JPS58197714A - 固体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】 本発明は固体電解コンデンサの製造方法に関し、特に電
極引出し層を構成する金属部材のコンデンサエレメント
内へのマイグレーションに起因する特性劣化の改良に関
するものである。

一般にこの楠固体電解コンデンサは例えばタンタル、ニ
オブ、アルミニウムなどのよ″うに弁作用を有する金属
粉末を円柱状に加圧成形し焼結してなるコンデンサエレ
メントに予め弁作用を有する金属線を＠極り一ドとして
植立し、この陽極リードの導出部分にＬ形の第１の外部
リード部材を溶接すると共に、ストレート状の第２の外
部リード部材ヲ、コンデンサエレメントの周面に酸化層
。

半導体層、グラファイト層を介して形成さｔた電極引出
し層に半田付けし、かつコンデンサエレメントの全周面
を樹脂材にて被覆して構成されている。

ところで、コンデンサエレメントにおける電極引出し層
はグラファイト層が半田部材に対して殆んど濡ｎ性を示
さず、第２の外部リード部材のグラファイト層への半田
付けが不ｉ丁能に近いことに鑑み、グラファイト層に対
する電気的２機械的な接続性に優れ、かつ半田部材に対
する第ｎ性にも優れている導電部材にて形成さ扛ている
。

この導電部材としては例えば平均粒性が２〜３μの銀粉
及び樹脂を含み、かつ全体に占める銀粉の割合を７０重
量％に設定したものが広く用いられている。尚、導電部
材は通常、銀粉、無機質材。

樹脂及び溶剤よりなる導電性懸濁液として構成されてお
り、電極引出し層はこの導電性懸濁液にコンデンサエレ
メントを浸漬し引上げた後、１５０”Ｃ程度に加熱する
ことによって形成される。そして、銀粉は樹脂の熱硬化
によってコンデンサエレメントの周面に固定されると共
に、銀粉相互及びグラファイト層との電気的な接続が良
好に保たれる。

しかし乍ら、このような固体電解コンデンサが湿度の高
い雰囲気で使用に供されると、電極引出し層を構成する
銀は水分の存在′によってイオン化し、マイグレーショ
ン現象を呈するようになる。

このために、銀のグラファイト層、半導体層、酸化層へ
の移動によって漏洩電流特性が損なわオ［る、。

このようなマイグレーション現象は周囲条件、動作条件
などに影響されるものであるが、特に第１゜第２の外部
リード部材に直流電圧が印加されていない状態で、かつ
湿度が高い程顕著に現わｆＬ　、漏洩電流特性も著しく
損なわｎる傾向にある。

従って、精密測足機器、工業用機器などのように長期間
に亘って安定かつ小さな漏洩電流値を要求さ扛る高信頼
性機器には使用が著しく制限されるという難点がある。

本発明はこのような点に−み、周囲条件、動作条件に余
り影響されることなく、電極引出し層の構成部材の半導
体層、酸化層へのマイグレーションを防止でき、漏洩電
流特性を著しく改善できる固体電解コンデンサの製造方
法を提供するもので、以下その一製造方法について第１
図〜第４図を参照して説明する。

まず、第１図に示すように、弁作用を有する金属粉末を
円柱状に加圧成形し焼結してなるコンデンサエレメント
１に予め弁作用を有する金属線を陽極リード２として植
立する。尚、コンデンサエレメント１は円柱状の他、角
柱状、扁平状に構成することもできるし、陽極リー１２
はコンデンサエレメント１の周面に溶接して導出するこ
ともできる。次に、第２図に示すように、コンデンサエ
レメント１に酸化層、半導体層、グラファイト層３を順
次に形成する。そして、グラファイト層３上に、銅、ニ
ッケル、アルミニウムなどの卑金属粉末、樹脂を含むペ
ースト状の導電部材を被着し加熱処理することにより、
第１の電極引出し層４を形成する。次に、第３図に示す
ように、フンテンサエレメン）ｌの第１の電極引出し１
ｉ１４．ｈ＆ｊ無電解ニッケルメッキによる第２の電極
引出し層５を形成する。次いで、第４図に示すように、
陽極リード２にＬ形の第１の外部リード部材６を溶接す
ると共に、ストレート状の第２の外部リード部材７を第
２の電極引出し層５に半田付け（８）する。

そして、コンデンサエレメント１の全周面を樹脂材９に
て被覆することにより固体電解コンデンサが得られる。

このようにコンデンサエレメントｌの第２の電極引出し
層５は、無電解ニッケルメッキによって構成されている
ので、仮に湿度の高い雰囲気トで動作させたり、或いは
放置しても、電極引出し層構成部材の半導体層、＃化層
へのマイグレーションを完全に防止できる。このために
、漏洩電流特性の劣化を防止でき、高信頼度の要求され
る機器への適用が可能となる。

しかも、グラファイト層３Ｆには卑金属粉末を主成分と
する第１の電極引出し層４が形成さ扛ているので、無電
解ニッケルメッキ処理による第２の電極引出し層５を第
１の電極引出し層４上に選択的に形成することができる
。このために、＠極り一１２の根元部分のマスクが不要
となり、作業性を改善できる。

又、第２の電極引出し層５の形成に先立って、下地層と
しての第１の電極引出し層４が形成される関係で、第２
の１！極引出し層５のコンデンサエレメント１に対する
被着強度が向トする。このために１第２の外部リード部
材７を第２の電極引出し層５に半田付けする際に・コン
デンサエレメント底部における電極引出し層の剥離を防
止できる０さらには通常、高信頼度の要求さｎる機器に
は金属ケースにて外装した固体電解コンデンサが比較的
多く使用されているのであるが、樹脂材による簡易外装
形に比べて２〜３倍の価格であり、機器の価格をも尚く
するという問題がある。ところが上述のように構成する
ことによって信頼性を高めることができるので、簡易外
装形を適用できる。

このために、銀の使用回避と相俟って価格を有効に低減
させることができる。

次に、具体的実施例について説明する。タンタル粉末を
３．５φＸ　４　ａｓの円柱状に加圧成形し焼結してな
るコンデンサエレメントに酸化層、半導体層、グラファ
イト層を形成する。そして、この」ンデンサエレメ、ン
トを、銅粉、樹脂、溶剤よりなり、かつ銅粉の全体に占
める割合を７０重Ｍ％に設定したペースト状の導電部材
に、頂面部が浸漬されないように浸漬し、引上は後加熱
処理することにより、第１の電極引出し層を形成する。

次Ｑこ、このコンデンサエレメントを７０℃の硫酸ニッ
ケル浴に、頂面部より０．５鴎上方が浸漬レベルとなる
ように２５分間浸漬する。引上げ後、洗浄、乾燥する。

これによって第１の電極引出し層上には厚さが２〜３μ
ｍの無電解ニッケルメッキ層よりなる第２の電極引出し
層が形成できた。以上、通常の方法にてタンタル固体電
解コンデンサを製作する。

このコンデンサを温度が６５°Ｃ１相対湿度が９５％の
雰囲気中に無負荷状態で放置し、５００　、１０００時
間経過毎に直流電圧４６Ｖにて３分間充電して漏洩電流
を測定し、そｎの不良発生率を調べた処、下表に示す結
果が得られた。

上表より明らかなように、初期の漏洩電流では本発明品
、従来品共に全く有意差は認めら牡なかった。しかし乍
ら、５００時間での不良発生率には有意差は認めらｒし
なかったものの、１ｏＯｏ時間では顕著な差異が認めら
ｎた。これは本発明品の電極σ１出し層が銀以外のマイ
グレーションしない金属にて構成されているためと考え
らｎる。

尚、本発明において、無電解ニッケルメッキ液は硫酸ニ
ッケルの他、適宜のメッキ液を使用することができる。

又、そのメッキ液によってはメッキ処理に先立って活性
化処理を行うこともできる。

さらにはチップ形に適用することもできる。

以上のように本発明によれば、第１の電極引出し層を卑
金属粉末を主成分とする導電部材、第２の電極引出し層
を無電解ニッケルメッキにて構成することにより、銀の
マイグレーションに起因する特性劣化を防止できる上、
コストをも有効に低減できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法の説明図であって、第１図４″ｉコンデ
ンサエレメントの側断面図、第２図はコンデンサエレメ
ントのグラファイト層上に第１の１１極引出し層を形成
した状態を示す側断面図・第３図は第１の電極引出し層
上に第２の１１１極引出し層を形成した状態を示す側断
面図、第４図は完成状態を示す側断面図である。 図中、ｌはコンデンサエレメント、２は陽極リード、３
はグラファイト層、４は第１の電極引出し層、５は第２
の電極引出し層である。 第１図 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁作用を有する金属粉末にて構成さｒしたコンデンサエ
   レメントに酸化層、半導体層、グラファイト層を順次に
   形成する工程と、コンデンサエレメントのグラファイト
   層上に卑金属粉末、樹脂を含む導電部材を被着して第１
   の１１極引出し層を形成する工程と、コンデンサエレメ
   ントの第１のｔｍ引出し層上に無電解ニッケルメッキに
   よる第２の電極引出し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。