JP2008235907A - 保護バリヤー層を含有する固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】高湿度および／または高温環境における電解コンデンサの性能を改善することができる保護被覆を提供すること。
【解決手段】アノードと、アノードの上に位置する誘電体層と、誘電体層の上に位置する固体電解質層と、固体電解質層の上に位置するバリヤー層とを含む固体電解コンデンサにおいて、バリヤー層は、バリヤーポリマーから形成される三次元架橋網目構造を含むことを特徴とする固体電解コンデンサ。
【選択図】なし

Description

電解コンデンサ（例えば、タンタルコンデンサ）は、その体積効率、信頼性およびプロセス互換性により、回路の設計にますます用いられるようになってきている。例えば、開発されたコンデンサの一種は、アノード（例えば、タンタル）と、前記アノードの上に形成された誘電酸化物膜（例えば、五酸化タンタル、Ｔａ₂Ｏ₅）と、固体電解質層と、カソードとを含む固体電解コンデンサである。前記固体電解質層は、例えばＳａｋａｔａらに対する米国特許第５、４５７、８６２号、Ｓａｋａｔａらに対する米国特許第５、４７３、５０３号、Ｓａｋａｔａらに対する米国特許第５、７２９、４２８号およびＫｕｄｏｈらに対する米国特許第５、８１２、３６７号に記載されているように、導電性ポリマーから形成することができる。従来、得られた電解コンデンサを、エポキシ塗料で被覆することもあった。しかしながら、被覆された電解コンデンサでも、比較的高湿度および／または高温環境においては、まだ損傷を被る。例えば、前記エポキシ塗料は、そのような環境下においては、弱化したり、ときには劣化したりすることがある。従って、被覆されていない電解コンデンサ、あるいはエポキシで被覆された電解コンデンサは、特定の状況下では、所望の性能を発揮できない場合がある。

従って、現在、高湿度および／または高温環境における電解コンデンサの性能を改善することができる保護被覆が必要とされている。

本発明のある１つの実施態様によれば、アノードと、前記アノードの上に位置する誘電体層と、前記誘電体層の上に位置する固体電解質層と、前記固体電解質層の上に位置するバリヤー層とを含む固体電解コンデンサが提供される。前記バリヤー層は、バリヤーポリマーから形成される三次元架橋網目構造を含む。

本発明の他の実施態様によれば、アノードと、前記アノードの上に位置する誘電体層と、前記誘電体層の上に位置する固体電解質層と、前記固体電解質層の上に位置するバリヤー層とを含む固体電解コンデンサが提供される。前記コンデンサは、８５℃の温度および８５％の相対湿度において１，０００時間エイジングされた後、１００ｋＨｚの動作周波数において約１，０００ミリオーム以下の等価直列抵抗を示す。

本発明の他の特徴および態様は、以下により詳細に説明する。

本考察は、模範的な実施態様の説明に過ぎず、本発明の広範な態様を制限するものではなく、広範な態様は模範的な構成において具現化されることは当業者には明らかなはずである。

一般的に言って、本発明は、アノードと、前記アノードの上に位置する固体電解質とを含む電解コンデンサに関する。前記コンデンサは、前記固体電解質の上に位置して前記コンデンサをその作業環境から保護するのに役立つバリヤー層を更に含んでいてもよい。さらに具体的に言うと、前記バリヤー層は、下層に対する優れた粘着性だけでなく、向上した防湿性も提供する三次元架橋網目構造を含んでいてもよい。このように、前記バリヤー層は、電解コンデンサが、比較的高湿度および／または高温環境においてその性能を高めることができるようにすることができる。以下、本発明の様々な実施態様を更に詳しく説明する。

前記固体電解コンデンサは、一般に、バルブ金属組成物から形成されるアノードを含有する。前記バルブ金属組成物は、例えば約５，０００μＦ^*Ｖ／ｇ以上、ある実施態様においては約１０，０００μＦ^*Ｖ／ｇ以上、ある実施態様においては約１５，０００〜約２５０，０００μＦ^*Ｖ／ｇ以上といった高い比電荷を有することがある。前記バルブ金属組成物は、バルブ金属（すなわち、酸化できる金属）またはバルブ金属系化合物、例えばタンタル、ニオブ、アルミニウム、ハフニウム、チタン、それらの合金、それらの酸化物、それらの窒化物など、を含有する。例えば、前記アノードは、金属対酸素の原子比が１：２５未満、ある実施態様においては１：２．０未満、ある実施態様においては１：１．５未満、ある実施態様においては１：１であるバルブ金属酸化物から形成することができる。そのようなバルブ金属酸化物の例としては、酸化ニオブ（例えば、ＮｂＯ）、酸化タンタルなどを挙げることができ、Ｆｉｆｅに対する米国特許第６、３２２、９１２号に更に詳しく記載されている。この文献の全開示内容は、本願明細書において引用により組み込まれるものとする。

一般に、前記アノードは、慣用の製造法を用いて形成することができる。ある１つの実施態様では、まず初めに、ある特定の粒径を有する酸化タンタルまたは酸化ニオブ粉末を選択する。前記粒径は、得られる電解コンデンサ素子の所望電圧によって異なる。例えば、比較的大きな粒径（例えば、約１０μｍ）を有する粉末が、高電圧コンデンサを製造するのに用いられることが多いのに対し、比較的小さな粒径（例えば、約０．５μｍ）を有する粉末は、低電圧コンデンサを製造するのに用いられることが多い。そして、前記粉末を任意に結合剤および／または滑剤と混ぜ合わせることによって、前記粒子をプレスしてアノードを形成する際に前記粒子が互いに十分に付着し合うようにする。好適な結合剤としては、ショウノウ、ステアリン酸および他のせっけん脂肪酸、Ｃａｒｂｏｗａｘ（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ）、Ｇｌｙｐｔａｌ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）、ポリビニルアルコール、ナフタリン、木蝋、およびマイクロワックス（精製パラフィン）を挙げることができる。前記結合剤は、例えば水やアルコールのような溶媒中に溶解および分散させてもよい。使用される場合、結合剤および／または滑剤の割合は、全質量の約０．１〜約８重量％である。しかしながら、結合剤および滑剤は本発明において必須ではないことは理解されるべきである。一旦形成されれば、前記粉末は、任意の慣用の粉末成形プレスモールドを用いて固められる。例えば、前記プレスモールドは、ダイと１つ以上のポンチとを用いるシングルステーションコンパクションプレスでもよい。あるいは、ダイと単一の下ポンチのみを用いるアンビル型コンパクションプレスモールドを用いてもよい。シングルステーションコンパクションプレスモールドは、いくつかの基本型で入手可能であり、それらの例としては、例えば単動、複動、フローティングダイ、可動盤、対向ラム、スクリュー、インパクト、ホットプレス、コイニングまたはサイジングといった様々な機能を備えたカムプレス、トグル／ナックルプレスおよび偏心／クランクプレスが挙げられる。前記粉末は、アノードワイヤ（例えば、タンタルワイヤ）の周りに固めてもよい。あるいは、当然のことながら、アノードのプレス成形および／または焼結の後でアノードワイヤをアノードに取り付ける（例えば、溶接する）こともできる。

圧縮後、得られたペレットを、真空下において、特定の温度（例えば、約１５０〜約５００℃）で数分間加熱することによって、結合剤／滑剤を取り除くことができる。あるいは、例えばＢｉｓｈｏｐらに対する米国特許第６、１９７、２５２号に記載されているように、前記ペレットを水溶液に接触させることによって結合剤／滑剤を取り除くこともできる。前記文献の全開示内容は、本願明細書において引用により組み込まれるものとする。その後、ペレットを焼結して、多孔性の一体の塊を形成する。例えば、ある１つの実施態様において、ペレットは、真空下において、約１，２００〜約２，０００℃、ある実施態様においては約１，５００〜約１，８００℃の温度で焼結してもよい。焼結時、ペレットは、粒子間の結合の成長によって縮む。前述の方法に加えて、例えばＧａｌｖａｇｎｉに対する米国特許第４，０８５，４３５号、Ｓｔｕｒｍｅｒらに対する米国特許第４，９４５，４５２号、Ｇａｌｖａｇｎｉに対する米国特許第５，１９８，９６８号、Ｓａｌｉｓｂｕｒｙに対する米国特許第５，３５７，３９９号、Ｇａｌｖａｇｎｉらに対する米国特許第５，３９４，２９５号、Ｋｕｌｋａｒｎｉに対する米国特許第５，４９５，３８６号、およびＦｉｆｅに対する米国特許第６，３２２，９１２号に記載されているような、アノードを形成するための他の方法を、本発明に従って用いることもできる。これらの文献の全開示内容は、本願明細書において引用により組み込まれるものとする。

アノードが形成される特定の方法に関わらず、アノードの厚さは、電解コンデンサ素子の電気的性能が向上するように選択される。例えば、（図１の−ｚ方向における）アノードの厚さは、約４ｍｍ以下、ある実施態様においては約０．２〜約３ｍｍ、ある実施態様においては約０．４〜約２ｍｍである。そのような比較的小さいアノードの厚さ（すなわち、「薄型」）は、高比電荷粉末によって生じる熱を放散させ、また、より短い伝送路を提供してＥＳＲおよびインダクタンスを最小限に抑えるのに役立つ。アノードの形状も、得られるコンデンサの電気的性能が向上するように選択される。例えば、アノードは、曲線状、正弦曲線状、長方形、Ｕ字形、Ｖ字形などの形状をしていてもよい。また、アノードは、表面対体積比を高めることによってＥＳＲを最小限に抑え且つ静電容量の周波数応答を拡張するために１つ以上の溝、窪みまたは凹みを有する「溝付き」形状をしていてもよい。そのような「溝付き」アノードは、例えば、Ｗｅｂｂｅｒらに対する米国特許第６，１９１，９３６号、Ｍａｅｄａらに対する米国特許第５，９４９，６３９号およびＢｏｕｒｇａｕｌｔらに対する米国特許第３，３４５，５４５号、並びに、Ｈａｈｎらに対する米国特許出願公報第２００５／０，２７０，７２５号に記載されている。これらの文献の全開示内容は、本願明細書において引用により組み込まれるものとする。

前記アノードをアノード酸化することによって、前記多孔質アノードの表面および内部に誘電体層を形成することができる。アノード酸化とは、アノード金属を酸化させて比較的高い誘電率を有する材料を形成する電気化学プロセスである。例えば、タンタルアノードをアノード酸化して、誘電率「ｋ」が約２７である五酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）を形成することができる。前記アノードを、高温（例えば、約６０℃）の弱酸性溶液（例えば、リン酸）に浸漬し、制御量の電圧および電流を供給することによって、特定の厚さを有する五酸化タンタル被覆を形成することができる。電源は、必要な化成電圧に達するまで、初めのうちは定電流に保たれる。その後、電源は定電圧に保たれ、これにより、タンタルペレットの表面上に所望の誘電特性が形成される。アノード酸化電圧は、一般に約５〜約２００Ｖ、ある実施態様においては約２０〜約１００Ｖである。アノードの表面上に形成されるだけでなく、誘電酸化物膜の一部は、通常、孔の表面上にも形成される。当然のことながら、前記誘電体層は、異なる手法を用いて他の種類の材料から形成してもよい。

保護接着剤層を任意に前記誘電体層の上に形成することによって、前記誘電体層を前記カソード層に接着し易くすることができる。一般に、前記保護被覆は、薄い被覆を形成することができ、かつ、得られるコンデンサの電気的性能を向上させることができる様々な材料を含んでいてもよい。ある特定の実施態様において、前記保護接着剤層は、例えば、官能性ヒドロキシル基を有する繰り返し単位を含有するポリマーを含んでいてもよい。従って、得られるポリマーは、ポリマー鎖中に、少なくとも２つのヒドロキシル基を有し得る。少なくとも２つのヒドロキシル基を有するポリマーの例としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルアルコールの共重合体（例えば、エチレンビニルアルコール共重合体、メチルメタクリレートビニルアルコール共重合体など）、多糖類などを挙げることができる。

ビニルアルコールポリマーは、例えば、分子中に少なくとも２つ以上のビニルアルコール単位を有する。ビニルアルコールポリマーは、ビニルアルコールのホモポリマーでもよいし、あるいは、他のモノマー単位を含有する共重合体でもよい。ビニルアルコールホモポリマーは、例えばギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステルポリマーの加水分解によって得られる。ビニルアルコール共重合体は、ビニルエステルと、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテンなどの炭素数が２〜３０であるオレフィン、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸などの炭素数が３〜３０である不飽和カルボン酸またはそのエステル、塩、無水物またはアミド、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリルなどの炭素数が３〜３０である不飽和ニトリル、例えばメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどの炭素数が３〜３０であるビニルエーテル等との共重合体の加水分解によって得られる。

前記誘電体層および固体電解質に対する前記保護接着剤層の接着力を最適化するのに、ビニルアルコール共重合体の使用は、本発明において特に望ましい。例えば、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルをビニルエステルと共重合させることによって、優れた接着性を備えた親水性ポリマーを提供することができる。好適なアクリル酸またはメタクリル酸のエステルとしては、炭素数が１〜１５である非分岐または分岐アルコールのエステルを挙げることができる。好ましいメタクリル酸エステルまたはアクリル酸エステルは、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−、ｉ−およびｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−、ｉ−およびｔ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシルなどである。これらのコモノマーの割合は、ビニルアルコール共重合体の約３０〜約７０モル％、ある実施態様においては約４０〜約６０モル％である。

使用されるモノマーに関わらず、加水分解度は、ポリマーの保護接着剤層特性が最適化されるように選択される。例えば、加水分解度は、約９０モル％以上、ある実施態様においては約９５モル％以上、ある実施態様においては約９８モル％以上である。ビニルアルコールホモポリマーの場合、これは、親ポリマーのアセテート基の約９０モル％以上、ある実施態様においては約９５モル％以上、ある実施態様においては約９８モル％以上が加水分解されていることを意味する。そのような高い加水分解度は、ポリマーの親水性は保ったままで、ポリマーの水中での溶解度を下げる。従って、高度に加水分解されたポリマーを含む保護接着剤層の形成後、保護接着剤層は、固体の被覆のままで、より多量の水分を吸収することができると考えられている。従って、保護接着剤層は、空気、とりわけ、相対湿度の高い環境における空気から水分子を吸収することによって、水分子がアノードおよび誘電体層に接触しないようにすることができる。好適な高度に加水分解されたポリビニルアルコールポリマーは、例えば、フランクフルト所在のＫｕｒａｒａｙ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ Ｅｕｒｏｐｅ ＧｍｂＨからＭｏｗｉｏｌ（登録商標）という商品名で、例えばＭｏｗｉｏｌ（登録商標）３−９８、Ｍｏｗｉｏｌ（登録商標）４−９８およびＭｏｗｉｏｌ（登録商標）６−９８などが入手可能である。

例えば、親水性ポリマー中のヒドロキシル基の存在は、誘電体層を導電性ポリマーに接着し易くする保護接着剤層に接着特性を付与する。例えば、理論に縛られるつもりではないが、前記ヒドロキシル基は、親和力および／または結合（例えば、ファンデルワールス力、水素結合、イオン結合、共有結合など）によって、前記層同士の接着を高めることができると考えられている。

前記バリヤーの接着性を高めるのに他の材料を用いることもできる。そのような材料の例としては、例えばポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリプロピルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートなどのアクリレートまたはメタクリレートポリマー、ポリウレタン、ポリスチレン、不飽和または飽和脂肪酸のエステル（例えば、グリセリド）等が挙げられる。例えば、好適な脂肪酸のエステルとしては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、エレオステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アロイリチン酸、シェロル酸（ｓｈｅｌｌｏｌｉｃ ａｃｉｄ）等のエステルが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。これらの脂肪酸のエステルは、比較的複雑な組み合わせで用いられて「乾性油」を形成する際に特に有用であることが分かっている。乾性油は、得られる膜を安定した層へと素早く重合させることができる。そのような乾性油としては、エステル化された脂肪酸アシル残基を、それぞれ、１つ、２つおよび３つ備えたグリセロール骨格を有するモノ−、ジ−および／またはトリグリセリドを挙げることができる。例えば、使用できる好適な乾性油の一部として、オリーブ油、アマニ油、ヒマシ油、キリ油、大豆油およびセラックニスが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。これらおよび他の樹脂性物質は、Ｆｉｆｅらの米国特許第６、６７４、６３５号およびＦｉｆｅらの米国特許第６、８６４、１４７号に更に詳しく記載されている。これらの文献の全開示内容は、本願明細書において引用により組み込まれるものとする。

前記保護接着剤層の材料は、一般に、前記固体電解質の導電性ポリマーよりも抵抗が高い。例えば、前記保護接着剤層は、低効率が約０．０５Ωｃｍよりも高い、ある実施態様においては約５Ωｃｍよりも高い、ある実施態様においては約１，０００Ωｃｍよりも高い、ある実施態様においては約１ｘ１０⁵Ωｃｍよりも高い、ある実施態様においては約１ｘ１０¹⁰Ωｃｍよりも高い材料を含有していてもよい。そのような絶縁性を備えているにも関わらず、前記保護接着剤層は、一般に、コンデンサの電気的性能に深刻な悪影響を及ぼすことはない。この理由の１つは、前記保護膜の厚さが比較的小さいことである。前記保護膜の厚さは、一般に約１００μｍ以下、ある実施態様においては約５０μｍ以下、ある実施態様においては約１０μｍ以下である。

前記保護接着剤層は、様々な異なる方法で形成することができる。例えば、ある１つの実施態様では、アノードパーツまたはスラグを、所望の保護接着剤層材料の浸漬溶液に浸漬してもよい。前記溶液は、前記材料を溶媒中に溶解または分散させることによって形成することができる。前記溶媒は、前記溶液の粘度を調整するのにも有用であり、これにより薄い層の形成が容易になる。様々な溶媒を用いることができ、その例としては、水、グリコール（例えば、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、エトキシジグリコール、およびジプロピレングリコール）、グリコールエーテル（例えば、メチルグリコールエーテル、エチルグリコールエーテル、およびイソプロピルグリコールエーテル）、エーテル（例えば、ジエチルエーテルおよびテトラヒドロフラン）、アルコール（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、およびブタノール）、トリグリセリド、ケトン、エステル（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸ジエチレングリコールエーテル、および酢酸メトキシプロピル）、アミド（例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルカプリル／カプリン脂肪酸アミドおよびＮ−アルキルピロリドン）、ニトリル（例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルおよびベンゾニトリル）、スルホキシドまたはスルホン（例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）およびスルホラン）等が挙げられる。本発明の１つの特定の利点とは、保護接着剤層ポリマーの親水性に因り、水性溶媒（例えば、水）を用いることができることである。実際に、水は、前記溶液に使用される溶媒の約２０重量％以上、ある実施態様においては約５０重量％以上、ある実施態様においては約７５〜１００重量％を占めることができる。

一旦形成されば、保護接着剤層の所望の厚さに応じて、アノードパーツを前記浸漬溶液に１回以上浸漬する。前記保護接着剤層を形成する層の数は、約２〜約１０層、ある実施態様においては約３〜約７層である。当然のことながら、浸漬に加えて、他の慣用の被覆方法、例えばスパッタリング、スクリーン印刷、電着塗装、電子ビーム蒸着、真空蒸着、吹付けなどを用いて、保護接着剤層を堆積させることもできる。保護接着剤層を形成した後、アノードパーツを乾燥させることによって被覆中に使用された溶媒の蒸発を促進することが望ましいことが多い。一般に、各層は、約３０〜約３００℃、ある実施態様においては約５０〜約１５０℃の温度で、約１〜約６０分間、ある実施態様においては約１５〜約３０分間、乾燥させる。当然のことながら、加熱は、各層の被覆後に利用する必要はないが、その代わりに、保護接着剤層全体を形成した後にのみ利用してもよい。

固体電解質を、アノードの上、例えば前記誘電体層または前記任意の保護接着剤層の上に形成する。固体電解質層は、任意の好適な材料、例えば二酸化マンガン（ＭｎＯ₂）または導電性ポリマー層、から形成することができる。固体電解質層への二酸化マンガンの使用は当該技術分野において周知である。

ある特定の実施態様において、前記固体電解質層は、１種以上の導電性ポリマーを含む。好適な導電性ポリマーとしては、ポリピロール、例えばポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＴ）などのポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリ−ｐ−フェニレン、およびそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。必要に応じて、前記固体電解質を、例えば１層はＰＥＤＴから形成し、もう１層はポリピロールから形成するといったように、複数の導電性ポリマー層から形成することができる。任意の好適なモノマーを用いて前記導電性ポリマーを形成してもよい。例えば、３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＢＡＹＴＲＯＮ Ｍ、Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐ．）を、ＰＥＤＴを形成するためのモノマーとして使用してもよい。酸化重合触媒を用いてモノマーの重合を開始してもよい。前記酸化重合触媒は、例えば有機配位子で誘導体化された遷移金属塩などの、酸化剤として有用な任意の遷移金属塩でもよい。好ましい酸化重合触媒として、例えば鉄（ＩＩＩ）トシレートなどの、鉄（ＩＩＩ）と結合した有機酸配位子が挙げられる。好適な酸化重合触媒の１つは、Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが販売する鉄（ＩＩＩ）トルエン−スルホネートとｎ−ブタノールであるＢＡＹＴＲＯＮ Ｃである。

前記導電性ポリマー（例えば、ＰＥＤＴ）を形成するのに用いられるモノマー（例えば、３，４−エチレンジオキシチオフェン）を酸化重合触媒と混ぜ合わせて、導電性ポリマー層を形成することができる。例えば、モノマー溶液と酸化重合触媒とを別々の溶液に連続的に添加した後、電解コンデンサ上で重合させることによって、導電性ポリマーを形成することができる。

あるいは、前記導電性ポリマー（例えば、ＰＥＤＴ）を形成するのに用いられるモノマー（例えば、３，４−エチレンジオキシチオフェン）を酸化重合触媒と混ぜ合わせて重合溶液（例えば、分散液、エマルジョン、懸濁液、混合物など）を形成することによって、固体電解質形成工程の効率を高めることができる。酸化重合触媒は、モノマーの酸化重合を生じさせるのに十分な量で、重合溶液中に存在することができる。

しかしながら、ある特定の実施態様では、導電性ポリマー層を形成する際に、モノマー１モル当たり、通常必要とされるモル等量未満の酸化重合触媒（すなわち、化学量論的量未満の酸化重合触媒）が用いられることがある。例えば、モノマーが３，４−エチレンジオキシチオフェンを含む場合、３，４−エチレンジオキシチオフェンを重合させてＰＥＤＴを形成するのに用いられる通常必要とされるモル比は、約１８モルの酸化重合触媒に対して約１モルの３，４−エチレンジオキシチオフェンである。しかしながら、本発明者は、モノマー１モル当たり１８モル未満の酸化重合触媒を使用すると、モノマーの重合の進行が遅くなり、完全に重合したときよりも長さが短いオリゴマーが生じるということを見い出した。理論に縛られるつもりではないが、過剰なモノマーがオリゴマーをエッチングし、多孔質アノードへの貫入がより良くなると考えられている。従って、得られる導電性ポリマー層は、アノードに対して、より密接な距離に位置することになる。その結果、形成されるコンデンサは、より良い性能を発揮することができる。従って、モノマー（例えば、３，４−エチレンジオキシチオフェン）１モル当たり、１８モル未満の酸化重合触媒、例えば約１５モル未満の酸化重合触媒、が重合溶液中に存在してもよい。例えば、モノマー１モル当たり、約５〜約１２モルの酸化重合触媒、例えば約１０モルの酸化重合触媒、が重合溶液中に存在してもよい。

しかしながら、単一の溶液中で混ぜ合わされる場合、たとえ熱を加えていなくても、少量のモノマーが重合しやすい。そのような未成熟重合は、反応抑制剤として機能する極性溶媒を適切に選択することによって、実質的に抑制することができる。ある特定の実施態様では、電子を供与することができる非プロトン性極性溶媒を重合溶液中に含ませることができる。理論に縛られるつもりではないが、極性溶媒の局在負電荷は、電子供給（例えば、酸−塩基反応）によって、酸化重合触媒の正電荷を持つ金属（例えば、鉄（ＩＩＩ））を引き付けて、弱く結合している錯体を形成することができると考えられている。この弱い錯体は、酸化重合触媒の、重合のためにモノマーを酸化させる能力を効果的に抑制することができる。従って、たとえあったとしても比較的少量のモノマーだけが、重合溶液を電解コンデンサに被覆する前に、重合溶液中で未成熟重合する。加えて、重合溶液の寿命を大幅に延ばすことができる。

また、例えば非プロトン性溶媒などの極性溶媒は、重合溶液中で、未成熟に形成されたオリゴマーを溶かすことができる。従って、たとえオリゴマーが未成熟に形成されても、オリゴマーの更なる重合を抑制することができ、重合溶液の貯蔵寿命を延ばすことができる。このように、極性溶媒およびモノマーと化学量論的量未満の酸化重合触媒との組み合わせは、導電性ポリマー層を形成する方法にさらなる利点を与えることができる。

特に好適な極性溶媒は、酸性プロトンの無い非プロトン性溶媒、例えば双極性非プロトン性溶媒である。極性非プロトン性溶媒としては、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホロトリアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトンなどが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

ほとんどの実施態様において、前記極性溶媒は、１種以上の共溶媒と組み合わされて、前記溶液のための溶媒系を形成する。そのような実施態様において、共溶媒対極性溶媒の重量比は、約５０：１以上、ある実施態様においては約５０：１〜約２５０：１、ある実施態様においては約７５：１〜約１５０：１である。例えば、極性溶媒は、重合溶液の約０．００１〜約１０重量％、ある実施態様においては約０．０１〜約５重量％、ある実施態様においては約０．０５〜約１重量％を占めてもよい。同様に、共溶媒は、重合溶液の約２０〜約９０重量％、ある実施態様においては約３０〜約８０重量％、ある実施態様においては約４０〜約６０重量％を占めてもよい。重合溶液の完全溶媒系におけるそのような少量の極性溶媒は、一旦アノードに被覆されれば、重合は可能なままであるが未成熟重合は十分に抑制することができると考えられている。

本発明では、前記極性溶媒と混合できる任意の好適な共溶媒を用いることができる。共溶媒の例としては、グリコール（例えば、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、エトキシジグリコール、およびジプロピレングリコール）、グリコールエーテル（例えば、メチルグリコールエーテル、エチルグリコールエーテル、およびイソプロピルグリコールエーテル）、エーテル（例えば、ジエチルエーテルおよびテトラヒドロフラン）、アルコール（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、およびブタノール）、トリグリセリド、エステル（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸ジエチレングリコールエーテル、および酢酸メトキシプロピル）、アミド（例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルカプリル／カプリン脂肪酸アミドおよびＮ−アルキルピロリドン）、ニトリル（例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルおよびベンゾニトリル）、スルホキシドまたはスルホン（例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）およびスルホラン）等が挙げられる。特に好適な共溶媒は、脂肪族アルコール、例えばエタノール、プロパノール、メタノール、イソプロパノール、ブタノールなどである。

前記重合溶液は、ドーパントを含有していてもよい。前記ドーパントは酸化剤または還元剤でもよく、導電性ポリマーに過剰電荷を供給することができる。例えば、ある１つの実施態様において、ドーパントは、任意の慣用のアニオンでもよい。とりわけ、芳香族スルホン酸、芳香族ポリスルホン酸、ヒドロキシ基を含む有機スルホン酸、カルボキシル基を含む有機スルホン酸、脂環式スルホン酸、ベンゾキノンスルホン酸および他の有機スルホン酸のイオンは、導電性ポリマー層の導電性を効果的に安定させることができる。その理由は、それらの分子の大きさが、高温雰囲気内における容易な脱ドーピングを妨げることができるほど大きいためである。そのような有機スルホン酸の例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ベンジルスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、フェノールスルホン酸、スルホイソフタル酸、スルホサリチル酸、カンファースルホン酸、およびアダマンタンスルホン酸が挙げられる。ある１つの実施態様において、前記ドーパントは、前記酸化重合触媒と同じ化合物から供給することができる。例えば、鉄（ＩＩＩ）トルエン−スルホネートは、ドーパント（トルエン−スルホネートのアニオン）と酸化重合触媒（鉄（ＩＩＩ）のカチオン）の両方を供給することができる。

固体電解質を誘電体層に接着しやすくするために、前記重合溶液に結合剤を含有させてもよい。例えば、前記重合溶液は、有機溶媒に溶ける有機結合剤、例えばポリ（酢酸ビニル）、ポリカーボネート、ポリ（酪酸ビニル）、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ（塩化ビニル）、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリエーテル、ポリエステル、シリコーン、および有機溶媒に溶けるピロール／アクリレート共重合体、酢酸ビニル／アクリレート共重合体およびエチレン／酢酸ビニル共重合体を含有していてもよい。また、例えばポリビニルアルコールなどの水溶性結合剤を増粘剤として用いることも可能である。あるいは、前記保護接着剤層との関連で前述した樹脂性物質を、有機結合剤として重合溶液に含有させてもよい。

重合溶液を調製したら、任意の周知の方法を用いてアノードパーツに被覆してもよい。例えば、スパッタリング、スクリーン印刷、浸漬、電着塗装、電子ビーム蒸着、吹付けおよび真空蒸着などの慣用の方法を用いて、導電性ポリマー被覆を形成することができる。様々な方法を上記において説明したが、当然のことながら、前記導電性被覆をアノードパーツに被覆する他の方法も本発明で使用することができる。例えば、そのような導電性ポリマー被覆を被覆する他の方法は、Ｓａｋａｔａらに対する米国特許第５、４５７、８６２号、Ｓａｋａｔａらに対する米国特許第５、４７３、５０３号、Ｓａｋａｔａらに対する米国特許第５、７２９、４２８号およびＫｕｄｏｈらに対する米国特許第５、８１２、３６７号に記載されている。これらの文献の全開示内容は、本願明細書において引用により組み込まれるものとする。使用される被覆方法に関わらず、重合溶液を冷まして、重合溶液をさらに安定させ、かつ、モノマーの未成熟重合を防ぐことができる。例えば、重合溶液は、約２０℃未満、ある実施態様においては約１５℃未満、ある実施態様においては約１０℃未満、ある実施態様においては約５℃未満の温度で被覆することができる。

被覆した後、導電性ポリマーをヒーリングしてもよい。ヒーリングは、導電性ポリマー層を被覆する毎に、あるいは、導電性ポリマー被覆全体を被覆し終わった後で行ってもよい。ある実施態様では、スラグを電解質溶液に浸漬した後、電流が予め選択されたレベルに下がるまで前記溶液に定電圧を印加することによって、導電性ポリマーをヒーリングすることができる。必要に応じて、そのようなヒーリングを複数の段階で実行することができる。例えば、電解質溶液は、アルコール溶媒（例えば、エタノール）中のモノマーと、触媒と、ドーパントとの希釈溶液でもよい。

前述の層の一部または全部を被覆した後、スラグを必要に応じて洗浄することによって、各種副生成物、過剰な触媒などを取り除いてもよい。さらに、場合によっては、前述の浸漬作業の一部または全部の後で乾燥を利用してもよい。例えば、触媒を加えた後および／またはスラグを洗浄した後で乾燥を利用してスラグの孔を開け、続く浸漬工程において液体を受け入れることができるようにすることが望ましい。

固体電解質を形成した後、前記パーツに、炭素層（例えば、グラファイト）および金属層（例えば、銀）をそれぞれ形成してもよい。前記銀層は、例えば、前記コンデンサ用のはんだ付け可能な導体、接触層および／または電荷捕集器として機能することができ、前記炭素被覆は、前記銀層と固体電解質との接触を制限することができる。その後、当該技術分野において周知であるように、鉛電極を設けてもよい。一般に、前記銀層は、銀と、樹脂（例えば、エポキシ樹脂）などの有機結合剤とを含む。

本発明によれば、前述のように、コンデンサは、前記電解コンデンサの性能に実質的に影響を及ぼすことなくその透湿性を下げるバリヤー層を含む。例えば、前記バリヤー層は、水分子および／または酸素分子に曲がりくねった通路を移動させる構造を形成することによって、水分がバリヤー層を通過するのを阻むができる。従って、前記バリヤー層は、水分子がバリヤー層を透過するのを遅くすることができる。

前記バリヤー層は、前記バリヤー層を、コンデンサの他の層、例えば銀被覆に接着させるのに役立つポリマーを含有していてもよい。従って、バリヤー層は、コンデンサの性能に実質的に影響を及ぼすことなく、コンデンサに密着させることができる。例えば、バリヤーポリマーは、（例えば、イオン結合、水素結合、ファンデルワールス力などによって）前記銀被覆中に含有される有機結合剤と結合して、バリヤー層をコンデンサに固定することができる。ある実施態様では、これらの結合は、前記バリヤーポリマー上に位置する官能性ヒドロキシル基がきっかけとなる。前記官能性ヒドロキシル基は、例えば、少なくとも２つのヒドロキシル基（例えば、ポリオール）または少なくとも２つのアルコキシ基から提供されてもよい。ある特定の実施態様において、バリヤー層は、複数のヒドロキシル基を有するポリウレタンポリマー（例えば、ポリウレタンジオール）を含む。例えば、前記ポリウレタンは、前記銀被覆の有機結合剤と結合することができる複数のヒドロキシル基を有するポリエーテルポリオール類から選択することができる。さらに、ポリウレタンポリマーは、一般に、良好なバリヤー性を有し、高温および／または高湿度環境において一般に安定である。もう１種のバリヤーポリマーとしては、前述の官能性ヒドロキシル基と同様の、前記銀被覆の有機結合剤と結合することができる官能性アルコキシ基を有するポリエステルが挙げられる。

前記バリヤーポリマーのバリヤー性および接着性は、バリヤーポリマーを架橋して三次元架橋網目構造を形成することによってさらに高めることができる。そのような架橋網目構造は、バリヤー層の接着性、耐熱性、耐水性、耐湿性および耐酸化性を向上させることができる。さらに、前記架橋網目構造は、バリヤー層の凝集を高め、比較的高い湿度および／または高い温度においてもより安定である層を形成することができる。架橋は、周知の技術を用いてバリヤーポリマーを自己架橋させるか、または、架橋剤の存在下において前記ポリマーを架橋させることによって施すことができる。本発明において使用される特に好適な架橋剤は、窒素含有ポリマーなどの多官能架橋剤である。例えば、多官能アジリジン基を含有するポリマーは、多官能架橋剤として使用することができる。本願明細書において用いられる「アジリジン」という用語はアルキレンイミン基を指し、「多官能アジリジン」としては、アルキレンイミン、例えばエチレンイミン、エチルエチレンイミン、プロピレンイミン、およびそれらの混合物および誘導体の重合によって生成される化合物が挙げられる。従って、前記多官能アジリジンとしては、ポリアルキレンイミン重合体（例えば、ポリエチレンイミン、ポリエチルエチレンイミン、およびポリプロピレンイミン）または共重合体、およびそれらの誘導体を挙げることができる。ある特定の実施態様において、多官能架橋剤としては、分岐ポリエチレンイミンなどのポリエチレンイミンを挙げることができる。

ある１つの実施態様において、ポリアルキレンイミンポリマー（例えば、ポリエチレンイミン）は、ポリウレタンを架橋するだけでなく、それら自身が架橋構造を形成できる能力を備えているため、好ましい。例えば、分岐ポリエチレンイミンは、一般に、第１級、第２級および第３級アミンを含む。これらのアミン基は、他のアミン基、ポリウレタンの官能基、および場合によって、コンデンサの表面上に存在する任意の官能基と（例えば、水素結合、ファンデルワールス結合、および／またはイオン結合によって）分子間結合を形成する結合部位を提供することができる。例えば、バリヤー層を、有機結合剤を含有する銀またはグラファイト被覆に被覆すると、多官能架橋剤は、バリヤー層のポリマーを、前記銀および／またはグラファイト被覆の有機結合剤へ化学的に引き寄せたり、あるいは場合によって結合させることさえできる。さらに、ポリアルキレンイミンポリマーは、比較的極性のあるポリマーであり、バリヤー層に被覆された任意の液体（例えば、水蒸気）の表面張力を低下させることができる。

多官能架橋剤として有用な他の窒素含有ポリマーとしては、ポリアミドおよびその誘導体および共重合体が挙げられる。例えば、多官能架橋剤として有用な具体的なポリアミドの１つとして、ポリアミドイミドが挙げられる。他の多官能架橋剤としては、少なくとも２種以上のイソシアネート基を有する多官能イソシアネート化合物が挙げられる。下塗りに好適な有機ジイソシアネートの代表的なものとしては、芳香族ジイソシアネート、例えば２，４−トリレンジイソシアネート、メチレン−ビス−ｐ、ｐ’−フェニレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ポリメチレンジイソシアネート、例えばテトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、シクロアルキレンジイソシアネート、例えばシクロヘキシレン１，４−ジイソシアネート、鎖中にヘテロ原子を含有するジイソシアネート、および混合ジイソシアネート−イソチオシアネート、例えば１−イソシアネート、６−イソチオシアネートヘキサンが挙げられる。他の例としては、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、トリフェニルメタントリイソシアネート（ＴＴＴ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、テトラメチルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）またはそれらのポリマーまたは誘導体が挙げられる。

必要に応じて、バリヤー層は、最終組成物に相対量で添加されることによって所望の特性を付与したり或いは好ましくない特性を抑制することができる他の補助剤を含んでいてもよい。そのような補助剤の例としては、粘度調整剤、分散剤、充填剤、可塑剤、顔料、染料、湿潤剤、熱安定剤、カーボンブラック、シリカゾル、レベリング剤、消泡剤、紫外線安定剤などが挙げられる。前記組成物は、他のポリマー分散液、例えばポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリレートおよび他のホモポリマーおよびコポリマー分散液と混ぜ合わせてもよい。

透過性は拡散の関数であるため、被覆量が増えると透過が遅くなる。従って、膜厚の変化は、酸素透過速度および水蒸気透過速度に影響を及ぼす。しかしながら、より厚みのあるバリヤー層の利点と、より厚みのある被覆が、得られる被覆されたコンデンサの性能に与え得るあらゆる悪影響とを、よく比較検討する必要がある。例えば、前記被覆の厚さは、１．５μｍ未満、例えば約０．１〜約１μｍ、でもよい。

本発明の結果として、優れた電気的性質を示すコンデンサが形成され得る。例えば、本発明のコンデンサは、一般に約１，０００ｍΩ未満、ある実施態様においては約５００ｍΩ未満、ある実施態様においては約１００ｍΩ未満のＥＳＲを有する。コンデンサの等価直列抵抗は、一般に、コンデンサが電子回路における充放電時に抵抗器のように動作する程度を意味し、一般に、コンデンサと直列に存在する抵抗として表される。さらに、得られるコンデンサは、８５℃および８５％の相対湿度において１，０００時間エイジングされた後でも、約１，０００ｍΩ未満、ある実施態様においては約５００ｍΩ未満、ある実施態様においては約１２５ｍΩ未満のＥＳＲを有し得る。従って、前述のようなバリヤー層を有するコンデンサは、８５℃および８５％の相対湿度において１，０００時間エイジングされた後のＥＳＲの（エイジング前のＥＳＲと比べたときの）変化は比較的小さく、例えば５００％未満、ある実施態様においては１００％未満、ある実施態様においては２５％未満である。

さらに、電圧の印加によってアノードをヒーリングした後、一般に１つの導体から隣接する導体へ絶縁体を介して流れる電流を指す漏れ電流は、保護接着剤層によって提供される界面の機械的安定性のため、比較的低いレベルに維持することができる。例えば、本発明のコンデンサの正規化漏れ電流の数値は、ある実施態様においては約０．１μＡ／μＦ^*Ｖ未満、ある実施態様においては約０．０１μＡ／μＦ^*Ｖ未満、ある実施態様においては約０．００１μＡ／μＦ^*Ｖ未満である。前記単位において、μＡはマイクロアンペアであり、μＦ^*Ｖは、静電容量と定格電圧の積である。

本発明への理解は、下記実施例を参照することによって更に深めることができる。

試験方法
等価直列抵抗（ＥＳＲ）、静電容量、および散逸率：
等価直列抵抗およびインピーダンスを、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ３３３０精密ＬＣＺメーターおよびＫｅｌｖｉｎ導線をバイアス０ボルトおよび信号１ボルトで用いて測定した。動作周波数は１００ｋＨｚであった。静電容量および散逸率を、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ３３３０精密ＬＣＺメーターおよびＫｅｌｖｉｎ導線をバイアス２ボルトおよび信号１ボルトで用いて測定した。動作周波数は１２０Ｈｚであり、温度は２３℃±２℃であった。
漏れ電流：
漏れ電流（ＤＣＬ）を、イギリス所在のＭａｎｔｒａｃｏｕｒｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ＬＴＤ製のＭＣ１９０漏れ試験セットを用いて測定した。ＭＣ１９０試験は、１０秒後、２５℃の温度および特定の定格電圧で漏れ電流を測定した。

実施例１
重合溶液から形成された導電性ポリマー層を有するタンタルコンデンサを形成する能力を実証した。具体的には、５０，０００μＦＶ／ｇタンタル粉末をプレスしてペレットにし、焼結することによって、多孔質電極体を形成した。前記ペレットをリン酸の水中電解質中でアノード酸化させた後、水／エチレングリコール電解質中でシェル形成することによって、誘電体層を形成した。９８重量部の水中に１重量部のポリビニルアルコールと１重量部のメチルメタクリレートとを含む溶液から、前記多孔質電極体に保護接着剤層を付与した。前記溶液は、７０℃まで徐々に加熱することによって形成した。この溶液にアノードペレットを浸漬し、１００℃の温度で１５分間乾燥させた。

導電性ポリマー被覆を形成するために重合溶液を調製した。前記重合溶液は、１２重量部のエタノール、０．３重量部のメチルメタクリレート、０．１重量部のメチルピロリドン、１重量部の３，４−エチレンジオキシチオフェン（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐ．がＢａｙｔｒｏｎ（登録商標）Ｍという名称で販売）および１０重量部のブタノール中鉄（ＩＩＩ）トシレート（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐ．がＢａｙｔｒｏｎ（登録商標）ＣＢ４０という名称で販売）を用いて調製した。この溶液を、前記誘電体層と前記保護接着剤層とを有するアノードペレットに含浸および被覆した。前記アノードペレットを、５℃にまで冷ました重合溶液に浸漬し、乾いた空気中に保持した。前記重合溶液のモノマーを、周囲温度および６０％の相対湿度において１時間重合させた。前記アノードペレットを、合計６回、前記重合溶液に浸漬および重合させることによって、導電性ポリマー層を形成した。

前述の第１工程と同じ材料を用いて別の重合溶液を調製した。先述の重合溶液とは違い、この重合溶液は、エタノールで６倍に希釈した。前記導電性ポリマー層を有するアノードペレットを５℃でこの溶液に浸漬し、乾いた空気中に保持し、再アノード酸化させた。再アノード酸化後、得られたペレットを周囲温度および６０％の相対湿度において重合させた。

その後、前記ペレットを、グラファイトおよび銀で被覆した。

最後に、９６重量部のエタノール中に２重量部のポリウレタンジオール（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．）と２重量部のポリエチレンイミン（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．）とを含む溶液を調製した。そのように被覆されたカソードを備えたペレットをこの溶液に浸漬した後、２５℃で３０分間乾燥させた。

慣用の組立技術によって完成部品を完成させ、測定した。

実施例２
５０，０００μＦＶ／ｇタンタル粉末をプレスしてペレットにし、焼結することによって、多孔質電極体を形成した。前記ペレットをリン酸の水中電解質中でアノード酸化させた後、水／エチレングリコール電解質中でシェル形成した。前記多孔質電極体に、１重量部の３，４−エチレンジオキシチオフェン（Ｂａｙｔｒｏｎ（登録商標）Ｍ、Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ ＧｍｂＨ）と、２０重量部のブタノール中鉄（ＩＩＩ）トシレート（Ｂａｙｔｒｏｎ（登録商標）ＣＢ４０、Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ ＧｍｂＨ）と、１２重量部のエタノールとを含む溶液を被覆した。前記溶液を、誘電体がプレコートされたアノードペレットに含浸させた。前記アノードペレットをこの溶液に浸漬し、５℃で冷まし、乾いた空気中に保持した後、周囲温度および６０％の相対湿度において１時間重合させた。前記アノードペレットを、合計６回、前記重合溶液に浸漬および重合させることによって、導電性ポリマー層を形成した。

前述の第１工程と同じ材料を用いて別の重合溶液を調製した。先述の重合溶液とは違い、この重合溶液は、エタノールで６倍に希釈した。前記ポリマー層を有するアノードペレットをこの溶液に浸漬し、５℃で冷まし、乾いた空気中に保持し、再アノード酸化させた。再アノード酸化後、これらのペレットを周囲温度および６０％の相対湿度において重合させた。その後、前記ペレットを、グラファイトおよび銀で被覆した。慣用の組立技術によって完成部品を完成させ、測定した。

作製したサンプルのパラメータを表１に示す。

得られたコンデンサの安定性も、異なる環境に曝した後で測定した。具体的には、実施例１および比較例それぞれからのサンプルを、（表２に示すように）相対湿度が８５％、温度が８５℃である環境に１，０００時間曝し、コンデンサの性能の変化を測定した。

バリヤー層を有する実施例１のコンデンサは、そのような環境に長時間曝された後では、比較例よりもはるかに安定しており、また、特性の変化もはるかに少なかった。本発明のこれらおよび他の修正および変形は、当業者らが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、実施することができる。加えて、当然のことながら、前記様々な実施態様の態様は、全体的あるいは部分的に入れ替えることができる。さらに、当業者らには、前述の説明はほんの一例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明は添付の請求の範囲にさらに詳しく記載されていることは理解されるであろう。

Claims (28)

1. アノードと、
   前記アノードの上に位置する誘電体層と、
   前記誘電体層の上に位置する固体電解質層と、
   前記固体電解質層の上に位置するバリヤー層とを含む固体電解コンデンサにおいて、
   前記バリヤー層は、バリヤーポリマーから形成される三次元架橋網目構造を含む、
   ことを特徴とする固体電解コンデンサ。
2. 前記バリヤーポリマーは、少なくとも２つのヒドロキシル基、アルコキシ基、またはそれらの組み合わせを有することを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
3. 前記バリヤーポリマーは、ポリウレタンであることを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
4. 前記バリヤーポリマーは、ポリエステルであることを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
5. 前記架橋網目構造は、多官能架橋剤を含むことを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
6. 前記多官能架橋剤は、窒素含有ポリマーであることを特徴とする請求項５に記載の固体電解コンデンサ。
7. 前記窒素含有ポリマーは、アジリジン基、ポリアルキレンイミン、ポリエチレンイミン、ポリアミド、ポリアミドイミド、またはそれらの混合物または誘導体を含むことを特徴とする請求項６に記載の固体電解コンデンサ。
8. 前記窒素含有ポリマーは、ポリアルキレンイミンであることを特徴とする請求項６に記載の固体電解コンデンサ。
9. 前記窒素含有ポリマーは、ポリエチレンイミンであることを特徴とする請求項８に記載の固体電解コンデンサ。
10. 前記固体電解質層の上に位置する金属層を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
11. 前記バリヤー層は、前記金属層の上に位置することを特徴とする請求項１０に記載の固体電解コンデンサ。
12. 前記金属層は、前記バリヤー層の上に位置することを特徴とする請求項１０に記載の固体電解コンデンサ。
13. 前記誘電体層と前記固体電解質層との間に保護接着剤層を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
14. 前記固体電解質層は、導電性ポリマーを含むことを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
15. 前記アノードは、バルブ金属を含有することを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
16. 前記アノードは、タンタルまたは酸化ニオブを含有することを特徴とする請求項１５に記載の固体電解コンデンサ。
17. ８５℃の温度および８５％の相対湿度において１，０００時間エイジングされた後、１００ｋＨｚの動作周波数において約１，０００ミリオーム以下の等価直列抵抗を示すことを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
18. ８５℃の温度および８５％の相対湿度において１，０００時間エイジングされた後、１００ｋＨｚの動作周波数において約５００ミリオーム以下の等価直列抵抗を示すことを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
19. バルブ金属を含有するアノードと、
    前記アノードの上に位置する誘電体層と、
    前記誘電体層の上に位置する導電性ポリマー層と、
    前記導電性ポリマー層の上に位置するバリヤー層とを含む固体電解コンデンサにおいて、
    前記コンデンサは、８５℃の温度および８５％の相対湿度において１，０００時間エイジングされた後、１００ｋＨｚの動作周波数において約１，０００ミリオーム以下の等価直列抵抗を示すことを特徴とする固体電解コンデンサ。
20. ８５℃の温度および８５％の相対湿度において１，０００時間エイジングされた後、１００ｋＨｚの動作周波数において約５００ミリオーム以下の等価直列抵抗を示すことを特徴とする請求項１９に記載の固体電解コンデンサ。
21. 前記バリヤー層は、バリヤーポリマーから形成される三次元架橋網目構造を含むことを特徴とする請求項１９に記載の固体電解コンデンサ。
22. 前記バリヤーポリマーは、ポリウレタンであることを特徴とする請求項２１に記載の固体電解コンデンサ。
23. 前記架橋網目構造は、窒素含有多官能架橋剤を含むことを特徴とする請求項２１に記載の固体電解コンデンサ。
24. 前記架橋剤は、ポリアルキレンイミンを含むことを特徴とする請求項２３に記載の固体電解コンデンサ。
25. 前記固体電解質層の上に位置する金属層を更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の固体電解コンデンサ。
26. 前記バリヤー層は、前記金属層の上に位置することを特徴とする請求項２５に記載の固体電解コンデンサ。
27. 前記銀層は、前記バリヤー層の上に位置することを特徴とする請求項２５に記載の固体電解コンデンサ。
28. 前記アノードは、タンタルまたは酸化ニオブを含有することを特徴とする請求項１９に記載の固体電解コンデンサ。