JPH04267514A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陽極箔及び陰極箔を隔
離紙を間に挟んで巻取り、隔離紙に電解液を含浸させた
所謂箔形の電解コンデンサの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電解コンデンサは、アル
ミニウムからなる金属箔をエッチングして表面積を見か
け面積の１０〜数十倍に拡面し、これを陽極酸化するこ
とにより、表面に酸化皮膜を有する陽極箔を作製し、次
にこの陽極箔と酸化皮膜を有しない陰極箔との間に隔離
紙を挟んで巻取った後、隔離紙に電解液を含浸させ、最
後にこの電解液を含浸させた素子をケース内に封入する
、といった手順で作製される。

【０００３】また作製後の電解コンデンサは、素子の電
気的特性安定化のためにエージングにかけられ、その後
特性検査を行った後、製品として出荷される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところがこうして製造
・出荷される従来の電解コンデンサには、出荷前に特性
検査を行っているにもかかわらず、使用中に一時的に短
絡するものがあった。これは、巻取り工程時に、陽極或
は陰極から発生した金属粉が素子内に巻き込まれ、製品
完成後に機械的ショック等で金属粉が動くことにより生
ずるものである。

【０００５】本発明はこうした問題に鑑みなされたもの
で、製品完成後に電解コンデンサが短絡するのを防止す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち上記目的を達成する
ためになされた本発明は、表面に酸化皮膜が形成された
陽極箔と表面に酸化皮膜を有しない陰極箔とを隔離紙を
間に挟んで巻取る巻取り工程と、該巻取り工程にて作製
された中間素子に電解液を含浸させる含浸工程と、該含
浸工程にて電解液を含浸させた中間素子をケース内に封
入する組立工程と、を有する電解コンデンサの製造方法
において、上記含浸工程の前に、上記中間素子に直流電
圧を印加して陽極箔と陰極箔との短絡状態を検査するこ
とを特徴としている。

【０００７】

【作用】このように本発明では、陽極箔と陰極箔とを隔
離紙を間に挟んで巻取った後、その巻取り工程にて作製
された中間素子の短絡検査を行ない、その後中間素子に
電解液を含浸させてケース内に封入する。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明する
。まず図１は実施例のアルミ電解コンデンサの製造工程
を表す説明図である。

【０００９】図に示す如く、本実施例では、まず陽極加
工工程Ｐ１にて、エッチングにより表面積が拡大化され
、陽極酸化によりその表面に酸化皮膜（Ａｌ２Ｏ３）が
形成されたＡｌ箔（陽極箔）に、陽極引き出し用の電極
片を加締め圧着すると共に、陰極加工工程Ｐ２にて、エ
ッチングにより表面積が拡大化された酸化皮膜を有しな
いＡｌ箔（陰極箔）に、陰極引き出し用の電極片を加締
め圧着した後、巻取り工程Ｐ３にて、周知の巻取り装置
を用いて、上記各工程Ｐ１，Ｐ２にて得られた陽極箔と
陰極箔とを隔離紙を間に挟んで巻取り、中間素子を作製
する。

【００１０】このように巻取り工程Ｐ３にて中間素子が
作製されると、今度は短絡検査工程Ｐ４にて、後述の検
査回路を用いて中間素子の短絡検査を行ない、巻取り工
程Ｐ３にて作製された中間素子を良品と不良品とに識別
する。そして次にこの短絡検査工程Ｐ４にて良品である
と識別された中間素子の隔離紙に電解液を含浸させる電
解液含浸工程Ｐ５を行ない、その後組立工程Ｐ６にて、
電解液を含浸させた中間素子を、上記各電極片を外部に
引き出した状態で円筒状のＡｌケース内に封入する。

【００１１】こうして電解コンデンサが作製されると、
今度はエージング工程Ｐ７にて、電解コンデンサを恒温
層（例えば７０〜８５℃）中で定格電圧とサージ電圧の
中間の電圧印加により所定時間（例えば１〜２時間）以
上連続して動作させるエージングを行なう。このエージ
ング工程Ｐ７が完了すると、今度は製品検査工程Ｐ８に
て、電解コンデンサの短絡状態や容量等をチェックする
各種検査を行ない、所定の規格を満足している電解コン
デンサを選別する。そして最後に、テーピング工程Ｐ９
にて、製品検査工程Ｐ８にて選別された所定の規格を満
足している電解コンデンサのＡｌケースをテーピングし
、電解コンデンサの製品を完成する。

【００１２】次に図２は、上記短絡検査工程Ｐ４におい
て中間素子の短絡検査を行なうのに使用される検査回路
の構成を表す電気回路図である。図に示す如くこの検査
回路は、中間素子Ｃｘに直流電圧を印加する電圧印加回
路３と、電圧印加時に中間素子Ｃｘの陽極（図に示すｙ
点）及び陰極（図２示すｘ点）の電位から中間素子Ｃｘ
の短絡を検出する短絡検出回路５とから構成されている
。

【００１３】ここでまず電圧印加回路３は、外部からの
印加指令を受けて所定時間Ｔだけオン状態となるスイッ
チング回路７を備え、スイッチング回路７のオン時に、
直流電源９からの直流電圧を、中間素子Ｃｘの陽極及び
陰極に夫々接続された充電抵抗器Ｒ２及び検出抵抗器Ｒ
３を介して、中間素子Ｃｘに印加するようにされている
。また中間素子Ｃｘの陽極には、スイッチング回路７が
オンからオフに切り替わったときに、中間素子Ｃｘに蓄
積された電荷を放電させる放電抵抗器Ｒ１が設けられて
いる。

【００１４】このように構成された電圧印加回路３にお
いては、中間素子Ｃｘの状態に応じて、スイッチング回
路７がオン状態にあるとき（図３に示す時点ｔ１から時
点ｔ４までの期間Ｔ）の中間素子Ｃｘの陽極及び陰極の
電位，即ちｘ点及びｙ点の電位が、図３に示す如く変化
する。

【００１５】即ち、まず中間素子Ｃｘが良品である場合
には、スイッチング回路７がオンされ、中間素子Ｃｘに
直流電圧が印加された直後には、中間素子Ｃｘに一時的
に電流が流れ、ｘ点の電位は一瞬正電位になるものの、
その後は０電位となって安定し、逆にｙ点の電位は充電
抵抗器Ｒ２と放電抵抗器Ｒ１により分圧された所定電圧
で安定する。

【００１６】一方中間素子Ｃｘが完全に短絡している短
絡品である場合には、中間素子Ｃｘには、充電抵抗器Ｒ
２と放電抵抗器Ｒ１と検出抵抗器Ｒ３との抵抗値で決定
される所定電流が流れるため、ｘ点及びｙ点の電位は略
同電位となり、ｘ点の電位は良品の場合に比べて非常に
高く、ｙ点の電位は良品の場合に比べて非常に低くなる
。

【００１７】また中間素子Ｃｘの短絡は、巻取り工程時
に、陽極或は陰極から発生した金属粉が素子内に巻き込
まれることにより発生するものでため、中間素子Ｃｘの
短絡としては、上記のような完全な短絡の他、電圧印加
時には短絡状態となりその後良品状態に戻る疑似短絡や
、通常は正常に動作し振動等により一時的に短絡状態と
なる疑似短絡がある。

【００１８】そして中間素子Ｃｘが上記前者の疑似短絡
を生じる疑似短絡品１の場合には、スイッチング回路７
がオンされると、ｘ点及びｙ点の電位は、夫々、最初は
短絡品と同様に変化し、短絡状態からの復帰（時点ｔ２
）後良品の状態に移行する。

【００１９】また中間素子Ｃｘが上記後者の疑似短絡を
生じる疑似短絡品２の場合には、スイッチング回路７が
オンされると、ｘ点及びｙ点の電位は、夫々、通常は良
品と同様に変化し、短絡時（時点ｔ３）に、一時的にｘ
点の電位が上昇し、ｙ点の電位が低下する。

【００２０】短絡検出回路５は、こうした中間素子Ｃｘ
の短絡を、ｘ点及びｙ点の電位に基づき検出するもので
あり、図２に示す如く、オペアンプからなる２つのコン
パレータＩＣ１，ＩＣ２とＲＳフリップフロップ１１と
を中心に構成されている。

【００２１】ここでこの２つのコンパレータＩＣ１，Ｉ
Ｃ２の内、一方のコンパレータＩＣ１は電圧印加回路３
のｙ点の電位から中間素子Ｃｘの疑似短絡品２を検出す
るためのもので、その否反転入力端子＋は、電源電圧＋
Ｂを印加するための抵抗器Ｒ４が接続されると共に、抵
抗器Ｒ５及びＲ６を介して接地され、更に抵抗器Ｒ５と
抵抗器Ｒ６との接続点に接続されたコンデンサＣ１を介
して電圧印加回路３のｙ点に接続されており、その反転
入力端子−には、電源電圧＋Ｂを分圧する可変抵抗器Ｖ
Ｒ１を介して基準電圧Ｖ１０が印加されている。

【００２２】つまり短絡検出回路５においては、コンパ
レータＩＣ１の否反転入力端子＋の電圧が、ｙ点の電位
が一定であれば電源電圧＋Ｂを抵抗器Ｒ４と抵抗器Ｒ５
及びＲ６とにより分圧した一定電圧Ｖ１１となり、ｙ点
の電位の上昇時に一時的に上昇し、ｙ点の電位の下降時
に一時的に下降するようにされており、可変抵抗器ＶＲ
１の抵抗値を調整して反転入力端子−への印加電圧（基
準電圧）Ｖ１０をその一定電圧Ｖ１１より若干低めの値
に設定することにより、ｙ点の電位が下降したときにだ
け、換言すればスイッチング回路７のオン時に電圧印加
回路３に接続されている中間素子Ｃｘが疑似短絡品２で
ある場合にだけ、コンパレータＩＣ１の出力電位が一時
的にＬｏｗ　レベルとなるように構成されている。

【００２３】次にコンパレータＩＣ２は、電圧印加回路
３のｘ点の電位から中間素子Ｃｘの短絡品及び疑似短絡
品１を検出するためのもので、その否反転入力端子＋に
は、電源電圧＋Ｂを分圧する可変抵抗器ＶＲ２を介して
基準電圧Ｖ２０が印加されており、その反転入力端子−
は、抵抗器Ｒ７を介して電圧印加回路３のｘ点に接続さ
れている。つまり、可変抵抗器ＶＲ２の抵抗値を調整し
てコンパレータＩＣ２の否反転入力端子＋への印加電圧
（基準電圧）Ｖ２０を、電圧印加回路３のｘ点とｙ点と
が短絡したときのｘ点の電位より若干小さい値に設定す
ることにより、スイッチング回路７のオン時に電圧印加
回路３に接続されている中間素子Ｃｘが短絡品或は疑似
短絡品１である場合にだけ、コンパレータＩＣ２の出力
電位がＬｏｗ　レベルとなるように構成されている。

【００２４】また次にＲＳフリップフロップ１１は、リ
セット端子ＲにＬｏｗレベルのリセット信号が入力され
たときにリセットされ、セット端子ＳにＬｏｗ　レベル
の信号が入力されたときにセットされて出力端子Ｑのレ
ベルがＨｉｇｈレベルとなる、所謂反転入力型のもので
、そのセット端子Ｓには、各コンパレータＩＣ１，ＩＣ
２の出力端子が接続されると共に、抵抗器Ｒ８を介して
電源電圧＋Ｂが印加されている。

【００２５】従って本実施例の検査回路においては、ま
ず電圧印加回路３のｘ点及びｙ点に検査対象となる中間
素子Ｃｘを接続し、その後ＲＳフリップフロップ１１の
リセット端子ＲにＬｏｗ　レベルのリセット信号を入力
してＲＳフリップフロップ１１をリセットし、スイッチ
ング回路７を起動することにより、中間素子Ｃｘの短絡
及び疑似短絡を簡単に検査することができる。

【００２６】つまり電圧印加回路３に接続された中間素
子Ｃｘが良品であれば、各コンパレータＩＣ１，ＩＣ２
の出力はＨｉｇｈレベルのままであるので、ＲＳフリッ
プフロップ１１はセットされず、その出力はＬｏｗ　レ
ベルのままである。しかし中間素子Ｃｘが疑似短絡品２
であればコンパレータＩＣ１の出力がＬｏｗ　レベルと
なり、また中間素子Ｃｘが短絡品又は疑似短絡品１であ
ればコンパレータＩＣ２の出力がＬｏｗ　レベルとなる
ため、中間素子Ｃｘに何らかの短絡異常があればＲＳフ
リップフロップ１１が必ずセットされ、ＲＳフリップフ
ロップ１１からＨｉｇｈレベルの検出信号が出力される
こととなる。従ってこのＲＳフリップフロップ１１から
出力された検出信号により、中間素子Ｃｘの良・不良を
表示するようにすれば、中間素子Ｃｘの巻取り後の短絡
検査を簡単に、しかも確実に行うことができる。

【００２７】以上説明したように、本実施例の電解コン
デンサの製造方法によれば、巻取り工程Ｐ３と電解液含
浸工程Ｐ５との間に短絡検査工程Ｐ４を入れ、電解液の
含浸前に中間素子の短絡検査を行うようにしているため
、製品完成後不良品となる或は不良品となる可能性の高
い中間素子が電解液含浸工程Ｐ５以降の工程に流れるの
を防止することができ、製品の信頼性を向上できると共
に、電解コンデンサ製造時の無駄を省くことができる。

【００２８】また特に電解液の含浸前に、中間素子の段
階で短絡検査を行なうので、短絡品は勿論のこと、疑似
短絡品も容易に検出することができ、その検査工程を簡
素化することができる。つまり電解液が含浸された後に
短絡検査を行なう場合には、電解液によって素子のもれ
電流が大きくなっているため、疑似短絡品２のような瞬
時の短絡を検出することが難しく、このためには精度の
高い測定器が必要となるが、本実施例では、電解液の含
浸前に短絡検査を行うため、短絡検査を簡単な回路で行
うことができ、また検出精度も高くなる。

【００２９】また更に製品完成後の検査では、素子はケ
ース内に封入されているため、素子に直接外力を加える
ことができず、従って疑似短絡の検出は難しいが、本実
施例では中間素子の段階で短絡検査を行うため、この検
査時に素子に直接外力を加えることができ、疑似短絡品
をより確実に検出できる。

【００３０】尚上記実施例では、アルミ電解コンデンサ
の製造方法について説明したが、本発明は、陽極箔と陰
極箔とを巻き込むことにより作製する箔形の電解コンデ
ンサであれば適用できる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の電解コンデ
ンサの製造方法によれば、中間素子に電解液を含浸させ
る前に中間素子の短絡検査を行うため、製品完成後不良
品となる或は不良品となる可能性の高い中間素子が電解
液の含浸工程以降の工程に流れるのを防止することがで
き、製品の信頼性を向上できると共に、電解コンデンサ
製造時の無駄を省くことができる。また電解液の含浸前
に中間素子の短絡検査を行なうので、中間素子の短絡検
査を簡単な電気回路で行うことができ、しかも中間素子
の短絡及び疑似短絡を精度よく検出することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の電解コンデンサの製造工程を表す説明
図である。

【図２】実施例の短絡検査工程にて使用される検査回路
を表す電気回路図である。

【図３】実施例の電圧印加回路におけるｘ点及びｙ点の
電位変化を説明するタイムチャートである。

【符号の説明】

Ｐ１…陽極加工工程　　　　　　Ｐ２…陰極加工工程　
　　　　　Ｐ３…巻取り工程 Ｐ４…短絡検査工程　　　　　　Ｐ５…電解液含浸工程
　　　　Ｐ６…後組立工程 Ｐ７…エージング工程　　　　Ｐ８…製品検査工程　　
　　　　Ｐ９…テーピング工程 ３…電圧印加回路　　　　５…短絡検出回路　　　　７
…スイッチング回路 ９…直流電源　　　　１１…ＲＳフリップフロップ　　
　　Ｃ１…コンデンサ Ｃｘ…中間素子　　　　ＩＣ１，ＩＣ２…コンパレータ
　　　　Ｒ１〜Ｒ８…抵抗器 ＶＲ１，ＶＲ２…可変抵抗器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　表面に酸化皮膜が形成された陽極箔と
   表面に酸化皮膜を有しない陰極箔とを隔離紙を間に挟ん
   で巻取る巻取り工程と、該巻取り工程にて作製された中
   間素子に電解液を含浸させる含浸工程と、該含浸工程に
   て電解液を含浸させた中間素子をケース内に封入する組
   立工程と、を有する電解コンデンサの製造方法において
   、上記含浸工程の前に、上記中間素子に直流電圧を印加
   して陽極箔と陰極箔との短絡状態を検査することを特徴
   とする電解コンデンサの製造方法。