(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属の多孔質焼結体からなるコンデンサ素子に誘電体層、固体電解質層、陰極引出層を形成する固体電解コンデンサの製造方法において、
固体電解質層形成工程が、硝酸マンガン水溶液を満たしたケース内にコンデンサ素子を浸漬し、該ケースとともに熱処理を行う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】
請求項１記載のケースが、コンデンサ素子毎に独立している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３】
請求項１記載のケースが、融点３００℃以上の非金属またはフッ素系樹脂で覆った金属であることを特徴とする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、固体電解コンデンサの製造方法に関し、特に、固体電解質層の形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子回路においては、コンデンサが幅広く利用されている。コンデンサの中でも固体電解コンデンサは、比較的小形で大容量であることから電源回路等によく用いられている。
【０００３】
固体電解コンデンサとしては、たとえば、図２に示すような構成のものがある。この固体電解コンデンサでは、タンタル等の弁作用金属粉末からなる圧縮成形体を焼結して得られる多孔質焼結体からなるコンデンサ素子の細孔２内に、たとえば五酸化タンタルからなる誘電体層３および二酸化マンガンからなる固体電解質層４が形成され、その上に陰極引出層となるカーボン層５および銀層６が形成されている。多孔質焼結体には、陽極として陽極リード１の一端部が埋設、または溶接によって一体化されている。
【０００４】
この固体電解質層４は、通常、誘電体層３を形成した素子を硝酸マンガン水溶液に浸漬後、熱処理炉へ移し、２００〜３００℃の任意の温度で、硝酸マンガンを熱分解する作業を複数回繰り返すことにより二酸化マンガン層が形成される（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００２―３６３５９号公報
【特許文献２】特願平４―２８６２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の製造方法では、熱分解時の温度の伝導度の違いにより、固体電解質層を形成し易い箇所と形成しにくい箇所が生じるため、コンデンサ素子表面の固体電解質層の厚さにバラツキが発生する問題があった。
【０００６】
また、バラツキにより固体電解質層の厚さに薄い箇所が発生すると、高温負荷試験後の漏れ電流特性が悪化する傾向がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、タンタル等の弁作用金属の多孔質焼結体からなるコンデンサ素子に誘電体層、固体電解質層、陰極引出層を形成する固体電解コンデンサの製造方法において、
固体電解質層形成工程が、硝酸マンガン水溶液を満たしたケース内にコンデンサ素子を浸漬し、該ケースとともに熱処理を行うことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。
【０００８】
また、上記のケースが、コンデンサ素子毎に独立していることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。
【０００９】
さらに、上記のケースが、融点３００℃以上の非金属またはフッ素系樹脂で覆った金属であることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。
【００１０】
なお、フッ素系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン等を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、タンタル等の弁作用金属の多孔質焼結体からなるコンデンサ素子に誘電体層を形成後、硝酸マンガン水溶液を満たしたケース内にコンデンサ素子を配置した状態で熱分解処理を実施することで、コンデンサ素子表面の固体電解質層の厚さバラツキが減少し、固体電解質層に薄い箇所が生じることがなくなるため、高温負荷試験後の漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサ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】
［実施例１］
以下、本発明の具体的な実施例について図面を参照しながら説明する。図１に、本発明に係る固体電解質層形成時のコンデンサ素子の浸漬状態を示す。
まず、タンタルからなる弁作用金属粉末を１．２０ｍｍ×１．７０ｍｍ×０．９０ｍｍの寸法に加圧成形し、焼結して多孔質焼結体を作製する。次に、多孔質焼結体表面に、陽極酸化により誘電体層を形成する。
【００１３】
次に、固体電解質層を形成する工程で、図１のようにコンデンサ素子一つ一つを硝酸マンガン水溶液を満たしたケース内に配置した状態で、まず、比重が１．０〜１．４の硝酸マンガン水溶液への浸漬、熱分解処理を３回繰返し行った後、比重が１．５〜１．９の硝酸マンガン水溶液への浸漬、熱分解処理を２回繰返し行い、固体電解質層が上限値の厚さになるまで、上記のように浸漬・熱分解処理を計５回行った。前記熱分解は、２５０℃、５分で行った。
なお、コンデンサ素子を入れるケースは、フッ素系樹脂としてポリテトラフルオロエチレンで覆ったタンタル金属を使用した。
【００１４】
次に、固体電解質層の上に、カーボン層および銀層を順次形成し、この銀層と陰極端子とを導電性接着剤を介して接続し、陽極リードと陽極端子とを抵抗溶接にて接続した後、外装樹脂を施すことにより、定格１０Ｖ−２２μＦのチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００１５】
［実施例２］
タンタルからなる弁作用金属粉末を３．６０ｍｍ×４．７０ｍｍ×１．９０ｍｍの寸法に加圧成形し、焼結して多孔質焼結体を作製する。次に、多孔質焼結体表面に、陽極酸化により誘電体層を形成する。続いて、誘電体層を形成した素子を、まず、比重が１．０〜１．４の硝酸マンガン水溶液への浸漬、熱分解処理を２回繰返し行った後、比重が１．５〜１．９の硝酸マンガン水溶液への浸漬、熱分解処理を３回繰返し行い、固体電解質層が上限値の厚さになるまで、上記のように浸漬・熱分解処理を計５回行った以外は、実施例と同様の方法で定格１０Ｖ−２２０μＦのチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００１６】
（従来例１）
タンタルからなる弁作用金属粉末を１．２０ｍｍ×１．７０ｍｍ×０．９０ｍｍの寸法に加圧成形し、焼結して多孔質焼結体を作製する。次に、多孔質焼結体表面に、陽極酸化により誘電体層を形成する。続いて、誘電体層を形成した素子を、まず、比重が１．０〜１．４の硝酸マンガン水溶液へ浸漬後、引き上げ、熱分解処理を６回繰返し行い、続いて、比重が１．５〜１．９の硝酸マンガン水溶液へ浸漬後、引き上げ、熱分解処理を４回繰返し行い、固体電解質層が上限値の厚さになるまで、上記のように浸漬・熱分解処理を計１０回行った以外は、実施例１と同様の方法で定格１０Ｖ−２２μＦのチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００１７】
（従来例２）
タンタルからなる弁作用金属粉末を３．６０ｍｍ×４．７０ｍｍ×１．９０ｍｍの寸法に加圧成形し、焼結して多孔質焼結体を作製する。次に、多孔質焼結体表面に、陽極酸化により誘電体層を形成する。続いて、誘電体層を形成した素子を、まず、比重が１．０〜１．４の硝酸マンガン水溶液へ浸漬後、引き上げ、熱分解処理を５回繰返し行い、続いて、比重が１．５〜１．９の硝酸マンガン水溶液へ浸漬後、引き上げ、熱分解処理を５回繰返し行い、固体電解質層が上限値の厚さになるまで、上記のように浸漬・熱分解処理を計１０回行った以外は、実施例１と同様の方法で定格１０Ｖ−２２０μＦのチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００１８】
上記の実施例１、２、従来例１、２の固体電解コンデンサについて、固体電解質層の厚さバラツキおよび高温負荷試験（１２５℃、６．３Ｖ印加５００時間）後の漏れ電流を測定した結果を表１に示す。
なお、固体電解質層の厚さは、コンデンサ素子側面部および底面部の平均値より算出し、厚さバラツキは、素子のエッジ部の厚さを側面部の厚さで除して求めたものであり、１に近いほど厚さバラツキが少なく安定した固体電解質層であることを表す。
【００１９】
［数１］
0004571040.tif 000002
【００２０】
【表１】
0004571040.tif 000003
【００２１】
表１より明らかなように、実施例は、従来例と比較して、少ない浸漬・熱分解処理回数でほぼ同等の厚さの固体電解質層を形成することができ、また、固体電解質層の厚さバラツキの改善効果と、高温負荷試験後の漏れ電流特性の改善効果とを兼ね備えている。これは、固体電解質層の厚さバラツキが減少し、かつ、固体電解質層に薄い箇所が生じることがなくなるためと考えられる。
【００２２】
本発明の実施例では、コンデンサ素子毎に独立した硝酸マンガン水溶液を満たしたケースに浸漬したが、コンデンサ素子２個以上毎に浸漬し、ケースごと熱処理を行ってもよい。
【００２３】
また、実施例では、ケースにタンタル金属をポリテトラフルオロエチレンで覆ったものを用いたが、融点が３００℃以上の非金属またはフッ素系樹脂で覆った金属であれば同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のコンデンサ素子を１個毎に浸漬させた概観図である。
【図２】固体電解コンデンサの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  陽極リード
２  細孔
３  誘電体層
４  固体電解質層
５  カーボン層
６  銀層
７  ケース
８  硝酸マンガン水溶液
９  ステンレスバー
【図１】
0004571040.tif 000004
【図２】
0004571040.tif 000005