JPH0713936B2 - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

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方法に関し、特に二
酸化鉛かならる半導体層の形成方法に関する。

［従来の技術］ 二酸化鉛を半導体層として用いた固体電解コンデンサは
特公昭58−21414号公報に記載されているように公知で
あり、また、誘電体酸化皮膜層上に二酸化鉛を化学的に
折出させて半導体層を形成する方法が特公昭49−29374
号公報に記載されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、前者の固体電解コンデンサは、二酸化鉛を誘電
体酸化皮膜層上に形成させる方法が鉛イオンを含んだ反
応母液を熱分解して形成させる方法であるため誘電体酸
化皮膜が熱的に亀裂したり、さらには、発生するガスに
よって化学形的に損傷するという問題があり、また、後
者は二酸化鉛を化学的に折出させるに際して、触媒とし
て銀イオンを必要とするため、固体電解コンデンサに用
いた場合は、銀または銀の化合物が誘電体酸化皮膜表面
に付着した形となり、絶縁抵抗が低下するという問題が
ある。

本発明は、上記の事情に鑑み、熱分解反応を利用せず
に、しかもコンデンサ性能に悪影響を及ぼす触媒、例え
ば、銀触媒を使用せずに誘電体酸化皮膜層上に二酸化鉛
を形成させる固体電解コンデンサの製造方法を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記の目的を達成すべくなされたものであっ
て、弁作用を有する金属からなる陽極基体の表面に誘電
体酸化皮膜層およびこの誘電体酸化皮膜層上に二酸化鉛
からなる半導体層を形成して固体電解コンデンサを製造
する方法において、前記誘電体酸化皮膜層上に融解した
鉛含有化合物を接触させ、さらに電気化学的処理によっ
て半導体層を形成させる固体電解コンデンサの製造方法
にある。

以下本発明の方法について詳しく説明する。

本発明の製造方法による固体電解コンデンサの陽極とし
て用いられる弁金属基体としては、例えば、アルミニウ
ム、タンタル、ニオブ、チタンおよびこれらを基質とす
る合金等、弁作用を有する金属がいずれも使用できる。

陽極基体の表面に設ける誘電体酸化皮膜層は、陽極基本
表面層部分に設けられた陽極基体自体の酸化物層であっ
てもよく、あるいは、陽極基体の表面上に設けられた他
の誘電体酸化物の層であってもよいが、特に陽極弁金属
自体の酸化物からなる層であることが望ましい。いずれ
の場合にも酸化物層を設ける方法としては、電解液を用
いた陽極化成法など従来公知の方法を用いることができ
る。

次に、誘電体酸化皮膜層上で融解させる鉛含有化合物と
は、その融点が誘電体酸化皮膜の分解温度以下のもので
あり、例えば、酸化鉛、臭化鉛、リードブチレート、ス
テアリン酸鉛等に水和物が挙げられる。

これらの鉛含有化合物は、誘電体酸化皮膜層上で融点以
上の温度で融解され、陽極基体の細孔中の誘電体酸化皮
膜層上へ含浸されるが、この含浸方法は、鉛含有化合物
を適当な溶媒に溶解して含浸する方法よりも含浸率が明
らかに増大する。そして本発明においては、前述したよ
うに鉛含有化合物を誘電体酸化皮膜層上で融解して、陽
極基体の細孔中の誘電体酸化皮膜層上へ含浸させた後、
さらに電気化学的処理によって形成する。

電気化学的処理とは、電解化学反応を利用して鉛含有化
合物を二酸化鉛に酸化することであり、例えば、誘電体
酸化皮膜層を有する陽極弁金属側を正極にして、別に用
意された陽極との間で定電圧、パルス電圧を印加した
り、定電流を流したりすることによって電気化学的処理
の操作が行われる。

本発明によって製造された固体電解コンデンサは、二酸
化鉛からなる半導体層上に導電体層を設けてもよい。導
電体層としては、例えば、導電ペーストの固化、メッ
キ、金属蒸着、耐熱性の導電樹脂フィルムの形成等によ
り設層することができる。

一方、従来のアルミ電解コンデンサ素子のような、陽極
箔と陰極箔をセパレーターを介して巻回した素子の場
合、融解した鉛含有化合物に前述した素子を浸漬して、
陰陽両極間で電気化学的処理によって半導体層を形成す
ると同時に、陰極箔自身が導電体層となるため、新たに
導電体層を形成する工程が簡略化される。

次にこのようにして製造された固体電解コンデンサ素子
は、例えば、樹脂モールド、樹脂ケース、金属製の外装
ケース、樹脂のディッピング、ラミネートフィルムによ
る外装により各種用途の汎用コンデンサ製品とすること
ができる。

［実施例］ 以下、実施例、比較例を示して、本発明を説明する。

実施例１ 長さ2cm、幅0.5cmのアルミニウム箔を陽極とし、交流に
より箔の表面を電気化学的にエッチング処理した後、エ
ッチングアルミニウム箔に陽極端子をかしめ付けし、陽
極端子を接続した。次いで、ホウ酸とホウ酸アンモニウ
ムの水溶液中で電気化学的に処理してアルミナの酸化皮
膜を形成し、低圧用エッチングアルミニウム化成箔（約
2.0μF/cm²）を得た。ついで、この化成箔を巻回した
後、酢酸鉛三水和物を90℃で融解した液に陽極リード部
を除いて浸漬し化成箔を陽極側に、通常のエッチングさ
れていないアルミニウム箔を陽極側として、15Vの定電
圧で電気化学的処理を行った。

１時間後、化成箔上に形成された二酸化鉛からなる半導
体層上に銀ペーストで導電体層をとり樹脂封口して固体
電解コンデンサを作製した。

実施例２ 陰極箔と陽極箔をレーヨン繊維のセパレータを介して巻
取った電解液換算で４μＦのアルミ電解コンデンサ素子
をリード端子を除いて、酢酸鉛三水和物を90℃で融解し
た液に浸漬し、陰陽両極間に15Vの定電圧をかけ１時間
反応させ、二酸化鉛からなる半導体層を形成した。つい
でアルミ缶に収納し、樹脂封口して固体電解コンデンサ
を作成した。

実施例３ 実施例１で酢酸鉛三水和物の代わりに、ステアリン酸水
和物を使用した以外は実施例１と同様にして固体電解コ
ンデンサを作製した。

実施例４ 実施例１で酢酸鉛三水和物の代わりにリードブチレート
を使用した以外は実施例１と同様にして固体コンデンサ
を作製した。

比較例１ 特公昭49−29374号公報に記載されるように、濃酢酸ア
ンモニウムに溶解された0.3モルの酢酸鉛からなる250ml
の溶液と過硫酸アンモニウムの飽和水溶液１と８×10
^-5モルの硝酸銀を混合したものに実施例１と同様な化成
箔をリード端子を除いて浸漬し二酸化鉛からなる半導体
層を形成した。さらに銀ペーストで導電体層をとり樹脂
体層をとり樹脂封口して固体電解コンデンサを作製し
た。

実施例１〜４および比較例１において作製した固体電解
コンデンサの特性値を一括して第１表に示す。

第１表から明らかなように、本発明の方法によって作製
した固体電解コンデンサは、静電容量が大きく、しかも
損失係数が小さく、漏れ電流が極めて少ないコンデンサ
である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る固体電解コンデンサ
の製造方法によれば、弁作用金属からなる陽極基体の表
面に設けた誘電体酸化皮膜層上に形成する二酸化鉛から
なる半導体層は、誘電体酸化皮膜層上に溶解した鉛含有
化合物を接触させ、さらに電気化学的処理をすることに
形成されている。従って半導体の形成に際して誘電体酸
化皮膜層に熱的に亀裂が発生したり、銀等の化合物が誘
電体酸化皮膜層の表面に付着して絶縁抵抗が低下するこ
ともなく、損失係数が小さく、また漏れ電流も少なくて
性能の良好な固体電解コンデンサを作製することができ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁作用を有する金属からなる陽極基体の表
   面に誘電体酸化皮膜層およびその上に二酸化鉛からなる
   半導体層を形成して固体電解コンデンサを製造する方法
   において、前記誘電体酸化皮膜層上に融解した鉛含有化
   合物を接触させ、電気化学的処理によって前記半導体層
   を形成することを特徴とする固体電解コンデンサの製造
   方法。