JPWO2020137548A1 - 電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
電解コンデンサおよびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2020137548A1 JPWO2020137548A1 JP2020563044A JP2020563044A JPWO2020137548A1 JP WO2020137548 A1 JPWO2020137548 A1 JP WO2020137548A1 JP 2020563044 A JP2020563044 A JP 2020563044A JP 2020563044 A JP2020563044 A JP 2020563044A JP WO2020137548 A1 JPWO2020137548 A1 JP WO2020137548A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- metal
- metal layer
- paste
- carbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 155
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 484
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 484
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims abstract description 146
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 136
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 135
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 100
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 100
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 90
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 64
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 19
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 567
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 22
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 9
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 8
- 239000002585 base Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 6
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 229920000172 poly(styrenesulfonic acid) Polymers 0.000 description 4
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 4
- 229940005642 polystyrene sulfonic acid Drugs 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 2
- 238000000550 scanning electron microscopy energy dispersive X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 240000002989 Euphorbia neriifolia Species 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 1
- 238000000866 electrolytic etching Methods 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- -1 for example Polymers 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/042—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
- H01G9/0425—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material specially adapted for cathode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/0029—Processes of manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/048—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/15—Solid electrolytic capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/008—Terminals
- H01G9/012—Terminals specially adapted for solid capacitors
Abstract
Description
[第1態様]
本態様において、第1金属層は第1金属粒子を含み、第2金属層は、第2金属粒子および第2バインダ樹脂を含む。第1金属層は、バインダ樹脂を含まないか、あるいは、第1金属層に含まれるバインダ樹脂(第1バインダ樹脂)の体積割合が、第2金属層に含まれるバインダ樹脂(第2バインダ樹脂)の体積割合より小さい。これにより、第1金属粒子は、カーボン層に含まれるカーボン粒子と容易に接触することができて、第1金属層とカーボン層との間の接触抵抗が小さくなる。
本態様において、第1金属層は第1金属粒子を含み、第2金属層は第2金属粒子を含む。ただし、第1金属層に含まれる第1金属粒子の体積割合は、第2金属層に含まれる第2金属粒子の体積割合より大きい。これにより、第1金属粒子は、カーボン層に含まれるカーボン粒子と容易に接触することができて、第1金属層とカーボン層との間の接触抵抗が小さくなる。
本態様において、第1金属層は第1金属粒子を含み、第2金属層は第2金属粒子を含み、陰極引出層の法線方向からみたとき、第2金属層は第1金属層の周縁の少なくとも一部を覆っており、第1金属粒子の平均粒子径は、第2金属粒子の平均粒子径より小さい。
(第1金属層)
第1金属層は、カーボン層に隣接しており、第1金属粒子を含む。
第1金属粒子は特に限定されない。導電性の観点から、第1金属粒子は銀を含んでよい。第1金属粒子の少なくとも一部は、第1金属層において、凝集していてよく、互いに融着していてよく、焼結していてもよい。
第2金属層は、第1金属層の少なくとも一部を覆い、第2金属粒子を含む。
第2金属粒子は特に限定されない。導電性の観点から、第2金属粒子は銀を含んでよい。
陰極引出層14は、固体電解質層(図示せず)の少なくとも一部を覆うカーボン層140と、カーボン層140の少なくとも一部を覆う第1金属層141と、第1金属層141の少なくとも一部を覆う第2金属層142と、を備える。
第1金属層のカーボン層とは反対側の主面に、第2金属層以外の第3層が配置されてもよい。第3層は、第1金属層と第2金属層との間に介在してもよいし、最外に配置されてもよい。
図4は、本発明の一実施形態に係る電解コンデンサの構造を模式的に示す断面図である。
電解コンデンサ100は、コンデンサ素子10と、コンデンサ素子10を封止する外装体20と、外装体20の外部にそれぞれ少なくともその一部が露出する陽極リード端子30および陰極リード端子40と、を備えている。
陽極体は、導電性材料として弁作用金属を含む箔(金属箔)または弁作用金属を含む多孔質焼結体を含む。多孔質焼結体からは、陽極ワイヤーを植立させる。陽極ワイヤーは、陽極リード端子との接続に用いられる。弁作用金属としては、チタン、タンタル、アルミニウムおよびニオブ等が挙げられる。陽極体は、一種、または二種以上の上記弁作用金属を含んでいてもよい。陽極体は、弁作用金属を、弁作用金属を含む合金または弁作用金属を含む化合物等の形態で含んでいてもよい。金属箔である陽極体の厚みは特に限定されず、例えば、15μm以上、300μm以下である。多孔質焼結体である陽極体の厚みは特に限定されず、例えば、15μm以上、5mm以下である。
誘電体層は、例えば、陽極体の表面を、化成処理等により陽極酸化することで形成される。そのため、誘電体層は、弁作用金属の酸化物を含み得る。例えば、弁作用金属としてアルミニウムを用いた場合、誘電体層はAl2O3を含み、弁作用金属としてタンタルを用いた場合、誘電体層はTa2O5を含む。なお、誘電体層はこれに限らず、誘電体として機能するものであればよい。
固体電解質層は、誘電体層の少なくとも一部を覆うように形成されていればよく、誘電体層の表面全体を覆うように形成されていてもよい。
陰極引出層は、固体電解質層の少なくとも一部を覆うカーボン層と、カーボン層の少なくとも一部を覆う上記第1金属層と、第1金属層を覆う上記第2金属層と、を備える。
陽極リード端子および陰極リード端子の材質は、電気化学的および化学的に安定であり、導電性を有するものであれば特に限定されず、金属であっても非金属であってもよい。これらの形状も特に限定されない。
外装体は、陽極リード端子と陰極リード端子とを電気的に絶縁するために設けられており、絶縁性の材料(外装体材料)から構成されている。外装体材料は、例えば、熱硬化性樹脂を含む。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、不飽和ポリエステル等が挙げられる。外装体材料は、フィラー、硬化剤、重合開始剤、および/または触媒などを含んでもよい。
上記の電解コンデンサは、陽極体の少なくとも一部を覆うように誘電体層を形成する工程(S2)と、誘電体層の少なくとも一部を覆うように固体電解質層を形成する工程(S3)と、固体電解質層の少なくとも一部にカーボンペーストを付着させてカーボン層を形成する工程(S4)と、カーボン層の少なくとも一部に第1金属ペーストを付着させる工程(S5)と、第1金属ペーストの少なくとも一部を覆うように、第2金属ペーストを付着させる工程(S6)と、を有する。
図5は、本実施形態に係る電解コンデンサの製造方法を示すフローチャートである。
以下、各工程についてより詳細に説明する。
陽極体は、例えば、弁作用金属を含む箔状または板状の基材の表面を粗面化することにより準備することができる。粗面化は、基材表面に凹凸を形成できればよく、例えば、基材表面をエッチング(例えば、電解エッチング)することにより行ってもよい。
また、弁作用金属の粉末を所望の形状(例えば、ブロック状)に成形して成形体を得た後、この成形体を焼結することで、多孔質構造の陽極体を形成してもよい。
誘電体層は、例えば、陽極体を陽極酸化することにより形成される。陽極酸化は、公知の方法、例えば、化成処理などにより行うことができる。化成処理は、例えば、陽極体を化成液中に浸漬することにより、陽極体の表面に化成液を含浸させ、陽極体をアノードとして、化成液中に浸漬したカソードとの間に電圧を印加することにより行うことができる。
誘電体層が形成された陽極体に、例えば、導電性高分子を含む処理液を付着させた後、乾燥させて固体電解質層を形成する。処理液は、さらにドーパントなどの他の成分を含んでもよい。導電性高分子には、例えば、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)が用いられる。ドーパントには、例えば、ポリスチレンスルホン酸(PSS)が用いられる。処理液は、例えば、導電性高分子の分散液または溶液である。分散媒(溶媒)としては、例えば、水、有機溶媒、またはこれらの混合物が挙げられる。固体電解質層は、導電性高分子の原料モノマーを、誘電体層上で化学重合および/または電解重合させることにより形成してもよい。
カーボン層は、カーボンペーストを用いて形成される。
カーボンペーストは、炭素粒子および分散媒を含む。分散媒としては、水、有機媒体、またはこれらの混合物が使用される。カーボンペーストは、必要に応じて、バインダ樹脂および/または添加剤などを含むことができる。
カーボン層の少なくとも一部に第1金属ペーストを付着させる。これにより、第1金属層が形成される。あるいは、後述するように、第1金属ペーストを乾燥および/または加熱することにより、第1金属層が形成される。
第1金属ペーストの少なくとも一部を覆うように、第2金属ペーストが付着される。これにより、第1金属層の少なくとも一部を覆う第2金属層が形成される。このとき、第2金属ペーストは、第1金属ペーストの周縁の少なくとも一部を覆うように付着されてよい。第1金属ペーストの周縁は、例えば、第1金属ペーストの外縁から内側に向かって、第1金属ペーストの最少の幅の5%までの領域である。第2金属ペーストは、第1金属ペーストを付着させる方法として記載したのと同様の方法により、第1金属ペーストに付着させることができる。
陽極体に陽極リード端子を電気的に接続し、陰極引出層に陰極リード端子を電気的に接続する。陽極体と陽極リード端子との電気的な接続は、例えば、これらを溶接することにより行われる。陰極引出層と陰極リード端子との電気的な接続は、例えば、陰極引出層と陰極リード端子とを、導電性の接着層を介して接着させることにより行われる。
コンデンサ素子およびリード端子の一部を外装体で覆う。より具体的には、コンデンサ素子とリード端子とを電気的に接続した後、コンデンサ素子およびリード端子の一部を、樹脂外装体を構成する樹脂で覆うことにより封止することができる。
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
下記の要領で、図4に示す電解コンデンサを20個作製し、その特性を評価した。この電解コンデンサは、第1態様および第2態様に対応する。
基材としてアルミニウム箔(厚み100μm)を準備し、アルミニウム箔の表面にエッチング処理を施し、陽極体を得た。陽極体を化成液に浸して70Vの直流電圧を20分間印加することにより、陽極体の表面に酸化アルミニウム(Al2O3)を含む誘電体層を
形成した。
第1金属層および第2金属層の厚みをそれぞれ10μmにしたこと以外は、実施例1と同様にして、電解コンデンサを20個作製した。
第2金属ペーストのみを塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、電解コンデンサY1を20個作製した。形成された第2金属層の厚みは10μmであった。
第1金属ペーストに替えて、銀粒子(平均粒子径80nm、含有量約83.2質量%)とバインダ樹脂(エポキシ樹脂、含有量約4.4質量%)と溶媒(ブチルカルビトール)とを含む比較金属ペーストを塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、電解コンデンサを20個作製した。
比較例2で調製された比較金属ペーストのみを塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、電解コンデンサY3を20個作製した。形成された比較金属層の厚みは5μmであった。
第1金属ペーストのみを塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、電解コンデンサY4を20個作製した。形成された第1金属層の厚みは5μmであった。
[ESR値]
20℃の環境下で、4端子測定用のLCRメータを用いて、電解コンデンサの周波数100kHzにおけるESR値(mΩ)を測定し、その平均値を求めた。電解コンデンサY1の平均のESR値(A0)に対する電解コンデンサX1、X2、Y2〜Y4の平均のESR値(A)を下記式により求めた。評価結果を表1に示す。
ESR相対値(%)=100×(A−A0)/A0
実施例1で作製したコンデンサ素子を6枚積層したこと以外は、実施例1と同様にして、電解コンデンサX3を20個作製した。
比較例1で作製したコンデンサ素子を7枚積層したこと以外は、実施例1と同様にして、電解コンデンサY5を20個作製した。
第1金属層および第2金属層を、図2Aおよび図2Bに示すように形成したこと以外は、実施例1と同様にして電解コンデンサX4を20個作製した。電解コンデンサX4は、第3態様に対応している。第1金属層は、陽極体の主面の周縁に対応しないように形成されている。第1金属層の面積S1に対する第2金属層の面積S2の比(平均値):S2/S1は、1.35であった。
第1金属層および第2金属層を、図3Aおよび図3Bに示すように形成したこと以外は、実施例1と同様にして電解コンデンサX5を20個作製した。電解コンデンサX5は、第3態様に対応している。第1金属層の第1端部以外の端部は、陽極体の主面の周縁にまで形成されている。第2金属層は、第1金属層の第1端部を超える位置まで延びている。第1金属層の面積S1に対する第2金属層の面積S2の比(平均値):S2/S1は、1.19であった。
第2金属層の面積を第1金属層の面積より小さくしたこと以外、実施例1と同様にしてコンデンサ素子y6を10個作製した。ただし、第1金属層の第1端部以外の端部は、第2金属層により覆った。第1金属層の面積S1に対する第2金属層の面積S2の比(平均値):S2/S1は、0.83であった。
JIS H 8504に準じてテープ試験を行い、第1金属層の剥離の有無を評価した。結果を表3に示す。ただし、テープ試験には、ポリエステル基材を備える粘着テープを用いた。表3には、10個のコンデンサ素子のうち、剥離が生じたコンデンサ素子の数を示した。
10、10A、10B:コンデンサ素子
11:陽極体
12:誘電体層
13:固体電解質層
14:陰極引出層
140:カーボン層
141:第1金属層
141a:第1端部
1411:第1金属粒子
1412:バインダ樹脂または空隙
142:第2金属層
142a:第2端部
1421:第2金属粒子
1422:バインダ樹脂
20:外装体
30:陽極リード端子
40:陰極リード端子
50:接着層
陰極引出層14は、固体電解質層(図示せず)の少なくとも一部を覆うカーボン層140と、カーボン層140の少なくとも一部を覆う第1金属層141と、第1金属層141の少なくとも一部を覆う第2金属層142と、を備える。
上記の電解コンデンサの製造方法は、陽極体の少なくとも一部を覆うように誘電体層を形成する工程(S2)と、誘電体層の少なくとも一部を覆うように固体電解質層を形成する工程(S3)と、固体電解質層の少なくとも一部にカーボンペーストを付着させてカーボン層を形成する工程(S4)と、カーボン層の少なくとも一部に第1金属ペーストを付着させる工程(S5)と、第1金属ペーストの少なくとも一部を覆うように、第2金属ペーストを付着させる工程(S6)と、を有する。
第1金属層および第2金属層の厚みをそれぞれ10μmにしたこと以外は、実施例1と同様にして、電解コンデンサX2を20個作製した。
実施例1の第1金属ペーストに替えて、銀粒子(平均粒子径80nm、含有量約83.2質量%)とバインダ樹脂(エポキシ樹脂、含有量約4.4質量%)と溶媒(ブチルカルビトール)とを含む実施例3の第1金属ペーストを塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、電解コンデンサX3を20個作製した。
実施例3で調製された第1金属ペーストのみを塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、電解コンデンサY2を20個作製した。形成された第1金属層の厚みは5μmであった。
実施例1で調製された第1金属ペーストのみを塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、電解コンデンサY3を20個作製した。形成された第1金属層の厚みは5μmであった。
[ESR値]
20℃の環境下で、4端子測定用のLCRメータを用いて、電解コンデンサの周波数100kHzにおけるESR値(mΩ)を測定し、その平均値を求めた。電解コンデンサY1の平均のESR値(A0)に対する電解コンデンサX1〜X3、Y2、Y3の平均のESR値(A)の変化率(ESR相対値)を下記式により求めた。評価結果を表1に示す。
ESR相対値(%)=(A−A0)/A0×100
実施例1で作製したコンデンサ素子を6枚積層したこと以外は、実施例1と同様にして、電解コンデンサX4を20個作製した。
比較例1で作製したコンデンサ素子を7枚積層したこと以外は、実施例1と同様にして、電解コンデンサY4を20個作製した。
第1金属層および第2金属層を、図2Aおよび図2Bに示すように形成したこと以外は、実施例1と同様にして電解コンデンサX5を20個作製した。電解コンデンサX5は、第3態様に対応している。第1金属層は、陽極体の主面の周縁から離れるように形成されている。電解コンデンサX5における第1金属層の面積S1に対する第2金属層の面積S2の比(S2/S1)の平均値は、1.35であった。
第1金属層および第2金属層を、図3Aおよび図3Bに示すように形成したこと以外は、実施例1と同様にして電解コンデンサX6を20個作製した。電解コンデンサX6は、第3態様に対応している。第1金属層の第1端部以外の端部は、陽極体の主面の周縁にまで形成されている。第2金属層は、第1金属層の第1端部を超える位置まで延びている。電解コンデンサX6における第1金属層の面積S1に対する第2金属層の面積S2の比(S2/S1)の平均値は、1.19であった。
第2金属層の面積を第1金属層の面積より小さくしたこと以外、実施例1と同様にしてコンデンサ素子y5を10個作製した。ただし、第1金属層の第1端部以外の端部は、第2金属層により覆った。コンデンサ素子y5において第1金属層の面積S1に対する第2金属層の面積S2の比(S2/S1)の平均値は、0.83であった。
JIS H 8504に準じてテープ試験を行い、第1金属層の剥離の有無を評価した。結果を表3に示す。ただし、テープ試験には、ポリエステル基材を備える粘着テープを用いた。表3には、実施例5、実施例6、比較例5のそれぞれの10個のコンデンサ素子のうち、剥離が生じたコンデンサ素子の数を示した。
Claims (15)
- 陽極体と、前記陽極体の少なくとも一部を覆う誘電体層と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、前記固体電解質層の少なくとも一部を覆う陰極引出層と、を備えるコンデンサ素子を含み、
前記陰極引出層は、前記固体電解質層の少なくとも一部を覆うカーボン層と、前記カーボン層の少なくとも一部を覆う第1金属層と、前記第1金属層の少なくとも一部を覆う第2金属層と、を備え、
前記第1金属層は、第1金属粒子を含み、
前記第2金属層は、第2金属粒子および第2バインダ樹脂を含み、
前記第1金属層は、バインダ樹脂を含まないか、あるいは、第1バインダ樹脂を、前記第2金属層に含まれる前記第2バインダ樹脂の体積割合より小さい体積割合で含む、電解コンデンサ。 - 前記第1金属層に含まれる前記第1金属粒子の体積割合は、前記第2金属層に含まれる前記第2金属粒子の体積割合より大きい、請求項1に記載の電解コンデンサ。
- 陽極体と、前記陽極体の少なくとも一部を覆う誘電体層と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、前記固体電解質層の少なくとも一部を覆う陰極引出層と、を備えるコンデンサ素子を含み、
前記陰極引出層は、前記固体電解質層の少なくとも一部を覆うカーボン層と、前記カーボン層の少なくとも一部を覆う第1金属層と、前記第1金属層の少なくとも一部を覆う第2金属層と、を備え、
前記第1金属層は、第1金属粒子を含み、
前記第2金属層は、第2金属粒子を含み、
前記第1金属層に含まれる前記第1金属粒子の体積割合は、前記第2金属層に含まれる前記第2金属粒子の体積割合より大きい、電解コンデンサ。 - 前記第2金属層は、さらに第2バインダ樹脂を含み、
前記第1金属層は、バインダ樹脂を含まないか、あるいは、第1バインダ樹脂を、前記第2金属層に含まれる前記第2バインダ樹脂の体積割合より小さい体積割合で含む、請求項3に記載の電解コンデンサ。 - 前記第2金属層の面積は、前記第1金属層の面積より大きい、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
- 前記第1金属粒子の平均粒子径は、前記第2金属粒子の平均粒子径より小さい、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
- 陽極体と、前記陽極体の少なくとも一部を覆う誘電体層と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、前記固体電解質層の少なくとも一部を覆う陰極引出層と、を備えるコンデンサ素子を含み、
前記陰極引出層は、前記固体電解質層の少なくとも一部を覆うカーボン層と、前記カーボン層の少なくとも一部を覆う第1金属層と、前記第1金属層の少なくとも一部を覆う第2金属層と、を備え、
前記第1金属層は、第1金属粒子を含み、
前記第2金属層は、第2金属粒子を含み、
前記第2金属層は、前記第1金属層の周縁の少なくとも一部を覆っており、
前記第1金属粒子の平均粒子径は、前記第2金属粒子の平均粒子径より小さい、電解コンデンサ。 - 前記第2金属層は、前記第1金属層の全体を覆っている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
- 前記陽極体のエッジに対応するカーボン層の少なくとも一部は、前記第2金属層に接している、請求項1〜8のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
- 前記陽極体のエッジに対応するカーボン層は、前記第1金属層に覆われていない、請求項1〜9のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
- 前記第1金属粒子は銀を含み、
前記第2金属粒子は銀を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。 - 前記第1金属粒子の平均粒子径は、1nm以上、1μm以下である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
- 前記第1金属層に含まれる前記第1金属粒子の少なくとも一部は、互いに焼結している、請求項1〜12のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
- 陽極体の少なくとも一部を覆うように誘電体層を形成する工程と、
前記誘電体層の少なくとも一部を覆うように固体電解質層を形成する工程と、
前記固体電解質層の少なくとも一部にカーボンペーストを付着させてカーボン層を形成する工程と、
前記カーボン層の少なくとも一部に第1金属ペーストを付着させる工程と、
前記第1金属ペーストの少なくとも一部を覆うように、第2金属ペーストを付着させる工程と、を有し、
前記第1金属ペーストは、第1金属粒子を含み、
前記第2金属ペーストは、第2金属粒子および第2バインダ樹脂を含み、
前記第1金属ペーストは、バインダ樹脂を含まないか、あるいは、第1バインダ樹脂を、前記第2金属ペーストの固形分に占める前記第2バインダ樹脂の質量割合より小さい質量割合で含む、電解コンデンサの製造方法。 - 陽極体の少なくとも一部を覆うように誘電体層を形成する工程と、
前記誘電体層の少なくとも一部を覆うように固体電解質層を形成する工程と、
前記固体電解質層の少なくとも一部にカーボンペーストを付着させてカーボン層を形成する工程と、
前記カーボン層の少なくとも一部に第1金属ペーストを付着させる工程と、
前記第1金属ペーストの少なくとも一部を覆うように、第2金属ペーストを付着させる工程と、を有し、
前記第1金属ペーストは、第1金属粒子を含み、
前記第2金属ペーストは、第2金属粒子を含み、
前記第1金属粒子の平均粒子径は、前記第2金属粒子の平均粒子径より小さく、
前記第2金属ペーストは、前記第1金属ペーストの周縁の少なくとも一部を覆うように付着される、電解コンデンサの製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018244468 | 2018-12-27 | ||
JP2018244468 | 2018-12-27 | ||
PCT/JP2019/048472 WO2020137548A1 (ja) | 2018-12-27 | 2019-12-11 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020137548A1 true JPWO2020137548A1 (ja) | 2021-11-11 |
Family
ID=71127096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020563044A Pending JPWO2020137548A1 (ja) | 2018-12-27 | 2019-12-11 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11508528B2 (ja) |
JP (1) | JPWO2020137548A1 (ja) |
CN (1) | CN113228211B (ja) |
WO (1) | WO2020137548A1 (ja) |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4166286A (en) * | 1976-06-23 | 1979-08-28 | Boissonnault John G | Encapsulated plannar chip capacitor |
JP2003173937A (ja) * | 2001-12-05 | 2003-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサ |
JP4767479B2 (ja) | 2003-03-17 | 2011-09-07 | ニチコン株式会社 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
JP4870327B2 (ja) * | 2003-09-11 | 2012-02-08 | ホリストン ポリテック株式会社 | 固体電解コンデンサ |
JP2006013031A (ja) | 2004-06-24 | 2006-01-12 | Nichicon Corp | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
JP4624017B2 (ja) * | 2004-07-07 | 2011-02-02 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
JP4508945B2 (ja) * | 2005-05-26 | 2010-07-21 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
JP2008010719A (ja) | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Nichicon Corp | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
JP2008300464A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体電解コンデンサ |
JP2009170897A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体電解コンデンサ |
JP5252421B2 (ja) * | 2008-04-03 | 2013-07-31 | Avxタンタルアジア株式会社 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
JP5278709B2 (ja) * | 2009-12-04 | 2013-09-04 | 株式会社村田製作所 | 導電性樹脂組成物およびチップ型電子部品 |
KR101240788B1 (ko) * | 2010-11-15 | 2013-03-11 | 삼성전기주식회사 | 콘덴서 소자 및 그 제조방법 |
JP5892803B2 (ja) | 2012-02-13 | 2016-03-23 | Necトーキン株式会社 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
WO2016125484A1 (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
-
2019
- 2019-12-11 CN CN201980085640.8A patent/CN113228211B/zh active Active
- 2019-12-11 US US17/299,773 patent/US11508528B2/en active Active
- 2019-12-11 JP JP2020563044A patent/JPWO2020137548A1/ja active Pending
- 2019-12-11 WO PCT/JP2019/048472 patent/WO2020137548A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113228211B (zh) | 2022-11-18 |
WO2020137548A1 (ja) | 2020-07-02 |
CN113228211A (zh) | 2021-08-06 |
US11508528B2 (en) | 2022-11-22 |
US20220122779A1 (en) | 2022-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6285138B2 (ja) | 固体電解コンデンサ | |
JP7304543B2 (ja) | 電解コンデンサおよびその製造方法 | |
WO2022044939A1 (ja) | 固体電解コンデンサ素子および固体電解コンデンサ | |
JP5788282B2 (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
JP5861049B2 (ja) | 固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法 | |
JP5623214B2 (ja) | 固体電解コンデンサ | |
JP5020020B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
JP5611745B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法および固体電解コンデンサ | |
JP7108811B2 (ja) | 電解コンデンサおよびその製造方法 | |
CN108780705B (zh) | 固体电解电容器 | |
WO2021172272A1 (ja) | コンデンサ素子および電解コンデンサ | |
JPWO2020137548A1 (ja) | 電解コンデンサおよびその製造方法 | |
JP7382591B2 (ja) | 電解コンデンサおよびその製造方法 | |
JP4624017B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
JP6273492B2 (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
JP2021119593A (ja) | コンデンサ素子および電解コンデンサ、ならびにコンデンサ素子の製造方法 | |
KR102078008B1 (ko) | 고체 전해커패시터, 그 제조방법 및 칩형 전자부품 | |
JP6476410B2 (ja) | 電解コンデンサ | |
WO2023120383A1 (ja) | 電解コンデンサおよびその製造方法 | |
WO2021172123A1 (ja) | 電解コンデンサおよび電解コンデンサの導電層形成用ペースト | |
JP2022039775A (ja) | 固体電解コンデンサ素子および固体電解コンデンサ | |
JP2023147908A (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
JP2022131169A (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
JP5419794B2 (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
JP2004363575A (ja) | 固体電解コンデンサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210520 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20220713 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20220714 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221017 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231121 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240318 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240416 |