JPH084060B2 - 固体電解コンデンサ用のタンタル陽極体の形成方法 - Google Patents

固体電解コンデンサ用のタンタル陽極体の形成方法

Info

Publication number
JPH084060B2
JPH084060B2 JP61133968A JP13396886A JPH084060B2 JP H084060 B2 JPH084060 B2 JP H084060B2 JP 61133968 A JP61133968 A JP 61133968A JP 13396886 A JP13396886 A JP 13396886A JP H084060 B2 JPH084060 B2 JP H084060B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tantalum
anode body
lead wire
solid electrolytic
electrolytic capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61133968A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61288412A (ja
Inventor
ウイリアム・ブライソン・スナイダ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of JPS61288412A publication Critical patent/JPS61288412A/ja
Publication of JPH084060B2 publication Critical patent/JPH084060B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/008Terminals
    • H01G9/012Terminals specially adapted for solid capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/04Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/048Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
    • H01G9/052Sintered electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は、固体電解コンデンサに関するものであり、
特には固体電解コンデンサ用のタンタル陽極体に関す
る。
(従来技術の説明) 固体電解コンデンサは斯界周知でであり、米国特許第
3,166,693及び第2,936,514号に記載されている。
こうした装置において使用される陽極体は、陽極酸化
可能な金属、例えばタンタルの粉末をプレスして多孔質
の未燒結のタンタル粉末体を形成し、次いでこのタンタ
ル粉末体を加熱してタンタル粉末粒子を焼結させ、多孔
質の焼結タンタル陽極体とすることにより一般的に作製
される。これが、米国特許第3,093,883号に記載される
ような既治従来技術を使用して電解コンデンサ用の陽極
として使用される。即ち、焼結タンタル陽極体は陽極酸
化されそして電解質層を付与されそしてこれが、例えば
銀或いは銅のような電導性材料で部分的に被覆されて陽
極端子となる。一般に焼結及び陽極酸化に先立ち陽極と
してのタンタルリード線(ライザワイヤ)が未焼結のタ
ンタル陽極体中に圧入される。従来からの実施法におい
て、焼結タンタル陽極体の密度は比較的高い、例えば6
〜10g/ccである。タンタルリード線は機械的に強固であ
り、多孔質の焼結タンタル陽極体に冶金的に結合され、
タンタルリード線と焼結タンタル陽極体との間の電気的
接続は良好である。
最近、経済的理由のために、タンタル陽極体に使用す
るタンタル量を、満足すべき電気的性能の実現を保証す
る範囲でなるべく減少させることが重要となってきた。
これは、それまで使用された1〜10μの平均粒寸を有す
る0.05m2/gもの低表面積の粉末に較べて、例えば0.2〜
0.5m2/gの高い表面積を有するタンタルの非常に小さな
フレーク状粒子(0.5〜0.1μ厚)から成るタンタル粉末
を使用することにより実現された。こうした小さな寸法
の広表面積のタンタル粉末を有効に使用することにより
約3〜5g/ccの範囲の非常に低密度の焼結タンタル陽極
体が得られた。そうした微細寸法−広表面積のタンタル
粉末を使用しても所望の電気的キャパシタンスは得られ
ている。しかし、従来からのプレス技術を使用してこう
した低密度の焼結タンタル陽極体にタンタルリード線を
付設すると、例えば付設の結合強度が一般に乏しくなる
と言った重大な問題が生じ、その結果コンデンサの電気
的性質が悪影響を受けることが多かった。
上記状況を第1図を参照してもう少し具体的に説明す
ると、第1図には先行技術の当初のものの一例が示さ
れ、ここではタンタルリード線10は約6.0g/cc以上の密
度を有する未焼結の多孔質タンタル陽極体20に「圧入」
される。ここで使用されるタンタル粉末30はどちらかと
云うと大きな(10〜50μ)且つ比較的低い表面積の等軸
粒子であるため、焼結後の機械的及び電気的接合は良好
であった。タンタル粉末30は焼結中、実質的に安定状態
を維持し、応力下で容易には変形せず、圧入されたタン
タルリード線10に対して多数の大きく且つ強固な接合点
を提供する。未焼結のタンタル陽極体20は、代表的には
直径0.1〜0.3インチ(約2.5mm〜7.6mm)、高さ0.1〜0.6
インチ(約2.5mm〜15.2mm)であり、直径0.010〜0.030
インチ(0.25〜0.76mm)のリード線を備えている。
しかしながら、前述したように高価なタンタル金属を
節約しコンデンサの所定寸法及び重量を減縮する為に、
低密度のタンタル陽極体を形成するべく広表面積のタン
タル粉末を使用する試みが試されてきた。これは、その
キャパシタンスがタンタル粒子表面積に直接関連するか
らである。
一般的に使用される広表面積のタンタル粉末は、非常
に小さな粒寸(約1μ厚)と薄いプレート状フレーク形
態を特徴とする。第2図には、このような広表面積のタ
ンタル粉末30′から形成した低かさ密度のタンタル陽極
体にタンタルリード線を付設するに際して先行技術にお
いて生じた問題を以下に例示する。この問題は密度が3
〜5g/ccに減少するにつれ増々厳しくなる。
固体タンタルの密度は16.6g/ccであるため、こうした
低密度の未焼結のタンタル陽極体は約30%金属と70%空
隙とから構成される。第2図の構成では、タンタルリー
ド線10′を然るべく保持する為にタンタルリード線10′
と接触するタンタル粉末30′は非常に少ない。タンタル
リード線10′との接触面積がこのように小さいと、この
タンタル陽極体の焼結に際しての結合強度及び電気的性
質は、第2(a)図に例示されるように悪化する。また
フレーク状の広表面積粒子30′は等軸粒子よりずっと容
易に変形しやすい。これらの因子が、タンタルリード線
をしっかりと支持しないこと及びこのタンタルリード線
と焼結タンタル粉末との間の結合強度及び総合的な電気
的性能を低下させる原因となる。これは、薄く且つ小さ
なタンタル粉末30′が焼結中に部分溶融し、圧潰し、タ
ンタル陽極体20′中に空洞50′を形成するためである。
タンタル粉末30′は可撓性でありしかも弱いのでタンタ
ルリード線10′を然るべくしっかりと保持しない。空洞
50′は、電気的性質に対して有害でありコンデンサの漏
洩破損の増大に関与する。
(解決しようとする課題) 圧入されたタンタルリード線に対する機械的及び電気
的接続が良好な低密度のタンタル陽極体の形成方法を提
供することである。
(課題を解決するための手段) 本発明に従えば、500Å〜4000Åの厚さのニッケルコ
ーティングを有するタンタルリード線の周囲に3〜5g/c
cの密度に於てタンタル粉末をプレスし、次いで焼結す
ることを含んでなる固体電解コンデンサ用のタンタル陽
極体の形成方法が提供される。
(具体例の説明) 第3図には本発明に従う装置が例示され、タンタルリ
ード線10″の周囲にプレスされたタンタル粉末30″から
形成された低密度の未焼結のタンタル陽極体20″から構
成されている。タンタルリード線(ライザワイヤ)10″
はその周囲に約500〜4000Åの厚さでコーティングした
ニッケルコーティング55を有している。
タンタル粉末30″は、その高い表面積とその結果とし
ての高い電荷密度付与能をもつものとして選択される
(例えば約2のフィッシャ平均粒子径、約0.5m2/gの表
面積及び約20g/in3のスコットかさ密度を有するタンタ
ル粉末;市販例は、ベルリンのHermann C.Starck社か
ら販売されるP1〜18)。潤滑の為また未焼結体に対して
強度を与える為のバインダが添加される。広表面積のタ
ンタル粉末30″は、ニッケル被覆したタンタルリード線
10″の周囲で所望の低密度(例えば4.0g/cc)までプレ
スされそして後、軽く、例えば1600℃/15分といった温
度条件にて焼結し、このタンタルリード線10″を隣接す
るタンタル粉末30″に冶金的且つ電気的に結合する。こ
の軽い焼結は、タンタル粉末の密度が実質的な影響を受
けない範囲に於て実施される。
本発明に従うニッケル被覆タンタルリード線の使用を
通して得られる結果を第4及び5図に例示する。これに
よれば、ニッケル被覆リード線を使用しない場合を示す
“対照”の値と比較してタンタルリード線10″に対する
タンタル粉末30″の結合性及び電気的接触がずっと良好
であることが示される。
本発明の実施において、タンタルリード線10″には、
例えばスパッタリングのような従来技術により約500Å
から4000Åまでの厚さのニッケルコーティング55が形成
される。真空蒸着、電解めっき及び無電解めっき、ニッ
ケルレジネートの分解のような他の技術も使用出来る。
前述の軽い焼結の過程で、ニッケルコーティングは陽極
体へのタンタルリード線の強固な結合を可能ならしめ
る。ニッケルはこの軽い焼結の過程で実質上消酸し、そ
の存在はオージェスペクトロメーターのような高度に精
巧な技術によって検出されるのみである。従ってコンデ
ンサの電気的性質には悪影響を与えることがない。
(実施例1) 3.5g/ccの密度にプレスしたタンタル陽極体にニッケ
ル被覆したタンタルリード線を使用した場合に生ずる結
合強度を、陽極体からタンタルリード線を引抜くに要す
る力を測定する従来からの「引張試験」によって測定し
た。得られた結果を第4図のグラフに示す。第4図に
は、ニッケルコーティング厚さが1000Å以上であれば結
合強度が相当に増大されることが示される。第5図のグ
ラフに例示される電気的試験の結果によれば、ニッケル
コーティング厚さが1000Å以上である場合に、樹脂封入
されないコンデンサの平均洩れ電流としての洩れ電流性
質(Ir)が実質的に改善されることを示している。一般
に5000Å、時として3000Åを越えるニッケルコーティン
グ厚は強度及び洩れ性質の減少をもたらすことが見出さ
れた。
(実施例2) 3.5/cc及び4.0/ccの密度にプレスし樹脂封入したタン
タル陽極体に対し、夫々実施例1と同様の引張試験を実
施した。第6図は、タンタルリード線のニッケルコーテ
ィング厚さが3000Åの場合に結合強度が最大となり、そ
れ以降は減少し、4.0/ccの密度のものでは2000Åでの値
が1500Åに於ける値を下回ってはいるものの、前記結合
強度は少なくとも4000Åまでの範囲内でのニッケルコー
ティング厚さに於ては、図中に“対照”として表示した
ニッケルコーティングなしものよりも高いことを明示し
ている。
図7は電気的試験での、カプセル封入されたコンデン
サの平均漏れ電流としての漏れ電流性質(Ir)に於ける
実質的改善を、前記2種類のタンタル陽極体に於ける夫
々の結果の平均値のグラフによって示したものである。
ここでもやはり漏れ電流性質の改善の度合いは、ニッケ
ルコーティング厚が3000Åの場合にピークとなりその後
は徐々に減少するものの、少なくとも500Å乃至4000Å
のコーティング厚さまでは、図中に“対照”として示し
たニッケルコーティング無しのものよりも大きい大きい
ことが示される。
【図面の簡単な説明】
第1、2及び2(a)図は従来技術の焼結タンタル陽極
体の断面図である。 第3図は、本発明の一具体例の断面図である。 第4図は、本発明の陽極体の結合強度の値を、ニッケル
コーティングを設けないタンタルリード線を使用する
“対照”に於ける値と比較して示すグラフである。 第5図は、本発明の陽極体の漏れ電流性質の値を、ニッ
ケルコーティングを設けないタンタルリード線を使用す
る“対照”に於ける値と比較して示すグラフである。 第6図は別態様の本発明の陽極体の結合強度の値を、一
点鎖線で囲った“対照”に於ける、ニッケルコーティン
グを施さないタンタルリード線を使用する2つの例での
値と比較して示すグラフである。 第7図は別態様の本発明の陽極体の漏れ電流性質の値
を、ニッケルコーティングを施さないタンタルリード線
を使用する場合である“対照”に於ける値と比較して示
すグラフである。 図中、主な部分の名称は以下の通りである。 10、10′、10″:タンタルリード線 20、20′、20″:タンタル陽極体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】500Å〜4000Åの厚さのニッケルコーティ
    ングを有するタンタルリード線の周囲に3〜5g/ccの密
    度に於てタンタル粉末をプレスし、次いで焼結すること
    を含んでなる固体電解コンデンサ用のタンタル陽極体の
    形成方法。
JP61133968A 1985-06-12 1986-06-11 固体電解コンデンサ用のタンタル陽極体の形成方法 Expired - Lifetime JPH084060B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US743959 1985-06-12
US06/743,959 US4574333A (en) 1985-06-12 1985-06-12 Low density tantalum anode bodies

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61288412A JPS61288412A (ja) 1986-12-18
JPH084060B2 true JPH084060B2 (ja) 1996-01-17

Family

ID=24990865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61133968A Expired - Lifetime JPH084060B2 (ja) 1985-06-12 1986-06-11 固体電解コンデンサ用のタンタル陽極体の形成方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4574333A (ja)
JP (1) JPH084060B2 (ja)
CA (1) CA1267301A (ja)
DE (1) DE3619503A1 (ja)
GB (1) GB2176656B (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6051326A (en) * 1997-04-26 2000-04-18 Cabot Corporation Valve metal compositions and method
JP3233084B2 (ja) * 1997-11-06 2001-11-26 日本電気株式会社 固体電解コンデンサの陽極体の製造方法
JP2003338433A (ja) * 2002-05-22 2003-11-28 Nec Tokin Corp 固体電解コンデンサ用の陽極体、その製造方法及び固体電解コンデンサ
US7342775B2 (en) * 2004-04-23 2008-03-11 Kemet Electronics Corporation Fluted anode with minimal density gradients and capacitor comprising same
US7116548B2 (en) * 2004-04-23 2006-10-03 Kemet Electronics Corporation Fluted anode with minimal density gradients and capacitor comprising same
JP2008504692A (ja) * 2004-06-28 2008-02-14 キャボット コーポレイション 高キャパシタンスのタンタルフレークス及びその生産方法
US8257463B2 (en) * 2006-01-23 2012-09-04 Avx Corporation Capacitor anode formed from flake powder
US20100085685A1 (en) * 2008-10-06 2010-04-08 Avx Corporation Capacitor Anode Formed From a Powder Containing Coarse Agglomerates and Fine Agglomerates
CN101477897B (zh) * 2009-01-20 2012-05-23 宁夏东方钽业股份有限公司 钽电容器阳极引线用钽丝及其制造方法
US8298478B2 (en) * 2009-04-24 2012-10-30 Medtronic, Inc. Method of preparing an electrode
US8687347B2 (en) * 2011-01-12 2014-04-01 Avx Corporation Planar anode for use in a wet electrolytic capacitor
EP3570999A4 (en) 2017-01-17 2020-06-17 Kemet Electronics Corporation IMPROVED WIRE FOR ANODE CONNECTION

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3093883A (en) * 1963-06-18 Manganese dioxide
US3166693A (en) * 1965-01-19 Form an oxide
US2936514A (en) * 1955-10-24 1960-05-17 Sprague Electric Co Electrolytic device
DE1110312B (de) * 1956-07-12 1961-07-06 Siemens Ag Elektrode fuer einen Elektrolytkondensator
US3231800A (en) * 1964-10-15 1966-01-25 Sprague Electric Co Electrical capacitor
DE2557201A1 (de) * 1975-12-18 1977-06-23 Siemens Ag Elektrisches bauelement, insbesondere trocken-elektrolytkondensator, und verfahren zu seiner herstellung
DE2845090A1 (de) * 1978-10-17 1980-04-24 Standard Elektrik Lorenz Ag Tantalelektrolytkondensator
US4520430A (en) * 1983-01-28 1985-05-28 Union Carbide Corporation Lead attachment for tantalum anode bodies

Also Published As

Publication number Publication date
GB8614179D0 (en) 1986-07-16
JPS61288412A (ja) 1986-12-18
DE3619503A1 (de) 1986-12-18
GB2176656A (en) 1986-12-31
GB2176656B (en) 1988-12-21
US4574333A (en) 1986-03-04
CA1267301A (en) 1990-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0714108B1 (en) Solid electrolytic capacitor having two solid electrolyte layers and method of manufacturing the same
CA1211168A (en) Lead attachment for tantalum anode bodies
JPH084060B2 (ja) 固体電解コンデンサ用のタンタル陽極体の形成方法
US4870227A (en) Spot-welding nickel-plated metal terminal
US20030218859A1 (en) Anode Member for a solid electrolytic capacitor, method of producing the same and solid electrolytic capacitor using the same
US4093972A (en) Anode termination means for an electrical device component
JPH0697010A (ja) 固体タンタルコンデンサおよびその製造方法
EP0559427A1 (en) Chip-type solid electrolytic capacitor
WO2022191029A1 (ja) 固体電解コンデンサ
JP2586381B2 (ja) 固体電解コンデンサおよびその製造方法
US3544434A (en) Thick film capactors for miniaturized circuitry
US3588626A (en) Leadless solid electrolyte tantalum capacitor
JP2850823B2 (ja) チップ型固体電解コンデンサの製造方法
JPH11274002A (ja) チップ型積層固体電解コンデンサ
JPH11274003A (ja) チップ型積層固体電解コンデンサ
JP3391364B2 (ja) タンタル固体電解コンデンサの製造方法
JPS6345812A (ja) 電子部品
CN101174508B (zh) 引线框、倒装端子固体电解电容器及用引线框制造其方法
JP3266205B2 (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JPH05326341A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JP2833341B2 (ja) チップ状固体電解コンデンサ
JPH09167719A (ja) タンタル固体電解コンデンサ
JPS6342522Y2 (ja)
JPS5927055Y2 (ja) チップ型固体電解コンデンサ
JPS58200523A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法