(57)【要約】【課題】  誘電体層を高品質に形成することにより、作動特性が確保された高性能な電解コンデンサを製造することが可能な電解コンデンサの製造方法を提供する。【解決手段】  あらかじめ誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂが部分的に形成された陽極１２を使用して誘電体層１２を形成する際に、相対的に速い反応速度を有する前化成溶液を使用して陽極１１を陽極酸化したのち（前化成処理）、相対的に遅い反応速度を有する後化成溶液を使用して陽極１１を陽極酸化する（後化成処理）。前化成処理において、主に、誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂにより覆われていない陽極１１の露出面が陽極酸化されることにより酸化皮膜（誘電体層部分１２Ｃ，１２Ｄ）が形成されると共に、後化成溶液を使用した陽極酸化処理（後化成処理）において、主に、誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂの欠陥が埋め込まれて修復される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属により構成された電極層と、この電極層が陽極酸化されることにより形成された誘電体層と、固体電解質層とがこの順に積層された積層構造を有する電解コンデンサの製造方法であって、
互いに異なる反応速度を有する複数の化成溶液を順次使用して電極層を陽極酸化することにより誘電体層を形成する工程を含む
ことを特徴とする電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記誘電体層を形成する工程が、
前記誘電体層の一部を構成する第１の誘電体層部分があらかじめ部分的に形成された前記電極層を準備する第１の工程と、
前記複数の化成溶液を使用し、前記電極層を陽極酸化して前記誘電体層の他の一部を構成する第２の誘電体層部分を形成することにより、これらの第１および第２の誘電体層部分を含んで前記電極層の周囲を覆うように前記誘電体層を形成する第２の工程と
を含むことを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項３】
前記第２の工程は、相対的に速い反応速度を有する第１の化成溶液を使用して前記電極層を陽極酸化する工程と、相対的に遅い反応速度を有する第２の化成溶液を使用して前記電極層を陽極酸化する工程とを含む
ことを特徴とする請求項２記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項４】
前記第２の工程において、前記第１の化成溶液を使用して前記電極層を陽極酸化したのち、前記第２の化成溶液を使用して前記電極層を陽極酸化する
ことを特徴とする請求項３記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項５】
前記第１の化成溶液が相対的に高い濃度を有するようにすると共に、前記第２の化成溶液が相対的に低い濃度を有するようにする
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項６】
前記第１の化成溶液が相対的に高い温度を有するようにすると共に、前記第２の化成溶液が相対的に低い温度を有するようにする
ことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項７】
前記第１の化成溶液を使用した陽極酸化処理を相対的に短い時間に渡って行うようにすると共に、前記第２の化成溶液を使用した陽極酸化処理を相対的に長い時間に渡って行うようにする
ことを特徴とする請求項３ないし請求項６のいずれか１項に記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項８】
前記第１の工程において、前記電極層として、前記電極層の周囲を覆うように前記第１の誘電体層部分が形成されたのち、その電極層が前記第１の誘電体層部分と共に切断されたものを準備する
ことを特徴とする請求項２ないし請求項７のいずれか１項に記載の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、電解コンデンサの製造方法に係り、特に、固体電解質層を備えた電解コンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高周波用途に適した電子部品のうちの１つとして、多様な電子機器に電解コンデンサが搭載されている。この電解コンデンサに関しては、例えば、電子機器のデジタル化、小型化および高速化が加速的に進行している情勢下において、大容量化や低インピーダンス化が要望されていると共に、動作安定性や動作信頼性の確保、ならびに高寿命化も併せて要望されている。
【０００３】
電解コンデンサは、主に、陽極と、誘電体層と、電解質層と、陰極とがこの順に積層された積層構造を有している。この陽極は、弁作用金属の金属箔などにより構成されており、誘電体層は、陽極に誘電体層を形成するための処理（化成処理）が施され、すなわち陽極の表層が陽極酸化されることにより形成された薄い酸化皮膜により構成されている。この電解コンデンサでは、一般に、高容量化を実現することを目的として、陽極が拡面化（または粗面化）されて微細な表面凹凸構造を有しているため、この陽極の表層として形成された誘電体層も同様に微細な凹凸構造を有している。なお、陽極は、例えば、拡面化された弁作用金属の金属箔に代えて、弁作用金属微粒子の焼結体により構成される場合もある。
【０００４】
この電解コンデンサは、主に、電解質層の種類に応じて２種類に大別される。すなわち、液体材料により構成された電解質層（電解液）を備え、主にイオン伝導性を利用した導電機構を有する液体電解コンデンサと、例えば導電性高分子などの固体材料により構成された電解質層（固体電解質層）を備え、主に電子伝導性を利用した導電機構を有する固体電解コンデンサである。
【０００５】
これらの２種類の電解コンデンサは、例えば、作動特性の観点において性能的に差異を有している。すなわち、低導電性の電解液を利用している液体電解コンデンサでは、その電解液の低導電性に起因して等価直列抵抗（ＥＳＲ；Equivalent Series Resistance）が増大するため、作動時に電気的損失が大きくなるという特性的問題を抱えている。これに対して、高導電性の固体電解質層を利用している固体電解コンデンサでは、ＥＳＲが増大する液体電解コンデンサとは異なり、その固体電解質層の高導電性に起因してＥＳＲが減少するため、作動時に電気的損失が小さくなるという特性的利点が得られる。
【０００６】
また、２種類の電解コンデンサは、例えば、作動特性の安定性の観点においても性能的に差異を有している。すなわち、電解液を備えた液体電解コンデンサでは、外的要因に起因して誘電体層が損傷することにより部分的に欠損したとしても、定格電圧が印加されれば電解液（主に電解液中の水分）を利用して陽極が再酸化（陽極酸化）され、すなわち誘電体層が新たに追加形成されることにより欠損箇所が修復されるため、その誘電体層の欠損箇所を通じて陽極と電解液との間に不要な電流（漏れ電流）が流れにくくなるという機能的利点が得られる。この誘電体層の追加形成に伴う欠損箇所の修復機能は、一般に「電解コンデンサの自己修復機能」と呼ばれている。液体電解コンデンサに関して誘電体層の欠損を誘発する「外的要因」としては、例えば、電解コンデンサの製造工程中のハンドリングなどに起因する物理的ダメージなどが挙げられる。これに対して、電解液を備えていない固体電解コンデンサでは、自己修復機能を有している液体電解コンデンサとは異なり、本質的に自己修復機能を有しておらず、外的要因に起因して誘電体層が欠損した際に欠損箇所を修復し得ないため、その誘電体層の欠損箇所を通じて漏れ電流が流れやすくなるという問題を抱えている。固体電解コンデンサに関して誘電体層の欠損を誘発する「外的要因」としては、例えば、固体電解質層の形成工程（例えば導電性高分子の重合工程）時の化学的ダメージなどが挙げられる。漏れ電流が発生すると、その漏れ電流に起因して短絡が発生しやすくなる。なお、固体電解コンデンサでは、本質的に自己修復機能を有していないものの、誘電体層に生じた欠損箇所が極小である場合には、漏れ電流に起因して発生したジュール熱の影響を受けて固体電解質層が部分的に不導体化するため、結果として漏れ電流の電流経路が遮断され得るが、誘電体層の欠損箇所が大きい場合には、上記した固体電解質層の不導体化現象を利用しても漏れ電流の電流経路を遮断しきれなくなる。
【０００７】
上記した２種類の電解コンデンサ間の性能的差異を考慮した上で、例えば、漏れ電流の発生を抑制することにより固体電解コンデンサの作動特性を確保するためには、誘電体層を外的要因に起因して欠損しにくくするために、その欠損を誘発し得る欠陥を含まないように誘電体層を可能な限り高品質に形成する必要がある。この「欠陥」とは、例えば、誘電体層の形成プロセス上の要因に起因して部分的に厚さが薄くなっている箇所や、部分的に物理的強度が脆くなっている箇所などである。なお、固体電解コンデンサの製造工程では、例えば、誘電体層に意図せずに欠陥が含まれる場合を考慮して、高温高湿環境中において完成後の固体電解コンデンサに定格電圧を印加しながらエージング処理を施すことにより、その欠陥に誘電体層を追加形成し、すなわち誘電体層の欠陥を一時的に修復する作業も行われている。ところが、上記したように、本質的に自己修復機能を有していない固体電解コンデンサでは、誘電体層の欠損状況によっては漏れ電流の電流経路を遮断し得ない可能性があり、すなわちエージング処理では誘電体層の欠陥を十分に修復し得ない可能性があるため、漏れ電流に起因する短絡の発生を防止する上では、根本的に誘電体層を高品質に形成することが可能な製造技術が望まれている。
【０００８】
この誘電体層を高品質に形成する技術に関しては、既に具体的な技術が提案されている。具体的には、例えば、弁作用金属の焼結体に２段階の化成処理を施すことにより誘電体層を形成する技術が知られている。この技術では、相対的に高い電流密度で化成処理を施したのちに相対的に低い電流密度で化成処理を施すことにより誘電体層を形成したり、あるいは相対的に高い電気伝導度を有する化成溶液を使用して化成処理を施したのちに相対的に低い電気伝導度を有する化成溶液を使用して化成処理を施すことにより誘電体層を形成している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第３３６２６００号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、固体電解コンデンサの製造工程では、例えば、陽極としてあらかじめ化成処理が施されておらず、すなわちあらかじめ誘電体層が全く形成されていない未処理の弁作用金属箔を入手したのち、その弁作用金属箔に化成処理を施すことにより誘電体層を形成する手順の他に、あらかじめ化成処理が施されており、すなわちあらかじめ誘電体層が部分的に形成された処理済みの弁作用金属箔を入手したのち、その弁作用金属箔にあらためて化成処理（いわゆる再化成処理）を施すことにより誘電体層を追加形成する手順も利用されている。この処理済みの弁作用金属箔は、例えば、弁作用金属箔の周囲を覆うように誘電体層が形成されたのち、その弁作用金属箔が誘電体層と共に所定の寸法となるように切断されたものであり、誘電体層が形成されていない箇所（切断面）に弁作用金属箔が部分的に露出しているものである。この処理済みの弁作用金属箔を使用する場合には、上記したように、弁作用金属箔が部分的に露出している構造的要因に起因して、その弁作用金属箔に固体電解質層を直接形成すると、固体電解質層が弁作用金属箔の露出面と接触することにより短絡してしまうため、その短絡を防止する上で、弁作用金属箔に再化成処理を施すことにより誘電体層を追加形成する必要があるのである。
【００１０】
しかしながら、処理済みの弁作用金属箔を使用して固体電解コンデンサを製造する場合には、弁作用金属箔に再化成処理を施して誘電体層を追加形成する際に、その弁作用金属箔に既に形成されている誘電体層に対して再化成処理に起因する化学的ダメージが及ぶため、再化成処理を経て誘電体層が追加形成される一方で、既に形成済みの誘電体層に欠陥が生じ得るという問題があった。したがって、処理済みの弁作用金属箔を使用して、作動特性が確保された高性能な固体電解コンデンサを製造するためには、漏れ電流の発生を抑制する上で、誘電体層を高品質に形成することが可能な製造技術として、再化成処理時に既に形成済みの誘電体層に欠陥を生じさせることなく、その再化成処理を経て誘電体層を追加形成することが可能な製造技術が必要である。特に、固体電解コンデンサの急速な小型化・高容量化が進行しているため、誘電体層が極薄化しており、その極薄の誘電体層が極めてダメージを受けやすくなっている技術的背景を考慮すれば、上記した製造技術の確立は急務である。この場合には、さらに、固体電解コンデンサの量産性を考慮して、その固体電解コンデンサを可能な限り短時間で製造することが可能な製造技術を確立することも重要である。
【００１１】
なお、上記した電流密度や電気伝導度を変化させた２段階の化成処理を使用する従来の製造手法では、その製造手法を処理済みの弁作用金属箔に適用した場合に、２段階の化成処理が既に形成済みの誘電体層に及ぼす影響に関しては何ら考慮されていないため、その従来の製造手法を使用して誘電体層を高品質に形成可能であるか否かは定かでない。
【００１２】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、誘電体層を高品質に形成することにより、作動特性が確保された高性能な電解コンデンサを製造することが可能な電解コンデンサの製造方法を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の第２の目的は、電解コンデンサを短時間で製造することが可能な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】
【００１４】
本発明に係る電解コンデンサの製造方法は、弁作用金属により構成された電極層と、この電極層が陽極酸化されることにより形成された誘電体層と、固体電解質層とがこの順に積層された積層構造を有する電解コンデンサを製造する方法であり、互いに異なる反応速度を有する複数の化成溶液を順次使用して電極層を陽極酸化することにより誘電体層を形成する工程を含むようにしたものである。
【００１５】
本発明に係る電解コンデンサの製造方法では、互いに異なる反応速度を有する複数の化成溶液を順次使用して電極層が陽極酸化されることにより、誘電体層が形成される。この場合には、例えば、あらかじめ誘電体層（第１の誘電体層部分）が部分的に形成された電極層を使用し、互いに異なる複数の化成溶液を順次使用して電極層が陽極酸化されることにより第２の誘電体層部分が形成される結果、これらの第１および第２の誘電体層部分を含んで電極層の周囲を覆うように誘電体層が形成されるようにし、具体的には、相対的に速い反応速度を有する第１の化成溶液（例えば相対的に高い濃度を有する化成溶液）を使用して電極層が陽極酸化されたのち、相対的に遅い反応速度を有する第２の化成溶液（例えば相対的に低い濃度を有する化成溶液）を使用して電極層が陽極酸化されるようにすれば、第１の化成溶液を使用した陽極酸化処理において、主に、第１の誘電体層部分により覆われていない電極層の露出面が陽極酸化されることにより、その電極層の露出面を覆うように酸化皮膜（第２の誘電体層部分）が形成されると共に、第２の化成溶液を使用した陽極酸化処理において、主に、第１の誘電体層部分の欠陥が埋め込まれて修復される。
【００１６】
本発明に係る電解コンデンサの製造方法では、第１の化成溶液が相対的に高い温度を有するようにすると共に第２の化成溶液が相対的に低い温度を有するようにしてもよいし、さらに第１の化成溶液を使用した陽極酸化処理を相対的に短い時間に渡って行うようにすると共に第２の化成溶液を使用した陽極酸化処理を相対的に長い時間に渡って行うようにしてもよい。
【００１７】
上記した「第１の化成溶液が相対的に速い反応速度を有する」という表現は、第１の化成溶液と第２の化成溶液との間で反応速度を比較した場合に、その第１の化成溶液が第２の化成溶液よりも速い反応速度を有するという意味であり、一方、「第２の化成溶液が相対的に遅い反応速度を有する」という表現も同様に比較した場合に、その第２の化成溶液が第１の化成溶液よりも遅い反応速度を有するという意味である。もちろん、「第１の化成溶液が相対的に高い濃度を有する」および「第２の温化成溶液が相対的に低い濃度を有する」という表現や、「第１の化成溶液が相対的に高い温度を有する」および「第２の化成溶液が相対的に低い温度を有する」という表現や、「第１の化成溶液を使用した陽極酸化処理を相対的に短い時間に渡って行う」および「第２の化成溶液を使用した陽極酸化処理を相対的に長い時間に渡って行う」という表現も同様に、第１の化成溶液またはその第１の化成溶液を使用した陽極酸化処理と第２の化成溶液またはその第２の化成溶液を使用した陽極酸化処理との間で濃度、温度および処理時間を比較した場合における濃度の高低、温度の高低、ならびに時間の長短を表す意味合いである。なお、上記した「反応速度」とは、第１または第２の化成溶液を使用して陽極酸化反応を進行させた場合の反応速度を意味している。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電解コンデンサの製造方法によれば、互いに異なる反応速度を有する複数の化成溶液を順次使用して電極層が陽極酸化されることにより誘電体層が形成され、例えば、互いに異なる反応速度を有する２種類の化成溶液を使用した２段階の陽極酸化処理を経て、あらかじめ電極層に形成されている第１の誘電体層部分の欠陥が修復されると共にその電極層に第２の誘電体層部分が追加形成されることにより誘電体層が形成される製法的特徴に基づき、その誘電体層が高品質に形成される。したがって、誘電体層の高品質化に基づき、漏れ電流の発生が抑制されるため、作動特性が確保された高性能な電解コンデンサを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施の形態に係る電解コンデンサの製造方法を使用して製造される電解コンデンサの構成について簡単に説明する。図１および図２は電解コンデンサの主要部（コンデンサ素子１０）の構成を表しており、図１は外観構成を示し、図２は図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構成を拡大して示している。
【００２１】
本実施の形態において製造される電解コンデンサは、図１および図２に示したコンデンサ素子１０に陽極リードおよび陰極リード（いずれも図示せず）が接続され、これらの陽極リードおよび陰極リードの双方が部分的に露出するようにコンデンサ素子１０がモールド樹脂（図示せず）により被覆された構造を有するものである。このコンデンサ素子１０は、電解コンデンサの主要部として電気的反応を生じるものであり、例えば、図１および図２に示したように、陽極１１と、この陽極１１の周囲（一端部）を部分的に覆うように設けられた誘電体層１２と、この誘電体層１２の周囲を覆うように設けられた固体電解質層１３と、この固体電解質層１３の周囲を覆うように設けられた陰極１４とを含み、すなわち陽極１１、誘電体層１２、固体電解質層１３および陰極１４がこの順に積層された積層構造を有している。
【００２２】
陽極１１は、電気的反応を生じさせるための電極層として機能するものである。この陽極１１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、タングステン（Ｗ）、ビスマス（Ｂｉ）またはアンチモン（Ｓｂ）などの弁作用金属により構成されている。具体的には、陽極１１は、例えば、拡面化（または粗面化）された表面凹凸構造を有するアルミニウムなどの金属箔により構成されており、その厚さは約１μｍ〜５００μｍである。この陽極１１の表面凹凸構造に関しては後述する（図３参照）。なお、陽極１１は、例えば、上記したアルミニウムなどの金属箔に代えて、タンタルなどの焼結体により構成される場合もある。
【００２３】
誘電体層１２は、例えば、陽極１１に誘電体層１２を形成するための処理（化成処理）が施され、すなわち弁作用金属により構成された陽極１１の表層が陽極酸化されることにより形成された酸化皮膜である。この誘電体層１２は、例えば、陽極１１がアルミニウムより構成されている場合には、そのアルミニウムの酸化物である酸化アルミニウムにより構成されており、その厚さは約５ｎｍ〜１μｍである。特に、誘電体層１２は、例えば、図２に示したように、陽極１１を挟んで互いに対向するように設けられた誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂと、これらの誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂと共に陽極１１を覆うように設けられた誘電体層部分１２Ｃ，１２Ｄとを含んで構成されている。
【００２４】
固体電解質層１３は、例えば、化学酸化重合反応や電解酸化重合反応を経て単量体が重合されることにより生成された導電性高分子（共役系高分子）を含んで構成されており、その厚さは約２０ｎｍ〜１μｍである。なお、固体電解質層１３の厚さは、例えば、高絶縁耐圧型の電解コンデンサでは約２０ｎｍ〜１０μｍとなる場合もある。この導電性高分子は、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンおよびこれらの誘導体を含む群のうちの少なくとも１種により構成されており、具体的には、ポリアニリン、ポリピロール、あるいはポリチオフェンの誘導体であるポリエチレンジオキシチオフェンなどにより構成されている。この固体電解質層１３を備えたコンデンサ素子１０は、いわゆる固体電解コンデンサ素子である。特に、固体電解質層１３は、例えば、必要に応じて、導電性高分子の導電率を高めるためのドーパントを含み、すなわちドーパントがドープされた導電性高分子を含んで構成される場合もある。このドーパントとしては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸およびその塩、アルキルナフタレンスルホン酸およびその塩、ならびにリン酸を含む群のうちの少なくとも１種が挙げられ、具体的にはアルキルナフタレンスルホン酸塩であるアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。
【００２５】
陰極１４は、陽極１１と同様の機能を有するものである。この陰極１４は、例えば、カーボン（グラファイト）や金属などの導電性材料により構成されており、具体的にはカーボン層１４Ａと銀（Ａｇ）層１４Ｂとが積層された２層構造を有している。なお、陰極１４は、例えば、必ずしも２層構造を有している必要はなく、単層構造を有していてもよいし、あるいは３層以上の積層構造を有していてもよい。
【００２６】
なお、参考までに、陽極リードおよび陰極リードは、例えば、いずれも鉄（Ｆｅ）または銅（Ｃｕ）などの金属や、これらの金属にめっき処理が施されためっき処理済みの金属により構成されており、それぞれコンデンサ素子１０のうちの陽極１１および陰極１４に接続されている。上記した「めっき処理」としては、たとえば、錫（Ｓｎ）めっき処理や錫鉛（ＳｎＰｂ）めっき処理などが挙げられる。モールド樹脂は、例えば、絶縁性樹脂により構成されており、具体的には、接着性や耐溶剤性などに優れたフェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂またはポリエステル樹脂などにより構成されている。
【００２７】
次に、図３を参照して、コンデンサ素子１０の詳細な構成について説明する。図３は、図２に示したコンデンサ素子１０の断面構成を部分的に拡大して表している。
【００２８】
コンデンサ素子１０では、例えば、図３に示したように、陽極１１を覆うように、誘電体層１２、固体電解質層１３および陰極１４（カーボン層１４Ａ，銀層１４Ｂ）がこの順に積層されている。このコンデンサ素子１０では、上記したように、陽極１１の表面積を増大させることにより高容量化を実現するために、その陽極１１が拡面化（または粗面化）されており、すなわち陽極１１が微細な表面凹凸構造を有している。これに伴い、陽極１１を覆うように形成されている誘電体層１２も同様に、微細な凹凸構造を有している。特に、誘電体層１２は、凹凸構造のうちの凹部として複数の細孔１２Ｈを構成しており、固体電解質層１３は誘電体層１２の細孔１２Ｈに部分的に入り込んでいる。
【００２９】
次に、図１〜図７を参照して、本実施の形態に係る電解コンデンサの製造方法として図１〜図３に示したコンデンサ素子１０を備えた電解コンデンサの製造方法について説明する。図４は電解コンデンサの製造工程の流れを説明するためのものであり、図５は電解コンデンサの製造工程において使用される一連の溶液（前化成溶液，後化成溶液，単量体溶液，酸化剤溶液）の組成および一連の化成処理（前化成処理，後化成処理）の処理条件を説明するためのものである。また、図６および図７は化成処理前後の陽極１１の断面構成を表しており、図６は化成処理前を示し、図７は化成処理後を示している。なお、図６および図７に示した断面構成は、いずれも図２に対応している。
【００３０】
電解コンデンサを製造する際には、まず、弁作用金属の拡面化処理済みの金属箔（例えばアルミニウム拡面化箔）により構成された陽極１１（図３参照）として、例えば、図６に示したように、誘電体層１２の一部を構成する誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂ（第１の誘電体層部分）があらかじめ部分的に形成されており、すなわち誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂによりあらかじめ部分的に覆われた陽極１１を準備する（ステップＳ１０１）。図６に示した陽極１１では、例えば、矩形状の断面を構成する４つの面、すなわち互いに対向する２組の面ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤのうち、一方の組の面ＰＡ，ＰＢにそれぞれあらかじめ誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂが形成されており、他方の組の面ＰＣ，ＰＤがいずれも露出している。この陽極１１としては、例えば、広幅の陽極１１にあらかじめ化成処理が施され、その陽極１１の周囲を覆うように誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂが形成されたのち、例えば打ち抜き機を使用して広幅の陽極１１が誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂと共に所定の寸法（例えば短冊状）となるように切断されることにより、陽極１１の面ＰＣ，ＰＤが切断後の切断面として形成されたものを準備する。なお、陽極１１としては、例えば、打ち抜き機に代えて、カッター、ダイシングソー、スリッター、せん断シャーまたはレーザなどの手法を使用して切断されたものを使用してもよい。この誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂは、例えば、図３に示したように、陽極１１の表面凹凸構造に対応した凹凸構造を有し、その凹凸構造のうちの凹部として複数の細孔１２Ｈを構成していると共に、陽極１１の構成材料がアルミニウム拡面化箔である場合には酸化アルミニウムにより構成されている。
【００３１】
誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂがあらかじめ部分的に形成された陽極１１を準備したのち、陽極１１の周囲を覆うように誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂを含む誘電体層１２を形成する（ステップＳ１０２）。この誘電体層１２を形成する際には、互いに異なる反応速度を有する複数の化成溶液を順次使用して陽極１１を陽極酸化（いわゆる再化成）する。具体的には、例えば、相対的に速い反応速度を有する化成溶液（第１の化成溶液）を使用して陽極１１を陽極酸化すると共に、相対的に遅い反応速度を有する化成溶液（第２の化成溶液）を使用して陽極１１を陽極酸化するようにし、好ましくは相対的に速い反応速度を有する化成溶液（前化成溶液）を使用して陽極１１を陽極酸化したのちに、相対的に遅い反応速度を有する化成溶液（後化成溶液）を使用して陽極１１を陽極酸化する。
【００３２】
この誘電体層１２の形成手順は、以下の通りである。すなわち、まず、例えば、図５に示したように、溶媒に電解質が溶解された化成溶液として、濃度Ｃ１を有する前化成溶液を調製する（ステップＳ１０２１）。この前化成溶液を調製する際には、例えば、電解質としてホウ酸塩、リン酸塩またはアジピン酸塩を使用し、具体的にはアジピン酸二アンモニウムを使用すると共に、溶媒として蒸留水を使用する。特に、前化成溶液を調製する際には、例えば、前化成溶液の濃度Ｃ１が後述する後化成溶液の濃度Ｃ２よりも高くなるようにする（Ｃ１＞Ｃ２）。
【００３３】
続いて、前化成溶液を使用して陽極１１に化成処理（前化成処理）を施し、すなわち処理温度Ｐ１の前化成溶液に陽極１１を浸漬させながら電圧（＝約１Ｖ〜４０Ｖ）を印加することにより、その陽極１１において処理時間Ｔ１に渡って陽極酸化反応を進行させる（ステップＳ１０２２）。この前化成処理を行う際には、例えば、処理温度Ｐ１が後述する後化成処理の処理温度Ｐ２よりも高くなるようにすると共に（Ｐ１＞Ｐ２）、処理時間Ｔ１が後化成処理の処理時間Ｔ２よりも短くなるようにし（Ｔ１＜Ｔ２）、具体的には処理温度Ｐ１＝約４０℃〜８０℃、処理時間Ｔ１＝約３０秒間〜１０分間とする。なお、前化成処理時の印加電圧は、例えば、必ずしも上記した電圧値に限らず、陽極１１の絶縁耐圧や誘電体層１２の形成厚さ等に応じて自由に設定可能である。この前化成処理では、陽極１１の面ＰＣ，ＰＤが陽極酸化されるため、主に、その面ＰＣ，ＰＤを覆うように酸化皮膜、すなわち誘電体層１２の他の一部を構成する誘電体層部分１２Ｃ，１２Ｄ（第２の誘電体層部分）がそれぞれ形成される。
【００３４】
続いて、前化成処理を施した陽極１１を必要に応じて洗浄、乾燥させたのち、例えば、図５に示したように、濃度Ｃ２を有する後化成溶液を調製する（ステップＳ１０２３）。特に、後化成溶液を調製する際には、例えば、後化成溶液の濃度Ｃ２が前化成溶液の濃度Ｃ１よりも低くなるようにする（Ｃ２＜Ｃ１）。なお、後化成溶液の組成（電解質および溶媒の材質）は、例えば、前化成溶液の組成と同様である。確認までに、後化成溶液の調製は必ずしも前化成処理後に行わなければならないわけではなく、その後化成溶液の調製時期は自由に変更可能である。具体的には、例えば、前化成溶液を調製する際に後化成溶液も併せて調製しておくようにしてもよい。
【００３５】
続いて、後化成溶液を使用して陽極１１に化成処理（後化成処理）を施し、すなわち処理温度Ｐ２の後化成溶液に陽極１１を浸漬させながら電圧を印加することにより、その陽極１１において処理時間Ｔ２に渡って陽極酸化反応を進行させる（ステップＳ１０２４）。この後化成処理を行う際には、例えば、処理温度Ｐ２が前化成処理の処理温度Ｐ１よりも低くなるようにすると共に（Ｐ２＜Ｐ１）、処理時間Ｔ２が前化成処理の処理時間Ｔ１よりも長くなるようにし（Ｔ２＞Ｔ１）、具体的には処理温度Ｐ２＝約４０℃〜７０℃、処理時間Ｔ２＝約１分間〜１５分間とする。なお、後化成処理時の印加電圧は、例えば、前化成処理時の場合と同様である。この後化成処理では、主に、誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂの欠陥が埋め込まれて修復される。
【００３６】
これらの前化成処理および後化成処理により、上記したように、陽極１１に誘電体層部分１２Ｃ，１２Ｄが追加形成されると共に、誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂの欠陥が修復されるため、図７に示したように、陽極１１の周囲を覆うように誘電体層部分１２Ａ〜１２Ｄを含む誘電体層１２が形成される。
【００３７】
続いて、誘電体層１２を形成したのち、例えば、図５に示したように、溶媒に単量体およびドーパントが溶解された単量体溶液を調製し、その単量体溶液に化成処理済みの陽極１１を浸漬させることにより、誘電体層１２の表面に単量体溶液を付着させる。この単量体溶液を調製する際には、例えば、単量体としてアニリン、ピロール、チオフェンおよびこれらの誘導体のうちの少なくとも１種を使用し、具体的にはチオフェンの誘導体である３，４−エチレンジオキシチオフェンを使用すると共に、ドーパントとしてアルキルベンゼンスルホン酸およびその塩、アルキルナフタレンスルホン酸およびその塩、ならびにリン酸を含む群のうちの少なくとも１種を使用し、具体的にはアルキルナフタレンスルホン酸塩であるアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムを使用する。なお、溶媒としては、例えば、エタノールなどを使用する。
【００３８】
続いて、単量体溶液から陽極１１を引き上げて乾燥させたのち、例えば、図５に示したように、溶媒に酸化剤が溶解された酸化剤溶液を調整し、この酸化剤溶液に単量体溶液に浸漬済みの陽極１１を浸漬させる。この酸化剤溶液を調整する際には、例えば、酸化剤として金属ハロゲン化物、プロトン酸、三酸化硫黄、酸素化合物（例えば二酸化窒素）、硫酸塩（例えば硫酸セリウム）、過硫酸塩（例えば過硫酸ナトリウム）、硝酸塩（例えば硝酸セリウム）または過酸化物（例えば過マンガン酸カリウム）などを使用する。なお、溶媒としては、例えば，水などを使用する。この浸漬処理により、誘電体層１２に付着した単量体溶液中の単量体が重合するため、誘電体層１２（誘電体層部分１２Ａ〜１２Ｄ）の周囲を覆うように固体電解質層１３が形成される（ステップＳ１０３）。具体的には、例えば、単量体が酸化剤を使用して化学酸化重合することにより導電性高分子が生成されるため、その導電性高分子と共にドーパントを含み、すなわち導電性高分子にドーパントがドープされた構成を有するように固体電解質１３が形成される。この導電性高分子としては、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンおよびこれらの誘導体のうちの少なくとも１種が生成され、具体的には、単量体として３，４−エチレンジオキシチオフェンを使用した場合にはポリエチレンジオキシチオフェンが生成される。
【００３９】
続いて、固体電解質層１３を水洗することにより、例えば、導電性高分子に含まれている未反応の単量体、導電性高分子にドープされなかった余剰なドーパント、ならびに使用済みの酸化剤などを洗い流す（ステップＳ１０４）。なお、固体電解質層１３を形成する際には、例えば、上記した「固体電解質層１３の形成工程（ステップＳ１０３）」および「固体電解質層１３の水洗工程（ステップＳ１０４）」の組み合わせを１回に限らず、複数回に渡って繰り返し行うようにしてもよい。これらの工程を複数回に渡って行うようにすれば、固体電解質層１３の形成厚さを所望の厚さとなるように調整可能である。
【００４０】
続いて、固体電解質層１３の周囲を覆うように陰極１４を形成する（ステップＳ１０５）。この陰極１４を形成する際には、例えば、固体電解質層１３の周囲にカーボンペーストを塗布して乾燥させることによりカーボン層１４Ａを約１０μｍの厚さとなるように形成したのち、そのカーボン層１４Ａ上にさらに銀ペーストを塗布して乾燥させることにより銀層１４Ｂを約３０μｍの厚さとなるように形成し、すなわちカーボン層１４Ａと銀層１４Ｂとがこの順に積層された２層構造を有するように陰極１４を形成する。これにより、陽極１１、誘電体層１２、固体電解質層１３および陰極１４がこの順に積層された積層構造を有するコンデンサ素子１０が完成する（図１〜図３参照）。
【００４１】
コンデンサ素子１０を形成したのち、このコンデンサ素子１０を使用して電解コンデンサを組み立てる。すなわち、例えば、抵抗溶接、超音波溶接またはかしめ加工などの接合技術を使用してコンデンサ素子１０のうちの陽極１１に陽極リードを接続させると共に、陰極１４に陰極リードを接続させたのち（ステップＳ１０６）、陽極リードおよび陰極リードの双方が部分的に露出するようにコンデンサ素子１０をモールド樹脂で被覆する（ステップＳ１０７）。これにより、コンデンサ素子１０に陽極リードおよび陰極リードが接続され、これらの陽極リードおよび陰極リードを部分的に露出するようにコンデンサ素子１０がモールド樹脂により被覆された構造を有する電解コンデンサが完成する。なお、電解コンデンサを完成させたのちには、必要に応じて電解コンデンサにエージング処理を施すようにしてもよい。このエージング処理としては、例えば、高温高湿環境中において電解コンデンサに定格電圧を印加するようにする。
【００４２】
本実施の形態に係る電解コンデンサの製造方法では、あらかじめ誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂが部分的に形成された陽極１１を使用して、その陽極１１に誘電体層１２を形成する際に、互いに異なる反応速度を有する複数の化成溶液を順次使用して陽極１１を陽極酸化するようにし、具体的には相対的に速い反応速度を有する前化成溶液を使用して陽極１１に前化成処理を施したのち、相対的に遅い反応速度を有する後化成溶液を使用して陽極１１に後化成処理を施し、より具体的には相対的に高い濃度Ｃ１（Ｃ１＞Ｃ２）を有する前化成溶液を使用して前化成処理を行ったのち、相対的に低い濃度Ｃ２（Ｃ２＜Ｃ１）を有する後化成溶液を使用して後化成処理を行うようにしたので、誘電体層１２を高品質に形成することにより、作動特性が確保された高性能な電解コンデンサを製造することができる。その理由は、以下の通りである。
【００４３】
すなわち、前化成溶液を使用した前化成処理では、その前化成溶液の相対的に高い濃度Ｃ１に基づいて陽極酸化反応の反応速度（すなわち陽極酸化反応の進行速度）が相対的に速くなるため、陽極１１の表層近傍では、既に酸化皮膜（誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂ）により覆われている面ＰＡ，ＰＢと未だ酸化皮膜により覆われていない面ＰＣ，ＰＤとの間の差異（酸化皮膜の有無）に基づき、面ＰＡ，ＰＢの陽極酸化反応よりも面ＰＣ，ＰＤの陽極酸化反応が支配的に進行する。これにより、前化成処理では、上記したように、主に、陽極１１の面ＰＣ，ＰＤが陽極酸化されるため、その面ＰＣ，ＰＤを十分に覆うように酸化皮膜（誘電体層部分１２Ｃ，１２Ｄ）が形成される。
【００４４】
一方、後化成溶液を使用した後化成処理では、その後化成溶液の相対的に低い濃度Ｃ２に基づいて陽極酸化反応の反応速度が相対的に遅くなるため、陽極１１の表層近傍では、前化成処理において形成されたために欠陥が含まれている可能性が低い酸化皮膜（誘電体層部分１２Ｃ，１２Ｄ）と電解コンデンサの製造工程前に形成されたために欠陥が含まれている可能性が高い酸化皮膜（誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂ）との間の差異（品質の優劣）に基づき、面ＰＣ，ＰＤの陽極酸化処理よりも面ＰＡ，ＰＢの陽極酸化処理が支配的に進行する。これにより、後化成処理では、上記したように、主に、誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂの欠陥が埋め込まれて修復される。
【００４５】
これらのことから、上記した前化成処理および後化成処理により、陽極１１の面ＰＣ，ＰＤを覆うように誘電体層部分１２Ｃ，１２Ｄが追加形成されると共に、あらかじめ陽極１１に形成されている誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂの欠陥が修復されるため、それらの誘電体層部分１２Ａ〜１２Ｄを含む誘電体層１２が高品質に形成される。したがって、本実施の形態では、誘電体層１２の高品質化に基づき、漏れ電流の発生が抑制されるため、作動特性が確保された高性能な電解コンデンサを製造することができるのである。これにより、電解コンデンサを製造する際に、その電解コンデンサの製造歩留まりを向上させることができる。
【００４６】
また、上記した他、本実施の形態では、前化成溶液の温度（処理温度Ｐ１）を相対的に高くすると共に（Ｐ１＞Ｐ２）、後化成溶液の温度（処理温度Ｐ２）を相対的に低くするようにしたので（Ｐ２＜Ｐ１）、処理温度Ｐ１，Ｐ２間の温度差に基づき、その温度の反応促進作用を利用して前化成溶液の反応速度が速くなると共に、その前化成溶液とは反対の作用を利用して後化成処理の反応速度が遅くなる。したがって、前化成溶液の濃度Ｃ１と後化成溶液の濃度Ｃ２との間に相対的に差異を設けることに加えて、前化成処理の処理温度Ｐ１と後化成処理の処理温度Ｐ２との間に相対的に差異を設けるようにすれば、前化成溶液の反応速度と後化成溶液の反応速度との間により大きな差異を設けることが可能となるため、この処理温度の観点においても誘電体層１２の高品質形成に寄与することができる。なお、処理温度Ｐ１，Ｐ２は必ずしも互いに異なっている必要はなく、例えば、互いに等しくてもよい（Ｐ１＝Ｐ２）。
【００４７】
また、本実施の形態では、前化成溶液を使用した前化成処理を相対的に短い処理時間Ｔ１（Ｔ１＜Ｔ２）に渡って行うと共に、後化成溶液を使用した後化成処理を相対的に長い処理時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ２）に渡って行うようにしたので、処理時間Ｔ１，Ｔ２間の時間差に基づき、前化成処理において、誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂに与えるダメージを最小限に留めながら陽極１１の面ＰＣ，ＰＤに酸化皮膜（誘電体層部分１２Ｃ，１２Ｄ）が形成されると共に、後化成処理において、誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂの欠陥が十分に修復形成される。したがって、この処理時間の観点においても誘電体層１２の高品質形成に寄与することができる。なお、処理時間Ｔ１，Ｔ２は必ずしも互いに異なっている必要はなく、例えば、互いに等しくてもよい（Ｔ１＝Ｔ２）。
【００４８】
この場合には、特に、誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂの欠陥を十分に修復するように酸化皮膜を形成可能な範囲内において後化成処理の処理時間Ｔ２を可能な限り短く設定することにより、誘電体層１２の形成工程に要する時間が短縮される。したがって、電解コンデンサを短時間で製造することができる。
【実施例】
【００４９】
次に、本発明に関する具体的な実施例について説明する。
【００５０】
上記実施の形態において説明した電解コンデンサの製造方法を使用して電解コンデンサを製造した。すなわち、まず、広幅の前処理済みのアルミニウム箔、すなわちあらかじめ拡面化されていると共に誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂが部分的に形成されているアルミニウム箔（アルミニウム拡面化箔）を準備したのち、打ち抜き機を使用して所定の寸法（１５ｍｍ×３０ｍｍ）となるようにアルミニウム箔を打ち抜くことにより、陽極１１（陽極１１の厚さ＝２０μｍ，誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂの厚さ＝４０μｍ；図６参照）を準備した。打ち抜き機を使用して前処理済みのアルミニウム箔を打ち抜く際には、スペーサを使用して切断刃の切りこみ深さを調整した。
【００５１】
続いて、電解コンデンサとして機能する領域（コンデンサ領域）を画定するために、所定の寸法角の領域が選択的に露出するように陽極１１にシール処理を施した。続いて、相対的に高い濃度Ｃ１を有する前化成溶液を調整し、処理温度Ｐ１の前化成溶液に陽極１１を浸漬させながら電圧を印加して前化成処理を行うことにより、その陽極１１において処理時間Ｔ１に渡って陽極酸化反応を進行させた。続いて、相対的に低い濃度Ｃ２を有する後化成溶液を調整し、処理温度Ｐ２の後化成溶液に前化成処理済みの陽極１１を浸漬させながら電圧を印加して後化成処理を行うことにより、その陽極１１において処理時間Ｔ２に渡って陽極酸化反応を進行させた。これらの前化成処理および後化成処理を行う際には、前化成溶液および後化成溶液としてアジピン酸二アンモニウム水溶液を使用すると共に、いずれの場合においても印加電圧＝２３Ｖとした。これらの２段階の化成処理（前化成処理，後化成処理）により、誘電体層部分１２Ｃ，１２Ｄが形成され、すなわち陽極１１の周囲を覆うように誘電体層１２（誘電体層部分１２Ａ〜１２Ｄ）が形成された。
【００５２】
続いて、溶媒としてのエタノール３０ｍＬに単量体としての３．４−エチレンジオキシチオフェン０．５６ｇとドーパントとしてのアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム３．２ｇとが溶解された単量体溶液を調整し、その単量体溶液に化成処理済みの陽極１１を３０秒間に渡って浸漬させることにより、誘電体層１２の表面に単量体溶液を付着させたのち、陽極１１を引き上げて室温下で１分間に渡って乾燥させた。続いて、溶媒としての蒸留水２０ｍＬに酸化剤としての硫酸セリウム１．２ｇが溶解された酸化剤溶液を調整し、その酸化剤溶液に単量体溶液に浸漬済みの陽極１１を３０秒間に渡って浸漬させた。これにより、単量体溶液に含まれている単量体が酸化剤を使用して化学酸化重合することにより導電性高分子としてポリエチレンジオキシチオフェンが生成され、ドーパントがドープされた導電性高分子を含む固体電解質層１３が誘電体層１２を覆うように形成された。この固体電解質層１３を形成する際には、上記した固体電解質層１３の形成手順を１０回繰り返すと共に、特に、化学酸化重合反応の完了時ごとに固体電解質層１３を水洗することにより、未反応の単量体、余剰なドーパントまたは使用済みの酸化剤を随時除去した。
【００５３】
続いて、固体電解質層１３の周囲にカーボンペーストを塗布して乾燥させることによりカーボン層１４Ａを１０μｍの厚さとなるように形成したのち、さらにカーボン層１４Ａ上に銀ペーストを塗布して乾燥させることにより銀層１４Ｂを３０μｍの厚さとなるように形成し、これらのカーボン層１４Ａと銀層１４Ｂとがこの順に積層された２層構造を有するように陰極１４を形成した。これにより、陽極１１、誘電体層１２、固体電解質層１３および陰極１４がこの順に積層された積層構造を有するコンデンサ素子１０が形成された（図１〜図３参照）。
【００５４】
続いて、コンデンサ素子１０に銅製の陽極リードおよび陰極リードを接続させたのち、これらの陽極リードおよび陰極リードを使用して電圧を印加することによりコンデンサ素子１０にエージング処理を施し、陽極１１を陽極酸化した。最後に、モールド樹脂としてエポキシ樹脂で陽極リードおよび陰極リードが部分的に露出するようにコンデンサ素子１０を被覆することにより、電解コンデンサが完成した。
【００５５】
上記した電解コンデンサの製造方法を使用して製造された電解コンデンサの作動特性を調べるために、前化成溶液の濃度Ｃ１、前化成処理時の処理温度Ｐ１および処理時間Ｔ１、後化成溶液の濃度Ｃ２、ならびに後化成処理時の処理温度Ｐ２および処理時間Ｔ２を以下のように設定して、一連の電解コンデンサを製造した。
【００５６】
（実施例１）
静電容量＝７８μＦ／ｃｍ2 、定格皮膜耐電圧＝２３Ｖの前処理済みアルミニウム箔を使用し、前化成溶液の濃度Ｃ１＝７重量％、前化成処理の処理温度Ｐ１＝７０℃、処理時間Ｔ１＝２分間、後化成溶液の濃度Ｃ２＝３重量％、後化成処理の処理温度Ｐ２＝７０℃、処理時間Ｔ２＝２分間として電解コンデンサを製造した。この際、コンデンサ領域のサイズ＝１５ｍｍ×１５ｍｍ、前化成処理時または後化成処理時の印加電圧＝２３Ｖ、電解コンデンサの定格電圧＝６．３Ｖとすると共に、エージング処理として高温高湿環境（温度＝１１０℃、湿度＝８５％）中において印加電圧を０Ｖから１４Ｖまで段階的に上昇させた。
【００５７】
（実施例２）
静電容量＝３６３μＦ／ｃｍ2 、定格皮膜耐電圧＝４Ｖの前処理済みアルミニウム箔を使用し、前化成溶液の濃度Ｃ１＝７重量％、前化成処理の処理温度Ｐ１＝７０℃、処理時間Ｔ１＝１分間、後化成溶液の濃度Ｃ２＝３重量％、後化成処理の処理温度Ｐ２＝５５℃、処理時間Ｔ２＝２分間として電解コンデンサを製造した。この際、コンデンサ領域のサイズ＝１５ｍｍ×１．２ｍｍ、前化成処理時または後化成処理時の印加電圧＝４Ｖ、電解コンデンサの定格電圧＝２．５Ｖとすると共に、エージング処理として高温環境（温度＝１１０℃）中において印加電圧を０Ｖから２．２Ｖまで段階的に上昇させた。
【００５８】
（比較例１）
２種類の化成溶液（前化成溶液，後化成溶液）を使用して２段階の化成処理を行った実施例１とは異なり、１種類の化成溶液（濃度Ｃ１＝７重量％）を使用して化成処理（処理温度Ｐ１＝７０℃、処理時間Ｔ１＝２分間）を１回のみ行った点を除き、実施例１と同様の手順を経て電解コンデンサを製造した。
【００５９】
（比較例２）
２種類の化成溶液（前化成溶液，後化成溶液）を使用して２段階の化成処理を行った実施例２とは異なり、１種類の化成溶液（濃度Ｃ１＝７重量％）を使用して化成処理（処理温度Ｐ１＝７０℃、処理時間Ｔ１＝１分間）を１回のみ行った点を除き、実施例２と同様の手順を経て電解コンデンサを製造した。
【００６０】
上記した実施例１，２ならびに比較例１，２の電解コンデンサの作動特性を調べたところ、表１および表２に示した結果が得られた。表１および表２は電解コンデンサの作動特性を表しており、表１は実施例１および比較例１に関する結果を示し、表２は実施例２および比較例２に関する結果を示している。これらの表１および表２では、電解コンデンサの作動特性として、１２０Ｈｚにおける「容量」ならびに「ｔａｎδ（いわゆる誘電損失）」と共に、「漏れ電流特性」を示している。この「漏れ電流特性」としては、エージング処理後の「漏れ電流（μＡ）」と共に、その漏れ電流に基づいて電解コンデンサの作動特性を「○（漏れ電流値＜１μＡ）」または「×（漏れ電流値≧１μＡ）」と評価した結果（「評価」）を示している。特に、実施例２および比較例２に関しては、エージング処理後の「漏れ電流（μＡ）」および「評価」のみを示す一方で、実施例１および比較例１に関しては、残留水分の影響を受けて電解コンデンサの漏れ電流が経時的に変化することを考慮して、エージング処理後の「漏れ電流（μＡ）」および「評価」と共に、エージング処理後から１２０時間経過後の「漏れ電流（μＡ）」および「評価」も併せて示している。電解コンデンサの漏れ電流を調べる際には、実施例１および比較例１に関しては定格電圧＝６．３Ｖを５分間に渡って印加したのちに漏れ電流を測定すると共に、実施例２および比較例２に関しては定格電圧＝２．５Ｖを５分間に渡って印加したのちに漏れ電流を測定するようにし、特に、電解コンデンサに定格電圧を印加する際にはいずれの場合においても急速充電を抑制するために保護抵抗（＝１ｋΩ）を使用した。
【００６１】
なお、電解コンデンサの作動特性を調べる際には、その作動特性を簡略かつ高精度に調べるために、完成体の電解コンデンサに代えて、図８に示した簡易型の電解コンデンサとしてコンデンサ素子１０を使用して作動特性試験を行った。図８に示したコンデンサ素子１０は、陽極リードおよび陰極リードの代わりに試験用のテストリード１５，１６がそれぞれ陽極１１，陰極１４に接続されていると共に、陽極１１と陰極１４との間を絶縁するために、その陽極１１に絶縁層１７（例えばシリコン樹脂）が設けられている点を除き、図１〜図３に示したコンデンサ素子１０と同様の構造を有している。このテストリード１５は、最終的にコンデンサ素子１０を駆動させるための電極として使用される他に、そのコンデンサ素子１０の製造工程において化成処理時の電極として使用されるものである。なお、絶縁層１７は、例えば、化成溶液が毛細管現象に起因して陽極１１へ這い上がることを防止するために、図８に示したコンデンサ素子１０に限らず、図１に示したコンデンサ素子１０にも設けられる場合がある。
【００６２】
【表１】
2005191295.tif 000003
【００６３】
【表２】
2005191295.tif 000004
【００６４】
表１に示した結果から判るように、２段階の化成処理（前化成処理，後化成処理）を経て製造された実施例１の電解コンデンサでは、漏れ電流がエージング処理後において０．１３μＡ（評価＝○）、さらに１２０時間経過後において０．３４μＡ（評価＝○）であったのに対して、１回のみの化成処理を経て製造された比較例１の電解コンデンサでは、漏れ電流がエージング処理後において０．２４μＡ（評価＝○）、さらに１２０時間経過後において３７０μＡ（評価＝×）であった。すなわち、実施例１の電解コンデンサでは、エージング処理後において漏れ電流の発生が抑制された上、その漏れ電流の抑制状態が経時的に維持されたのに対して、比較例１の電解コンデンサでは、エージング処理後において漏れ電流の発生が一時的に抑制されたものの、その漏れ電流の抑制状態は経時的に維持されず、すなわち漏れ電流が経時的に増大してしまった。このことは、実施例１の電解コンデンサでは、２段階の化成処理を経て誘電体層１２の欠陥が修復されることにより、その誘電体層１２が高品質化されたのに対して、比較例１の電解コンデンサでは、２段階の化成処理を経ていないために誘電体層１２の欠陥が修復されず、その誘電体層１２が高品質化されなかったためであると考えられる。このことから、実施例１の電解コンデンサでは、比較例１の電解コンデンサとは異なり、誘電体層１２が高品質化されることにより漏れ電流の発生が抑制されるため、作動特性が安定に確保されることが確認された。
【００６５】
また、表２に示した結果から判るように、２段階の化成処理（前化成処理，後化成処理）を経て製造された実施例２の電解コンデンサでは漏れ電流がエージング処理後において０．１０μＡ（評価＝○）であるのに対して、１回のみの化成処理を経て製造された比較例２の電解コンデンサでは漏れ電流がエージング処理後において１３８．２μＡ（評価＝×）であり、すなわち実施例２の電解コンデンサでは漏れ電流の発生が抑制されたのに対して、比較例２の電解コンデンサでは漏れ電流の発生が抑制されず、その漏れ電流が増大してしまった。このことから、上記にて実施例１と比較例１との間で作動特性を比較した場合と同様に、実施例２の電解コンデンサでは、比較例２の電解コンデンサとは異なり、誘電体層１２の高品質化に基づいて漏れ電流の発生が抑制されるため、作動特性が安定に確保されることが確認された。
【００６６】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態や実施例に限定されず、種々の変形が可能である。
【００６７】
具体的には、上記実施の形態および実施例では、あらかじめ誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂが部分的に形成された陽極１１を使用し、互いに異なる反応速度を有する複数の化成溶液を順次使用して陽極１１を陽極酸化することにより誘電体層１２を形成するための手法として、互いに異なる反応速度を有する２種類の化成溶液、すなわち相対的に速い反応速度を有する前化成溶液と相対的に遅い反応速度を有する後化成溶液とを使用し、その前化成溶液を使用して陽極１１を陽極酸化したのちに後化成溶液を使用して陽極１１を陽極酸化する手法について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、互いに異なる反応速度を有する複数の化成溶液を使用して陽極１１に誘電体層１２を高品質に形成することにより漏れ電流の発生を抑制し、その漏れ電流の発生抑制に基づいて電解コンデンサの作動特性を確保可能な限り、化成溶液の使用数や使用順等は自由に変更可能である。一例を挙げれば、上記した前化成溶液および後化成溶液を使用し、後化成溶液を使用して陽極１１を陽極酸化したのちに前化成溶液を使用して陽極１１を陽極酸化するようにしてもよいし、あるいは上記した前化成溶液および後化成溶液をそれぞれ複数種類準備し、それらの前化成溶液および後化成溶液を交互に使用しながら陽極１１を陽極酸化するようにしてもよい。これらのいずれの場合においても、上記実施の形態および実施例と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
また、上記実施の形態および実施例では、あらかじめ誘電体層部分１２Ａ，１２Ｂが部分的に形成された陽極１１を陽極酸化することにより誘電体層１２を形成するために、互いに異なる反応速度を有する複数の化成溶液を順次使用するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、互いに異なる反応速度を有する複数の化成溶液に代えて、所定の濃度に基づいて規定された所定の反応速度を有する１種類の化成溶液を使用し、その化成溶液の濃度を段階的または連続的に変化させることにより、その濃度変化に基づいて反応速度を段階的または連続的に変化させながら陽極１１を陽極酸化するようにしてもよい。この場合においても、互いに異なる反応速度を有する複数の化成溶液を使用して陽極１１を陽極酸化した場合と同様の作用が得られ、すなわち１種類の化成溶液を使用しても誘電体層１２を高品質に形成可能なため、上記実施の形態および実施例と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係る電解コンデンサの製造方法は、電気的反応を生じる主要部が固体材料（導電性高分子）により構成された固体電解コンデンサの製造工程に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電解コンデンサの製造方法を使用して製造される電解コンデンサの主要部（コンデンサ素子）の外観構成を表す外観図である。
【図２】図１に示したコンデンサ素子のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構成を拡大して表す断面図である。
【図３】図２に示したコンデンサ素子の断面構成を部分的に拡大して表す断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る電解コンデンサの製造方法における製造工程の流れを説明するための流れ図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る電解コンデンサの製造方法において使用される一連の溶液（前化成溶液，後化成溶液，単量体溶液，酸化剤溶液）の組成および一連の化成処理（前化成処理，後化成処理）の処理条件を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る電解コンデンサの製造方法において使用する化成処理前の陽極の断面構成を表す断面図である。
【図７】化成処理後の陽極の断面構成を表す断面図である。
【図８】試験用の電解コンデンサ（コンデンサ素子）の外観構成を表す外観図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０…コンデンサ素子、１１…陽極、１２…誘電体層、１２Ａ〜１２Ｄ…誘電体層部分、１３…固体電解質層、１４…陰極、１４Ａ…カーボン層、１４Ｂ…銀層、１５，１６…テストリード、１７…絶縁層、ＰＡ〜ＰＤ…面。
【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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【図７】
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【図８】
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