JPH0268916A - 固体電解コンデンサの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、固体電解コンデンサの製造法に関するもので
ある。

従来の技術 従来のデイツプ形やチップ形固体電解コンデンサは、タ
ンタル、アルミニウム等の弁作用金属に陽極酸化法によ
り誘電体膜を形成し、更に二酸化マンガンの様な半導体
層その上をカーボン層で形成した後、陰極層として銀ペ
イントが使用されている。しかし陰極層に銀ペイントを
使用した場合、デイツプ形やチップ形固体電解コンデン
サでは外装に樹脂を用いているので、高温高湿雰囲気下
で放置した場合、銀ペイント中のムｇ＋イオンが、コン
デンサの素子を形成する積層構造中を移動する現象があ
り、ムＣイオンが陽極酸化皮膜に達することにより、短
絡などの不良が生じる。

これを防止するために、陰極層として銀以外の金属、例
えばスズ−鉛合金、ニッケル、銅等の金属をアーク又は
プラズマ溶射によって形成させたもの等がある。

発明が解決しようとする課題 近年、電子機器の信頼性向上が望まれる中で、そのセッ
トの中に使用される電子部品に対する信頼性向上の要望
も厳しくなっている０特にタンタル固体電解コンデンサ
の場合、陰極層に銀が使用され、又デイツプ形やチップ
形コンデンサでは外装に樹脂が用いられているので、高
温高温雰囲気下で放置した場合、どうしても水分の侵入
が起こり、銀ペイント中の五ｇ＋イオンが移動し、ムｇ
＋イオンが陽極酸化皮膜に達することで、短絡又は漏れ
電流大不良が発生する。そこで耐湿特性としては４０’
Ｃ〜６０”Ｃ９５％　ＲＨ１０００時間の保証しか出来
ていないのが現状である。タンタル固体電解コンデンサ
に対しては、特に耐湿特性の向上が望まれており、最近
では、８６℃８５％１０００時間の保証やプレッシャー
クツカーテストに対する保証の要求も強まって来ている
。そこで、耐湿特性の向上のために陰極層を銀以外の金
属、例えばスズ−鉛合金やニッケル、銅等の金属をアー
ク又はプラズマ溶射して形成させる方法が出て来ている
。この方法では、例えばスズ−鉛合金の場合、第４図Ｃ
に示す様に、高温高温雰囲気下でも短絡や漏れ電流不良
はほとんどなくなるｏしかし欠点としては、陰極層とし
て銀ペイントを用いた場合に比べ、アーク又はプラズマ
溶射法では、コロイダルカーボン層上へ材料をふきつけ
て接触させる方法であるので、コロイダルカーボンとの
接触は十分でなく、初期のｔａｎδ、ｔａｎδの周波数
特性が悪くなるという問題点がある。又耐湿特性におい
て、雰囲気中の水分の侵入で酸化劣化が起こったり、コ
ロイダルカーボンと陰極材との接触が更に悪くなること
から接触抵抗が増加し、ｔａｎδが高くなるという問題
点が生じている。

本発明は、アーク溶射又はプラズマ溶射法を用いた時の
上記の問題点を解決することを目的とする０ 課題を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決するため、陰極層に銀ペ
イント以外のスズ−鉛合金等をアーク又はプラズマ溶射
によって形成させた後、電極体内部に低粘度（６〜１ｏ
ｏｃ、ｐ、ｓ）のシリコンオイルを浸透させるものであ
る。

作用 この構成により、陰極層に銀を用いないことで高温高置
下でも短絡や漏れ電流大不良を大巾に減らすことが出来
る。又、アーク又はプラズマ溶射て陰極材料をふきつけ
て陰極を形成する場合、接触が十分でなく、耐湿特性に
おいて、水分の侵入等でｔａｎδが高くなる等の問題点
も、陰極形成後、電極体内部に低粘度シリコンオイルを
浸透させ、陰極層の上をシリコンオイルで覆っておけば
高温高温雰囲気下で雰囲気中の水分が侵入して来ても、
カーボン層と陰極層界面への水分侵入防止を行なうこと
が出来る。又多少の水分の侵入があっても、水分中の不
純物侵入を防止する作用があるので、耐湿試験でｔａｎ
δが高くなることは大巾におさえられる。又陰極層形成
後、素子を乾燥して素子内部の水分を完全に飛ばしてか
らすぐシリコンオイルを浸透させると、初期のｔａｎδ
、　ｔａｎδの周波数特性も改善出来る。

実施例 以下、本発明の実施例を第１図〜第３図を用いて説明す
る。

（実施例−１） 第１図は固体電解コンデンサにおいて、陰極層を金属溶
射層で形成し、その上にシリコンオイル塗膜をつけた場
合の構成図を示す。図において、１は陽極リード線、２
はタンタル粉末を成形し、陽極リード線１を埋め込んだ
状態で焼結した陽極体、３は誘電体としての酸化膜、４
は二酸化マンガン等の半導体層、６はカーボン層、６は
銀ペイント層、７は金属溶射層、８はシリコンオイル層
、９は絶縁板である。

次に、製造方法について説明する。

タンタル粉末を陽極引出し線であるタンタル線と共に成
形し、焼結した後、陽極酸化によりＴａ　２０５皮膜を
形成し、更に二酸化マンガン層、カーボン層を順次形成
した後、アーク溶射法によりカーボン層上にスズ−鉛合
金（厚さ１６μｍ〜２０μｍ）を形成した。その後、第
２図ａに示す様に陰極層形成後の電極体１０をシリコン
オイル１１に浸漬する。使用したシリコンオイルは希釈
剤にて約３０〜ｓ　ｏ　Ｃ１Ｐ、Ｓの粘度に調整したも
のを用い、浸漬後の乾燥は約１８０”（：、の熱風循環
炉で１２０分間放置した０乾燥後の電極体表面のシリコ
ン膜厚はＯ−０，０６μ−程度であった。

又第３図は電極体表面の簡略断面図であるが、スズ−鉛
合金層７の凸部にはシリコンオイルの塗膜１７が形成さ
れていない部分があり、この部分において電気導通性が
得られ、仮にスズ−鉛合金層凸部にシリコンオイルの塗
膜が形成されていたとしても、凸部の膜厚はＯ，ＯＯ１
μｍ程度であることが確認されており、０．００１μｍ
の膜厚では、１〜３ｖ程度の直流電圧で絶縁破壊するこ
とも確認されている。以上のことからシリコンオイルを
浸漬した後に、陰極引き出し端子への接続を行なっても
電気導電性が確保出来る。

この様にシリコンオイル塗膜をつけた後、陽極リード線
１と陽極引き出し端子１２を溶接によって接合し、陰極
形成後の電極体１６と陰極引き出し端子１３は導電性接
着剤１４によって接合し、第２図Ｃの様に、エポキシ樹
脂によってトランスファーモールド成形を行ない、陽極
引き出し端子１２及び陰極引き出し端子１３をモールド
樹脂に沿って折り曲げてチップタンタル固体電解コンデ
ンサを完成した。

（実施例−２） 実施例−１と同じ工程で、アーク溶射法により、カーボ
ン層上に、スズ−鉛合金を形成した電極体を、陽極リー
ド線１と陽極引き出し端子１２を溶接によって接合し、
電極体と陰極引き出し端子１３は導電性接着剤１４によ
って接合したあとで、シリコンオイル（約３０〜５０　
Ｃ，Ｐ、Ｓ　）を一定量、デスペンサーで塗布し、その
後、トランスファーモールド成形を行なってチップタン
タル固体電解コンデンサを作ったが、特性的には実施例
−１と同様の結果を得た。

完成したチップタンタル固体電解コンデンサは、１６Ｖ
２２μＦで、陰極層としてアーク溶射法によりスズ−鉛
合金を形成したものと、更にその上にシリコンオイルを
塗布した製品（本発明）について下記の様な比較試験を
行なった。

第４図は、耐湿試験における電気特性を従来のものと比
較した結果であり、第４図ａは静電容量変化率、第４図
すはｔａｎδ（ａｔ、　ＩＫＨｚ　）、第４図Ｃは漏れ
電流の特性を示しており、ｔａｎδの初期値、耐昆試験
後のｔａｎδレベルで、明らかにシリコンオイルを塗布
した（本発明品）方が良い結果が得られた。

発明の詳細 な説明したように、本発明によると、アーク溶射等で陰
極層を形成させた後、電極体内部に低粘度シリコンを浸
透させることにより、初期ｔａｎδレヘル、又耐湿特性
でのｔａｎδレペ／に、バラツキを改善するのに顕著な
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による製造法により得られるコンデンサ
素子部の一実施例を示す断面図、第２図ａ　％　Ｏは本
発明の詳細な説明するだめの工程図、第３図はシリコン
オイル塗布後の陰極表面の概略断面図、第４図ａ　−ａ
は本発明の詳細な説明するだめの耐湿特性図である。 １・・・・・・陽極リード線、２・・・・・・陽極体、
３・・・・・・酸化膜、４・・・・・・半導体層、６・
・・・・・カーボン層、ｅ・・・・・・銀ペイント層、
７・・・・・・金属溶射層、８・・・・・・シリコンオ
イル層、１０・・・・・・陰極形成後の電極体、１１・
・・・・・シリコンオイル、１２・・・・・・陽極引き
出し線、１３・・・・・・陰極引き出し線、１４・川・
・導電性接着剤に１５・・・・・・シリコンオイル塗布
後の電極体、１７・・・・・・シリコンオイル塗膜。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名１−
　陽ｉリート緯 ２・・・＋ＩＫ極体 ３・−・酸化霞 ４−　牛噂体層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁作用を有する金属粉末を成形し、陽極引き出しとして
   弁作用金属線を埋め込み焼結した陽極体に、誘電体層、
   半導体層さらにカーボン層を形成し、その上をスズ−鉛
   合金等の金属をアーク又はプラズマ溶射して陰極層を形
   成させた後、電極体内部に低粘度シリコンオイルを浸透
   させ、その後に陰極引き出し端子への接続を行なうこと
   を特徴とする固体電解コンデンサの製造法。