JP2008300637A - 固体電解コンデンサ電極用導体ペーストおよび該導体ペーストを使用した固体電解コンデンサの電極の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、固体電解コンデンサ電極用の導体ペーストに関し、このペーストは、平均粒径が1μm以下であり、90%以上が粒径0.3μm以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む。本発明は、この導体ペーストを使用した固体電解コンデンサの電極の製造方法を提供する。
【選択図】図2
Description
本発明で使用される導電粉は、固体電解コンデンサの電極の導電層として用いることができる導電性金属粉であれば特に限定されない。例えば、銀、銅、パラジウム、ニッケル、スズ、アルミニウムなどの粉末を用いることができる。これらの導電粉は、複数種類を組み合わせて使用することができる。この導電粉は、平均粒径(D50)が1μm以下であり、90%以上が粒径0.3μm以上である。導電粉の平均粒径(D50)は、好ましくは0.3μm以上、1μm以下である。また、導電粉は、好ましくは90%以上が粒径0.3μm以上1μm以下である。
有機バインダーは、特に限定されない。例えば、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、弗素樹脂などの熱可塑樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を単独あるいは併用して使用することができる。
溶剤は、上記有機バインダーを溶解させることができる溶剤であれば、特に限定されない。例えば、酢酸ブチル、酢酸エチルなどのエステル系溶剤、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、トルエン、キシレンなどの芳香族溶剤、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルおよびその酢酸エステル系溶剤などを挙げることができる。有機溶剤は、単独で使用してもよく、あるいは複数種類を混合して使用してもよい。
第1工程は、表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階である。まず、タンタルからなる陽極導出線(212)にタンタルの粉末を、例えば直方体形状のような、所定形状にプレス形成する(図2(i))。次いで、得られたプレス形成体を焼結して陽極体(202)を得る(図2(ii))。得られた陽極体(202)の表面に誘電体酸化皮膜(204)を形成する(図2(iii))。酸化皮膜の形成は、公知の方法を用いればよいが、例えば、リン酸水溶液のような電解質溶液に陽極体を浸漬し、陽極酸化する方法などを用いて行うことができる。
第2工程は、上記工程1で得られた、誘電体酸化皮膜(204)を有する陽極体(202)の誘電体酸化皮膜上に固体電解質層(206)を形成する段階である。本説明では、固体電解質層として、導電性高分子を用いる場合を例に取る。
第3工程は、工程2で得られた素子の固体電解質層(206)上に、平均粒径が1μm以下であり、90%以上が粒径0.3μm以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む導体ペーストを塗布し、導体ペースト層(208)を形成する段階である。
第4工程は、第3工程で得られた素子の導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層(210)を形成する段階である。
平均粒径が0.54μmであり、全体の90%以上が0.39μm以上である銀粉57.5部、アクリル樹脂(Lucite社製、Elvacite 2041)のシクロヘキサノン(関東化学社製)15%溶液42.5部を計り取り、攪拌機にて予備攪拌を行った。得られた予備攪拌物を、更に三本ロールで良く混練して、銀分散液を得た。この分散液100部に更にシクロヘキサノンを35部加えてよくかき混ぜ、粘度が4,200mPa.Sである銀分散液を作成した。
実施例1で使用した銀粉70.2部、実施例1で使用したアクリル樹脂のシクロヘキサノン(関東化学社製)15%溶液29.8部を計り取り、攪拌機にて予備攪拌を行った。得られた予備攪拌物を、更に三本ロールで良く混練して、銀分散液を得た。この分散液100部に更にシクロヘキサノンを30部加えよくかき混ぜ、粘度が8,000mPa.Sである銀分散液を作成した。
実施例1で使用した銀粉48.0部、実施例1で使用したアクリル樹脂のシクロヘキサノン(関東化学社製)15%溶液52.0部を計り取り、攪拌機にて予備攪拌を行った。得られた予備攪拌物を、更に三本ロールで良く混練して、銀分散液を得た。この分散液100部に更にシクロヘキサノンを40部加えよくかき混ぜ、粘度が2,600mPa.Sである銀分散液を作成した。
平均粒径が0.7μmであり、全体の90%が0.43μm以上である銀粉73g、PKHZフェノキシ樹脂(InChem社製)のシクロヘキサノン(関東化学社製)30%溶液27gを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を3本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液100gに更にシクロヘキサノンを20g添加し、粘度2100mPa.Sの銀粉分散液を得た。
実施例1で使用した銀粉57.5g、アクリル樹脂(Lucite社製、Elvacite 2041)の酢酸プロピレングリコール15%溶液42.5gを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を3本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液100gに更にシクロヘキサノン(関東化学社製)を20g添加し、粘度2500mPa.Sの銀粉分散液を得た。
平均粒径が0.48μmであり、全体の90%が0.36μm以上である銀粉57.5g、アクリル樹脂(Lucite社製、Elvacite 2041)の酢酸プロピレングリコール15%溶液42.5gを計りとり、拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を3本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液100gに更にシクロヘキサノンを20g添加し、粘度2700mPa.Sの銀粉分散液を得た。
平均粒径が1.2μmであり、全体の90%が0.9μmである銀粉銀粉73g、PKHZフェノキシ樹脂(InChem社製)のシクロヘキサノン(関東化学社製)30%溶液27gを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を3本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液100gに更にシクロヘキサノン(関東化学社製)を20g添加し、粘度2100mPa.Sの銀粉分散液を得た。
平均粒径が0.6μmであり、全体の90%が0.2μm以上である銀粉73g、PKHZフェノキシ樹脂(InChem社製)のシクロヘキサノン(関東化学社製)30%溶液27gを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を3本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液100gに更にシクロヘキサノンを20g添加し、粘度2300mPa.Sの銀粉分散液を得た。
比較例2で使用した銀粉57.5g、アクリル樹脂(Lucite社製、Elvacite 2041)の酢酸プロピレングリコール15%溶液42.5gを計りとり、拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を3本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液100gに更にシクロヘキサノン(関東化学社製)を20g添加し、粘度3600mPa.Sの銀粉分散液を得た。
上記実施例1〜3および比較例1〜3の結果を表1にまとめた。
102 弁作用金属焼結体
104 酸化皮膜
106 固体電解質層
108 グラファイト層
110 銀導電層
202 陽極体
204 誘電体酸化膜
206 固体電解質層
208 導体ペースト
210 導電層
212 陽極導出線
Claims (4)
- 平均粒径が1μm以下であり、90%以上が粒径0.3μm以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む固体電解コンデンサ電極用導体ペースト。
- 前記導電粉が銀、銅、パラジウム、ニッケル、スズ、アルミニウムまたはこれらの組み合わせから選択される請求項1に記載の固体電解コンデンサ電極用導体ペースト。
- 表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階と、
前記陽極体上に固体電解質層を形成する段階と、
前記固体電解質層上に平均粒径が1μm以下であり、90%以上が粒径0.3μm以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む固体電解コンデンサ電極用導体ペーストを塗布し、導体ペースト層を形成する段階と、
前記導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層を形成する段階と、
を含む、固体電解コンデンサの電極の製造方法。 - 前記陽極体は、タンタル、酸化ニオブまたはアルミニウムである、請求項3に記載の固体電解コンデンサの電極の製造方法。
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