JP2008235425A - 固体電解コンデンサ素子およびそれを備えた固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】 低ＥＳＲを実現することができる固体電解コンデンサ素子およびそれを備えた固体電解コンデンサを提供する。
【解決手段】 固体電解コンデンサ素子（１００）は、弁作用金属からなる陽極箔（１１）の表面上に導電性高分子からなる固体電解質層（１２ａ，１２ｂ）と陰極層（１４ａ，１４ｂ）とが順に設けられ、陽極箔には陽極箔の厚さ方向に貫通する貫通孔（１６）が少なくとも１つ形成され、貫通孔には、陽極箔の一面側の固体電解質層と陽極箔の他面側の固体電解質層とを電気的に接続する接続手段が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、固体電解コンデンサ素子およびそれを備えた固体電解コンデンサに関する。

機能性高分子固体電解コンデンサは、電解コンデンサの中でも周波数特性が優れていることから、注目されている。とりわけ、パーソナルコンピュータ、サーバ等のＣＰＵ（中央演算処理装置）に接続される機能性固体電解コンデンサについては、高速化および高周波化が進んでいる。この機能性固体電解コンデンサは、電源ラインに最適な表面実装型コンデンサであり、デカップリング回路にも適している。

最近では、数百μＦの容量を持ち、１００ｋＨｚ周波数帯域でのＥＳＲ（等価直列抵抗）が２ｍΩ〜１０ｍΩ以下であり、１０ＭＨｚ周波数帯域でのＥＳＬ（等価直列インダクタンス）が１ｐＨ程度の表面実装型の固体電解コンデンサが開発されている。そのほか、複数の固体電解コンデンサ素子が積層された高容量コンデンサも開発されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特開２００６−１５６９５１号公報 特開２００６−１２８２４７号公報

これらの機能性固体電解コンデンサには、さらなる高容量および低ＥＳＲ化が要求されている。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、低ＥＳＲを実現することができる固体電解コンデンサ素子およびそれを備えた固体電解コンデンサを提供することを目的とする。

本発明に係る固体電解コンデンサ素子は、弁作用金属からなる陽極箔の表面上に導電性高分子からなる固体電解質層と陰極層とが順に設けられ、陽極箔には陽極箔の厚さ方向に貫通する貫通孔が少なくとも１つ形成され、貫通孔には、陽極箔の一面側の固体電解質層と陽極箔の他面側の固体電解質層とを電気的に接続する接続手段が設けられていることを特徴とするものである。

本発明に係る固体電解コンデンサ素子においては、貫通孔を介して陽極箔の一面側の固体電解質層と陽極箔の他面側の固体電解質層とが電気的に接続される。それにより、陽極箔の一面側の固体電解質層の各部から他面側の陰極層までまたは他面側の固体電解質層の各部から一面側の陰極層までの陰極引出距離が低減される。それにより、陽極箔の一面側および他面側のいずれの陰極層を陰極引出端子として用いても、ＥＳＲが低減される。

接続手段は、陽極箔の一面側の固体電解質層と陽極箔の他面側の固体電解質層とを接続する固体電解質を含んでいてもよい。また、接続手段は、陽極箔の一面側の陰極層と陽極箔の他面側の陰極層とを接続する電極を含んでいてもよい。

本発明に係る固体電解コンデンサは、請求項１〜４のいずれかの固体電解コンデンサ素子を少なくとも１つ備えることを特徴とするものである。本発明に係る固体電解コンデンサにおいては、貫通孔を介して陽極箔の一面側の固体電解質層と陽極箔の他面側の固体電解質層とが電気的に接続される。それにより、陽極箔の一面側の固体電解質層の各部から他面側の陰極層までまたは他面側の固体電解質層の各部から一面側の陰極層までの陰極引出距離が低減される。それにより、陽極箔の一面側および他面側のいずれの陰極層を陰極引出端子として用いても、ＥＳＲが低減される。

固体電解コンデンサ素子は、熱硬化性樹脂で外装されていてもよい。この場合、本発明に係る固体電解コンデンサは、安価に製造することができる。

本発明に係る固体電解コンデンサは、陰極端子を備え固体電解コンデンサ素子が配置され陰極層と導通する導電性基板と、導電性基板に接続され固体電解コンデンサ素子を覆う金属キャップと、をさらに備えていてもよい。この場合、本発明に係る固体電解コンデンサは、高い耐湿性能を実現する。また、導電性基板が陰極として機能することから、ＥＳＬを低減させることができる。

導電性基板は、少なくとも１つの貫通孔を有し、固体電解コンデンサ素子は、陽極箔から貫通孔を介して外部に引き出された陽極端子を備えていてもよい。また、貫通孔における導電性基板と陽極端子との間に、絶縁部材が設けられていてもよい。また、固体電解コンデンサ素子は複数設けられ、複数の固体電解コンデンサ素子は、互いに積層されていてもよい。また、複数の固体電解コンデンサ素子の互いに対向する陰極層は、導電性接着剤によって接着されていてもよい。また、導電性接着剤は、金属粒子および熱硬化性樹脂を含んでいてもよい。

複数の固体電解コンデンサ素子の貫通孔は、互いに連通していてもよい。また、貫通孔には、導電性接着剤が充填されていてもよい。また、複数の固体電解コンデンサ素子の陽極箔は、それぞれ陽極引出部を備え、各陽極引出部は、互いに接続されていてもよい。

本発明によれば、低ＥＳＲを実現することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る固体電解コンデンサ素子１００を説明するための図である。図１（ａ）は、固体電解コンデンサ素子１００の上面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図１（ｄ）は、図１（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。図１（ｅ）は、図１（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、固体電解コンデンサ素子１００は、陽極箔１１の上下左右の全周に固体電解質層１２ａ、カーボンペースト層１３ａおよび陰極層１４ａ，１４ｂが順に積層された構造を有する。

陽極箔１１は、表面に誘電体酸化皮膜（図示せず）が形成された弁金属からなる。陽極箔１１に用いられる弁金属としては、アルミニウム等の金属があげられる。誘電体酸化皮膜は、弁金属の表面にエッチング処理および化成酸化処理を施すことによって形成することができる。固体電解質層１２ａ，１２ｂは、導電性高分子からなる。例えば、固体電解質層１２ａ，１２ｂとして、ＰＥＤＴ（３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン）等を用いることができる。カーボンペースト層１３ａ，１３ｂは、カーボンペーストからなる。陰極層１４ａ，１４ｂは、銀ペースト等の導電体からなる。

図１（ｂ）に示すように、図１（ａ）のＡ−Ａ線方向における陽極箔１１の両端部においては、固体電解質層１２ａが固体電解質によって固体電解質層１２ｂと接続され、カーボンペースト層１３ａがカーボンペーストによってカーボンペースト層１３ｂと接続され、陰極層１４ａが銀ペースト等の導電体によって陰極層１４ｂと接続されている。

また、図１（ａ）および図１（ｃ）に示すように、図１（ａ）のＢ−Ｂ線方向における陽極箔１１の両端部においては、固体電解質層１２ａ，１２ｂ、カーボンペースト層１３ａ，１３ｂおよび陰極層１４ａ，１４ｂが形成されていない。図１（ａ）のＢ−Ｂ線方向における陽極箔１１の両端部は、陽極引出部として機能する。図１（ａ）のＢ−Ｂ線方向における陽極箔１１の両端部においては、固体電解質層１２ａが露出する部分に絶縁層１５ａが形成され、固体電解質層１２ｂが露出する部分に絶縁層１５ｂが形成されている。それにより、固体電解質層１２ａ，１２ｂから固体電解質が染み上がることが防止される。絶縁層１５ａ，１５ｂは、例えば、シリコン樹脂やエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等の絶縁性を備えた合成樹脂からなる。

また、図１（ａ）、図１（ｄ）および図１（ｅ）に示すように、陽極箔１１の固体電解質層１２ａ，１２ｂが形成されている領域には、陽極箔１１の厚み方向に貫通する貫通孔１６が形成されている。貫通孔１６においては、固体電解質層１２ａが固体電解質によって固体電解質層１２ｂと接続され、カーボンペースト層１３ａがカーボンペーストによってカーボンペースト層１３ｂと接続され、陰極層１４ａが銀ペースト等の導電体によって陰極層１４ｂと接続されている。貫通孔１６の径は、例えば１ｍｍ〜２ｍｍで、陽極箔１１の固体電解質１２ａ，１２ｂが形成されている領域の面積の１％〜３％程度である。

本実施の形態においては、貫通孔１６を介して固体電解質層１２ａと固体電解質層１２ｂとが電気的に接続される。それにより、固体電解質層１２ａの各部から陰極層１４ｂまでの陰極引出距離が低減される。固体電解質層１２ａの貫通孔１６近傍の領域から陽極箔１１の端部を経由した陰極層１４ｂまでの距離に比較して、固体電解質層１２ａの貫通孔１６近傍の領域から貫通孔１６を経由した陰極層１４ｂまでの距離が小さくなるからである。したがって、陰極層１４ｂを陰極引出端子として用いれば、固体電解質層１２ａから陰極層１４ｂまでの電気抵抗が低減される。その結果、ＥＳＲが低減される。陰極層１４ａを陰極引出端子として用いた場合においても、同様にＥＳＲが低減される。なお、貫通孔１６は、陽極箔１１の固体電解質層１２ａ，１２ｂが形成されている領域の中央に形成されていることが好ましい。陰極引出距離が小さくなるからである。

なお、貫通孔１６は、複数設けられていてもよい。また、貫通孔１６においては固体電解質層１２ａと固体電解質層１２ｂとが電気的に接続されていれば、ＥＳＲが低減される。したがって、貫通孔１６において、カーボンペースト層１３ａがカーボンペースト層１３ｂと接続されていなくてもよく、陰極層１４ａが陰極層１４ｂと接続されていなくてもよい。ただし、カーボンペースト層１３ａとカーボンペースト層１３ｂとが接続されている場合には、電気抵抗が低減される。それにより、ＥＳＲ低減効果が大きくなる。また、陰極層１４ａが陰極層１４ｂと接続されている場合には、電気抵抗がさらに低減される。それにより、ＥＳＲ低減効果がさらに大きくなる。

陽極箔１１は、誘電体酸化皮膜が形成された弁金属を所定の形状に抜き取って貫通孔を設けることによって形成することができる。この抜き取り工程および貫通工程において、陽極箔１１の端面および貫通孔において弁金属が露出し、誘電体酸化皮膜の欠損が発生する。したがって、露出した弁金属上に酸化皮膜を新たに形成する必要がある。例えば、抜き取り工程および貫通工程後に化成処理および熱処理を数回施すことによって、弁金属の露出部に誘電体酸化皮膜を新たに形成することができる。この化成処理は、アジピン酸アンモニウム濃度０．５ｗｔ％〜２ｗｔ％を主体とした化成液を用いて誘電体酸化皮膜の化成電圧値に近似した電圧で行われる。また、熱処理は、２００℃〜２８０℃の温度範囲で行われる。

固体電解質層１２ａ，１２ｂは、酸化剤を用いて重合性モノマーを重合させることによって形成することができる。この場合に用いる溶剤は、例えば、重合性モノマーと揮発性溶媒とからなる混合溶剤である。この混合溶剤におけるモノマー濃度は、例えば１ｗｔ％〜５０ｗｔ％の範囲内であり、１０ｗｔ％〜３５ｗｔ％であることが好ましい。また、酸化剤は、４０ｗｔ％〜６０ｗｔ％程度のアルコール系溶剤である。なお、重合性モノマーと酸化剤とをあらかじめ混合してから陽極箔１１に固体電解質層を形成してもよく（１液法）、重合性モノマーと酸化剤とを個別に陽極箔１１に供給して固体電解質層を形成してもよい（２液法）。

また、ピロールを電解重合させたポリピロールを固体電解質層１２ａ，１２ｂとして用いてもよい。ポリピロールを用いれば、固体電解質層１２ａ，１２ｂの層厚をより均一にすることができる。それにより、陽極箔１１の誘電体酸化皮膜の損傷を抑制し、ＬＣ（漏れ電流）を低減させることができる。

本実施の形態においては、固体電解質層１２ａが一面側の固体電解質層に相当し、固体電解質層１２ｂが他面側の固体電解質層に相当し、陰極層１４ａが一面側の陰極層に相当し、陰極層１４ｂが他面側の陰極層に相当し、貫通孔１６において固体電解質層１２ａと固体電解質層１２ｂとを接続する固体電解質が一面側の固体電解質層と他面側の固体電解質層とを電気的に接続する接続手段に相当し、貫通孔１６において陰極層１４ａと陰極層１４ｂとを接続する導電体が一面側の陰極層と他面側の陰極層とを接続する電極に相当する。

（第２の実施の形態）
続いて、本発明の第２の実施の形態に係る固体電解コンデンサ素子１００ａについて説明する。図２は、固体電解コンデンサ素子１００ａを説明するための図である。図２（ａ）は、固体電解コンデンサ素子１００ａの上面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。

固体電解コンデンサ素子１００ａが図１の固体電解コンデンサ素子１００と異なる点は、陽極箔１１が１つの陽極引出部を備えている点である。固体電解コンデンサ素子１００ａにおいては、図２（ａ）のＦ−Ｆ線方向における陽極箔１１の一方の端部において、固体電解質層１２ａ，１２ｂ、カーボンペースト層１３ａ，１３ｂおよび陰極層１４ａ，１４ｂが形成されていない。一方、図２（ａ）のＦ−Ｆ線方向における陽極箔１１の他方の端部においては、固体電解質層１２ａが固体電解質によって固体電解質層１２ｂと接続され、カーボンペースト層１３ａがカーボンペーストによってカーボンペースト層１３ｂと接続され、陰極層１４ａが銀ペースト等の導電体によって陰極層１４ｂと接続されている。

本実施の形態においては、貫通孔１６を介して固体電解質層１２ａと固体電解質層１２ｂとが電気的に接続される。それにより、固体電解コンデンサ素子１００ａにおいては、ＥＳＲが低減される。

（第３の実施の形態）
続いて、本発明の第３の実施の形態に係る固体電解コンデンサ素子２００について説明する。図３は、固体電解コンデンサ素子２００を説明するための図である。図３（ａ）は、固体電解コンデンサ素子２００の上面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。図３（ｃ）は、図３（ａ）のＨ−Ｈ線断面図である。

図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、固体電解コンデンサ素子２００は、図１の固体電解コンデンサ素子１００が複数積層された複層素子構造を有する。固体電解コンデンサ素子２００においては、固体電解コンデンサ素子１００の陰極層１４ａと他の固体電解コンデンサ素子１００の陰極層１４ｂとが対向するように、各固体電解コンデンサ素子１００が導電性接着剤１７を介して互いに接着されている。導電性接着剤１７は、例えば、銀等の金属粒子および熱硬化性樹脂からなる。各貫通孔１６には、導電性接着材１７が充填されている。

また、図３（ａ）および図３（ｃ）に示すように、各陽極箔１１は、帯状金属板１８を介して溶接等によって接続されている。また、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、各貫通孔１６は、互いに連通していてもよい。

本実施の形態においては、各固体電解質層１２ａ，１２ｂの各部から最下段の陰極層１４ｂまたは最上段の陰極層１４ａまでの陰極引出距離が低減される。それにより、固体電解コンデンサ素子２００においては、ＥＳＲが低減される。なお、固体電解コンデンサ素子１００の積層数を調整することによって、固体電解コンデンサ素子２００の容量を任意に設定することができる。

（第４の実施の形態）
続いて、本発明の第４の実施の形態に係る固体電解コンデンサ素子２００ａについて説明する。図４は、固体電解コンデンサ素子２００ａを説明するための図である。図４（ａ）は、固体電解コンデンサ素子２００ａの上面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）のＪ−Ｊ線断面図である。

図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、固体電解コンデンサ素子２００ａは、図２の固体電解コンデンサ素子１００ａが複数積層された複層素子構造を有する。固体電解コンデンサ素子２００ａにおいては、固体電解コンデンサ素子１００ａの陰極層１４ａと他の固体電解コンデンサ素子１００ａの陰極層１４ｂとが対向するように、各固体電解コンデンサ素子１００ａが導電性接着剤１７を介して互いに接着されている。また、各陽極箔１１の陽極引出部が帯状金属板１８によって互いに接続されている。

本実施の形態においては、各固体電解質層１２ａ，１２ｂの各部から最下段の陰極層１４ｂまたは最上段の陰極層１４ａまでの陰極引出距離が低減される。それにより、固体電解コンデンサ素子２００ａにおいては、ＥＳＲが低減される。なお、固体電解コンデンサ素子１００ａの積層数を調整することによって、固体電解コンデンサ２００素子ａの容量を任意に設定することができる。

（第５の実施の形態）
続いて、本発明の第５の実施の形態に係る固体電解コンデンサ３００について説明する。図５および図６は、固体電解コンデンサ３００を説明するための図である。図５（ａ）は、固体電解コンデンサ３００の上面図である。図５（ｂ）は、固体電解コンデンサ３００の底面図である。図６（ａ）は、図５（ａ）のＫ−Ｋ線断面図である。図６（ｂ）は、図５（ａ）のＬ−Ｌ線断面図である。

図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、固体電解コンデンサ３００は、ケース部２０内に１つ以上の固体電解コンデンサ素子１００が収容された構造を有する。また、ケース部２０は、導電性基板２１上に金属キャップ２２が配置された構造を有する。金属キャップ２２は、導電性基板２１にプロジェクション溶接等によって溶接されていてもよい。金属キャップ２２は、銅、アルミニウム、ＳＰＣ鋼板、コバルト鋼板、ステンレス等の金属から構成される。

導電性基板２１は、導電性を有し、容易にハンダ付けが可能であり、水分透過性の低い材料から構成されている。例えば、銅、アルミニウム、ＳＰＣ鋼板、コバルト鋼板、ステンレス等の金属、表面にめっき等により金属層が形成されたセラミックス等を導電性基板２１として用いることができる。金属キャップ２２の内側には、絶縁性層（図示せず）がコートされている。それにより、固体電解コンデンサ素子１００と金属キャップ２２との短絡を防止することができる。なお、この場合の絶縁性層としては、絶縁性を有する樹脂、ポリアミド系樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等を用いることができる。

また、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、最下段の固体電解コンデンサ素子１００の陰極層１４ｂと導電性基板２１とは、導電性接着剤２３を介して電気的に接続されている。それにより、導電性基板２１および金属キャップ２２は、陰極としても機能する。

また、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すように、導電性基板２１のＬ−Ｌ線方向の両端近傍には、貫通孔が形成されている。それぞれの貫通孔には、陽極端子２４が配置されている。陽極端子２４と導電性基板２１との隙間には、絶縁部材２５が形成されている。それにより、陽極端子２４と導電性基板２１との短絡を防止することができる。

陽極端子２４は、容易にハンダ付け可能な導電性材料から構成される。例えば、ＳＰＣ鋼、コバルト鋼等を陽極端子２４として用いることができる。陽極端子２４は、陽極箔１１に接続されている。また、導電性基板２１は、下面において両貫通孔の間に凸部２６を備える。凸部２６は、陰極端子として機能する。

本実施の形態に係る固体電解コンデンサ３００においては、ＥＳＲが低減される。また、固体電解コンデンサ３００は、密封性が高く外部環境からの遮断効果が大きい金属キャップ２２および導電性基板２１によって固体電解コンデンサ素子１００が密封されていることから、高い耐湿性能を実現する。したがって、固体電解コンデンサ３００の特性劣化を抑制することができる。また、ケース部２０全体が陰極として機能することから、固体電解コンデンサ３００のＥＳＬを低減させることができる。

（第６の実施の形態）
続いて、本発明の第６の実施の形態に係る固体電解コンデンサ３００ａについて説明する。図７および図８は、固体電解コンデンサ３００ａを説明するための図である。図７（ａ）は、固体電解コンデンサ３００ａの上面図である。図７（ｂ）は、固体電解コンデンサ３００ａの底面図である。図８（ａ）は、図７（ａ）のＭ−Ｍ線断面図である。図８（ｂ）は、図７（ａ）のＮ−Ｎ線断面図である。

図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、固体電解コンデンサ３００ａは、１つ以上の固体電解コンデンサ素子１００ａが熱硬化性樹脂３０によって外装された構造を有する。また、図７（ｂ）、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、最下段の固体電解コンデンサ素子１００ａの陰極層１４ｂは、導電性基板３１に電気的に接続されている。導電性基板３１は、熱硬化性樹脂３０から露出している。それにより、導電性基板３１は、陰極として機能する。また、陽極端子３２は、陽極箔１１に接続されている。また、陽極端子３２は、導電性基板３１から露出している。

本実施の形態に係る固体電解コンデンサ３００ａにおいては、ＥＳＲが低減される。また、固体電解コンデンサ３００ａは、固体電解コンデンサ素子１００ａが熱硬化性樹脂によって外装されていることから、安価に製造することができる。

なお、本実施の形態に係る固体電解コンデンサ３００ａは、熱硬化性樹脂によって外装された構造を有しているが、図５および図６に示す導電性基板２１および金属キャップ２２によって外装された構造を有していてもよい。また、第５の実施の形態に係る固体電解コンデンサ３００は、導電性基板２１および金属キャップ２２によって外装された構造を有しているが、図７および図８に示す熱硬化性樹脂３０によって外装された構造を有していてもよい。また、上記各実施の形態においては、陽極箔１１が１つまたは２つの陽極引出部を備えている例が示されているが、陽極箔１１は３つ以上の陽極引出部を備えていてもよい。

以下、上記実施の形態に係る固体電解コンデンサ素子および固体電解コンデンサを作製し、その特性を調べた。

（実施例１）
実施例１においては、図１の固体電解コンデンサ素子１００を作製した。陽極箔１１としては、エッチング処理および化成処理が施されたアルミニウム箔（１５ｍｍ×９．５ｍｍ×１１０μｍ）からなるものを用いた。固体電解質層１２ａ，１２ｂとしては、ＰＥＤＴ（３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン）からなるものを用いた。カーボンペースト層１３ａ，１３ｂとしては、カーボンペーストからなるものを用いた。陰極層１４ａ，１４ｂとしては、導電性銀ペーストからなるものを用いた。貫通孔１６の径は、１ｍｍに設定した。なお、実施例１に係る固体電解コンデンサ素子の容量は、２５０μＦである。

（比較例１）
比較例１においては、貫通孔が設けられていない陽極箔を用いた。その他の構成は、実施例１に係る固体電解コンデンサ素子と同様である。なお、比較例１に係る固体電解コンデンサ素子の容量は、２５０μＦである。

（分析１）
実施例１および比較例１に係る固体電解コンデンサの静電容量、ｔａｎδ、漏れ電流、ＥＳＲおよびインピーダンスＺの値を表１に示す。実施例１および比較例１に係る固体電解コンデンサ素子はそれぞれ３０個ずつ作製されており、表１の各値はそれらの平均値を示している。

表１に示すように、実施例１に係る固体電解コンデンサ素子においては、比較例１に係る固体電解コンデンサ素子に比較して、ＥＳＲが低減されている。これは、貫通孔１６を介して固体電解質層１２ａと固体電解質層１２ｂとが電気的に接続され、陰極引出距離が短くなったからであると考えられる。なお、実施例１に係る固体電解コンデンサ素子においては、比較例１に係る固体電解コンデンサ素子に比較して、インピーダンスが低減された。

（実施例２）
実施例２においては、図３の固体電解コンデンサ素子２００を作製した。陽極箔１１としては、エッチング処理および化成処理が施されたアルミニウム箔（１５ｍｍ×９．５ｍｍ×１１０μｍ）からなるものを用いた。固体電解質層１２ａ，１２ｂとしては、ＰＥＤＴ（３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン）からなるものを用いた。カーボンペースト層１３ａ，１３ｂとしては、カーボンペーストからなるものを用いた。陰極層１４ａ，１４ｂとしては、導電性銀ペーストからなるものを用いた。導電性接着剤１７としては、接着銀ペーストを用いた。貫通孔１６の径は、１ｍｍに設定した。実施例２に係る固体電解コンデンサ素子においては、図１の固体電解コンデンサ素子１００が４つ積層されている。なお、実施例２に係る固体電解コンデンサ素子の容量は、１０００μＦである。

（比較例２）
比較例２においては、貫通孔が設けられていない陽極箔を用いた。その他の構成は、実施例２に係る固体電解コンデンサ素子と同様である。なお、比較例２に係る固体電解コンデンサ素子の容量は、１０００μＦである。

（分析２）
実施例２および比較例２に係る固体電解コンデンサの静電容量、ｔａｎδ、漏れ電流、ＥＳＲおよびインピーダンスＺの値を表２に示す。実施例２および比較例２に係る固体電解コンデンサ素子はそれぞれ３０個ずつ作製されており、表２の各値はそれらの平均値を示している。

表２に示すように、実施例２に係る固体電解コンデンサ素子においては、比較例２に係る固体電解コンデンサ素子に比較して、ＥＳＲが低減されている。これは、貫通孔１６を介して固体電解質層１２ａと固体電解質層１２ｂとが電気的に接続され、陰極引出距離が短くなったからであると考えられる。なお、実施例２に係る固体電解コンデンサ素子においては、比較例２に係る固体電解コンデンサ素子に比較して、インピーダンスが低減された。

（実施例３）
実施例３においては、図５の固体電解コンデンサ３００を作製した。陽極箔１１としては、エッチング処理および化成処理が施されたアルミニウム箔（１５ｍｍ×９．５ｍｍ×１１０μｍ）からなるものを用いた。固体電解質層１２ａ，１２ｂとしては、ＰＥＤＴ（３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン）からなるものを用いた。カーボンペースト層１３ａ，１３ｂとしては、カーボンペーストからなるものを用いた。陰極層１４ａ，１４ｂとしては、導電性銀ペーストからなるものを用いた。導電性接着剤１７としては、接着銀ペーストを用いた。また、金属キャップ２２を導電性基板２１にプロジェクション溶接によって溶接した。それにより、固体電解コンデンサ素子は、密封されている。貫通孔１６の径は、１ｍｍに設定した。実施例３に係る固体電解コンデンサにおいては、図１の固体電解コンデンサ素子１００が４つ積層されている。なお、実施例３に係る固体電解コンデンサの容量は、１０００μＦである。

（比較例３）
比較例３においては、貫通孔が設けられていない陽極箔を用いた。その他の構成は、実施例３に係る固体電解コンデンサと同様である。なお、比較例３に係る固体電解コンデンサの容量は、１０００μＦである。

（分析３）
実施例３および比較例３に係る固体電解コンデンサの静電容量、ｔａｎδ、漏れ電流、ＥＳＲおよびインピーダンスＺの値を表３に示す。実施例３および比較例３に係る固体電解コンデンサ素子はそれぞれ３０個ずつ作製されており、表３の各値はそれらの平均値を示している。

表３に示すように、実施例３に係る固体電解コンデンサにおいては、比較例３に係る固体電解コンデンサに比較して、ＥＳＲが低減されている。これは、貫通孔１６を介して固体電解質層１２ａと固体電解質層１２ｂとが電気的に接続され、陰極引出距離が短くなったからであると考えられる。なお、実施例３に係る固体電解コンデンサ素子においては、比較例３に係る固体電解コンデンサ素子に比較して、インピーダンスが低減された。

本発明の第１の実施の形態に係る固体電解コンデンサ素子を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態に係る固体電解コンデンサ素子を説明するための図である。 本発明の第３の実施の形態に係る固体電解コンデンサ素子を説明するための図である。 本発明の第４の実施の形態に係る固体電解コンデンサ素子を説明するための図である。 本発明の第５の実施の形態に係る固体電解コンデンサを説明するための図である。 本発明の第５の実施の形態に係る固体電解コンデンサを説明するための図である。 本発明の第６の実施の形態に係る固体電解コンデンサを説明するための図である。 本発明の第６の実施の形態に係る固体電解コンデンサを説明するための図である。

符号の説明

１１ 陽極箔
１２ａ，１２ｂ 固体電解質層
１３ａ，１３ｂ カーボンペースト層
１４ａ，１４ｂ 陰極層
１５ａ，１５ｂ 絶縁層
１６ 貫通孔
２１ 導電性基板
２２ 金属キャップ
２４ 陽極端子
３０ 熱硬化性樹脂
１００，２００ 固体電解コンデンサ素子
３００ 固体電解コンデンサ

Claims (14)

1. 弁作用金属からなる陽極箔の表面上に導電性高分子からなる固体電解質層と陰極層とが順に設けられ、
   前記陽極箔には前記陽極箔の厚さ方向に貫通する貫通孔が少なくとも１つ形成され、
   前記貫通孔には、前記陽極箔の一面側の前記固体電解質層と前記陽極箔の他面側の前記固体電解質層とを電気的に接続する接続手段が設けられていることを特徴とする固体電解コンデンサ素子。
2. 前記接続手段は、前記陽極箔の一面側の前記固体電解質層と前記陽極箔の他面側の前記固体電解質層とを接続する固体電解質を含むことを特徴とする請求項１記載の固体電解コンデンサ素子。
3. 前記接続手段は、前記陽極箔の一面側の前記陰極層と前記陽極箔の他面側の前記陰極層とを接続する電極を含むことを特徴とする請求項１または２記載の固体電解コンデンサ素子。
4. 請求項１〜３のいずれかの固体電解コンデンサ素子を少なくとも１つ備えることを特徴とする固体電解コンデンサ。
5. 前記固体電解コンデンサ素子は、熱硬化性樹脂で外装されていることを特徴とする請求項４記載の固体電解コンデンサ。
6. 陰極端子を備え、前記固体電解コンデンサ素子が配置され、前記陰極層と導通する導電性基板と、
   前記導電性基板に接続され、前記固体電解コンデンサ素子を覆う金属キャップと、をさらに備えることを特徴とする請求項４記載の固体電解コンデンサ。
7. 前記導電性基板は、少なくとも１つの貫通孔を有し、
   前記固体電解コンデンサ素子は、前記陽極箔から前記貫通孔を介して外部に引き出された陽極端子を備えることを特徴とする請求項６記載の固体電解コンデンサ。
8. 前記貫通孔における前記導電性基板と前記陽極端子との間に、絶縁部材が設けられていることを特徴とする請求項６記載の固体電解コンデンサ。
9. 前記固体電解コンデンサ素子は複数設けられ、
   前記複数の固体電解コンデンサ素子は、互いに積層されていることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
10. 前記複数の固体電解コンデンサ素子の互いに対向する陰極層は、導電性接着剤によって接着されていることを特徴とする請求項９記載の固体電解コンデンサ。
11. 前記導電性接着剤は、金属粒子および熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項１０記載の固体電解コンデンサ。
12. 前記複数の固体電解コンデンサ素子の貫通孔は、互いに連通していることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
13. 前記貫通孔には、導電性接着剤が充填されていることを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
14. 前記複数の固体電解コンデンサ素子の陽極箔は、それぞれ陽極引出部を備え、
    前記各陽極引出部は、互いに接続されていることを特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。

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