JP4869515B2 - Conductive paste composition and solid electrolytic capacitor - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路、電子部品等に用いられる半田付け可能な導電性ペースト組成物に関し、より詳しくは、固体電解質を用いた固体電解コンデンサの陰極部を作製するのに好適な導電性ペースト組成物、及び該導電性ペースト組成物を用いて作製した固体電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器のデジタル化の促進、及び、移動体通信機器、携帯型ＡＶ機器、デジタルカメラ等の普及に伴い、コンデンサの需要が高まってきている。固体電解コンデンサは、電解液の代わりに固体電解質を用いたコンデンサであり、電解液を使用しないために液漏れの心配が無く、安全性が高い。一方で、電子機器の高性能化に伴い、固体電解コンデンサの特性の改善も迫られており、高周波特性の優れた固体電解コンデンサの要求が高まっている。
【０００３】
図５は、固体電解コンデンサの素子の断面を概略的に示した図である。陽極体１には、タンタル、アルミニウム、ニオブ等の弁作用を有する金属を用いる。陽極体１を化成処理し、金属酸化物でなる誘電体層２を形成した後、更にその表面に二酸化マンガン等の固体の半導体性物質でなる電解質層３を形成する。その後、カーボン層４を形成し、銀、あるいは銅等の導電性金属からなる陰極層５を順次形成して固体コンデンサ素子とする。
形成された固体電解コンデンサ素子は、陰極層５を陰極リードフレームに半田付けにて接着固定し、陽極体１に通じている陽極リードを陽極リードフレームに溶接にて取り付け、更にその外周面を外装樹脂で覆うことで、固体電解コンデンサを構成する。
【０００４】
ここで、図５に示すように、陽極体１は電極面積を広く取れる多孔質の焼結体であり、陽極体１の表面を化成処理して得られる誘電体層２も同様に多孔質である。従って、誘電体層２の上に形成される電解質層３は、誘電体層２の表面の凹凸に沿う形で形成され、その表面に凹凸を生じる。このため、カーボンペーストを塗布して形成されるカーボン層４表面も、下地の電解質層３の表面性を反映して凹凸を生じる。更に、カーボン層４上の陰極層５の形成には、比較的粘度の高い銀ペースト等を使用するため、カーボン層４表面の凹部に銀ペースト等が入り込めず、カーボン層４と陰極層５の間に空隙を生じやすい。このようにカーボン層４と陰極層５の間に空隙を生じると、両者の接続面積は小さくなるため、等価直列抵抗が大きくなり、高周波特性は悪くなるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平９−１２９５１２号公報に開示されている「タンタル固体コンデンサ」においては、タンタル固体コンデンサの陰極部の構成を以下のようにすることにより、等価直列抵抗の値を低くし、高周波特性の優れたコンデンサとしている。その構成は、多孔質の誘電体層の上に二酸化マンガン層、その上にカーボン層、このカーボン層の上に、金、銀、パラジウムからなる群から選ばれる微粉末、又はこれらの混合物の微粉末からなる金属層を設け、金属層の上に陰極層を形成する構成である。カーボン層と陰極層の間に設けられる金属層は、上記の金属微粉末を分子量が７４〜１５４で、沸点が５８〜２２０℃の有機液体中に分散させた低粘度の液体を用いて形成することで、カーボン層表面の凹部に金属層が入り込み、空隙を生じさせずに形成させることができるとしている。
しかしながら、上記の特開平９−１２９５１２号公報に開示されたタンタル固体コンデンサの構成では、カーボン層と陰極層の接続を良好にするための新たな金属層が必要となり、構成が複雑になると共に製造工程数が増えるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、上記のように良好な接続性を要求されるカーボンからなる層と導電性金属からなる層の形成を、一層で形成できる導電性ペースト組成物を提供することを課題とする。より具体的には、固体電解コンデンサの陰極部の構成におけるカーボン層と陰極層を一層で形成し、両者間の接続の問題を解決して、導電性、半田付け性にも優れた導電性ペースト組成物を提供することを課題とする。
更なる課題は、上記導電性ペースト組成物を用いて陰極部を構成し、等価直列抵抗が低く、高周波特性に優れた固体電解コンデンサを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を達成するために、本発明の導電性ペースト組成物は、平均粒径が２μｍ以上３０μｍ以下である金属導電性粉末と、平均粒径が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であって、含有量が前記金属導電性粉末１００重量部に対して０．１重量部以上３．０重量部以下であるカーボン粉末とを、フェノール又はフェノール誘導体をアルカリ触媒下でホルムアルデヒドと反応して得られる熱硬化性レゾール型フェノール樹脂であって、数平均分子量がポリスチレン換算で１００以上３０００以下のバインダー樹脂に分散させたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の導電性ペースト組成物は、さらに、前記金属導電性粉末が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種であることを特徴とする。
また、本発明の導電性ペースト組成物は、さらに、前記金属導電性粉末が、金属粉にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種を被覆してなることを特徴とする。
また、本発明の導電性ペースト組成物は、さらに、前記金属導電性粉末の形状が、球状又は粒状であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の導電性ペースト組成物の塗布方法は、平均粒径が２μｍ以上３０μｍ以下である金属導電性粉末と、平均粒径が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であって、含有量が前記金属導電性粉末１００重量部に対して０．１重量部以上３．０重量部以下であるカーボン粉末とを、フェノール又はフェノール誘導体をアルカリ触媒下でホルムアルデヒドと反応して得られる熱硬化性レゾール型フェノール樹脂であって、数平均分子量がポリスチレン換算で１００以上３０００以下のバインダー樹脂に分散させた導電性ペースト組成物を用いて塗布し、加熱乾燥させて、カーボン粉末が多い下地層と、金属導電性粉末が多くなり、金属細線と半田付けされる表面層とを形成することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の導電性ペースト組成物の塗布方法は、さらに、前記金属導電性粉末が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種であることを特徴とする。
また、本発明の導電性ペースト組成物の塗布方法は、さらに、前記金属導電性粉末が、金属粉にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種を被覆してなることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の導電性ペースト組成物の塗布方法は、さらに、前記金属導電性粉末の形状が、球状又は粒状であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の固体電解コンデンサは、固体電解質を用いた固体電解コンデンサであって、陰極部が、固体電解質と、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の導電性ペースト組成物とによって形成されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の導電性ペースト組成物は、金属導電性粉末とカーボン粉末とをバインダー樹脂に分散させたものである。
図１は、ガラス基板、樹脂を含浸させたガラスあるいは紙基板等の下地に本発明の導電性ペースト組成物を塗布し、その後加熱乾燥させて得た硬化層の断面を模式的に示したものである。導電性ペースト組成物中に分散したカーボン粉末１２は、バインダー樹脂１４の硬化収縮と共に、より粒子径の大きい金属導電性粉末１３の粒子間に入り込む形で下地１５側に移動する。そこで、下地側に相対的にカーボン粉末１２が偏在し、表面側は主として金属導電性粉末１３でなる導電性ペースト硬化層６が形成される。
このように形成された導電性ペースト硬化層６は次のように機能する。すなわち、表面側は、主として金属導電性粉末でなるため、半田付け等による電極部材との接着が可能であり、一方下地側は、下地の凹部にも入り込んで相対的に偏在するカーボン粉末１２によって導通を図ることができる。
【００１４】
本発明の導電性ペースト組成物に用いる金属導電性粉末は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種であることが好ましい。固体電解コンデンサの陰極部の形成に本発明の導電性ペースト組成物を用い、形成される導電性ペースト硬化層の表面側は、主として金属導電性粉末でなるため、陰極引き出し部として外部の陰極フレームと半田付けによって接着される構成となる。従って、半田付け性に優れる上記金属あるいは合金からなる金属導電性粉末を用いることにより、良好な半田付け性を有する導電性ペースト硬化層を形成することができる。
金属導電性粉末は、また、金属粉にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種を被覆してなるものであってもよい。母粉となる金属粉に上記の金属又は合金を被覆させる方法としては、例えばＡｇを例にとると、キレート化剤を溶解した溶液に、母粉となる金属粉を分散させ、攪拌下にＡｇイオンの溶液を加え、更に還元剤を添加してメッキを施す無電解メッキ法が挙げられる。Ａｇ以外の金属又は合金に関しても同様に行うことができる。また、被覆させる方法はこれに限らず、蒸着法等を用いても良い。
【００１５】
更に、金属導電性粉末は、形状が球状又は粒状であることが好ましい。金属導電性粉末の形状が球状又は粒状であることで、粉末同士の滑りが良好になり、スクリーン印刷等により導電性ペースト組成物を塗布する場合の塗布性が良好になる。
また、樹枝状あるいはフレーク状等の金属導電性粉末を用いた導電性ペースト組成物では、塗布後の加熱乾燥で、バインダー樹脂が樹枝状あるいはフレーク状等の金属導電性粉末を覆うようにして硬化層を形成するため、硬化層表面にバインダー樹脂が多く存在することになる。その結果、このバインダー樹脂が障害となって、陰極引き出し部の半田付け性が悪化してしまう。一方、球状又は粒状の金属導電性粉末を用いた導電性ペースト組成物では、塗布後の加熱乾燥で、バインダー樹脂は下地との界面側により多く移動し、硬化層表面には少量しか残らないために、陰極引き出し部の半田付け性を阻害することがない。
加えて金属導電性粉末の平均粒径は、２μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。平均粒径が２μｍを下回ると、半田食われが著しくなり、逆に３０μｍを上回ると導電性ペースト組成物をスクリーン印刷により塗布する際、スクリーンメッシュへの目詰まりが生じやすくなる。
【００１６】
本発明の導電性ペースト組成物に用いるカーボン粉末は、チャネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、あるいは黒鉛等を用いることができる。また、活性炭の粒子であってもよい。
カーボン粉末の１次粒子径は、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。また、カーボン粉末の比表面積は、窒素ガス吸着ＢＥＴ法の測定値で３０ｍ２／ｇ以上１２７０ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。更に、カーボン粉末のジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量は、５０ｍｌ／１００ｇ以上４９５ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましい。１次粒子径が１０ｎｍより小さく、また比表面積が１２７０ｍ２／ｇより大きくなり、加えてＤＢＰ吸油量が４９５ｍｌ／１００ｇより大きくなるカーボン粒子を用いると、形成される導電性ペースト硬化層は下地との密着性が乏しくなるため好ましくない。また、１次粒子径が２００ｎｍより大きく、また比表面積が３０ｍ２／ｇより小さくなり、加えてＤＢＰ吸油量が５０ｍｌ／１００ｇより小さくなるカーボン粒子を用いると、導通を図るに十分な導電性が得られず好ましくない。
【００１７】
また、導電性ペースト組成物中のカーボン粉末の含有量は、金属導電性粉末１００重量部に対して、０．１重量部以上３．０重量部以下であることが好ましい。０．１重量部を下回ると、導電性ペースト硬化層が導通を図るに不十分な量であり、逆に３．０重量部を上回ると、導電性ペースト硬化層の導電性及び半田付け性が共に悪化するためである。
【００１８】
本発明の導電性ペースト組成物に用いるバインダー樹脂は、熱硬化性樹脂である。導電性ペースト組成物を下地に塗布した後に加熱乾燥すると、バインダー樹脂が硬化収縮し、導電性ペースト硬化層を形成する。
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等があげられ、これらを単独で用いてもよいし、あるいは複数の樹脂を併用してもよい。
バインダー樹脂として、好ましくは、フェノール樹脂であり、特にフェノール又はフェノール誘導体をアルカリ触媒下でホルムアルデヒドと反応して得られるレゾール型フェノール樹脂は、熱硬化収縮が大きく、また下地に対する密着性が高いことから好適である。
また、主として金属導電性粉末でなる導電性ペースト硬化層表面と外部電極等との半田付けには、フラックスを用いて行うものであり、このときフラックスは、金属導電性粉末表面に被覆されたバインダー樹脂を溶解して、金属導電性粉末表面を露出させるため、バインダー樹脂のフラックスへの溶解性が重要となる。そこで、上記のフェノール樹脂を使用すれば、ロジン系の一般フラックスであっても可溶であるため、半田付け性の良好な導電性ペースト硬化層とすることができる。
尚、フェノール誘導体としては、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、トリメリルフェノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール、オクチルフェノール、ジヒドロキシベンゼン、ナフトール類、ビスフェノール類等が挙げられる。これらのフェノール誘導体は、単独で用いても良く、また、フェノールと共に、あるいは複数のフェノール誘導体を混合して用いても良い。
【００１９】
また、バインダー樹脂として用いるレゾール型フェノール樹脂は、ポリスチレン換算の数平均分子量が１００以上３０００以下であることが好ましい。バインダー樹脂としてのフェノール樹脂の数平均分子量が１００を下回ると、熱硬化によって形成される導電性ペースト硬化層の強度が不十分であり、好ましくない。また、数平均分子量が３０００を上回ると、導電性ペースト硬化層の硬さが増して、フラックスがバインダー樹脂を溶解しきれなくなるため半田付け性が劣り、好ましくない。
尚、フェノール樹脂の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）法により、ポリスチレン標準試料によって作成した検量線を使用し、求めることができる。
【００２０】
更に、バインダー樹脂の含有量は、金属導電性粉末１００重量部に対し５重量部以上４０重量部以下であることが好ましい。バインダー樹脂が５重量部を下回ると、熱硬化によって得られる硬化層の強度が十分でなく、また下地への密着性が低下するので好ましくない。また、バインター樹脂が４０重量部を上回ると、導電性ペースト硬化層の導電性が低下し、加えて導電性ペースト硬化層表面の陰極引き出し部にバインダー樹脂が多く存在するため、半田付け性が劣るので好ましくない。
【００２１】
また、本発明の導電性ペースト組成物は、金属導電性粉末、カーボン粉末、バインダー樹脂を主成分とするものであるが、その他に分散剤、溶剤を含むものである。更に、消泡剤、レベリング剤、チクソ性付与剤等を適宜添加してもよい。バインダー樹脂中への金属導電性粉末の分散性を向上させる分散剤としては、チタネートカップリング剤、シランカップリング剤等を使用することができる。これらは、金属導電性粉末の表面に配位または吸着して、混合時におけるバインダー樹脂中への分散性を向上させる。特に、本発明の導電性ペースト組成物のように金属導電性粉末の重量比が高い場合に、上記の改善は顕著である。
また、陰極引き出し部の半田付け性が良好であるためには、導電性ペースト硬化層の表面に金属導電性粉末が多数存在することが必要であるが、更にそれらが均一に分散していることも同等に重要である。そこで、上記の分散剤によって金属導電性粉末が均一に分散した導電性ペースト組成物とし、これを硬化させて半田付け性の良好な導電性ペースト硬化層を得ることができる。
これらの分散剤の添加量は、金属導電性粉末１００重量部に対して０．０５重量部以上１重量部以下であることが好ましい。分散剤が０．０５重量部を下回ると、金属導電性粉末の分散性が低下するため導電性、半田付け性が不良となり、また、１重量部を上回ると、分散性は良好であるが下地への密着性が低下するからである。
【００２２】
溶剤としては、多価アルコール誘導体が好ましく、具体的には、ブチルセロソルブ、ジブチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジブチルカルビトール、ブチルセロソルブアセテート、メチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等が挙げられる。このような多価アルコール誘導体は、バインダー樹脂として用いる熱硬化樹脂、特にレゾール型フェノール樹脂の良溶媒であり、かつ導電性ペースト組成物塗布時における揮発が少なく、しかも熱硬化後の硬化層中の残存が少ない。
これらの溶剤は、金属導電性粉末１００重量部に対して２重量部以上１５重量部以下であることが好ましい。溶剤が２重量部を下回ると、導電性ペースト組成物をスクリーン印刷等により塗布する際、カスレを生じてしまう。また、溶剤が１５重量部を上回ると、ニジミを生じ、更に誘電性、半田付け性も不良となる。
【００２３】
上記の導電性ペースト組成物は、固体電解コンデンサの陰極部の形成に使用することができる。図２は、本発明の固体電解コンデンサの概略断面図である。陽極体１は、タンタル、アルミニウム、ニオブ等の弁作用を有する金属微粉末に、各々の金属でなる陽極導出線９を埋植させてプレスで圧縮成形し、その後真空中で焼結させて形成する。
次いで陽極体１を化成処理し、金属酸化物でなる誘電体層２を形成する。更に、誘電体層２表面に固体の半導体性物質でなる電解質層３を形成する。半導体性物質としては、二酸化マンガンの他、ポリピロール、ポリチオフェン等の複素環式高分子やポリビニリデン等の導電性の高い高分子等を使用することができる。
【００２４】
その後、電解質層３表面に本発明の導電性ペースト組成物を塗布し、加熱乾燥させて導電性ペースト硬化層６を形成する。
ここで、形成された導電性ペースト硬化層６は、図１に示すように、下地側、この場合は電解質層３側に相対的にカーボン粉末１２が偏在し、表面側は主として金属導電性粉末１３でなる層となり、従来の固体電解コンデンサの陰極部の構成におけるカーボン層と陰極層の２層の役割を果たす。加えて、１層で形成することにより、従来生じていたカーボン層と陰極層との隙間がないために、等価直列抵抗の低い固体電解コンデンサとすることができる。また、電解質層３表面が凹凸を有していても、その凹部にカーボン粉末１２が入り込むため、導通を図ることができる。
【００２５】
上記のようにして形成された固体電解コンデンサ素子の導出している陽極導出線９の必要な部分を残して切断し、陽極リードフレーム１０に溶接にて取り付ける。また、陰極リードフレーム７を導電性ペースト硬化層６表面に半田付け８にて接着固定し、更にその外周面を外装樹脂１１で覆うことで、固体電解コンデンサとする。
【００２６】
以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。
（実施例１）
平均粒径８μｍの銅粉１００重量部に対し、１次粒子径３０ｎｍ、比表面積（窒素ガス吸着ＢＥＴ法）２５４ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量１７４ｍｌ／１００ｇのカーボン粉末を０．５重量部、数平均分子量（ポリスチレン換算）３００のレゾール型フェノール樹脂を１０重量部、分散剤としてチタネートカップリング剤を０．１重量部、溶剤としてメチルカルビトールを７重量部混合し、ロールミルにて混練して導電性ペースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、ガラス基板上に印刷し、エアオーブン中にて１６０℃、３０分間加熱硬化させた。
【００２７】
図３は、実施例１によって得られた導電性ペースト硬化層のガラス基板との界面を観察したレーザー顕微鏡写真である。また、図４は、図３のレーザー顕微鏡写真を模式的に示した図である。金属導電性粉末１３の粒子間にカーボン粉末１２が入り込んでいる様子がわかる。一方、同様にして導電性ペースト硬化層の表面を観察したレーザー顕微鏡写真では、金属導電性粉末１３とバインダー樹脂１４以外は観測できず、カーボン粉末１２が存在しないことを確認している。このことから、導電性ペースト組成物中のカーボン粉末１２は、導電性ペースト硬化層を形成したとき、相対的に下地側に偏在することがわかる。
【００２８】
（実施例２）
銅粉１００重量部に対しカーボン粉末を０．１重量部とした以外は、実施例１と同様にして導電性ペースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、フェノール紙基板上に印刷し、実施例１と同様にしてエアオーブン中にて加熱硬化させた。
（実施例３）
実施例１と同様にして導電性ペースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、フェノール紙基板上に印刷し、実施例１と同様にしてエアオーブン中にて加熱硬化させた。
（実施例４）
銅粉１００重量部に対しカーボン粉末を１．０重量部とした以外は、実施例１と同様にして導電性ペースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、フェノール紙基板上に印刷し、実施例１と同様にしてエアオーブン中にて加熱硬化させた。
（実施例５）
銅粉１００重量部に対し１次粒子径７５ｎｍ、比表面積（窒素ガス吸着ＢＥＴ法）３５ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量６５ｍｌ／１００ｇのカーボン粉末を２．５重量部とした以外は、実施例１と同様にして導電性ペースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、フェノール紙基板上に印刷し、実施例１と同様にしてエアオーブン中にて加熱硬化させた。
【００２９】
（比較例１）
銅粉１００重量部に対し実施例５で使用したカーボン粉末を４．０重量部とした以外は、実施例１と同様にして導電性ペースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、フェノール紙基板上に印刷し、実施例１と同様にしてエアオーブン中にて加熱硬化させた。
【００３０】
実施例２〜５、及び比較例１によって得られた導電性ペースト硬化層それぞれの半田濡れ性、比抵抗、密着強度について試験した。以下に試験方法を示し、その結果を表１に示す。
（１）半田濡れ性
導電性ペースト硬化層の印刷パターンは２×２ｍｍのものを用いる。
フラックス＃３６６（マルチコア製）を塗布し、ホットプレート上で１５０℃、２０秒予熱後、２３０℃の共晶半田槽中に３秒浸漬する。
引き上げた後のパターン上の半田濡れ性を以下のように判定する。「○」は、半田被覆面積が１００％であり、「△」は、半田被覆面積が８０〜９９％であり、「×」は、半田被覆面積が７９％以下である。
（２）比抵抗
導電性ペースト硬化層の印刷パターンは１×２００ｍｍのものを用いる。
両端での電気抵抗Ｒ（Ω）と平均膜厚ｔ（μｍ）を測定し、以下の（式１）を用いて比抵抗ρ（Ω・ｃｍ）を算出する。
ρ＝（Ｒｔ／２００）×１０―４ ・・・（式１）
（３）密着強度
導電性ペースト硬化層の印刷パターンは２×２ｍｍのものを用いる。
半田濡れ性試験で得られたサンプルをそのまま用い、０．８ｍｍφの錫メッキ軟銅線を２×２ｍｍの印刷パターンの中央に立て、糸半田と半田こてにて半田付けする。次に、引張試験機にて９０°プルテストを行い、破断時の荷重Ｆ（ｋｇ）を測定する。以下の（式２）を用いて密着強度Ｔ（ｋｇ／ｍｍ２）を算出する。
Ｔ＝Ｆ／４ ・・・（式２）
【００３１】
【表１】
表１に示すように、実施例２〜５では、導電性ペースト組成物中のカーボン粉末の含有量を０．１〜２．５重量部として、それぞれ加熱硬化して得られた硬化層の性質を調べた。その結果、いずれの実施例においても、半田濡れ性は良好であった。すなわち、ロジン系の一般フラックスの使用でも優れた半田付け性が得られた。比抵抗の値は、カーボン粉末の含有量と共に若干増加したが、固体電解コンデンサの陰極部の形成に使用するには問題ない増加の程度であることを確認した。更に、密着強度は、いずれの実施例においても差異が無く、基板との良好な密着性が得られた。
一方、導電性ペースト組成物中のカーボン粉末の含有量を４．０重量部とした比較例１では、加熱硬化して得られた硬化層の性質が以下のようになった。半田濡れ性は不良であり、比抵抗の値は１０．０×１０−４Ω・ｃｍと高い値を示した。これは、カーボン粉末の含有量を多くしたために、硬化層の表面付近にもカーボン粉末が存在し、半田濡れ性を悪化させ、更に硬化層の比抵抗も低下させたものである。尚、密着強度の測定は、半田濡れ性が不良であったために、錫メッキ軟銅線を立てることができず、測定不能であった。
以上の結果より、カーボン粉末の含有量は、金属導電性粉末１００重量部に対して０．１重量部以上３．０重量部以下が好適であることがわかる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明により、金属導電性粉末とカーボン粉末とをバインダー樹脂に分散させた導電性ペースト組成物とすることで、これを加熱硬化させて得られる硬化層は、下地側に相対的にカーボン粉末が偏在し、表面側は主として金属導電性粉末でなる導電性ペースト硬化層であり、良好な接続性を要求されるカーボンからなる層と導電性金属からなる層の形成を、一層で形成できる導電性ペースト組成物として提供することができる。特に、固体電解コンデンサの陰極部の構成におけるカーボン層と陰極層を一層で形成することができ、両者間の接続の問題を解決して、導電性、半田付け性にも優れた導電性ペースト組成物として提供することができる。
更に、本発明の導電性ペースト組成物を用いて陰極部を構成し、等価直列抵抗が低く、高周波特性に優れた固体電解コンデンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の導電性ペースト組成物を加熱硬化させて得られる硬化層の断面を模式的に示したものである。
【図２】本発明の固体電解コンデンサの概略断面図である。
【図３】本発明の導電性ペースト組成物によって得られた硬化層のガラス基板との界面を観察したレーザー顕微鏡写真である。
【図４】図３のレーザー顕微鏡写真を模式的に示した図である。
【図５】固体電解コンデンサの素子の断面を概略的に示した図である。
【符号の説明】
１ 陽極体
２ 誘電体層
３ 電解質層
４ カーボン層
５ 陰極層
６ 導電性ペースト硬化層
７ 陰極リードフレーム
８ 半田付け
９ 陽極導出線
１０ 陽極リードフレーム
１１ 外装樹脂
１２ カーボン粉末
１３ 金属導電性粉末
１４ バインダー樹脂
１５ 下地[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solderable conductive paste composition used for electronic circuits, electronic components, and the like, and more particularly, a conductive paste composition suitable for producing a cathode portion of a solid electrolytic capacitor using a solid electrolyte. And a solid electrolytic capacitor produced using the conductive paste composition.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the promotion of digitization of electronic devices and the spread of mobile communication devices, portable AV devices, digital cameras, and the like, the demand for capacitors has increased. The solid electrolytic capacitor is a capacitor using a solid electrolyte instead of the electrolytic solution, and since the electrolytic solution is not used, there is no risk of liquid leakage and high safety. On the other hand, with improvement in performance of electronic devices, improvement of the characteristics of the solid electrolytic capacitor is also urged, and the demand for a solid electrolytic capacitor having excellent high frequency characteristics is increasing.
[0003]
FIG. 5 is a diagram schematically showing a cross section of the element of the solid electrolytic capacitor. The
In the formed solid electrolytic capacitor element, the
[0004]
Here, as shown in FIG. 5, the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the “tantalum solid capacitor” disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-129512, the value of the equivalent series resistance is lowered and the high frequency characteristics are excellent by configuring the cathode part of the tantalum solid capacitor as follows. A capacitor is used. The structure consists of a manganese dioxide layer on a porous dielectric layer, a carbon layer thereon, a fine powder selected from the group consisting of gold, silver and palladium on this carbon layer, or a mixture of these. In this configuration, a metal layer made of powder is provided, and a cathode layer is formed on the metal layer. The metal layer provided between the carbon layer and the cathode layer is formed using a low-viscosity liquid in which the above metal fine powder is dispersed in an organic liquid having a molecular weight of 74 to 154 and a boiling point of 58 to 220 ° C. Thus, the metal layer enters the recesses on the surface of the carbon layer, and can be formed without generating voids.
However, the structure of the tantalum solid capacitor disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-129512 requires a new metal layer for improving the connection between the carbon layer and the cathode layer. There is a problem that the number of processes increases.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and as described above, a conductive paste capable of forming a layer made of carbon and a layer made of a conductive metal that are required to have good connectivity as a single layer. It is an object to provide a composition. More specifically, a conductive paste excellent in conductivity and solderability by forming a carbon layer and a cathode layer in a single layer structure of a solid electrolytic capacitor in a single layer, solving the problem of connection between them. It is an object to provide a composition.
A further problem is to provide a solid electrolytic capacitor having a cathode portion made of the conductive paste composition and having a low equivalent series resistance and excellent high-frequency characteristics.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described problems, the conductive paste composition of the present invention includes a metal conductive powder having an average particle size of 2 μm to 30 μm, an average particle size of 10 nm to 200 nm, and a content of Thermosetting resol obtained by reacting carbon powder that is 0.1 parts by weight or more and 3.0 parts by weight or less with phenol or a phenol derivative in the presence of an alkaline catalyst with formaldehyde with respect to 100 parts by weight of the metal conductive powder. Type phenolic resin with a number average molecular weight dispersed in a binder resin having a polystyrene equivalent of 100 to 3000It was made to be characterized.
[0008]
The conductive paste composition of the present invention is further characterized in that the metal conductive powder is one selected from the group consisting of Ag, Cu, Al, Ni, and Cu—Ni alloy.
Further, in the conductive paste composition of the present invention, the metal conductive powder is formed by coating the metal powder with one type selected from the group consisting of Ag, Cu, Al, Ni, and Cu—Ni alloy. It is characterized by.
The conductive paste composition of the present invention is further characterized in that the shape of the metal conductive powder is spherical or granular.
[0009]
The method for applying the conductive paste composition of the present invention includes a metal conductive powder having an average particle size of 2 μm or more and 30 μm or less, an average particle size of 10 nm or more and 200 nm or less, and a content of the metal conductive powder 100. It is a thermosetting resol-type phenol resin obtained by reacting 0.1 to 3.0 parts by weight of carbon powder with respect to parts by weight of phenol or a phenol derivative with formaldehyde under an alkali catalyst. , Coated with a conductive paste composition dispersed in a binder resin having a number average molecular weight of 100 or more and 3000 or less in terms of polystyrene, and heated and dried to increase the number of carbon powder and the metal conductive powder. And forming a thin metal wire and a surface layer to be soldered.
[0010]
Moreover, the coating method of the conductive paste composition of the present invention is further characterized in that the metal conductive powder is one kind selected from the group consisting of Ag, Cu, Al, Ni, Cu-Ni alloy. To do.
Further, in the method for applying the conductive paste composition of the present invention, the metal conductive powder further coats one type selected from the group consisting of Ag, Cu, Al, Ni, and Cu—Ni alloy on the metal powder. It is characterized by.
[0011]
Moreover, the coating method of the conductive paste composition of the present invention is further characterized in that the shape of the metal conductive powder is spherical or granular.
[0012]
The solid electrolytic capacitor of the present invention isA solid electrolytic capacitor using a solid electrolyte, wherein the cathode portion is a solid electrolyte.Claim 4It is formed with the electrically conductive paste composition as described in any of these.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The conductive paste composition of the present invention is obtained by dispersing metal conductive powder and carbon powder in a binder resin.
FIG. 1 schematically shows a cross section of a cured layer obtained by applying the conductive paste composition of the present invention to a substrate such as a glass substrate, a glass impregnated with a resin, or a paper substrate, and then drying by heating. It is. The
The conductive paste cured
[0014]
It is preferable that the metal electroconductive powder used for the electroconductive paste composition of this invention is 1 type chosen from the group which consists of Ag, Cu, Al, Ni, and a Cu-Ni alloy. Since the conductive paste composition of the present invention is used to form the cathode portion of the solid electrolytic capacitor, and the surface side of the formed conductive paste cured layer is mainly made of metal conductive powder, an external cathode frame is used as the cathode lead portion. And are bonded by soldering. Therefore, a conductive paste cured layer having good solderability can be formed by using a metal conductive powder made of the metal or alloy having excellent solderability.
The metal conductive powder may be formed by coating a metal powder with one selected from the group consisting of Ag, Cu, Al, Ni, and Cu—Ni alloy. As a method of coating the above metal or alloy on the metal powder as the mother powder, for example, taking Ag as an example, the metal powder as the mother powder is dispersed in a solution in which the chelating agent is dissolved, and Ag is stirred. There is an electroless plating method in which an ion solution is added and a reducing agent is further added to perform plating. The same can be done for metals or alloys other than Ag. Further, the coating method is not limited to this, and an evaporation method or the like may be used.
[0015]
Further, the metal conductive powder is preferably spherical or granular in shape. When the shape of the metal conductive powder is spherical or granular, the sliding between the powders becomes good, and the applicability when the conductive paste composition is applied by screen printing or the like becomes good.
In addition, in a conductive paste composition using a dendritic or flaky metal conductive powder, the binder resin is cured by heating and drying after coating so as to cover the dendritic or flaky metal conductive powder. Since the layer is formed, a large amount of binder resin is present on the surface of the cured layer. As a result, the binder resin becomes an obstacle, and the solderability of the cathode lead-out portion is deteriorated. On the other hand, in the conductive paste composition using a spherical or granular metal conductive powder, the binder resin moves more to the interface side with the base by heating and drying after coating, and only a small amount remains on the surface of the cured layer. In addition, the solderability of the cathode lead portion is not hindered.
In addition, the average particle size of the metal conductive powder is preferably 2 μm or more and 30 μm or less. When the average particle size is less than 2 μm, solder erosion becomes significant. Conversely, when the average particle size exceeds 30 μm, clogging of the screen mesh tends to occur when the conductive paste composition is applied by screen printing.
[0016]
As the carbon powder used in the conductive paste composition of the present invention, carbon black such as channel black, furnace black, acetylene black, or graphite can be used. Moreover, the particle | grains of activated carbon may be sufficient.
The primary particle size of the carbon powder is preferably 10 nm or more and 200 nm or less. The specific surface area of the carbon powder is 30 m as measured by the nitrogen gas adsorption BET method.2/ G or more 1270m2/ G or less is preferable. Further, the oil absorption of dibutyl phthalate (DBP) in the carbon powder is preferably 50 ml / 100 g or more and 495 ml / 100 g or less. Primary particle size is smaller than 10 nm and specific surface area is 1270 m2If carbon particles having a DBP oil absorption greater than 495 ml / 100 g are used in addition to the above, it is not preferable because the formed conductive paste cured layer has poor adhesion to the base. The primary particle diameter is larger than 200 nm and the specific surface area is 30 m.2Use of carbon particles having a DBP oil absorption of less than 50 ml / 100 g, which is less than 50 g / g, is not preferable because sufficient conductivity cannot be obtained.
[0017]
The content of the carbon powder in the conductive paste composition is preferably 0.1 parts by weight or more and 3.0 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the metal conductive powder. When the amount is less than 0.1 parts by weight, the amount of the conductive paste cured layer is insufficient for conduction. On the other hand, when the amount exceeds 3.0 parts by weight, the conductivity and solderability of the conductive paste cured layer are reduced. This is because both of them get worse.
[0018]
The binder resin used in the conductive paste composition of the present invention is a thermosetting resin. When the conductive paste composition is applied to the base and then dried by heating, the binder resin cures and shrinks to form a conductive paste cured layer.
Examples of the thermosetting resin include a phenol resin, an epoxy resin, a urethane resin, a polyimide resin, and a polyester resin. These may be used alone or a plurality of resins may be used in combination.
The binder resin is preferably a phenol resin, and particularly a resol-type phenol resin obtained by reacting phenol or a phenol derivative with formaldehyde in the presence of an alkali catalyst has a large thermosetting shrinkage and high adhesion to the base. Is preferred.
Also, soldering between the surface of the conductive paste cured layer mainly made of metal conductive powder and the external electrode is performed using a flux. At this time, the flux is a binder coated on the surface of the metal conductive powder. In order to dissolve the resin and expose the surface of the metal conductive powder, the solubility of the binder resin in the flux is important. Therefore, if the above-mentioned phenol resin is used, even a rosin-based general flux is soluble, so that a conductive paste cured layer having good solderability can be obtained.
Examples of phenol derivatives include cresol, xylenol, ethylphenol, trimerylphenol, propylphenol, butylphenol, octylphenol, dihydroxybenzene, naphthols, bisphenols, and the like. These phenol derivatives may be used alone, or may be used together with phenol or a mixture of a plurality of phenol derivatives.
[0019]
The resol type phenol resin used as the binder resin preferably has a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 100 or more and 3000 or less. When the number average molecular weight of the phenol resin as the binder resin is less than 100, the strength of the conductive paste cured layer formed by thermosetting is insufficient, which is not preferable. On the other hand, if the number average molecular weight exceeds 3000, the hardness of the conductive paste cured layer increases, and the flux cannot completely dissolve the binder resin, so that the solderability is inferior.
In addition, the number average molecular weight of a phenol resin can be calculated | required using the analytical curve created with the polystyrene standard sample by the gel permeation chromatograph (GPC) method.
[0020]
Furthermore, it is preferable that content of binder resin is 5 to 40 weight part with respect to 100 weight part of metal electroconductive powder. When the binder resin is less than 5 parts by weight, the strength of the cured layer obtained by thermosetting is not sufficient, and the adhesion to the base is lowered, which is not preferable. On the other hand, if the binder resin exceeds 40 parts by weight, the conductivity of the conductive paste cured layer is reduced, and in addition, a large amount of binder resin is present in the cathode lead portion on the surface of the conductive paste cured layer, resulting in poor solderability. Therefore, it is not preferable.
[0021]
The conductive paste composition of the present invention is mainly composed of metal conductive powder, carbon powder, and binder resin, but additionally contains a dispersant and a solvent. Furthermore, you may add an antifoamer, a leveling agent, a thixotropic agent, etc. suitably. As a dispersant for improving the dispersibility of the metal conductive powder in the binder resin, a titanate coupling agent, a silane coupling agent, or the like can be used. These are coordinated or adsorbed on the surface of the metal conductive powder to improve dispersibility in the binder resin during mixing. In particular, when the weight ratio of the metal conductive powder is high as in the conductive paste composition of the present invention, the above improvement is significant.
In addition, in order for the cathode lead-out part to have good solderability, it is necessary that a large number of metal conductive powders are present on the surface of the conductive paste cured layer, and that they are evenly dispersed. Is equally important. Accordingly, a conductive paste composition in which the metal conductive powder is uniformly dispersed by the above-described dispersant can be cured, and a conductive paste cured layer having good solderability can be obtained.
The amount of these dispersants added is preferably 0.05 parts by weight or more and 1 part by weight or less with respect to 100 parts by weight of the metal conductive powder. When the dispersant is less than 0.05 parts by weight, the dispersibility of the metal conductive powder is lowered, so that the conductivity and solderability are poor. When the dispersant is more than 1 part by weight, the dispersibility is good, but the base This is because the adhesiveness to the lowers.
[0022]
The solvent is preferably a polyhydric alcohol derivative, specifically, butyl cellosolve, dibutyl cellosolve, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, dibutyl carbitol, butyl cellosolve acetate, methyl carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, Examples include butyl carbitol acetate. Such a polyhydric alcohol derivative is a good solvent for a thermosetting resin used as a binder resin, particularly a resol type phenol resin, and has little volatilization when the conductive paste composition is applied, and in the cured layer after thermosetting. There is little remaining.
These solvents are preferably 2 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the metal conductive powder. When the solvent is less than 2 parts by weight, the conductive paste composition is smeared when applied by screen printing or the like. On the other hand, if the amount of the solvent exceeds 15 parts by weight, blurring occurs and the dielectric properties and solderability also deteriorate.
[0023]
Said electrically conductive paste composition can be used for formation of the cathode part of a solid electrolytic capacitor. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the solid electrolytic capacitor of the present invention. The
Next, the
[0024]
Thereafter, the conductive paste composition of the present invention is applied to the surface of the
Here, as shown in FIG. 1, the formed conductive paste cured
[0025]
The anode lead wire 9 led out of the solid electrolytic capacitor element formed as described above is cut off, leaving a necessary portion, and attached to the
[0026]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Example 1
Primary particle diameter 30nm, specific surface area (nitrogen gas adsorption BET method) 254m per 100 parts by weight of copper powder with average particle diameter 8μm2/ G, 0.5 parts by weight of carbon powder having a DBP oil absorption of 174 ml / 100 g, 10 parts by weight of a resol type phenolic resin having a number average molecular weight (polystyrene equivalent) of 300, and 0.1 parts by weight of a titanate coupling agent as a dispersant. 7 parts by weight of methyl carbitol as a solvent was mixed and kneaded by a roll mill to prepare a conductive paste composition. This conductive paste composition was printed on a glass substrate with a 200 mesh Tetron screen and cured by heating at 160 ° C. for 30 minutes in an air oven.
[0027]
FIG. 3 is a laser micrograph observing the interface of the conductive paste cured layer obtained in Example 1 with the glass substrate. FIG. 4 is a diagram schematically showing the laser micrograph of FIG. It can be seen that the
[0028]
(Example 2)
A conductive paste composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the carbon powder was changed to 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the copper powder. This conductive paste composition was printed on a phenol paper substrate with a 200 mesh Tetron screen, and cured by heating in an air oven in the same manner as in Example 1.
(Example 3)
A conductive paste composition was prepared in the same manner as in Example 1. This conductive paste composition was printed on a phenol paper substrate with a 200 mesh Tetron screen, and cured by heating in an air oven in the same manner as in Example 1.
Example 4
A conductive paste composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the carbon powder was changed to 1.0 part by weight with respect to 100 parts by weight of the copper powder. This conductive paste composition was printed on a phenol paper substrate with a 200 mesh Tetron screen, and cured by heating in an air oven in the same manner as in Example 1.
(Example 5)
Primary particle diameter 75nm, specific surface area (nitrogen gas adsorption BET method) 35m per 100 parts by weight of copper powder2A conductive paste composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2.5 parts by weight of carbon powder having a DBP oil absorption of 65 ml / 100 g was used. This conductive paste composition was printed on a phenol paper substrate with a 200 mesh Tetron screen, and cured by heating in an air oven in the same manner as in Example 1.
[0029]
(Comparative Example 1)
A conductive paste composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the carbon powder used in Example 5 was changed to 4.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of copper powder. This conductive paste composition was printed on a phenol paper substrate with a 200 mesh Tetron screen, and cured by heating in an air oven in the same manner as in Example 1.
[0030]
Each of the conductive paste cured layers obtained in Examples 2 to 5 and Comparative Example 1 was tested for solder wettability, specific resistance, and adhesion strength. The test methods are shown below, and the results are shown in Table 1.
(1) Solder wettability
The printed pattern of the conductive paste cured layer is 2 × 2 mm.
Flux # 366 (manufactured by multi-core) is applied, preheated on a hot plate at 150 ° C. for 20 seconds, and then immersed in a 230 ° C. eutectic solder bath for 3 seconds.
The solder wettability on the pattern after being pulled up is determined as follows. “◯” indicates that the solder coating area is 100%, “Δ” indicates that the solder coating area is 80 to 99%, and “x” indicates that the solder coating area is 79% or less.
(2) Specific resistance
The printed pattern of the conductive paste cured layer is 1 × 200 mm.
The electrical resistance R (Ω) and the average film thickness t (μm) at both ends are measured, and the specific resistance ρ (Ω · cm) is calculated using the following (Formula 1).
ρ = (Rt / 200) × 10―4 ... (Formula 1)
(3) Adhesion strength
The printed pattern of the conductive paste cured layer is 2 × 2 mm.
The sample obtained in the solder wettability test is used as it is, and a 0.8 mmφ tinned annealed copper wire is placed at the center of a 2 × 2 mm printed pattern and soldered with a thread solder and a soldering iron. Next, a 90 ° pull test is performed with a tensile tester, and the load F (kg) at break is measured. Using the following (Equation 2), adhesion strength T (kg / mm2) Is calculated.
T = F / 4 (Formula 2)
[0031]
[Table 1]
As shown in Table 1, in Examples 2 to 5, the content of the carbon layer in the conductive paste composition was 0.1 to 2.5 parts by weight, and the properties of the cured layer obtained by heating and curing, respectively. I investigated. As a result, the solder wettability was good in any of the examples. That is, excellent solderability was obtained even by using a rosin-based general flux. The specific resistance value slightly increased with the content of the carbon powder, but it was confirmed that the specific resistance increased to a level that was satisfactory for use in forming the cathode portion of the solid electrolytic capacitor. Furthermore, there was no difference in the adhesion strength in any of the examples, and good adhesion with the substrate was obtained.
On the other hand, in Comparative Example 1 in which the content of the carbon powder in the conductive paste composition was 4.0 parts by weight, the properties of the cured layer obtained by heat curing were as follows. The solder wettability is poor and the specific resistance value is 10.0 × 10-4The value was as high as Ω · cm. This is because the carbon powder is also present near the surface of the hardened layer due to the increased content of the carbon powder, the solder wettability is deteriorated, and the specific resistance of the hardened layer is also reduced. In addition, since the solder wettability was poor, the measurement of the adhesion strength was impossible because a tinned annealed copper wire could not be set up.
From the above results, it is understood that the content of the carbon powder is preferably 0.1 parts by weight or more and 3.0 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the metal conductive powder.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by making a conductive paste composition in which metal conductive powder and carbon powder are dispersed in a binder resin, a cured layer obtained by heating and curing the conductive paste composition is a base side The carbon powder is relatively unevenly distributed, and the surface side is a conductive paste cured layer mainly made of a metal conductive powder, and a layer made of carbon and a layer made of a conductive metal are required to have good connectivity. It can be provided as a conductive paste composition that can be formed in a single layer. In particular, it is possible to form a carbon layer and a cathode layer in the structure of the cathode portion of the solid electrolytic capacitor in a single layer, solve the problem of connection between them, and have excellent conductivity and solderability. Can be provided as a product.
Furthermore, a cathode part is constituted using the conductive paste composition of the present invention, and a solid electrolytic capacitor having a low equivalent series resistance and excellent high frequency characteristics can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 schematically shows a cross section of a cured layer obtained by heat-curing a conductive paste composition of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a solid electrolytic capacitor of the present invention.
FIG. 3 is a laser micrograph observing an interface between a cured layer and a glass substrate obtained by the conductive paste composition of the present invention.
4 is a diagram schematically showing the laser micrograph of FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a cross section of an element of a solid electrolytic capacitor.
[Explanation of symbols]
1 Anode body
2 Dielectric layer
3 Electrolyte layer
4 Carbon layer
5 Cathode layer
6 Conductive paste hardened layer
7 Cathode lead frame
8 Soldering
9 Anode lead wire
10 Anode lead frame
11 Exterior resin
12 Carbon powder
13 Metal conductive powder
14 Binder resin
15 groundwork
Claims (9)
平均粒径が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であって、含有量が前記金属導電性粉末１００重量部に対して０．１重量部以上３．０重量部以下であるカーボン粉末とを、
フェノール又はフェノール誘導体をアルカリ触媒下でホルムアルデヒドと反応して得られる熱硬化性レゾール型フェノール樹脂であって、数平均分子量がポリスチレン換算で１００以上３０００以下のバインダー樹脂に分散させた
ことを特徴とする導電性ペースト組成物。Metal conductive powder having an average particle size of 2 μm or more and 30 μm or less;
A carbon powder having an average particle size of 10 nm or more and 200 nm or less and a content of 0.1 parts by weight or more and 3.0 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the metal conductive powder;
A thermosetting resol-type phenol resin obtained by reacting phenol or a phenol derivative with formaldehyde under an alkali catalyst, and dispersed in a binder resin having a number average molecular weight of 100 or more and 3000 or less in terms of polystyrene .
Conductive paste composition characterized by.
前記金属導電性粉末が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種である
ことを特徴とする導電性ペースト組成物。The conductive paste composition according to claim 1,
The conductive metal paste is one type selected from the group consisting of Ag, Cu, Al, Ni, and Cu—Ni alloy.
前記金属導電性粉末が、金属粉にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種を被覆してなる
ことを特徴とする導電性ペースト組成物。The conductive paste composition according to claim 1,
The conductive metal paste is formed by coating the metal powder with one selected from the group consisting of Ag, Cu, Al, Ni, and Cu—Ni alloy.
前記金属導電性粉末の形状が、球状又は粒状である
ことを特徴とする導電性ペースト組成物。The conductive paste composition according to any one of claims 1 to 3,
The conductive paste composition is characterized in that the shape of the metal conductive powder is spherical or granular.
平均粒径が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であって、含有量が前記金属導電性粉末１００重量部に対して０．１重量部以上３．０重量部以下であるカーボン粉末とを、
フェノール又はフェノール誘導体をアルカリ触媒下でホルムアルデヒドと反応して得られる熱硬化性レゾール型フェノール樹脂であって、数平均分子量がポリスチレン換算で１００以上３０００以下のバインダー樹脂に分散させた導電性ペースト組成物を用いて、塗布し、加熱乾燥させて、
カーボン粉末が多い下地層と、
金属導電性粉末が多くなり、金属細線と半田付けされる表面層とを形成する
ことを特徴とする導電性ペースト組成物の塗布方法。Metal conductive powder having an average particle size of 2 μm or more and 30 μm or less;
A carbon powder having an average particle size of 10 nm or more and 200 nm or less and a content of 0.1 parts by weight or more and 3.0 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the metal conductive powder;
A thermosetting resol-type phenolic resin obtained by reacting phenol or a phenol derivative with formaldehyde in the presence of an alkali catalyst, wherein the number average molecular weight is dispersed in a binder resin having a polystyrene equivalent of 100 or more and 3000 or less. Using, apply and heat dry
An underlayer rich in carbon powder,
A method for applying a conductive paste composition, characterized in that the amount of metal conductive powder is increased to form a fine metal wire and a surface layer to be soldered.
前記金属導電性粉末が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種である
ことを特徴とする導電性ペースト組成物の塗布方法。A method for applying the conductive paste composition according to claim 5,
The method for applying a conductive paste composition, wherein the metal conductive powder is one selected from the group consisting of Ag, Cu, Al, Ni, and a Cu-Ni alloy.
前記金属導電性粉末が、金属粉にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種を被覆してなる
ことを特徴とする導電性ペースト組成物の塗布方法。A method for applying the conductive paste composition according to claim 5,
The method for applying a conductive paste composition, wherein the metal conductive powder is formed by coating a metal powder with one selected from the group consisting of Ag, Cu, Al, Ni, and a Cu-Ni alloy.
前記金属導電性粉末の形状が、球状又は粒状である
ことを特徴とする導電性ペースト組成物の塗布方法。A method for applying the conductive paste composition according to any one of claims 5 to 7,
The method of applying a conductive paste composition, wherein the shape of the metal conductive powder is spherical or granular.
陰極部が、固体電解質と、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の導電性ペースト組成物とによって形成される
ことを特徴とする固体電解コンデンサ。A solid electrolytic capacitor using a solid electrolyte,
A cathode part is formed by a solid electrolyte and the conductive paste composition according to any one of claims 1 to 4. A solid electrolytic capacitor, wherein:
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