JPH07201657A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサの製造方法

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JPH07201657A
JPH07201657A JP5335019A JP33501993A JPH07201657A JP H07201657 A JPH07201657 A JP H07201657A JP 5335019 A JP5335019 A JP 5335019A JP 33501993 A JP33501993 A JP 33501993A JP H07201657 A JPH07201657 A JP H07201657A
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Masanori Yoshida
雅憲 吉田
Masakazu Tanahashi
正和 棚橋
Hideo Hashimoto
英雄 橋本
Takashi Ida
隆 伊田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 二酸化マンガンを微細な細孔内部にまで形成
し、小形大容量化を可能にするとともにtanδ,漏れ電
流,高周波特性の改良を図った固体電解コンデンサを実
現する。 【構成】 弁金属の多孔質電極体上に形成された陽極酸
化皮膜上に、非イオン性界面活性剤を単独あるいは他の
界面活性剤と混合して添加した硝酸マンガン水溶液を含
浸させた後、熱分解することにより二酸化マンガン層3
を形成したために、二酸化マンガンが陽極酸化皮膜全面
に付着し、被覆率が向上し大容量となり、酸化皮膜2と
二酸化マンガン界面で酸化皮膜の修復能力を有している
二酸化マンガン量が増え、漏れ電流が低減する。かつ細
孔内部のつまり具合が改善されるために、導電パスが広
がり低抵抗となるために、tanδ,高周波におけるイン
ピーダンスが低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンデンサ特に固体電
解コンデンサの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】固体電解コンデンサの製造方法として
は、一般に、タンタル,アルミニウム,チタンなど、い
わゆる弁金属よりなる多孔体に陽極酸化により化成皮膜
を成長させる工程と、この化成皮膜上に二酸化マンガン
よりなる半導体層を形成する工程とを含む方法が知られ
ている。二酸化マンガン層を形成する工程は、化成皮膜
を有する多孔体に硝酸マンガン水溶液を含浸,付着させ
て熱分解する工程を数回ないし十数回繰り返すことによ
って行われる。この際、タンタル電解コンデンサやアル
ミ電解コンデンサでは酸化皮膜が薄く、かつ大面積であ
るため酸化皮膜の損傷による漏れ電流の増加をきたすお
それがあった。また、二酸化マンガンの比抵抗は10Ω・
cm程度であり、それほど低い値でなく、かつ細孔内部に
均質な二酸化マンガン層が形成されにくいため高周波領
域のインピーダンスも積層セラミックコンデンサと比較
して1オーダー以上高い値となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の電解コンデンサもますます小形大容量化が要求されて
きており、例えばアルミ電解コンデンサではエッチング
倍率を高くし、微細孔の中まで利用しようとしており、
タンタル電解コンデンサでは微細粉の焼結体を利用し比
表面積を大きくし、細孔の中からも静電容量を取り出そ
うと努力がなされている。しかし、例えば30000CV/g
の微細粉の焼結体のタンタル電解コンデンサと同等の大
きさで、50000CV/gの微細粉の焼結体のタンタル電解
コンデンサを二酸化マンガンを電解質として従来と同様
に作製した場合、静電容量の低下、tanδ,インピーダ
ンス,漏れ電流が大きくなるという欠点を有していた。
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、二酸化
マンガンを微細な細孔内部にまで形成し、小形大容量化
を可能にするとともに、tanδ,漏れ電流,高周波特性
の改良を行った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ものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、弁金属の多孔質電極体上に形成された陽極
酸化皮膜上に、非イオン性界面活性剤を単独あるいは他
の界面活性剤と混合して添加した硝酸マンガン水溶液を
含浸させた後、熱分解することにより二酸化マンガン層
を形成したことを特徴とする固体電解コンデンサの製造
方法を実現するものである。
【0005】
【作用】したがって本発明によれば、硝酸マンガン水溶
液に少なくとも非イオン性界面活性剤含む界面活性剤を
添加し熱分解することにより、さまざまな細孔直径の微
小な細孔内部に緻密な二酸化マンガンが陽極酸化皮膜全
面に形成され、かつ細孔直径の異なる多孔質電極体であ
っても、非イオン性界面活性剤に1種以上の異なる界面
活性剤を混合した混合界面活性剤を用い熱分解すること
で、二酸化マンガン粒子の粒径を制御し、多孔質電極体
の細孔に合わせ最適化することができ、細孔内部のつま
り具合を改善することができる。この結果、被覆率が向
上することで大容量となり、酸化皮膜と二酸化マンガン
界面で酸化皮膜の修復能力を有している二酸化マンガン
量が増え漏れ電流が低減する。また、導電パスが広がり
低抵抗となるためにtanδ,高周波におけるインピーダ
ンスが低減する。
【0006】
【実施例】本発明の一実施例について図1を参照しなが
ら説明する。図1において、使用した2種のタンタル電
極体1は、それぞれ29000CV/g,50000CV/gの微細
粉の焼結体を80℃のリン酸溶液中で50Vで化成を行い、
酸化皮膜2を形成したものである。また、二酸化マンガ
ン層3を、界面活性剤ポリオキシエチレンアルキルアミ
ンを0.1重量%添加した3mol/1硝酸マンガン水溶液を
含浸させ260℃で熱分解し、これを5回繰り返し、続い
て5.9mol/1硝酸マンガン水溶液を含浸させ240℃で熱
分解し、これを3回繰り返し行うことによって形成し
た。その後、カーボン層,銀導電性樹脂層からなる陰極
引出電極4を設けた。さらに、添加する界面活性剤をポ
リオキシエチレンアルキルアミンとポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテルの重量比を変えた混合界面活性
剤を使用してコンデンサを作製した。
【0007】本実施例によるタンタル固体電解コンデン
サの静電容量,tanδ,インピーダンス,漏れ電流を、
界面活性剤を添加しない硝酸マンガン溶液を用いて二酸
化マンガン層3を形成させたタンタル固体電解コンデン
サの特性と比較して(表1)に示した。
【0008】
【表1】
【0009】静電容量,tanδは120Hzで測定し、インピ
ーダンスは1MHzで測定し、漏れ電流は20Vの電圧を印
加し1分後の電流値を測定した。また、このコンデンサ
の理論容量と実際の静電容量とを比較して被覆率を求め
た。(表2)に使用したタンタル電極体1の細孔直径を、
(表3)に260℃で熱分解して得られる二酸化マンガンの
比表面積を示す。
【0010】
【表2】
【0011】
【表3】
【0012】(表1)より本実施例によれば、硝酸マンガ
ン水溶液に界面活性剤を添加し、陽極酸化皮膜との界面
張力を低減させたために微小な細孔内部に硝酸マンガン
水溶液が含浸され、二酸化マンガンが陽極酸化皮膜全面
に付着し、被覆率が向上し静電容量が大きくなる。かつ
熱分解工程において、細孔の入口付近に二酸化マンガン
が付着して細孔内部への入口を塞いでも、次の硝酸マン
ガン溶液が濡れやすいために細孔内部に侵入し、細孔内
部に二酸化マンガンが形成され、つまり具合が改善され
るために、導電パスが広がり低抵抗となり、tanδおよ
び高周波におけるインピーダンスが低減する。陽極酸化
皮膜と二酸化マンガン界面で酸化皮膜の修復能力を有し
いる二酸化マンガン量が増え、漏れ電流が低減する。
【0013】さらに、(表2),(表3)より明らかなよう
に、平均細孔直径の大きさに合わせて、二酸化マンガン
の比表面積つまり一次粒子直径を最適化することによっ
て、コンデンサの諸特性が向上する。界面活性剤として
は、陽イオン性,陰イオン性,両性,非イオン性を問わ
ず、強酸である硝酸マンガン溶液に可溶でかつ弁金属の
酸化物との界面張力を減少させ、濡れ性を向上させるも
のであればよいことはいうまでもないが、2種以上の界
面活性剤を混合するので、お互いの反応を避けるため少
なくとも1種は、酸,アルカリと反応せず、安定度の高
い非イオン性界面活性剤を含むことが望ましい。本発明
は、固体電解コンデンサへの二酸化マンガンの形成方法
を限定するものであって、二酸化マンガン−導電性高分
子複合固体電解質などの構成を限定するものではない。
【0014】
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明の
固体電解コンデンサは弁金属の多孔質電極体上に形成さ
れた陽極酸化皮膜上に、硝酸マンガン水溶液に非イオン
性界面活性剤を単独あるいは他の界面活性剤と混合して
添加し熱分解することにより、さまざまな細孔直径の微
小な細孔内部に緻密な二酸化マンガンが陽極酸化皮膜全
面に形成され、かつ細孔直径の異なる多孔質電極体であ
っても、非イオン性界面活性剤に1種以上の異なる界面
活性剤を混合した混合界面活性剤を用い熱分解すること
で、二酸化マンガン粒子の粒径を制御し、多孔質電極体
の細孔に合わせ最適化することができ、細孔内部のつま
り具合を改善することができる。二酸化マンガンが陽極
酸化皮膜全面に付着し、被覆率が向上し大容量となり、
酸化皮膜と二酸化マンガン界面で酸化皮膜の修復能力を
有している二酸化マンガン量が増え、漏れ電流が低減す
る。かつ細孔内部のつまり具合が改善されるために、導
電パスが広がり低抵抗となるために、tanδ,高周波に
おけるインピーダンスが低減するという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における固体電解質層を形成
した状態を表す断面図である。
【符号の説明】
1…タンタル電極体、 2…酸化皮膜、 3…二酸化マ
ンガン層、 4…陰極引出電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊田 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁金属の多孔質電極体上に形成された陽
    極酸化皮膜上に、非イオン性界面活性剤を単独あるいは
    他の界面活性剤と混合して添加した硝酸マンガン水溶液
    を含浸させた後、熱分解することにより二酸化マンガン
    層を形成したことを特徴とする固体電解コンデンサの製
    造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005123605A (ja) * 2003-09-26 2005-05-12 Showa Denko Kk コンデンサの製造方法
JP2012009871A (ja) * 2010-06-23 2012-01-12 Avx Corp 高電圧用途で使用するための固体電解コンデンサ
JP2015019113A (ja) * 2010-06-23 2015-01-29 エイヴィーエックス コーポレイション 改良された酸化マンガン電解質を含む固体電解コンデンサ
CN109887751A (zh) * 2019-02-20 2019-06-14 中国振华(集团)新云电子元器件有限责任公司(国营第四三二六厂) 一种片式钽电容器用钽芯子及其阴极的制备方法和片式钽电容器
CN111809047A (zh) * 2020-06-04 2020-10-23 西南科技大学 一种电解锰渣源头减量的方法

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