JPH0493012A - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - 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〕 本発明は固体電解コンデンサおよびその製造方法に関し
、特にコンデンサ素子構造の改良およびその製造方法に
関する。

〔従来の技術〕

一般に固体電解コンデンサの素子は第９図（ａ）に示す
如くタンタル、ニオブ、アルミニウムなどの弁作用を有
する金属粉末に、前述の金属粉末と同種の陽極リード６
】の一部を埋設してプレス加工し、円柱状、角柱状等の
プレス成形体６２を形成した後、真空焼結して多孔質構
造を有する焼結体６３を形成する。次に第９図（ｂ）に
示す如く焼結体６３の陽極リード６１を導電性金属から
なる支持材５に溶接等の工法で接続した後、電解液に浸
漬し、電気化学的工法で、焼結体６３の周囲に誘電体皮
膜層を形成する。次に、陽極リード６］のプレス成形体
６２に近接した部分６１ｂの周囲にポリテトラフルオロ
エチレン等の耐熱性、耐薬品性、漬水性を有する絶縁樹
脂６４を塗布し、乾燥硬化させる。次に第１０図に示す
如く、硝酸マンガン水溶液７に前述の誘電体皮膜層を形
成した焼結体６３を前述の絶縁樹脂６４を塗布した部位
まで浸漬し、焼結体内部まで含浸させな後２００〜４０
０°Ｃの高温雰囲気中での熱分解を繰り返し、焼結体６
３の誘電体皮膜層の上に、二酸化マンガンからなる固体
電解質層を形成する。次に、その上に、グラファイト及
び銀ペーストなとの陰極引き出し層８を設は第９図（ｂ
）に示すような固体電解コンデンサ素子６つを形成して
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、上述した従来の焼結体には次の欠点がある。

（１）平滑な曲面を有する陽極リード６１の表面に絶縁
樹脂６４を塗布する為、絶縁樹脂６４の自重により第１
１図に示す如く絶縁樹脂６４がたれ下り、更に、絶縁性
樹脂６４のなれ下りが著しい場合には、プレス成形体６
２の表面に達して、プレス成形体内部に浸み込み、二酸
化マンガン層の被覆率低下、誘電体皮膜層修復時の電解
液浸透性の劣化等により、容量不足、漏れ電流の増大、
インピーダンスの増大等電気的特性を悪化する原因とな
る。

り２）一方、コンデンサの小型大容量化に伴い、コンデ
ンサ素子の陽極リードと外部引き出し陽極端子との接続
点はプレス成形体６２に限りなく近すいており、従って
陽極リード６１上の限られた狭い部分に絶縁樹脂６４を
正確に、且つ適量塗布する必要性が生している。

本発明の第１の目的は、半導体層形成前に陽極リードの
所定位置に形成される絶縁樹脂がたれ下ることがなくな
り、プレス成形体内に絶縁樹脂が入ることがなく、二酸
化マンガン層の被覆率低下、誘電体皮膜層修復不良がな
くなり、容量不足、漏れ電流増大、インピーダンス大等
の電気的特性不良を減少さぜることができる固体電解コ
ンデンサ及びその製造方法を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、絶縁樹脂を正確、かつ適
量塗布することができ、コンデンサ素子の陽極リードと
外部引き出し陽極端子との接続点がプレス成形体に近づ
けることが可能となり、その結果より高密度化が達成で
きる固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の第１の発明の固体電解コンデンサは、弁作用を
有する金属粉末に陽極リードを植立させてプレス成形し
、真空焼結した陽極体の陽極リードに、陽極リードの断
面方向に凸部又は凹部を設け、更に、上記陽極リード上
の断面方向凸部又は凹部の周上およびその周囲又は凹部
内およびその周囲に、ボリテＩ〜ラフルオロエチレン等
の溶水性絶縁樹脂層を設けたことを特徴として構成され
る。

また、本発明の第２の発明の固体電解コンデンサの製造
方法は、弁作用を有する金属粉末に陽極リードの一部を
埋設・プレス成形し、プレス成形体を得る工程と、その
プレス成形体を真空焼結し焼結体を得る工程と、その焼
結体の陽極リードの前記プレス成形体から所定の距離離
れた部分に陽極リードの断面方向に凸部又は凹部を形成
する工程と、前記凸部上およびその周囲又は凹部内およ
びその周囲にポリテトラフルオロエチレン等の澄水性絶
縁樹脂を塗布・硬化し、環状の絶縁樹脂層を形成する工
程と、誘電体皮膜層を形成する工程と、固体電解質層を
形成する工程とを含むことを特徴として構成される。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施例の固体
電解コンデンサ素子の構造を示す側面断面図、斜視図及
び陽極リード凸部の拡大図、第２図（ａ＞、（ｂ）、（
ｄ）、（ｅ）は本発明の固体電解コンデンサ素子の製造
工程を順次説明した側面図、第２図（ｃ）は陽極リード
凸部の断面図である。

図中参照符号］ａは、弁作用を有する金属粉末からなる
プレス成形体２と同種の金属よりなる陽極リード１七に
、上記プレス成形体に近接した部分１ｂで、陽極リード
１の中心線に平行て、目−つ対面する２方向にくの字状
の突出を設けた凸部てあり、４は上記陽極リード１の凸
部１ａ上に、充填された耐熱性・耐薬品性及び漬水性を
有する絶縁樹脂である。

次に本発明の実施例で用いた固体電解コンデンサ素子を
従来例で用いた固体電解コンテンサ素子と比較して詳細
に説明する。

従来例の同体電解コンデンサ素子として第９図（ａ）、
（ｂ）に示し概略を説明した様にタンタル粉末をプレス
成形して、直径０．４．ｍｍの陽極リード６１を埋設部
分の深さ１．．５ｍｍ、素子の直径を２．０ｍｍ全長を
３．０ｍｍの円柱状のプレス成形体６２を得な。次に、
このプレス成形体６２を真空度１０−’ｔｏｒｒ、温度
１７００℃の真空高温炉で真空焼結して、焼結体６３を
得た。

次に銅、銀、アルミニウム等の導電性を有する金属から
なる支持材５に溶接等の工法で接続した後、硝酸、硫酸
等の水溶液からなる電解液に浸漬し、電気化学的工法に
より、焼結体６３の空腔内を含め、タンタルの表面に五
酸化タンタルからなる誘電体皮膜層を形成し、次に、陽
極リード６１のプレス成形体６２から０．５ｍｒｎｌｌ
れなプレス成形体近接部分６１の周上に、ボリテｌ〜ラ
フルオロエチレン等の絶縁樹脂６４をデイスペンサー等
で幅０．３ｍｍ厚さ０．３ｍｍ程度に塗布し、乾燥硬化
後、硝酸マンガン水溶液に浸漬し、２００〜４００℃の
高温雰囲気中での熱分解により二酸化マンガンからなる
固体電解質層を形成し、この二酸化マンガン形成工程を
数回繰り返しな後、その上にグラファイト層、銀ペース
ト層などの陰極引き出し層８を順次形成して固体電解コ
ンデンサ素子６つを形成した。

一方本発明の一実施例による固体電解コンデンサ素子と
して、前述従来例と同一のタンタル粉末をプレス成形し
、陽極リード１を埋設した後、真空焼結し、次に前述従
来例と同一の金属よりなる支持材５に溶接し、第２図（
ａ＞に示すプレス成形体を得る。次に第１図（Ｃ）、第
２図（ｂ）。

（Ｃ）に示す如く陽極リード１のプレス成形体２から０
．５ｍｍ離れた部分に、陽極リードの中心線ＩＣから離
れる方向にＯ，］、ｍｍ幅が最大Ｑ、３ｍｍとなるくの
字状の突出が、中心線をはさんで対背する様に、超鋼等
からなるクランプ６で、陽極リード１の一部を圧延し陽
極リードの凸部１ａを得た。次に、第２図（ｄ）に示す
如く、陽極リードの凸部］ａの上部及びその周囲をデイ
スペンサー等を用いて、絶縁樹脂を環状に塗布し、乾燥
硬化させ、次に、電気化学的方法により、誘電体皮膜層
を形成する。次に、硝酸マンガン水溶液に浸漬すると、
第２図（ｅ）に示す如く絶縁樹脂４が硝酸マンガン水溶
液７を澄水させる。次に、従来例と同様に熱分解を行な
い、二酸化マンガンからなる固体電解質層を形成し、こ
の二酸化マンガン形成工程を数回繰り返した後、グラフ
ァイト層、銀ペースト層を順次形成し、本発明の一実施
例による固体電解コンデンサ素子を得た。

従来例では絶縁性樹脂の粘度、チキソトロピーの変動等
により、陽極リード上の所定の位置に塗布しても、自重
により、陽極リード−にのたれ下りか発生したのに対し
、本発明では、陽極リード上に凸部を設け、その−上部
に絶縁樹脂を塗布することにより、絶縁樹脂の陽極リー
ドとの体積あたりの接触面積が広くなり、かつ凸部上に
絶縁樹脂が保持され、絶縁樹脂のなれ下りが発生しなく
なる利点があり、被膜率の低下による容量不足の発生を
従来の１／２以下にすることが出来る。

第３図は、本発明の他の実施例を示す斜視図であり、絶
縁樹脂を塗布する前の形状を示す、この実施例では前例
と同様に弁作用を有する金属粉末をプレス成形してプレ
ス成形体２を形成した後、＝９ ］０ プレス成形体２より導出している陽極リード上に、プレ
ス成形体２に近接した部分１１．　ｂで、陽極リードの
中心線］、　１　ｃに平行で、かつ、対置する２方向に
くの字状の突出を２段連続して設けた陽極リードの凸部
］、１ａが得られ、２段に連続した突出部が樹脂との接
触面積を拡げることにより、実施例１と同等以上の効果
が得られる。

第４図は本発明の第３の実施例を説明するための斜視図
である。実施例３では実施例１に於て、陽極リードの凸
部を中心線を挟んで対置した２箇所に設けたのに対し、
断面形状くの字状の突出を陽極リード２１の周囲に輪状
に設けた陽極リードの凸部２１ａに於ても実施例１と同
様な効果が得られるとともに突出が陽極リードを１周す
る為、絶縁樹脂がよりいっそうたれにくくなる。

尚、凸部の形状は本実施例に限るものではなく第２．第
３の実施例を合わせたもの、２段の突出部を陽極リード
の中心線に対して９０°回転して交互に設けたもの等の
形状に於ても、同様の効果が得られる。

更に、凸部の形成工程も、支持材に焼結体を接続した後
に限るものではなく、線材料に於ての加工、又はプレス
成形体形成時、プレス成形体焼結後、誘電体皮膜形成後
等で実施しても同様な効果が得られることは勿論である
。

第５図（ａ）、（ｂ）は本発明の第４の実施例の固体電
解コンデンサ素子の構造を示す側面断面図及び斜視図で
あり、第６図（ａ）〜（ｄ）は第４の実施例の固体電解
コンデンサ素子の製造工程を順次説明した側面図である
。

図中符号３　］、　ａは弁作用を有する金属粉末からな
るプレス成形体２と同種の金属よりなる陽極リード３１
上に、上記プレス成形体に近接した部分３　］、　ｂで
陽極リード３］の中心線３］−ｃに平行で、かつ対面す
る様に２方向からコの字状の凹みを設けた凹部であり、
３４は上記陽極リード３１の凹部３１ａ内に充填された
耐熱性、耐薬品性及び漬水性を有する絶縁樹脂である。

製造工程は、前述の第１の実施例と同様に、タンタル粉
末をプレス成形して、陽極リード３１を埋設した後、真
空焼結し、次に前述従来例と同一の金属からなる支持材
５に溶接し、第５図（ａ）に示すプレス成形体を得る。

次に、第６図（ｂ）に示す如く陽極リード３］のプレス
成形体２から０．５ｍｍ離れた部分に陽極リードの中心
線３１Ｃ方向に幅０．３ｍｍ、直径方向の深さ０．１ｍ
ｍのコの字状の凹みが、中心線３１ｃを挟んで、対面す
る様に超鋼等からなるクランプ３６で加圧成形し陽極リ
ードの凹部３１ａを得た。次に、第６図（Ｃ）に示す如
く、陽極リードの凹部３１ａの内部、及びその周囲をデ
イスペンサー等を用いて絶縁樹脂を環状に塗布し、乾燥
硬化させ、次に電気化学的方法により誘電体皮膜層を形
成する。

次に硝酸マンガン水溶液に浸漬すると、第６図（ｄ）に
示す如く絶縁樹脂３４が硝酸マンガン水溶液を撥水さぜ
る。次に従来例と同様に熱分解を行ない二酸化マンカン
からなる固体電解質層を形成し、この二酸化マンガン形
成工程を数回繰り返した後、前述従来例、第１実施例と
同様にタラファイト層、銀ペースト層を順次形成し、本
発明第４の実施例による固体電解コンデンサ素子を得た
。

本実施例では、陽極リード上に四部を設け、その内部に
絶縁樹脂を入れることにより絶縁樹脂の陽極リードとの
体積あたりの接触面積が拡くなり、凹部内に絶縁樹脂が
保持され、かつ凹部の側面部に樹脂が支えられ、絶縁樹
脂のたれ下がりが発生しなくなる利点がある。

第７図は本発明の第５の実施例を示す斜視図であり、絶
縁樹脂を塗布する前の形状を示す。この実施例では前例
と同様に弁作用を有する金属粉末をプレス成形してプレ
ス成形体２を形成した後、プレス成形体２より導出して
いる陽極リード上に、プレス成形体２に近接した部分４
１ｂで、陽極リードの中心線４１ｃに平行で、かつ対面
する様に２方向からコの字状の凹みを設け、更に、陽極
リードの中心線４１ｃと平行する部分に鋸歯状の細かい
凹凸４　］、　ｄを設けた陽極リードの凹部４１ａが得
られ、鋸歯状の細かい凹凸４１．　ｄを有することによ
り、実施例４と同等以上の効果が得られる。

第８図は本発明の第６の実施例の斜視図である゛。実施
例６では実施例４に於て、陽極リードの凹部を中心線を
挟んだ対面した２箇所に設けたのに対し、断面形状コの
字状の凹みを陽極リード５１の周囲に輪状に設けた陽極
リードの四部５１ａが得られ、実施例４と同様な効果が
得られるとともに凹みが陽極リードを１周する為、絶縁
樹脂がよりいっそうたれにくくなる。

尚、凹みの形状は前述した実施例に限るものではなく、
第５．第６の実施例を合わせたもの、凹み内に格子状の
細かい凹凸等の形状にしても、同様の効果が得られる。

更に凹みの形成工程も、支持材に焼結体を接続した後に
限るものではなく、プレス成形体形成時、プレス成形体
焼結後、誘電体皮膜形成後等で実施しても同様な効果が
得られ、ることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明には次の効果がある。

（１）陽極リード上に塗布される絶縁樹脂は陽極リード
上に形成された凸部上又は凹部内に保持される為、たれ
下ることがなくなり、プレス成形体内に絶縁樹脂が入る
ことがなく二酸化マンガン層の被覆率低下、誘電体皮膜
層修復不良がなくなり、容量不足、漏れ電流増大、イン
ピーダンス大等の電気的特性不良を減少させることが出
来る。

（２）絶縁樹脂を正確且つ適量塗布出来る為、コンデン
サ素子の陽極リードと外部引き出し陽極端子との接続点
がプレス成形体に近ずけることが可能となり、従ってよ
り高密度な同体電解コンデンサを作ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施例の固体電
解コンデンサ素子の側面断面図、斜視図及び陽極リード
四部の拡大図、第２図（ａ）〜（ｅ）は第１図（ａ）〜
（ｃ）に示す第１の実施例の製造工程を説明するための
側面図、第３図は本発明の第２の実施例斜視図、第４図
は本発明の第３の実施例の斜視図、第５図（ａ）、（ｂ
）は本発明の第４の実施例の側面断面図および斜視図、
第６図（ａ）〜（ｄ）は第５図＜ａ）（ｂ）に示す第４
の実施例の製造工程を説明するための側面図、第７図は
本発明の第５の実施例の斜視図、第８図は本発明の第６
の実施例の斜視図、第９図（ａ）、（ｂ）は従来の固体
電解コンデンサの焼結体の即断面図及び陰極引き出し層
形成後の正面図、第１０図は絶縁樹脂形成後の焼結体を
硝酸マンガン水溶液に浸漬中の正面図、第１１図は従来
例で絶縁樹脂が垂れ下った不良焼結体を示す正面図であ
る。 １．１１，２１，３］、、４１．５１・・・陽極リード
、ｌａ、］、ｌａ、２１　ａ・・・陽極リードの凸部、
３］、ａ、４１ａ、５１ａ・・・陽極リードの凹部、］
　ｂ、］、ｌｂ、３１Ｆ＋、４］、ｂ、６１ｂ・・・陽
極リードとプレス成形体に近接した部分、ｌｃ、１１ｃ
、３１ｃ、４］、ｃ・・・陽極リードの中心線、４］ｄ
・・鋸歯状の細かい凹凸、２・・・プレス成形体、３．
３３．６３・・・焼結体、４，３４．６４・・・絶縁樹
脂、５・・・支持材、６，３６・・・クランプ、７・・
・硝酸マンカン水溶液、８・・陰極引き出し層、６９・
・・固体電解コンデンサ素子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．弁作用を有する金属粉末に陽極リードを植立させて
   プレス成形し、真空焼結した陽極体の表面に順次陽極酸
   化層，固体電解質層，および陰極引き出し部が設けられ
   た固体電解コンデンサにおいて、前記陽極体の陽極リー
   ドに、陽極リードの断面方向に凸部又は凹部を設け、か
   つ前記陽極リード上に形成した凸部上およびその周囲、
   又は凹部内およびその周囲に、ポリテトラフルオロエチ
   レン等からなる溌水性絶縁樹脂層を設けたことを特徴と
   する固体電解コンデンサ。
2. ２．弁作用を有する金属粉末に陽極リードの一部を埋設
   ・プレス成形し、プレス成形体を得る工程と、該プレス
   成形体を真空焼結し焼結体を得る工程と、該焼結体の陽
   極リードの前記プレス成形体から所定の距離離れた部分
   に陽極リードの断面方向に凸部又は凹部を形成する工程
   と、前記凸部上およびその周囲又は凹部内およびその周
   囲にポリテトラフルオロエチレン等の溌水性絶縁樹脂を
   塗布・硬化し、環状の絶縁樹脂層を形成する工程と、誘
   電体皮膜層を形成する工程と、固体電解質層を形成する
   工程と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。