JPH08162372A - 電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

電解コンデンサの製造方法

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JPH08162372A
JPH08162372A JP30444394A JP30444394A JPH08162372A JP H08162372 A JPH08162372 A JP H08162372A JP 30444394 A JP30444394 A JP 30444394A JP 30444394 A JP30444394 A JP 30444394A JP H08162372 A JPH08162372 A JP H08162372A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型・大容量・高耐電圧でかつ漏れ電流値の
小さな電解コンデンサを製造する。 【構成】 弁作用金属粉末を、平均粒径が1.5μm以
下で、その中に含有されるリン濃度が50ppm以下、
酸素濃度が3500ppm以下に抑えて製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電解コンデンサの製造方
法に関し、特に、静電容量と定格電圧との積を向上させ
るとともに漏れ電流を低減した電解コンデンサを製造す
る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電解コンデンサの一般的な製造方法で
は、弁作用金属粉末の加圧成形体に同種の弁作用を有す
る金属の陽極リードを植立させ、高温・高真空中で焼結
して陽極体を得る。次にこの陽極体に順次、酸化皮膜
層、固体電解質層、導電層を形成し、コンデンサ素子と
した後、陽極端子や陰極端子を接続し、樹脂あるいは金
属ケース等で外装し、電解コンデンサを完成させてい
る。
【0003】このような電解コンデンサを製造する上で
望まれることは、静電容量と定格電圧との積(CV値)
ができるだけ大きな電解コンデンサを得ることである。
このCV値を高めるために、従来より、弁作用金属粉末
の粒径を小さくして比表面積を大きくすることが一般的
に行なわれている。比表面積の大きな金属粉末を使用す
る程、単位体積あたりの静電容量が大きくなり、小型で
大容量のコンデンサを得ることができる。
【0004】金属粉末の比表面積を大きくする方法とし
て、金属粉末に対する焼結防止剤であるリンを添加する
ことが知られているが、必要以上のリンの添加は、完成
した電解コンデンサの漏れ電流値を増大させるため、例
えば、特開平2−256224号公報には金属粉末中の
リン含有量を40ppm以下とし、特開平4−3621
02号公報にはタンタル粉末に添加されるリン含有量を
40〜150ppmとし、特開昭52−14503及び
特開昭56−124226の各公報にはCV積が数千程
度のタンタル粉末に添加されるリン含有量を5〜400
ppmとする技術が、それぞれ開示されている。これら
はいずれも漏れ電流値を低減することを目的としてい
る。
【0005】また、比表面積が大きくなると一般的に金
属粉末中の酸素濃度は増大し、これもまた、電解コンデ
ンサの漏れ電流値に悪影響を与えることが知られてい
る。例えば、特開平2−310301号公報には、金属
粉末中の酸素濃度が平均粒径1μmで1000ppm以
下、6μmで300ppm以下とし、特開平2−394
17号公報には、酸素濃度を2000ppm以下とする
技術が、それぞれ開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述の各公報に開示さ
れた技術は、いずれも漏れ電流値が小さく、その変化率
が安定した電解コンデンサを得ることを目的としている
が、いずれの先行技術もCV積が20000CV/g以
下の金属粉末に用いるものであり、小型・大容量化の観
点からは不十分である。
【0007】本発明の目的は、小型・高耐圧・大容量で
あってかつ漏れ電流値の小さな電解コンデンサを製造す
る方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】従来、CV値が4000
0CV/g以上の金属粉末では、高CV値を得るために
金属粉末中へのリン添加量を増大させている。この結果
として金属粉末中の酸素濃度も増大し、電解コンデンサ
用の良質な酸化皮膜の形成を阻害し、漏れ電流値を増大
させていた。本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
り、本発明の電解コンデンサの製造方法は、弁作用金属
粉末を加圧成型し陽極リードを植立して成型体を形成
し、前記成型体を高温・高真空中で焼結して得られる焼
結体を陽極体とする電解コンデンサの製造方法におい
て、前記弁作用金属粉末を、平均粒径が1.5μm以下
で、その中に含有されるリン濃度が50ppm以下、酸
素濃度が3500ppm以下に抑えて製造する。
【0009】
【作用】弁作用金属粉末の平均粒径を1.5μm以下、
その中に含有されるリン濃度を50ppm以下、酸素濃
度を3500ppm以下とすることにより、後述する実
施例からこれら数値の臨界的意義が明らかになるよう
に、小型・大容量・高耐電圧であってかつ漏れ電流値の
小さな電解コンデンサを製造することが可能になる。す
なわち、漏れ電流値を小さくするための従来の技術が、
CV値が20000CV/g以下の金属粉末を対象にし
ていたのに対し、本発明の技術は、平均粒径が1.5μ
m以下、CV値が40000CV/g以上の弁作用金属
粉末を使用して電解コンデンサを製造する際に、効果を
発揮する技術である。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。
【0011】表1に示す電解コンデンサ用タンタル粉末
を調製した。
【0012】
【表1】 次に、表1に示す全て種類のタンタル粉末について、そ
れぞれ電解コンデンサを作製し、その電気特性比較を行
なった。まず、直径0.25mmのタンタル線を植立さ
せた幅2.2mm、厚み1.2mm、高さ1.6mmの寸
法の加圧成型体をタンタル粉末から作製し、高温・高真
空雰囲気中で焼結し、タンタルの陽極体を得た。そし
て、この陽極体をリン酸液中で化成処理し、酸化皮膜を
形成し、その上に二酸化マンガン層、カーボン層、銀ペ
ースト層を順次被着させ、最外層に陰極部を有するタン
タルコンデンサ素子を形成した。さらに、この素子に植
立された陽極リードと陽極外部端子とを溶接等の方法に
より接続した。次に、コンデンサ素子と陰極外部端子と
を導電性接着剤等で接続した後、エポキシ等の外装樹脂
で絶縁外装を施し、タンタル電解コンデンサを作製し
た。なお、コンデンサの定格電圧は10Vとした。
【0013】こうして得られた電解コンデンサについ
て、以下項目に関し、電気特性比較を行なった。 リン酸化成後の漏れ電流値の測定(条件:印加電圧2
8V,印加時間5分): 完成品の耐電圧試験: 完成品の耐熱試験(260℃−10秒,はんだディッ
ピング): 完成品の高温負荷寿命試験(85℃,定格電圧×1.
3倍電圧印加): 完成品の高湿無負荷寿命試験(65℃,相対湿度90
〜95%,無負荷): 以上の試験の結果が、図1〜図4に示されている。図1
はリン酸化成後の漏れ電流値を示し、図2は完成品の耐
電圧試験結果を示し、図3は完成品の耐熱試験結果及び
高温負荷寿命試験結果を示し、図4は完成品の耐熱試験
結果及び高湿無負荷寿命試験結果を示している。
【0014】図1によれば、タンタル粉末中のリン濃度
が50ppmを越えると、リン酸化成液中での電解コン
デンサの漏れ電流値が急激に上昇し、図2よれば、タン
タル粉末中のリン濃度が50ppmを越えると、電解コ
ンデンサの耐電圧(破壊電圧)が急激に低下することが
分かる。また、図3及び図4に示すように、タンタル粉
末中のリン濃度が75ppm(比較例1)及び100p
pm(比較例)の場合には、完成品の高温負荷寿命及び
高湿無負荷寿命試験において漏れ電流値の経時的な劣化
が確認された。
【0015】結局、実施例1及び実施例2のように平均
粒径が1.5μm以下、その酸素濃度が3500ppm
以下である高CV値のタンタル粉末を用いて電解コンデ
ンサを製造した場合、粉末中のリン濃度が50ppm以
下であれば、ピュアで強固な酸化皮膜を形成することが
でき、耐電圧が高く、漏れ電流値の小さな電解コンデン
サを得ることができることが分かった。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、電解コン
デンサの製造にあたり、平均粒径が1.5μm以下、リ
ン濃度が50ppm以下、酸素濃度が3500ppm以
下である弁作用金属粉末を用いることにより、小型・高
耐圧・大容量であってかつ漏れ電流値の小さな電解コン
デンサが得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】リン濃度に応じたリン酸化成後の漏れ電流値を
示すグラフである。
【図2】リン濃度に応じた完成品の耐電圧試験結果を示
すグラフである。
【図3】完成品の耐熱試験結果及び高温負荷寿命試験結
果を示すグラフである。
【図4】完成品の耐熱試験結果及び高湿無負荷寿命試験
結果を示すグラフである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁作用金属粉末を加圧成型し陽極リード
    を植立して成型体を形成し、前記成型体を高温・高真空
    中で焼結して得られる焼結体を陽極体とする電解コンデ
    ンサの製造方法において、 前記弁作用金属粉末を、平均粒径が1.5μm以下で、
    その中に含有されるリン濃度が50ppm以下、酸素濃
    度が3500ppm以下に抑えて製造することを特徴と
    する電解コンデンサの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記弁作用金属粉末が、タンタル粉末を
    主成分とする請求項1に記載の電解コンデンサの製造方
    法。
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