JPS62126624A - 固体電解コンデンサの製造法 - 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、誘電体皮膜層上に化学的析出により形成され
た三酸化バナジウムの導電体層を有する性能の良好な固
体電解コンデンサに関する。

従来の技術 従来、二酸化マンガンを導電体層とする固体電解コンデ
ンサが知られている。しかしながら、この固体電解コン
デンサは、二酸化マンガンを誘電体皮膜層上に形成させ
る方法が硝酸マンガンを含んだ水溶液を高温で熱分解し
て形成させる方法であるため、誘電体皮膜（酸化皮膜）
が熱的に亀裂したシ、さらには発生ガスによって化学的
に損傷するという問題がある。そのため、この固体電解
コンデンサに電圧を印加した際、その誘電体皮膜の欠陥
部に電流が集中し、絶縁破壊を起こす恐れがある。従っ
て、その耐電圧の信頼性を増すために、化成電圧を定格
電圧の３〜５倍にせねばならず、所定の容量を得るため
には、表面積の大きな大型の陽極体を使用せざるを得な
いという問題がある。

このような欠点を解決する方法として、有機半導体であ
るテトラシアツキツノメタン塩を電導性物質として使用
する方法（特開昭５７−１７３９２８号公報等）が知ら
れているが、いかんせんテトラシアツキツノメタン塩の
コストが極めて高く、かつ塩であるため湿気に対して不
安定であるという欠点がある。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、コストが安く、熱分解反応を利用せず
に、誘電体皮膜層上に導電体層を化学的析出によって形
成させた損失係数が小さく、かつ漏れ′＃１流の小さい
性能の良好な固体電解コンデンサを提供することにある
。

問題点を解決するだめの手段 本発明者等は、鋭意検討した結果、誘電体皮膜層上に化
学的析出により三酸化バナジウムの導電体層を形成させ
ることにより、前記目的が有効に達せられることを見出
し、本発明に至った。即ち、本発明に従えば、誘電体皮
膜層上に化学的析出により形成された三酸化パナゾウＡ
の導電体層を有する固体電解コンデンサが提供される。

本発明における誘電体皮膜とは、当業界で周知であるア
ルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁金属の箔または焼
結体の酸化皮膜を意味し、公知の方法で得ることができ
る。

誘電体皮膜層上に三酸化パナノウムの導電体層を化学的
析出によって形成させるための反応母液としでは、メタ
バナジン酸イオンおよび還元剤を含んだ溶液が使用され
る。

メタバナジン酸イオン種および還元剤には特に制限はな
く、メタバナジン酸イオン種を与える化合物の代表例と
しては、例えばメタパナクン酸ナトリウム、メタバナジ
ン酸アンモニウム等があげられる。一方、還元剤の代表
例としては、例えばりチウムアルミニウムハイドライド
、ナトリウムボロハイドライド、トリブチル水素化スズ
、ヒドラジン、亜鉛１次亜リン酸ナトリウム等があげら
れる。これらのメタバナジン酸イオン種を与える化合物
および還元剤は、それぞれ二種以」二混合して使用して
もよい。

反応母液中のメタバナジン酸イオン濃度は、飽和溶解度
を与える濃度から００３モル／ｌの範囲内であることが
好捷しい。反応母液中のメタバナジン酸イオンの濃度が
０．０３モル／ｌより低い場合には、母液中のメタバナ
ジン酸イオン濃度が薄すぎるため塗布回数を多くしなけ
ればならないとい・う難点がある。また、反応母液中の
メタバナジン酸イオンの濃度が飽和溶解度を超える場合
は、増量添加によるメリットが認められない。一方、反
応母液中の還元剤の濃度は、メタバナジン酸イオンに対
してモル比で３から０．５の範囲内であることが好まし
い。反応母液中の還元剤の濃度がメタバナジン酸イオン
に対してモル比で３より多いと、未反応の還元剤が残る
ためコスト高となり、また還元剤の濃度がメタバナジン
酸イオンに対してモル比で０５より少ないと、未反応の
メタバナジン酸イオンが残り電導性が悪くなるので好ま
しくない。

反応母液は、メタバナ・シン酸イオン種を与える化合物
と還元剤を同時に溶剤に溶解させて使用してもよく、ま
たは予めメタバナジン酸イオン種を与える化合物と還元
剤の溶剤溶液をそれぞれ別個に調製しておいて使用直前
に混合して使用してもよい。

使用される溶剤は、メタバナジン酸イオン種を与える化
合物および還元剤を溶解するものであればいずれでもよ
く、一般には水または有機溶媒が使用される。溶剤は、
使用するメタバナジン酸イオン種を与える化合物や還元
剤の種類によって適宜に選択される。

本発明の固体電解コンデンサは、誘′醒体皮膜を有する
アルミニウム、タンタル、二オシ等の弁作用金属に、メ
タバナジン酸イオンおよび還元剤を含んだ反応母液を塗
布するか、または誘電体皮膜を有する弁作用金属を反応
母液に浸漬して、反応母液をｖｊ誘電体皮膜進入させ、
放置した彼、水洗い乾燥して製造される。放置するとき
の温度は、常温から１００℃の範囲内であることが好ま
しい。

放置時間は、放置温度によって異なるので一概には決め
られず、通常は三酸化バナジウムの生成程度を観察判断
することによって適宜に決められる。

発明の効果 本発明の固体電解コンデンサは、従来公知の固体電解コ
ンデンサに比較して以下のような利点を有している。

■　高温に加熱することなく誘電体皮膜層上に三酸化パ
ナノウムの導′一体層を形成できるので、陽極の誘電体
皮膜を損傷する恐れがなく、補修のだめの陽極酸化（再
化成）を行なう必要もない。

そのため、定格電圧を従来の数倍にあげることができ、
同容普、同定格電圧のコンデンサを得るのに、従来のも
のに比較して形状を小型化できる。

■　漏れ電流が小さい。

■　高耐圧のコンデンサを作製することができる。

■　三酸化パナノウムの電導度がｌＯ〜１００ｓ’ｃｌ
ｎ”と十分に高いためインピーダンスが低い。

■　高周波数特性が良い。

実施例 以下、実施例および比較例をあげて本発明をさらに詳細
に説明する。なお、各側の固体電解コンデンサの特性値
を表に示した。

実施例１ 厚さ１００μｍのアルミニウム箔（純度９９．９９チ）
を陽極とし、直流および交流の交互使用によｐ、箔の表
面を電気化学的にエツチングして平均細孔径２μｍで、
比表面積を１２　ｍ２／９とした。次いで、このエツチ
ング処理したアルミニウム箔をホウ酸アンモニウムの液
中で電気化学的に処理してアルミニウム箔上に誘電体の
薄層（アルミナ）を形成した。

メタバナジン酸アンモニウムの濃Ｋ　カ０．６　モル／
Ｌの水溶液とナトリウムボロハイドライドの濃度が１．
０モル／ｌの水溶液を混合して反応母液を得だ。この反
応母液を直ちに上記した誘電体薄層に塗布し、減圧下で
３時間放置したところ、誘電体薄層上に三酸化バナジウ
ム層が形成された。次いで、三酸化バナジウム層を水で
充分洗浄した後、１１０℃で３時間減圧乾燥した。三酸
化バナジウム層の上にカーボンペーストを塗布して乾燥
した後、さらにその上に銀ペーストを塗布して乾燥した
。次いで、リード線を半田付けした後、モールド外装し
て固体電解コンデンサを作製した。

実施例２ 実施例１において、反応母液としてメタバナジン酸アン
モニウムの水溶液とナトリウムボロノ・イドライドの水
溶液の代りにメタバナノン酸ナトリクムの濃度が０．９
モル／ｌの水溶液と次亜リン酸ナトリウムの濃度が１．
５モル／ｌの水溶液を使用した以外は、実施例１と同様
にして固体電解コンデンサを作製した。

比較例１ 実施例１と同じ誘電体層をもったアルミニウム箔に、従
来公知の硝酸マンガンｔ−３００℃で熱分解することに
よって二酸化マンガンを形成させて固体電解コンデンサ
を作製した。

表 中　　１２０Ｈｚでの値 ｍ−５０Ｖでの値

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体皮膜層上に化学的析出により形成された三
   酸化バナジウムの導電体層を有する固体電解コンデンサ
   。
2. （２）三酸化バナジウムを化学的に析出させる反応母液
   がメタバナジン酸イオンと還元剤を含んだ溶液である特
   許請求の範囲第（１）項記載の固体電解コンデンサ。