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JPH097894A - Manufacture of solid electrolytic capacitor - Google Patents

Manufacture of solid electrolytic capacitor

Info

Publication number
JPH097894A
JPH097894A JP15580995A JP15580995A JPH097894A JP H097894 A JPH097894 A JP H097894A JP 15580995 A JP15580995 A JP 15580995A JP 15580995 A JP15580995 A JP 15580995A JP H097894 A JPH097894 A JP H097894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
manganese dioxide
dioxide layer
manganese
layer
solid electrolytic
Prior art date
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Granted
Application number
JP15580995A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3070443B2 (en
Inventor
Masaki Fujiwara
正樹 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP7155809A priority Critical patent/JP3070443B2/en
Publication of JPH097894A publication Critical patent/JPH097894A/en
Application granted granted Critical
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  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor where a manganese dioxide layer is used as a negative counter electrode, wherein a manganese dioxide layer is lessened in manufacturing man-hours, the capacitor is enhanced in withstand voltage and lessened in leakage current, and failures such as short circuits are lessened in frequency of occurrence. CONSTITUTION: A positive electrode previously coated with an oxide film is dipped into a manganese nitrate solution, a manganese nitrate solution film attached to the positive electrode is thermally decomposed into a manganese dioxide layer, whereby a first manganese dioxide layer is formed on a dielectric oxide film (step 5). Then, the positive electrode is dipped into a manganese nitrate solution where manganese dioxide particles whose average grain diameter is smaller than the diameter of voids in the porous anode are contained, a solution film attached to the positive electrode is thermally decomposed into a second manganese dioxide layer (step 6). Furthermore, the positive electrode is dipped into a manganese nitrate solution where manganese dioxide particles whose average grain diameter is larger than the diameter of voids in the porous positive electrode are contained, and a solution film attached to the positive electrode is thermally decomposed into a third manganese dioxide layer (step 7).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は固体電解コンデンサの製
造方法に関し、特に、誘電体酸化皮膜上に形成する対向
電極として二酸化マンガン層を用いる構造の固体電解コ
ンデンサの製造における、二酸化マンガン層の形成方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a solid electrolytic capacitor, and more particularly to the formation of a manganese dioxide layer in the production of a solid electrolytic capacitor having a structure using a manganese dioxide layer as a counter electrode formed on a dielectric oxide film. Regarding the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3に、この種の固体電解コンデンサの
基本的な構造を、模式的に拡大して示す。図3を参照し
て、このコンデンサの構造は、弁作用を有する金属から
なる陽極体1に同じく弁作用を有する陽極リード線2を
植立し、陽極体1表面に、誘電体酸化皮膜3,二酸化マ
ンガン(MnO2 )層4,グラファイト層8,銀塗布層
9を順次形成した構造となっている(但し、外装構造に
関しては図示省略してある)。陽極体1および陽極リー
ド線2に用いられる弁作用金属としてはタンタルがよく
知られているが、その外にもアルミニウム,ニオブ,チ
タンなどがある。この陽極体1としては、表面積を拡面
化して静電容量を大にするために、ミクロンメータオー
ダーの粒径の弁作用金属粉末を加圧成型し、真空中で焼
結して得られる多孔質焼結体が用いられる。従って、こ
の陽極体1を微視的に観察すると、非常に多数の空孔が
陽極体内部に複雑に入り組んでいる。誘電体酸化皮膜3
は通常、陽極酸化法により形成される。二酸化マンガン
層4は、誘電体酸化皮膜層の上にあってコンデンサにお
ける陰極側対向電極としての働きをするもので、一般的
には、硝酸マンガン溶液の熱分解により形成される。す
なわち、酸化皮膜3形成済みの陽極体1を硝酸マンガン
溶液に浸漬しその硝酸マンガン溶液を陽極体1内部の空
孔に充填した後、加熱して熱分解し二酸化マンガン層に
転換させる。通常、この硝酸マンガン溶液への浸漬、熱
分解は複数回繰り返して行われる。陽極体1内部の無数
の空孔内に確実にしかも十分な厚さの二酸化マンガン層
4を形成するためである。二酸化マンガン層上のグラフ
ァイト8およびその上の銀塗布層9は共に、外部陰極端
子(図示せず)に対する引出し電極層として働くもので
あって、グラファイト層8は、陰極側対向電極としての
二酸化マンガン層4と外部陰極端子との間の接触抵抗を
減らすために設けられる。
2. Description of the Related Art FIG. 3 schematically shows a basic structure of a solid electrolytic capacitor of this type in an enlarged manner. Referring to FIG. 3, in the structure of this capacitor, an anode lead wire 2 also having a valve action is erected on an anode body 1 made of a metal having a valve action, and a dielectric oxide film 3, 3 is formed on the surface of the anode body 1. It has a structure in which a manganese dioxide (MnO 2 ) layer 4, a graphite layer 8 and a silver coating layer 9 are sequentially formed (however, the exterior structure is not shown). Tantalum is well known as a valve action metal used for the anode body 1 and the anode lead wire 2, but there are also aluminum, niobium, titanium and the like. The anode body 1 is a porous body obtained by press-molding valve-action metal powder having a particle size on the order of micron meters and sintering it in vacuum in order to increase the surface area and increase the capacitance. A quality sintered body is used. Therefore, when the anode body 1 is observed microscopically, a very large number of holes are complicatedly intricately formed inside the anode body. Dielectric oxide film 3
Is usually formed by an anodic oxidation method. The manganese dioxide layer 4 is on the dielectric oxide film layer and functions as a counter electrode on the cathode side in the capacitor, and is generally formed by thermal decomposition of a manganese nitrate solution. That is, the anode body 1 on which the oxide film 3 has been formed is dipped in a manganese nitrate solution, and the manganese nitrate solution is filled into the pores inside the anode body 1 and then heated to be thermally decomposed and converted into a manganese dioxide layer. Usually, the immersion in the manganese nitrate solution and the thermal decomposition are repeated a plurality of times. This is to form the manganese dioxide layer 4 reliably and in a sufficient thickness in the numerous holes inside the anode body 1. Both the graphite 8 on the manganese dioxide layer and the silver coating layer 9 thereon function as a lead electrode layer for an external cathode terminal (not shown), and the graphite layer 8 serves as a manganese dioxide layer as a cathode side counter electrode. It is provided to reduce the contact resistance between layer 4 and the external cathode terminal.

【0003】上述したように、この種の固体電解コンデ
ンサではその製造に当って二酸化マンガン層形成の際
に、硝酸マンガン溶液への浸漬,熱分解を複数回繰り返
す。その場合、使用する硝酸マンガン溶液の比重が小さ
ければ、陽極体1内の空孔の先端にまで二酸化マンガン
層4を形成することができるので、静電容量を十分引き
出すことができる。しかし、一回の浸漬,熱分解で形成
される二酸化マンガン層は薄いので、十分な厚さの二酸
化マンガン層を形成するには上記の浸漬,熱分解を非常
に多数回繰り返さなければならず、非能率的で製造コス
ト削減が困難である。又、熱ストレスを何度も受けるこ
とになるので、誘電体酸化皮膜3が損傷しコンデンサと
しての耐電圧が低下する。又、漏れ電流が増大する。更
には、逐次形成される二酸化マンガン層間には接触抵抗
が発生し、誘電損失(tanδ)や等価直列抵抗が増大
する。又、出来上った二酸化マンガン層4には、熱分解
時のガス発生に伴なう気泡が残り易く、この点でも、t
anδや等価直列抵抗の増大が生じる。一方、二酸化マ
ンガン層の形成に用いる硝酸マンガン溶液の比重が大き
いときは、陽極体1内部の空孔の先端にまで硝酸マンガ
ン溶液を充填することができないので、十分な静電容量
発現率を得ることができない。又、高温・高湿の環境下
では、誘電体酸化皮膜3の、二酸化マンガン層に覆われ
ていない被覆不完全部分に銀塗布層9中の銀粒子がマイ
グレートし、コンデンサとしての耐電圧低下、漏れ電流
増大、短絡故障発生の問題が起る。
As described above, in the production of this type of solid electrolytic capacitor, when forming the manganese dioxide layer, immersion in a manganese nitrate solution and thermal decomposition are repeated a plurality of times. In that case, if the specific gravity of the manganese nitrate solution used is small, the manganese dioxide layer 4 can be formed even at the tips of the pores in the anode body 1, so that the capacitance can be sufficiently drawn out. However, since the manganese dioxide layer formed by one immersion and pyrolysis is thin, the above immersion and pyrolysis must be repeated a very large number of times in order to form a manganese dioxide layer having a sufficient thickness. Inefficient and difficult to reduce manufacturing cost. Further, since the thermal stress is repeatedly received, the dielectric oxide film 3 is damaged and the withstand voltage of the capacitor is lowered. Also, the leakage current increases. Further, contact resistance is generated between successively formed manganese dioxide layers, and dielectric loss (tan δ) and equivalent series resistance increase. Further, bubbles are likely to remain in the completed manganese dioxide layer 4 due to gas generation during thermal decomposition.
An δ and an equivalent series resistance increase. On the other hand, when the specific gravity of the manganese nitrate solution used for forming the manganese dioxide layer is large, the manganese nitrate solution cannot be filled up to the tips of the pores inside the anode body 1, so that a sufficient capacitance expression rate is obtained. I can't. In a high temperature and high humidity environment, the silver particles in the silver coating layer 9 migrate to the incompletely covered portion of the dielectric oxide film 3 that is not covered with the manganese dioxide layer, and the withstand voltage of the capacitor decreases. There are problems such as increase of leakage current and occurrence of short circuit failure.

【0004】そこで、近年、二酸化マンガン層を一層で
はなく二層構造にして上記の問題を解決しようとする試
みがなされている。例えば、特開昭58ー107622
号公報には、誘電体酸化皮膜上にこれまでと同じく硝酸
マンガンの熱分解により第1層目の二酸化マンガン層を
形成した後、更にその上に、二酸化マンガン微粉末と有
機高分子粘結材とからなる塗料を塗布して第2層目の二
酸化マンガン層を形成した構造の固体電解コンデンサが
開示されている。この技術によれば、二酸化マンガン層
形成の際の熱分解回数が少なくしかも、均一で気泡の少
ない二酸化マンガン層を形成できるので、コンデンサの
耐電圧を高めることができる。
Therefore, in recent years, attempts have been made to solve the above problems by forming the manganese dioxide layer into a two-layer structure instead of a single layer. For example, JP-A-58-107622
In the publication, the first manganese dioxide layer is formed on the dielectric oxide film by thermal decomposition of manganese nitrate as before, and then the manganese dioxide fine powder and the organic polymer binder are further formed thereon. There is disclosed a solid electrolytic capacitor having a structure in which a second manganese dioxide layer is formed by applying a coating material consisting of According to this technique, it is possible to form a uniform manganese dioxide layer having a small number of bubbles and a small number of thermal decompositions during the formation of the manganese dioxide layer, so that the withstand voltage of the capacitor can be increased.

【0005】又、特開昭61ー166020号公報に
は、二酸化マンガン層形成の際に、第1段階として、空
孔先端への二酸化マンガン層形成が可能な上限の高濃度
(比重=1.8)の硝酸マンガン溶液を用いて第1層目
の二酸化マンガン層を形成し、第2段階として、その第
1層目の二酸化マンガン層上に、更に高濃度(比重;
1.9)の硝酸マンガン溶液を用いて第2層目の二酸化
マンガン層を形成することにより、これまでより少い浸
漬,熱分解回数で陽極体内の空孔先端にまで二酸化マン
ガン層を形成することを可能として、tanδや静電容
量の減少を招くことなく、漏れ電流を減少させた固体電
解コンデンサが開示されている。
Further, in JP-A-61-166020, in forming a manganese dioxide layer, as a first step, a high concentration (specific gravity = 1. The manganese nitrate solution of 8) is used to form a first manganese dioxide layer, and as a second step, a higher concentration (specific gravity;
By forming the second manganese dioxide layer using the manganese nitrate solution of 1.9), the manganese dioxide layer is formed up to the tip of the pores in the anode body with less dipping and thermal decomposition times than before. Therefore, a solid electrolytic capacitor in which leakage current is reduced without reducing tan δ and capacitance is disclosed.

【0006】更に、特開昭62ー226617号公報に
開示された、二酸化マンガン層が二層構造の固体電解コ
ンデンサでは、第1層目の二酸化マンガン層形成に際し
て、比重が1.10〜1.40の低比重の硝酸マンガン
溶液に対し、平均粒径が10μm以下の二酸化マンガン
粒子を、容積比で1:1〜1:0.1に混合し分散さ
る。そして、上記の分散液を流速2m/min以上で流
動させその中に陽極体を浸漬し、空孔内への硝酸マンガ
ン溶液の充填と陽極体外表面への二酸化マンガンの付着
とを同時に行い、その後乾燥、熱分解するという操作を
数回繰り返して、第1層目の二酸化マンガン層を形成す
る。その後、従来のコンデンサ製造における二酸化マン
ガン層形成と同様に、硝酸マンガンだけを含む溶液に陽
極体を浸漬し熱分解することにより、第2層目の二酸化
マンガン層を形成する。この公報記載の発明によって
も、固体電解コンデンサの漏れ電流を減少させ、耐電圧
を向上させることができる。
Further, in the solid electrolytic capacitor having a two-layer structure of a manganese dioxide layer disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-226617, a specific gravity of 1.10 to 1. In a low specific gravity manganese nitrate solution of 40, manganese dioxide particles having an average particle size of 10 μm or less are mixed and dispersed in a volume ratio of 1: 1 to 1: 0.1. Then, the above dispersion liquid is flowed at a flow rate of 2 m / min or more to immerse the anode body therein, and simultaneously filling the pores with the manganese nitrate solution and adhering manganese dioxide to the outer surface of the anode body are performed. The operation of drying and pyrolyzing is repeated several times to form the first manganese dioxide layer. Then, the second manganese dioxide layer is formed by immersing the anode body in a solution containing only manganese nitrate and thermally decomposing it in the same manner as the conventional manganese dioxide layer formation in the manufacture of capacitors. The invention described in this publication can also reduce the leakage current of the solid electrolytic capacitor and improve the withstand voltage.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記三つの公報に開示
されたように、二酸化マンガン層を一層ではなく二層構
造にすることにより、二酸化マンガン層形成をこれまで
よりも少い熱分解回数でしかも陽極体内部の空孔先端に
まで形成可能となった。そして、これによって、熱分解
時の熱ストレスに起因する誘電体酸化皮膜の損傷とその
損傷に基づく耐電圧低下と漏れ電流増加を防止できるよ
うになり、又、陽極体内部の空孔先端に二酸化マンガン
層が形成されないことによる、静電容量の低下および未
被覆部分への銀粒子のマイグレーションが原因の漏れ電
流の増大を防止することが可能となった。
As disclosed in the above-mentioned three publications, by forming the manganese dioxide layer into a two-layer structure instead of a single layer, the formation of the manganese dioxide layer can be performed with a smaller number of thermal decompositions than ever. Moreover, it is possible to form even the tip of the hole inside the anode body. This makes it possible to prevent damage to the dielectric oxide film caused by thermal stress during thermal decomposition, and to prevent a decrease in withstand voltage and an increase in leakage current due to the damage. It has become possible to prevent an increase in leakage current due to a decrease in capacitance and migration of silver particles to the uncoated portion due to the formation of the manganese layer.

【0008】しかしながら、近年、電子回路の技術的進
展に伴ってその用途が拡大するにつれて、その電子回路
ひいてはこれに用いられる回路素子の性能とその信頼性
向上に対する要求は強くなる一方である。このような要
求は、勿論、固体電解コンデンサに対しても例外ではな
い。
[0008] However, in recent years, as the technical application of electronic circuits has expanded their uses, the demands for improving the performance and reliability of the electronic circuits and by extension the circuit elements used for them have been increasing. Such requirements are, of course, no exception to solid electrolytic capacitors.

【0009】従って、本発明は、陰極側対向電極として
二酸化マンガン層を用いる固体電解コンデンサを製造す
る方法であって、コンデンサの静電容量およびtanδ
の悪化を伴うことなしに、耐電圧をこれまでよりも更に
高め、漏れ電流を減少させることが可能な製造方法を提
供することを目的とするものである。
Therefore, the present invention is a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor using a manganese dioxide layer as a counter electrode on the cathode side, which has a capacitance and a tan δ of the capacitor.
It is an object of the present invention to provide a manufacturing method capable of further increasing the withstand voltage and reducing the leakage current without deteriorating the above.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の固体電解コンデ
ンサの製造方法は、陽極リードが植立された弁作用金属
の多孔質陽極体表面に誘電体酸化皮膜を形成する工程
と、その誘電体酸化皮膜表面に二酸化マンガン層を形成
する工程と、前記二酸化マンガン層上にその二酸化マン
ガン層を直接覆うグラファイト層を少なくとも含む陰極
側導体層を形成する工程とを備える固体電解コンデンサ
の製造方法において、前記二酸化マンガン層の形成を、
前記酸化皮膜形成済み陽極体を硝酸マンガン溶液に浸漬
した後熱分解して二酸化マンガン層に転換せしめる操作
を複数回繰り返して、前記誘電体酸化皮膜上に第一層目
の二酸化マンガン層を形成する第一の二酸化マンガン層
形成工程と、前記第一層目の二酸化マンガン層形成済み
の陽極体を、硝酸マンガン溶液中に前記多孔質陽極体の
空孔直径よりも小なる平均粒径をもつ二酸化マンガン粉
末を含ませて得た混合母液中に浸漬した後熱分解して、
前記第一層目の二酸化マンガン層上に第二層目の二酸化
マンガン層を形成する第二の二酸化マンガン層形成工程
と、前記第二層目の二酸化マンガン層形成済みの陽極体
を、硝酸マンガン溶液中に前記多孔質陽極体の空孔直径
よりも大なる平均粒径をもつ二酸化マンガン粉末を含ま
せて得た混合母液中に浸漬した後熱分解して、前記第二
層目の二酸化マンガン層上に第三層目の二酸化マンガン
層を形成する第三の二酸化マンガン層形成工程とにより
形成することを特徴とする。
A method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the present invention comprises a step of forming a dielectric oxide film on the surface of a porous anode body of valve action metal on which anode leads are erected, and the dielectric body thereof. In the method for producing a solid electrolytic capacitor, comprising a step of forming a manganese dioxide layer on the surface of an oxide film, and a step of forming a cathode-side conductor layer including at least a graphite layer directly covering the manganese dioxide layer on the manganese dioxide layer, Forming the manganese dioxide layer,
The operation of immersing the oxide film-formed anode body in a manganese nitrate solution and then thermally decomposing it into a manganese dioxide layer is repeated a plurality of times to form a first manganese dioxide layer on the dielectric oxide film. The first manganese dioxide layer forming step and the anode body on which the manganese dioxide layer of the first layer has been formed are treated with a manganese nitrate solution to obtain a dioxide having an average particle diameter smaller than the pore diameter of the porous anode body. After soaking in the mixed mother liquor obtained by containing the manganese powder, pyrolysis,
A second manganese dioxide layer forming step of forming a second manganese dioxide layer on the first manganese dioxide layer and an anode body on which the second manganese dioxide layer has been formed are treated with manganese nitrate. The solution was mixed with a manganese dioxide powder having an average particle diameter larger than the pore diameter of the porous anode body to obtain a mixed mother liquor, which was then thermally decomposed to produce the second layer of manganese dioxide. And a third manganese dioxide layer forming step of forming a third manganese dioxide layer on the layer.

【0011】本発明の目的は、上記の製造方法におい
て、前記第三の二酸化マンガン層形成工程で、前記二酸
化マンガン粉末含有の硝酸マンガン溶液からなる混合母
液を用いるのに替えて、二酸化マンガン粉末非含有の硝
酸マンガンのみの溶液を用いることを特徴とする固体電
解コンデンサの製造方法によっても、達成される。
The object of the present invention is to replace the use of the mixed mother liquor consisting of the manganese nitrate solution containing the manganese dioxide powder in the third step of forming the manganese dioxide layer in the above-mentioned manufacturing method. It is also achieved by a method for producing a solid electrolytic capacitor, which is characterized by using a solution containing only manganese nitrate.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明の好適な実施例について、図面
を参照して説明する。図1は、本発明の一実施例の製造
工程を示すフローチャート図である。又、図2は、本実
施例により得られるタンタル固体電解コンデンサの構造
を表す模式的拡大断面図である。尚、本実施例によるコ
ンデンサの巨視的な外観は、図3中の下部に示したもの
と同一である。図1,図2および一部図3を参照して、
先ず、タンタル金属粉末の加圧成型体を形成した(ステ
ップS1)。この加圧成型体は後に、タンタル陽極体1
となるべきものであって、平均粒径2μmの金属タンタ
ル粉末100mgを直径2mm、高さ3mmの円筒状に
成型した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart showing the manufacturing process of one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view showing the structure of the tantalum solid electrolytic capacitor obtained in this example. The macroscopic appearance of the capacitor according to this embodiment is the same as that shown in the lower part of FIG. Referring to FIG. 1, FIG. 2 and partial FIG. 3,
First, a pressure-molded body of tantalum metal powder was formed (step S1). This pressure-molded body will later be used as the tantalum anode body 1.
100 mg of metal tantalum powder having an average particle diameter of 2 μm was molded into a cylindrical shape having a diameter of 2 mm and a height of 3 mm.

【0013】次に、上記のタンタル金属粉末成型体に金
属タンタル線2を植立した(ステップS2)後、160
0℃で真空焼結した(ステップS3)。この真空焼結に
よって、金属タンタル製陽極リード線2付きで、空孔直
径1.0〜1.5μmのタンタル多孔質焼結陽極体1が
得られた。
Next, after the metal tantalum wire 2 is planted in the above tantalum metal powder compact (step S2), 160
It vacuum-sintered at 0 degreeC (step S3). By this vacuum sintering, a tantalum porous sintered anode body 1 having a metal tantalum anode lead wire 2 and a pore diameter of 1.0 to 1.5 μm was obtained.

【0014】更に、タンタル陽極体1の表面に酸化タン
タル(Ta2 5 )皮膜3を形成した(ステップS
4)。酸化皮膜の形成は陽極酸化法により、80℃,
0.1mol/lのリン酸水溶液中で、100Vの直流
電圧を印加した。
Further, a tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) film 3 is formed on the surface of the tantalum anode body 1 (step S).
4). The oxide film is formed by anodic oxidation at 80 ° C,
A direct current voltage of 100 V was applied in a 0.1 mol / l phosphoric acid aqueous solution.

【0015】その後、第1層目の二酸化マンガン層5を
形成した(ステップS5)。酸化タンタル皮膜3形成積
みの陽極体を比重1.3、温度25℃の硝酸マンガン水
溶液中に浸漬し引き上げた後、200〜400℃で熱分
解して二酸化マンガンに転換せしめる操作を繰り返し
た。繰返し回数は、陽極体内の空孔先端に第1層目二酸
化マンガン層5を充填せしめ且つ酸化皮膜3表面を被覆
せしめるのに最小限の回数とし、本実施例では4回であ
る。
Thereafter, the first manganese dioxide layer 5 was formed (step S5). The anode body having the tantalum oxide film 3 formed thereon was immersed in an aqueous solution of manganese nitrate having a specific gravity of 1.3 and a temperature of 25 ° C., pulled up, and then thermally decomposed at 200 to 400 ° C. to convert to manganese dioxide. The number of repetitions is the minimum number of times for filling the first manganese dioxide layer 5 and the surface of the oxide film 3 at the tips of the holes in the anode body, and is four in this embodiment.

【0016】次いで、第2層目の二酸化マンガン層6を
形成した(ステップS6)。この工程では、陽極体の空
孔直径(=1.0〜1.5μm)よりも微細な、平均粒
径0.5μmの二酸化マンガン微粉末を硝酸マンガン溶
液に含ませた混合母液を準備し、第1層目二酸化マンガ
ン層形成積みの陽極体をこの混合母液中に浸漬し引き上
げた後、200〜400℃で熱分解する操作を繰り返し
行った。繰返しの回数は、3回である。この操作によ
り、陽極体の空孔の全空間がほぼ完全に二酸化マンガン
層で充填され、更に陽極体1の外表面には2層目二酸化
マンガン層6による微細な凹凸が形成された。
Then, a second manganese dioxide layer 6 was formed (step S6). In this step, a mixed mother liquor containing manganese nitrate solution containing fine manganese dioxide powder having an average particle diameter of 0.5 μm, which is finer than the pore diameter (= 1.0 to 1.5 μm) of the anode body, is prepared. An operation of immersing the anode body of the first layer manganese dioxide layer-forming stack in the mixed mother liquor and pulling it up, and then thermally decomposing at 200 to 400 ° C. was repeated. The number of repetitions is 3 times. By this operation, the entire space of the pores of the anode body was almost completely filled with the manganese dioxide layer, and fine irregularities due to the second layer manganese dioxide layer 6 were formed on the outer surface of the anode body 1.

【0017】その後、第3層目の二酸化マンガン層7を
形成した(ステップS7)。この工程では、陽極体の空
孔直径よりも大きい、平均粒径5.0μmの二酸化マン
ガン粉末と硝酸マンガン溶液とからなる混合母液を用
い、第2層目二酸化マンガン層形成済みの陽極体をこの
混合母液中に浸漬し引き上げた後、200〜400℃で
熱分解する操作を繰り返し行った。繰り返し回数は、3
回である。この操作により、陽極体1の外表面は大きな
凹凸をもつ第3層目二酸化マンガン層7により覆われ
た。この大きな凹凸は、第3層目の二酸化マンガン層7
とこの次の工程で形成されるグラファイト層8との密着
を強固なものとし、両者の間の付着力を高める。
Then, a third manganese dioxide layer 7 was formed (step S7). In this step, a mixed mother liquor consisting of a manganese dioxide powder having an average particle diameter of 5.0 μm and a manganese nitrate solution, which is larger than the pore diameter of the anode body, is used, and the anode body on which the second manganese dioxide layer is formed is The operation of immersing in the mixed mother liquor, pulling it up, and then thermally decomposing at 200 to 400 ° C. was repeated. 3 repetitions
Times. By this operation, the outer surface of the anode body 1 was covered with the third manganese dioxide layer 7 having large irregularities. The large unevenness is caused by the third manganese dioxide layer 7
And the graphite layer 8 formed in the next step are firmly adhered to each other to enhance the adhesive force between them.

【0018】最後に、第3層目二酸化マンガン層7上に
周知の方法により、グラファイト層8,銀塗布層9を順
次形成して(ステップS8)、本実施例の固体電解コン
デンサを得た。尚、本実施例では、上記の工程中ステッ
プS6,ステップS7での第2層目,第3層目の二酸化
マンガン層形成にあたってそれぞれの混合母液には、電
解二酸化マンガンを350〜400℃で熱処理してβー
MnO2 に転換したものから得た二酸化マンガン粉末
を、重量比30〜40%で用いた。電解法により製造さ
れた二酸化マンガンは吸着水、構造水を多く含んだγー
MnO2 の結晶構造を有し、電気抵抗が103 Ω・cm
と高い。このγーMnO2 を熱処理することにより、抵
抗値が小さく化成能にも優れたβーMnO2 に転換する
ことができるので、コンデンサの内部抵抗を低下させ、
tanδおよび等価直列抵抗の小さな固体電解コンデン
サが得られる。
Finally, a graphite layer 8 and a silver coating layer 9 were sequentially formed on the third manganese dioxide layer 7 by a known method (step S8) to obtain a solid electrolytic capacitor of this example. In the present embodiment, electrolytic manganese dioxide is heat-treated at 350 to 400 ° C. in each mixed mother liquor when forming the second and third manganese dioxide layers in step S6 and step S7 in the above process. The manganese dioxide powder obtained from the product converted to β-MnO 2 was used in a weight ratio of 30 to 40%. Manganese dioxide produced by the electrolytic method has a crystal structure of γ-MnO 2 containing a large amount of adsorbed water and structured water, and has an electric resistance of 10 3 Ω · cm.
And high. By heat-treating this γ-MnO 2 , it is possible to convert it to β-MnO 2 which has a small resistance value and excellent chemical conversion ability, so that the internal resistance of the capacitor is lowered,
A solid electrolytic capacitor having a small tan δ and an equivalent series resistance can be obtained.

【0019】以下に、本実施例によるタンタル固体電解
コンデンサの電気的特性を、従来の製造方法によるコン
デンサの特性と比較して、説明する。
The electrical characteristics of the tantalum solid electrolytic capacitor according to this embodiment will be described below in comparison with the characteristics of a capacitor manufactured by a conventional manufacturing method.

【0020】〔比較例1〕二酸化マンガン層が一層構造
である点が、本実施例とは異るタンタル固体電解コンデ
ンサである。すなわち、陽極体1作製,陽極リード線2
植立,真空焼結,酸化タンタル皮膜3形成までを本実施
例におけると同一の条件で実施した陽極体を用い、二酸
化マンガン層4(図3参照)を、硝酸マンガン(だけを
含む)溶液への浸漬,熱分解を18回繰り返して形成し
た。この繰返し回数は、この比較例1と本実施例とで静
電容量を等しくするために要する回数である。
[Comparative Example 1] A tantalum solid electrolytic capacitor different from this example in that the manganese dioxide layer has a single layer structure. That is, the anode body 1 is manufactured and the anode lead wire 2 is manufactured.
The manganese dioxide layer 4 (see FIG. 3) was transformed into a manganese nitrate (including only) solution by using an anode body in which planting, vacuum sintering, and formation of the tantalum oxide film 3 were performed under the same conditions as in this example. Was formed by repeating immersion and thermal decomposition 18 times. This number of repetitions is the number of times required to make the capacitances equal in Comparative Example 1 and this example.

【0021】本実施例によるコンデンサ及び比較例1に
よるコンデンサそれぞれから任意に20個ずつを抜き取
って耐圧試験に供した結果を、図4に示す。図4を参照
すると、本実施例のコンデンサは比較例1のコンデンサ
に比べて、耐電圧が全体的に高い。これは、二酸化マン
ガン層の形成時に陽極体が受ける熱ストレスが、本実施
例では、第1層目二酸化マンガン層形成時の4回と、第
2層目二酸化マンガン層形成時の3回と、第3層目二酸
化マンガン層形成時の4回の計10回であるのに対し比
較例1では18回と、本実施例の方が比較例の約1/2
に軽減されていることによるものと考えられる。尚、こ
の二酸化マンガン層形成に要する、硝酸マンガン溶液
(又は、混合母液)への浸漬、熱分解の繰返し回数の減
少は、製造工数の削減ひいては生産性向上、コスト低減
に著しく寄与するものである。
FIG. 4 shows the results of a withstand voltage test in which 20 capacitors were arbitrarily extracted from each of the capacitors according to this example and the capacitors according to Comparative Example 1. Referring to FIG. 4, the withstand voltage of the capacitor of this example is higher than that of the capacitor of Comparative example 1. This is because the thermal stress applied to the anode body during the formation of the manganese dioxide layer was four times during the formation of the first manganese dioxide layer and three times during the formation of the second manganese dioxide layer in this example. The total number of times when forming the third layer of manganese dioxide layer was 10 times, which was 18 times in Comparative Example 1, which is about 1/2 of that of Comparative Example.
It is thought that this is due to the reduction in The reduction in the number of repetitions of dipping in the manganese nitrate solution (or the mixed mother liquor) and the thermal decomposition required for forming the manganese dioxide layer significantly contributes to the reduction of manufacturing man-hours, the improvement of productivity, and the reduction of cost. .

【0022】〔比較例2〕二酸化マンガン層を、前述の
特開昭61ー166020号公報に記載された技術に基
づいて形成した点が、本実施例とは異るタンタル固体電
解コンデンサである。すなわち、陽極体1作製、陽極リ
ード2植立、真空焼結、酸化タンタル皮膜3形成までを
本実施例におけると同一の条件で実施した陽極体を用
い、二酸化マンガン層を、始めに比重1.8の高濃度硝
酸マンガン溶液への浸漬、熱分解の繰返しにより第1層
目二酸化マンガン層を形成し、次に比重1.9の高々濃
度硝酸マンガン溶液への浸漬、熱分解の繰返しにより第
2層目二酸化マンガン層を形成することにより、行っ
た。硝酸マンガン溶液への浸漬、熱分解の繰返し回数
は、本実施例における合計繰返し回数と同数の、合計1
0回である。
[Comparative Example 2] A tantalum solid electrolytic capacitor different from this example is that a manganese dioxide layer is formed based on the technique described in the above-mentioned JP-A-61-166020. That is, the anode body 1 was manufactured, the anode lead 2 was planted, the vacuum sintering was performed, and the tantalum oxide film 3 was formed under the same conditions as in this embodiment. The first manganese dioxide layer was formed by repeating the immersion in the high-concentration manganese nitrate solution of No. 8 and the thermal decomposition, and then the second manganese dioxide layer was formed by repeating the immersion in the high-concentration manganese nitrate solution with a specific gravity of 1.9 and the thermal decomposition. This was done by forming a second layer manganese dioxide layer. The number of repetitions of the immersion in the manganese nitrate solution and the thermal decomposition was the same as the total number of repetitions in this example, 1 in total.
0 times.

【0023】〔比較例3〕二酸化マンガン層を、前述の
特開昭62ー226617号公報に記載された技術に基
づいて形成した点が、本実施例とは異るタンタル固体電
解コンデンサである。すなわち、陽極体1作製,陽極リ
ード線2植立,真空焼結,酸化タンタル皮膜3形成まで
を本実施例におけると同一の条件で実施した陽極体を用
い、二酸化マンガン層を、始めに硝酸マンガン溶液に平
均粒径約10μmの二酸化マンガン粉末を分散させた分
散液への浸漬,熱分解の繰返しにより第1層目二酸化マ
ンガン層を形成し、次に硝酸マンガンのみを含む溶液へ
の浸漬,熱分解の繰返しにより第2層目二酸化マンガン
層を形成することにより、行った。分散液(又は、硝酸
マンガンだけを含む溶液)への浸漬,熱分解の繰返し回
数は、本実施例および比較例2におけると同様に、合計
10回である。
[Comparative Example 3] A tantalum solid electrolytic capacitor different from this example is that a manganese dioxide layer is formed based on the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 62-226617. That is, the anode body 1 was manufactured, the anode lead wire 2 was planted, the vacuum sintering was performed, and the tantalum oxide film 3 was formed under the same conditions as in this embodiment. The first manganese dioxide layer is formed by repeating immersion of a manganese dioxide powder having an average particle size of about 10 μm in the solution and thermal decomposition, and then immersion in a solution containing only manganese nitrate and heat treatment. This was performed by forming a second manganese dioxide layer by repeating decomposition. The number of repetitions of immersion in the dispersion liquid (or a solution containing only manganese nitrate) and thermal decomposition was 10 times in the same manner as in the present example and comparative example 2.

【0024】本実施例によるコンデンサ、比較例2によ
るコンデンサ及び比較例3によるコンデンサそれぞれか
ら任意に50個ずつを抜き取り無負荷耐湿試験に供した
ときの、tanδの時間的推移を図5(a)に示す。
又、この試験における累積短絡故障率をワイブル確率紙
に打点した結果を図5(b)に示す。尚、試験条件は、
雰囲気温度65℃、相対湿度95%以上の条件下に無負
荷で放置するものであって、1000時間まで継続し
た。tanδは、120Hzで測定した。
FIG. 5 (a) shows the temporal transition of tan δ when 50 capacitors were arbitrarily sampled from the capacitors according to this example, the capacitors according to Comparative Example 2 and the capacitors according to Comparative Example 3 and subjected to a no-load moisture resistance test. Shown in.
In addition, FIG. 5B shows the result of spotting the cumulative short-circuit failure rate in this test on a Weibull probability sheet. The test conditions were
It was left unloaded under conditions of an ambient temperature of 65 ° C. and a relative humidity of 95% or more, and continued for up to 1000 hours. Tan δ was measured at 120 Hz.

【0025】図5(a)を参照すると、本実施例のコン
デンサは比較例2,3のコンデンサに比べて、tanδ
の絶対値および分布幅(ばらつき)とも小さい。しか
も、経時変化も小さい。又、図5(b)を参照すると、
本実施例のコンデンサは比較例2,3のコンデンサに比
べて、累積短絡故障数が小さく時間の経過に伴う増加も
緩やかである。すなわち、本実施例のコンデンサは、短
絡故障発生のワイブル形状パラメータmがm=0.7で
あって、故障率が時間の経過と共に減少して行くという
いわゆる故障減少形の故障モードのコンデンサである。
これに対し、比較例2,3のコンデンサは共に形状パラ
メータm=1.0で、故障率が時間の経過と共に増加し
て行くという摩耗故障形の故障モードのコンデンサであ
る。
Referring to FIG. 5 (a), the capacitor of this embodiment has a tan δ in comparison with the capacitors of Comparative Examples 2 and 3.
Both the absolute value and the distribution width (variation) are small. Moreover, the change over time is small. Further, referring to FIG. 5 (b),
The capacitor of the present embodiment has a smaller number of cumulative short-circuit failures than the capacitors of Comparative Examples 2 and 3, and the increase over time is slower. That is, the capacitor of the present embodiment is a so-called failure reduction type failure mode capacitor in which the Weibull shape parameter m for occurrence of a short-circuit failure is m = 0.7 and the failure rate decreases with the passage of time. .
On the other hand, the capacitors of Comparative Examples 2 and 3 are both in the shape parameter m = 1.0, and the failure mode of the wear failure type in which the failure rate increases with the passage of time.

【0026】比較例2,3のコンデンサのうち上記の耐
湿試験で短絡故障したものを断面研磨し、高倍率の電子
顕微鏡観察に供したところ、陽極体1の空孔内部の酸化
タンタル皮膜3上に、多数の未被覆部分が銀イオンと共
に確認された。これは、次のような原因によるものと思
われる。比較例2のコンデンサでは第1層目の二酸化マ
ンガンの形成に際して、空孔内への二酸化マンガン層充
填のためとしては上限の、比重1.8という高濃度の硝
酸マンガン溶液を用いる。そのため、浸漬,熱分解の繰
返し回数が減り酸化タンタル皮膜3に対する熱ストレス
が軽減されるので、その熱ストレスが原因の耐電圧低
下、漏れ電流増加は減る。しかし一方で、陽極体内の空
孔先端にまで二酸化マンガン層を充填するのが難しく、
酸化タンタル皮膜3上に未被覆部分が残り易い。その結
果、高温、高湿の雰囲気中では上記の未被覆部分に陰極
側導体層の一つである銀塗布層9から銀粒子がマイグレ
ートし、時間の経過と共に漏れ電流の増大、短絡故障に
至る。一方、比較例3では第1層目の二酸化マンガン層
の形成に、比重1.1〜1.4という比較的低濃度の硝
酸マンガン溶液に二酸化マンガン粉末を分散させた分散
液を用いているが、分散させる二酸化マンガン粉末の平
均粒径が10μm以下と、陽極体の空孔直径1.0〜
1.5μmに比べてずっと大きいので、(第1層目の二
酸化マンガン層形成の際の繰返し操作における)二回目
以降の浸漬で、分散液を空孔内に含浸させることが困難
となる。その結果やはり、空孔先端部に酸化タンタル皮
膜が二酸化マンガン層に覆われない、未被覆部分が残
り、比較例2におけると同様に、その未被覆部分で漏れ
電流の増大、短絡故障が発生する。
Among the capacitors of Comparative Examples 2 and 3, those having a short circuit failure in the above-mentioned moisture resistance test were cross-section polished and subjected to high-magnification electron microscope observation to find that on the tantalum oxide film 3 inside the pores of the anode body 1. In addition, a large number of uncoated portions were confirmed together with silver ions. This is probably due to the following reasons. In the capacitor of Comparative Example 2, when forming the first layer of manganese dioxide, a high-concentration manganese nitrate solution having a specific gravity of 1.8, which is the upper limit for filling the manganese dioxide layer in the pores, is used. Therefore, the number of repetitions of immersion and thermal decomposition is reduced, and the thermal stress on the tantalum oxide film 3 is reduced, so that the decrease in withstand voltage and the increase in leakage current due to the thermal stress are reduced. However, on the other hand, it is difficult to fill the manganese dioxide layer up to the tips of the holes in the anode body,
An uncoated portion is likely to remain on the tantalum oxide film 3. As a result, in an atmosphere of high temperature and high humidity, silver particles migrate from the silver coating layer 9 which is one of the cathode-side conductor layers to the above-mentioned uncoated portion, increasing leakage current with time, and causing short circuit failure. Reach On the other hand, in Comparative Example 3, a dispersion liquid in which manganese dioxide powder is dispersed in a manganese nitrate solution having a relatively low specific gravity of 1.1 to 1.4 is used to form the first manganese dioxide layer. The average particle diameter of the manganese dioxide powder to be dispersed is 10 μm or less, and the pore diameter of the anode body is 1.0 to
Since it is much larger than 1.5 μm, it becomes difficult to impregnate the pores with the dispersion liquid in the second and subsequent immersions (in the repeated operation in forming the first manganese dioxide layer). As a result, the tantalum oxide film is not covered with the manganese dioxide layer at the tip of the holes, and an uncoated portion remains. As in Comparative Example 2, the leakage current increases and a short circuit failure occurs in the uncoated portion. .

【0027】このように、本実施例によれば、二酸化マ
ンガン層を、硝酸マンガンのみを含む溶液に浸漬し、熱
分解を繰り返すことによって形成するという、一層構造
の比較例1に比べて、同じ静電容量を得るのに、浸漬,
熱分解の繰返し回数を減らし熱ストレスを軽減できる。
又、比較例2,比較例3のような、二酸化マンガン層が
二層構造である固体電解コンデンサに比べて、誘電体酸
化皮膜の被覆の不完全さに起因するtanδ及び漏れ電
流の増大、短絡故障発生を小さくできる。
As described above, according to this example, the manganese dioxide layer was formed by immersing it in a solution containing only manganese nitrate and repeating thermal decomposition, which is the same as in Comparative Example 1 having a single layer structure. To get the capacitance, dip,
The thermal stress can be reduced by reducing the number of repeated thermal decompositions.
Further, as compared with the solid electrolytic capacitors having the two-layer structure of the manganese dioxide layer as in Comparative Examples 2 and 3, increase of tan δ and leakage current due to incomplete coating of the dielectric oxide film and short circuit. Failure occurrence can be reduced.

【0028】尚、これまでの説明から、本発明において
第3層目二酸化マンガン層の形成方法を、硝酸マンガン
のみを含む溶液への浸漬,熱分解の繰返しにより形成す
る方法に替えても、本実施例と同様に、熱ストレスの軽
減による耐電圧の向上、漏れ電流の減少および、陽極体
内空孔表面の被覆性向上による漏れ電流の減少の効果が
得られることは、明かであろう。このようにすると、本
実施例に比べて、製造工程を簡略化できるという利点が
あり、製造工程設計の自由度が大きくなる。一方、本実
施例のように、二酸化マンガンの粉末を含む硝酸マンガ
ン溶液を用いると、形成される二酸化マンガン層の凹凸
を適度に大きくしてその上のグラファイト層との密着
性、接触抵抗を改善できるので、tanδをより小さく
できる。
From the above description, even if the method of forming the third manganese dioxide layer in the present invention is changed to a method of forming the third manganese dioxide layer by dipping it in a solution containing only manganese nitrate and repeating pyrolysis, As in the example, it will be apparent that the effects of improving the withstand voltage by reducing the thermal stress, reducing the leakage current, and reducing the leakage current by improving the coverage of the pores inside the anode body can be obtained. This has the advantage that the manufacturing process can be simplified as compared with the present embodiment, and the degree of freedom in manufacturing process design is increased. On the other hand, when a manganese nitrate solution containing manganese dioxide powder is used as in this example, the unevenness of the formed manganese dioxide layer is appropriately increased to improve the adhesion with the graphite layer thereon and the contact resistance. Therefore, tan δ can be made smaller.

【0029】尚また、本実施例ではタンタル固体電解コ
ンデンサについて説明したが、本発明はこれに限られる
ものではなく、例えばアルムニウム、ニオブ、チタンな
ど、弁作用を有する他の金属を用いた固体電解コンデン
サに適用しても、本実施例におけると同様の効果が得ら
れることは、勿論のことである。
Although the tantalum solid electrolytic capacitor has been described in this embodiment, the present invention is not limited to this. For example, solid electrolytic using another metal having a valve action, such as aluminum, niobium, or titanium. It goes without saying that the same effect as in this embodiment can be obtained even when applied to a capacitor.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、低濃
度の硝酸マンガン溶液への浸漬,熱分解により、空孔の
先端にまで二酸化マンガン層を形成すると共に、更に空
孔直径よりも微細な二酸化マンガン粉末を含む硝酸マン
ガン溶液への浸漬,熱分解により、空孔内の全空間に確
実に二酸化マンガン層を充填している。
As described above, according to the present invention, a manganese dioxide layer is formed up to the tips of the pores by immersion in a low-concentration manganese nitrate solution and thermal decomposition. By immersing in a manganese nitrate solution containing various manganese dioxide powders and thermal decomposition, the manganese dioxide layer is surely filled in all the spaces inside the pores.

【0031】これにより本発明によれば、二酸化マンガ
ン層形成時に受ける熱ストレスを、従来の、二酸化マン
ガン層が一層構造のコンデンサに比べておよそ半分にで
きるので、その熱ストレスに起因する誘電体酸化皮膜の
損傷、コンデンサの耐電圧低下を防止できる。又、生産
性を著しく高めることができる。
As a result, according to the present invention, the thermal stress received when the manganese dioxide layer is formed can be reduced to about half that of the conventional capacitor having a single-layered manganese dioxide layer. It is possible to prevent film damage and decrease in withstand voltage of capacitors. Also, the productivity can be significantly increased.

【0032】又、二酸化マンガン層が二層構造のコンデ
ンサに比べて、誘電体酸化皮膜の二酸化マンガン層によ
る被覆性を向上させることができるので、未被覆部分へ
の導電性金属粒子のマイグレーションとこれが原因の漏
れ電流の増大、短絡故障発生を防止できる。
In addition, since the manganese dioxide layer can improve the coverage of the dielectric oxide film with the manganese dioxide layer as compared with a capacitor having a two-layer structure, the migration of the conductive metal particles to the uncoated portion and this can be prevented. It is possible to prevent the increase of leakage current and the occurrence of short circuit failure.

【0033】更に、三層構造の二酸化マンガン層の最上
層の形成に、平均粒径が空孔直径より大きい二酸化マン
ガン粉末を含む硝酸マンガン溶液を用いることにより、
二酸化マンガン層表面に適度の凹凸をもたせグラファイ
ト層との間の接触抵抗を減少させることができるので、
tanδの小さな固体電解コンデンサを製造できる。
Further, by using a manganese nitrate solution containing manganese dioxide powder having an average particle diameter larger than the pore diameter to form the uppermost layer of the three-layered manganese dioxide layer,
Since it is possible to reduce the contact resistance between the manganese dioxide layer surface and the graphite layer by providing the surface with appropriate irregularities,
A solid electrolytic capacitor having a small tan δ can be manufactured.

【0034】本発明によれば、生産性に優れしかも、耐
電圧が高く、漏れ電流が少なく、tanδが小さく、短
絡故障のない、特性および信頼性に優れた固体電解コン
デンサを製造できる。
According to the present invention, it is possible to manufacture a solid electrolytic capacitor having excellent productivity, high withstand voltage, small leakage current, small tan δ, short-circuit failure and excellent characteristics and reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の製造工程を示す工程フロー
チャート図である。
FIG. 1 is a process flowchart showing a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例によるタンタル固体電解コン
デンサの構造を示す、模式的拡大断面図である。
FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view showing the structure of a tantalum solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention.

【図3】陰極側対向電極として二酸化マンガン層を用い
た固体電解コンデンサの基本的な構造を示す模式的拡大
断面図である。
FIG. 3 is a schematic enlarged cross-sectional view showing the basic structure of a solid electrolytic capacitor using a manganese dioxide layer as a cathode side counter electrode.

【図4】本発明の一実施例によるタンタル固体電解コン
デンサと従来の技術による比較例1のタンタル固体電解
コンデンサの耐電圧を、比較して示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a comparison of withstand voltages of a tantalum solid electrolytic capacitor according to an example of the present invention and a tantalum solid electrolytic capacitor of Comparative Example 1 according to a conventional technique.

【図5】本発明の一実施例によるタンタル固体電解コン
デンサと従来の技術による比較例2および比較例3のタ
ンタル固体電解コンデンサを無負荷耐湿試験に供したと
きのtanδの時間的推移および累積短絡故障率のワイ
ブルプロットを、比較して示す図である。
FIG. 5 is a graph showing a temporal transition of tan δ and a cumulative short circuit when a tantalum solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention and a tantalum solid electrolytic capacitor of Comparative Examples 2 and 3 according to the related art are subjected to a no-load humidity resistance test. It is a figure which compares and shows the Weibull plot of a failure rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 陽極体 2 陽極リード線 3 誘電体酸化皮膜 4 二酸化マンガン層 5 第1層目二酸化マンガン層 6 第2層目二酸化マンガン層 7 第3層目二酸化マンガン層 8 グラファイト層 9 銀塗布層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Anode body 2 Anode lead wire 3 Dielectric oxide film 4 Manganese dioxide layer 5 First layer manganese dioxide layer 6 Second layer manganese dioxide layer 7 Third layer manganese dioxide layer 8 Graphite layer 9 Silver coating layer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽極リードが植立された弁作用金属の多
孔質陽極体表面に誘電体酸化皮膜を形成する工程と、そ
の誘電体酸化皮膜表面に二酸化マンガン層を形成する工
程と、前記二酸化マンガン層上にその二酸化マンガン層
を直接覆うグラファイト層を少なくとも含む陰極側導体
層を形成する工程とを備える固体電解コンデンサの製造
方法において、前記二酸化マンガン層の形成を、 前記酸化皮膜形成済み陽極体を硝酸マンガン溶液に浸漬
した後熱分解して二酸化マンガン層に転換せしめる操作
を複数回繰り返して、前記誘電体酸化皮膜上に第一層目
の二酸化マンガン層を形成する第一の二酸化マンガン層
形成工程と、 前記第一層目の二酸化マンガン層形成済みの陽極体を、
硝酸マンガン溶液中に前記多孔質陽極体の空孔直径より
も小なる平均粒径をもつ二酸化マンガン粉末を含ませて
得た混合母液中に浸漬した後熱分解して、前記第一層目
の二酸化マンガン層上に第二層目の二酸化マンガン層を
形成する第二の二酸化マンガン層形成工程と、 前記第二層目の二酸化マンガン層形成済みの陽極体を、
硝酸マンガン溶液中に前記多孔質陽極体の空孔直径より
も大なる平均粒径をもつ二酸化マンガン粉末を含ませて
得た混合母液中に浸漬した後熱分解して、前記第二層目
の二酸化マンガン層上に第三層目の二酸化マンガン層を
形成する第三の二酸化マンガン層形成工程とにより形成
することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
1. A step of forming a dielectric oxide film on the surface of a porous anode body of a valve metal in which anode leads are planted, a step of forming a manganese dioxide layer on the surface of the dielectric oxide film, A step of forming a cathode-side conductor layer including at least a graphite layer that directly covers the manganese dioxide layer on the manganese layer, the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor, wherein the formation of the manganese dioxide layer, the oxide film-formed anode body Is immersed in a manganese nitrate solution and then pyrolyzed to be converted into a manganese dioxide layer, which is repeated a plurality of times to form a first manganese dioxide layer on the dielectric oxide film. Step, the anode body of the first layer of manganese dioxide layer has been formed,
The manganese nitrate solution was soaked in a mixed mother liquor obtained by containing a manganese dioxide powder having an average particle diameter smaller than the pore diameter of the porous anode body, and then pyrolyzed to form the first layer. A second manganese dioxide layer forming step of forming a second manganese dioxide layer on the manganese dioxide layer, the anode body having the second manganese dioxide layer formed,
The manganese nitrate solution is soaked in a mixed mother liquor obtained by including a manganese dioxide powder having an average particle diameter larger than the pore diameter of the porous anode body, and then thermally decomposed to form the second layer. And a third manganese dioxide layer forming step of forming a third manganese dioxide layer on the manganese dioxide layer.
【請求項2】 請求項1記載の固体電解コンデンサの製
造方法において、前記多孔質陽極体の空孔直径を1.0
〜1.5μmとし、前記第二層目の二酸化マンガン層形
成に用いる二酸化マンガン粉末の平均粒径を0.5μm
以下とし、前記第三層目の二酸化マンガン層形成に用い
る二酸化マンガン粉末の平均粒径を5.0μm以下とす
ることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
2. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the pore diameter of the porous anode body is 1.0.
˜1.5 μm, and the average particle size of the manganese dioxide powder used for forming the second manganese dioxide layer is 0.5 μm.
The following is a method for producing a solid electrolytic capacitor, characterized in that the manganese dioxide powder used for forming the third manganese dioxide layer has an average particle size of 5.0 μm or less.
【請求項3】 請求項2記載の固体電解コンデンサの製
造方法において、 前記第二層目の二酸化マンガン層の形成に用いる二酸化
マンガン粉末および前記第三層目の二酸化マンガン層の
形成に用いる二酸化マンガン粉末として、βーMnO2
を用いることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方
法。
3. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 2, wherein the manganese dioxide powder used for forming the second manganese dioxide layer and the manganese dioxide used for forming the third manganese dioxide layer. As powder, β-MnO 2
A method of manufacturing a solid electrolytic capacitor, characterized by using.
【請求項4】 請求項3記載の固体電解コンデンサの製
造方法において、 前記第二の二酸化マンガン層形成工程で用いる混合母液
および前記第三の二酸化マンガン層形成工程で用いる混
合母液に占める二酸化マンガン粉末の含有率を、重量比
で、30%以上40%以下とすることを特徴とする固体
電解コンデンサの製造方法。
4. The solid electrolytic capacitor manufacturing method according to claim 3, wherein the manganese dioxide powder occupies the mixed mother liquor used in the second manganese dioxide layer forming step and the mixed mother liquor used in the third manganese dioxide layer forming step. The method for producing a solid electrolytic capacitor, characterized in that the content of is 30% or more and 40% or less in terms of weight ratio.
【請求項5】 請求項1記載の固体電解コンデンサの製
造方法において、 前記第三の二酸化マンガン層形成工程で、前記二酸化マ
ンガン粉末含有の硝酸マンガン溶液からなる混合母液を
用いるのに替えて、二酸化マンガン粉末非含有の硝酸マ
ンガンのみの溶液を用いることを特徴とする固体電解コ
ンデンサの製造方法。
5. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein in the third manganese dioxide layer forming step, a mixed mother liquor made of a manganese nitrate solution containing the manganese dioxide powder is used, A method of manufacturing a solid electrolytic capacitor, which comprises using a solution of only manganese nitrate containing no manganese powder.
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