JP2964345B2 - 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Info
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- solid electrolytic
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
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- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、混成集積回路や電子機器，情報機器等の電
子回路などに使用する固体電解コンデンサの製造方法に
関するものである。
子回路などに使用する固体電解コンデンサの製造方法に
関するものである。
従来の技術 従来の電解コンデンサ、例えばアルミニウム電解コン
デンサはエッチング処理により実効表面積を拡大した多
孔質アルミニウム箔に化成処理を施し酸化皮膜誘電体を
設け、陰極箔との間の電解紙にペースト状の電解液を含
浸させた構造となっている。この電解液は陽極と陰極間
の電荷のやりとりのほか、化成をする作用を持っている
ため、陽極の切断部の酸化皮膜未形成部への再化成ある
いは内部素子を巻回する時に生じた陽極体の酸化皮膜誘
電体の欠陥の修復を行うことが出来るなど、他のコンデ
ンサにはみられない特徴である。しかしながら電解液に
よる陽極と陰極間の電荷のやりとりがイオン電導のため
高周波特性及び低温特性が著しく劣っている。又電解液
の蒸発によりその寿命も限られるなどの欠点を有してい
る。従って、このような欠点を克服するため、この電解
液を導電性高分子化合物の固体電解質に代替した固体ア
ルミニウム電解コンデンサが出現してきている。
デンサはエッチング処理により実効表面積を拡大した多
孔質アルミニウム箔に化成処理を施し酸化皮膜誘電体を
設け、陰極箔との間の電解紙にペースト状の電解液を含
浸させた構造となっている。この電解液は陽極と陰極間
の電荷のやりとりのほか、化成をする作用を持っている
ため、陽極の切断部の酸化皮膜未形成部への再化成ある
いは内部素子を巻回する時に生じた陽極体の酸化皮膜誘
電体の欠陥の修復を行うことが出来るなど、他のコンデ
ンサにはみられない特徴である。しかしながら電解液に
よる陽極と陰極間の電荷のやりとりがイオン電導のため
高周波特性及び低温特性が著しく劣っている。又電解液
の蒸発によりその寿命も限られるなどの欠点を有してい
る。従って、このような欠点を克服するため、この電解
液を導電性高分子化合物の固体電解質に代替した固体ア
ルミニウム電解コンデンサが出現してきている。
これらの固体アルミニウム電解コンデンサは電解液を
固体電解質に代替したことにより高周波特性及び低温特
性が著しく良化した。又導電性高分子化合物の固体電解
質を用いることによりその寿命も大幅に延長された。
固体電解質に代替したことにより高周波特性及び低温特
性が著しく良化した。又導電性高分子化合物の固体電解
質を用いることによりその寿命も大幅に延長された。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の固体アルミニウム電解コンデン
サは、電解液から導電性高分子化合物の固体電解質に代
替したことで、その特徴の一つである陽極の切断部の酸
化皮膜未形成部の再化成を行う作用及び内部素子を巻回
するときなどによって生じた欠陥部を修復する作用が失
なわれるため、導電性高分子化合物を形成する前に陽極
の切断部の酸化皮膜未形成部を再化成を施して酸化皮膜
形成部をなくすことが不可欠である。
サは、電解液から導電性高分子化合物の固体電解質に代
替したことで、その特徴の一つである陽極の切断部の酸
化皮膜未形成部の再化成を行う作用及び内部素子を巻回
するときなどによって生じた欠陥部を修復する作用が失
なわれるため、導電性高分子化合物を形成する前に陽極
の切断部の酸化皮膜未形成部を再化成を施して酸化皮膜
形成部をなくすことが不可欠である。
一般に、陽極の切断部の酸化皮膜未形成部への再化成
は、ホウ酸及びその塩、又はアジピン酸アンモンなどの
有機酸塩の水溶液中でエッチング処理後、化成にて酸化
皮膜誘電体を形成するのと同程度の電圧を印加して再化
成するのであるが、酸化皮膜形成部と未形成部との面積
比、即ち切断部の面積比が極端に小さいため、酸化皮膜
未形成部充分緻密で欠陥の少くない酸化皮膜が形成され
うるほどの電流が流れないため、緻密で欠陥の少くない
洩れ電流の小さい酸化皮膜が形成されにくいという欠点
を有していた。
は、ホウ酸及びその塩、又はアジピン酸アンモンなどの
有機酸塩の水溶液中でエッチング処理後、化成にて酸化
皮膜誘電体を形成するのと同程度の電圧を印加して再化
成するのであるが、酸化皮膜形成部と未形成部との面積
比、即ち切断部の面積比が極端に小さいため、酸化皮膜
未形成部充分緻密で欠陥の少くない酸化皮膜が形成され
うるほどの電流が流れないため、緻密で欠陥の少くない
洩れ電流の小さい酸化皮膜が形成されにくいという欠点
を有していた。
本発明はこれらの欠点を解決するもので小形で大容量
で高周波特性並びに低温特性が優れ、かつ洩れ電流の小
さい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。
で高周波特性並びに低温特性が優れ、かつ洩れ電流の小
さい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。
課題を解決するための手段 本発明は、上記問題点の解決を図るため、陽極の切断
部などの酸化皮膜未形成部に対して再化成を行う際、前
処理としてポーラス型の化成を施すようにしたことを特
徴とするものである。
部などの酸化皮膜未形成部に対して再化成を行う際、前
処理としてポーラス型の化成を施すようにしたことを特
徴とするものである。
作用 本発明は、前処理としてポーラス型化成処理を施すた
め、酸化皮膜未形成部上に均一な酸化皮膜が得られる。
そして、この前処理で形成された均一な酸化皮膜を核と
して、ポーラス型酸化皮膜内に分布しているマイクロポ
アーと呼ばれる空孔を再化成で埋ることで均一かつ緻密
で欠陥の少ない陽極体となるため、洩れ電流が小さく高
周波特性並びに低温特性が優れた長寿命のコンデンサが
得られる。
め、酸化皮膜未形成部上に均一な酸化皮膜が得られる。
そして、この前処理で形成された均一な酸化皮膜を核と
して、ポーラス型酸化皮膜内に分布しているマイクロポ
アーと呼ばれる空孔を再化成で埋ることで均一かつ緻密
で欠陥の少ない陽極体となるため、洩れ電流が小さく高
周波特性並びに低温特性が優れた長寿命のコンデンサが
得られる。
実 施 例 以下、本発明について、図面を参照して具体的に説明
する。
する。
第１図および第２図は本発明のコンデンサの１つの構
成例を示すものである。
成例を示すものである。
エッチングして多孔質化したアルミニウムを化成した
陽極１を切断し、その切断面に酸化皮膜未形成部２が存
在する状況でリード３をカシメ法にて接合して陽極体と
した。しかる後、この陽極体をシュウ酸，硫酸などポー
ラス型酸化皮膜を形成する化成液中に浸漬し、定電流化
成にてポーラス型酸化皮膜６を形成し、つづいてホウ酸
及びその塩、又は、アジピン酸アンモン等の有機酸水溶
液の化成液中で定電圧定電流化成を行い、再化成酸化皮
膜７を得た。その後、電解重合法等で導電性高分子化合
物８を形成すると、第２図に示すようなコンデンサとな
る。
陽極１を切断し、その切断面に酸化皮膜未形成部２が存
在する状況でリード３をカシメ法にて接合して陽極体と
した。しかる後、この陽極体をシュウ酸，硫酸などポー
ラス型酸化皮膜を形成する化成液中に浸漬し、定電流化
成にてポーラス型酸化皮膜６を形成し、つづいてホウ酸
及びその塩、又は、アジピン酸アンモン等の有機酸水溶
液の化成液中で定電圧定電流化成を行い、再化成酸化皮
膜７を得た。その後、電解重合法等で導電性高分子化合
物８を形成すると、第２図に示すようなコンデンサとな
る。
以下、具体的な実施例について説明する。
（実施例１） 90μｍのアルミニウム箔を５％の塩酸中でACエッチン
グを行い、実効表面増加率が約80倍のエッチング箔を得
た。つづいて３％のアジピン酸アンモン水溶液中で印加
電圧VDC,電流密度0.01A/cm2の条件にて定電圧定電流化
成を施し、誘電体酸化皮膜を形成した。この陽極箔を５
×10mmに切断しつづいてアルミリードをカシメ法にて接
合し、50mm2の陽極体を作成した。この陽極体を15％の
シュウ酸水溶液中で0.1A/cm2の電流密度で定電流化成を
３分間行い、水洗後乾燥し前処理とした。つづいて誘電
体酸化皮膜を形成したのと同様の化成液中で同様の印加
電圧，電流密度にて再化成を行い酸化皮膜未形成部を完
全になくした。つづいてこの酸化皮膜未形成部が完全に
なくなった陽極体をピロール0.2mol/，シュウ酸0.02m
ol/及びドーパントとしてトルエンスルホン酸テトラ
ブチルアンモニウム0.05mol/を含むアセトントリル溶
液中に陽極体を陽極に、ステンレス板を陰極として電流
密度0.01A/cm2の条件で75分間定電流電解を行った結
果、均一な異色のポリピロールの薄膜を陽極体の表面に
形成した。ついでこの表面にアクアカーボン，銀ペース
トの順で塗布しアルミリードを銀接着剤で接合し陰極リ
ードとし、エポキシ樹脂で外装しコンデンサを完成し
た。得られたコンデンサ特性は120Hzにおいて静電容量
5.9μＦで誘電正接（tanδ）は1.2％で、100KHzにおけ
る等価直列抵抗（ESR）は121mΩで、洩れ電流は８×10
-9Aであった。
グを行い、実効表面増加率が約80倍のエッチング箔を得
た。つづいて３％のアジピン酸アンモン水溶液中で印加
電圧VDC,電流密度0.01A/cm2の条件にて定電圧定電流化
成を施し、誘電体酸化皮膜を形成した。この陽極箔を５
×10mmに切断しつづいてアルミリードをカシメ法にて接
合し、50mm2の陽極体を作成した。この陽極体を15％の
シュウ酸水溶液中で0.1A/cm2の電流密度で定電流化成を
３分間行い、水洗後乾燥し前処理とした。つづいて誘電
体酸化皮膜を形成したのと同様の化成液中で同様の印加
電圧，電流密度にて再化成を行い酸化皮膜未形成部を完
全になくした。つづいてこの酸化皮膜未形成部が完全に
なくなった陽極体をピロール0.2mol/，シュウ酸0.02m
ol/及びドーパントとしてトルエンスルホン酸テトラ
ブチルアンモニウム0.05mol/を含むアセトントリル溶
液中に陽極体を陽極に、ステンレス板を陰極として電流
密度0.01A/cm2の条件で75分間定電流電解を行った結
果、均一な異色のポリピロールの薄膜を陽極体の表面に
形成した。ついでこの表面にアクアカーボン，銀ペース
トの順で塗布しアルミリードを銀接着剤で接合し陰極リ
ードとし、エポキシ樹脂で外装しコンデンサを完成し
た。得られたコンデンサ特性は120Hzにおいて静電容量
5.9μＦで誘電正接（tanδ）は1.2％で、100KHzにおけ
る等価直列抵抗（ESR）は121mΩで、洩れ電流は８×10
-9Aであった。
（実施例２） 実施例１と同様の陽極体を10％炭酸ナトリウム水溶液
に炭酸水素ナトリウムにてpHを11に調整したポーラス型
化成流中で0.3A/cm2の電流密度で定電流化成を１分間行
い、水洗後乾燥し前処理とした。以下、実施例１と同様
の操作を行いコンデンサを完成した。得られたコンデン
サ特性は120Hzにおいて静電容量5.1μＦで誘電正接（ta
nδ）1.2％,100KHzにおける等価直列抵抗（ESR）は109m
Ωで洩れ電流は３×10-9Aであった。
に炭酸水素ナトリウムにてpHを11に調整したポーラス型
化成流中で0.3A/cm2の電流密度で定電流化成を１分間行
い、水洗後乾燥し前処理とした。以下、実施例１と同様
の操作を行いコンデンサを完成した。得られたコンデン
サ特性は120Hzにおいて静電容量5.1μＦで誘電正接（ta
nδ）1.2％,100KHzにおける等価直列抵抗（ESR）は109m
Ωで洩れ電流は３×10-9Aであった。
比 較 例 実施例と同様の陽極体を何らの前処理を施さずに再化
成を行った後、実施例と同様の操作を行いコンデンサを
完成した。得られたコンデンサ特性は120Hzにおいて静
電容量6.1μＦで誘電正接（tanδ）は1.6％で、100KHz
における等価直列抵抗（ESR）は168mΩであり、洩れ電
流は８×10-1Aであった。
成を行った後、実施例と同様の操作を行いコンデンサを
完成した。得られたコンデンサ特性は120Hzにおいて静
電容量6.1μＦで誘電正接（tanδ）は1.6％で、100KHz
における等価直列抵抗（ESR）は168mΩであり、洩れ電
流は８×10-1Aであった。
発明の効果 本発明は、酸化皮膜未形成部上に前処理として均一な
酸化皮膜が得られるポーラス型化成を行ったのち前処理
で形成された均一な酸化皮膜を核として、ポーラス型酸
化皮膜内に分布しているマイクロポアーと呼ばれる空孔
を再化成で埋めることで均一かつ緻密で欠陥の少ない陽
極体となるため、洩れ電流が小さく高周波特性並びに低
温特性が優れた長寿命のコンデンサを実現できるもので
ある。
酸化皮膜が得られるポーラス型化成を行ったのち前処理
で形成された均一な酸化皮膜を核として、ポーラス型酸
化皮膜内に分布しているマイクロポアーと呼ばれる空孔
を再化成で埋めることで均一かつ緻密で欠陥の少ない陽
極体となるため、洩れ電流が小さく高周波特性並びに低
温特性が優れた長寿命のコンデンサを実現できるもので
ある。
第１図は本発明の一実施例を示すコンデンサの要部断面
図、第２図は同コンデンサの斜視図である。 １……陽極、２……切断部、３……陽極リード、４……
陰極リード、５……酸化皮膜未形成部、６……ポーラス
型酸化皮膜、７……再化成による酸化皮膜、８……導電
性高分子化合物。
図、第２図は同コンデンサの斜視図である。 １……陽極、２……切断部、３……陽極リード、４……
陰極リード、５……酸化皮膜未形成部、６……ポーラス
型酸化皮膜、７……再化成による酸化皮膜、８……導電
性高分子化合物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−43812（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−21913（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01G 9/04 H01G 9/028
Claims (2)
- 【請求項１】多孔質の弁金属の酸化皮膜を誘電体とした
陽極と、導電性高分子化合物を固体電解質とした陰極と
からなる固体電解コンデンサを製造するに当り、上記陽
極の切断部などの酸化皮膜未形成部に対して再化成処理
を行う際、酸化皮膜形成部の面積に比べて極めて小さい
面積の酸化皮膜未形成部に緻密で欠陥の少ない酸化皮膜
を形成するためのポーラス型の化成処理を前処理として
施すことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項２】ポーラス型の化成液がシュウ酸，硫酸，リ
ン酸，クロム酸の少なくとも一つを含む酸性浴又は炭酸
ナトリウムのアルカリ浴であることを特徴とする請求項
１記載の固体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4757590A JP2964345B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4757590A JP2964345B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03250723A JPH03250723A (ja) | 1991-11-08 |
| JP2964345B2 true JP2964345B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=12779044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4757590A Expired - Lifetime JP2964345B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2964345B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1028441A4 (en) * | 1998-06-09 | 2006-12-13 | Showa Denko Kk | ELECTRODEFOLDER FOR FIXED ELECTROLYTE CONDENSER, MANUFACTURING METHOD AND FIXED ELECTROLYTE CONDENSER |
| JP2003151857A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| WO2007020969A1 (ja) * | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Showa Denko K. K. | 弁作用金属材料の化成処理方法 |
| CN101243212A (zh) * | 2005-08-18 | 2008-08-13 | 昭和电工株式会社 | 阀作用金属材料的化学转换处理方法 |
| JP4986062B2 (ja) * | 2008-01-08 | 2012-07-25 | 日本カーリット株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| JP5532773B2 (ja) * | 2009-09-09 | 2014-06-25 | 日本ケミコン株式会社 | 固体電解コンデンサ |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP4757590A patent/JP2964345B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03250723A (ja) | 1991-11-08 |
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