JP4914769B2 - 固体電解コンデンサ電極用導体ペーストおよび該導体ペーストを使用した固体電解コンデンサの電極の製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサ電極用導体ペーストおよび該導体ペーストを使用した固体電解コンデンサの電極の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、各種電子機器に利用される固体電解コンデンサ電極用の導体ペーストおよびこれを用いた固体電解コンデンサの電極の製造方法に関する。
従来の固体電解コンデンサは、アルミニウム(Al)、タンタル(Ta)、ニオブ(Nb)等の弁作用金属の表面に陽極酸化によって酸化皮膜を形成し、対向電極としてMnO2や導電性高分子等の固体電解質を用いたものである。この固体電解コンデンサに端子を接続し、全体に樹脂封止等を施すことにより、固体電解コンデンサが得られる。
図1は、このような従来の固体電解コンデンサを示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。
固体電解コンデンサ素子100は、弁作用金属焼結体102、酸化皮膜104、固体電解質層(二酸化マンガン層)106、グラファイト層108、銀導電層110から構成される。弁作用金属焼結体102が陽極であり、酸化皮膜102が誘電体であり、固体電解質層(二酸化マンガン層)106、グラファイト層108および銀導電層110が対向電極である。
グラファイト層108の役割は次のように考えられている。(1)グラファイト層108が酸素を遮断することにより、固体電解質層106の酸化による熱劣化を抑制する。(2)グラファイト層108が固体電解質層106と銀導電層110との間の接触抵抗を低減させる。
コンデンサの技術動向としては、低ESR化が求められている。ESRとは、「等価直列抵抗」のことである。近年、低ESR化を実現するために、従来の固体電解質層の材料である二酸化マンガンに代えて導電性高分子が用いられつつある。この導電性高分子の導電率は、10〜100[S/cm]程度であり、二酸化マンガンに比べて10〜100倍高い。
固体電解コンデンサの低ESR化の試みとしては、グラファイト層108を除去し、固体電解質層106と銀導電層110とを直接接触させることが知られている。理論的には、これによって、グラファイト層108に起因する抵抗が除去される。
具体的には、特許文献1または特許文献2等に、グラファイト層108を除去し、固体電解質層106と銀導電層110とを直接接触させる技術が提案されている。
上記特許文献1で開示された固体電解コンデンサでは、粒径10(1nm)〜500Å(50nm)の金属微粒子に若干の有機化合物を含有させた導電層が形成されている。この文献では、金属微粒子の粒径が細かく、かつ若干の有機化合物が含有されているので、固体電解質層の内部に金属微粒子が入り込み、固体電解質層と導電層との接触面積が増大し、接触抵抗が小さくなると主張されている。
上記特許文献2で開示された固体電解コンデンサでは、平均粒径が0.2〜20μmの銀粉粒子と平均粒径が1〜100nmの銀ナノ粒子と所定のバインダーを混合してなる銀ペーストを用いて銀導電層が形成されている。
特開平11−135377号公報 特開2005−93741号公報
上記特許文献1および特許文献2に開示されているような超微粒子の導電粉を用いると、固体電解質層と導電層との接触抵抗を小さくする効果はあるが、コンデンサ自体の特性を低下させてしまうおそれがあることが判明した。すなわち、銀導電層の形成に用いられる銀ペーストの銀粒子があまりに微小だと、この銀粒子がコンデンサ内部に入り込んでしまい、コンデンサのショートを引き起こすおそれがある。
本発明の目的は、固体電解質層と導電層とが直接接触する固体電解コンデンサにおいて、コンデンサへの悪影響を抑えつつESR値を低減させる手段を提供することである。
本発明の一態様は、固体電解コンデンサ電極用の導体ペーストに関する。この導体ペーストは、平均粒径が1μm以下であり、90%以上が粒径0.3μm以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む。本発明では、導電粉が銀、銅、パラジウム、ニッケル、スズ、アルミニウムまたはこれらの組み合わせから選択されることが好ましい。
本発明の第二の態様は、上記導体ペーストを用いた固体電解コンデンサの電極の製造方法に関する。この製造方法は、表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階と、前記陽極体上に固体電解質層を形成する段階と、前記固体電解質層上に平均粒径が1μm以下であり、90%以上が粒径0.3μm以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む固体電解コンデンサ電極用導体ペーストを塗布し、導体ペースト層を形成する段階と、前記導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層を形成する段階とを含む。
本発明の導電ペーストを用いると、固体電解コンデンサのESR値を低くすることができ、その上、ショートなどの問題が生じにくい。
本発明の第一の態様は、固体電解コンデンサ電極用の導体ペーストである。この導体ペーストは、1)導電粉、2)有機バインダーおよび3)溶剤を含む。以下に各成分を説明する。
1)導電粉
本発明で使用される導電粉は、固体電解コンデンサの電極の導電層として用いることができる導電性金属粉であれば特に限定されない。例えば、銀、銅、パラジウム、ニッケル、スズ、アルミニウムなどの粉末を用いることができる。これらの導電粉は、複数種類を組み合わせて使用することができる。この導電粉は、平均粒径(D50)が1μm以下であり、90%以上が粒径0.3μm以上である。導電粉の平均粒径(D50)は、好ましくは0.3μm以上、1μm以下である。また、導電粉は、好ましくは90%以上が粒径0.3μm以上1μm以下である。
このような範囲の粒径の導電粉を用いることにより、コンデンサ電極の固体電解質層と導電層の接触抵抗を小さくして、コンデンサの等価直列抵抗値(ESR)を下げ、かつ、コンデンサの漏れ電流を低減することが可能となる。
導電粉の形状は、特に限定されず、例えば、球状、フレーク状など各種形状が使用可能であるが、本発明の導体ペーストに使用する好ましい形態はフレーク状である。フレーク状の導電粉を用いることにより、コンデンサの電機特性が向上する傾向がある。
2)有機バインダー
有機バインダーは、特に限定されない。例えば、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、弗素樹脂などの熱可塑樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を単独あるいは併用して使用することができる。
3)溶剤
溶剤は、上記有機バインダーを溶解させることができる溶剤であれば、特に限定されない。例えば、酢酸ブチル、酢酸エチルなどのエステル系溶剤、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、トルエン、キシレンなどの芳香族溶剤、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルおよびその酢酸エステル系溶剤などを挙げることができる。有機溶剤は、単独で使用してもよく、あるいは複数種類を混合して使用してもよい。
本発明の導体ペーストにおける導電粉と有機バインダーの比は、導電粉:有機バインダー=95:5重量比〜85:15重量比の間にあることが好ましい。導電粉の含有量が95重量%を超えると、形成された導電層の塗膜強度が低下する傾向がある。これは、固体電解コンデンサに含まれる下地(導電性高分子層)または導電性接着剤(固体電解コンデンサーの陰極と外部接続用の端子を接着するための接着剤)との密着力を低下させることになる。この結果、界面剥離がおり、コンデンサを組み立てたときにESRが増大する原因の一つとなる。
導電粉の含有量が85重量%以下であると、導電粉の周りに絶縁体である樹脂(有機バインダー)が十分に回りこんでしまい、導電性能が発現されにくくなる。この結果としてコンデンサのESRが著しく上昇する。
本発明の導体ペーストにおける固形分(導電粉+有機バインダー)と溶剤の比は、固形分(導電粉+有機バインダー):溶剤=70:30重量比〜50:50重量比の間であることが好ましい。固形分の含有量が多すぎると素子を導体ペーストに浸したときに、素子にペーストが付き過ぎてしまい、導体ペーストを塗布、乾燥した後の形状が悪くなる。なお、本明細書において、単に「素子」という場合は、固体電解コンデンサーの必須構成要素を含む中間体、即ち、弁作用金属焼結体のみの中間体;弁作用金属焼結体と酸化皮膜を含む中間体;または、弁作用金属焼結体、酸化皮膜および固体電解質層を含む中間体を指すものとする。
また、固形分の含有量が少ないと、ペーストの粘度が著しく下がり、固形分と溶剤が容易に分離してしまう。この結果、素子にペーストを塗布することが難しくなる。たとえ塗布できたとしても、むらになったり、薄すぎて下地(導電性高分子層)がみえる等の不具合が生じる。
本発明の導体ペーストの作成方法は、公知の技術、即ちロールミルなどで導電粉を有機バインダー、溶剤によく分散させる方法によって得られる。ロールミルで分散させる場合は、所定の溶剤量よりも少ない溶剤量で導電粉、有機バインダーを分散し、然る後、残りの溶剤を添加して所定の導体ペーストを得るようにするのが望ましい。
本発明の導体ペーストには、上記必須成分に加えて、任意成分として、脱法剤、分散剤などを導電ペーストの特性を損なわない程度に使用することができる。また、粘度調製のために、さらに溶剤を添加してもよい。添加剤の量は当業者によって適宜決定することができる。なお、添加剤は複数種類を添加してもよい。任意成分は、上記の導体ペーストの作成方法におけるいずれの時点で添加してもよい。
次に、第二の態様である、本発明の導体ペーストを用いた固体電解コンデンサの電極の製造方法を説明する。本発明の固体電解コンデンサの電極の製造方法は、(a)表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階と、(b)前記陽極体上に固体電解質層を形成する段階と、(c)前記固体電解質層上に平均粒径が1μm以下であり、90%以上が粒径0.3μm以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む導体ペーストを塗布し、導体ペースト層を形成する段階と、(d)前記導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層を形成する段階とを含む。
図2(i)〜(iv)および図3(i)〜(iii)は、上記固体電解コンデンサの電極の製造方法を説明するための概略図である。
(a)第1工程(図2(i)〜(iii))
第1工程は、表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階である。まず、タンタルからなる陽極導出線(212)にタンタルの粉末を、例えば直方体形状のような、所定形状にプレス形成する(図2(i))。次いで、得られたプレス形成体を焼結して陽極体(202)を得る(図2(ii))。得られた陽極体(202)の表面に誘電体酸化皮膜(204)を形成する(図2(iii))。酸化皮膜の形成は、公知の方法を用いればよいが、例えば、リン酸水溶液のような電解質溶液に陽極体を浸漬し、陽極酸化する方法などを用いて行うことができる。
なお、陽極体の材料には、タンタルの他、酸化ニオブまたはアルミニウムを挙げることができる。酸化ニオブを陽極体として用いる場合、上記の方法で、酸化膜を有する酸化ニオブ素子を得ることができる。また、アルミニウムの場合、アルミニウム箔の表面に酸化皮膜を形成した陽極体を使用することができる。
(b)第2工程(図2(iv))
第2工程は、上記工程1で得られた、誘電体酸化皮膜(204)を有する陽極体(202)の誘電体酸化皮膜上に固体電解質層(206)を形成する段階である。本説明では、固体電解質層として、導電性高分子を用いる場合を例に取る。
導電性高分子は、有機高分子でありながら導電性のあるものであり、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフェニレンビニレンまたはこれらの誘導体が挙げられる。これらの導電性高分子は一般に化学重合によって得られる。
導電性高分子のモノマーとしては、チオフェン又はその誘導体が好適である。チオフェン又はその誘導体は、重合した際に、ポリピロール又はポリアニリン等の他の導電性高分子と比較して導電率が高いと共に熱安定性が特に優れているため、低ESRで耐熱特性に優れた固体電解コンデンサを得ることができるからである。チオフェン誘導体としては、例えば特許文献2に記載されているものを挙げることができる。具体的には、3,4−エチレンジオキシチオフェンがある。
誘電体酸化膜(204)を有する陽極体(202)に固体電解質層(206)を形成するためには、例えば以下の手順を採用することができる。
まず導電性高分子のモノマー溶液を準備する。導電性高分子のモノマー溶液は、導電性高分子のモノマーを所定の溶媒で希釈したものである。希釈することによって、重合性モノマー溶液の粘性が低くなり、コンデンサの内部にまで重合性モノマーが浸透しやすくなる。溶媒としては各種有機溶媒を用いることができるが、導電性高分子のモノマーとして3,4−エチレンジオキシチオフェンを用いた場合には、イソプロピルアルコールが適当である。
誘電体酸化膜(204)を有する陽極体(202)を導電性高分子のモノマー溶液に所定時間浸漬し、その後、陽極体を引き上げ、大気中で放置して、溶媒を除去する。
次に、得られた素子を酸化剤溶液に浸漬する。この酸化剤溶液には、純水等の所定溶媒に過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩やスルホン酸塩を溶解した溶液を用いることができる。この酸化剤溶液への浸漬によって、導電性高分子のモノマーの重合が進行し、高分子化する。
次に、固体電解質層を形成した陽極体を、純水による流水で洗浄する。その後、得られた素子を乾燥する。
導電性高分子のモノマー溶液への浸漬から乾燥までの工程を複数回繰り返し、所望の厚さの導電性高分子からなる固体電解質層を得る。
(c)第3工程(図3(i)〜(ii))
第3工程は、工程2で得られた素子の固体電解質層(206)上に、平均粒径が1μm以下であり、90%以上が粒径0.3μm以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む導体ペーストを塗布し、導体ペースト層(208)を形成する段階である。
この工程は、固体電解質層(206)の形成された素子を、先に説明した本発明の導体ペースト(302)に浸漬することで実施される(図3(i))。所定時間浸漬した後、素子を引き上げ、導体ペーストを乾燥する(図3(ii))。なお、本説明では浸漬法を例にとったが、浸漬以外に刷毛塗り、ローラコート、スプレーコートのような方法をとることもできる。
(d)第4工程(図3(iii))
第4工程は、第3工程で得られた素子の導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層(210)を形成する段階である。
導体ペーストの加熱乾燥は、ブックス炉、連続式ベルト炉のような装置を用いて、100℃〜200℃、好ましくは120℃〜160℃で行うことができる。
以上のようにして、誘電体酸化膜を有する陽極体上に対向電極(陰極)を形成することができる。
以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、これらの実施例は、例示であり、本発明を制限することを意図しない。
(実施例1)
平均粒径が0.54μmであり、全体の90%以上が0.39μm以上である銀粉57.5部、アクリル樹脂(Lucite社製、Elvacite 2041)のシクロヘキサノン(関東化学社製)15%溶液42.5部を計り取り、攪拌機にて予備攪拌を行った。得られた予備攪拌物を、更に三本ロールで良く混練して、銀分散液を得た。この分散液100部に更にシクロヘキサノンを35部加えてよくかき混ぜ、粘度が4,200mPa.Sである銀分散液を作成した。
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。30分常温で乾燥後、更に140℃で60分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗(ESR)をHP社製4284AプレシジョンLCRメータにて100kHzの周波数で測定したところ、9mΩであった。また、この素子の漏れ電流をHP社製4339Bハイレジスタンスメータにて2.5Vで20秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は1.5μAであった。
(実施例2)
実施例1で使用した銀粉70.2部、実施例1で使用したアクリル樹脂のシクロヘキサノン(関東化学社製)15%溶液29.8部を計り取り、攪拌機にて予備攪拌を行った。得られた予備攪拌物を、更に三本ロールで良く混練して、銀分散液を得た。この分散液100部に更にシクロヘキサノンを30部加えよくかき混ぜ、粘度が8,000mPa.Sである銀分散液を作成した。
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。30分常温で乾燥後、更に140℃で60分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗(ESR)をHP社製4284AプレシジョンLCRメータにて100kHzの周波数で測定したところ、10mΩであった。また、この素子の漏れ電流をHP社製4339Bハイレジスタンスメータにて2.5Vで20秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は3.9μAであった。
(実施例3)
実施例1で使用した銀粉48.0部、実施例1で使用したアクリル樹脂のシクロヘキサノン(関東化学社製)15%溶液52.0部を計り取り、攪拌機にて予備攪拌を行った。得られた予備攪拌物を、更に三本ロールで良く混練して、銀分散液を得た。この分散液100部に更にシクロヘキサノンを40部加えよくかき混ぜ、粘度が2,600mPa.Sである銀分散液を作成した。
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。30分常温で乾燥後、更に140℃で60分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗(ESR)をHP社製4284AプレシジョンLCRメータにて100kHzの周波数で測定したところ、9mΩであった。また、この素子の漏れ電流をHP社製4339Bハイレジスタンスメータにて2.5Vで20秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は1.7μAであった。
(実施例4)
平均粒径が0.7μmであり、全体の90%が0.43μm以上である銀粉73g、PKHZフェノキシ樹脂(InChem社製)のシクロヘキサノン(関東化学社製)30%溶液27gを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を3本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液100gに更にシクロヘキサノンを20g添加し、粘度2100mPa.Sの銀粉分散液を得た。
次に、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。30分常温で乾燥後、更に140℃で60分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗(ESR)をHP社製4284AプレシジョンLCRメータにて100kHzの周波数で測定したところ、9mΩであった。また、この素子の漏れ電流をHP社製4339Bハイレジスタンスメータにて2.5Vで20秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は1.5μAであった。
(実施例5)
実施例1で使用した銀粉57.5g、アクリル樹脂(Lucite社製、Elvacite 2041)の酢酸プロピレングリコール15%溶液42.5gを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を3本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液100gに更にシクロヘキサノン(関東化学社製)を20g添加し、粘度2500mPa.Sの銀粉分散液を得た。
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。30分常温で乾燥後、更に140℃で60分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗(ESR)をHP社製4284AプレシジョンLCRメータにて100kHzの周波数で測定したところ、9mΩであった。また、この素子の漏れ電流をHP社製4339Bハイレジスタンスメータにて2.5Vで20秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は1.5μAであった。
(実施例6)
平均粒径が0.48μmであり、全体の90%が0.36μm以上である銀粉57.5g、アクリル樹脂(Lucite社製、Elvacite 2041)の酢酸プロピレングリコール15%溶液42.5gを計りとり、拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を3本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液100gに更にシクロヘキサノンを20g添加し、粘度2700mPa.Sの銀粉分散液を得た。
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。30分常温で乾燥後、更に140℃で60分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗(ESR)をHP社製4284AプレシジョンLCRメータにて100kHzの周波数で測定したところ、9mΩであった。また、この素子の漏れ電流をHP社製4339Bハイレジスタンスメータにて2.5Vで20秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は1.3μAであった。
(比較例1)
平均粒径が1.2μmであり、全体の90%が0.9μmである銀粉銀粉73g、PKHZフェノキシ樹脂(InChem社製)のシクロヘキサノン(関東化学社製)30%溶液27gを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を3本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液100gに更にシクロヘキサノン(関東化学社製)を20g添加し、粘度2100mPa.Sの銀粉分散液を得た。
次いで、タンタル粉を焼結、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。30分常温で乾燥後、更に140℃で60分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗(ESR)をHP社製4284AプレシジョンLCRメータにて100kHzの周波数で測定したところ、13mΩであった。また、この素子の漏れ電流をHP社製4339Bハイレジスタンスメータにて2.5Vで20秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は17μAであった。
(比較例2)
平均粒径が0.6μmであり、全体の90%が0.2μm以上である銀粉73g、PKHZフェノキシ樹脂(InChem社製)のシクロヘキサノン(関東化学社製)30%溶液27gを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を3本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液100gに更にシクロヘキサノンを20g添加し、粘度2300mPa.Sの銀粉分散液を得た。
次いで、タンタル粉を焼結、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。30分常温で乾燥後、更に140℃で60分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗(ESR)をHP社製4284AプレシジョンLCRメータにて100kHzの周波数で測定したところ、8mΩであった。また、この素子の漏れ電流をHP社製4339Bハイレジスタンスメータにて2.5Vで20秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認された。
(比較例3)
比較例2で使用した銀粉57.5g、アクリル樹脂(Lucite社製、Elvacite 2041)の酢酸プロピレングリコール15%溶液42.5gを計りとり、拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を3本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液100gに更にシクロヘキサノン(関東化学社製)を20g添加し、粘度3600mPa.Sの銀粉分散液を得た。
次いで、タンタル粉を焼結、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。30分常温で乾燥後、更に140℃で60分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗(ESR)をHP社製4284AプレシジョンLCRメータにて100kHzの周波数で測定したところ、10mΩであった。また、この素子の漏れ電流をHP社製4339Bハイレジスタンスメータにて2.5Vで20秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認された。
(結果)
上記実施例1〜3および比較例1〜3の結果を表1にまとめた。
Figure 0004914769
これらの実施例、比較例からもわかるように導電粉の平均粒径が1μm以上になるとコンデンサの等価直列抵抗が悪くなり、導電粉全体の90%以上が0.3μm以下になるとコンデンサの漏れ電流が大きくなりコンデンサがショートする。
従来の固体電解コンデンサの構造を示す概略断面図である。 (i)〜(iv)は、本発明の固体電解コンデンサの電極の製造方法を説明するための概略断面図である。 (i)〜(iii)は、本発明の固体電解コンデンサの電極の製造方法を説明するための概略断面図である。
符号の説明
100 固体電解コンデンサ
102 弁作用金属焼結体
104 酸化皮膜
106 固体電解質層
108 グラファイト層
110 銀導電層
202 陽極体
204 誘電体酸化膜
206 固体電解質層
208 導体ペースト
210 導電層
212 陽極導出線

Claims (4)

  1. 平均粒径が1μm以下であり、90%以上が粒径0.3μm以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む固体電解コンデンサ電極用導体ペースト。
  2. 前記導電粉が銀、銅、パラジウム、ニッケル、スズ、アルミニウムまたはこれらの組み合わせから選択される請求項1に記載の固体電解コンデンサ電極用導体ペースト。
  3. 表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階と、
    前記陽極体上に固体電解質層を形成する段階と、
    前記固体電解質層上に平均粒径が1μm以下であり、90%以上が粒径0.3μm以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む固体電解コンデンサ電極用導体ペーストを塗布し、導体ペースト層を形成する段階と、
    前記導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層を形成する段階と、
    を含む、固体電解コンデンサの電極の製造方法。
  4. 前記陽極体は、タンタル、酸化ニオブまたはアルミニウムである、請求項3に記載の固体電解コンデンサの電極の製造方法。
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