JPH0315332B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0315332B2 JPH0315332B2 JP58160755A JP16075583A JPH0315332B2 JP H0315332 B2 JPH0315332 B2 JP H0315332B2 JP 58160755 A JP58160755 A JP 58160755A JP 16075583 A JP16075583 A JP 16075583A JP H0315332 B2 JPH0315332 B2 JP H0315332B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- dielectric film
- dielectric
- electrode body
- solid electrolyte
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は固体電解コンデンサの製造方法に関す
るものである。
るものである。
アルミニウム、タンタルなどの弁作用金属を陽
極材料とする従来の固体電解コンデンサは、一般
にその粉末材料を成型焼結などの方法により素体
を形成した後、陽極酸化した陽極素子に硝酸マン
ガン溶液を付着して加熱処理を行い、二酸化マン
ガンからなる固体電解質層を形成したのち、コロ
イド状カーボンなどからなる陰極層をその外周面
に形成し、さらに半田メツキなどにより陰極引出
部を設けてコンデンサ素子を構成したものであ
る。
極材料とする従来の固体電解コンデンサは、一般
にその粉末材料を成型焼結などの方法により素体
を形成した後、陽極酸化した陽極素子に硝酸マン
ガン溶液を付着して加熱処理を行い、二酸化マン
ガンからなる固体電解質層を形成したのち、コロ
イド状カーボンなどからなる陰極層をその外周面
に形成し、さらに半田メツキなどにより陰極引出
部を設けてコンデンサ素子を構成したものであ
る。
従つて、その誘電体は陽極酸化によつて生成す
る陽極酸化皮膜であり、電解質として用いられる
二酸化マンガン層を形成するために行なわれる加
熱処理時に発生する硝酸ガスが熱的ストレスによ
つて上記陽極酸化皮膜が破壊されやすい。
る陽極酸化皮膜であり、電解質として用いられる
二酸化マンガン層を形成するために行なわれる加
熱処理時に発生する硝酸ガスが熱的ストレスによ
つて上記陽極酸化皮膜が破壊されやすい。
この結果、陽極酸化電圧と完成品の定格電圧と
の間には大きな余裕度を必要とするので、当初使
用材料の有する比誘電率から算出される単位体積
あたりのCV積（静電容量×電圧値）に比較して
実際には期待されるほどのCV積が得られず、従
つて製品を小型化するうえで大きな障害となると
ともに、信頼性の面からも陽極酸化皮膜中に構造
的欠陥部を生じやすいという大きな欠点を有して
いた。
の間には大きな余裕度を必要とするので、当初使
用材料の有する比誘電率から算出される単位体積
あたりのCV積（静電容量×電圧値）に比較して
実際には期待されるほどのCV積が得られず、従
つて製品を小型化するうえで大きな障害となると
ともに、信頼性の面からも陽極酸化皮膜中に構造
的欠陥部を生じやすいという大きな欠点を有して
いた。
電解コンデンサとして用いられる誘電体は、一
般にアルミニウム、タンタルなど金属酸化物、あ
るいはチタン酸バリウムのごとき複合系金属酸化
物がその大部分を占める。
般にアルミニウム、タンタルなど金属酸化物、あ
るいはチタン酸バリウムのごとき複合系金属酸化
物がその大部分を占める。
焼結型の陽極素子を用いる電解コンデンサは、
箔巻回型電解コンデンサと同様に、通常陽極酸化
処理によつて誘電体皮膜を得るため、硼酸アンモ
ニウム、炭酸アンモニウム、燐酸、硫酸、蓚酸な
どの溶液中で電気化学的に生成されてきた。この
ため陽極酸化皮膜中にこれらの溶液が吸着されて
トラツプしたり、あるいは水の分子が残存し、陽
極酸化工程中における加熱処理により熱分解後空
隙部を残したりあるいは欠隔部となつて、製品化
されたのち負荷が印加された際、時間の経過につ
れて電子なだれを誘発して製品の寿命や信頼性に
悪影響を及ぼすなど、品質的にいまだ充分なもの
とはいえなかつた。
箔巻回型電解コンデンサと同様に、通常陽極酸化
処理によつて誘電体皮膜を得るため、硼酸アンモ
ニウム、炭酸アンモニウム、燐酸、硫酸、蓚酸な
どの溶液中で電気化学的に生成されてきた。この
ため陽極酸化皮膜中にこれらの溶液が吸着されて
トラツプしたり、あるいは水の分子が残存し、陽
極酸化工程中における加熱処理により熱分解後空
隙部を残したりあるいは欠隔部となつて、製品化
されたのち負荷が印加された際、時間の経過につ
れて電子なだれを誘発して製品の寿命や信頼性に
悪影響を及ぼすなど、品質的にいまだ充分なもの
とはいえなかつた。
さらに電解質として用いられる二酸化マンガン
層の生成工程中において、前述のごとく熱処理に
よつて誘電体皮膜が部分的に侵蝕されて誘電体皮
膜上の欠陥部をより助長する結果となる。
層の生成工程中において、前述のごとく熱処理に
よつて誘電体皮膜が部分的に侵蝕されて誘電体皮
膜上の欠陥部をより助長する結果となる。
これらの大きな要因の一つとして考えられるこ
とは、誘電体として用いられる陽極酸化皮膜が溶
液中で生成されるため、完全な結晶状態の金属酸
化物が得られないことに起因する。
とは、誘電体として用いられる陽極酸化皮膜が溶
液中で生成されるため、完全な結晶状態の金属酸
化物が得られないことに起因する。
本発明は、上述の点に鑑みて誘電体として用い
られる金属酸化物上に二酸化マンガンなどの電解
質層を生成せず、逆に固体電解質層上に誘電体皮
膜を生成するという新しい発想に基づくものであ
る。
られる金属酸化物上に二酸化マンガンなどの電解
質層を生成せず、逆に固体電解質層上に誘電体皮
膜を生成するという新しい発想に基づくものであ
る。
すなわち、陰極用電極体表面に二酸化マンガン
などからなる固体電解質層を形成し、該固体電解
質層の表面にAl2O3，TiO2，Ta2O5などの単独ま
たは混合された成分からなる液体またはペースト
状の誘電体皮膜形成性材料を塗布して、これを塗
膜熱分解法によつて加熱処理して金属酸化物から
なる誘電体皮膜層を形成し、該誘電体皮膜層表面
上に導電性接着剤などの導電層を介して陽極用電
極体を接続し外装したことを特徴とする固体電解
コンデンサの製造方法である。
などからなる固体電解質層を形成し、該固体電解
質層の表面にAl2O3，TiO2，Ta2O5などの単独ま
たは混合された成分からなる液体またはペースト
状の誘電体皮膜形成性材料を塗布して、これを塗
膜熱分解法によつて加熱処理して金属酸化物から
なる誘電体皮膜層を形成し、該誘電体皮膜層表面
上に導電性接着剤などの導電層を介して陽極用電
極体を接続し外装したことを特徴とする固体電解
コンデンサの製造方法である。
以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。
る。
金属酸化物などを用いた薄膜加工技術は、従来
から種々検討され、近年熱蒸着やスパツタリン
グ、イオンプレーテイングなどのPVD法や化学
的気相成長を用いたCVD法などによつて、オプ
トエレクトロニクスの分野で主に透明薄膜生成技
術として実用化されている。しかしこれらPVD
法あるいはCVD法などに用いられる設備には極
めて高価なものが多く、またそのメンテナンスも
難しく、得られた製品の品質にも不安定要素が多
く、従つて製造コストも非常に高価にならざるを
得なかつた。
から種々検討され、近年熱蒸着やスパツタリン
グ、イオンプレーテイングなどのPVD法や化学
的気相成長を用いたCVD法などによつて、オプ
トエレクトロニクスの分野で主に透明薄膜生成技
術として実用化されている。しかしこれらPVD
法あるいはCVD法などに用いられる設備には極
めて高価なものが多く、またそのメンテナンスも
難しく、得られた製品の品質にも不安定要素が多
く、従つて製造コストも非常に高価にならざるを
得なかつた。
これらの問題を解決するため、近時有機金属を
含有した塗料が考案され、塗布後、乾燥、焼成に
よつて、塗布面上で有機金属を熱分解して透明な
酸化物膜を得るいわゆる塗膜熱分解法が開発され
た。
含有した塗料が考案され、塗布後、乾燥、焼成に
よつて、塗布面上で有機金属を熱分解して透明な
酸化物膜を得るいわゆる塗膜熱分解法が開発され
た。
上記方法によれば、従来バルブ金属の陽極酸化
によつて生成される金属酸化物膜を誘電体とし、
該誘電体上に二酸化マンガンなどの固体電解質を
熱分解生成させた電解コンデンサは、陽極酸化電
圧と比較して、使用電圧はその1/4〜1/5程度を上
限として製造されていたが、本発明によれば誘電
体となる金属酸化物膜は、陰極電極体上に熱分解
生成した固体電解質層の上に塗膜熱分解法によつ
て得ることが可能となつた。
によつて生成される金属酸化物膜を誘電体とし、
該誘電体上に二酸化マンガンなどの固体電解質を
熱分解生成させた電解コンデンサは、陽極酸化電
圧と比較して、使用電圧はその1/4〜1/5程度を上
限として製造されていたが、本発明によれば誘電
体となる金属酸化物膜は、陰極電極体上に熱分解
生成した固体電解質層の上に塗膜熱分解法によつ
て得ることが可能となつた。
従つて、従来二酸化マンガン焼成の際、硝酸マ
ンガンから発生する硝酸ガスによつてAl2O3など
は破壊されやすいため、固体電解コンデンサの大
部分はタンタルのような高価な原料を陽極電極材
料として用いていたが、本発明によればアルミニ
ウムの使用が容易となり、その材料コストは大幅
に低減される。
ンガンから発生する硝酸ガスによつてAl2O3など
は破壊されやすいため、固体電解コンデンサの大
部分はタンタルのような高価な原料を陽極電極材
料として用いていたが、本発明によればアルミニ
ウムの使用が容易となり、その材料コストは大幅
に低減される。
第１図は本発明によつて製造された固体電解コ
ンデンサの一実施例で、アルミニウムなどの陰極
用電極体１上に硝酸マンガン溶液を付着した後、
加熱処理して生成された二酸化マンガン層２上に
Al2O3を含有する金属アルコラート（アルコキシ
ド）を塗布、焼成してAl2O3の酸化物膜層３を形
成する。この場合金属アルコラートは、目的とす
る皮膜の生成状態により350〜500℃または800〜
900℃の雰囲気中で焼成される。しかるのち半田
付可能な陽極引出リード１４を有する陽極用電極
体４をカーボン系、銀系などからなる導電性接着
剤層５を介して誘電体層３と電気的に接続したの
ち、合成ゴムやフツ化エチレンなどの絶縁用シー
ルド材１５を介して、陰極引出リード１２を有す
る外装用金属ケース１１に収納後、ハーメチツ
ク、巻締めなどの方法により密封したものであ
る。誘電体となる金属酸化物膜層３にはAl、Ti、
Taなどの単元系金属アルコキシドのベンゼン溶
液を用いたが、エステルのごとき速乾性溶媒を用
いてもよい。
ンデンサの一実施例で、アルミニウムなどの陰極
用電極体１上に硝酸マンガン溶液を付着した後、
加熱処理して生成された二酸化マンガン層２上に
Al2O3を含有する金属アルコラート（アルコキシ
ド）を塗布、焼成してAl2O3の酸化物膜層３を形
成する。この場合金属アルコラートは、目的とす
る皮膜の生成状態により350〜500℃または800〜
900℃の雰囲気中で焼成される。しかるのち半田
付可能な陽極引出リード１４を有する陽極用電極
体４をカーボン系、銀系などからなる導電性接着
剤層５を介して誘電体層３と電気的に接続したの
ち、合成ゴムやフツ化エチレンなどの絶縁用シー
ルド材１５を介して、陰極引出リード１２を有す
る外装用金属ケース１１に収納後、ハーメチツ
ク、巻締めなどの方法により密封したものであ
る。誘電体となる金属酸化物膜層３にはAl、Ti、
Taなどの単元系金属アルコキシドのベンゼン溶
液を用いたが、エステルのごとき速乾性溶媒を用
いてもよい。
またアルコキシドとしてはメチラートまたはエ
チラートもしくはブチラートを用いたものが好結
果を得た。
チラートもしくはブチラートを用いたものが好結
果を得た。
第２図は上述の方法を用いて造られたアルミニ
ウム固体電解コンデンサ定格25V、1μFの本発明
品と同定格の従来品とを比較した85℃雰囲気中に
おける電圧印加時の負荷試験特性図である。
ウム固体電解コンデンサ定格25V、1μFの本発明
品と同定格の従来品とを比較した85℃雰囲気中に
おける電圧印加時の負荷試験特性図である。
本発明によれば、従来法のごとく電解質生成時
の誘電体皮膜劣化が発生しないため、極めて安定
した特性を示している。
の誘電体皮膜劣化が発生しないため、極めて安定
した特性を示している。
上述のごとく本発明はこれまで陽極側から陰極
側へ順次製造された従来法とは全く逆の発想にも
とづくもので、金属アルコキシドの塗膜熱分解法
により電解質上に誘電体層を形成することによ
り、信頼性の優れた固体電解コンデンサの製造が
可能となり、工業的ならびに実用的価値の高いも
のである。
側へ順次製造された従来法とは全く逆の発想にも
とづくもので、金属アルコキシドの塗膜熱分解法
により電解質上に誘電体層を形成することによ
り、信頼性の優れた固体電解コンデンサの製造が
可能となり、工業的ならびに実用的価値の高いも
のである。
第１図は本発明の一実施例の固体電解コンデン
サの断面図、第２図は本発明品と従来品とを比較
した固体電解コンデンサの高温負荷特性図であ
る。 １……陰極用電極体、２……固体電解質層、３
……誘電体皮膜層、４……陽極用電極体、５……
導電層。
サの断面図、第２図は本発明品と従来品とを比較
した固体電解コンデンサの高温負荷特性図であ
る。 １……陰極用電極体、２……固体電解質層、３
……誘電体皮膜層、４……陽極用電極体、５……
導電層。
Claims (1)
- １ 陰極用電極体表面に固体電解質層を形成し、
該固体電解質層の表面に単独または混合された成
分からなる液体または、ペースト状の誘電体皮膜
形成性材料を塗布して、これを塗膜熱分解法によ
つて加熱処理して金属酸化物からなる誘電体皮膜
層を形成し、該誘電体皮膜層表面上に導電層を介
して陽極用電極体を接続し外装することを特徴と
する固体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16075583A JPS6052010A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16075583A JPS6052010A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6052010A JPS6052010A (ja) | 1985-03-23 |
| JPH0315332B2 true JPH0315332B2 (ja) | 1991-02-28 |
Family
ID=15721758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16075583A Granted JPS6052010A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6052010A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007200950A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-09 | Fujitsu Media Device Kk | 積層型固体電解コンデンサ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115544U (ja) * | 1978-02-03 | 1979-08-14 |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP16075583A patent/JPS6052010A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6052010A (ja) | 1985-03-23 |
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