(57)【要約】 【課題】  高温耐熱性と漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサの製造方法を提供すること。【解決手段】  固体電解コンデンサの陽極酸化処理工程において、有機酸と非水溶媒とを含む電解液にて陽極酸化した後、リン酸、硝酸、酢酸、硫酸等の水溶液にて陽極酸化する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属の多孔質体からなる陽極体を有機酸と非水溶媒とを含む電解液にて陽極酸化する第一の陽極酸化工程と、前記第一の陽極酸化工程後に、前記陽極体を酸水溶液にて陽極酸化する第二の陽極酸化工程と固体電解質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。
【請求項２】
前記酸水溶液がリン酸、硝酸、酢酸、硫酸から選択される少なくとも一種の水溶液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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンタル等の弁作用金属を使用した固体電解コンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
弁作用金属としてタンタルを用いた固体電解コンデンサにおいてはタンタル粉末を成型・焼結した多孔質の陽極体を使用している。この陽極体の表面には、陽極酸化（化成ともいう）法によりタンタルの酸化皮膜（化成皮膜ともいう）が形成され、この化成皮膜が電解コンデンサの誘電体層となる。従来、タンタルの化成皮膜を形成する際には、リン酸や硝酸、酢酸、硫酸などの水溶液が広く用いられていた。
【０００３】
このような水溶液を用いた場合、形成される化成皮膜は緻密で均一になるが、熱による変質劣化が生じる問題がある。これは２００〜３００℃程度の熱を付加した時に、酸化皮膜内に存在する酸素原子が熱拡散するためと考えられており、この変質により漏れ電流は悪化する。
【０００４】
一方、特許文献１では高熱安定性に優れたアルミニウムの電極配線を形成する手法として、有機酸と非水溶媒とを含む電解液中で陽極酸化する方法が提案されている。
【０００５】
従来、固体電解コンデンサでは、高温により酸化皮膜内の酸素原子が熱拡散するため、酸化皮膜が変質し、漏れ電流が悪化する欠点があった。他方、酸化皮膜に高熱安定性を付与するために、有機酸と非水溶媒とを含む電解液中にて酸化皮膜を形成しても、電解液の電気伝導度が低いために緻密な酸化皮膜を形成することが困難であり、酸化皮膜の形成直後においても漏れ電流特性が悪いという欠点があった。
【０００６】
また、特許文献２においては弁作用金属の多孔質陽極体を第一の電解質で陽極酸化し、さらに第二の電解質で陽極酸化する方法が記載されている。しかしながらこの方法は多孔質陽極体の外面の陽極酸化膜を厚くし、多孔質陽極体の内部ではより薄い陽極酸化膜を形成するためのものであり熱による変質劣化に対する問題は解決できなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−８６５９３号公報
【特許文献２】特表２００３−５１２５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この状況にあって、本発明の課題は酸化皮膜に高熱安定性を付与し、かつ漏れ電流特性の優れる固体電解コンデンサの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、弁作用金属の多孔質体からなる陽極体を有機酸と非水溶媒とを含む電解液にて陽極酸化する第一の陽極酸化工程と、前記第一の陽極酸化工程後に、前記陽極体を酸水溶液にて陽極酸化する第二の陽極酸化工程と固体電解質層を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、前記酸水溶液がリン酸、硝酸、酢酸、硫酸から選択される少なくとも一種の水溶液であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、有機酸と非水溶媒とを含む電解液にて陽極酸化することにより、酸化皮膜に高熱安定性を付与し、さらにリン酸等の酸水溶液にて陽極酸化を追加することにより、漏れ電流特性に優れた酸化皮膜を形成することができる。すなわち酸化皮膜に高熱安定性を付与し、かつ漏れ電流特性の優れた固体電解コンデンサの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態では、弁作用金属の多孔質体からなる陽極体を有機酸と非水溶媒とを含む電解液にて陽極酸化処理を行った後、リン酸等の酸水溶液にて陽極酸化処理を行うことで、高熱安定性および漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサを作製する。
【００１３】
まず、タンタル、ニオブなどの弁作用金属からなる陽極リードが導出された多孔質体からなる陽極体を有機酸と非水溶媒とを含む電解液にて陽極酸化処理を行う。ここで用いられる電解液は有機酸として例えばサリチル酸、フタル酸、安息香酸、γ―レゾルシン酸、乳酸、リンゴ酸を、非水溶媒として例えばエチレングリコール、プロピレングリコールを使用することができる。有機酸の塩を形成するための陽イオンは、とくに限定されないが、例えばアンモニウムイオン、１、２、３または４級のアルキルアンモニウムイオンを使用することができる。なおこれらの有機酸や非水溶媒は１種を単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１４】
次に、酸水溶液にて再度陽極酸化処理を行う。ここで用いられる酸水溶液はリン酸、硝酸、酢酸、硫酸などの水溶液を使用することができる。このとき、有機酸と非水溶媒とを含む電解液にて行う第一の陽極酸化と、酸水溶液にて行う第二の陽極酸化では、印加電圧、電流密度は同一にすることが好ましい。
【００１５】
上述のように陽極酸化により陽極体に酸化皮膜からなる誘電体層を形成した後、その上に二酸化マンガンまたは導電性高分子からなる固体電解質層、および陰極引き出し層としてのグラファイトペースト層を形成し、さらに銀ペースト層を形成し、固体電解コンデンサ素子を作製する。さらに例えばこの素子の陽極リード線に陽極端子を、陰極に陰極端子を接合し、外装樹脂で封止し、陽極端子および陰極端子をリードフレームから分離後、成形して固体電解コンデンサとする。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００１７】
まず、陽極リード線となるタンタル線のまわりに、タンタル粉末（粉末ＣＶ値：２３，０００μＦ・Ｖ／ｇ）をプレス成型し、高真空・高温度で焼結し、寸法３．６ｍｍ×０．９ｍｍ×４．５ｍｍのコンデンサ素子を作製した。次に陽極酸化により素子表面に酸化皮膜を形成する際、酸化皮膜に高熱安定性を付与するため、有機酸と非水溶媒とを含む電解液を使用し第一の陽極酸化を、電解液として３重量％サリチル酸アンモニウムのエチレングリコール溶液（含水量１０重量％）を使用し、常温にて１０００ＣＶあたりの電流を２ｍＡ、印加電圧を２０Ｖ、処理時間を４時間で行った。さらに漏れ電流特性に優れた酸化皮膜を形成するために、リン酸水溶液を使用し第二の陽極酸化を電解液としてリン酸水溶液（電導度：９００ｍＳ／ｍ）、液温を７０℃、１０００ＣＶあたりの電流を２ｍＡ、印加電圧を２０Ｖ、処理時間を４時間で行った。
【００１８】
（比較例１）
コンデンサ素子表面に有機酸と非水溶媒とを含む電解液を使用し第一の陽極酸化を実施し、その後リン酸水溶液を使用し第二の陽極酸化を行わず固体電解質層を形成した以外は実施例と同様に、陽極酸化処理を行った。
【００１９】
（比較例２）
コンデンサ素子表面に有機酸と非水溶媒とを含む電解液を使用し第一の陽極酸化を実施せず、リン酸水溶液を使用し第二の陽極酸化のみを行なった後、固体電解質層を形成した以外は実施例と同様に、陽極酸化処理を行った。
【００２０】
上述のように陽極酸化処理を行った実施例、比較例１、比較例２のコンデンサ素子について湿式の漏れ電流およびＥＳＲを測定した。漏れ電流はリン酸水溶液（電導度：１０ｍＳ／ｍ）で１Ｖ単位で昇圧し各電圧印加時間１秒値を測定し、ＥＳＲは２５０℃、３０分の熱処理前後での酸化皮膜抵抗を６０％硫酸水溶液浸漬後５分、２０Ｈｚで測定した。図１は実施例、比較例１、２の漏れ電流を示す図であり、図２は実施例、比較例１、２の２５０℃、３０分の熱処理前後での酸化皮膜抵抗を示す図である。比較例１では、図１に示す通り漏れ電流値が大きいが、図２に示す通り酸化皮膜抵抗の高熱安定性に優れる。比較例２では、逆に図２に示す通り酸化皮膜抵抗に悪化が生じるが、漏れ電流値に優れる。一方、実施例は、図１および図２に示す通り、比較例１と比較例２のそれぞれの課題を改良した結果として漏れ電流特性および高熱安定性に優れる酸化皮膜を形成することが可能となる。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態の例を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、なしえるであろう各種変形、修正を含むことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例、比較例１、２の漏れ電流を示す図。
【図２】実施例、比較例１、２の２５０℃、３０分の熱処理前後での酸化皮膜抵抗（ＥＳＲ）を示す図。
【図１】
2008226971.tif 000002
【図２】
2008226971.tif 000003