JP2004087601A

JP2004087601A - Solid electrolytic capacitor

Info

Publication number: JP2004087601A
Application number: JP2002243809A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Hirata; 平田　　義和; Seiji Omura; 大村　　誠司; Atsushi Furusawa; 古澤　　厚志
Original assignee: Sanyo Electronic Components Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2022-08-23
Also published as: JP4307032B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid electrolytic capacitor constituted of successively forming a dielectric oxide film layer, a solid electrolytic layer, a conductive carbon layer, and a silver paint layer on the surface of an anode body consisting of a metallic material having valve action and having improved adhesion between the conductive carbon layer and the silver paint layer, reduced in ESR and tanδ and having high heat resistance and high humidity resistance. <P>SOLUTION: Fine cracks whose width is 1-50μm are formed on the conductive carbon layer. Preferably a 2nd conductive carbon layer having fine cracks is formed on a 1st conductive carbon layer having no cracks. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は弁金属からなる陽極体の表面に、誘電体皮膜層及び固体電解質層を順次形成した固体電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化、高速化に伴って、コンデンサ分野においても小型、高容量でかつ低インピーダンスの固体電解コンデンサが要求されている。
【０００３】
現在、弁金属からなる陽極体の表面に、誘電体皮膜層及び固体電解質層を順次形成した固体電解コンデンサとして図４に示すような構成を有するものが知られている。
【０００４】
この固体電解コンデンサは弁作用金属（タンタル、ニオブ、チタン、アルミニウム等）の焼結体からなる陽極体１表面に、該陽極体表面を酸化させた誘電体皮膜層２、二酸化マンガン等の導電性無機材料、或いはＴＣＮＱ錯塩、導電性ポリマー等の導電性有機材料からなる固体電解質層３、グラファイトを含有する導電性カーボン層４、銀ペイント層５を順次形成してコンデンサ素子１５を構成し、前記陽極体１の一端面に植立された陽極リードピン１６に陽極端子６１を溶接し、前記銀ペイント層５に陰極端子６２をろう接し、前記コンデンサ素子１５の外側にをエポキシ樹脂等からなる外装樹脂層７にて被覆密封したものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような固体電解コンデンサにおいては陰極部分が複数の材料（固体電解質層、導電性カーボン層、銀ペイント層）を積層させて構成され、各層の材料を変えることによる、ＥＳＲの低減及び耐熱性、耐湿性の向上の研究が繰り返された。
【０００６】
しかし、最近では導電性ポリマーを固体電解質層に用いる等の各層の抵抗を低減させる技術が発達してきたため、今度は層と層との間の抵抗が無視できない程のレベルになってきており、さらにＥＳＲを低減するためには層と層との密着性を高めることが必要となっている。
【０００７】
そこで本発明では、弁作用を有する金属材からなる陽極体表面に、誘電体酸化皮膜層、固体電解質層、導電性カーボン層、銀ペイント層を順次形成させた固体電解コンデンサおいて、
導電性カーボン層と銀ペイント層の密着性を向上させることにより、ＥＳＲの低減及び耐熱性、耐湿性の向上させる目的する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
導電性カーボン層と銀ペイント層の密着性を向上させる手段として、各層の接触面積を増やす方法が知られている。しかし、導電性ポリマーからなる固体電解質層は、周知の化学重合法や電解重合法により薄膜状に形成され、その表面は平滑になりやすく、また前記固体電解質層上に形成する導電性カーボン層も平滑に形成されやすい。そのため導電性カーボン層の表面積が狭くなり前記導電性カーボン層と前記銀ペイント層との密着性が悪くなる。
【０００９】
そこで本発明では図１に示すように、前記導電性カーボン層形成時に前記導電性カーボン層表面に幅が１〜５０μｍの微細なクラックが形成されるように塗布し、導電性カーボン層の表面積を十分に拡大させた上に銀ペイントを塗布し銀ペイント層を形成することで密着性を向上し、層間におけるＥＳＲを低減させることができる。
【００１０】
また、導電性カーボン層の形成工程を２回に分け、１層目をクラックの無い均一な導電性カーボン層で形成し、２層目を上記のクラック入り導電性カーボン層で形成することにより、固体電解質層との密着性を悪化させることなく銀ペイント層との密着性を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態における固体電解コンデンサは、図２に示すように弁作用金属（タンタル、ニオブ、チタン、アルミニウム等）の焼結体からなる陽極体１表面に、該陽極体表面を酸化させた誘電体皮膜層２、二酸化マンガン等の導電性無機材料、或いはＴＣＮＱ錯塩、導電性ポリマー等の導電性有機材料からなる固体電解質層３、導電性カーボン層４、銀ペイント層５を順次形成してコンデンサ素子１５を構成し、前記陽極体１の一端面に植立された陽極リードピン１６に陽極端子６１を溶接し、前記銀ペイント層５に陰極端子６２をろう接し、前記コンデンサ素子１５の外側にをエポキシ樹脂等からなる外装樹脂層７にて被覆密封したものである。
【００１２】
導電性カーボン層４及び銀ペイント層５は固体電解質層３の表面に、水または有機溶媒等に分散させた導電性カーボン及び銀を順次塗布して乾燥することで形成される。
【００１３】
本発明で用いる微細なクラックを導電性カーボン層に形成させるには、導電性カーボン含有溶液中の導電性カーボン粉末の粒子径を１０〜１００ｎｍのものを用い、形成させる導電性カーボン層の厚さを０．３〜１μｍにすることで可能となる。さらに、導電性カーボン含有溶液中の結着剤の含有量を０〜５ｗｔ％にすることで導電性カーボン層形成時の層の結着力を下げ、よりクラックを発生させやすくすることができる。
【００１４】
ここで導電性カーボン含有溶液に用いる結着剤として、水溶性であるメチルセルロース、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコ−ル、メタクリル酸メチルまたはその誘導体から選ばれる少なくとも１種の化合物を含むことが望ましい。
【００１５】
また、図３に示すように導電性カーボン層４の形成工程を２回に分け、１層目をクラックの無い均一な導電性カーボン層４１で形成し、２層目を上記のクラック入り導電性カーボン層４２で形成すると、固体電解質層３との密着性を悪化させることなく銀ペイント層５との密着性を向上させることができる。この時、１層目の導電性カーボン層４１は厚さを０．　３〜０．　６μｍにし、結着剤の重量は導電性カーボン粉末の重量の１０〜２０ｗｔ％とし、２層目の結着剤の重量は導電性カーボン粉末の重量の０〜５ｗｔ％にすると効果的である。
【００１６】
以下に本発明について実施例をあげて詳しく説明する。
【００１７】
（実施例１）タンタル粉末を用いて外形４．４×３．３×０．９ｍｍの陽極焼結素子を作製し、該素子の表面に化成（電解酸化）処理を施してタンタル酸化物からなる誘電体皮膜層を形成し、次いでポリピロールからなる固体電解質層を形成した。次に平均粒子径が約２５ｎｍの導電性カーボン粉末からなる導電性カーボン溶液を該固体電解質上に塗布し、それを１５０℃で３０分間乾燥させた。
【００１８】
導電性カーボン溶液の組成は導電性カーボン粉末：メチルセルロース：純水＝１０：０．１：１００（重量比）とした。その後、表面を観察すると幅が１０μｍ程度、長さが５０〜５００μｍのクラックが全体的に確認できた。また導電性カーボン層の厚さは０．４μｍであった。
【００１９】
その後、該導電性カーボン層上に銀ペイント層を形成しコンデンサ素子を完成させた。
【００２０】
（実施例２）導電性カーボン溶液の組成を導電性カーボン粉末：メチルセルロース：純水＝５：０．１：１００（重量比）としたこと以外は実施例１と同様の方法で作製した。乾燥後、導電性カーボン層表面には幅が２０μｍ程度のクラックが全体的に確認できた。また導電性カーボン層の厚さは０．６μｍであった。
【００２１】
（実施例３）タンタル粉末を用いて外形４．４×３．３×０．９ｍｍの陽極焼結素子を作製し、該素子の表面に化成（電解酸化）処理を施してタンタル酸化物からなる誘電体皮膜層を形成し、次いでポリピロールからなる固体電解質層を形成した。次に平均粒子径が約２５ｎｍの導電性カーボン粉末からなる導電性カーボン溶液を該固体電解質上に塗布し、それを１５０℃で３０分間乾燥させクラックの無い導電性カーボン層１を形成した。導電性カーボン層１に用いた導電性カーボン溶液の組成は導電性カーボン粉末：メチルセルロース：純水＝５：１：１００（重量比）とした。さらにその上に平均粒子径が約２５ｎｍの導電性カーボン粉末からなる導電性カーボン溶液を該固体電解質上に塗布し、それを１５０℃で３０分間乾燥させクラックの有る導電性カーボン層２を形成した。導電性カーボン層２に用いた導電性カーボン溶液の組成は導電性カーボン粉末：メチルセルロース：純水＝５：０．１：１００（重量比）とした。カーボン層１は平坦な表面状態であるのに対し、カーボン層２は幅が２０μｍ程度のクラックが全体的に分布していた。導電性カーボン層１及び２の厚さはそれぞれ、０．４μｍ、０．４μｍであった。その後、実施例１と同様の方法で作製した。
【００２２】
（実施例４）導電性カーボン溶液の組成を導電性カーボン粉末：メチルセルロース：純水＝３：０．３：１００（重量比）としたこと以外は実施例１と同様の方法で作製した。導電性カーボン層の厚さは０．３μｍ程度あった。導電性カーボン層表面には幅が１０μｍのクラックが全体的に確認できた。
【００２３】
（比較例１）導電性カーボン溶液の組成を導電性カーボン粉末：メチルセルロース：純水＝５：１：１００（重量比）としたこと以外は実施例１と同様の方法で作製した。導電性カーボン層の厚みは０．６μｍであった。導電性カーボン層表面にはクラックが確認できなかった。
【００２４】
（比較例２）タンタル粉末を用いて外形４．４×３．３×０．９ｍｍの陽極焼結素子を作製し、該素子の表面に化成（電解酸化）処理を施してタンタル酸化物からなる誘電体皮膜層を形成し、次いでポリピロールからなる固体電解質層を形成した。次に平均粒子径が約２５ｎｍの導電性カーボン粉末からなる導電性カーボン溶液を該固体電解質上に塗布し、それを１５０℃で３０分間乾燥させ導電性カーボン層１を形成した。さらに、同様の導電性カーボン溶液を用い前記導電性カーボン層１上に導電性カーボン層２を形成した。導電性カーボン溶液の組成は導電性カーボン粉末：メチルセルロース：純水＝５：１：１００（重量比）とした。導電性カーボン層１及び２の厚さはそれぞれ、０．６μｍ、０．６μｍであった。導電性カーボン層１及び２の表面にはクラックが確認できなかった。その後は実施例１と同様の方法で作製した。
【００２５】
（比較例３）　タンタル粉末を用いて外形４．４×３．３×０．９ｍｍの陽極焼結素子を作製し、該素子の表面に化成（電解酸化）処理を施してタンタル酸化物からなる誘電体皮膜層を形成し、次いでポリピロールからなる固体電解質層を形成した。次に平均粒子径が約１２０ｎｍの導電性カーボン粉末からなる導電性カーボン溶液を該固体電解質上に塗布し、それを１５０℃で３０分間乾燥させ形成した。導電性カーボン溶液の組成は導電性カーボン粉末：メチルセルロース：純水＝１０：０．１：１００（重量比）とした。これを３回繰り返して導電性カーボン層の厚さを１μｍ程度に調整した。導電性カーボン層表面には幅が６０μｍのクラックが全体的に確認できた。その後は実施例１と同様の方法で作製した。
【００２６】
実施例１〜４、比較例１〜３におけるコンデンサについて、高温負荷試験（１０５℃・５００時間）前後の電気特性を表１に、耐湿無負荷試験（６０℃・９０％ＲＨ・５００時間）前後の電気特性表２に示す。
【００２７】
表１、表２において静電容量は１２０Ｈｚで測定したものであり、ＥＳＲは１００Ｈｚで測定したものであり、ｔａｎδは１２０Ｈｚで測定したものである。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【表２】

【００３０】
表１、表２を見ればわかるように実施例１〜４においては、比較例１〜３に比べてＥＳＲ初期値において２〜３ｍΩ低い値が得られた。また高温負荷試験および耐湿無負荷試験でもＥＳＲにおいて劣化の少ない優れた結果を示している。これは導電性カーボン層と銀ペイント層の密着性が向上したためと考えられる。また（比較例３）の結果から分かるように導電性カーボン層に発生するクラックは導電性カーボン粉末の粒子径が大きい、或いは導電性カーボン層が厚いほど大きくなりＥＳＲの低減効果は少なくなる。逆に、導電性カーボン粉末の粒子径が小さく、導電性カーボン層の厚さを５０μｍ以下でクラックを発生させると、幅が１０μｍ程度のものが得られＥＳＲの低減効果も大きくなる。さらに導電性カーボン層形成の際に２層に分けて形成し、１層目にクラックの無い導電性カーボン層を形成し、２層目に微細なクラックが入った導電性カーボン層を形成したもの（実施例３）では特に優れた特性を示した。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、弁作用を有する金属材からなる陽極体表面に、誘電体酸化皮膜層、固体電解質層、導電性カーボン層、及び銀ペイント層を順次形成した固体電解コンデンサにおいて、
導電性カーボン層と銀ペイント層との密着性が改善され、ＥＳＲ及びｔａｎδが小さく、耐熱性及び耐湿性にも優れた固体電解コンデンサが提供できる。また導電性カーボン層と銀ペイント層との接触面積が拡大されることにより、銀ペイント層が剥がれにくくなり不良品の減少につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による導電性カーボン層表面図である。
【図２】本発明による導電性カーボン層に微細なクラックが入った固体電解コンデンサの断面図である。
【図３】本発明による導電性カーボン層を２層に分けて構成した固体電解コンデンサの断面図である。
【図４】従来の固体電解コンデンサの断面図である。
【符号の説明】
１　　　陽極体
１５　　コンデンサ素子
１６　　陽極リードピン
２　　　誘電体皮膜層
３　　　固体電解質層
４　　　導電性カーボン層
４１　　導電性カーボン層１（クラック無し）
４２　　導電性カーボン層２（クラック有り）
５　　　銀ペイント層
６１　陽極リード端子
６２　陰極リード端子
７　　　外装樹脂層
８　　　クラック[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid electrolytic capacitor in which a dielectric film layer and a solid electrolyte layer are sequentially formed on a surface of an anode body made of a valve metal.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, with the miniaturization and speeding-up of electronic devices, a small, high-capacity, low-impedance solid electrolytic capacitor is also required in the field of capacitors.
[0003]
At present, a solid electrolytic capacitor having a configuration as shown in FIG. 4 is known as a solid electrolytic capacitor in which a dielectric film layer and a solid electrolyte layer are sequentially formed on the surface of an anode body made of a valve metal.
[0004]
This solid electrolytic capacitor has an anode body 1 made of a sintered body of a valve metal (tantalum, niobium, titanium, aluminum, etc.), a dielectric coating layer 2 oxidized on the anode body surface, and a conductive material such as manganese dioxide. A capacitor element 15 is formed by sequentially forming a solid electrolyte layer 3 made of an inorganic material or a conductive organic material such as a TCNQ complex salt or a conductive polymer, a conductive carbon layer 4 containing graphite, and a silver paint layer 5, The anode terminal 61 is welded to the anode lead pin 16 implanted on one end surface of the anode body 1, the cathode terminal 62 is soldered to the silver paint layer 5, and the exterior of the capacitor element 15 is made of an epoxy resin or the like. It was covered and sealed with layer 7.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the solid electrolytic capacitor as described above, the cathode portion is formed by laminating a plurality of materials (solid electrolyte layer, conductive carbon layer, silver paint layer), and the ESR is reduced and the heat resistance is improved by changing the material of each layer. Research on improving moisture resistance was repeated.
[0006]
However, recently, a technology for reducing the resistance of each layer, such as using a conductive polymer for the solid electrolyte layer, has been developed, so that the resistance between the layers has become a level that cannot be ignored. In order to reduce ESR, it is necessary to increase the adhesion between layers.
[0007]
Thus, in the present invention, a solid electrolytic capacitor in which a dielectric oxide film layer, a solid electrolyte layer, a conductive carbon layer, and a silver paint layer are sequentially formed on the anode body surface made of a metal material having a valve action,
The purpose is to reduce ESR and improve heat resistance and moisture resistance by improving the adhesion between the conductive carbon layer and the silver paint layer.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a means for improving the adhesion between the conductive carbon layer and the silver paint layer, a method of increasing the contact area of each layer is known. However, the solid electrolyte layer made of a conductive polymer is formed into a thin film by a well-known chemical polymerization method or electrolytic polymerization method, the surface of which is likely to be smooth, and the conductive carbon layer formed on the solid electrolyte layer is also It is easy to form smoothly. Therefore, the surface area of the conductive carbon layer is reduced, and the adhesion between the conductive carbon layer and the silver paint layer is deteriorated.
[0009]
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1, when the conductive carbon layer is formed, the conductive carbon layer is applied so that fine cracks having a width of 1 to 50 μm are formed on the surface thereof, and the surface area of the conductive carbon layer is reduced. By forming a silver paint layer by applying a silver paint on a sufficiently enlarged surface, the adhesion can be improved, and the ESR between the layers can be reduced.
[0010]
Also, the conductive carbon layer forming process is divided into two steps, the first layer is formed by a crack-free uniform conductive carbon layer, and the second layer is formed by the cracked conductive carbon layer. The adhesion with the silver paint layer can be improved without deteriorating the adhesion with the solid electrolyte layer.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As shown in FIG. 2, the solid electrolytic capacitor according to one embodiment of the present invention oxidizes the surface of the anode body 1 made of a sintered body of a valve metal (tantalum, niobium, titanium, aluminum, etc.). A dielectric film layer 2, a solid electrolyte layer 3, a conductive carbon layer 4, and a silver paint layer 5 made of a conductive inorganic material such as manganese dioxide or a conductive organic material such as a TCNQ complex salt or a conductive polymer are sequentially formed. The anode terminal 61 is welded to the anode lead pin 16 planted on one end surface of the anode body 1, the cathode terminal 62 is soldered to the silver paint layer 5, and the outside of the capacitor element 15 is formed. Is sealed with an exterior resin layer 7 made of an epoxy resin or the like.
[0012]
The conductive carbon layer 4 and the silver paint layer 5 are formed by sequentially applying and drying conductive carbon and silver dispersed in water or an organic solvent on the surface of the solid electrolyte layer 3.
[0013]
In order to form fine cracks in the conductive carbon layer used in the present invention, the conductive carbon powder in the conductive carbon-containing solution has a particle diameter of 10 to 100 nm, and the thickness of the conductive carbon layer to be formed is Is set to 0.3 to 1 μm. Further, by setting the content of the binder in the conductive carbon-containing solution to 0 to 5 wt%, the binding force of the layer at the time of forming the conductive carbon layer can be lowered, and cracks can be more easily generated.
[0014]
Here, it is desirable that the binder used in the conductive carbon-containing solution contains at least one compound selected from water-soluble methylcellulose, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, methyl methacrylate or a derivative thereof.
[0015]
Also, as shown in FIG. 3, the step of forming the conductive carbon layer 4 is divided into two steps, the first layer is formed of a crack-free uniform conductive carbon layer 41, and the second layer is formed of the cracked conductive layer. When formed with the carbon layer 42, the adhesion with the silver paint layer 5 can be improved without deteriorating the adhesion with the solid electrolyte layer 3. At this time, the first conductive carbon layer 41 has a thickness of 0.1 mm. 3-0. It is effective that the thickness is 6 μm, the weight of the binder is 10 to 20 wt% of the weight of the conductive carbon powder, and the weight of the second layer binder is 0 to 5 wt% of the weight of the conductive carbon powder.
[0016]
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[0017]
(Example 1) An anode sintered element having an outer diameter of 4.4 x 3.3 x 0.9 mm was manufactured using tantalum powder, and the surface of the element was subjected to a chemical (electrolytic oxidation) treatment to be made of tantalum oxide. A dielectric film layer was formed, and then a solid electrolyte layer made of polypyrrole was formed. Next, a conductive carbon solution comprising a conductive carbon powder having an average particle size of about 25 nm was applied on the solid electrolyte, and dried at 150 ° C. for 30 minutes.
[0018]
The composition of the conductive carbon solution was set to conductive carbon powder: methyl cellulose: pure water = 10: 0.1: 100 (weight ratio). Thereafter, when the surface was observed, cracks having a width of about 10 μm and a length of 50 to 500 μm were entirely confirmed. The thickness of the conductive carbon layer was 0.4 μm.
[0019]
Thereafter, a silver paint layer was formed on the conductive carbon layer to complete a capacitor element.
[0020]
(Example 2) A conductive carbon solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of the conductive carbon powder was changed to conductive carbon powder: methyl cellulose: pure water = 5: 0.1: 100 (weight ratio). After drying, cracks having a width of about 20 μm were entirely observed on the surface of the conductive carbon layer. The thickness of the conductive carbon layer was 0.6 μm.
[0021]
(Example 3) An anode sintered element having an outer diameter of 4.4 x 3.3 x 0.9 mm was manufactured using tantalum powder, and the surface of the element was subjected to a chemical conversion (electrolytic oxidation) treatment to be made of tantalum oxide. A dielectric film layer was formed, and then a solid electrolyte layer made of polypyrrole was formed. Next, a conductive carbon solution comprising a conductive carbon powder having an average particle diameter of about 25 nm was applied on the solid electrolyte, and dried at 150 ° C. for 30 minutes to form a conductive carbon layer 1 without cracks. The composition of the conductive carbon solution used for the conductive carbon layer 1 was conductive carbon powder: methyl cellulose: pure water = 5: 1: 100 (weight ratio). Further, a conductive carbon solution comprising a conductive carbon powder having an average particle size of about 25 nm was further applied on the solid electrolyte, and dried at 150 ° C. for 30 minutes to form a conductive carbon layer 2 having cracks. . The composition of the conductive carbon solution used for the conductive carbon layer 2 was conductive carbon powder: methyl cellulose: pure water = 5: 0.1: 100 (weight ratio). The carbon layer 1 had a flat surface state, whereas the carbon layer 2 had cracks with a width of about 20 μm distributed throughout. The thicknesses of the

conductive carbon layers

1 and 2 were 0.4 μm and 0.4 μm, respectively. Thereafter, it was manufactured in the same manner as in Example 1.
[0022]
(Example 4) A conductive carbon solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of the conductive carbon powder was changed to conductive carbon powder: methylcellulose: pure water = 3: 0.3: 100 (weight ratio). The thickness of the conductive carbon layer was about 0.3 μm. Cracks having a width of 10 μm were entirely observed on the surface of the conductive carbon layer.
[0023]
Comparative Example 1 A conductive carbon solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of the conductive carbon solution was changed to conductive carbon powder: methyl cellulose: pure water = 5: 1: 100 (weight ratio). The thickness of the conductive carbon layer was 0.6 μm. No crack was observed on the surface of the conductive carbon layer.
[0024]
(Comparative Example 2) An anode sintered element having an outer diameter of 4.4 x 3.3 x 0.9 mm was prepared using tantalum powder, and the surface of the element was subjected to a chemical conversion (electrolytic oxidation) treatment to be made of tantalum oxide. A dielectric film layer was formed, and then a solid electrolyte layer made of polypyrrole was formed. Next, a conductive carbon solution comprising a conductive carbon powder having an average particle diameter of about 25 nm was applied onto the solid electrolyte, and dried at 150 ° C. for 30 minutes to form a conductive carbon layer 1. Further, a conductive carbon layer 2 was formed on the conductive carbon layer 1 using the same conductive carbon solution. The composition of the conductive carbon solution was set to conductive carbon powder: methyl cellulose: pure water = 5: 1: 100 (weight ratio). The thicknesses of the

conductive carbon layers

1 and 2 were 0.6 μm and 0.6 μm, respectively. No crack was observed on the surfaces of the

conductive carbon layers

1 and 2. Thereafter, it was manufactured in the same manner as in Example 1.
[0025]
(Comparative Example 3) An anode sintered element having an outer diameter of 4.4 x 3.3 x 0.9 mm was prepared using tantalum powder, and the surface of the element was subjected to a chemical conversion (electrolytic oxidation) treatment to be made of tantalum oxide. A dielectric film layer was formed, and then a solid electrolyte layer made of polypyrrole was formed. Next, a conductive carbon solution composed of a conductive carbon powder having an average particle diameter of about 120 nm was applied on the solid electrolyte, and dried at 150 ° C. for 30 minutes to form. The composition of the conductive carbon solution was set to conductive carbon powder: methyl cellulose: pure water = 10: 0.1: 100 (weight ratio). This was repeated three times to adjust the thickness of the conductive carbon layer to about 1 μm. A crack having a width of 60 μm was entirely observed on the surface of the conductive carbon layer. Thereafter, it was manufactured in the same manner as in Example 1.
[0026]
Table 1 shows the electrical characteristics of the capacitors in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 before and after a high-temperature load test (105 ° C., 500 hours). Table 2 shows the electrical characteristics.
[0027]
In Tables 1 and 2, the capacitance is measured at 120 Hz, the ESR is measured at 100 Hz, and the tan δ is measured at 120 Hz.
[0028]
[Table 1]

[0029]
[Table 2]

[0030]
As can be seen from Tables 1 and 2, in Examples 1 to 4, a value lower by 2 to 3 mΩ in the ESR initial value was obtained than in Comparative Examples 1 to 3. The high-temperature load test and the humidity-free no-load test also show excellent results with little deterioration in ESR. This is probably because the adhesion between the conductive carbon layer and the silver paint layer was improved. Further, as can be seen from the results of (Comparative Example 3), cracks generated in the conductive carbon layer are larger as the particle size of the conductive carbon powder is larger or the conductive carbon layer is thicker, and the effect of reducing the ESR is reduced. Conversely, if the conductive carbon powder has a small particle diameter and the conductive carbon layer has a thickness of 50 μm or less and cracks are generated, the conductive carbon layer having a width of about 10 μm is obtained, and the effect of reducing the ESR is increased. In addition, when forming a conductive carbon layer, the conductive carbon layer is divided into two layers, a conductive carbon layer having no crack is formed as a first layer, and a conductive carbon layer having fine cracks is formed as a second layer. (Example 3) showed particularly excellent characteristics.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, a solid electrolytic capacitor in which a dielectric oxide film layer, a solid electrolyte layer, a conductive carbon layer, and a silver paint layer are sequentially formed on the surface of an anode body made of a metal material having a valve action,
A solid electrolytic capacitor having improved adhesion between the conductive carbon layer and the silver paint layer, low ESR and tan δ, and excellent heat resistance and moisture resistance can be provided. In addition, since the contact area between the conductive carbon layer and the silver paint layer is increased, the silver paint layer is less likely to peel off, leading to a reduction in defective products.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a surface view of a conductive carbon layer according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a solid electrolytic capacitor having fine cracks in a conductive carbon layer according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a solid electrolytic capacitor in which a conductive carbon layer according to the present invention is divided into two layers.
FIG. 4 is a sectional view of a conventional solid electrolytic capacitor.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 anode body 15 capacitor element 16 anode lead pin 2 dielectric film layer 3 solid electrolyte layer 4 conductive carbon layer 41 conductive carbon layer 1 (no crack)
42 conductive carbon layer 2 (with cracks)
5 Silver paint layer 61 Anode lead terminal 62 Cathode lead terminal 7 Exterior resin layer 8 Crack

Claims

In a solid electrolytic capacitor in which a dielectric oxide film layer, a solid electrolyte layer, a conductive carbon layer, and a silver paint layer are sequentially formed on the anode body surface made of a metal material having a valve action,
A solid electrolytic capacitor, wherein the conductive carbon layer has fine cracks having a width of 1 to 50 μm.

2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the conductive carbon powder forming the conductive carbon layer has a particle size of 10 to 100 nm.

2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein said conductive carbon layer has a thickness of 0.3 to 1 [mu] m.

2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the conductive carbon layer contains a binder, and the weight of the binder is 0.1 to 5 wt% of the weight of the conductive carbon powder.

The solid electrolytic capacitor according to claim 4, wherein the binder contains at least one compound selected from methylcellulose, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, methyl methacrylate, and derivatives thereof.

2. The solid electrolytic device according to claim 1, wherein the conductive carbon layer has a structure in which a second conductive carbon layer having fine cracks is formed on a first conductive carbon layer having no cracks. Capacitors.