(57)【要約】【課題】製造コストの上昇、及び製造装置の大型化を招くことなく、陽極リード及びバー上の結露を防ぐ。【解決手段】固体電解コンデンサの製造方法は、陽極体２０に陽極リード２２を設けてコンデンサ素子２を形成する工程と、化成槽４０内に化成液４を入れ、該化成液４の液面に複数のビーズ６、６を浮かせて、ビーズ６、６にて化成液４の液面を覆う工程と、該化成液４にビーズ６、６を通って陽極体２０を浸し陽極リード２２に通電して、陽極体２０の表面に誘電体酸化被膜２１を形成する工程を有している。また、化成液４は加熱され、ビーズ６は断熱効果を有して、化成液４の温度低下を防ぐ。【選択図】　　図１
2004056035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極体（２０）に陽極リード（２２）を設けてコンデンサ素子（２）を形成する工程と、
化成槽（４０）内に化成液（４）を入れ、該化成液（４）の液面に複数のビーズ（６）（６）を浮かせて、該ビーズ（６）（６）にて化成液（４）の液面を覆う工程と、
該化成液（４）にビーズ（６）（６）を通って陽極体（２０）を浸し、陽極リード（２２）に通電して、陽極体（２０）の表面に誘電体酸化被膜（２１）を形成する工程を有する固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
化成液（４）は加熱され、ビーズ（６）は断熱効果を有して、化成液（４）の温度低下を防ぐ請求項１に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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体電解コンデンサの製造方法に関し、特にコンデンサ素子の化成工程に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の固体電解コンデンサの断面図である（特開平１１−１６７９１号参照）。固体電解コンデンサ（１）は、コンデンサ素子（２）上に、誘電体酸化被膜（２１）、陰極層（３）、カーボン層（１０）、銀ペースト層（１１）を順に施して、リードフレーム（１２）（１３）を取り付けている。これを合成樹脂製のハウジング（８）にて被覆し、リードフレーム（１２）（１３）をハウジング（８）の外周面に沿って折曲して固体電解コンデンサ（１）が完成する。
コンデンサ素子（２）は、弁金属の焼結体である陽極体（２０）に陽極リード（２２）を結合又は接着させることにより形成され、該陽極体（２０）上に、リン酸等の誘電体酸化被膜（２１）を化成処理により形成する。該誘電体酸化被膜（２１）上に二酸化マンガン、導電性有機化合物の固体導電性材料からなる陰極層（３）を形成する。ここで、弁金属とは、電解酸化処理により極めて緻密で耐久性を有する誘電体酸化被膜が形成される金属を指し、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｔｉ（チタン）、Ｎｂ（ニオブ）等が該当する。また、導電性有機化合物には、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフラン等の導電性高分子、ＴＣＮＱ（７、７、８、８−テトラシアノキノジメタン）錯塩等が挙げられる。
【０００３】
この誘電体酸化被膜（２１）を形成する化成工程は、図５に示すように、先ず少なくとも内面が金属製の化成槽（４０）に０．００５〜２ｗｔ％のリン酸水溶液である化成液（４）を入れる。化成処理を促進するために、一般に化成液（４）は６５℃程度の高温に保たれる。複数のコンデンサ素子（２）（２）を並べて、導電性のバー（９）に各コンデンサ素子（２）の陽極リード（２２）の先端部を取り付ける。陽極体（２０）を化成液（４）に浸し、バー（９）を正極として通電する。リン酸イオン（ＰＯ４３−）が陽極体（２０）に付着し、陽極体（２０）の表面に誘電体酸化被膜（２１）が形成される。化成槽（４０）の内面は負極となり、化成液（４）が電気分解されるから、化成槽（４０）の内側から気泡（４１）（４１）が発生する。
化成液（４）は高温で蒸発しやすいから、化成工程中に水を化成液（４）内に補充している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
化成処理にあっては、化成液（４）から発生する水蒸気が、陽極リード（２２）及びバー（９）に接して結露し、図５に一点鎖線で示すように、水膜（４２）を形成することが多い。この水膜（４２）にてバー（９）と化成液（４）とが電気的に短絡して、陽極体（２０）に流れるべき電流レベルが低下したり、陽極体（２０）に電流が流れない虞れがある。これでは、陽極体（２０）の表面に誘電体酸化被膜（２１）が十分に形成されず、かかる誘電体酸化被膜（２１）が十分に形成されないコンデンサ素子（２）を用いて固体電解コンデンサ（１）を形成しても、十分に絶縁されていないから、ＬＣ（漏れ電流）が大きい等の不良品となる。
また、化成処理にあっては化成液（４）が電気分解されるから、化成液（４）中に気泡（４１）が発生する。この気泡（４１）が化成液（４）中を上昇して、化成液（４）の液面にて弾ける際に、化成液（４）が飛んで、陽極リード（２２）に付着する虞れがある。陽極リード（２２）が短く、バー（９）と化成液（４）の液面が接近している場合には、バー（９）にも化成液（４）が付着する。この結果、バー（９）と化成液（４）とが電気的に短絡する問題もある。
この対策として、図６に示すものが開示されている（特許２９２５４１１号参照）。これは、化成槽（４０）及びバー（９）をフード（４８）にて覆い、該フード（４８）の上方からフード（４８）内に除湿した又は加熱した気体を吹き込む。該気体は化成槽（４０）の側方に設けられたフード（４８）の排気口（４９）から排出される。化成液（４）から発生する水蒸気は、除湿した又は加熱した気体によって排気口（４９）から排出されるから、陽極リード（２２）及びバー（９）上に結露が生じることを防止する。また、気泡（４１）が弾けることにより陽極リード（２２）及びバー（９）に付着した化成液（４）も直ぐに乾き、バー（９）と化成液（４）とが電気的に短絡する虞れを防ぐ。
しかし、これでは除湿した又は加熱した気体をフード（４８）内に吹き込む装置が必要であり、装置全体が大型化するとともに、除湿した又は加熱した気体をフード（４８）内に吹き込む工程が必要であるから、製造コストの上昇を招来していた。
本発明の目的は、製造コストの上昇、及び製造装置の大型化を招くことなく、陽極リード（２２）及びバー（９）上の結露を防ぐことにある。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】
固体電解コンデンサの製造方法は、陽極体（２０）に陽極リード（２２）を設けてコンデンサ素子（２）を形成する工程と、
化成槽（４０）内に化成液（４）を入れ、該化成液（４）の液面に複数のビーズ（６）（６）を浮かせて、ビーズ（６）（６）にて化成液（４）の液面を覆う工程と、
該化成液（４）にビーズ（６）（６）を通って陽極体（２０）を浸し陽極リード（２２）に通電して、陽極体（２０）の表面に誘電体酸化被膜（２１）を形成する工程を有している。
また、化成液（４）は加熱され、ビーズ（６）は断熱効果を有して、化成液（４）の温度低下を防ぐ。
【０００６】
【作用及び効果】
化成液（４）が電気分解されることにより、化成液（４）内に生じる気泡（４１）は、液面に達するまでに、ビーズ（６）に接して破裂し消える。従って、従来のように、気泡（４１）が化成液（４）の液面にて弾ける際に、化成液（４）が飛び、陽極リード（２２）に付着する虞れは解消できる。
また、化成液（４）からの水蒸気は、先ずビーズ（６）に付着してビーズ（６）上に結露する。従って、水蒸気が、陽極リード（２２）及びバー（９）上に結露する虞れは少なくなる。ビーズ（６）に付着した結露は、化成液（４）中に戻るから、化成処理中に化成液（４）内に水を補充する回数を減らすことができる。
更に、ビーズ（６）は断熱効果を有しているから、ビーズ（６）（６）が化成液（４）の液面を覆うことにより、化成液（４）の温度低下を防ぐことができる。これにより、化成液（４）の保温に必要な電力を低減することができる。
従って、化成液（４）の液面を、ビーズ（６）（６）にて覆うことにより、陽極リード（２２）及びバー（９）上の結露を防ぐことができ、製造コストの上昇、及び製造装置の大型化を招くことはない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一例を図を用いて詳述する。先ず、本発明に於ける製造工程の概略を説明する。本発明の方法による固体電解コンデンサ（１）は、図４に示す従来のものと同じ構造である。
先ず、図１に示すように、コンデンサ素子（２）の陽極体（２０）を０．００５〜２ｗｔ％のリン酸水溶液である化成液（４）に浸して電解酸化することにより、陽極体（２０）上に誘電体酸化被膜（２１）を形成する。化成液（４）はヒータ（図示せず）によって、６５℃程度の高温に保たれる。本発明にあっては、この工程に特徴があり、後記する。
該誘電体酸化被膜（２１）を形成したコンデンサ素子（２）上に、ピロールモノマーを化学重合又は電界重合させて導電性高分子膜である陰極層（３）を形成する。
電界重合による場合は、図２に示すように、電解重合液（５）を入れた電解重合槽（５０）に、該コンデンサ素子（２）を入れて、電解重合液（５）に浸す。電解重合液（５）は、例えば０．５〜５ｗｔ％のピロールモノマー、０．５〜５ｗｔ％のＰ−トルエンスルホン酸ナトリウムを水中に溶解したものである。陽極となる電極（７）を電解重合液（５）内にて、コンデンサ素子（２）に当接させ、電解重合槽（５０）が陰極となる。尚、化学重合と電界重合を組み合わせて導電性高分子膜を形成してもよく、この内容は特開昭６４−３２６１９号に記載されている。
【０００８】
次に、コンデンサ素子（２）をカーボン液（図示せず）に浸漬して、図４に示すように、導電性高分子膜である陰極層（３）上にカーボン層（１０）を形成し、更に銀ペースト層（１１）を形成する。このように、陰極層（３）、カーボン層（１０）、銀ペースト層（１１）を形成したコンデンサ素子（２）にリードフレーム（１２）（１３）を取り付ける。これを合成樹脂製のハウジング（８）にて被覆し、リードフレーム（１２）（１３）をハウジング（８）の外周面に沿って折曲して固体電解コンデンサ（１）が完成する。
【０００９】
図１は、本例の化成工程を示す図であり、化成槽（４０）を破断して示す。化成槽（４０）には、化成液（４）が入れられ、該化成液（４）の液面は、複数のビーズ（６）（６）にて覆われている。ビーズ（６）は直径が約２ｍｍの球体であって、ポリエチレン等の合成樹脂から形成されて、化成液（４）に浮く。一般に合成樹脂は熱伝導率が低く、ビーズ（６）は断熱効果を有している。前記の如く、化成処理の促進の為に、化成液（４）は６５℃程度の高温に保たれており、化成液（４）の液面が、複数のビーズ（６）（６）にて覆われていることにより、化成液（４）の温度が低下することは防止される。これにより、化成液（４）の保温に必要なヒータの消費電力を低減することができる。
【００１０】
従来と同様に、複数のコンデンサ素子（２）（２）が並べられた状態で、各コンデンサ素子（２）の陽極リード（２２）の先端部が、導電性のバー（９）に取り付けられる。バー（９）を化成槽（４０）の上方から下降させて、ビーズ（６）（６）を掻き分けて、陽極体（２０）を化成液（４）に漬けた後に、バー（９）を正極として通電する。リン酸イオンが陽極体（２０）に付着し、陽極体（２０）の表面に誘電体酸化被膜（２１）を形成する。化成槽（４０）の内面は負極となり、化成液（４）が電気分解されることにより、化成槽（４０）の内面から気泡（４１）（４１）が発生する。
気泡（４１）（４１）は、化成液（４）内を液面に向かって上昇するが、化成液（４）内に生じる気泡（４１）は、液面に達するまでに、ビーズ（６）に接して破裂し消える。従って、従来のように、気泡（４１）が化成液（４）の液面にて弾ける際に、化成液（４）が飛び、陽極リード（２２）に付着する虞れは解消できる。
また、化成液（４）から蒸発する水分は、先ずビーズ（６）に付着してビーズ（６）上に結露する。従って、水蒸気が、陽極リード（２２）及びバー（９）上に結露する虞れは少なくなる。ビーズ（６）に付着した結露は、化成液（４）中に戻るから、化成処理中に化成液（４）内に水を投入する回数を減らすことができる。
従って、化成液（４）の液面を、ビーズ（６）（６）にて覆うことにより、陽極リード（２２）及びバー（９）上の結露を防ぐことができ、製造コストの上昇、及び製造装置の大型化を招くことはない。
【実施例】
【００１１】
出願人は、コンデンサ素子（２）として、図３に示すものを用意した。陽極体（２０）は、主としてタンタルから形成され、その左右幅ｗは２．５ｍｍ、高さｈは２．７ｍｍ、厚みｔは０．５ｍｍである。このコンデンサ素子（２）を前記の如く、ビーズ（６）（６）によって液面を覆った化成液（４）に浸し通電して、陽極体（２０）上に誘電体酸化被膜（２１）を形成する。通電電圧は約２５Ｖであり、通電時間は約６時間である。この後、公知の如く、陰極層（３）、カーボン層（１０）、銀ペースト層（１１）を形成し、リードフレーム（１２）（１３）を取り付けて、固体電解コンデンサ（１）を１００ケ形成した。
出願人は、従来の方法で、即ち化成液（４）の液面をビーズ（６）（６）にて覆わずに誘電体酸化被膜（２１）を形成した固体電解コンデンサ（１）も１００ケ形成した。
この本発明の方法で製作した固体電解コンデンサ（１）及び従来の固体電解コンデンサ（１）について、容量（単位：μＦ）、直列等価抵抗（ＥＳＲ、単位：ｍΩ）、漏れ電流を測定した。この結果を表１に示す。漏れ電流については、社内規格である２６．４μＡ以下のものの歩留まり（％）を用いて示す。また、容量、直列等価抵抗については、夫々１００ケの平均値である。
【表１】
2004056035.tif 000003
この結果により、本発明の方法で製作した固体電解コンデンサは、従来の方法で製作した固体電解コンデンサに比して、漏れ電流の歩留まり率向上に効果があることが判った。
【００１２】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
上記例では、ビーズ（６）は球体としたが、その他の例えば円柱体、円筒体又は楕円体であってもよい。また、ビーズ（６）は合成樹脂製としたが、水に浮き断熱効果があればよく、例えば木製であってもよい。
また、上述のように、化成工程の後に、導電性高分子膜である陰極層（３）をコンデンサ素子（２）上に形成するが、このとき陽極リード（２２）上に導電性高分子膜が付着すると、陽極と陰極が短絡してしまう。そこで、陰極層（３）の形成時に、陽極リード（２２）の基端部にリング（図示せず）を嵌め、陽極リード（２２）上に導電性高分子膜が付着することを防いでいるが、このリングを予め陽極リード（２２）の基端部に嵌めてから、化成処理を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本例の化成工程を示す図である。
【図２】電解重合工程を示す図である。
【図３】コンデンサ素子の斜視図である。
【図４】固体電解コンデンサの断面図である。
【図５】従来の化成工程を示す図である。
【図６】別の化成工程を示す図である。
【符号の説明】
（１）　　固体電解コンデンサ
（２）　　コンデンサ素子
（４）　　化成液
（６）　　ビーズ
（２０）　　陽極体
（２１）　　誘電体酸化被膜
（２２）　　陽極リード
（４０）　　化成槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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