JP2013251543A - 固体電解コンデンサのためのノッチ付きリード - Google Patents

Abstract

【課題】アノード体とリードとの間により一層の接触点を有す改良された固体電解コンデンサに対するニーズがある。
【解決手段】多孔質アノード体及び比較的大きな厚さ及び／又は幅のアノードリード（例えば、ワイヤ／テープ）を含む、固体電解コンデンサ素子を有するコンデンサが提供される。リードは、アノード端子に接続するためにアノード体に電気的に接続される。リードは、多孔質アノード体の高さの少なくとも約１０％の厚さと、アノード体の幅の少なくとも約２０％の幅とを有し、アノード体とリードとの間の接触点を改良してＥＳＲを低下させる。リードの一部分は、アノード体の表面から長手方向に延びる。少なくとも１つのノッチは、レーザ、カッティング、パンチング、又はソーイング等によって、アノード体から延びるリードの一部に形成することができ、アノード端子とリードとの間で電気接続点として機能する。
【選択図】図１

Description

固体電解コンデンサ（例えば、タンタルコンデンサ）は、電子回路の小型化への主な寄与ファクタであり、このような回路の非常に厳しい環境での適用を可能にしている。典型的な固体電解コンデンサのアノードは、多孔質アノード体を含み、リードは、アノード体を越えて延び、コンデンサのアノード端子に接続される。アノードは、最初にペレットの中にタンタル粉末を圧入し、次に焼結して個々の粉末粒子の間に溶融接続部を作ることによって形成することができる。従来の多くの固体電解コンデンサに関連する１つの問題点は、タンタル粒子の小さな粒子サイズが、アノード体とリードとの間の接触点容積を減少させる可能性があるということである。実際に、リードと粉末粒子との間に多くの接触点を見出すことが難しい場合がある。アノード体とリードとの間の接触面積が減少すると、これに応じてリード及びアノードが接触する場所で抵抗が増大する。この大きな等価直列抵抗（ＥＳＲ）は、電気容量が低減したコンデンサにつながる。アノード体とアノードリードとの間の接続を改良するために幾つかの努力がなされているが、これらの努力は、製造の観点から不利になる場合がある追加の処理ステップを含む。従って、現在、アノード体とリードとの間により一層の接触点を有す改良された固体電解コンデンサに対するニーズが存在し、結果的に、超低ＥＳＲレベルを達成することによって電気容量を著しく改善するようになっている。

米国特許第６，１９１，９３６号 米国特許第５，９４９，６３９号 米国特許第３，３４５，５４５号 米国特許出願公開第２００５／０２７０７２５号 米国特許出願公開第２００６／００３８３０４号 米国特許出願公開第２０１０／００７２１７９号 米国特許第６，３２２，９１２号 米国特許第６，３９１，２７５号 米国特許第６，４１６，７３０号 米国特許第６，５２７，９３７号 米国特許第６，５７６，０９９号 米国特許第６，５９２，７４０号 米国特許第６，６３９，７８７号 米国特許第７，２２０，３９７号 米国特許出願公開第２００５／００１９５８１号 米国特許出願公開第２００５／０１０３６３８号 米国特許出願公開第２００５／００１３７６５号 米国特許第６，１９７，２５２号 米国特許第４，９４５，４５２号 米国特許第６，９８７，６６３号 米国特許第５，１１１，３２７号 米国特許第６，６３５，７２９号 米国特許第７，５１５，３９６号 米国特許第５，４５７，８６２号 米国特許第５，４７３，５０３号 米国特許第５，７２９，４２８号 米国特許第５，８１２，３６７号 米国特許第６，６７４，６３５号

本発明の１つの実施形態によると、コンデンサ素子を備える固体電解コンデンサが開示される。コンデンサ素子は、所定の幅及び高さを有する焼結多孔質アノード体、アノードリード、焼結多孔質アノード体の上に重なる誘電体層、及び誘電体層の上に重なり固体電解質を含むカソードを含む。更に、アノードリードは、アノード体内に位置決めされる第１の部分と、アノード体の表面から長手方向に延びる第２の部分とを有する。第２の部分は、少なくとも１つのノッチが配置されるノッチのある領域を有する。

本発明の別の実施形態によると、或る幅及び高さを有する焼結多孔質アノード体を含む固体電解コンデンサを形成するための方法が開示される。本方法は、アノードリードの第２の部分がアノード体の表面から長手方向に延びるように、バルブ金属組成物から形成された粉末内にアノードリードの第１の部分を位置決めする段階を含む。本方法は、アノードリードの第１の部分の周りで粉末を圧縮成形する段階と、アノードリードの圧縮成形された粉末及び第１の部分を焼結して多孔質アノード体を形成する段階と、焼結多孔質アノード体を陽極酸化して誘電体層を形成する段階と、固体電解質を陽極酸化焼結アノード体に施工してカソードを形成する段階と、少なくとも１つのノッチが配置されるアノードリードの第２の部分においてノッチのある領域を形成する段階と、ノッチのある領域においてアノードリードをアノード端子に溶接して、アノードリードとアノード端子との間の電気接続部を形成する段階と、を更に含む。

本発明の他の特徴及び態様は、以下に更に詳細に説明する。
当業者に対する最良のモードを含む本発明の完全かつ権限を付与する開示は、添付の図の参照を含む本明細書の残りの部分に更に詳細に説明する。

本発明の電解コンデンサの１つの実施形態の斜視図である。 本発明の電解コンデンサの別の実施形態の斜視図である。 本発明の電解コンデンサの１つの実施形態の平面図である。 本発明の電解コンデンサの別の実施形態の平面図である。 本発明の電解コンデンサの更に別の実施形態の平面図である。 本発明の電解コンデンサの更に別の実施形態の平面図である。 本発明の電解コンデンサの１つの実施形態の側面図である。 本発明の電解コンデンサの別の実施形態の側面図である。 本発明の電解コンデンサの更に別の実施形態の側面図である。 本発明の電解コンデンサの更に別の実施形態の側面図である。 本発明の電解コンデンサの別の実施形態の斜視図である。 本発明の電解コンデンサの１つの実施形態の斜視図である。 本発明の電解コンデンサの更に別の実施形態の斜視図である。 本発明の電解コンデンサの１つの実施形態の平面図である。 本発明の電解コンデンサの別の実施形態の平面図である。 本発明の電解コンデンサの更に別の実施形態の平面図である。 本発明の電解コンデンサの更に別の実施形態の平面図である。 本発明の電解コンデンサの１つの実施形態の側面図である。 本発明の電解コンデンサの別の実施形態の側面図である。 本発明の電解コンデンサの更に別の実施形態の側面図である。 本発明の電解コンデンサの更に別の実施形態の側面図である。

本明細書及び図面における参照文字の反復使用は、本発明の同じ又は類似の特徴又は要素を表すことが意図される。

本説明は、例示的な実施形態の説明に過ぎず、本発明のより広い態様を限定することを意図するものではないことを当業者は理解すべきである。

一般的には、本発明は、焼結多孔質アノード体と、焼結多孔質アノード体の上に重なる誘電体層と、誘電体層の上に重なり固体電解質を含むカソードとを含むコンデンサ素子を含む固体電解コンデンサに関する。アノードリード（例えば、ワイヤ又はテープ）は、アノード端子に接続するためにアノード体に電気的に接続することができる。アノードリードは、比較的大きな厚さ（例えば、テープの形態の場合は直径）、幅、又は両方を有し、多孔質アノード体とアノードリードとの間の接触点を改良することができ、結果的にコンデンサのＥＳＲが低下する。

例えば、アノードリード線の形態の場合、アノードリード線の厚さは、多孔質アノード体の高さの約１０％から約９５％とすることができる。他の実施形態では、アノードリード線の厚さは、多孔質アノード体の高さの約２０％から約９０％とすることができ、更に他の実施形態では、アノードリード線の厚さは、多孔質アノード体の高さの約３０％から約８５％とすることができる。更に、アノードリード線の厚さは、多孔質アノード体の幅の約５％から約６５％とすることができる。他の実施形態では、リード線の厚さは、多孔質アノード体の幅の約１０％から６０％とすることができ、更に他の実施形態では、アノードリード線の厚さは、多孔質アノード体の幅の約１５％から約５５％とすることができる。

一方で、アノードリードテープの形態の場合、アノードリードテープの厚さ（例えば、高さ）は、多孔質アノード体の高さの約５％から約７０％とすることができる。他の実施形態では、アノードリードテープの厚さは、多孔質アノード体の高さの約１０％から約６５％とすることができ、更に他の実施形態では、アノードリードテープの厚さは、多孔質アノード体の高さの約１５％から約６０％とすることができる。更に、アノードリードテープの幅は、多孔質アノード体の幅の約２０％から約７５％とすることができる。他の実施形態では、アノードリードテープの幅は、多孔質アノード体の幅の約２５％から約７０％とすることができ、更に他の実施形態では、アノードリードテープの幅は、多孔質アノード体の幅の約３０％から約６５％とすることができる。

アノードリードの一部分は、アノード体内に位置決めすることができ、アノードリードの一部分は、その表面から長手方向に延びることができる。少なくとも１つのノッチは、アノード体の表面から延びるアノードリードの部分に形成することができる。アノードリードは、アノード端子又はリードフレームに電気的に接続することができるが、カソードは、一般的に本技術分野で公知の何らかの技術によってカソード端子に電気的に接続することができる。使用する技術に関係なく、アノードリードとアノード端子との間の接続部は、リードのノッチのある領域に形成することができる。更にノッチは、コンデンサに損傷を与えることなく接続を行うことができるように、表面とノッチとの間に十分な距離がある限り、アノード体の表面から延びるアノードリードの部分に沿う任意の場所に位置決めすることができる。更に、アノードリード上のノッチの存在は、アノードリードとアノード端子との間の電気接続を形成するのに必要なエネルギ量の低減を可能にする。本発明の固体電解コンデンサの種々の実施形態は、以下で更に詳細に考察する。

ここで図１を参照すると、多孔質アノード体３３及びアノードリード線３４から形成されたコンデンサ素子１００の１つの特定の実施形態が示されている。一般的に、図１は、アノードリード線３４の周りに形成された多孔質アノード体３３の斜視図であり、多孔質アノード体３３及びアノードリード線３４の実施形態を示す。コンデンサ素子１１００の別の実施形態は図１１に示され、ここでも同様にコンデンサ素子１１００は多孔質アノード体から形成されるが、図１のアノードリード線３４の代わりにアノードリードテープ８４を含む。一般的に、図１１は、アノードリードテープ８４の周りに形成された多孔質アノード体３３の斜視図であり、多孔質アノード体３３及びアノードリード線８４の寸法を示す。図１及び図１１の両方では、多孔質アノード体３３は、第１の側面３１、第２の側面３２、前面３６、後面３７、上面３８、及び下面３９を有することができる。また、多孔質アノード体３３は、例えば、前面３６の幅に言及することができる幅Ｗと、例えば、前面３６の高さ又は厚さに言及することができる高さＨとを有することができる。多孔質アノード体３３の前面３６の幅Ｗは、約４００マイクロメートルから約６０００マイクロメートル、一部の実施形態では、約８００マイクロメートルから４５００マイクロメートル、及び一部の実施形態では、約１２００マイクロメートルから約３０００マイクロメートルの範囲とすることができる。更に、多孔質アノード体３３の前面３６の高さＨは、約２００マイクロメートルから約４０００マイクロメートル、一部の実施形態では、約４００マイクロメートルから約３０００マイクロメートル、及び一部の実施形態では、約６００マイクロメートルから約２０００マイクロメートルの範囲とすることができる。

図１及び図１１に示す特定の実施形態では、多孔質アノード体３３は、矩形ペレットの形状である。しかしながら、矩形の形状を有するのに加えて、アノードは、立方体、円筒体、円形、又は任意の他の幾何学形状を有することができる。また、アノードは「波形」とすることができ、１つ又はそれ以上の細長い窪み、溝、凹部、又は陥凹を含むことができ、表面積対体積率を増加させて、ＥＳＲを最小にしてコンデンサの周波数応答を拡張することができる。このような「波形」アノードは、例えば、Ｗｅｂｂｅｒ他の米国特許第６，１９１，９３６号、Ｍａｅｄａ他の米国特許第５，９４９，６３９号、及びＢｏｕｒｇａｕｌｔ他の米国特許第３，３４５，５４５号、並びにＨａｈｎ他の米国特許出願公開第２００５／０２７０７２５号で説明され、これらの開示内容全体は、引用により本明細書に組み込まれている。

ここで特にアノードリードがアノードリード線の形態である実施形態を参照すると、図１は、アノードリード線３４が厚さＤを有する円形の形状であることを示すが、本明細書で開示するアノードリード線３４は、楕円形、正方形、矩形等の任意の所望の断面形状を有することができる。図１に示すように、アノードリード線３４は、アノード体３３内に位置決めされた第１の部分Ｍと前面３６のような多孔質アノード体３３の表面から延びる第２の部分Ｌとを有することができる。アノードリード線３４の厚さは、アノード体３３の全体サイズに応じて様々とすることができる。いずれの場合でも、厚さＤが厚くなるほど多孔質アノード体３３と第１の部分Ｍに沿ったアノードリード線３４との間の接触点の数は多くなり、このことは、コンデンサのより低いＥＳＲ及び改善された電気容量につながる。

図１に示すように、アノードリード線３４は、多孔質アノード体３３の前面３６から延びるが、アノードリード線３４は、多孔質アノード体３３の任意の他の表面から延びることもできることを理解されたい。更に、多孔質アノード体３３の表面から延びるアノードリード線３４の第２の部分Ｌは、厚さＤを有することができ、これは前述のように、多孔質アノード体３３内に位置決めされたアノードリード線３４の第１の部分Ｍの厚さに言及する。アノードリード線３４のサイズは、アノード体３３の全体サイズに応じて様々とすることができる。

図１に更に示すように、アノードリード線３４の厚さＤは、少なくとも１つのノッチ５０が第２の部分Ｌに沿ってアノードリード線３４上に存在できるノッチ領域Ｎ以外では、第１の部分Ｍ及び第２の部分Ｌに沿って均一とすることができる。少なくとも１つのノッチ５０は、矩形、正方形、円形、楕円形、三角形、階段状、Ｕ字形、Ｖ字形、又は任意の他の好適な形状とすることができる。ノッチ５０によって、アノードリード線３４は、アノードリード線３４のノッチ領域Ｎに沿ってより小さな厚さＤ’を有する。

前述のように、アノードリード線３４は、第１の部分Ｍ及び第２の部分Ｌに沿って厚さＤを有する。厚さＤは、厚さＤ’を有するノッチ領域Ｎを除いてアノードリード線全体にわたって均一である。厚さＤは、多孔質アノード体３３の前面３６の高さＨの少なくとも約１０％とすることができる。例えば、厚さＤは、一般的に、多孔質アノード体３３の前面３６の高さＨの約１０％から約９５％とすることができる。更に、厚さＤは、多孔質アノード体３３の前面３６の幅Ｗの約５％から約６５％とすることができる。例えば、厚さＤは、約２０マイクロメートルから約３８００マイクロメートル、一部の実施形態では、約４０マイクロメートルから約２８５０マイクロメートル、及び一部の実施形態では、約６０マイクロメートルから約１９００マイクロメートルの範囲とすることができる。更に他の実施形態では、厚さＤは、多孔質アノード体３３の前面３６の高さＨの約３０％から約８５％といった、多孔質アノード体３３の前面３６の高さＨの約２０％から約９０％とすることができる。また、更に他の実施形態では、厚さＤは、多孔質アノード体３３の前面３６の幅Ｗの約１５％から約５５％といった、多孔質アノード体の前面３６の幅Ｗの約１０％から約６０％とすることができる。

一方で、アノードリード線３４のノッチ領域Ｎの厚さＤ’は、少なくとも１つのノッチ５０を形成するようにノッチ領域Ｎに沿ってアノードリード線３４からの材料の除去により、アノードリード線３４の厚さＤよりも小さくなる。ノッチ領域Ｎの厚さＤ’は、一般的に、アノードリード線３４の第１の直径Ｄの約２０％から９０％である。例えば、ノッチ領域の厚さＤ’は、約４マイクロメートルから約３４２５マイクロメートル、一部の実施形態では、約８マイクロメートルから約２６００マイクロメートル、及び一部の実施形態では、約１２マイクロメートルから約１７００マイクロメートルの範囲とすることができる。他の実施形態では、ノッチ領域の厚さＤ’は、厚さＤの約４０％から約７０％といった、厚さＤの約３０％から約８０％とすることができる。

ここでアノードリードがリードテープの形態である実施形態を参照すると、図１１は、アノードリードテープ８４が矩形の形状であり、一般的に、幅Ｗ’及び厚さ／高さＨ’を有することを示すが、本明細書で開示するアノードリードテープ８４は、円形、楕円形、正方形等の任意の所望の断面形状を有することができる。図１１に示すように、アノードリードテープ８４は、アノード体３３内に位置決めされた第１の部分Ｍと前面３６のような多孔質アノード体３３の表面から延びる第２の部分Ｌとを有することができる。アノードリードテープ８４の厚さ／高さＨ’及び／又は幅Ｗ’は、アノード体３３の全体サイズに応じて様々とすることができる。いずれの場合でも、テープの厚さＨ’及び／又は幅Ｗ’が大きくなるほど多孔質アノード体３３と第１の部分Ｍに沿ったアノードリードテープ８４との間の接触点の数は多くなり、このことはコンデンサのより低いＥＳＲ及び改善された電気容量につながる。

図１１に示すように、アノードリードテープ８４は、多孔質アノード体３３の前面３６から延びるが、アノードリードテープ８４は、多孔質アノード体３３の任意の他の表面から延びることができることも理解されたい。更に、多孔質アノード体３３の表面から延びるアノードリードテープ８４の第２の部分Ｌは、幅Ｗ’及び厚さ／高さＨ’を有することができ、これは多孔質アノード体３３内に位置決めされたアノードリードテープ８４の第１の部分Ｍの幅及び厚さ／高さに言及する。アノードリードテープ８４のサイズは、アノード体３３の全体サイズに応じて様々とすることができる。いずれの場合でも、アノードリードテープ８４の幅Ｗ’及び／又は高さ又は厚さＨ’が大きくなるほど、多孔質アノード体３３とアノードリードテープ８４との間の接触点の数は多くなり、より低いＥＳＲにつながる。

更に図１１に示すように、アノードリードテープ８４の幅Ｗ’は、少なくとも１つのノッチ５０が、第２の部分Ｌに沿ってアノードリードテープ８４上に存在できるノッチ領域Ｎ以外では、第１の部分Ｍ及び第２の部分Ｌを含むその長さ方向に沿って均一とすることができる。少なくとも１つのノッチ５０は、矩形、正方形、円形、楕円形、三角形、階段状、Ｕ字形、Ｖ字形、又は任意の他の好適な形状とすることができる。ノッチ５０によって、アノードリードテープ８４は、アノードリードテープ８４のノッチ領域Ｎに沿ったより小さな第２の幅Ｅを有する。更に、図１１は、アノードリードテープ８４がノッチ領域Ｎに沿ったノッチ５０において縮小幅Ｅを有するように、アノードリードテープ８４のＸ軸の方を向く面上に（例えば、右側に）形成されたノッチ５０を示すが、少なくとも１つのノッチ５０は、アノードリードテープ８４が、図１２のコンデンサ１２００に示すように、ノッチ領域Ｎに沿ってノッチ５０において縮小厚さ／高さＧを有するように、アノードリードテープのＹ軸の方を向く面上（例えば、上面に）形成することができる。更に、図１３で以下に更に詳細に説明するように、複数のノッチは、アノードリードテープが、ノッチ領域Ｎに沿って縮小幅Ｅ及び縮小厚さ／高さＧを有するように、アノードリードテープ８４のＸ軸の方を向く面上及びＹ軸の方を向く面上の両方に形成することができる。

前述のように、アノードリードテープ８４は、第１の部分Ｍ及び第２の部分Ｌに沿って幅Ｗ’を有する。幅Ｗ’は、幅Ｅを有するノッチ領域Ｎ以外はアノードリードテープ全体にわたって均一である。幅Ｗ’は、一般的に、多孔質アノード体３３の前面３６の幅Ｗの約２０％から約７５％とすることができる。例えば、アノードリードテープ８４の幅Ｗ’は、約８０マイクロメートルから約４５００マイクロメートル、一部の実施形態では、約１６０マイクロメートルから約３５００マイクロメートル、及び一部の実施形態では、約２４０マイクロメートルから約２５００マイクロメートルの範囲とすることができる。更に他の実施形態では、アノードリードテープ８４の幅Ｗ’は、多孔質アノード体３３の前面３６の幅Ｗの約３０％から約６５％といった、多孔質アノード体３３の前面３６の幅Ｗの約２５％から約７５％とすることができる。

更に、アノードリードテープ８４の厚さ／高さＨ’は、厚さ／高さＧ（図１２参照）を有するノッチ領域Ｎを除いてアノードリードテープ全体にわたって均一である。厚さ／高さＨ’は、多孔質アノード体３３の前面３６の高さ又は厚さＨの少なくとも約５％とすることができる。例えば、厚さ／高さＨ’は、一般的に、多孔質アノード体３３の前面３６の高さ又は厚さＨの約５％から約７０％とすることができる。更に、アノードリードテープ８４の厚さ／高さＨ’は、約１０マイクロメートルから約２８００マイクロメートル、一部の実施形態では、約２０マイクロメートルから約２１００マイクロメートル、及び一部の実施形態では、約３０マイクロメートルから約１５００マイクロメートルの範囲とすることができる。更に他の実施形態では、アノードリードテープ８４の厚さ／高さＨ’は、多孔質アノード体の前面３６の厚さ／高さＨの約１５％から約６０％といった、多孔質アノード体３３の前面３６の厚さ／高さＨの約１０％から約６５％とすることができる。

更に、図１１に示しかつ説明したように、一部の実施形態では、アノードリードテープ８４のノッチ領域Ｎの幅Ｅは、ノッチ領域Ｎに沿ってアノードリードテープ８４から材料を除去して少なくとも１つのノッチ５０を形成することにより、アノードリードテープ８４の幅Ｗ’よりも小さくなる。アノードリードテープ８４の幅Ｅは、アノードリードテープ８４の幅Ｗ’の約２０％から９０％とすることができる。例えば、ノッチ領域Ｎにおける幅Ｅは、約１６マイクロメートルから約４０５０マイクロメートル、一部の実施形態では、約３２マイクロメートルから約３３７５マイクロメートル、及び一部の実施形態では、約４８マイクロメートルから約２７００マイクロメートルの範囲とすることができる。他の実施形態では、ノッチ領域Ｎの幅Ｅは、幅Ｗ’の約４０％から約７０％といった、幅Ｗ’の約３０％から約８０％とすることができる。

別の実施形態では、図１２に示すように、アノードリードテープのノッチ領域Ｎの厚さ／高さＧは、ノッチ領域Ｎに沿ってアノードリードテープ８４からの材料を除去して少なくとも１つのノッチ５０を形成することにより、アノードリードテープ３４の厚さ／高さＨ’よりも小さくなる。アノードリードテープ３４の厚さ／高さＧは、一般的に、アノードリードテープ３４の厚さ／高さＨ’の約２０％から９０％である。例えば、厚さ／高さＧは、約２マイクロメートルから約２５２０マイクロメートル、及び一部の実施形態では、約４マイクロメートルから約１８９０マイクロメートル、及び一部の実施形態では、約６マイクロメートルから約１５７５マイクロメートルの範囲とすることができる。他の実施形態では、厚さ／高さＧは、厚さ／高さＨ’の約４０％から約７０％といった、厚さ／高さＨ’の約３０％から約８０％とすることができる。

図１１は、ノッチ５０にあるアノードリードテープ８４が、アノードリードテープ８４の残りの部分よりも小さな幅Ｅ及び残りの部分と同じ高さＨ’を有することを示し、図１２は、アノードリードテープ８４がノッチ５０において、アノードリードテープの残りの部分よりも小さな厚さ／高さＧであるが残りの部分と同じ幅Ｗ’を有することを示すが、当業者であればアノードリードテープ８４がノッチ５０において、アノードリードテープ８４の残りの部分よりも小さな幅Ｅ及び小さな厚さ／高さＧの両方を有するように、このような方式で材料を除去することができることを理解すべきである。例えば、図１３は、アノードリードテープ８４がノッチ５０において、アノードリードテープ８４の残りの部分の幅Ｗ’よりも小さな幅Ｅ及びアノードリードテープ８４の残りの部分の厚さ／高さＨ’よりも小さい厚さ／高さＧの両方を有することができることを示す。更に、当業者でれば、ノッチ５０における厚さ／高さ又は幅のうちの少なくとも１つが、アノードリードテープ８４の残りの部分の厚さ／高さ又は幅よりも小さい限り、少なくとも１つのノッチ５０は、図１１〜図１３に示す構成に限定されず、側面又は上面及び下面上にアノードリードテープ８４の変更された高さ及び幅の任意の組み合わせが可能であると理解すべきである。

ここで図１〜図２及び図１１〜図１３を参照すると、以下で更に詳細に説明するように、アノードリード線３４又はアノードリードテープ８４がアノード端子３５に溶接される際にコンデンサが損傷を受けないように、ノッチ領域Ｎが多孔質アノード体３３から離れる方向に十分な距離Ｆに配置される限り、ノッチ領域Ｎは、アノードリード線３４又はアノードリードテープ８４の第２の部分Ｌに沿って（すなわち、Ｚ軸に沿って）任意の位置とすることができる。一般的に、第２の部分Ｌの長さ対ノッチ５０が位置する距離Ｆの比率は、一部の実施形態では、約１．１から約２０、他の実施形態では、約１．５から約１５、及び更に他の実施形態では、約２から約１０とすることができる。例えば、１つの実施形態では、第２の部分Ｌは、約２００マイクロメートルから約５０ミリメートル、一部の実施形態では、約４００マイクロメートルから約３０ミリメートル、及び一部の実施形態では、約１０００マイクロメートルから約１０ミリメートルの長さを有することができる。従って、ノッチ５０までの距離Ｆは、第２の部分Ｌが約２００マイクロメートルから約５０ミリメートルの長さを有する場合、約１０マイクロメートルから約４５ミリメートルとすることができる。一方で、ノッチ５０までの距離Ｆは、第２の部分Ｌが約４００マイクロメートルから約３０ミリメートルの長さを有する場合、約２０マイクロメートルから約２７ミリメートルとすることができる。更に、ノッチ５０までの距離Ｆは、第２の部分Ｌが約１０００マイクロメートルから約１０ミリメートルの長さを有する場合、約５０マイクロメートルから約９ミリメートルとすることができる。

ノッチ領域Ｎ（すなわち、ノッチ５０の長さ）は、アノードリード線３４又はアノードリードテープ８４が多孔質アノード体３３の前面３６から延びる距離全体に言及する、アノードリード線３４又はアノードリードテープ８４の第２の部分Ｌの約１０％から約９０％の長さを有することができる。前述のように、１つの実施形態では、第２の部分Ｌは、約２００マイクロメートルから約５０ミリメートル、一部の実施形態では、約４００マイクロメートルから約３０ミリメートル、及び一部の実施形態では、約１０００マイクロメートルから約１０ミリメートルとすることができる。それゆえ、ノッチ領域Ｎは、約２０マイクロメートルから約４５ミリメートル、一部の実施形態では、約４０マイクロメートルから約２７ミリメートル、及び一部の実施形態では、約１００マイクロメートルから約９ミリメートルとすることができる。

更に、リード線３４を利用する場合、少なくとも１つのノッチ５０自体は、アノードリード線３４の中心点の周囲の種々の位置に方向付けることができる。例えば、ノッチ５０は、Ｘ軸又はＹ軸に沿って又はその間の任意の位置に方向付けることができる。図１及び図２に示す実施形態では、例えば、ノッチは、Ｘ軸に沿って方向付けされるが、少なくとも１つのノッチに関する他の可能な向きは、以下の図３〜図１０を参照して更に詳細に説明する。

同様に、リードテープ８４を利用する場合、ノッチ５０は、Ｘ軸又はＹ軸に沿って又はその間の任意の位置に方向付けることができる。図１１に示す実施形態では、例えば、ノッチは、Ｘ軸に沿って方向付けされるが、図１２に示す実施形態では、ノッチは、Ｙ軸に沿って方向付けされる。より小さな幅Ｅ、より小さな高さＧ、又は両方を作り出すために、材料がアノードリードテープ８４から除去されるか否かに無関係に、材料がノッチ領域Ｎに沿ってアノードリードテープ８４から除去される場合、少なくとも１つのノッチ５０は、前述のようにアノードリードテープ８４において形成される。更に、少なくとも１つのノッチ５０は、アノードリードテープ８４の中心点の周囲の種々の位置に方向付けることができる。

図１１に示すように、ノッチ５０は、アノードリードテープ８４のＸ軸の方を向く面上に形成することができ、これは、アノード端子３５（図１２に示すような）へのアノードリードテープ８４の溶接が起こり得る、ノッチ領域Ｎに沿ってアノードリードテープ８４のより小さな幅Ｅをもたらす。別の実施形態では、図１２に示すように、ノッチ５０は、アノードリードテープのＹ軸の方を向く面上に形成することができ、これは、アノード端子（図１２に示すような）へのアノードリードテープ８４の溶接が起こり得る、ノッチ領域Ｎに沿ってアノードリードテープ８４のより小さな厚さ／高さＧをもたらす。更に別の実施形態では、図１３に示すコンデンサ１３００に示すように、複数のノッチ６３−６６は、アノードリードテープ８４のＸ軸及びＹ軸の両方を向く面上に形成することができ、これは、ノッチ領域Ｎにおいてアノードリードテープ８４のより小さな幅Ｅ及びより小さな厚さ／高さＧをもたらす。例えば、ノッチ６３は、テープの右側に形成され、ノッチ６４は、テープの上面に形成され、ノッチ６５は、テープの右側に形成され、且つノッチ６６は、テープの下面に形成される。少なくとも１つのノッチに対する他の可能な向きは、以下の図１４〜図２１を参照して更に詳細に説明する。

更に、図１３を参照して既に説明し、かつ図４〜図５、図８〜図９、図１５〜図１６、及び図１９〜図２０を参照して以下で詳細に説明するように、ノッチ領域Ｎに形成される１つよりも多くのノッチが存在することができる。例えば、２つのノッチは、アノードリード線の中心点の周囲の種々の場所に形成することができる。１つの特定の実施形態では、１つのノッチは、アノードリード線３４又はアノードリードテープ８４のＸ軸の方を向く面７０上に形成することができ、別のノッチは、アノードリード線３４又はアノードリードテープ８４の反対側のＸ軸の方を向く面７１上に形成することができる。別の実施形態では、１つのノッチは、アノードリード線３４又はアノードリードテープ８４のＹ軸の方を向く面７２上に形成することができ、別のノッチは、アノードリード線３４又はアノードリードテープ８４の反対側のＹ軸の方を向く面７３上に形成することができる。２つのノッチがアノードリード線又はテープ上に形成される場所に関係なく、ノッチは、ワイヤ又はテープの中心点の周りで対称とすることができる。

１つ又はそれ以上のノッチが、アノードリード線３４の中心点の周りに方向付けされる様式に無関係に、図１〜図２に示すように、少なくとも１つのノッチ５０の存在により、ノッチ領域Ｎによりアノードリード線３４の厚さＤの小さな厚さＤ’への縮小をもたらし、ノッチ領域Ｎは、アノード端子３５へのアノードリード線３４の溶接（図２に示すような）が起こり得る箇所である。ノッチ領域Ｎにおける材料の除去により、アノードリード線３４の密度は、多孔質アノード体３３の前面３６から延びるアノードリード線３４の第２の部分Ｌの残りの部分と比較するとノッチ領域Ｎにおいて小さい。

更に図１を参照すると、アノードリード線３４の中心点の周りの幾何学形状又は向きに関係なく、少なくとも１つのノッチ５０は、アノードリード線３４のノッチ領域Ｎにおける材料の除去によって形成される。

更に、１つ又はそれ以上のノッチが、図１１〜図１３に示すようにアノードリードテープ８４の中心点の周りに方向付けされる様式に関係なく、少なくとも１つのノッチ５０の存在により、ノッチ領域Ｎにおいてアノードリードテープ８４の厚さ／高さＧ及び／又は幅Ｅのより小さな厚さ／高さＨ’及び又は幅Ｗ’への縮小をもたらし、ノッチ領域Ｎは、アノード端子３５（図１２及び図１３に示すような）へのアノードリード線テープ８４の溶接が起こり得る箇所である。ノッチ領域Ｎにおける材料の除去により、アノードリードテープ８４の密度は、多孔質アノード体３３の前面３６から延びるアノードリードテープ８４の第２の部分Ｌの残りの部分と比較するとノッチ領域Ｎにおいて小さい。

更に図１１〜図１３を参照すると、アノードリードテープ８４の中心点の周りの幾何学形状又は向き関係なく、少なくとも１つのノッチ５０は、アノードリードテープ８４のノッチ領域Ｎにおける材料の除去によって形成される。

切断、打ち抜き、又は鋸引きによって材料をアノードリード線３４又はアノードリードテープ８４から除去して、ノッチ５０を形成することができる。当業者に公知の任意の技術を使用することができる。例えば、アノードリード線３４又はアノードリードテープ８４から材料を切除してノッチ５０を形成するために、切断ツールを使用することができる。他方、ノッチ５０は、打ち抜きツールにより形成することができる。打ち抜きツール構成は、事前設定を最小にして高い精度を与えることができる。特別設計のパンチは、典型的には、タングステンカーバイド、硬化鋼、又は派生物から作ることができる。打ち抜き材料のための共通のブリネル硬度値は、約１，５００ＭＮ／ｍ²から約１，９００ＭＮ／ｍ²の範囲内とすることができ、これは、例えば、５００ＭＮ／ｍ²とすることができる焼結タンタル材料の硬度値に匹敵することができる。

また、ノッチは、例えば、正確な形状及び深さ制御のために強力なダイヤモンドブレードを利用するソーによって形成することができる。特別設計のブレードは、硬化樹脂コーティングダイヤモンドグリット（７５％）から作ることができる。ブレードの厚さは、約５０マイクロメートルから約１，５００マイクロメートルの範囲内にすることができる。一方で、ダイヤモンドグリットのサイズは、約８０マイクロメートルから約１，２００マイクロメートルの範囲内にすることができる。

また、材料は、レーザによって除去してノッチ５０を形成することができる。例えば、レーザを走査モードで使用して、ノッチ領域Ｎにおいてアノードリード線の侵食を行うことができる。例えば、レーザ処理が引き起こす侵食は、図６、図１０、図１７、及び図２１に示す階段状のノッチのような粗面を作ることができ、これは、アノード端子３５へのアノードリード線３４又はアノードリードテープ８４のレーザ溶接を助長することができる。ノッチは、各パルスが約０．１ミリメートルから約０．３ミリメートルのスポット径において約０．２ミリ秒から約２０ミリ秒の間持続することができる単一レーザショットによって形成することができる。また、ノッチは、各レーザパルスが約０．１ミリメートルから約０．３ミリメートルのスポット径において約０．２ミリ秒から約０．５ミリ秒（各パルスに対して）の間持続することができる複数のレーザショットによって形成することができる。典型的な作業領域は、約１．０ミリメートルの長さ及び０．５ミリメートルの幅とすることができる。

コンデンサが形成される特定の設計又は様式に関係なく、コンデンサは、本技術分野で公知のように端子に接続することができる。例えば、アノード端子及びカソード端子は、アノード線及びカソードのそれぞれに電気的に接続することができる。端子の特別な構成は、本技術分野では公知のように様々とすることができる。必須ではないが、１つの実施形態では、図２及び図１２〜図１３に示すように、例えば、カソード端子４４は、コンデンサ素子の下面３９と電気接触状態にある平面部分４５と、実質的に平面部分４５に垂直に配置され、コンデンサ素子の後面３８と電気接触状態の直立部分４６とを含むことができる。コンデンサ素子をカソード端子に取り付けるために、本技術分野で公知のように導電接着剤を使用することができる。導電接着剤は、例えば、樹脂組成物の中に含有されると導電性金属粒子を含むことができる。金属粒子は、銀、銅、金、プラチナ、ニッケル、亜鉛、ビスマス等とすることができる。樹脂組成物は、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）、硬化剤（例えば、酸無水物）、及び結合剤（例えば、シラン結合剤）を含むことができる。好適な導電接着剤は、その開示内容全体が引用により本明細書に引用されるＯｓａｋｏ他の米国特許出願公開第２００６／００３８３０４号に説明されている。

更に図２及び図１２〜図１３を参照すると、必須ではないが、アノード端子３５は、同様に平面部分４１及び直立部分４２を含むことができる。直立部分４２は、本発明のアノードリード線３４又はアノードリードテープ８４を保持する領域を含むことができる。例えば、図２に示すように、領域は、アノードリード線３４を受け入れるためのスロットを含むことができる。スロットは、任意の所望の形状とすることができ、ノッチ領域Ｎにおいてアノードリード線３４の表面接触及び機械的安定性を更に高めるために、Ｕ字形、Ｖ字形、円形、矩形、正方形、階段状等とすることができる。例えば、スロットの幾何学形状は、ノッチ５０の幾何学形状に一致するのがよい。一方で、図１２〜図１３に示すように、アノードリードテープ８４は、単に直立部分４２上に置くことができる。更に、図１２に示すように、アノード端子３５は、アノードリードテープ８４と接触状態にありこれを支持する第２の平面部分４３を有することができる。少なくとも１つのノッチがアノードリード線に形成された後に、アノードリード線３４は、アノード端子３５に電気的に接続することができる。

任意の技術を使用して、リード線３４又はアノードリードテープ８４をレーザ溶接、抵抗溶接、又は導電接着剤の使用等によってアノード端子３５に接続することができる。アノードリード線３４又はアノードリードテープ８４をアノード端子３５に接続するのに用いる特定の溶接技術に関係なく、十分な溶接部を形成するのに必要なエネルギ量は、ノッチ５０によって低減される。

ノッチ５０によって、リード線３４に沿うノッチ領域Ｎでは材料が少なくなるので、この領域での溶接は、溶接が厚さＤを有するアノードリード線の第２の部分Ｌに沿った箇所で行われる場合よりもエネルギをあまり必要としない。ノッチ５０の形成によってもたらされるノッチ領域Ｎのより小さな厚さＤ’により、アノードリード線３４とアノード端子３５との間の完全なスポット溶接を行うために、加熱が必要なアノードリード線材料が少なくなることを意味する。同様に、ノッチ５０により、リードテープ８４に沿ったノッチ領域Ｎにおいて材料が少なくなるで、この領域における溶接は、溶接が高さ／厚さＨ’及び幅Ｗ’を有するアノードリードテープの第２の部分Ｌに沿った箇所で行われる場合よりもエネルギをあまり必要としない。ノッチ５０の形成によって作りされるノッチ領域Ｎにおけるより小さな厚さ／高さＧ及び／又はより小さな幅Ｅにより、アノードリードテープ８４とアノード端子３５との間で完全なスポット溶接を行うために、加熱が必要なアノードリードテープ材料が少なくなることを意味する。従って、アノードリード線３４又はアノードリードテープ８４に少なくとも１つのノッチ５０を形成することによって、比較的厚いアノードリード線又はテープをやはり使用して、ＥＳＲを低下させるように多孔質アノード体との改善された接触を生み出すことができ、それにも関わらずアノード端子と電気接触を形成する溶接プロセスは、ノッチにおけるアノードリード線又はテープの厚さの低減による効率的かつ費用効果のある様式で実施することができる。アノード線３４は、一般的に当業者に公知の任意の技術によってアノード端子３５に溶接することができるが、図２及び図１２〜図１３は、レーザ４７によりアノード端子３５の直立部分４２においてアノード端子３５に溶接されているアノードリード線３４又はアノードリードテープ８４を示す。

開示内容全体が本明細書に組み込まれているＤｖｏｒａｋ他の米国特許出願公開第２０１０／００７２１７９号で説明する技術のような、任意のレーザ溶接技術を利用することができる。例えば、アノードリード線又はテープをアノード端子に溶接するレーザは、リード線又はテープ並びにアノード端子と接触する前に１つ又はそれ以上の屈折素子によってレーザビームを指向されることができる。屈折素子の屈折率及び厚さ、屈折素子がレーザビームに対して位置決めされる角度等を選択的に制御することによって、レーザビームは、ノッチ５０が、多孔質アノード体を含むコンデンサの他の部品と実質的に接触してこれらに損傷を与えることなく、多孔質アノード体から離れる方向に十分な距離Ｆだけ離れて位置決めされるように、正確な溶接場所に向けることができる。

また、レーザをアノードリード線３４又はアノードリードテープ８４から材料を除去することによりノッチ５０を形成するために使用する場合、ノッチ５０を形成するエネルギ量と、次にアノード端子３５での溶接部を作り出すために使用されるエネルギ量とは異なる。一般的に、ノッチを形成するのに必要なエネルギは、約６ジュールから約１６ジュールであるが、アノードリード線をアノード端子に溶接するのに必要なエネルギは、単一レーザショットの場合に約６ジュールから約２６ジュールである。

更に、前述のようにコンデンサ素子が形成され、端子に取り付けられると、コンデンサ素子は、樹脂ケーシング内に封入することができ、次に、樹脂ケーシングは、シリカ又は任意の他の公知の封入材料で充填することができる。ケースの幅及び長さは、意図する用途に応じて様々とすることができる。しかしながら、ケーシングの全体厚さは、典型的には、結果として得られる組立体が薄型製品（例えば、「ＩＣカード」）の中に容易に組み入れることができるように小さい。例えば、ケーシングの厚さは、約４０ミリメートル又はそれ以下、一部の実施形態では、約０．１ミリメートルから約２．５ミリメートル、及び一部の実施形態では、約０．１５ミリメートルから約２．０ミリメートルの範囲とすることができる。好適なケーシングは、例えば、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｈ」、又は「Ｔ」ケース（ＡＶＸコーポレーション）を含むことができる。封入後、それぞれのアノード及びカソード端子の露出部分は、時効処理、遮蔽処理、及び切り取り処理することができる。必要に応じて、露出部分は、任意的にケーシングの外側に沿って２回曲げる（例えば、約９０°の角度で）ことができる。

ここで図３〜図１０及び図１４〜図２１を参照すると、可能性のある幾何学形状の種々の実施形態は以下で更に詳細に説明される。ここで図３を参照すると、アノードリード線３４を有するコンデンサ素子３００の平面図が示されている。正方形のノッチ５１は、ノッチ領域Ｎに形成される。ノッチ５１は、アノードリード線３４のＸ軸の方を向く面７０上に存在する。ノッチは、アノードリード線３４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。アノードリード線３４から材料を除去して正方形のノッチ５１を形成することで、ノッチ領域Ｎのアノードリード線３４の材料密度は、アノードリード線３４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿ったアノードリード線３４の材料密度よりも小さい。更に、ノッチ５１におけるアノードリード線３４の厚さＤ’は、アノードリード線３４の残りの部分の厚さＤよりも小さい。

コンデンサ素子４００の平面図の別の実施形態は、図４に示されている。２つの矩形のノッチ５２及び５３は、ノッチ領域Ｎに形成される。アノードリード線がノッチ領域Ｎで対称であるように、ノッチ５２は、Ｘ軸の方を向く面７０上に存在し、ノッチ５３は、アノードリード線３４の反対側のＸ軸の方を向く面７１上に存在する。ノッチは、アノードリード線３４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。この場合も同様に、アノードリード線３４から材料を除去して矩形ノッチ５２及び５３を形成することで、ノッチ領域Ｎのアノードリード線３４の材料密度は、アノードリード線３４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿ったアノードリード線３４の材料密度よりも小さい。更に、ノッチ５２及び５３のアノードリード線３４の厚さＤ’は、アノードリード線３４の残りの部分の厚さＤよりも小さい。

コンデンサ素子５００の平面図の更に別の実施形態は、図５に示されている。２つの三角形のノッチ５４及び５５は、ノッチ領域Ｎに形成される。アノードリード線がノッチ領域Ｎで対称であるように、ノッチ５４は、Ｘ軸の方を向く面７０上に存在し、ノッチ５５は、アノードリード線３４の反対側のＸ軸の方を向く面７１上に存在する。ノッチは、アノードリード線３４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。この場合もやはり、アノードリード線３４から材料を除去して三角形のノッチ５４及び５５を形成することで、ノッチ領域Ｎのアノードリード線３４の材料密度は、アノードリード線３４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿ったアノードリード線３４の材料密度よりも小さい。更に、ノッチ５４及び５５のアノードリード線３４の厚さＤ’は、アノードリード線３４の残りの部分の厚さＤよりも小さい。図５では、三角形のノッチ５４及び５５は、ノッチ領域Ｎにおいて不均一な厚さＤ’をもたらすので、図５で説明するＤ’は、ノッチ領域Ｎのアノードリード線３４の最小厚さに言及する。

コンデンサ素子６００の平面図の更に別の実施形態は、図６に示されている。階段状のノッチ５６は、ノッチ領域Ｎに形成される。ノッチ５６は、アノードリード線３４のＸ軸の方を向く面７１上に存在する。ノッチは、アノードリード線３４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。この場合もやはり、アノードリード線３４から材料を除去して階段状のノッチ５６を形成することで、ノッチ領域Ｎのアノードリード線３４の材料密度は、アノードリード線３４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿ったアノードリード線３４の材料密度よりも小さい。更に、ノッチ５６のアノードリード線３４の厚さＤ’は、アノードリード線３４の残りの部分の厚さＤよりも小さい。図６では、階段状のノッチ５６は、ノッチ領域Ｎにおいて不均一な厚さＤ’をもたらすので、図６で説明するＤ’は、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリード線３４の最小厚さに言及する。

図３〜図６は、ノッチがアノードリード線のＸ軸の方を向く面上に形成されるコンデンサ素子の種々の実施形態を示すが、図７〜図１０は、ノッチがアノードリード線のＹ軸の方を向く面上に形成されるコンデンサ素子の種々の実施形態を示す。最初に図７を参照すると、アノードリード線３４を有するコンデンサ素子７００の側面図が示されている。正方形のノッチ５７は、ノッチ領域Ｎに形成される。ノッチ５７は、アノードリード線３４のＹ軸の方を向く面７２上に存在する。ノッチは、アノードリード線３４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。アノードリード線３４から材料を除去して正方形のノッチ５７を形成することで、ノッチ領域Ｎのアノードリード線３４の材料密度は、アノードリード線３４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿ったアノードリード線３４の材料密度よりも小さい。更に、ノッチ５７のアノードリード線３４の厚さＤ’は、アノードリード線３４の残りの部分の厚さＤよりも小さい。

コンデンサ素子８００の側面図の別の実施形態は、図８に示されている。２つの矩形のノッチ５８及び５９は、ノッチ領域Ｎにおいて形成される。アノードリード線がノッチ領域Ｎにおいて対称であるように、ノッチ５８は、Ｘ軸の方を向く面７２上に存在し、ノッチ５９は、アノードリード線３４の反対側のＸ軸の方を向く面７３上に存在する。ノッチは、アノードリード線３４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。この場合もやはり、アノードリード線３４から材料を除去して矩形のノッチ５８及び５９を形成することで、ノッチ領域Ｎのアノードリード線３４の材料密度は、アノードリード線３４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿ったアノードリード線３４の材料密度よりも小さい。更に、ノッチ５８及び５９におけるアノードリード線３４の厚さＤ’は、アノードリード線３４の残りの部分の厚さＤよりも小さい。

コンデンサ素子９００の平面図の更に別の実施形態は、図９に示されている。２つの三角形のノッチ６０及び６１は、ノッチ領域Ｎに形成される。アノードリード線がノッチ領域Ｎにおいて対称であるように、ノッチ６０は、Ｙ軸の方を向く面７２上に存在し、ノッチ６１は、アノードリード線３４の反対側のＸ軸の方を向く面７３上に存在する。ノッチは、アノードリード線３４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。この場合もやはり、アノードリード線３４から材料を除去して三角形のノッチ６０及び６１を形成することで、ノッチ領域Ｎのアノードリード線３４の材料密度は、アノードリード線３４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿った材料密度よりも小さい。更に、ノッチ６０及び６１のアノードリード線３４の厚さＤ’は、アノードリード線３４の残りの部分の厚さＤよりも小さい。図９では、三角形のノッチ６０及び６１は、ノッチ領域Ｎにおいて不均一な厚さＤ’をもたらすので、図９で説明するＤ’は、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリード線３４の最小厚さに言及する。

コンデンサ素子１０００の平面図の更に別の実施形態は、図１０に示されている。階段状のノッチ６２は、ノッチ領域Ｎにおいて形成される。ノッチ６２は、アノードリード線３４のＹ軸の方を向く面７２上に存在する。ノッチは、第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。この場合もやはり、アノードリード線３４から材料を除去して階段状のノッチ６２を形成することで、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリード線３４の材料密度は、アノードリード線３４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿った材料密度よりも小さい。更に、ノッチ６２におけるアノードリード線３４の厚さＤ’は、アノードリード線３４の残りの部分の厚さＤよりも小さい。図１０では、階段状のノッチ６２は、ノッチ領域Ｎにおいて不均一な厚さＤ’をもたらすので、図１０で説明するＤ’は、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリード線３４の最小厚さに言及する。

ここで図１４〜図２１を参照すると、可能性のあるノッチ幾何学形状の種々の実施形態が更に詳細に説明される。ここで図１４を参照すると、コンデンサ素子１４００の平面図はアノードリードテープ８４を有する。正方形のノッチ５１は、ノッチ領域Ｎに形成される。ノッチ５１は、アノードリードテープ８４のＸ軸の方を向く面７０上に存在する。ノッチは、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。アノードリードテープ８４から材料を除去して正方形のノッチ５１を形成することで、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリードテープ８４の材料密度は、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿ったアノードリードテープ８４の材料密度よりも小さい。更に、ノッチ５１におけるアノードリードテープ８４の幅Ｅは、アノードリードテープ８４の残りの部分の幅Ｗ’よりも小さい。

コンデンサ素子１５００の平面図の別の実施形態は、図１５に示されている。２つの矩形のノッチ５２及び５３は、ノッチ領域Ｎに形成される。アノードリードテープがノッチ領域Ｎにおいて対称であるように、ノッチ５２は、Ｘ軸の方を向く面７０上に存在し、ノッチ５３は、アノードリードテープ８４の反対側のＸ軸の方を向く面７１上に存在する。ノッチは、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。この場合もやはり、アノードリードテープ８４から材料を除去して矩形のノッチ５２及び５３を形成することで、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリードテープ８４の材料密度は、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿ったアノードリードテープ８４の材料密度よりも小さい。更に、ノッチ５２及び５３におけるアノードリードテープ８４の幅Ｅは、アノードリードテープ８４の残りの部分の幅Ｗ’よりも小さい。

コンデンサ素子１６００の平面図の更に別の実施形態は、図１６に示されている。２つの三角形のノッチ５４及び５５は、ノッチ領域Ｎに形成される。アノードリードテープがノッチ領域Ｎにおいて対称であるように、ノッチ５４は、Ｘ軸の方を向く面７０上に存在し、ノッチ５５は、アノードリードテープ８４の反対側のＸ軸の方を向く面７１上に存在する。ノッチは、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。この場合もやはり、アノードリードテープ８４から材料を除去して三角形のノッチ５４及び５５を形成することで、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリードテープ８４の材料密度は、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿ったアノードリードテープ８４の材料密度よりも小さい。更に、ノッチ５４及び５５におけるアノードリードテープ８４の幅Ｅは、アノードリードテープ８４の残りの部分の幅Ｗ’よりも小さい。図１６では、三角形のノッチ５４及び５５は、ノッチ領域Ｎにおいて不均一な幅Ｅをもたらすので、図１６で説明する幅Ｅは、長さＬ’方向に沿ったノッチ領域Ｎにおけるアノードリードテープ８４の最小幅に言及する。

コンデンサ素子１７００の平面図の更に別の実施形態は、図１７に示されている。階段状のノッチ５６は、ノッチ領域Ｎに形成される。ノッチ５６は、アノードリードテープ８４のＸ軸の方を向く面７１上に存在する。ノッチは、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。この場合もやはり、アノードリードテープ８４から材料を除去して階段状のノッチ５６を形成することで、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリードテープ８４の材料密度は、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿ったアノードリードテープ８４の材料密度よりも小さい。更に、ノッチ５６におけるアノードリードテープ８４の幅Ｅは、アノードリードテープ８４の残りの部分の幅Ｗ’よりも小さい。図１７では、階段状のノッチ５６は、ノッチ領域Ｎにおいて不均一な幅Ｅをもたらすので、図１７で説明する幅Ｅは、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリードテープ８４の最小幅に言及する。

図１４〜図１７は、ノッチがアノードリードテープのＸ軸の方を向く面上に形成されるコンデンサ素子の種々の実施形態を示すが、図１８〜図２１は、ノッチがアノードリードテープのＹ軸の方を向く面上に形成されるコンデンサ素子の種々の実施形態を示す。最初に図１８を参照すると、アノードリードテープ８４を有するコンデンサ素子８００の側面図が示されている。正方形のノッチ５７は、ノッチ領域Ｎに形成される。ノッチ５７は、アノードリードテープ８４のＹ軸の方を向く面７２上に存在する。ノッチは、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。アノードリードテープ８４から材料を除去して正方形のノッチ５７を形成することで、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリードテープ８４の材料密度は、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿ったアノードリードテープ８４の材料密度よりも小さい。更に、ノッチ５７におけるアノードリードテープ８４の厚さ／高さＧは、アノードリードテープ８４の残りの部分の厚さ／高さＨ’よりも小さい。

コンデンサ素子１９００の側面図の別の実施形態は、図１９に示されている。２つの矩形のノッチ５８及び５９は、ノッチ領域Ｎに形成される。アノードリードテープがノッチ領域Ｎにおいて対称であるように、ノッチ５８は、Ｙ軸の方を向く面７２上に存在し、ノッチ５９は、アノードリードテープの反対側のＹ軸の方を向く面７３上に存在する。ノッチは、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。この場合もやはり、アノードリードテープ８４から材料を除去して矩形のノッチ５８及び５９を形成することで、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリードテープ８４の材料密度は、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿ったアノードリードテープ８４の材料密度よりも小さい。更に、ノッチ５８及び５９におけるアノードリードテープ８４の厚さ／高さＧは、アノードリードテープ８４の残りの部分の厚さ／高さＨ’よりも小さい。

コンデンサ素子２０００の平面図の更に別の実施形態は、図２０に示されている。２つの三角形のノッチ６０及び６１は、ノッチ領域Ｎに形成される。アノードリードテープがノッチ領域Ｎにおいて対称であるように、ノッチ６０は、Ｙ軸の方を向く面７２上に存在し、ノッチ６１は、アノードリードテープ８４の反対側のＹ軸の方を向く面７３上に存在する。ノッチは、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。この場合もやはり、アノードリードテープ８４から材料を除去して三角形のノッチ６０及び６１を形成することで、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリードテープ８４の材料密度は、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿った材料密度よりも小さい。更に、ノッチ６０及び６１におけるアノードリードテープ８４の厚さ／高さＧは、アノードリードテープ８４の残りの部分の厚さ／高さＨ’よりも小さい。図２０では、三角形のノッチ６０及び６１は、ノッチ領域Ｎにおいて不均一な厚さ／高さＧをもたらすので、図２０で説明する厚さ／高さＧは、ノッチ領域Ｎにおける最小厚さ／高さに言及する。

コンデンサ素子２１００の平面図の更に別の実施形態は、図２１に示されている。階段状のノッチ６２は、ノッチ領域Ｎに形成される。ノッチ６２は、アノードリードテープ８４のＹ軸の方を向く面７１上に存在する。ノッチは、第２の部分Ｌに沿って多孔質アノード体３３から距離Ｆだけ離れて配置される。この場合もやはり、アノードリードテープ８４から材料を除去して階段状のノッチ６２を形成することで、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリードテープ８４の材料密度は、アノードリードテープ８４の第２の部分Ｌの残りの部分に沿った材料密度よりも小さい。更に、ノッチ６２におけるアノードリードテープ８４の厚さ／高さＧは、アノードリードテープ８４の残りの部分の厚さ／高さＨ’よりも小さい。図２１では、階段状のノッチ６２は、ノッチ領域Ｎにおいて不均一な厚さ／高さＧをもたらすので、図２１で説明する厚さ／高さＧは、ノッチ領域Ｎにおけるアノードリードテープ８４の最小厚さ／高さに言及する。

ここでコンデンサ素子の別個の構成要素に移ると、多孔質アノード体３３は、典型的には、約５，０００μＦ*Ｖ／ｇ又はそれ以上、一部の実施形態では、約１０，０００μＦ*Ｖ／ｇ又はそれ以上、一部の実施形態では、約２０，０００μＦ*Ｖ／ｇ又はそれ以上などの高比電荷を有するバルブ金属組成物から形成される。前述のように、本発明のリード組立体は、低比電荷の粉末よりも焼結中に大きな範囲で収縮してリード線から離れる傾向がある「高比電荷」の粉末に特に有用とすることができる。このような粉末は、典型的には、約１０，０００μＦ*Ｖ／ｇから約６００，０００μＦ*Ｖ／ｇ、一部の実施形態では、約４０，０００μＦ*Ｖ／ｇから約５００，０００μＦ*Ｖ／ｇ、一部の実施形態では、約７０，０００μＦ*Ｖ／ｇから約４００，０００μＦ*Ｖ／ｇ、一部の実施形態では、約１００，０００μＦ*Ｖ／ｇから約３５０，０００μＦ*Ｖ／ｇ、及び一部の実施形態では、約１５０，０００から約３００，０００μＦ*Ｖ／ｇの比電荷を有する。バルブ金属組成物は、タンタル、ニオビウム、アルミニウム、ハフニウム、チタン、これらの合金、これらの酸化物、これらの窒化物等のバルブ金属（すなわち、酸化が可能な金属）又はバルブ金属ベース化合物を含有する。例えば、バルブ金属組成物は、１：１．０±１．０、一部の実施形態では、１：１．０±０．３、一部の実施形態では、１：１．０±０．１、及び一部の実施形態では、１：１．０±０．０５のニオビウム対酸素の原子比率を有するニオビウム酸化物のようなニオビウムの導電性酸化物を含有することができる。例えば、ニオビウム酸化物は、ＮｂＯ_0.7、ＮｂＯ_1.0、ＮｂＯ_1.1、及びＮｂＯ₂とすることができる。好ましい実施形態では、組成物は、ＮｂＯ_1.0を含有し、これは、高温で焼結した後でも化学的に安定なままとすることができる導電性ニオビウム酸化物である。このようなバルブ金属酸化物の例は、Ｆｉｆｅの米国特許第６，３２２，９１２号、Ｆｉｆｅ他の米国特許第６，３９１，２７５号、Ｆｉｆｅ他の米国特許第６，４１６，７３０号、Ｆｉｆｅの米国特許第６，５２７，９３７号、Ｋｉｍｍｅｌ他の米国特許第６，５７６，０９９号、Ｆｉｆｅ他の米国特許第６，５９２，７４０号、及びＫｉｍｍｅｌ他の米国特許第６，６３９，７８７号、及びＫｉｍｍｅｌ他の米国特許第７，２２０，３９７号、並びにＳｃｈｎｉｔｔｅｒの米国特許出願公開第２００５／００１９５８１号、Ｓｃｈｎｉｔｔｅｒ他の米国特許出願公開第２００５／０１０３６３８号、Ｔｈｏｍａｓ他の米国特許出願公開第２００５／００１３７６５号で説明され、これらの開示内容全体は引用により本明細書に組み込まれている。

アノードを形成するために、バルブ金属組成物の粉末が一般的に使用される。粉末は、結節状、角状、片状等、並びにこれらの混合物などの様々な形状の任意の粒子を含有することもできる。特に好適な粉末は、キャボット・ コーポレーション（例えば、Ｃ２５５片状粉末、ＴＵ４Ｄ片状／結節状粉末、その他）及びＨ．Ｃ．スターク（例えば、ＮＨ１７５結節状粉末）から入手可能なタンタル粉末である。必須ではないが、粉末は、熱処理などによる本技術分野で公知の任意の技術を用いて凝集することができる。粉末をアノードの形状に形成する前に、任意的にバインダ及び／又は潤滑剤と混合して、プレスしてアノード体を形成する際に粒子が十分に互いに接着することを保証することもできる。結果として得られる粉末は、次いで、圧縮成形して、任意の在来の粉末プレスデバイスを用いてペレットを形成することができる。例えば、ダイ及び１つ又は複数のパンチを含む単一ステーション圧縮プレスであるプレス成形を使用することができる。もしくば、ダイ及び単一の下パンチのみを使用するアンビルタイプの圧縮プレス成形を使用することができ、る。単一ステーション圧縮プレス成形は、シングルアクション、ダブルアクション、浮ダイ、可動盤、対向ラム、ネジ、インパクト、ホットプレス、コーティング又はサイジングなどの様々な能力を有するカム、トグル／ナックル及び偏心／クランクプレスなどの幾つかの基本的形式で利用可能である。

その特定の組成物に関係なく、粉末は、アノードリード組立体の少なくとも一部分が、圧縮多孔質アノード体３３から延びるように、アノードリード線３４又はアノードリード線８４の周囲で圧縮成形される。１つの特定の実施形態では、２つ又はそれ以上の部分（例えば、上側及び下側部分）を有するダイを含むプレス成形を使用することができる。使用中に、ダイ部分は、これらの壁が、実質的に整列してアノードの所望の形状を有するダイキャビティを形成するように、互いに隣接して置くことができる。一定量の粉末をダイキャビティの中に充填する前、その間、及び／又はその後に、リード線３４又はリードテープ８４は、この中に組み込むことができる。ダイは、ワイヤ又はテープの挿入を考慮する単一又は複数スロットを定めることができる。必須ではないが、１つよりも多くのリード線又はテープが使用する場合、リード線又はテープは、焼結結合するために相互に隣接して配置することができる。ダイを粉末で充填して、その中にリード線又はテープを組み込んだ後、ダイキャビティを閉じて、パンチによって圧縮力を与えることができる。典型的には、圧縮力は、長手方向軸線に沿って延びるアノードリード線又はアノードリードテープの長さ方向に略平行又は略垂直のどちらかの方向に付与され、このことは、粒子をワイヤと緊密な接触状態にし、強力なワイヤ粉末結合を作り出す。

任意のバインダ／潤滑剤は、数分間一定の温度（例えば、約１５０℃から約５００℃）において真空下でペレットを加熱することによって、プレス処理後に除去することができる。代替的に、バインダ／潤滑剤は、開示内容全体が引用により本明細書に組み込まれているＢｉｓｈｏｐ他の米国特許第６，１９７，２５２号で説明するように、ペレットを水溶液と接触させることよって除去することができる。その後、多孔質アノード体３３を焼結して、多孔質の一体形質量体を形成する。ペレットは、典型的には、約５分から約１００分、一部の実施形態では、約３０分から約６０分の時間の間に、約１２００℃から約２０００℃、一部の実施形態では、約１３００℃から約１９００℃、及び一部の実施形態では、約１５００℃から約１８００℃の温度で焼結される。必要に応じて、焼結は、アノードへの酸素原子の移動を制限する雰囲気で起こる場合がある。例えば、焼結は、真空、不活性ガス、水素等の還元性雰囲気において起こる場合がある。還元性雰囲気は、約１０トールから約２０００トール、一部の実施形態では、約１００トールから約１０００トール、一部の実施形態では、約１００トールから約９３０トールの圧力とすることができる。水素と他の気体（例えば、アルゴン又は窒素）の混合物を使用することもできる。

製造されると、誘電体層は、焼結アノード体を陽極酸化する（陽極酸化処理する）ことによって形成することができる。これは、アノード体の細孔の上及び／又はこれらの内部に形成される誘電体層の形成をもたらす。例えば、タンタル（Ｔａ）アノードは、五酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）に陽極酸化処理することができる。典型的には、陽極酸化処理は、アノードを電解質の中に浸漬するなどによって最初に溶液をアノードに施工することによって行われる。水（例えば、脱イオン水）のような溶媒を一般的に使用する。イオン導電性を高めるために化合物を使用することができ、これは、溶媒に溶解してイオンを形成することが可能である。このような化合物の例は、例えば、電解質に対して以下で説明するような酸を含む。例えば、酸（例えば、リン酸）は、陽極酸化処理溶液の約０．０１重量％から約５重量％、一部の実施形態では、約０．０５重量パーセントから約０．８重量パーセント、及び一部の実施形態では、約０．１重量パーセントから約０．５重量パーセントを構成することができる。必要に応じて、酸の混合物を使用することもできる。

電流は、陽極酸化処理溶液を通って流れて誘電体層を形成する。誘電体層形成プロセス中に印加された電圧は、誘電体層の厚さを制御する。例えば、電源は、必要な電圧に達するまで、最初に定電流モードで設定することができる。その後、電源は、定電位モードに切り替わり、所望の誘電体厚さがアノードの表面全体にわたって形成されることを保証することができる。勿論、パルス又はステップ定電圧方式のような他の公知の方法を使用することもできる。アノード酸化が起こる電圧は、典型的には、約４から２５０Ｖ、及び一部の実施形態では、約９から約２００Ｖ、及び一部の実施形態では、約２０から約１５０Ｖに及ぶ。酸化中に、陽極酸化処理溶液は、約３０℃又はそれ以上、一部の実施形態では、約４０℃から約２００℃、及び一部の実施形態では、約５０℃から約１００℃などの高温に維持することができる。また、アノード酸化は、周囲温度又はそれ以下で行うことができる。結果として得られる誘電体層は、アノードの表面上及びその細孔内に形成することができる。

また、コンデンサ素子は、コンデンサに関するカソードとして機能する固体電解質を含有する。二酸化マンガン固体電解質は、例えば、硝酸マンガン（Ｍｎ（ＮＯ₃）₂）の熱分解によって形成することができる。このような技術は、開示内容全体が引用によって本明細書に組み込まれるＳｔｕｍｅｒ他の米国特許第４，９４５，４５２号で説明されている。

代替的に、固体電解質は、１つ又はそれ以上の導電性ポリマー層から形成することができる。このような層において使用する導電性ポリマーは、典型的にはΠ共役し、酸化後少なくとも約１μＳｃｍ^-1の導電性のような酸化又は還元後導電性を有する。このようなΠ共役導電性ポリマーの例は、例えば、ポリヘテロサイクル（例えば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、その他）、ポリアセチレン、ポリ−ｐ−フェニレン、ポリフェノラート、及びその他のものを含む。特に好適な導電性ポリマーは、以下の一般構造を有する置換ポリチオフェンである：
式中、ＴはＯ又はＳであり、
Ｄは、任意的に置換したＣ₁からＣ₅のアルキレン基（例えば、メチレン、エチレン、ｎ−プロピレン、ｎ−ブチレン、ｎ−ペンチレン、その他）であり、
Ｒ₇は、直鎖又は分枝の、任意的に置換したＣ₁からＣ₁₈のアルキル基（例えば、メチル、エチル、ｎ−又はイソ−プロピル、ｎ−、イソ−、ｓｅｃ−又はｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、１−メチルブチル、２−メチルブチル、３−メチルブチル、１−エチルプロピル、１，１−ジメチルプロピル、１，２−ジメチルプロピル、２,２-ジメチルプロピル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、２−エチルヘキシル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−オクダデシル、その他）、任意的に置換したＣ₅からＣ₁₂のシクロアルキル基（例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、その他）、任意的に置換したＣ₆からＣ₁₄のアリール基（例えば、フェニル、ナフチル、その他）、任意的に置換したＣ₇からＣ₁₈のアラルキル基（例えば、ベンジル、ｏ−、ｍ−、ｐ−トリル、２，３−、２，４−、２，５−、２，６−、３，４−、３，５−キシリル、メシチル、その他）、任意的に置換したＣ₁からＣ₄のヒドロキシアルキル基、又はヒドロキシル基であり、
ｑは、０から８、一部の実施形態では、０から２、及び一部の実施形態では、０の整数であり、
ｎは、２から５，０００、一部の実施形態では、４から２，０００、及び一部の実施形態では、５から１，０００である。ラジカル「Ｄ」又は「Ｒ₇」の置換基の例は、例えば、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、アルコキシ、ハロゲン、エーテル、チオエーテル、ジスルフィド、スルホキシド、スルホン、スルホン酸塩、アミノ、アルデヒド、ケト、カルボン酸エステル、カルボン酸、炭酸塩、カルボン酸塩、シアノ、アルキルシラン及びアルコキシシラン基、カルボキシルアミド基、及びその他のものを含む。

特に好適なチオフェンポリマーは、「Ｄ」が任意的に置換したＣ₂からＣ₃のアルキレン基であるものである。例えば、ポリマーは、任意的に置換したポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とすることができ、これは、以下の一般構造を有する。

前述のような導電性ポリマーを形成するための方法は、本技術分野では公知である。例えば、開示内容全体が引用によって本明細書に組み込まれるＭｅｒｋｅｒ他の米国特許第６，９８７，６６３号は、単量体前駆体から置換したポリチオフェンを形成するための種々の技術を説明する。単量体前駆体は、例えば、以下の構造を有し、
構造中、Ｔ、Ｄ、Ｒ₇、及びｑは、上で定義される。特に好適なチオフェン単量体は、「Ｄ」が任意的に置換したＣ₂からＣ₃のアルキレン基であるものである。例えば、任意的に置換した３,４−アルキレンジオキシチオフェンを使用することができ、これは以下の一般構造を有し、
構造中、Ｒ₇及びｑは、上で定義される。１つの特定の実施形態では、「ｑ」は０である。３,４−エチレンジオキシチオフェンの１つの商業的に好適な例は、Ｃｌｅｖｉｏｓ（商標）Ｍという名称でヘレウスクレビオスから入手可能である。他の好適な単量体はまた、Ｂｌｏｈｍ他の米国特許第５，１１１，３２７号及びＧｒｏｅｎｅｎｄａａｌ他の米国特許第６，６３５，７２９号で説明され、これらの開示内容全体は引用によって本明細書に組み込まれる。これらの単量体の誘導体を使用することもでき、これらは、例えば、上記単量体の二量体又は三量体である。より高分子の誘導体、すなわちモノマーの四量体、五量体、その他はまた、本発明で使用するのに適している。誘導体は、同一又は異なる単量体ユニットで構成し、その物質だけで及び互いに及び／又は単量体と混合して使用することができる。これらの前駆体の酸化又は還元形態を使用することもできる。

チオフェン単量体は、酸化触媒の存在下で化学的に重合される。酸化触媒は、典型的には、鉄（ＩＩＩ）、銅（ＩＩ）、クロミウム（ＶＩ）、セリウム（ＩＶ）、マンガン（ＩＶ）、マンガン（ＶＩＩ）、又はルテニウム（ＩＩＩ）カチオン、及びその他などの遷移金属カチオンを含む。また、ドーパントを使用して、導電性ポリマーに過剰の電荷を与え、ポリマーの導電性を安定化させることができる。ドーパントは、典型的には、スルホン酸のイオンのような無機又は有機アニオンを含む。特定の実施形態では、前駆体溶液において使用する酸化触媒は、それがカチオン（例えば、遷移金属）及びアニオン（例えば、スルホン酸）を含む点で触媒及びドーピング機能の両方を有する。例えば、酸化触媒は、ハロゲン化鉄（ＩＩＩ）（例えば、ＦｅＣｌ₃）のような鉄（ＩＩＩ）カチオン又はＦｅ（ＣｌＯ₄）₃又はＦｅ₂（ＳＯ₄）₃のような他の無機酸の鉄（ＩＩＩ）塩、並びに有機酸及び有機基を含む無機酸の鉄（ＩＩＩ）塩を含む遷移金属塩とすることができる。有機基を有する無機酸の鉄（ＩＩＩ）塩の例は、例えば、Ｃ₁からＣ₂₀のアルカノール（例えば、ラウリル硫酸の鉄（ＩＩＩ）塩）の硫酸モノエステルの鉄（ＩＩＩ）塩を含む。同様に有機酸の鉄（ＩＩＩ）塩の例は、例えば、Ｃ₁からＣ₂₀のアルカンスルホン酸（例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、又はドデカンスルホン酸）の鉄（ＩＩＩ）塩と、脂肪族ペルフルオロスルホン酸（例えば、トリフルオロメタンスルホン酸、ペルフルオロブタンスルホン酸、又はペルフルオロオクタンスルホン酸）の鉄（ＩＩＩ）塩と、脂肪族Ｃ₁からＣ₂₀のカルボン酸（例えば、２−エチルヘキシルカルボン酸）の鉄（ＩＩＩ）塩と、脂肪族ペルフルオロカルボン酸（例えば、トリフルオロ酢酸又はペルフルオロ酢酸）の鉄（ＩＩＩ）塩と、Ｃ₁からＣ₂₀のアルキル基によって任意的に置換した芳香族スルホン酸（例えば、ベンゼンスルホン酸、ｏ−トルエンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、又はドデシルベンゼンスルホン酸）の鉄（ＩＩＩ）塩と、シクロアルカンスルホン酸（例えば、カンファースルホン酸）の鉄（ＩＩＩ）塩と、その他のものとを含む。また、これらの前述の鉄（ＩＩＩ）塩の混合物を使用することができる。鉄（ＩＩＩ）-ｐ−トルエンスルホン酸塩、鉄（ＩＩＩ）−ｏ−トルエンスルホン酸塩、及びこれらの混合物は、特に適している。鉄（ＩＩＩ）-ｐ−トルエンスルホン酸塩の１つの商業的に好適な例は、Ｃｌｅｖｉｏｓ（商標）Ｃという名称でヘレウスクレビオスから入手可能である。

種々の方法を利用して、導電性ポリマー層を形成することができる。１つの実施形態では、酸化触媒及び単量体は、重合反応がアノード部の本来の位置で起こるように、順次又は一緒に施工される。スクリーン印刷、浸漬、電気泳動コーティング、及び噴霧を含むことができる好適な施工技術を使用して、導電性ポリマー皮膜を形成することができる。例として、単量体は、最初に酸化触媒と混合して、前駆体溶液を形成することができる。混合物が形成されると、混合物をアノード部に施工し、次いで導電性皮膜が表面上に形成されるように重合することができる。代替的に、酸化触媒及び単量体は、順次施工してもよい。１つの実施形態では、例えば、酸化触媒は、有機溶媒（例えば、ブタノール）において溶解し、次いで浸漬溶液として施工される。アノード部は、次いで乾燥して溶媒を除去することができる。その後、この部分は、単量体を含有する溶液の中に浸漬することができる。

重合は、典型的には、使用する酸化剤及び所望の反応時間に応じて約−１０℃から約２５０℃、及び一部の実施形態では、約０℃から約２００℃の温度で行われる。前述のような好適な重合技術は、Ｂｉｌｅｒの米国特許第７，５１５，３９６号で更に詳細に説明される。このような導電性皮膜を施工するための更に他の方法は、Ｓａｋａｔａ他の米国特許第５，４５７，８６２号、Ｓａｋａｔａ他の米国特許第５，４７３，５０３号、Ｓａｋａｔａ他の米国特許第５，７２９，４２８号、及びＫｕｄｏｈ他の米国特許第５，８１２，３６７号で説明され、これらの開示内容全体は引用によって本明細書に組み込まれる。

本来の位置での施工に加えて、導電性ポリマー層は、導電性ポリマー粒子の分散の形態で施工することができる。粒子サイズは様々とすることができるが、典型的には、粒子は、小さな直径を有し、アノード部に接着するために利用できる表面積を増加させることが望ましい。例えば、粒子は、約１から約５００ナノメートル、一部の実施形態では、約５から約４００ナノメートル、及び一部の実施形態では、約１０から約３００ナノメートルの平均直径を有することができる。粒子のＤ₉₀値（Ｄ₉₀値よりも小さい又はこれに等しい直径を有する粒子は、固体粒子の総容積の９０％を構成する）は、約１５マイクロメートル又はそれ以下、一部の実施形態では、約１０マイクロメートル又はそれ以下、及び一部の実施形態では、約１ナノメートルから約８マイクロメートルとすることができる。粒子の直径は、超遠心分離機、レーザ回折等の公知の技術を用いて測定することができる。

微粒子形態への導電性ポリマーの形成は、置換したポリチオフェンが担持する正電荷を相殺するように別個の対イオンを用いることによって高めることができる。場合によっては、ポリマーは、構造ユニットにおいて正電荷及び負電荷を有することができ、正電荷は、主鎖上に位置し、負電荷は、スルホン酸塩又はカリボキシレート基のような「ラジカル「Ｒ」の置換基上に任意的に位置する。主鎖の正電荷は、部分的に又は全体的にラジカル「Ｒ」上に任意的に存在するアニオン基で飽和することができる。全体的に見ると、ポリチオフェンは、これらの場合には、カチオン、中性又はアニオンとすることさえできる。それでもなお、これらは全て、ポリチオフェン主鎖が正電荷を有するのでカチオンポリチオフェンと見なされる。

対イオンは、単量体又はポリマーアニオンとすることができる。ポリマーアニオンは、例えば、ポリマーカルボン酸（例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸、その他）、ポリマースルホン酸（例えば、ポリスチレンスルホン酸（「ＰＳＳ」）、ポリビニルスルホン酸、その他）、及びその他のもののアニオンとすることができる。また、酸は、アクリル酸エステル及びスチレンなどの他の重合化可能単量体とビニルカルボン酸及びビニルスルホン酸のコポリマーのようなコポリマーとすることができる。同様に、好適な単量体アニオンは、例えば、Ｃ₁からＣ₂₀のアルカンスルホン酸（例えば、ドデカンスルホン酸）、脂肪族ペルフルオロスルホン酸（例えば、トリフルオロメタンスルホン酸、ペルフルオロブタンスルホン酸又はペルフルオロオクタンスルホン酸）、脂肪族Ｃ₁からＣ₂₀のカルボン酸（例えば、２−エチル−ヘキシルカルボン酸）、脂肪族ペルフルオロカルボン酸（例えば、トリフルオロ酢酸又はペルフルオロオクタン酸）、Ｃ₁からＣ₂₀のアルキル基によって任意的に置換した芳香族スルホン酸（例えば、ベンゼンスルホン酸、ｏ−トルエンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸又はドデシルベンゼンスルホン酸）、シクロアルカンスルホン酸（例えば、カンファースルホン酸又はテトラフルオロホウ酸塩、ヘキサフルオロリン酸塩、過塩素酸塩、ヘキサフルオロアンチモン酸塩、ヘキサフルオロヒ酸塩又はヘキサクロロアンチモン酸塩）、及びその他のもののアニオンを含む。特に好適な対イオンは、ポリマーカルボン酸又はスルホン酸（例えば、ポリスチレンスルホン酸（「ＰＳＳ」））のようなポリマーアニオンである。このようなポリマーアニオンの分子量は、典型的には、約１，０００から約２，０００，０００、及び一部の実施形態では、約２，０００から約５００，０００に及ぶ。

使用する際に、所与の層におけるこのような対イオン対置換ポリチオフェンの重量比は、典型的には約０．５：１から約５０：１、一部の実施形態では、約１：１から約３０：１、及び一部の実施形態では、約２：１から約２０：１である。前述の重量比で言及した置換ポリチオフェンの重量は、使用する単量体の偏った部分を意味し、完全な変換が重合中に起こると仮定する。

また、分散系は、１つ又はそれ以上のバインダを含み、ポリマー層の接着性を更に高め、分散系内で粒子の安定性を増大させることができる。バインダは、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチレート、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸アミド、ポリメタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸アミド、ポリアクリロニトリル、スチレン／アクリル酸エステル、酢酸ビニル／アクリル酸エステル及びエチレン／酢酸ビニルコポリマー、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリスチレン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリ炭酸塩、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、メラミンホルムアルデヒド樹脂、エポキシド樹脂、シリコーン樹脂、又はセルロースなどの本質的に有機とすることができる。架橋剤を使用して、バインダの接着能力を高めることもできる。このような架橋剤は、例えば、メラミン化合物、マスクドイソシアネート又は３−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、テトラエトキシシラン及びテトラエトキシシラン加水分解物のような官能基シラン或いはポリウレタン、ポリアクリレート又はポリオレフィンのような架橋可能ポリマーを含むことができる。また、他の成分は、分散剤（例えば、水）、表面活性物質などの本技術分野で公知の分散系内に含むことができる。

必要に応じて、前述の施工ステップの１つ又はそれ以上は、皮膜の所望の厚さが達成されるまで繰り返すことができる。一部の実施形態では、皮膜の比較的薄い層のみが、１度に形成される。皮膜の総ターゲット厚さは、一般的に、コンデンサの所望の特性に応じて様々とすることができる。典型的には、結果として得られる導電性ポリマー皮膜は、約０．２マイクロメートル（「μｍ」）から約５０μｍ、一部の実施形態では、約０．５μｍから約２０μｍ、及び一部の実施形態では、約１μｍから約５μｍの厚さを有する。皮膜の厚さは、必ずしもアノード部の全ての場所において同じとは限らない点を理解されたい。それでもやはり、基板上の皮膜の平均厚さは、一般的に、前述の範囲内に収まる。

導電性ポリマー層は、任意的に回復することができる。回復は、導電性ポリマー層の各施工後に生じる場合があり、又は皮膜全体の施工後に生じる場合がある。一部の実施形態では、導電性ポリマーは、一部を電解質溶液に中に浸漬し、その後電流が事前選択したレベルまで低下するまで一定の電圧を溶液に印加することによって回復することができる。必要に応じて、このような回復は、複数のステップで達成することができる。例えば、電解質溶液は、アルコール溶媒（例えば、エタノール）中の単量体、触媒、及びドーパントの希釈溶液とすることができる。皮膜を必要に応じて洗浄して、種々の副産物、過剰の試薬等を除去することもできる。

必要に応じて、コンデンサは、本技術分野で公知のように他の層を含むこともできる。例えば、保護皮膜は、任意的に、比較的絶縁性のある樹脂材料（天然又は合成）で作られたもののような、誘電体と固体電解質との間に形成することができる。このような材料は、約１０Ω／ｃｍよりも大きい、一部の実施形態では、約１００よりも大きい、一部の実施形態では、約１，０００Ω／ｃｍよりも大きい、一部の実施形態では、約１×１０⁵Ω／ｃｍよりも大きい、及び一部の実施形態では、約１×１０¹⁰Ω／ｃｍよりも大きい比抵抗を有することができる。本発明で利用することができる一部の樹脂材料は、限定されるものではないが、ポリウレタン、ポリスチレン、不飽和又は飽和脂肪酸のエステル（例えば、グリセリド）、及びその他のものを含む。例えば、脂肪酸の好適なエステルは、限定されるものではないが、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、アロイリット酸、シェロリン酸、及びその他のものを含む。脂肪酸のこれらのエステルは、「乾燥油」を形成するように比較的複雑な組み合わせで用いるとき特に有用であることが見出されており、これは、結果として得られるフィルムが、安定層の中に急速に重合することを可能にする。このような乾燥油は、モノ−、ジ−、及び／又はトリ−グリセリドを含むことができ、これらは、エスエル化された１つ、２つ、及び３つのそれぞれ脂肪酸残基を有するグリセロール骨格を有する。例えば、用いることができる一部の好適な乾燥油は、限定されるものではないが、オリーブ油、亜麻仁油、ヒマシ油、キリ油、大豆油、及びセラックを含む。これら及び他の保護皮膜材料は、Ｆｉｆｅ他の米国特許第６，６７４，６３５号で説明されており、その開示内容全体は引用によって本明細書に組み込まれている。

また、アノード部は、炭素層（例えば、黒鉛）及び銀層をそれぞれ施工することができる。銀皮膜は、例えば、半田付け可能導体、接触層、及び／又はコンデンサのための電荷収集体として機能することができ、炭素皮膜は、固体電解質との銀皮膜の接触を制限する場合がある。このような皮膜は、固体電解質の一部又は全てを覆うことができる。

本開示の結果として、以下で説明する試験手順によって測定するように優れた電気特性を示すコンデンサを形成することができる。例えば、本発明のコンデンサは、１００ｋＨｚの周波数及び２３℃±２℃の温度で測定された約３００ミリオーム（ｍΩ）又はそれ以下、一部の実施形態では、約１００ｍΩ又はそれ以下、一部の実施形態では、約０．０１から約５０ｍΩ、及び一部の実施形態では、約０．１から約２０ｍΩのような超低ＥＳＲを示すことができる。更に、一般的に、１つの導体から絶縁体を通って隣接する導体まで流れる電流に関するリーク電流は、比較的低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リーク電流の数値は、一部の実施形態では、約０．１μＡ／μＦ*Ｖ、一部の実施形態では、約０．０１μＡ／μＦ*Ｖ未満、及び一部の実施形態では、０．００１μＡ／μＦ*Ｖ未満であり、μＡはマイクロアンペアであり、μＦ*Ｖは、コンデンサ及び定格電圧の生成である。

試験手順
等価直列抵抗（「ＥＳＲ」）
ＥＳＲは、一般的に、コンデンサが、電子回路において充電及び放電する際に抵抗のように作用する範囲に言及し、通常、コンデンサと直列の抵抗として表される。ＥＳＲは、典型的には、１００ｋＨｚの作動周波数及び２３℃±２℃の温度において、Ｋｅｌｖｉｎ Ｌｅａｄｓ２．２ボルトＤＣバイアス及び０．５ボルトのピーク間正弦波信号でＫｅｉｔｈｌｅｙ３３３０ ＰｒｅｃｉｓｉｏｎＬＣＺメータを用いて測定される。

キャパシタンス（「Ｃａｐ」）
キャパシタンスは、２．２ボルトＤＣバイアス及び０．５ボルトのピーク間正弦波信号でＫｅｌｖｉｎ ＬｅａｄｓでＫｅｉｔｈｌｅｙ３３３０ ＰｒｅｃｉｓｉｏｎＬＣＺメータを用いて測定した。作動周波数は１２０ｋＨｚであり、温度は２３℃±２℃であった。

リーク電流（「ＤＣＬ」）は、最低３０秒後に２３℃±２℃の温度及び定格電圧でリーク電流を測定するリーク試験セットを用いて測定した。

レーザ溶接
レーザ溶接は、Ｔｒｕｍｐｆ Ｎｄ：Ｙａｇ ＨＡＡＳレーザ（約１，０６４ナノメートルの波長で近ＩＲ光を放出する）を用いて行った。溶接エネルギは、一般的に、アノードリード線をアノード端子／リードフレームに結合するのに必要なレーザエネルギ量に関する。溶接するエネルギは、ジュールで定められる。

７０，０００μＦＶ／ｇタンタル粉末をペレットに押し込んで、１．８０ｍｍ（長さ）、２．４０ｍ（幅）、及び１．２０ｍｍ（厚さ）のサイズを有する多孔質体を形成した。タンタル粉末をタンタルデバイス自動成形機のホッパの中に投入し、０．４０ｍｍ幅／直径（実施例１）タンタル線と一緒に自動的に成形して多孔質体を製造した。ワイヤの貫通は、アノード長の７０％であった。この成形体を１，３００℃の減圧下に放置して焼結体を得た。

リードフレームに接合するために重要な特定の区域で装荷処理中にアノードリード線にパンチングツールによってノッチを付ける際に、多孔質焼結タンタル体を補助ステンレス鋼ストリップに溶接した。縮小区域は０．２２ｍｍ幅／直径であった。

タンタルアノードを１４Ｖで０．１％リン酸の液体電解質中で陽極酸化処理し、１２０Ｈｚで１５０μＦのコンデンサを作った。次に、導電性ポリマー皮膜は、タンタルアノードを鉄（ＩＩＩ）トルエンスルホン酸塩（Ｃｌｅｖｉｏｓ（商標）Ｃ、Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ）のブタノール溶液中に５分間浸漬し、結果的に３，４−エチレンジオキシチオフェン（Ｃｌｅｖｉｏｓ（商標）Ｍ、Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ）中に１分間浸漬することによって形成した。重合の４５分後に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）の薄層が、誘電体の表面上に形成された。部品は、メタノールで洗浄して反応副産物を除去し、液体電解質で陽極酸化処理して、メタノールで再び洗浄した。重合サイクルは、１０回繰り返した。完成した部品は、従来の組立技術によって完全なものにして測定した。組立工程を完了するために銅ベースのリードフレームを使用した。コンデンサ素子を、レーザ溶接法で取り付け、アノードリード線をアノード端子に接合した。ワイヤを切除して溶接するために用いるエネルギは、８．６ジュールに達した。次に、リードフレームを密封エポキシ樹脂によって密封した。

［比較例１Ａ−１Ｂ］
コンデンサを、ワイヤのノッチ付けのために追加のパンチングデバイスを使用した以外は、実施例１で説明した方法で形成した。比較例に関して、タンタル粉末を、０．１７ｍｍ幅／直径（比較例１Ａ）又は０．４０ｍｍ幅／直径（比較例１Ｂ）のタンタル線のいずれかと一緒に成形した。複数の部品（１２５０）を、説明した方法で作り、次に、電気性能（すなわち、ＥＳＲ及びキャパシタンス）に関して試験した。表１は、実施例１及び比較例１Ａ−１Ｂによる、完成したコンデンサのタンタル線の直径、レーザ溶接の設定値、及びキャパシタンスとＥＳＲの中央値をまとめたものである。

表１

７０，０００μＦＶ／ｇタンタル粉末をペレットに押し込んで、４．２０ｍｍ（長さ）、３．６０ｍ（幅）、及び０．９５ｍｍ（厚さ）を有する多孔質体を形成した。タンタル粉末をタンタルデバイス自動成形機のホッパの中に投入し、０．５０ｍｍ幅／直径（実施例２）タンタル線と一緒に自動的に成形して多孔質体を製造した。ワイヤの貫通はアノード長の７０％であった。この成形体を１，３００℃の減圧下に放置して焼結体を得た。

多孔質焼結タンタル体を、補助ステンレス鋼ストリップに溶接した。その後、アノードリード線を、ダイヤモンドブレード（Ｋｕｌｉｃｋｅ ＆ Ｓｏｆｆａプレシジョンソー）で切り取ることでノッチを付けた。ダイヤモンドブレードの厚さは、１．０ミリメートルであり、切断は、リード線をリードフレームに接合するために重要な特定の区域で行った。縮小区域は、０．３３ｍｍ幅／直径であった。

タンタルアノードを１３Ｖで０．１％リン酸の液体電解質中で陽極酸化処理し、１２０Ｈｚで３３０μＦのコンデンサを作った。次に、導電性ポリマー皮膜は、タンタルアノードを鉄（ＩＩＩ）トルエンスルホン酸塩（Ｃｌｅｖｉｏｓ（商標）Ｃ、Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ）のブタノール溶液中に５分間浸漬し、結果的に３，４−エチレンジオキシチオフェン（Ｃｌｅｖｉｏｓ（商標）Ｍ、Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ）中に１分間浸漬することによって形成した。重合の４５分後に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）の薄層が、誘電体の表面上に形成された。部品は、メタノールで洗浄して反応副産物を除去し、液体電解質で陽極酸化処理して、メタノールで再び洗浄した。重合サイクルは、１０回繰り返した。完成した部品は、従来の組立技術で完全なものにして測定した。組立工程を完了するために銅ベースのリードフレームを使用した。コンデンサ素子を、レーザ溶接法で取り付け、アノードリード線をアノード端子に接合した。ワイヤを切除して溶接するために用いるエネルギは１６．０ジュールに達した。次に、リードフレームを密封エポキシ樹脂によって密封した。

［比較例２Ａ−２Ｂ］
コンデンサを、ワイヤのノッチ付けのために追加のパンチングデバイスを使用した以外は、実施例２で説明した方法で形成した。比較例に関して、タンタル粉を、０．２４ｍｍ幅（比較例２Ａ）及び０．５０ｍｍ幅（比較例２Ｂ）タンタル線と一緒に成形した。複数の部品（９００）を、説明した方法で作り、次に、電気性能（すなわち、ＥＳＲ及びキャパシタンス）に関して試験した。表２は、実施例２及び比較例２Ａ−２Ｂによる、完成したコンデンサのタンタル線の直径、レーザ溶接設定値、及びキャパシタンスとＥＳＲの中央値をまとめたものであり。

表２

４０，０００μＦＶ／ｇタンタル粉末をペレットに押し込んで、５．２０ｍｍ（長さ）、３．７０ｍ（幅）及び０．９５ｍｍ（厚さ）を有する多孔質体を形成した。タンタル粉末をタンタルデバイス自動成形機のホッパ中に投入し、０．５０ｍｍ幅（実施例３）タンタル線と一緒に自動的に成形して多孔質体を製造した。ワイヤの貫通はアノード長の７０％であった。この成形体を１，４５０℃の減圧下に放置して焼結体を得た。

多孔質焼結タンタル体を、補助ステンレス鋼ストリップに溶接した。その後、アノードリード線を、走査型レーザ（Ｔｒｕｍｐｆ ＴｒｕＭａｒｋレーザ）によりノッチを付けた。作動区域は１．０ミリメートルであり、各単一レーザショットは、０．２ミリ秒の持続期間を有し、エネルギは５０ミリジュールに達した。侵食は、リード線をリードフレームに接合するために重要な特定の区域で行った。縮小区域は、０．３０ｍｍ幅／直径であった。

タンタルアノードを１８Ｖで０．１％リン酸の液体電解質中で陽極酸化処理し、１２０Ｈｚで１５０μＦのコンデンサを作った。次に、導電性ポリマー皮膜は、タンタルアノードを鉄（ＩＩＩ）トルエンスルホン酸塩（Ｃｌｅｖｉｏｓ（商標）Ｃ、1Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ）のブタノール溶液中に５分間浸漬し、結果的に３，４−エチレンジオキシチオフェン（Ｃｌｅｖｉｏｓ（商標）Ｍ、Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ）の中に１分間浸漬することによって形成した。重合の４５分後に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）の薄層が、誘電体の表面上に形成された。部品は、メタノールで洗浄して反応副産物を除去し、液体電解質で陽極酸化処理して、メタノールで再び洗浄した。重合サイクルは、１０回繰り返した。完成した部品は、従来の組立技術で完全なものにして測定した。組立工程を完了するために銅ベースのリードフレームを使用した。コンデンサ素子を、アノードリード線をアノード端子に接合するのに必要なレーザ溶接法で取り付けた。ワイヤを切除して溶接するために用いるエネルギは１５．０ジュールに達した。次に、リードフレームを密封エポキシ樹脂によって密封した。

［比較例３Ａ−３Ｂ］
コンデンサを、ワイヤのノッチ付けのために追加のパンチングデバイスを使用した以外は、実施例３で説明した方法で形成した。比較例に関して、タンタル粉末を、０．１９ｍｍ幅（比較例３Ａ）及び０．５０ｍｍ幅（比較例３Ｂ）のタンタル線と一緒に成形した。複数の部品（９００）を、説明した方法で作り、次に、電気性能（すなわち、ＥＳＲ及びキャパシタンス）に関して試験した。表３は、実施例３及び比較例３Ａ−３Ｂと比較した完成したコンデンサのタンタル線の直径、レーザ溶接設定値、及びキャパシタンスとＥＳＲの中央値をまとめたものである。

表３

表１、表２、及び表３に示すように、ノッチ付き線を用いる利点は、同じワイヤ全径を有する比較例と比較する場合、良好なＥＳＲ値及び溶接に対するより低いエネルギである。比較例Ｂについての電気データは、レーザ溶接工程が不可能なので利用できない（リードフレーム側では、溶接工程を実施するための材料があまり存在せず、全てのコンデンサは、後続の組立工程中に開回路となった）。

４０，０００μＦＶ／ｇタンタル粉末をペレットに押し込んで、５．２０ｍｍ（長さ）、３．７０ｍ（幅）、及び０．９０ｍｍ（厚さ／高さ）を有する多孔質体を形成した。タンタル粉末をタンタルデバイス自動成形機のホッパの中に投入し、１．５０ｍｍ（幅）及び０．３５ｍｍ（高さ／厚さ）タンタルテープと一緒に自動的に成形して多孔質体を製造した。テープの貫通はアノード長の７０％であった。この成形体を１，４５０℃の減圧下に放置して焼結体を得た。

リードフレームに接合するために重要な特定の区域で装荷処理中にアノードリード線にパンチングツールによってノッチを付ける際に、多孔質焼結タンタル体を補助ステンレス鋼ストリップに溶接した。縮小区域は、１．００ｍｍ幅であった。

タンタルアノードは処理しなかった。銅ベースのリードフレームを使用して組立工程をシミュレートした。コンデンサ素子をレーザ溶接法で取り付け、アノードリードテープをアノード端子に接合した。次に、ＥＳＲ寄与を適切な方法で測定した（正極リードフレーム端子上の２つの接触点、及び焼結されるが形成されていないアノード体上の２つの接触点）。

［比較例４Ａ−４Ｂ］
コンデンサを、ワイヤのノッチ付けのために追加のパンチングデバイスを使用した以外は、実施例４で説明した方法で形成した。比較例に関して、タンタル粉末を、０．２４ｍｍ幅（比較例４Ａ）及び０．５０ｍｍ幅（比較例４Ｂ）のタンタル線と一緒に成形した。複数の部品（９０）を説明した方法で作り、次に、ＥＳＲ性能に関して試験した。表４は、実施例４及び比較例４Ａ−４Ｂによるタンタル線／テープの直径及びＥＳＲの中央値をまとめたものである。

表４

７０，０００μＦＶ／ｇタンタル粉末ペレットに押し込んで、１．８０ｍｍ（長さ）、２．４０ｍ（幅）、及び１．２０ｍｍ（高さ／厚さ）を有する多孔質体を形成した。タンタル粉末をタンタルデバイス自動成形機のホッパの中に投入し、１．５０ｍｍ（幅）及び０．１５ｍｍ（高さ／厚さ）のタンタルテープと一緒に自動的に成形して多孔質体を製造した。テープの貫通はアノード長の７０％であった。この成形体を１，３００℃の減圧下に放置して焼結体を得た。

多孔質焼結タンタル体を、リードフレームに接合するために重要な特定の区域で装荷処理中にアノードリード線にパンチングツールによってノッチを付ける際に、多孔質焼結タンタル体を補助ステンレス鋼ストリップに溶接した。縮小区域は、１．００ｍｍ幅であった。

［比較例５Ａ−５Ｂ］
コンデンサを、ワイヤのノッチ付けのために追加のパンチングデバイスを使用した以外は、実施例５で説明した方法で形成した。比較例に関して、タンタル粉末を、０．１７ｍｍ幅（比較例５Ａ）及び０．５０ｍｍ幅（比較例５Ｂ）のタンタル線と一緒に成形した。複数の部品（９０）を、説明した方法で作り、次に、ＥＳＲ性能に関して試験した。表５は、実施例５及び比較例５Ａ−５Ｂによるタンタル線／テープの直径及びＥＳＲの中央値をまとめたものである。

表５

１５０，０００μＦＶ／ｇタンタル粉末をペレットに押し込んで、２．３０ｍｍ（長さ）、２．３０ｍｍ（幅）、及び０．５５ｍｍ（高さ／厚さ）を有する多孔質体を形成した。タンタル粉末をタンタルデバイス自動成形機のホッパの中に投入し、１．５０ｍｍ（幅）及び０．１５ｍｍ（厚さ）タンタルテープと一緒に自動的に成形して多孔質体を製造した。テープの貫通はアノード長の７０％であった。この成形体を１，２００℃の減圧下に放置して焼結体を得た。

多孔質焼結タンタル体を、リードフレームに接合するために重要な特定の区域で装荷処理中にアノードリード線にパンチングツールによってノッチを付ける際に、多孔質焼結タンタル体を補助ステンレス鋼ストリップに溶接した。縮小区域は、１．００ｍｍ幅であった。

ＥＳＲの測定を実施例４で説明した方法で行った。

［比較例６Ａ−６Ｂ］
コンデンサを、ワイヤのノッチ付けのために追加のパンチングデバイスを使用した以外は、実施例６で説明した方法で形成した。比較例に関して、タンタル粉末は、０．１７ｍｍ幅（比較例６Ａ）のタンタル線と一緒に成形いた。複数の部品（９０）を説明した方法で作り、次に、ＥＳＲ性能に関して試験した。表６は、実施例６及び比較例６Ａ−６Ｂによるタンタル線／テープの直径及びＥＳＲの中央値をまとめたものである。

表６

表４、表５、及び表６に示すように、非ノッチ付きリードに対してノッチ付きリードテープを用いる利点、比較例と比較する場合、良好なＥＳＲ値である。

本発明の前記及び他の修正及び変更は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく当業者によって実施することができる。更に、種々の実施形態の態様は、全体として又は一部は互換性がある点に留意されたい。更に、当業者であれば、前述の説明は単なる例示であり、請求項に説明されている本発明を限定することを意図していないことを理解できるはずである。

３１ 第１の側面
３２ 第２の側面
３３ 多孔質アノード体
３４ アノードリード線
３５ アノード端子
３６ 前面
３７ 後面
３８ 上面
３９ 下面
４１ 平面部分
４２ 直立部分
４４ カソード端子
４５ 平面部分
４６ 直立部分
４７ レーザ
５０ ノッチ
１００、２００ コンデンサ素子
Ｄ、Ｄ’ 厚さ
Ｈ 高さ
Ｌ 第２の部分
Ｍ 第１の部分
Ｎ ノッチ領域
Ｗ 幅
Ｘ、Ｙ、Ｚ 軸

Claims (19)

1. コンデンサ素子を備える固体電解コンデンサであって、前記コンデンサ素子は、
   或る幅及び高さを有する焼結多孔質アノード体と、
   アノードリードと、
   を備え、
   前記アノードリードは、前記アノード体内に位置決めされる第１の部分と、前記アノード体の表面から長手方向に延びる第２の部分とを有し、前記第２の部分は、少なくとも１つのノッチが配置される、ノッチのある領域を有し、
   前記コンデンサ素子は、更に、
   前記焼結多孔質アノード体の上に重なる誘電体層と、
   前記誘電体層の上に重なり、固体電解質を含むカソードと、
   を備える、固体電解コンデンサ。
2. 前記ノッチのある領域は、前記アノード体の前記表面から所定距離だけ離れて配置され、前記アノードリードの前記第２の部分の長さ対前記アノード体の前記表面から前記ノッチのある領域の位置までの距離の比率が約１．１から約２０となっている、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
3. 前記ノッチは、矩形、正方形、円形、楕円形、三角形、階段状、Ｕ字形、Ｖ字形である、請求項１又は２に記載の固体電解コンデンサ。
4. 前記アノード体は、約１０，０００μＦ*Ｖ／ｇから約６００，０００μＦ*Ｖ／ｇの比電荷を有する粉末から形成され、前記粉末は、タンタル、ニオビウム、アルミニウム、ハフニウム、チタン、これらの導電性酸化物、又はこれらの導電性窒化物などのバルブ金属を含む、請求項１から３のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
5. 前記アノードリードに電気的に接続されるアノード端子と、前記カソードに電気的に接続されるカソード端子と、前記コンデンサ素子を密封し、前記アノード端子の少なくとも一部及び前記カソード端子の少なくとも一部を露出したままにする成形材料と、を更に備える、請求項１から４にいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
6. 前記アノードリード線は、前記ノッチのある領域において前記アノード端子に溶接される、請求項５に記載の固体電解コンデンサ。
7. 或る幅及び高さを有する焼結多孔質アノード体を備える固体電解コンデンサを形成するための方法であって、本方法は、
   前記アノードリードの第２の部分が前記アノード体の表面から長手方向に延びるように、バルブ金属組成物から形成された粉末内にアノードリードの第１の部分を位置決めする段階と、
   前記アノードリードの前記第１の部分の周りで前記粉末を圧縮成形する段階と、
   前記アノードリードの圧縮成形された粉末及び前記第１の部分を焼結して前記多孔質アノード体を形成する段階と、
   前記焼結多孔質アノード体を陽極酸化して誘電体層を形成する段階と、
   固体電解質を前記陽極酸化焼結アノード体に施工してカソードを形成する段階と、
   前記アノードリードの前記第２の部分において、少なくとも１つのノッチが配置されるノッチのある領域を形成する段階と、
   前記ノッチのある領域において前記アノードリードをアノード端子に溶接して、前記アノードリードと前記アノード端子との間に電気接続を形成する段階と、
   を含む方法。
8. 前記ノッチは、レーザ、カッティング、パンチング、又はソーイングによって形成される、請求項７に記載の方法。
9. 前記アノードリードは、前記ノッチのある領域において前記アノード端子にレーザ溶接されて、前記アノードリードと前記アノード端子との間に電気接続を形成する、請求項７又は８に記載の方法。
10. 前記ノッチは、レーザによって形成され、前記アノードリードは、前記ノッチのある領域において前記アノード端子に順次レーザ溶接されて、前記アノードリードと前記アノード端子との間に電気接続を形成する、請求項７から９のいずれかに記載の方法。
11. 前記レーザは、第１のエネルギレベルで使用されてノッチを形成し、第２のエネルギレベルで順次使用されて前記アノードリードを前記アノード端子にレーザ溶接する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記アノードリードは、前記多孔質アノード体の高さの少なくとも約１０％である厚さを有するアノードリード線である、請求項１に記載の固体電解コンデンサ又は請求項７に記載の方法。
13. 前記アノードリード線の厚さは、約２０マイクロメートルから約３８００マイクロメートルである、請求項１２に記載のコンデンサ又は方法。
14. 前記ノッチのある領域は、前記アノードリード線の厚さの約２０％から約９０％である厚さを有する、請求項１２−１３に記載のコンデンサ又は方法。
15. 前記アノードリードは、前記多孔質アノード体の幅の少なくとも約２０％の幅を有するアノードリードテープである、請求項１に記載の固体電解コンデンサ又は請求項７に記載の方法。
16. 前記アノードリードテープの幅は、約８０マイクロメートルから約４５００マイクロメートルであり、前記アノードリードテープの厚さは、約１０マイクロメートルから約２８００マイクロメートルである、請求項１５に記載の固体電解コンデンサ又は方法。
17. 前記ノッチのある領域は、前記アノードリードテープの幅の約２０％から約９０％である幅と、前記アノードリードテープの厚さの約２０％から約９０％の厚さを有する、請求項１５又は１６に記載の固体電解コンデンサ又は方法。
18. ２つのノッチは、前記アノードリードに形成される、請求項１から６のいずれかに記載の固体電解コンデンサ又は請求項７から１１のいずれかに記載の方法。
19. 前記ノッチのある領域が対称であるように、前記２つのノッチは、前記アノードリードの反対側の表面上に形成される、請求項１８に記載の固体電解コンデンサ又は方法。