JPH0418720A - 固体電解コンデンサの製造方法 - 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】

この発明は、固体電解コンデンサの製造方法に関し、詳
しくは、生産効率を高めうるとともに、製品品質のバラ
つきを少なくしうるように構成されたものに関する。

【従来の技術】

コンデンサには、種々のタイプのものがあるか、そのな
かでも、小型化を図りながら大容量化を可能にするもの
として固体電解コンデンサかある。 この固体電解コンデンサは、電極金属の表面に形成する
酸化被膜を極板間の誘電体とする有極性のコンデンサで
あり、上記電極金属を陽極とし、これをとりかこむよう
に設ける電解質を陰極として構成される。また、−１−
記電極金属にはタンタルやアルミニウム等が使用され、
たとえば、タンタル電解コンデンサの場合、その製造は
、大略、次のような手順を踏んで行われる。 第５図に示すように、金型ａ内に、タンタル粉末ｌ）を
つめるとともに、これにリード線Ｃを差し込んだ後、押
し型ｄで金型ａ内のタンル粉末すを加圧成形する。 このようにしてコンデンサニレメン１への成形体ｂ′を
一つずつ製作した後、第６図に示すように、コンデンサ
エレメントを多数個まとめて真空焼結炉ｅ内にセットし
、コンデンサエレメントの成形体ｂ’を焼結する。 また、この焼結処理の後、溶接により電極バーｆに連結
した多数のコンデンサエレメントを、化成液ｇ中に浸け
、化成処理を行うことにより、タンタル粉末の表面に誘
電体となる酸化被膜（五酸化タンタル）を形成する。 そして、この後、コンデンサエレメント中に硝酸マンガ
ン等の電解液を含浸させるとともに、この硝酸マンガン
を熱分解して、タンタル粉末間に第一陰極材料どなる固
体の二酸化マンガンを生成させる。さらに、グラファイ
ト処理および銀塗装か施されて、第二および第三陰極材
料のグラファイトおよび銀か二酸化マンガンの外側につ
くり込まれ、これにより、コンデンサ素子か形成される
。 また、このようなコンデンザ素子形成工程の後、コンデ
ンサ素子への半田コートやケースの組み付は工程、標印
工程等を経て、コンデンサか最終的に完成される。

【発明か解決しようとする課題】

ところか、上記従来の製造方法においては、次のような
問題点かあった。 すなわち、上記加圧成形工程や、焼結工程、化成処理工
程において、各工程処理は、１個ずつあるいは多数個毎
に断続的に行われることから、生産効率かあまり良くな
いという問題があった。 このような問題は、リード線を一連に連続して供給する
とともに、このリード線に対して、」１記成形体を所定
間隔おきに連続的に形成できるようにし、かっ、こうし
て形成したコンデンサエレメントの成形体をリードにつ
なげた状態で後工程におくり、各工程処理を連続的に行
いうるようにすれば解決できる。しかし、従来の加圧成
形工程においては、リード線を金型内の電極材料中に差
し込んで処理を行うようにしており、リード線は１本ず
つ別個のものを使用しなければならないため、上記のよ
うな連続処理を行うこともできないのである。 また、生産効率を少しでも良くするために、焼結工程や
化成処理工程においては、コンデンサエレメントを１０
ツト毎にまとめて焼結炉や化成液槽にセットし、バッチ
処理を行うようにしている。 しかし、バッチ処理の場合、各ワークに対して処理が一
様に及び難いため、コンデンサの製品品質にバラツキが
出易かった。 本願発明は、以上のような事情の下で考え出されたもの
であり、生産効率を高めることができるとともに、製品
品質のバラつきを少なくしうるように構成された固体電
解コンデンサの製造方法を提供することをその目的とす
る。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手
段を講じている。 すなわち、本願発明の固体電解コンデンサの製造方法は
、一連に連続して供給されるリード線用ワイヤを、上面
に電極材料充填凹部およびこれを縦断するように形成さ
れたワイヤ収容溝を有する金型の上記ワイヤ収容溝内に
セットするとともに、上記電極材料充填凹部内につめた
粉末状の電極材料を加圧成形して、上記リード線用ワイ
ヤに対し、コンデンサエレメントの成形体を所定間隔お
きに一体に形成するステップ、上記リード線用ワイヤに
つながれた状態で送られるコンデンサエレメントの成形
体を、真空焼結炉内にセットし、焼結するステップ、お
よび、上記の焼結後、リード線用ワイヤにつながれた状
態で送られるコンデンサエレメントを、連続的に、化成
液中に通し、化成処理を行うステップを含むことを特徴
とする。

【発明の作用および効果】

コンデンサエレメントの成形体を形成する工程において
は、金型のワイヤ収容溝内にリード線用ワイヤがセット
されるとともに、電極材料充填凹部に粉末状の電極材料
がつめられる。上記ワイヤ収容溝は、電極材料充填凹部
を縦断するように形成されているので、電極材料を加圧
成形することにより、リード線用ワイヤ上にコンデンサ
エレメントの成形体が一体に形成できる。 ところて、−Ｆ述のように、ワイヤ収容溝は、電極材料
充填凹部を縦断するように金型の上面に形成されており
、上記の加圧成形工程において、リード線用ワイヤは、
その中間部を上記電極材料充填凹部内に位置させるよう
に上記ワイヤ収容溝内にセットすればよい。したがって
、従来のようにリード線用ワイヤを一本ずつ別個のもの
をセットしなけばならないようなことはなく、一連に送
られてくるリート線用ワイヤに対し、コンデンサエレメ
ントの成形体を所定間隔おきに連続的に形成できる。 また、このようにして形成されるコンデンサエレメント
の成形体は、リード線用ワイヤにつながれた状態のまま
で、次の焼結工程に送られ、さらにこの後、リード線用
ワイヤにつながれた状態のままて化成処理工程に送られ
ることから、これら各工程処理も連続的に行える。 このように、本願発明の場合、コンデンサエレメントの
成形体の形成を、一連に送られるリード線用ワイヤに対
し連続的に行えるとともに、この加圧成形工程、これに
続く焼結工程および化成処理工程の各工程処理を一連に
連続して行えるので、生産効率が良くなる。 また、従来のようにバッチ処理を行うものでもないのて
、製品品質のバラツキも少なくなる。

【実施例の説明】

本願発明は、固体電解コンデンサの製造方法に関する。 前にも述べたように、固体電解コンデンサは、粉末状の
電極材料を所定形状に加圧成形してコンデンサエレメン
トの成形体を形成し、この成形体を焼結した後、化成処
理を施して電極金属の表面に誘電体となる酸化被膜を形
成するとともに、陰極となる電解質をコンデンサエレメ
ント中に含浸させるなどして、コンデンサ素子を形成し
、さらにこの後、半田コートやケースの組み付は工程等
を経て作製される。 本願発明は、特に、上記成形体を形成する加圧成形工程
、成形体を焼結する焼結工程、および化成処理工程にお
ける製造方法に関するものであり、以下、これを、第１
図ないし第４図を参照しつつ説明する。 第１図および第４図には、本実施例に係る加圧成形工程
において使用される金型１および加圧体２を、第２図に
は、真空焼結炉３を、第３図には、化成液槽４を、それ
ぞれ示している。 上記金型ｌには、その上面に、一定間隔おきに一直線上
に並ぶ複数の電極材料充填凹部５、および、この複数の
電極材料充填凹部５・・・を縦断するようにして直線状
に延びるワイヤ収容溝６が形成されている。上記電極材
料充填凹部５には、粉末状の電極材科人がつめられ、ま
た、ワイヤ収容溝６内には、リード線用ワイヤＷがセッ
トされる。 また、上記リード線収容溝６は、金型１の長手方向全長
にわたり設けられているとともに、電極材料充填凹部５
よりも浅く形成されている。しだがって、リード線用ワ
イヤＷか、ワイヤ収容溝６に、電極材科人か、電極材料
充填凹部５に、それぞれセットされた状態において、リ
ード線用ワイヤＷは、電極材料充填凹部５内の電極材料
Ａ中を貫通させられる恰好となる。なお、本例では、生
産効率を上げるため、上記電極材料充填凹部５を複数設
けているが、これは一つだけであっても構わない。 また、上記加圧体２は、金型１の上方に配置される。そ
の下面には、電極材料充填凹部５と同一ピッチ間隔て一
直線上に並び、かつ電極材料充填凹部５と対応した形状
の抑圧部７か、電極材料充填凹部３と同数設けられてい
る。 また、これら金型ｌと加圧体２は、たとえば図示しない
プレス装置に取り付けられ、加圧体２が上下移動させら
れるように構成される。 上記真空焼結炉３には、石英管等が用いられ、また、焼
結に際しての加熱は、誘電加熱やランプの加熱などによ
って行われる。図示例の場合、真空焼結炉３は、略筒状
に形成されており、また、その両端部には、シール部８
が設けられている。 上記シール部８には、リード線用ワイヤＷを炉内に導入
させるためのワイヤ導入口（図示時）が形成されている
とともに、上記ワイヤ導入口の口径を拡縮させうるよう
に構成される。リード線用ワイヤＷを炉内に導入すると
き、あるいは炉内から送り出すときには、上記ワイヤ導
入口が、後述するコンデンサエレメントの成形体Ａ１の
大きさよりも大きく開けられる一方、装置を稼働させる
ときには、ワイヤ導入口の口径をリード線用ワイヤＷの
径と対応する大きさにまで縮小させ、リード線用ワイヤ
Ｗとの間の隙間を塞いで炉を密閉する。この場合、細く
、しかも断面形状が−様なワイヤを締め付けてそれとの
間の隙間を塞ぐことは容易に行えるので、炉を確実に密
閉できる。 また、真空焼結炉３は、図示しない真空ポンプと接続さ
れており、このポンプによって炉内の空気をひくことに
より、炉内が真空にさせられる。 さらに、第２図に示すように、真空焼結炉３の周囲には
、これを両側から挟むように位置する一対の誘導コイル
９ａ、９ｂか、複数組、配設されている。上記誘導コイ
ル９ａ、９ｂは、図示しない高周波電源装置に接続され
ている。誘導コイル９ａ、９ｂに電流が印加されると、
誘導コイル９ａ、９ｂ間に、高周波電流の変化に応して
時間的に変化する磁場が形成される。炉内にセットされ
るコンデンサエレメントの成形体Ａ’は、導体である電
極材料の粉末を固めたものであるのて、ト記磁場の変化
による電磁誘導作用によって、上記成形体Ａ１を構成す
る電極材料内部に渦電流が誘起され、その抵抗発熱作用
によって、成形体Ａ′が加熱されて焼結さ才］る。 また、上記化成液槽４には、化成液■、か貯溜されてい
るとともに、リード線用ワイヤＷないしはコンデンサエ
レメントを案内するガイドローラ１０やガイドレール（
図示時）がイ１設されている。 次に、上記加圧成形工程、焼結工程、および化成処理工
程における一連の工程処理の流れについて説明する。 第１図（ａ）に示すように、金型ｌのワイヤ収容溝Ｉ ６に、リード線用ワイヤＷか、各電極材料充填凹部５・
・・に、粉末状の電極材料Ａが、それぞれセットされる
。リード線用ワイヤＷ　は、これを巻き付けたワイヤリ
ール（図示時）から繰り出されて連続的に供給され、切
断されることなく繰り出された状態のままでワイヤ収容
溝６内にセットされる。また、電極材料Ａには、タンタ
ル粉末やアルミニウム粉末なとが使用される。 このようにリード線用ワイヤＷおよび電極材料へのセッ
トが終わると、第１図（ｂ）に示すように、加圧体２が
下動さぜられ、その複数の押圧部７・・・によって、各
電極材料充填凹部５　・内の電極材料Ａか加圧される。 これにより、リード線用ワイヤＷ上に、コンデンサエレ
メントの成形体Ａ’が一体に形成される。また、電極材
料充填凹部５か複数設けられていることから、−回の成
形で、複数の成形体Ａ′が一度に形成される。 上記加圧成形の後、第１図（Ｃ）に示すように、加圧体
２が手動させられて型開きされる。また、リフトアップ
機構を備えた、リード線用ワイヤの送り機構（図示時）
によって、リード線用ワイヤＷが持ち上げられ、リード
線用ワイヤＷおよび成形体Ａ’が、金型１から抜き外さ
れるとともに、所定距離前方に送られる。このとき、複
数の成形体Ａ’・・・が、リード線用ワイヤＷに一連に
つなげられた状態で送られる。なお、成形体Ａ１の金型
１からの抜き外しをよりスムーズに行うため、金型１内
に、第４図に示すような、成形体Ａ１を押し１−げるた
めのリフトピン１１を設けるようにしてもよい。 また、第１図（ｄ）に示すように、リード線用ワイヤＷ
における新たに金型１上に位置させられた部位か、ワイ
ヤ収容溝６内にセットされるとともに、」１記と同じ手
順を経て、複数個の成形体Ａ′・・・がリード線用ワイ
ヤＷ上に新たに形成される。この場合、リード線用ワイ
ヤＷは、その中間部を金型ｌ内にセットすればよく、リ
ード線用ワイヤＷを一々カットする必要はないので、一
連に送られてくるリード線用ワイヤＷに対し、成形体Ａ
１を連続的に形成できるのである。以後、」１記の一連
の動作か繰り返され、成形体Ａ’か、複数個毎に連続的
に作製される。 このようにしてリード線用ワイヤＷ上に連続的に形成さ
れるコンデンサエレメントの成形体Ａ′は、リード線用
ワイヤＷにつながれた状態のままで、次の焼結工程に送
られる。 第２図に示すように、リード線用ワイヤＷおよびこのワ
イヤ上に所定間隔おきに形成された成形体Ａ’・・・は
、真空焼結炉３の−・端のワイヤ導入口から炉内に導入
されるとともに、リード線用ワイヤＷか真空焼結炉３の
両端の上記シール部８，８に両持ち状に保持された状態
で、炉内にセットされる。また、処理を終えたコンデン
サエレメントは、炉内から排出されるとともに、一連に
送られるリード線用ワイヤＷおよび成形体Ａ１・・・か
、新たに炉内にセットされる。以後、同様の動作が繰り
返されて、当該工程処理か連続的に行われる。 さらに、この焼結工程の後、コンデンサエレメントは、
リード線用ワイヤＷにつながれた状態のままて化成処理
工程に送られる。第３図に示すように、リード線用ワイ
ヤＷおよびコンデンサエレメントの焼結体Ｂは、送り機
構の送りを受け、かつ上記ガイドローラ１０等に案内さ
れながら、化成液槽４内に導入され、化成液り中を通さ
れる。 これにより、一連に送られるコンデンサエレメントの焼
結体Ｂに対し、誘電体となる酸化被膜を形成する化成処
理か連続的に施される。 また、このようにして化成処理を終えたコンデンサニレ
メン）・は、後工程に送られ、各種の所定処理を施され
て最終的にコンデンサか完成される。 この場合、上記と同様、コンデンサエレメントをリード
線用ワイヤにつなげた状態で送るようにすることもてき
、あるいは、リード線用ワイヤＷを所定長さ毎に切断し
て、コンデンサエレメントを１個ずつ送るようにするこ
ともてきる。 ところで、本願発明の場合、上述のように、固体電解コ
ンデンサの製造において、上記加圧成形工程、焼結工程
および化成処理工程の一連の工程処理を、連続的に行え
る。したがって、生産効率が従来に比し、非常に良くな
る。しかも、本例の場合、加圧成形工程において、−回
の成形により、成形体を複数形成でき、このことも、生
産効率のアップに大いに寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例に係る金型および加圧体を模
式的に示した図であり、加圧成形工程における一連の動
作を示した図、第２図は実施例に係る真空焼結炉を模式
的に示した図、第３図は実施例に係る化成液槽を模式的
に示した図、第４図は実施例に係る金型の外観概略図、
第５図ないし第７図は従来例を示した図である。 １・・・金型、３・・・電極材料充填凹部、４・・・ワ
イヤ収容溝、Ａ・・・電極材料、Ａ１・・・成形体、Ｗ
・・・リード線用ワイヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一連に連続して供給されるリード線用ワイヤを、
   上面に電極材料充填凹部およびこれを縦断するように形
   成されたワイヤ収容溝を有する金型の上記ワイヤ収容溝
   内にセットするとともに、上記電極材料充填凹部内につ
   めた粉末状の電極材料を加圧成形して、上記リード線用
   ワイヤに対し、コンデンサエレメントの成形体を所定間
   隔おきに一体に形成するステップ、 上記リード線用ワイヤにつながれた状態で 送られるコンデンサエレメントの成形体を、真空焼結炉
   内にセットし、焼結するステップ、および、 上記の焼結後、リード線用ワイヤにつなが れた状態で送られるコンデンサエレメントを、連続的に
   、化成液中に通し、化成処理を行うステップ、 を含むことを特徴とする、固体電解コンデ ンサの製造方法。