JP2003059338A - 導電性ペースト組成物及び固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体電解コンデンサの陰極部の構成における
カーボン層と陰極層を一層で形成し、両者間の接続の問
題を解決して、導電性、半田付け性にも優れた導電性ペ
ースト組成物を提供することを課題とする。 【解決手段】 金属導電性粉末１３とカーボン粉末１２
とをバインダー樹脂１４に分散させた導電性ペースト組
成物とする。また、この導電性ペースト組成物を固体電
解コンデンサの陰極部の形成に使用し、下地側に相対的
にカーボン粉末１２が偏在し、表面側は主として金属導
電性粉末１３でなる導電性ペースト硬化層６を有する固
体電解コンデンサとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路、電子部
品等に用いられる半田付け可能な導電性ペースト組成物
に関し、より詳しくは、固体電解質を用いた固体電解コ
ンデンサの陰極部を作製するのに好適な導電性ペースト
組成物、及び該導電性ペースト組成物を用いて作製した
固体電解コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器のデジタル化の促進、及
び、移動体通信機器、携帯型ＡＶ機器、デジタルカメラ
等の普及に伴い、コンデンサの需要が高まってきてい
る。固体電解コンデンサは、電解液の代わりに固体電解
質を用いたコンデンサであり、電解液を使用しないため
に液漏れの心配が無く、安全性が高い。一方で、電子機
器の高性能化に伴い、固体電解コンデンサの特性の改善
も迫られており、高周波特性の優れた固体電解コンデン
サの要求が高まっている。

【０００３】図５は、固体電解コンデンサの素子の断面
を概略的に示した図である。陽極体１には、タンタル、
アルミニウム、ニオブ等の弁作用を有する金属を用い
る。陽極体１を化成処理し、金属酸化物でなる誘電体層
２を形成した後、更にその表面に二酸化マンガン等の固
体の半導体性物質でなる電解質層３を形成する。その
後、カーボン層４を形成し、銀、あるいは銅等の導電性
金属からなる陰極層５を順次形成して固体コンデンサ素
子とする。形成された固体電解コンデンサ素子は、陰極
層５を陰極リードフレームに半田付けにて接着固定し、
陽極体１に通じている陽極リードを陽極リードフレーム
に溶接にて取り付け、更にその外周面を外装樹脂で覆う
ことで、固体電解コンデンサを構成する。

【０００４】ここで、図５に示すように、陽極体１は電
極面積を広く取れる多孔質の焼結体であり、陽極体１の
表面を化成処理して得られる誘電体層２も同様に多孔質
である。従って、誘電体層２の上に形成される電解質層
３は、誘電体層２の表面の凹凸に沿う形で形成され、そ
の表面に凹凸を生じる。このため、カーボンペーストを
塗布して形成されるカーボン層４表面も、下地の電解質
層３の表面性を反映して凹凸を生じる。更に、カーボン
層４上の陰極層５の形成には、比較的粘度の高い銀ペー
スト等を使用するため、カーボン層４表面の凹部に銀ペ
ースト等が入り込めず、カーボン層４と陰極層５の間に
空隙を生じやすい。このようにカーボン層４と陰極層５
の間に空隙を生じると、両者の接続面積は小さくなるた
め、等価直列抵抗が大きくなり、高周波特性は悪くなる
という問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平９−１２９５１
２号公報に開示されている「タンタル固体コンデンサ」
においては、タンタル固体コンデンサの陰極部の構成を
以下のようにすることにより、等価直列抵抗の値を低く
し、高周波特性の優れたコンデンサとしている。その構
成は、多孔質の誘電体層の上に二酸化マンガン層、その
上にカーボン層、このカーボン層の上に、金、銀、パラ
ジウムからなる群から選ばれる微粉末、又はこれらの混
合物の微粉末からなる金属層を設け、金属層の上に陰極
層を形成する構成である。カーボン層と陰極層の間に設
けられる金属層は、上記の金属微粉末を分子量が７４〜
１５４で、沸点が５８〜２２０℃の有機液体中に分散さ
せた低粘度の液体を用いて形成することで、カーボン層
表面の凹部に金属層が入り込み、空隙を生じさせずに形
成させることができるとしている。しかしながら、上記
の特開平９−１２９５１２号公報に開示されたタンタル
固体コンデンサの構成では、カーボン層と陰極層の接続
を良好にするための新たな金属層が必要となり、構成が
複雑になると共に製造工程数が増えるという問題点があ
る。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、上記のように良好な接続性を要求されるカー
ボンからなる層と導電性金属からなる層の形成を、一層
で形成できる導電性ペースト組成物を提供することを課
題とする。より具体的には、固体電解コンデンサの陰極
部の構成におけるカーボン層と陰極層を一層で形成し、
両者間の接続の問題を解決して、導電性、半田付け性に
も優れた導電性ペースト組成物を提供することを課題と
する。更なる課題は、上記導電性ペースト組成物を用い
て陰極部を構成し、等価直列抵抗が低く、高周波特性に
優れた固体電解コンデンサを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、金属導電性粉末とカーボ
ン粉末とをバインダー樹脂に分散させた導電性ペースト
組成物とする。この導電性ペースト組成物を加熱硬化さ
せて得られる硬化層は、下地側に相対的にカーボン粉末
が偏在し、表面側は主として金属導電性粉末でなる導電
性ペースト硬化層である。特に、固体電解コンデンサの
陰極部の電解質層上に、上記導電性ペースト組成物を塗
布することで、カーボン粉末は電解質層表面の凹部に入
り込み、電解質層側に相対的にカーボン粉末が偏在し、
表面側は主として金属導電性粉末でなる導電性ペースト
硬化層が形成され、接続性に優れた陰極部とすることが
できる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の導電性ペースト組成物であって、前記金属導電性粉末
が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる
群から選ばれる１種である導電性ペースト組成物とす
る。請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の導電性
ペースト組成物であって、前記金属導電性粉末が、金属
粉にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる
群から選ばれる１種を被覆してなる導電性ペースト組成
物とする。主として金属導電性粉末でなる導電性ペース
ト硬化層の表面側は、陰極引き出し部として外部の陰極
フレームと半田付けにより接着される。このため、上記
金属あるいは合金からなる、もしくは金属粉に上記金属
あるいは合金を被覆してなる金属導電性粉末を用いるこ
とにより、半田付け性に優れた導電性ペースト硬化層と
することができる。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
３のいずれかに記載の導電性ペースト組成物であって、
前記金属導電性粉末の形状が、球状又は粒状である導電
性ペースト組成物とする。請求項５に記載の発明は、請
求項４に記載の導電性ペースト組成物であって、前記金
属導電性粉末の平均粒径が２μｍ以上３０μｍ以下であ
る導電性ペースト組成物とする。金属導電性粉末の形状
が、球状又は粒状であることで、粉末同士の滑りが良好
になり、塗布性が良好であると共に、半田付け性に優れ
た陰極引き出し部を形成することができる。また、金属
導電性粉末の平均粒径を２μｍ以上３０μｍ以下とする
ことで、陰極引き出し部における半田食われ等を生じな
い良好な導電性ペースト硬化層を形成する導電性ペース
ト組成物とすることができる。

【００１０】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
５のいずれかに記載の導電性ペースト組成物であって、
前記カーボン粉末の含有量が、前記金属導電性粉末１０
０重量部に対して０．１重量部以上３．０重量部以下で
ある導電性ペースト組成物とする。

【００１１】請求項７に記載の発明は、請求項１ないし
６のいずれかに記載の導電性ペースト組成物であって、
前記バインダー樹脂は、熱硬化性樹脂である導電性ペー
スト組成物とする。請求項８に記載の発明は、請求項７
に記載の導電性ペースト組成物であって、前記バインダ
ー樹脂は、フェノール又はフェノール誘導体をアルカリ
触媒下でホルムアルデヒドと反応して得られるレゾール
型フェノール樹脂である導電性ペースト組成物とする。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の導電性ペー
スト組成物であって、前記バインダー樹脂は、数平均分
子量がポリスチレン換算で１００以上３０００以下のレ
ゾール型フェノール樹脂である導電性ペースト組成物と
する。上記バインダー樹脂を用いることにより、ロジン
系の一般フラックスによって半田付け可能な導電性ペー
スト硬化層とすることができる。

【００１２】請求項１０に記載の発明は、固体電解質を
用いた固体電解コンデンサであって、 陰極部が、固体
電解質と、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の
導電性ペースト組成物とによって形成される固体電解コ
ンデンサとする。固体電解コンデンサの陰極部を形成に
本発明の導電性ペースト組成物を用いることにより、電
解質層側に相対的にカーボン粉末が偏在し、表面側は主
として金属導電性粉末でなる導電性ペースト硬化層が形
成できる。これにより、従来の固体電解コンデンサにお
いて問題であったカーボン層と金属導電性粉末でなる陰
極層との間の空隙を生じることないため、等価直列抵抗
の値を低くでき、高周波特性に優れた固体電解コンデン
サとすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。本発明の導電性ペースト組成物は、金属
導電性粉末とカーボン粉末とをバインダー樹脂に分散さ
せたものである。図１は、ガラス基板、樹脂を含浸させ
たガラスあるいは紙基板等の下地に本発明の導電性ペー
スト組成物を塗布し、その後加熱乾燥させて得た硬化層
の断面を模式的に示したものである。導電性ペースト組
成物中に分散したカーボン粉末１２は、バインダー樹脂
１４の硬化収縮と共に、より粒子径の大きい金属導電性
粉末１３の粒子間に入り込む形で下地１５側に移動す
る。そこで、下地側に相対的にカーボン粉末１２が偏在
し、表面側は主として金属導電性粉末１３でなる導電性
ペースト硬化層６が形成される。このように形成された
導電性ペースト硬化層６は次のように機能する。すなわ
ち、表面側は、主として金属導電性粉末でなるため、半
田付け等による電極部材との接着が可能であり、一方下
地側は、下地の凹部にも入り込んで相対的に偏在するカ
ーボン粉末１２によって導通を図ることができる。

【００１４】本発明の導電性ペースト組成物に用いる金
属導電性粉末は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ
合金からなる群から選ばれる１種であることが好まし
い。固体電解コンデンサの陰極部の形成に本発明の導電
性ペースト組成物を用い、形成される導電性ペースト硬
化層の表面側は、主として金属導電性粉末でなるため、
陰極引き出し部として外部の陰極フレームと半田付けに
よって接着される構成となる。従って、半田付け性に優
れる上記金属あるいは合金からなる金属導電性粉末を用
いることにより、良好な半田付け性を有する導電性ペー
スト硬化層を形成することができる。金属導電性粉末
は、また、金属粉にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎ
ｉ合金からなる群から選ばれる１種を被覆してなるもの
であってもよい。母粉となる金属粉に上記の金属又は合
金を被覆させる方法としては、例えばＡｇを例にとる
と、キレート化剤を溶解した溶液に、母粉となる金属粉
を分散させ、攪拌下にＡｇイオンの溶液を加え、更に還
元剤を添加してメッキを施す無電解メッキ法が挙げられ
る。Ａｇ以外の金属又は合金に関しても同様に行うこと
ができる。また、被覆させる方法はこれに限らず、蒸着
法等を用いても良い。

【００１５】更に、金属導電性粉末は、形状が球状又は
粒状であることが好ましい。金属導電性粉末の形状が球
状又は粒状であることで、粉末同士の滑りが良好にな
り、スクリーン印刷等により導電性ペースト組成物を塗
布する場合の塗布性が良好になる。また、樹枝状あるい
はフレーク状等の金属導電性粉末を用いた導電性ペース
ト組成物では、塗布後の加熱乾燥で、バインダー樹脂が
樹枝状あるいはフレーク状等の金属導電性粉末を覆うよ
うにして硬化層を形成するため、硬化層表面にバインダ
ー樹脂が多く存在することになる。その結果、このバイ
ンダー樹脂が障害となって、陰極引き出し部の半田付け
性が悪化してしまう。一方、球状又は粒状の金属導電性
粉末を用いた導電性ペースト組成物では、塗布後の加熱
乾燥で、バインダー樹脂は下地との界面側により多く移
動し、硬化層表面には少量しか残らないために、陰極引
き出し部の半田付け性を阻害することがない。加えて金
属導電性粉末の平均粒径は、２μｍ以上３０μｍ以下で
あることが好ましい。平均粒径が２μｍを下回ると、半
田食われが著しくなり、逆に３０μｍを上回ると導電性
ペースト組成物をスクリーン印刷により塗布する際、ス
クリーンメッシュへの目詰まりが生じやすくなる。

【００１６】本発明の導電性ペースト組成物に用いるカ
ーボン粉末は、チャネルブラック、ファーネスブラッ
ク、アセチレンブラック等のカーボンブラック、あるい
は黒鉛等を用いることができる。また、活性炭の粒子で
あってもよい。カーボン粉末の１次粒子径は、１０ｎｍ
以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。また、カー
ボン粉末の比表面積は、窒素ガス吸着ＢＥＴ法の測定値
で３０ｍ^２／ｇ以上１２７０ｍ^２／ｇ以下であることが
好ましい。更に、カーボン粉末のジブチルフタレート
（ＤＢＰ）吸油量は、５０ｍｌ／１００ｇ以上４９５ｍ
ｌ／１００ｇ以下であることが好ましい。１次粒子径が
１０ｎｍより小さく、また比表面積が１２７０ｍ^２／ｇ
より大きくなり、加えてＤＢＰ吸油量が４９５ｍｌ／１
００ｇより大きくなるカーボン粒子を用いると、形成さ
れる導電性ペースト硬化層は下地との密着性が乏しくな
るため好ましくない。また、１次粒子径が２００ｎｍよ
り大きく、また比表面積が３０ｍ^２／ｇより小さくな
り、加えてＤＢＰ吸油量が５０ｍｌ／１００ｇより小さ
くなるカーボン粒子を用いると、導通を図るに十分な導
電性が得られず好ましくない。

【００１７】また、導電性ペースト組成物中のカーボン
粉末の含有量は、金属導電性粉末１００重量部に対し
て、０．１重量部以上３．０重量部以下であることが好
ましい。０．１重量部を下回ると、導電性ペースト硬化
層が導通を図るに不十分な量であり、逆に３．０重量部
を上回ると、導電性ペースト硬化層の導電性及び半田付
け性が共に悪化するためである。

【００１８】本発明の導電性ペースト組成物に用いるバ
インダー樹脂は、熱硬化性樹脂である。導電性ペースト
組成物を下地に塗布した後に加熱乾燥すると、バインダ
ー樹脂が硬化収縮し、導電性ペースト硬化層を形成す
る。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ
樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹
脂等があげられ、これらを単独で用いてもよいし、ある
いは複数の樹脂を併用してもよい。バインダー樹脂とし
て、好ましくは、フェノール樹脂であり、特にフェノー
ル又はフェノール誘導体をアルカリ触媒下でホルムアル
デヒドと反応して得られるレゾール型フェノール樹脂
は、熱硬化収縮が大きく、また下地に対する密着性が高
いことから好適である。また、主として金属導電性粉末
でなる導電性ペースト硬化層表面と外部電極等との半田
付けには、フラックスを用いて行うものであり、このと
きフラックスは、金属導電性粉末表面に被覆されたバイ
ンダー樹脂を溶解して、金属導電性粉末表面を露出させ
るため、バインダー樹脂のフラックスへの溶解性が重要
となる。そこで、上記のフェノール樹脂を使用すれば、
ロジン系の一般フラックスであっても可溶であるため、
半田付け性の良好な導電性ペースト硬化層とすることが
できる。尚、フェノール誘導体としては、クレゾール、
キシレノール、エチルフェノール、トリメリルフェノー
ル、プロピルフェノール、ブチルフェノール、オクチル
フェノール、ジヒドロキシベンゼン、ナフトール類、ビ
スフェノール類等が挙げられる。これらのフェノール誘
導体は、単独で用いても良く、また、フェノールと共
に、あるいは複数のフェノール誘導体を混合して用いて
も良い。

【００１９】また、バインダー樹脂として用いるレゾー
ル型フェノール樹脂は、ポリスチレン換算の数平均分子
量が１００以上３０００以下であることが好ましい。バ
インダー樹脂としてのフェノール樹脂の数平均分子量が
１００を下回ると、熱硬化によって形成される導電性ペ
ースト硬化層の強度が不十分であり、好ましくない。ま
た、数平均分子量が３０００を上回ると、導電性ペース
ト硬化層の硬さが増して、フラックスがバインダー樹脂
を溶解しきれなくなるため半田付け性が劣り、好ましく
ない。尚、フェノール樹脂の数平均分子量は、ゲルパー
ミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）法により、ポリ
スチレン標準試料によって作成した検量線を使用し、求
めることができる。

【００２０】更に、バインダー樹脂の含有量は、金属導
電性粉末１００重量部に対し５重量部以上４０重量部以
下であることが好ましい。バインダー樹脂が５重量部を
下回ると、熱硬化によって得られる硬化層の強度が十分
でなく、また下地への密着性が低下するので好ましくな
い。また、バインター樹脂が４０重量部を上回ると、導
電性ペースト硬化層の導電性が低下し、加えて導電性ペ
ースト硬化層表面の陰極引き出し部にバインダー樹脂が
多く存在するため、半田付け性が劣るので好ましくな
い。

【００２１】また、本発明の導電性ペースト組成物は、
金属導電性粉末、カーボン粉末、バインダー樹脂を主成
分とするものであるが、その他に分散剤、溶剤を含むも
のである。更に、消泡剤、レベリング剤、チクソ性付与
剤等を適宜添加してもよい。バインダー樹脂中への金属
導電性粉末の分散性を向上させる分散剤としては、チタ
ネートカップリング剤、シランカップリング剤等を使用
することができる。これらは、金属導電性粉末の表面に
配位または吸着して、混合時におけるバインダー樹脂中
への分散性を向上させる。特に、本発明の導電性ペース
ト組成物のように金属導電性粉末の重量比が高い場合
に、上記の改善は顕著である。また、陰極引き出し部の
半田付け性が良好であるためには、導電性ペースト硬化
層の表面に金属導電性粉末が多数存在することが必要で
あるが、更にそれらが均一に分散していることも同等に
重要である。そこで、上記の分散剤によって金属導電性
粉末が均一に分散した導電性ペースト組成物とし、これ
を硬化させて半田付け性の良好な導電性ペースト硬化層
を得ることができる。これらの分散剤の添加量は、金属
導電性粉末１００重量部に対して０．０５重量部以上１
重量部以下であることが好ましい。分散剤が０．０５重
量部を下回ると、金属導電性粉末の分散性が低下するた
め導電性、半田付け性が不良となり、また、１重量部を
上回ると、分散性は良好であるが下地への密着性が低下
するからである。

【００２２】溶剤としては、多価アルコール誘導体が好
ましく、具体的には、ブチルセロソルブ、ジブチルセロ
ソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブ
チルカルビトール、ジブチルカルビトール、ブチルセロ
ソルブアセテート、メチルカルビトールアセテート、エ
チルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセ
テート等が挙げられる。このような多価アルコール誘導
体は、バインダー樹脂として用いる熱硬化樹脂、特にレ
ゾール型フェノール樹脂の良溶媒であり、かつ導電性ペ
ースト組成物塗布時における揮発が少なく、しかも熱硬
化後の硬化層中の残存が少ない。これらの溶剤は、金属
導電性粉末１００重量部に対して２重量部以上１５重量
部以下であることが好ましい。溶剤が２重量部を下回る
と、導電性ペースト組成物をスクリーン印刷等により塗
布する際、カスレを生じてしまう。また、溶剤が１５重
量部を上回ると、ニジミを生じ、更に誘電性、半田付け
性も不良となる。

【００２３】上記の導電性ペースト組成物は、固体電解
コンデンサの陰極部の形成に使用することができる。図
２は、本発明の固体電解コンデンサの概略断面図であ
る。陽極体１は、タンタル、アルミニウム、ニオブ等の
弁作用を有する金属微粉末に、各々の金属でなる陽極導
出線９を埋植させてプレスで圧縮成形し、その後真空中
で焼結させて形成する。次いで陽極体１を化成処理し、
金属酸化物でなる誘電体層２を形成する。更に、誘電体
層２表面に固体の半導体性物質でなる電解質層３を形成
する。半導体性物質としては、二酸化マンガンの他、ポ
リピロール、ポリチオフェン等の複素環式高分子やポリ
ビニリデン等の導電性の高い高分子等を使用することが
できる。

【００２４】その後、電解質層３表面に本発明の導電性
ペースト組成物を塗布し、加熱乾燥させて導電性ペース
ト硬化層６を形成する。ここで、形成された導電性ペー
スト硬化層６は、図１に示すように、下地側、この場合
は電解質層３側に相対的にカーボン粉末１２が偏在し、
表面側は主として金属導電性粉末１３でなる層となり、
従来の固体電解コンデンサの陰極部の構成におけるカー
ボン層と陰極層の２層の役割を果たす。加えて、１層で
形成することにより、従来生じていたカーボン層と陰極
層との隙間がないために、等価直列抵抗の低い固体電解
コンデンサとすることができる。また、電解質層３表面
が凹凸を有していても、その凹部にカーボン粉末１２が
入り込むため、導通を図ることができる。

【００２５】上記のようにして形成された固体電解コン
デンサ素子の導出している陽極導出線９の必要な部分を
残して切断し、陽極リードフレーム１０に溶接にて取り
付ける。また、陰極リードフレーム７を導電性ペースト
硬化層６表面に半田付け８にて接着固定し、更にその外
周面を外装樹脂１１で覆うことで、固体電解コンデンサ
とする。

【００２６】以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳し
く説明する。 （実施例１）平均粒径８μｍの銅粉１００重量部に対
し、１次粒子径３０ｎｍ、比表面積（窒素ガス吸着ＢＥ
Ｔ法）２５４ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量１７４ｍｌ／１０
０ｇのカーボン粉末を０．５重量部、数平均分子量（ポ
リスチレン換算）３００のレゾール型フェノール樹脂を
１０重量部、分散剤としてチタネートカップリング剤を
０．１重量部、溶剤としてメチルカルビトールを７重量
部混合し、ロールミルにて混練して導電性ペースト組成
物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メ
ッシュテトロンスクリーンにて、ガラス基板上に印刷
し、エアオーブン中にて１６０℃、３０分間加熱硬化さ
せた。

【００２７】図３は、実施例１によって得られた導電性
ペースト硬化層のガラス基板との界面を観察したレーザ
ー顕微鏡写真である。また、図４は、図３のレーザー顕
微鏡写真を模式的に示した図である。金属導電性粉末１
３の粒子間にカーボン粉末１２が入り込んでいる様子が
わかる。一方、同様にして導電性ペースト硬化層の表面
を観察したレーザー顕微鏡写真では、金属導電性粉末１
３とバインダー樹脂１４以外は観測できず、カーボン粉
末１２が存在しないことを確認している。このことか
ら、導電性ペースト組成物中のカーボン粉末１２は、導
電性ペースト硬化層を形成したとき、相対的に下地側に
偏在することがわかる。

【００２８】（実施例２）銅粉１００重量部に対しカー
ボン粉末を０．１重量部とした以外は、実施例１と同様
にして導電性ペースト組成物を調製した。この導電性ペ
ースト組成物を、２００メッシュテトロンスクリーンに
て、フェノール紙基板上に印刷し、実施例１と同様にし
てエアオーブン中にて加熱硬化させた。 （実施例３）実施例１と同様にして導電性ペースト組成
物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メ
ッシュテトロンスクリーンにて、フェノール紙基板上に
印刷し、実施例１と同様にしてエアオーブン中にて加熱
硬化させた。 （実施例４）銅粉１００重量部に対しカーボン粉末を
１．０重量部とした以外は、実施例１と同様にして導電
性ペースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成
物を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、フェノ
ール紙基板上に印刷し、実施例１と同様にしてエアオー
ブン中にて加熱硬化させた。 （実施例５）銅粉１００重量部に対し１次粒子径７５ｎ
ｍ、比表面積（窒素ガス吸着ＢＥＴ法）３５ｍ^２／ｇ、
ＤＢＰ吸油量６５ｍｌ／１００ｇのカーボン粉末を２．
５重量部とした以外は、実施例１と同様にして導電性ペ
ースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成物
を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、フェノー
ル紙基板上に印刷し、実施例１と同様にしてエアオーブ
ン中にて加熱硬化させた。

【００２９】（比較例１）銅粉１００重量部に対し実施
例５で使用したカーボン粉末を４．０重量部とした以外
は、実施例１と同様にして導電性ペースト組成物を調製
した。この導電性ペースト組成物を、２００メッシュテ
トロンスクリーンにて、フェノール紙基板上に印刷し、
実施例１と同様にしてエアオーブン中にて加熱硬化させ
た。

【００３０】実施例２〜５、及び比較例１によって得ら
れた導電性ペースト硬化層それぞれの半田濡れ性、比抵
抗、密着強度について試験した。以下に試験方法を示
し、その結果を表１に示す。 （１）半田濡れ性 導電性ペースト硬化層の印刷パターンは２×２ｍｍのも
のを用いる。フラックス＃３６６（マルチコア製）を塗
布し、ホットプレート上で１５０℃、２０秒予熱後、２
３０℃の共晶半田槽中に３秒浸漬する。引き上げた後の
パターン上の半田濡れ性を以下のように判定する。
「○」は、半田被覆面積が１００％であり、「△」は、
半田被覆面積が８０〜９９％であり、「×」は、半田被
覆面積が７９％以下である。 （２）比抵抗 導電性ペースト硬化層の印刷パターンは１×２００ｍｍ
のものを用いる。両端での電気抵抗Ｒ（Ω）と平均膜厚
ｔ（μｍ）を測定し、以下の（式１）を用いて比抵抗ρ
（Ω・ｃｍ）を算出する。 ρ＝（Ｒｔ／２００）×１０^―４ ・・・（式１） （３）密着強度 導電性ペースト硬化層の印刷パターンは２×２ｍｍのも
のを用いる。半田濡れ性試験で得られたサンプルをその
まま用い、０．８ｍｍφの錫メッキ軟銅線を２×２ｍｍ
の印刷パターンの中央に立て、糸半田と半田こてにて半
田付けする。次に、引張試験機にて９０°プルテストを
行い、破断時の荷重Ｆ（ｋｇ）を測定する。以下の（式
２）を用いて密着強度Ｔ（ｋｇ／ｍｍ^２）を算出する。 Ｔ＝Ｆ／４ ・・・（式２）

【００３１】

【表１】

【００３２】表１に示すように、実施例２〜５では、導
電性ペースト組成物中のカーボン粉末の含有量を０．１
〜２．５重量部として、それぞれ加熱硬化して得られた
硬化層の性質を調べた。その結果、いずれの実施例にお
いても、半田濡れ性は良好であった。すなわち、ロジン
系の一般フラックスの使用でも優れた半田付け性が得ら
れた。比抵抗の値は、カーボン粉末の含有量と共に若干
増加したが、固体電解コンデンサの陰極部の形成に使用
するには問題ない増加の程度であることを確認した。更
に、密着強度は、いずれの実施例においても差異が無
く、基板との良好な密着性が得られた。一方、導電性ペ
ースト組成物中のカーボン粉末の含有量を４．０重量部
とした比較例１では、加熱硬化して得られた硬化層の性
質が以下のようになった。半田濡れ性は不良であり、比
抵抗の値は１０．０×１０^−４Ω・ｃｍと高い値を示し
た。これは、カーボン粉末の含有量を多くしたために、
硬化層の表面付近にもカーボン粉末が存在し、半田濡れ
性を悪化させ、更に硬化層の比抵抗も低下させたもので
ある。尚、密着強度の測定は、半田濡れ性が不良であっ
たために、錫メッキ軟銅線を立てることができず、測定
不能であった。以上の結果より、カーボン粉末の含有量
は、金属導電性粉末１００重量部に対して０．１重量部
以上３．０重量部以下が好適であることがわかる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によ
り、金属導電性粉末とカーボン粉末とをバインダー樹脂
に分散させた導電性ペースト組成物とすることで、これ
を加熱硬化させて得られる硬化層は、下地側に相対的に
カーボン粉末が偏在し、表面側は主として金属導電性粉
末でなる導電性ペースト硬化層であり、良好な接続性を
要求されるカーボンからなる層と導電性金属からなる層
の形成を、一層で形成できる導電性ペースト組成物とし
て提供することができる。特に、固体電解コンデンサの
陰極部の構成におけるカーボン層と陰極層を一層で形成
することができ、両者間の接続の問題を解決して、導電
性、半田付け性にも優れた導電性ペースト組成物として
提供することができる。更に、本発明の導電性ペースト
組成物を用いて陰極部を構成し、等価直列抵抗が低く、
高周波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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導電性ペースト組成物を加熱硬化させ
て得られる硬化層の断面を模式的に示したものである。

【図２】本発明の固体電解コンデンサの概略断面図であ
る。

【図３】本発明の導電性ペースト組成物によって得られ
た硬化層のガラス基板との界面を観察したレーザー顕微
鏡写真である。

【図４】図３のレーザー顕微鏡写真を模式的に示した図
である。

【図５】固体電解コンデンサの素子の断面を概略的に示
した図である。

【符号の説明】

１ 陽極体 ２ 誘電体層 ３ 電解質層 ４ カーボン層 ５ 陰極層 ６ 導電性ペースト硬化層 ７ 陰極リードフレーム ８ 半田付け ９ 陽極導出線 １０ 陽極リードフレーム １１ 外装樹脂 １２ カーボン粉末 １３ 金属導電性粉末 １４ バインダー樹脂 １５ 下地

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属導電性粉末とカーボン粉末とをバイ
   ンダー樹脂に分散させたことを特徴とする導電性ペース
   ト組成物。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の導電性ペースト組成物
   であって、 前記金属導電性粉末が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ
   −Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種であることを特
   徴とする導電性ペースト組成物。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の導電性ペースト組成物
   であって、 前記金属導電性粉末が、金属粉にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎ
   ｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種を被覆
   してなることを特徴とする導電性ペースト組成物。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の導
   電性ペースト組成物であって、 前記金属導電性粉末の形状が、球状又は粒状であること
   を特徴とする導電性ペースト組成物。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の導電性ペースト組成物
   であって、 前記金属導電性粉末の平均粒径が２μｍ以上３０μｍ以
   下であることを特徴とする導電性ペースト組成物。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の導
   電性ペースト組成物であって、 前記カーボン粉末の含有量が、前記金属導電性粉末１０
   ０重量部に対して０．１重量部以上３．０重量部以下で
   あることを特徴とする導電性ペースト組成物。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の導
   電性ペースト組成物であって、 前記バインダー樹脂は、熱硬化性樹脂であることを特徴
   とする導電性ペースト組成物。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の導電性ペースト組成物
   であって、 前記バインダー樹脂は、フェノール又はフェノール誘導
   体をアルカリ触媒下でホルムアルデヒドと反応して得ら
   れるレゾール型フェノール樹脂であることを特徴とする
   導電性ペースト組成物。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の導電性ペースト組成物
   であって、 前記バインダー樹脂は、数平均分子量がポリスチレン換
   算で１００以上３０００以下のレゾール型フェノール樹
   脂であることを特徴とする導電性ペースト組成物。
10. 【請求項１０】 固体電解質を用いた固体電解コンデン
    サであって、 陰極部が、固体電解質と、請求項１ないし請求項９のい
    ずれかに記載の導電性ペースト組成物とによって形成さ
    れることを特徴とする固体電解コンデンサ。