(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属粉末を加圧成形し、焼結した焼結体と陽極ワイヤーとを有する固体電解コンデンサ用素子において、
陽極ワイヤー周辺の内側部分のリンの添加量が外側部分のリンの添加量より少なく、内側部分の焼縮み率が、その外側部分の焼縮み率より大きく、焼縮み率の差が、０．５〜５．０％であることを特徴とする固体電解コンデンサ用素子。
【請求項２】
請求項１記載の固体電解コンデンサ用素子を備えたことを特徴とする固体電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンタル、ニオブ等の弁作用金属粉末を使用した固体電解コンデンサ用素子、固体電解コンデンサおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、弁作用金属粉末を用いた固体電解コンデンサ用素子の製造方法は、バインダーを混合した弁作用金属粉末に陽極ワイヤーを埋め込んだ状態で加圧成形する。その後、焼結すると加圧成形した素子の体積が収縮（焼縮み）し、素子内の陽極ワイヤーと焼結体が接合される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−４１３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の技術では、弁作用金属粉末の焼結後の焼結体と陽極ワイヤーとの接合強度が十分ではないため、接合部分が組立時の外部からの熱的、物理的なストレスに弱くなり、ショート不良率および漏れ電流特性が悪化する問題があった。
【０００４】
この接合強度を上げるため、焼結温度を高くし、弁作用金属粉末の焼縮み率を大きくさせる方法がある。しかし、焼結後の焼結体の表面積が減少するため、静電容量が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するもので、陽極ワイヤーと焼結体の接合性を向上させることで、ショート不良率、漏れ電流特性を改善し、かつ静電容量の低下を抑えた固体電解コンデンサ用素子および当該素子を含む固体電解コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の固体電解コンデンサ用素子は、弁作用金属粉末を加圧成形し、焼結した焼結体と陽極ワイヤーとを有する固体電解コンデンサ用素子において、
陽極ワイヤー周辺の内側部分のリンの添加量が外側部分のリンの添加量より少なく、内側部分の焼縮み率が、その外側部分の焼縮み率より大きく、焼縮み率の差が、０．５〜５．０％であることを特徴とする固体電解コンデンサ用素子である。
【０００８】
さらに、上記の素子を含むことを特徴とする固体電解コンデンサである。
【００１１】
ここで、焼縮み率とは、成形体を焼結した後、収縮した割合を示している。具体的には、焼結体の体積と成形体の体積より算出する。
以下に、焼縮み率の算出式を示す。
【００１２】
［数１］
0004653643.tif 000002
【発明の効果】
【００１３】
このように、陽極ワイヤー周辺の内側部分の焼縮み率を外側部分より大きくすることで、静電容量の低下がなく、かつショート不良率が低減し、漏れ電流特性の優れた固体電解コンデンサ用素子が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［実施例１］
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
まず、リンを１２０ｐｐｍ含有したタンタル粉末で陽極ワイヤー周辺の内側部分を成形密度５．５０ｇ／ｃｍ３で１．２ｍｍ×１．８ｍｍ×０．２ｍｍの大きさに成形した後、その周りの外側部分にリンを１５０ｐｐｍ含有したタンタル粉末で成形密度５．５０ｇ／ｃｍ３で１．２ｍｍ×１．８ｍｍ×１．０ｍｍの大きさに成形した。次に加圧成形した素子を１４５０℃で焼結し、内側部分の焼縮み率と外側部分の焼縮み率との差を０．５％とした焼結体を作製した。
【００１５】
その後、焼結体を陽極酸化して、酸化皮膜層を形成し、硝酸マンガン水溶液への含浸、熱分解を複数回繰り返して二酸化マンガンからなる固体電解質層を形成した後、カーボン層、銀層からなる陰極引出層を順次形成した。続いて、陽極リードと陽極リードフレームとを抵抗溶接により接続し、陰極引出層と陰極リードフレームとを導電性接着剤で接続した後、トランスファーモールドにより樹脂外装し、定格４Ｖ−１００μＦの固体電解コンデンサを作製した。
【００１６】
［実施例２］
リンを１００ｐｐｍ含有したタンタル粉末で陽極ワイヤー周辺の内側部分を成形し、内側部分の焼縮み率と外側部分の焼縮み率との差を１．０％とした焼結体を作製した以外は、実施例１と同様の方法で固体電解コンデンサを作製した。
【００１７】
［実施例３］
リンを６０ｐｐｍ含有したタンタル粉末で陽極ワイヤー周辺の内側部分を成形し、内側部分の焼縮み率と外側部分の焼縮み率との差を５．０％とした焼結体を作製した以外は、実施例１と同様の方法で固体電解コンデンサを作製した。
【００１８】
［比較例１］
リンを１４０ｐｐｍ含有したタンタル粉末で陽極ワイヤー周辺の内側部分を成形し、内側部分の焼縮み率と外側部分の焼縮み率との差を０．１％とした焼結体を作製した以外は、実施例１と同様の方法で固体電解コンデンサを作製した。
【００１９】
［比較例２］
リンを４０ｐｐｍ含有したタンタル粉末で陽極ワイヤー周辺の内側部分を成形した後焼結し、内側部分の焼縮み率と外側部分の焼縮み率との差を６．０％とした焼結体を作製した以外は、実施例１と同様の方法で固体電解コンデンサを作製した。
【００２０】
（従来例１）
リンを１５０ｐｐｍ含有したタンタル粉末のみを用い、内側部分と外側部分に分けず、１回で成形した後焼結し、内側部分の焼縮み率と外側部分の焼縮み率との差がない焼結体を作製した以外は、実施例１と同様の方法で固体電解コンデンサを作製した。
【００２１】
（従来例２）
リンを１２０ｐｐｍ含有したタンタル粉末のみを用い、内側部分と外側部分に分けず、１回で成形した後焼結し、内側部分の焼縮み率と外側部分の焼縮み率との差がない焼結体を作製した以外は、実施例１と同様の方法で固体電解コンデンサを作製した。
【００２２】
上記実施例１〜３、比較例１、２および従来例１、２により作製した固体電解コンデンサの電気特性を測定した。結果を表１に示す。
【表１】
0004653643.tif 000003
【００２３】
表１から明らかなように、実施例１〜３は、従来例１と比較すると、静電容量は同等でありながら、ショート不良率、漏れ電流不良率ともに低く、改善効果が見られる。また、従来例２と比較し、静電容量の低下もない。
ただし、焼結体の内側部分と外側部分の焼縮み率の差を０．１％とした場合（比較例１）は、ショート不良率、漏れ電流不良率とも高くなり、６．０％とした場合（比較例２）は、静電容量が低下傾向にあるため好ましくない。
以上より、焼結体の内側部分と外側部分の焼縮み率の差は０．５〜５．０％が望ましい。
【００２４】
また、成形体の内側部分の体積は、成形体全体の体積に対し、１０．０〜２０．０％とすることが望ましい。１０．０％未満では、本発明の効果が十分に得られず、２０．０％を超えると、静電容量が低下するおそれがある。
【００２５】
さらに、実施例では、弁作用金属粉末としてタンタルを用いたが、ニオブを使用しても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例１の固体電解コンデンサ用素子の断面図。
【図２】従来例１の固体電解コンデンサ用素子の断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１  陽極ワイヤー
２  焼縮み率の大きい内側部分
３  焼縮み率の小さい外側部分
４  一種類の弁作用金属粉末のみ使用した素子
【図１】
0004653643.tif 000004
【図２】
0004653643.tif 000005