JP2011176232A - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い静電容量を有する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1は、陽極体12と、誘電体層14と、導電性高分子層15aとを備えている。陽極体12は、多孔質体からなる。陽極体12は、互いに対向している第1及び第2の面12a、12bを有する。誘電体層14は、陽極体12の上に形成されている。導電性高分子層15aは、誘電体層14の上に形成されている。陽極体12には、第1の面12aから第2の面12bに貫通している貫通孔21が形成されている。第1の面12aの法線方向から視て、貫通孔21の一部の、第1の面12aと平行な横断面における外周の位置が、第1の面12aにおける貫通孔21の外周の位置と異なる。
【選択図】図2
【解決手段】固体電解コンデンサ1は、陽極体12と、誘電体層14と、導電性高分子層15aとを備えている。陽極体12は、多孔質体からなる。陽極体12は、互いに対向している第1及び第2の面12a、12bを有する。誘電体層14は、陽極体12の上に形成されている。導電性高分子層15aは、誘電体層14の上に形成されている。陽極体12には、第1の面12aから第2の面12bに貫通している貫通孔21が形成されている。第1の面12aの法線方向から視て、貫通孔21の一部の、第1の面12aと平行な横断面における外周の位置が、第1の面12aにおける貫通孔21の外周の位置と異なる。
【選択図】図2
Description
本発明は、固体電解コンデンサ及びその製造方法に関する。特には、本発明は、多孔質体からなる陽極体を備える固体電解コンデンサ及びその製造方法に関する。
従来、パソコン、携帯電話などの各種携帯情報端末、デジタルカメラなどの各種映像情報機器などの電子機器に用いるコンデンサとして、固体電解コンデンサが広く用いられている。
固体電解コンデンサは、一般的に、弁作用金属を含む陽極体と、陽極体の上に形成されている誘電体層と、誘電体層の上に形成されている陰極層とを備えている。陽極体は、単位体積当たりの表面積を増やすために、多孔質体により構成されていることが好ましく、誘電体層は、その多孔質体の表面上に形成されている。陰極層は、導電性高分子層を最下層として有する多層体により構成されている。陰極層の最下層を導電性高分子層とすることにより、多孔質体内に形成された誘電体層の上にも陰極層が形成されやすくなるため、高い静電容量を実現し得る。
近年、固体電解コンデンサに対する高容量化の要求がさらに強まってきている。固体電解コンデンサを高容量化するためには、陽極体の単位体積当たりの表面積を大きくすることが必須となる。陽極体の単位体積当たりの表面積を大きくする方法としては、例えば、陽極体の焼結に用いられる弁作用金属を含む粒子の粒子径を小さくする方法が知られている。
しかしながら、陽極体の焼結に用いられる弁作用金属を含む粒子の粒子径を小さくすることにより陽極体の単位体積当たりの表面積を大きくした場合であっても、陽極体の表面積の増大に見合った静電容量の増大が得られないことがあった。下記の特許文献1には、この原因が、陽極体の焼結に用いる粒子の粒子径が小さいと、陽極体内部に導電性高分子層を形成するための材料が入り込み難く、陽極体の内部に位置する誘電体層の上に、導電性高分子層が十分に形成されていないことにあると記載されている。また、特許文献1には、陽極体内部に導電性高分子層を形成するための材料が入り込みやすくするために、陽極体に貫通孔を形成することが記載されている。
特許文献1に記載のように、陽極体に貫通孔を形成することにより、陽極体の内部にも導電性高分子層を形成するための材料が入り込みやすくなるため、陽極体の内部に位置する誘電体層の上にも、導電性高分子層が形成されやすくなる。従って、陽極体に貫通孔を形成することによって、固体電解コンデンサの静電容量を高くし得る。
しかしながら、近年、固体電解コンデンサに対する高容量化の要求が益々強くなってきており、固体電解コンデンサのさらなる高容量化が強く求められている。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い静電容量を有する固体電解コンデンサを提供することにある。
本発明に係る固体電解コンデンサは、陽極体と、誘電体層と、導電性高分子層とを備えている。陽極体は、多孔質体からなる。陽極体は、互いに対向している第1及び第2の面を有する。誘電体層は、陽極体の上に形成されている。導電性高分子層は、誘電体層の上に形成されている。陽極体には、第1の面から第2の面に貫通している貫通孔が形成されている。第1の面の法線方向から視て、貫通孔の一部の、第1の面と平行な横断面における外周の位置が、第1の面における貫通孔の外周の位置と異なる。
このため、本発明では、貫通孔の体積(V)に対する貫通孔の壁面の面積(S)の割合(S/V)が大きい。よって、導電性高分子層を形成するための材料が貫通孔から陽極体の内部に入り込みやすい。従って、陽極体の内部に位置する誘電体層の導電性高分子層による被覆率を高めることができる。
また、上述の通り、S/Vが大きいため、陽極体の体積をそれほど小さくすることなく、貫通孔の壁面の面積を大きくできる。よって、陽極が設けられている領域(陽極の体積と貫通孔の体積との総和)の単位体積当たりの陽極の表面積を大きくすることができる。
このように、本発明では、陽極が設けられている領域の単位体積当たりの陽極の表面積を大きくすることができると共に、陽極体の内部に位置する誘電体層の導電性高分子層による被覆率をより高めることができる。従って、ESR値が低く、かつ高い静電容量を有する固体電解コンデンサを得ることができる。
本発明において、陽極体は、直方体状であってもよい。本発明において、「直方体状」とは、対向する3対の面を有する立体形状の総称である。直方体には、稜線部や角部がR面取り状または面取り状に形成されているものや、対向する面が厳密には平行ではないものも含まれるものとする。
本発明において、貫通孔は、互いに異なる中心軸を有する複数の貫通孔部を有するものであることが好ましい。この場合、貫通孔の体積(V)に対する貫通孔の壁面の面積(S)の割合(S/V)をより大きくし得るためである。従って、よりESR値が低く、より高い静電容量を有する固体電解コンデンサを得ることができる。
なお、本発明において、「第1の面の法線方向から視て、貫通孔の一部の、第1の面と平行な横断面における外周の位置が、第1の面における貫通孔の外周の位置と異なる」とは、第1の面の法線方向から視た際に、貫通孔の一部の、第1の面と平行な横断面における外周が、第1の面における貫通孔の外周と一致していないことを意味する。
本発明において、固体電解コンデンサは、陽極体の外表面に接続されている陽極端子をさらに備えていてもよい。その場合には、陽極端子には、陽極体に臨む貫通孔が形成されていることが好ましい。この構成によれば、陽極体の外表面のうち、陽極端子が設けられている部分にも、陽極端子に形成されている貫通孔を経由して導電性高分子層を形成するための材料が供給される。従って、陽極体の内部に位置する誘電体層の導電性高分子層による被覆率をさらに高めることができる。
また、陽極端子に形成されている貫通孔は、陽極体に形成されている貫通孔と連通していることが好ましい。陽極体に形成されている貫通孔に、導電性高分子層を形成するための材料が供給されやすいためである。
なお、本発明において、貫通孔が形成されている陽極端子には、導電材料により形成されているメッシュ状部材からなる陽極端子が含まれるものとする。メッシュ状部材とは、糸状部材が編まれてなる部材である。
本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は、陽極体準備工程と、誘電体層形成工程と、導電性高分子層形成工程とを備えている。陽極体準備工程は、多孔質体からなり、互いに対向している第1及び第2の面を有する陽極体であって、第1の面から第2の面に貫通している貫通孔であって、第1の面の法線方向から視て、貫通孔の一部の、第1の面と平行な横断面における外周の位置が、第1の面における貫通孔の外周の位置と異なる貫通孔が形成されている陽極体を準備する工程である。誘電体層形成工程は、貫通孔が形成された陽極体の上に誘電体層を形成する工程である。導電性高分子層形成工程は、誘電体層の上に導電性高分子層を形成する工程である。
本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法によれば、ESR値が低く、かつ高い静電容量を有する上記本発明に係る固体電解コンデンサを製造することができる。
陽極体準備工程は、弁作用金属を含む粒子を含む複数のグリーンシートを用意する工程と、複数のグリーンシートのそれぞれに貫通孔を形成する工程と、貫通孔を形成した複数のグリーンシートを積層する工程と、グリーンシートの積層体を焼結することにより、貫通孔が形成された陽極体を得る工程とを含むことが好ましい。この場合、互いに異なる中心軸を有する複数の貫通孔部を有し、S/Vがより大きな貫通孔を陽極体に形成することができる。従って、ESR値がより低く、かつより高い静電容量を有する固体電解コンデンサを製造することができる。
本発明によれば、ESR値が低く、高い静電容量を有する固体電解コンデンサを提供することができる。
以下、本実施した好ましい形態について、図1に示す固体電解コンデンサ1等を例に挙げて説明する。但し、以下に説明する固体電解コンデンサは、単なる例示である。本発明は、以下に説明する固体電解コンデンサに何ら限定されない。
また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的断面図である。図2は、図1の線II−IIにおける固体電解コンデンサの略図的断面図である。図3は、図2の線III−IIIにおける陽極体の略図的断面図である。図4は、第1の実施形態における陽極体の略図的平面図である。図5は、第1の実施形態に係るコンデンサ素子の一部を拡大した略図的断面図である。
図1は、第1の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的断面図である。図2は、図1の線II−IIにおける固体電解コンデンサの略図的断面図である。図3は、図2の線III−IIIにおける陽極体の略図的断面図である。図4は、第1の実施形態における陽極体の略図的平面図である。図5は、第1の実施形態に係るコンデンサ素子の一部を拡大した略図的断面図である。
図1に示すように、固体電解コンデンサ1は、直方体状のコンデンサ素子11を備えている。コンデンサ素子11は、陽極体12を備えている。図5に示すように、陽極体12は、弁作用金属を含む多孔質体からなる。具体的には、陽極体12を構成している多孔質体は、実質的に弁作用金属からなるものであってもよいし、実質的に弁作用金属を含む合金からなるものであってもよいし、例えば一酸化ニオブなどの弁作用金属の酸化物から実質的になるものであってもよい。陽極体12を構成している多孔質体が弁作用金属を含む合金からなる場合は、弁作用金属が50質量%以上含まれていることが好ましい。
なお、弁作用金属の具体例としては、例えば、ニオブ、タンタル、チタン、アルミニウム、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン等が挙げられる。なかでも、チタン、タンタル、アルミニウム、ニオブは、原料の入手が容易であるため、弁作用金属としてはこれらの金属を用いることが好ましい。
図1〜図4に示すように、陽極体12は、直方体状に形成されている。陽極体12は、第1及び第2の主面12a、12bと、第1及び第2の側面12c、12dと、第1及び第2の端面12e、12fとを備えている。第1及び第2の主面12a、12bは、長さ方向L及び幅方向Wに沿って延びている。第1及び第2の主面12a、12bは、互いに対向している。第1及び第2の側面12c、12dは、長さ方向L及び高さ方向Hに沿って延びている。第1及び第2の側面12c、12dは、互いに対向している。第1及び第2の端面12e、12fは、幅方向W及び高さ方向Hに沿って延びている。第1及び第2の端面12e、12fは、互いに対向している。
なお、本実施形態では、第1及び第2の主面12a、12bと、第1及び第2の側面12c、12dと、第1及び第2の端面12e、12fとのそれぞれは、互いに平行である場合について説明する。但し、本発明において、第1及び第2の主面12a、12bと、第1及び第2の側面12c、12dと、第1及び第2の端面12e、12fとのそれぞれは、互いに非平行であってもよい。また、第1及び第2の主面12a、12bと、第1及び第2の側面12c、12dと、第1及び第2の端面12e、12fとのそれぞれは、平面であってもよいし、非平面であってもよい。また、陽極体12の角部及び稜線部は、面取り状またはR面取り状であってもよい。
図2及び図3に示すように、本実施形態においては、陽極体12には、第1の主面12aから第2の主面12bに貫通している複数の貫通孔21が形成されている。具体的には、本実施形態では、一端側が第1の主面12aに開口する一方、他端側が第2の主面12bに開口している貫通孔21が等間隔に複数形成されている。
第1の面12aの法線方向から視て、貫通孔21の一部の、第1の面12aと平行な横断面における外周の位置が、第1の面12aにおける貫通孔21の外周の位置と異なる。すなわち、複数の貫通孔21のそれぞれは、第1の主面12aと平行な横断面の形状及び位置の少なくとも一方が、貫通孔21の第1の主面12a側の開口部と異なる部分を有している。具体的には、複数の貫通孔21のそれぞれは、互いに異なる中心軸を有する複数の貫通孔部を有する。より具体的には、複数の貫通孔21のそれぞれは、第1の中心軸C1を有する複数の貫通孔部21aと、第1の中心軸C1とは異なる第2の中心軸C2を有する複数の貫通孔部21bとを有する。複数の貫通孔部21aと複数の貫通孔部21bとは、高さ方向Hに沿って交互に配列されている。このため、複数の貫通孔部21aと複数の貫通孔部21bとは、高さ方向Hに沿った軸を中心として千鳥状に配置されている。
第1の中心軸C1と、第2の中心軸C2との間の距離は、特に限定されないが、例えば、貫通孔部21aと、貫通孔部21bとの平面視において重畳している面積が、貫通孔部21a、21bの面積の10%〜90%となるような距離であることが好ましく、30%〜70%となるような距離であることがより好ましい。第1の中心軸C1と、第2の中心軸C2との間の距離が小さすぎると、貫通孔21の表面積を十分に大きくできない場合がある。一方、第1の中心軸C1と、第2の中心軸C2との間の距離が大きすぎると、貫通孔21に局所的に細い部分が生じるため、導電性高分子層15aを形成するための材料が貫通孔21にスムーズに流入しなくなる場合がある。
本実施形態では、第1及び第2の中心軸C1,C2のそれぞれは、高さ方向Hに平行である。但し、第1及び第2の中心軸C1,C2のそれぞれは、高さ方向Hに対して傾斜していてもよい。
また、本実施形態では、貫通孔部21aと貫通孔部21bとのそれぞれは、柱状、具体的には、円柱状に形成されている。但し、貫通孔部21aと貫通孔部21bとのそれぞれは、多角柱状、長円柱状、楕円柱状などに形成されていてもよい。また、貫通孔部21aと貫通孔部21bとのそれぞれは、中心軸が曲線状となる湾曲した柱状に形成されていてもよい。
貫通孔21の大きさは、特に限定されないが、後述する導電性高分子層15aを形成するための材料が貫通孔21にスムーズに流入する程度であることが好ましい。例えば、本実施形態においては、貫通孔部21a、21bの直径は、0.3mm〜0.7mm程度であることが好ましい。
図2では、貫通孔21が4つ形成されている例を模式的に描画しているが、貫通孔21の形成する数も特に限定されない。貫通孔21の数量は、陽極体12が設けられている領域の体積に対する複数の貫通孔21の体積の総和の比が、0.05〜0.15程度となるような数量であることが好ましい。具体的には、貫通孔21の数量は、例えば、4〜10程度とすることができる。
図1,図2及び図5に示すように、陽極体12の表面上には、主として弁作用金属の酸化物からなる誘電体層14が形成されている。なお、描画の便宜上、図1及び図2においては、誘電体層14は、模式的に描画されている。実際は、図5に示すように、誘電体層14は、陽極体12の外表面のみならず、陽極体12の内部の空隙に面する表面(以下、「内面」という。)上にも形成されている。図2に示すように、誘電体層14は、貫通孔21の内面の上にも形成されている。
誘電体層14の厚みは、例えば、10nm〜500nm程度であることが好ましい。誘電体層14の厚みが厚すぎると、静電容量が低下する場合がある。また、誘電体層14の陽極体12からの剥離が生じやすくなる場合がある。一方、誘電体層14の厚みが薄すぎると、耐電圧が低下すると共に、洩れ電流が増大する場合がある。
図1,図2及び図5に示すように、誘電体層14の上には、陰極層15が形成されている。陰極層15は、導電性高分子層15aを含む。具体的には、本実施形態においては、陰極層15は、導電性高分子層15aと、カーボン層15bと、銀ペースト層15cとの積層体により構成されている。なお、本発明において、陰極層は、導電性高分子層を備えるものである限りにおいて特に限定されない。陰極層は、例えば、導電性高分子層のみにより形成されていてもよいし、導電性高分子層と、カーボン層及び銀ペースト層のうちの一方とにより構成されていてもよい。
導電性高分子層15aは、誘電体層14の上に形成されている。詳細には、図5に示すように、導電性高分子層15aは、陽極体12の内部にも形成されている。すなわち、陽極体12の外表面上に形成されている誘電体層14の上のみならず、陽極体12の内面の上に形成されている誘電体層14の上にも形成されている。勿論、導電性高分子層15aは、貫通孔21の内壁の上に形成された誘電体層14の上にも形成されている。本実施形態では、貫通孔21の内部は、誘電体層14及び導電性高分子層15aで埋められている。
導電性高分子層15aは、例えば、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリチオフェン、ポリアニリン等の導電性高分子により形成することができる。
カーボン層15bは、導電性高分子層15aの上に形成されている。詳細には、カーボン層15bは、導電性高分子層15aの陽極体12の外面上に形成されている部分の上に形成されている。銀ペースト層15cは、カーボン層15bの上に形成されている。
陽極体12には、陽極端子13の一部が埋設されている。具体的には、陽極端子13は、陽極端子13の一部が陽極体12の第1の端面12eに埋設するように設けられている。陽極端子13の端部は、陽極体12内にまで至っており、陽極体12に接続されている。陽極端子13には、陽極リードフレーム18の一方側の端部が接続されている。
一方、陰極層15には、導電性接着剤19により陰極リードフレーム20が接続されている。なお、導電性接着剤19は、特に限定されないが、例えば、銀微粒子を含む銀ペーストなどであってもよい。
コンデンサ素子11及び陽極端子13は、樹脂モールドされている。すなわち、コンデンサ素子11及び陽極端子13は、樹脂外装体10により覆われている。これにより、コンデンサ素子11及び陽極端子13が封止されている。
樹脂外装体10は、コンデンサ素子11を封止することができるものであれば特に限定されない。樹脂外装体10は、例えば、電子部品用の封止剤として用いられている熱硬化性樹脂組成物により形成することができる。熱硬化性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ系樹脂などが挙げられる。
なお、電子部品用の封止剤として用いられている熱硬化性樹脂組成物には、通常、シリカ粒子などの充填剤、フェノール樹脂などの硬化剤、イミダゾール化合物などの硬化促進剤、シリコーン樹脂などの可撓化剤などが含まれている。
次に、本実施形態に係る固体電解コンデンサ1の製造方法の一例について、主として、図6〜図8を参照しながら説明する。
図6は、第1の実施形態における固体電解コンデンサの製造工程を表すフローチャートである。
図6に示すように、まず、ステップS1において、陽極体準備工程を行う。具体的には、まず、ステップS1−1において、弁作用金属を含む粒子を含む複数のグリーンシート25(図7を参照)を用意する。グリーンシート25の形成方法は、特に限定されない。グリーンシート25は、例えば、ドクターブレード法などにより、弁作用金属を含む粒子とバインダーとを混合してなるペーストを用いて形成することができる。なお、グリーンシート25の作製に用いられる弁作用金属を含む粒子の粒子径は、例えば、0.08μm〜1μm程度であることが好ましく、0.2μm〜0.5μm程度であることがより好ましい。この粒子の粒子径が大きすぎると、得られる陽極体12の単位体積当たりの表面積が小さくなる傾向にある。一方、粒子の粒子径が小さすぎると、多孔質体に形成される空隙が小さくなりすぎる場合がある。
グリーンシート25の作製に用いるバインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)や、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリ酢酸ビニル、アクリル系樹脂と有機樹脂との混合物などが挙げられる。
次に、ステップS1−2において、図7に示すように、複数のグリーンシート25のそれぞれに複数の貫通孔26を形成する。貫通孔26の形成方法は、特に限定されない。例えば、貫通孔26は、パンチングニードルを用いてグリーンシート25を打ち抜くことにより形成することができる。
次に、図6に示すステップS1−3において、図8に示すように、貫通孔26を形成したグリーンシート25を積層することにより、グリーンシート積層体27を形成する。このステップS1−3において、グリーンシート25の積層は、積層方向において隣接するグリーンシート25間で、貫通孔26の中心軸がずれるように積層する。なお、積層方向において、グリーンシート25数枚毎に、中心軸がずれるようにグリーンシート25を積層してもよい。グリーンシート25をどのように積層するかは、どのような形状の貫通孔21を形成するかによって適宜決定することができる。
その後、必要に応じて、グリーンシート積層体27に静水圧プレスなどを施す。また、所望の大きさにグリーンシート積層体27をカットする。
次に、図6に示すステップS1−4において、グリーンシート積層体27を焼成することにより、貫通孔21が形成された陽極体12(図3を参照)を得る。グリーンシート積層体27の焼成温度は、グリーンシート25の作製に使用した粒子に含まれる弁作用金属の種類や、粒子の粒子径などに応じて適宜設定することができる。グリーンシート積層体27の焼成温度は、例えば、900℃〜1300℃程度とすることができる。グリーンシート積層体27の焼成温度が低すぎると、バインダー等が残留してしまう場合がある。一方、グリーンシート積層体27の焼成温度が高すぎると、焼成が進みすぎて形成される空隙が少なくなってしまう場合がある。
なお、本実施形態では、上記ステップS1−3において、グリーンシート積層体27を形成する際に、グリーンシート積層体27に陽極端子13の一部を埋設しておく。このため、ステップS1においては、陽極端子13の一部が埋設した陽極体12が作製される。
次に、図6に示すステップS1に続いてステップS2を行う。ステップS2では、陽極体12の表面上に誘電体層14を形成する。誘電体層14の形成は、例えば、リン酸などの水溶液中において、陽極体12を陽極酸化することにより行うことができる(化成工程)。
次に、ステップS3において、誘電体層14の上に、陰極層15を形成する。具体的には、まず、ステップS3−1において、導電性高分子層15aを形成する。導電性高分子層15aは、例えば、化学重合法や、電解重合法により形成することができる。例えば、化学重合法を用いる場合、酸化剤を用いてモノマーを酸化重合することにより、導電性高分子層15aを形成する。
以下、化学重合法により導電性高分子層15aを形成する場合について詳細に説明する。まず、誘電体層14上に酸化剤を付着させる。その後、モノマーを溶解させた溶液中に、酸化剤が付着した陽極体12を浸漬する。または、モノマーを含む上記雰囲気中に、酸化剤が付着した陽極体12を暴露する。これにより、誘電体層14上においてモノマーの重合が進行し、導電性高分子層15aが形成される。より分厚い導電性高分子層15aを形成する場合は、モノマー溶液への浸漬またはモノマー雰囲気への暴露を繰り返し行えばよい。
なお、導電性高分子層15aの形成を終えた後に、さらに化成工程を行ってもよい。そうすることにより、導電性高分子層15aを形成する工程において劣化した誘電体層14を修復することができる。従って、洩れ電流を低減することができる。
また、導電性高分子層15aの形成に先立って、プレコート層を形成しておいてもよい。さらに、プレコート層を形成した後に、再化成工程を行い、その後、導電性高分子層15aを形成してもよい。プレコート層としては、例えば、ポリピロール膜を形成することができる。
次に、ステップS3−2において、カーボン層15bの形成を行う。具体的には、導電性高分子層15aの上に、カーボンペーストを塗布し、乾燥させることによりカーボン層15bを形成する。
続いて、ステップS3−3において、カーボン層15bの上に、銀ペーストを塗布し、乾燥させることにより、銀ペースト層15cを形成する。その後、陽極端子13の端部の表面に形成された誘電体層14、導電性高分子層15a、カーボン層15b及び銀ペースト層15cを除去し、陽極端子13の端部を露出させる。
次に、ステップS4において、陽極リードフレーム18及び陰極リードフレーム20の接続を行う。その後、ステップS5において、樹脂外装体10を形成し、固体電解コンデンサ1を完成させる。
以上説明したように、本実施形態では、第1の主面12aの法線方向から視て、貫通孔21の一部の、第1の面12aと平行な横断面における外周の位置が、第1の主面12aにおける貫通孔21の外周の位置と異なる。すなわち、貫通孔21は、横断面の形状及び位置の少なくとも一方が、貫通孔21の第1の主面12a側の開口部と異なる部分を有している。このため、貫通孔21の壁面には、必然的に、第1の主面12aの法線方向(本実施形態では、高さ方向H)に対して傾斜した部分が生じる。本実施形態では、貫通孔21は、互いに異なる中心軸を有する第1及び第2の貫通孔部21a、21bを有するため、第1の貫通孔部21aと第2の貫通孔部21bとの間に、高さ方向Hに対して垂直な面が形成される。従って、貫通孔21が、高さ方向Hに延びる円柱状である場合と比較して、貫通孔21の体積(V)に対する、貫通孔21の壁面の面積(S)の面積割合(S/V)が大きくなる。
例えば、本実施形態の場合は、貫通孔21の体積(V)が変化せず、高さ方向Hに対して垂直な面の面積分だけ貫通孔21の壁面の面積(S)が増大する。
具体的には、貫通孔21の高さが貫通孔21の半径の4倍で、貫通孔21の高さが1.0mmであり、貫通孔21の半径が0.25mmであり、かつ、貫通孔部21a、21bの総数が4であるとすれば、貫通孔21の表面積は、高さ及び半径が同じである円柱状の貫通孔の表面積の約1.46倍となる。
例えば、貫通孔21の高さが、貫通孔21の半径の4倍で、貫通孔21の高さが1.0mm、貫通孔21の半径が0.25mmであり、かつ、貫通孔部21a、21bの総数が10であれば、貫通孔21の表面積は、高さ及び半径が同じである円柱状の貫通孔の表面積の2.37倍となる。
このように、貫通孔21の高さに対する第1及び第2の貫通孔部21a、21bの総数を増やすことにより、貫通孔21の体積を変化させずに、貫通孔21の表面積を大きくしていくことができる。
よって、導電性高分子層を形成するための酸化剤やモノマーなどの材料が貫通孔21の壁面から陽極体12の内部に入り込みやすい。従って、陽極体12の内部に位置する誘電体層14の導電性高分子層15aによる被覆率を高めることができる。
ところで、導電性高分子層を形成するための材料が陽極体12の内部に入り込みやすくするための他の方法として、円柱状の貫通孔を大きくしたり、貫通孔の数量を多くしたりすることによって貫通孔の表面積を大きくすることも考えられる。しかしながら、貫通孔の形状が円柱状である場合は、面積割合(S/V)は一定である。このため、円柱状の貫通孔を大きくしたり、多くしたりした場合は、貫通孔の表面積を大きくできるものの、表面積の増大と共に貫通孔の体積も増大してしまう。従って、陽極体が設けられている領域における陽極体の占める体積割合が減少してしまい、その結果、陽極体の表面積も減少してしまう。従って、円柱状の貫通孔を大きくしたり、貫通孔の数量を多くしたりした場合は、導電性高分子層を形成するための材料が陽極体の内部に入り込みやすくなるものの、陽極体の表面積が減少するため、かえって得られる静電容量が小さくなる。
それに対して、本実施形態のように、面積割合(S/V)が大きい形状の貫通孔21を形成している。このため、陽極体12の体積及び表面積の減少を抑制しつつ、導電性高分子層を形成するための材料が陽極体12の内部に入り込みやすくすることができる。従って、大きな静電容量を実現することができる。
また、本実施形態では、誘電体層14の上に、陽極体12の内部に位置する誘電体層14の導電性高分子層15aによる被覆率を高めることができるため、ESR値を低くすることができる。
以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例及び変形例について説明する。以下の説明において、上記第1の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の機能で参酌し、説明を省略する。
(第2の実施形態)
図9は、第2の実施形態に係る固体電解コンデンサ1aの略図的断面図である。
図9は、第2の実施形態に係る固体電解コンデンサ1aの略図的断面図である。
上記第1の実施形態では、陽極端子13の一方側の部分が、陽極体12内に埋設されている例について説明した。但し、本発明において、陽極端子13の形状は特に限定されない。
例えば、図9に示すように、陽極端子13は、陽極体12の外表面に接続されていてもよい。具体的には、本実施形態では、陽極端子13は、陽極体12の第2の主面12bに接合されている。
本実施形態のように、陽極端子13が陽極体12の外表面に接合されている場合は、陽極端子13に1または複数の貫通孔13aが形成されていることが好ましい。貫通孔13aを形成することによって、陽極端子13が接合されている第2の主面12bにも導電性高分子層15aを形成するための材料が供給される。このため、陽極体12の内部に形成されている誘電体層14の導電性高分子層15aによる被覆率を向上することができる。従って、静電容量をより高くできると共に、ESR値をより低くすることができる。
さらには、貫通孔13aは、貫通孔21と連通していることが好ましい。例えば、貫通孔21の第2の主面12b側端部が陽極端子13によって閉鎖されている場合、貫通孔21に導電性高分子層15aを形成するための材料が流入しにくくなる。それに対して、貫通孔13aが貫通孔21と連通している場合は、貫通孔21に導電性高分子層15aを形成するための材料が流入しやすくなる。従って、陽極体12の内部に形成されている誘電体層14の導電性高分子層15aによる被覆率をさらに向上することができる。従って、静電容量をより高くできると共に、ESR値をより低くすることができる。
なお、本実施形態では、陽極端子13が、複数の貫通孔13aが形成されている金属板により構成されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。陽極端子13は、例えば、導電性の糸状部材が編まれてなるメッシュ状部材からなるものであってもよい。この場合は、導電性高分子層15aを形成するための材料が、陽極端子13を介して陽極体12により供給されやすくなる。従って、陽極体12の内部に形成されている誘電体層14の導電性高分子層15aによる被覆率をさらに向上することができる。従って、静電容量をさらに高くできると共に、ESR値をさらに低くすることができる。
以下の第1〜第11の変形例では、陽極体12に形成する貫通孔21のバリエーションについて説明する。第1〜第11の変形例において、例えば、陽極端子13などの陽極体12以外の部材の形態は、上記第1または第2の実施形態と同様である。
なお、第1〜第11の変形例において参照する図10〜図20においては、貫通孔21の形状は、模式的に描画されている。具体的には、描画の便宜上、描画されている貫通孔部の数量は、実際の貫通孔の数量とは異なる場合がある。
(第1の変形例)
図10(a)は、第1の変形例における陽極体の略図的平面図である。図10b(b)は、第1の変形例における陽極体の略図的正面図である。図10(c)は、第1の変形例における陽極体の略図的側面図である。
図10(a)は、第1の変形例における陽極体の略図的平面図である。図10b(b)は、第1の変形例における陽極体の略図的正面図である。図10(c)は、第1の変形例における陽極体の略図的側面図である。
上記第1及び第2の実施形態では、貫通孔21は、互いに形状が等しい2種類の貫通孔部21a、21bが高さ方向Hに沿って千鳥状に配列されている例について説明した。但し、貫通孔21の形状は、この形状に限定されない。
例えば、図10(a)〜図10(c)に示すように、複数の貫通孔21のそれぞれは、中心軸が相互に異なる複数の貫通孔部21cによって構成されていてもよい。本変形例では、具体的には、複数の貫通孔部21cの中心軸は、高さ方向HのH1側からH2側にいくに従って、幅方向W及び長さ方向Lのそれぞれに対して傾斜している方向D1にシフトしている。
本変形例においても、貫通孔21の面積割合(S/V)を大きくできるため、上記第1及び第2の実施形態と同様の効果が得られる。
なお、本変形例においては、複数の貫通孔部21cの中心軸の高さ方向HのH1側からH2側にいくに従う方向D1へのシフト量は、一定である。但し、複数の貫通孔部21cの中心軸の高さ方向HのH1側からH2側にいくに従う方向D1へのシフト量は、一定でなくてもよい。
(第2の変形例)
図11(a)は、第2の変形例における陽極体の略図的平面図である。図11b(b)は、第2の変形例における陽極体の略図的正面図である。図11(c)は、第2の変形例における陽極体の略図的側面図である。
図11(a)は、第2の変形例における陽極体の略図的平面図である。図11b(b)は、第2の変形例における陽極体の略図的正面図である。図11(c)は、第2の変形例における陽極体の略図的側面図である。
上記第1の変形例では、複数の貫通孔21が並行して設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。
例えば、図11(a)〜図11(c)に示すように、複数の貫通孔21の少なくともひとつは、他の貫通孔21と並行しないように設けられていてもよい。具体的には、本変形例では、複数の貫通孔部21cの中心軸が、高さ方向HのH1側からH2側にいくに従って、方向D2にシフトしている貫通孔21と、複数の貫通孔部21cの中心軸が、高さ方向HのH1側からH2側にいくに従って、方向D2とは異なる方向D3にシフトしている貫通孔21とが設けられている。
(第3及び第4の変形例)
図12(a)は、第3の変形例における陽極体の略図的平面図である。図12(b)は、第3の変形例における陽極体の略図的正面図である。図12(c)は、第3の変形例における陽極体の略図的側面図である。
図12(a)は、第3の変形例における陽極体の略図的平面図である。図12(b)は、第3の変形例における陽極体の略図的正面図である。図12(c)は、第3の変形例における陽極体の略図的側面図である。
図13(a)は、第4の変形例における陽極体の略図的平面図である。図13(b)は、第4の変形例における陽極体の略図的正面図である。図13(c)は、第4の変形例における陽極体の略図的側面図である。
上記第1及び第2の変形例では、複数の貫通孔部21cの中心軸が、高さ方向HのH1側からH2側にいくに従って、直線状にシフトしていく例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。
例えば、図12(a)〜図12(c)及び図13(a)〜図13(c)に示すように、複数の貫通孔部21cの中心軸が、高さ方向HのH1側からH2側にいくに従って、非直線状にシフトしていてもよい。
具体的には、図12(a)〜図12(c)に示す第3の変形例では、複数の貫通孔部21cの中心軸が、高さ方向HのH1側からH2側にいくに従って、方向D4にシフトした後に、方向D5にシフトしている。
図13(a)〜図13(c)に示す第4の変形例では、複数の貫通孔部21cの中心軸が、高さ方向HのH1側からH2側にいくに従って、方向D6にシフトした後に、方向D7,D8にシフトしている。
(第5及び第6の変形例)
図14(a)は、第5の変形例における陽極体の略図的平面図である。図14(b)は、第5の変形例における陽極体の略図的正面図である。図14(c)は、第5の変形例における陽極体の略図的側面図である。
図14(a)は、第5の変形例における陽極体の略図的平面図である。図14(b)は、第5の変形例における陽極体の略図的正面図である。図14(c)は、第5の変形例における陽極体の略図的側面図である。
図15(a)は、第6の変形例における陽極体の略図的平面図である。図15(b)は、第6の変形例における陽極体の略図的正面図である。図15(c)は、第6の変形例における陽極体の略図的側面図である。
上記第1及び第2の実施形態並びに第1〜第4の変形例では、貫通孔部の直径が変化しない例について説明したが、例えば、図14(a)〜図14(c)及び図15(a)〜図15(c)に示すように、貫通孔21を構成している複数の貫通孔部には、他の貫通孔部とは異なる直径を有するものが含まれていてもよい。
具体的には、図14(a)〜図14(c)に示す第5の変形例では、貫通孔21には、他の貫通孔部21d、21eよりも直径が小さい貫通孔部21fが、高さ方向Hにおける中央部に設けられている。なお、本変形例では、貫通孔部21d〜21fは、全て同じ中心軸を有しているが、貫通孔部21d〜21fの少なくともひとつが他の貫通孔部と異なる中心軸を有していてもよい。
図15(a)〜図15(c)に示す第6の変形例では、貫通孔21には、他の貫通孔部21g、21hよりも直径が大きい貫通孔部21iが、高さ方向Hにおける中央部に設けられている。貫通孔部21g〜21iは、全て同じ中心軸を有しているが、貫通孔部21g〜21iの少なくともひとつが他の貫通孔部と異なる中心軸を有していてもよい。
(第7〜第11の変形例)
図16(a)は、第7の変形例における陽極体の略図的平面図である。図16(b)は、第7の変形例における陽極体の略図的正面図である。図16(c)は、第7の変形例における陽極体の略図的側面図である。
図16(a)は、第7の変形例における陽極体の略図的平面図である。図16(b)は、第7の変形例における陽極体の略図的正面図である。図16(c)は、第7の変形例における陽極体の略図的側面図である。
図17(a)は、第8の変形例における陽極体の略図的平面図である。図17(b)は、第8の変形例における陽極体の略図的正面図である。図17(c)は、第8の変形例における陽極体の略図的側面図である。
図18(a)は、第9の変形例における陽極体の略図的平面図である。図18(b)は、第9の変形例における陽極体の略図的正面図である。図18(c)は、第9の変形例における陽極体の略図的側面図である。
図19(a)は、第10の変形例における陽極体の略図的平面図である。図19(b)は、第10の変形例における陽極体の略図的正面図である。図19(c)は、第10の変形例における陽極体の略図的側面図である。
図20(a)は、第11の変形例における陽極体の略図的平面図である。図20(b)は、第11の変形例における陽極体の略図的正面図である。図20(c)は、第11の変形例における陽極体の略図的側面図である。
上記第1及び第2の実施形態並びに第1〜第6の変形例では、貫通孔21が、形状または中心軸が異なる複数の貫通孔部を有する例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。
例えば、図16(a)〜図16(c)に示すように、貫通孔21は、貫通孔21の延びる方向において直径が変化しない傾斜した円柱状に形成されていてもよい。この場合であっても、貫通孔21の面積割合(S/V)を大きくできるため、上記第1及び第2の実施形態と同様の効果が得られる。
例えば、傾斜円柱状の貫通孔21の中心軸の傾斜角をθとすると、傾斜円柱状の貫通孔21の表面積は、高さが同じ、傾斜していない円柱状の貫通孔の表面積の1/cosθとなる。従って、例えば、傾斜角θが30°の場合は、貫通孔21の表面積は、約1.15倍になる。傾斜角θが45°の場合は、貫通孔21の表面積は、約1.4倍になる。傾斜角θが60°の場合は、貫通孔21の表面積は、2倍になる。
図17(a)〜図17(c)に示す第8の変形例及び図18(a)〜図18(c)に示す第9の変形例では、貫通孔21は、高さ方向Hにおいて直径が変化する円錐台状に形成されている。具体的には、第8の変形例では、複数の貫通孔21のそれぞれは、高さ方向HにH1側からH2側に向かって先細る円錐台状に形成されている。第9の変形例では、複数の貫通孔21には、高さ方向HにH1側からH2側に向かって先細る円錐台状に形成されている複数の貫通孔と、高さ方向HにH2側からH1側に向かって先細る円錐台状に形成されている複数の貫通孔とが含まれている。この場合であっても、貫通孔21の面積割合(S/V)を大きくできるため、上記第1及び第2の実施形態と同様の効果が得られる。
図19(a)〜図19(c)に示す第10の変形例では、貫通孔21は、高さ方向Hに沿って蛇行するように形成されている。また、図20(a)〜図20(c)に示す第11の変形例では、貫通孔21は、高さ方向Hに沿って螺旋状に形成されている。これらの場合であっても、貫通孔21の面積割合(S/V)を大きくできるため、上記第1及び第2の実施形態と同様の効果が得られる。
なお、第7〜第9の変形例における陽極体は、例えば、焼成前の陽極体にパンチングニードルを用いて貫通孔21を形成した後に、焼成することにより作製することができる。
また、第10及び第11の変形例における陽極体は、例えば、貫通孔21が形成される部分に、焼成工程において揮発する材料を充填した陽極体を焼成することにより作製することができる。
(実施例1)
貫通孔21を、図16に示すように傾斜円柱状としたこと以外は上記第2の実施形態と同様の構成を有する固体電解コンデンサを下記の要領で作製した。
貫通孔21を、図16に示すように傾斜円柱状としたこと以外は上記第2の実施形態と同様の構成を有する固体電解コンデンサを下記の要領で作製した。
電解酸化皮膜形成後のタンタル焼結体の静電容量と電解電圧の積であるCV値が50,000[μF・V/g]であるタンタル粉(平均粒子径:1μm)を弁作用金属を含む粒子として用いた。このタンタル粉と、アクリル系樹脂と有機溶剤との混合物からなるバインダーとを混練し、混練タンタル粉を調製した。この混練タンタル粉を金型を用いて、4.5mm×3.3mm×1.0mmサイズに成形した。次に、NCパンチング加工機を用いて、長径が0.5mmで、短径が0.43mmの穿鑿治具(ニードル)で、混練タンタル粉の成形体の4箇所に、傾斜円柱状の貫通孔を形成した。主面に垂直な方向に対する貫通孔の傾斜角度は、30°であった。
次に、貫通孔を形成した成形体に陽極端子13を固定した状態で、減圧雰囲気中にてバインダーを除去し、1100℃で焼結することにより、陽極端子13が接合された陽極体12を作製した。
次に、陽極酸化法により、陽極体12の表面に、酸化被膜からなる誘電体層14を形成した。具体的には、陽極体12を約60℃に保持した約0.1質量%のリン酸水溶液中に浸漬し、約10Vの電圧を10時間印加することにより誘電体層14を形成した。
次に、誘電体層14の上に、化学重合によりプレコート層としてのポリビロール膜を形成した。具体的には、誘電体層14を形成した陽極体12をp−トルエンスルホン酸第2鉄の20%IPA溶液に浸漬し、その後、ピロール液に浸漬し、乾燥させる工程を5回繰り返すことにより、ポリピロール膜を形成した。ポリビロール膜の形成後、誘電体層14の形成と同じ要領で、化成時間を2時間とする再化成工程を行った。
再化成工程の後、ポリピロール膜の上に、電解重合によりポリピロール膜からなる導電性高分子層15aを形成した。具体的には、ピロール1質量%、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム2質量%の水溶液からなる重合液を用意した。その重合液に硫酸を加えることにより重合液のpHが5以下となるように調製した。ステンレス製容器中に満たされたpH調整後の重合液に、再化成工程後の陽極体12を浸漬し、ステンレス製電極をポリピロール膜に接触するように押し当てた。ステンレス製容器を陰極、ステンレス製電極を陽極として、ステンレス製容器とステンレス製電極との間に直流電源を接続し、一定電流(素子1個あたり0.1mA)を10時間通電することにより、ポリピロールからなる導電性高分子層15aを形成した。
次に、導電性高分子層15aの上にカーボンペーストを塗布し、乾燥させることによりカーボン層15bを形成した。さらに、カーボン層15bの上に、銀ペーストを塗布し、乾燥させることにより銀ペースト層15cを形成した。その後、陽極端子13の露出している側の端部が露出するように、陽極端子13上に形成された誘電体層14等を研磨除去した。さらに、導電性接着剤19により陰極リードフレーム20を接続し、トランスファーモールド法により樹脂外装体10を形成することにより、実施例1に係る固体電解コンデンサA1を20個作製した。
(実施例2)
陽極端子13を、図1に示すように、一部が陽極体12に埋設された棒状体にしたこと以外は、上記実施例1と同様にして、実施例2に係る固体電解コンデンサA2を20個作製した。
陽極端子13を、図1に示すように、一部が陽極体12に埋設された棒状体にしたこと以外は、上記実施例1と同様にして、実施例2に係る固体電解コンデンサA2を20個作製した。
具体的には、本実施例では、以下の要領で陽極端子13が接合された陽極体12を作製した。まず、上記実施例1と同様にして調製した混練タンタル粉を、陽極端子13となる0.5mm径の金属タンタル製ワイヤとともに、金型を用いて、4.5mm×3.3mm×1.0mmサイズに成形した。次に、上記実施例1と同様にして、成形体の4箇所に傾斜円柱状の貫通孔を形成し、バインダーの除去、焼結を行うことにより、陽極端子13が接合された陽極体12を作製した。
(実施例3)
貫通孔21の形状を図10に模式的に示す形状としたこと以外は、上記実施例1と同様にして、実施例3に係る固体電解コンデンサA3を20個作製した。
貫通孔21の形状を図10に模式的に示す形状としたこと以外は、上記実施例1と同様にして、実施例3に係る固体電解コンデンサA3を20個作製した。
具体的には、本実施例では、以下の要領で陽極体12を作製した。まず、上記実施例1と同様のタンタル粉をバインダーと混練して、スラリーを作製した。このスラリーをドクターブレード法により、0.4mm厚のシートに成形し、大気中で乾燥後、100mm角に裁断することでグリーンシートを作製した。
次に、グリーンシートにNCパンチング加工機を用いて500μm径の円柱状の穴を1つの素子あたり4箇所開けた。この要領で、それぞれに開ける穴の中心位置が100μmずつずれている3種類のグリーンシートを作製した。
次に、3種類のグリーンシートを順に重ねて積層体を形成した後に、積層体を静水圧プレスすることにより圧着した。その後、圧着された積層体を切断して、4.5×3.3×1.0mmのチップ状部品を作製した。
次に、上記実施例1と同様にして、バインダーの除去、焼結を行うことにより、陽極端子13が接合された陽極体12を作製した。
なお、本実施例では、陽極端子13としては、貫通孔が形成されていない金属板を用いた。
(実施例4)
陽極端子13として、0.3mm径の貫通孔が0.2cm2当たり80個形成されているパンチングメタルを用いたこと以外は、上記実施例3と同様にして、実施例4に係る固体電解コンデンサA4を20個作製した。
陽極端子13として、0.3mm径の貫通孔が0.2cm2当たり80個形成されているパンチングメタルを用いたこと以外は、上記実施例3と同様にして、実施例4に係る固体電解コンデンサA4を20個作製した。
(比較例1)
陽極体に貫通孔を形成しなかったこと以外は、上記実施例1と同様にして、比較例1に係る固体電解コンデンサB1を20個作製した。
陽極体に貫通孔を形成しなかったこと以外は、上記実施例1と同様にして、比較例1に係る固体電解コンデンサB1を20個作製した。
(比較例2)
傾斜円柱状の貫通孔の代わりに、同じ直径の傾斜していない円柱状の貫通孔を形成したこと以外は、上記実施例1と同様にして、比較例2に係る固体電解コンデンサB2を20個作製した。
傾斜円柱状の貫通孔の代わりに、同じ直径の傾斜していない円柱状の貫通孔を形成したこと以外は、上記実施例1と同様にして、比較例2に係る固体電解コンデンサB2を20個作製した。
上記実施例1〜4並びに比較例1及び2において作製した固体電解コンデンサA1〜A4,B1,B2のそれぞれについて、LCRメータを用いて、周波数120Hzでの静電容量と、周波数100kHzでのESR(等価直列抵抗)値とを測定し、各実施例及び比較例において20個のサンプルの平均静電容量と、平均ESR値とを算出した。以下の表1に、実施例1〜4及び比較例1,2における平均静電容量及び平均ESR値を示す。
上記表1に示すように、第1の主面12aの法線方向から視て、貫通孔21の一部の、第1の主面12aと平行な横断面における外周の位置が、第1の主面12aにおける貫通孔21の外周の位置と異なっており、面積割合(S/V)が大きい固体電解コンデンサA1〜A4では、平均静電容量が510uF程度と高く、ESR値は、10mΩ程と低かった。それに対して、陽極体に貫通孔が形成されていない固体電解コンデンサB1や、陽極体に円柱状の貫通孔が形成されている固体電解コンデンサB2では、静電容量が低く、かつESR値が大きかった。この結果から、面積割合(S/V)が大きい貫通孔を陽極体に形成することにより、高い静電容量と、低いESR値を実現できることが分かる。
また、固体電解コンデンサA2よりも面積割合(S/V)が大きな固体電解コンデンサA3の方が、静電容量が大きく、ESR値が小さかったことから、面積割合(S/V)を大きくするほど、大きな静電容量が得られると共に、ESR値を小さくできることが分かる。
また、陽極端子13が陽極体12の外表面に接続されている固体電解コンデンサA1,A4の比較より、陽極端子13に貫通孔13aを形成することにより、静電容量をより大きくできると共に、ESR値をより小さくできることが分かる。
(実施例5〜8)
貫通孔部21aと貫通孔部21bとの中心間距離を異ならせて貫通孔21を形成することにより、貫通孔部21aと貫通孔部21bとの平面視における重畳面積割合((重畳面積)/(貫通孔部21a、21bの面積))を下記の表2に示すようにしたこと以外は、上記実施例3と同様にして、実施例5〜8に係る固体電解コンデンサA5〜A8を、それぞれ20個作製した。そして、固体電解コンデンサA5〜A8について、上記の要領で20個のサンプルの平均静電容量と、平均ESR値とを算出した。結果を、実施例3の結果と併せて下記の表2に示す。
貫通孔部21aと貫通孔部21bとの中心間距離を異ならせて貫通孔21を形成することにより、貫通孔部21aと貫通孔部21bとの平面視における重畳面積割合((重畳面積)/(貫通孔部21a、21bの面積))を下記の表2に示すようにしたこと以外は、上記実施例3と同様にして、実施例5〜8に係る固体電解コンデンサA5〜A8を、それぞれ20個作製した。そして、固体電解コンデンサA5〜A8について、上記の要領で20個のサンプルの平均静電容量と、平均ESR値とを算出した。結果を、実施例3の結果と併せて下記の表2に示す。
上記表2に示す結果から、貫通孔部21aと貫通孔部21bとの平面視における重畳面積が、貫通孔部21a、21bの面積の10%〜90%である場合には、静電容量をより大きくできると共に、ESR値をより小さくできることが分かる。また、貫通孔部21aと貫通孔部21bとの平面視における重畳面積が、貫通孔部21a、21bの面積の30%〜70%である場合には、静電容量をさらに大きくできると共に、ESR値をさらに小さくできることが分かる。
1,1a…固体電解コンデンサ
10…樹脂外装体
11…コンデンサ素子
12…陽極体
12a…陽極体の第1の主面
12b…陽極体の第2の主面
12c…陽極体の第1の側面
12d…陽極体の第2の側面
12e…陽極体の第1の端面
12f…陽極体の第2の端面
13…陽極端子
13a…陽極端子の貫通孔
14…誘電体層
15…陰極層
15a…導電性高分子層
15b…カーボン層
15c…銀ペースト層
18…陽極リードフレーム
19…導電性接着剤
20…陰極リードフレーム
21…貫通孔
21a〜21i…貫通孔部
25…グリーンシート
26…貫通孔
27…グリーンシート積層体
10…樹脂外装体
11…コンデンサ素子
12…陽極体
12a…陽極体の第1の主面
12b…陽極体の第2の主面
12c…陽極体の第1の側面
12d…陽極体の第2の側面
12e…陽極体の第1の端面
12f…陽極体の第2の端面
13…陽極端子
13a…陽極端子の貫通孔
14…誘電体層
15…陰極層
15a…導電性高分子層
15b…カーボン層
15c…銀ペースト層
18…陽極リードフレーム
19…導電性接着剤
20…陰極リードフレーム
21…貫通孔
21a〜21i…貫通孔部
25…グリーンシート
26…貫通孔
27…グリーンシート積層体
Claims (6)
- 多孔質体からなり、互いに対向している第1及び第2の面を有する陽極体と、
前記陽極体の上に形成されている誘電体層と、
前記誘電体層の上に形成されている導電性高分子層とを備え、
前記陽極体には、前記第1の面から前記第2の面に貫通している貫通孔が形成されており、
前記第1の面の法線方向から視て、前記貫通孔の一部の、前記第1の面と平行な横断面における外周の位置が、前記第1の面における前記貫通孔の外周の位置と異なる、固体電解コンデンサ。 - 前記貫通孔は、互いに異なる中心軸を有する複数の貫通孔部を有する、請求項1に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記陽極体の外表面に接続されている陽極端子をさらに備え、前記陽極端子には、前記陽極体に臨む貫通孔が形成されている、請求項1または2に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記陽極端子に形成されている貫通孔は、前記陽極体に形成されている貫通孔と連通している、請求項3に記載の固体電解コンデンサ。
- 多孔質体からなり、互いに対向している第1及び第2の面を有する陽極体であって、前記第1の面から前記第2の面に貫通している貫通孔であって、第1の面の法線方向から視て、貫通孔の一部の、第1の面と平行な横断面における外周の位置が、第1の面における貫通孔の外周の位置と異なる貫通孔が形成されている陽極体を準備する陽極体準備工程と、
前記貫通孔が形成された陽極体の上に誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、
前記誘電体層の上に導電性高分子層を形成する導電性高分子層形成工程とを備える、固体電解コンデンサの製造方法。 - 前記陽極体準備工程は、
弁作用金属を含む粒子を含む複数のグリーンシートを用意する工程と、
前記複数のグリーンシートのそれぞれに貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔を形成した複数のグリーンシートを積層する工程と、
前記グリーンシートの積層体を焼結することにより、前記貫通孔が形成された陽極体を得る工程とを含む、請求項5に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
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