KR20120031870A - 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터 - Google Patents

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KR20120031870A
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Abstract

고체전해질 캐패시터 소자를 포함하는 캐패시터는 제공된 애노드, 유전체 및 고체전해질을 포함한다. 애노드리드는 상기 애노드로부터 연장하며, 애노드 말단부와 전기적으로 연결된다. 상기 애노드 말단부는 직립부를 포함하며, 상기 직립부는 둘 이상의 섹션들을 갖기 위해 축에 대해 굽혀지거나 접혀진다.
애노드 말단부의 "접힘(folded)" 배치의 결과, 직립부와 이와 결부된 슬롯의 전체 두께가 증가하며, 그로 인해, 말단부는 기계적 지지와 안정성의 향상을 애노드리드에 제공한다.
이는 특히 애노드리드의 높이 및/또는 폭이 약 100㎛이상, 몇몇 실시예에서는 약 200㎛이상, 몇몇 실시예에서는 약 250㎛ 내지 약 1000㎛와 같이, 더 두꺼운 애노드리드에서 바람직하다.

Description

애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터 {SOLID ELECTROLYTIC CAPACITOR WITH IMPROVED ANODE TERMINATION}
본 발명은 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터에 관한 것이다.
고체전해질 캐패시터(예를 들면, 탄탈럼(tantalum) 캐패시터)는 전자회로의 소형화에 기여하고, 극한 환경에서 회로의 작동을 가능하게 한다. 많은 종래의 고체전해질 캐패시터는 말단부들과 함께 형성되며, 말단부들은 인쇄회로기판 상에 표면실장될 수 있다.
예를 들면, 애노드 말단부들은 보통 캐패시터 소자를 향해 위쪽으로 금속 리드프레임의 한 부분을 들어올림으로서 형성된다. 그 다음에, 리드프레임의 들어올려진 부분은 애노드로부터 연장하는 와이어에 결합될 수 있다.
그러나, 이런 종래의 말단부들이 갖는 문제는, 보통 상대적으로 두꺼운 애노드리드 와이어들과 안정적인 연결을 형성하기 어렵고, 이는 전기적 성능에 부정적인 영향을 가질 수 있다는 것이다.
따라서, 현재 고체전해질 캐패시터에 사용하기 위해 개선된 애노드 말단부에 대한 필요성이 존재하며, 특히, 상대적으로 두꺼운 애노드리드 와이어에 적용할 필요가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래와 달리, 말단부가 상대적으로 두꺼운 애노드리드 와이어들과 안정적인 연결을 형성하기 어렵고, 그로 인해, 전기적 성능에 부정적인 영향을 갖는 문제를 해결할 수 있는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상면, 하면, 전면 및 후면을 형성한 캐패시터 소자가 개시된다. 상기 캐패시터 소자는 애노드, 상기 애노드를 덮는 유전체층 및 상기 유전체층을 덮는 캐소드를 포함하며, 상기 유전체층은 고체전해질을 포함하고, 애노드리드는 상기 애노드와 전기적으로 연결된다. 또한, 캐소드 말단부는 상기 캐소드에 전기적으로 연결된다.
상기 캐패시터는 제1부 및 제2부를 포함하는 애노드말단부를 포함하며, 상기 제1부는 상기 캐패시터 소자의 하면에 실질적으로 평행하고, 상기 제2부는 적어도두 개의 섹션들을 형성하기 위해 접히며, 상기 섹션들은 상기 애노드말단부의 제1부에 실질적으로 수직한다. 또한, 슬롯은 상기 섹션들을 통해 연장하고, 상기 애노드리드를 수용한다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 캐패시터를 형성하기 위한 방법이 개시된다. 상기 캐패시터를 형성하기 위한 방법은 리드프레임을 제공하는 단계;를 포함하며, 상기 리드프레임은 애노드 말단부 및 캐소드 말단부를 포함한다.
상기 애노드 말단부는 베이스 및 상기 베이스로부터 연장하는 탭을 포함하며, 상기 탭은 리세스를 정의한다.
상기 탭은 위쪽 방향으로 접히며, 그 후, 상기 위쪽을 향해 위치된 탭은 직립부를 형성하기 위해 아래쪽 방향으로 축을 따라 접히고, 상기 직립부는 적어도 두 개의 섹션들을 갖고, 상기 섹션들은 상기 베이스에 실질적으로 수직한다. 또한, 슬롯은 상기 섹션들을 통해 연장한다.
캐패시터 소자는 상기 애노드리드가 상기 슬롯에 의해 수용되도록 상기 리드프레임 상에 위치된다.
본 발명의 다른 특징 및 형태는 이하에서 더 구체적으로 살펴본다.
본 발명의 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터에 따르면, 종래와 달리, 말단부가 상대적으로 두꺼운 애노드리드 와이어들과 안정적인 연결을 형성하기 어렵고, 그로 인해, 전기적 성능에 부정적인 영향을 갖는 문제를 해결할 수 있는 장점이 있다.
당해 기술분야에서 숙련된 자에게 최선인 방식을 포함하는 본 발명의 전체 및 적법한(enabling) 개시는, 이하에 동반하는 도면에 대한 언급을 포함하는 이하 명세서에서 더 자세히 설명한다.
도 1은 애노드 말단부 및 캐소드 말단부에 연결되는 캐패시터 소자의 일실시예의 사시도
도 2는 본 발명에서 사용하는 리드프레임의 일실시예의 사시도
도 3은 도 2의 리드프레임에서, 애노드 말단부와 캐소드 말단부의 부분들이 위쪽으로 굽은 리드프레임의 사시도
도 4는 도 3의 리드프레임에서, 애노드 말단부의 또다른 부분이 아래쪽으로 굽은 리드프레임의 사시도
도 5는 본 발명의 캐패시터의 일실시예의 측면도
본 명세서와 도면에서의 기준문자(reference characters)의 반복사용은 같거나 유사한 본 발명의 요소 또는 특징을 대표하기 위해 의도된다.
본 고찰은 바람직한 실시예들만의 설명으로, 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자에 의해 이해되며, 본 발명의 더 넓은 형태를 제한하고자 의도된 것이 아니다.
개략적으로, 본 발명은 고체전해질 캐패시터 소자를 포함하는 캐패시터에 관한 것으로, 고체전해질 캐패시터 소자는 애노드, 유전체층 및 고체전해질을 포함한다. 애노드리드는 애노드로부터 연장하고, 애노드 말단부와 전기적으로 연결된다. 애노드 말단부는 직립부를 포함하며, 직립부는 둘 이상의 섹션들을 갖기 위해 축에 대해 접히거나 굽혀진다.
슬롯(예를 들면, U자 형태)은 애노드리드를 수용하기 위해, 직립부의 섹션들을 통해 연장한다. 애노드 말단부의 "접힘(folded)" 배치의 결과, 직립부와 이와 결부된 슬롯의 전체 두께가 증가하며, 그로 인해, 말단부는 기계적 지지와 안정성의 향상을 애노드리드에 제공한다. 이는 특히 애노드리드의 높이 및/또는 폭이 약 100㎛이상, 몇몇 실시예에서는 약 200㎛이상, 몇몇 실시예에서는 약 250㎛ 내지 약 1000㎛와 같이, 더 두꺼운 애노드리드에서 바람직하다.
도 1 및 도 5에 나타난 바와 같이, 캐패시터(30)의 일실시예는, 상면(37), 하면(39), 전면(36) 및 후면(38)을 갖는 캐패시터 소자(33)와 전기적으로 연결된 애노드 말단부(62) 및 캐소드 말단부(72)를 포함한다. 비록 명확히 도시되진 않았지만, 캐패시터 소자(33)는 애노드, 유전체층 및 고체전해질을 포함한다.
애노드는 약 5,000μF*V/g이상, 몇몇 실시예에서는 약 25,000μF*V/g이상, 몇몇 실시예에서는 약 40,000μF*V/g이상, 몇몇 실시예에서는 약 70,000 내지 200,000μF*V/g이상과 같이 높은 비전하(specific charge)를 갖는 밸브금속 조성물(valve metal composition)로부터 형성될 수 있다.
밸브금속 조성물은 탄탈럼(tantalum), 나이오븀(niobium), 알루미늄(aluminum), 하프늄(hafnium), 티타늄(titanium), 그 합금, 그 산화물 또는 그 질화물 등과 같은 밸브금속(즉, 산화할 수 있는 금속) 또는 밸브금속 기반의 화합물을 포함한다.
예를 들면, 밸브금속 조성물은, 산소에 대한 나이오븀의 원자비가 1:1.0±1.0, 몇몇 실시예에서는 1:1.0±0.3, 몇몇 실시예에서는 1:1.0±0.1, 몇몇 실시예에서는 1:1.0±0.05인 나이오븀산화물 같은 나이오븀의 전기전도성 산화물을 포함할 수 있다.
예를 들면, 나이오븀 산화물은 NbO0.7, NbO1.0, NbO1.1 및 NbO2일 수 있다.
바람직한 실시예에서, 밸브금속 조성물은 NbO1.0을 포함하며, NbO1.0은 전도성 나이오븀 산화물이고, 전도성 나이오븀 산화물은 고온에서 소결 (sintering)한 후에도, 화학적으로 안정하게 유지될 수 있다.
이런 밸브금속 산화물의 예는, 슈니터(Schnitter)의 미국공개특허 제2005/0019581호; 슈니터(Schnitter) 등의 미국공개특허 제2005/0103638호; 토마스(Thomas) 등의 미국공개특허 제2005/0013765호;뿐만 아니라, 피페(Fife)의 미국특허 제6,322,912호; 피페(Fife) 등의 미국특허 제6,391,275호; 피페(Fife) 등의 미국특허 제6,416,730호; 피페(Fife)의 미국특허 제6,527,937호; 킴멜(Kimmel) 등의 미국특허 제6,576,099호; 피페(Fife) 등의 미국특허 제6,592,740호; 킴멜(Kimmel) 등의 미국특허 제6,639,787호; 및 킴멜(Kimmel) 등의 미국특허 제7,220,397호;에서 제시된 바와 같다. 이들 참고문헌을 본원의 모든 목적을 위해 전체적으로 참고로 인용된다.
애노드를 형성하기 위하여, 일반적인 제조방법들이 이용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 먼저, 특정 입자크기를 갖는 탄탈럼(tantalum) 또는 나이오븀(niobium) 산화물파우더가 선택된다. 예를 들면, 입자들은 박편상(flaked), 각진 형상(angular), 덩어리상(nodular) 또는 이들의 혼합물이나 변형물 형상일 수 있다. 또한, 상기 입자들은 일반적으로, 적어도 약 60메쉬(mesh), 몇몇 실시예에서는 약 60메쉬 내지 약 325메쉬, 몇몇 실시예에서는 약 100메쉬 내지 약 200메쉬의 스크린 사이즈 분포(screen size distribution)를 갖는다.
또한, 입자들의 비표면적은 약 0.1m2/g 내지 약 10.0m2/g, 몇몇 실시예에서는 약 0.5m2/g 내지 약 5.0m2/g, 몇몇 실시예에서는 약 1.0 내지 약 2.0m2/g이다.
"비표면적"이란, 질소를 흡수가스로 제시한, 미국화학학회(American Chemical Society)의 저널 Vol.60, 1938, p.309의 브루아마뉴(Bruanauer), 엠멧(Emmet) 및 텔러(Teller)의 물리적 가스 흡착방법(B.E.T)에 의해 결정된 표면적을 의미한다.
또한, 부피(스콧(scott))밀도(bulk density)는 일반적으로 약 0.1g/cm3 내지 5.0g/cm3, 몇몇 실시예에서는 약 0.2g/cm3 내지 약 4.0g/cm3, 몇몇 실시예에서는 약 0.5g/cm3 내지 3.0g/cm3이다.
애노드를 제조하기 위해, 다른 성분들이 전기전도성 입자에 추가될 수 있다. 예를 들면, 전기전도성 입자들은 선택적으로 바인더 및/또는 윤활제(lubricant)와 함께 혼합될 수 있다. 이는 애노드바디를 형성하기 위해 눌러질 때, 입자들이 적절하게 서로 부착되도록 하기 위함이다.
적합한 바인더는 캠퍼(camphor), 스테아릭(stearic), 기타 비누 지방산(soapy fatty acids), 카보왁스(carbowax)(유니언카바이드,union carbide), 글립탈(glyptal)(제너럴 일렉트릭,general electric), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohols), 나프탈렌(naphthalene), 식물성왁스(vegetable wax) 및 마이크로왁스(microwaxes)(정제된 파라핀)을 포함할 수 있다.
바인더는 용매에 분산되고 용해될 수 있다. 바람직한 용매는 물 및 알콜 등을 포함할 수 있다.
사용시에, 바인더 및/또는 윤활제의 함량은 총량 대비, 약 0.1중량% 내지 약 8중량%로 다양할 수 있다. 그러나, 바인더와 윤활제는 본 발명에서 요구되지 않는다는 것으로 이해되어야 한다.
이렇게 만들어진 파우더는 모든 종래의 파우더 프레스몰드를 사용하여 다져질(compact) 수 있다. 예를 들면, 상기 프레스 몰드는 다이(die) 및 하나 또는 다수의 펀치들을 사용하는 단일 스테이션 컴팩션 프레스(single station compaction press)가 될 수 있다.
그렇지 않으면, 다이와 단일 하펀치(single lower punch)만을 사용하는 앤빌(anvil)타입 컴팩션 프레스 몰드가 사용될 수 있다.
단일 스테이션 컴팩트 프레스몰드는 여러 기본타입에서 이용할 수 있다. 여기서, 기본타입은 다양한 능력을 갖는 캠(cam), 토글(toggle)/너클(knuckle) 및 편심(eccentric)/기형(crank) 프레스와 같다. 여기서, 다양한 능력이란, 단일 액션, 더블 액션, 플로팅 다이(floating die), 이동가능한 압반(movable platen), 대향램(opposed ram), 스크류(screw), 임펙트(impact) 핫프레싱(hot pressing), 압인가공(coining) 또는 사이징(sizing)과 같다.
파우더는 애노드리드(예를 들면, 탄탈럼 와이어) 주위에서 다져질 수 있다. 그렇지 않으면, 애노드바디의 소결 및/또는 프레싱 다음에, 애노드리드가 애노드바디에 부착(예를 들면, 결합)되기도 한다.
압착후에, 모든 바인더/윤활제는 특정 온도(예를 들면, 약 150℃ 내지 약 500℃)의 진공환경하에서 수 분간 상기 형성된 펠렛(pellet)을 가열함으로써 제거될 수 있다. 또한, 그렇지 않으면, 비솝(Bishop) 등의 미국등록특허 제6,197,252호에 제시된 바와 같이, 바인더/윤활제는 상기 펠렛과 수용액을 접촉시킴으로써 제거될 수 있다. 상기 참고문헌은 본원의 모든 목적을 위해 전체적으로 참고로 인용된다.
그 후에, 펠렛은 다공성 필수물질(porous, integral mass)을 형성하기 위해 소결된다. 예를 들면, 몇몇 실시예에서, 펠렛은 진공 또는 비활성 분위기하에, 약 1200℃ 내지 약 2000℃, 일실시예에서는 약 1500℃ 내지 1800℃의 온도에서 소결될 수 있다.
소결한 직후에, 펠렛은 상기 입자들간의 결합이 증가하여, 수축한다.
상기 언급된 기술에 더하여, 갈바그니(galvagni)의 미국등록특허 제4,085,435호, 스터르머(Sturmer) 등의 미국등록특허 제4,945,452호, 갈바그니(galvagni)의 미국등록특허 제5,198,968호, 살리스버리(Salisbury)의 미국등록특허 제5,357,399호, 갈바그니(galvagni) 등의 미국등록특허 제5,394,295호, 컬카르니(Kulkarni)의 미국등록특허 제5,495,386호 및 피페(Fife)의 미국등록특허 제6,322,912호에 제시된 바와 같은, 애노드바디의 제조를 위한 그 밖의 모든 기술은 본 발명에 부합되게 활용될 수 있다. 상기 참고문헌은 본원의 모든 목적을 위해 전체적으로 참고로 인용된다.
비록 요구되지 않지만, 애노드의 두께는 캐패시터의 전기적 성능을 향상시키기 위해 선택될 수 있다. 예를 들면, 애노드의 두께는 약 4mm이하, 몇몇 실시예에서는, 약 0.05mm 내지 약 2mm, 몇몇 실시예에서는, 약 0.1mm 내지 약 1mm일 수 있다.
또한, 애노드의 형상은 얻어지는 캐패시터의 전기적 성능을 향상시키기 위해 선택될 수 있다. 예를 들면, 애노드의 형상은 커브형, 사인파형(sinusoidal), 직사각형(rectangular), U자형, V자형 등일 수 있다.
또한, 애노드는 "플루트(fluted)"형(기둥에 홈을 판 모양)을 가지며, 상기 플루트형상 안에 하나 또는 그 이상의 도량형(furrows), 그루브형(grooves), 함몰형(depressions) 또는 톱니형(indentations) 홈을 포함하고, 이러한 형상으로 인해, 부피에 대한 표면적비를 증가시켜, ESR을 최소화하고, 캐패시턴스의 주파수응답을 확대한다.
이러한 "플루트" 애노드는, 예를 들어, 웨버(Webber) 등의 미국등록특허 제6,191,936호, 마에다(Maeda) 등의 미국등록특허 제5,949,639호 및 부에르가우르트(Bourgault) 등의 미국등록특허 제3,345,545호와, 한(Hahn) 등의 미국공개특허 제2005/0270725호에 제시되어 있으며, 상기 참고문헌은 본원의 모든 목적을 위해 전체적으로 참고로 인용된다.
또한, 애노드리드(16)(예를 들면, 와이어, 시트 등)는 애노드와 전기적으로 연결된다. 애노드리드(16)는 일반적으로, 모든 전기전도성 물질로부터 형성되며, 상기 전기전도성 물질은, 탄탈럼(tantalum), 나이오븀(niobium), 니켈(nickel), 알루미늄(aluminum), 하프늄(hafnium), 티타늄(titanium) 등과, 이들의 산화물 및/또는 이들의 질화물과 같다.
애노드리드(16)가 연결되는 방식은 변할 수 있으며, 이는 당해 기술분야에 알려져있고, 그 방식은 저항 또는 레이저 용접을 사용하여 애노드리드을 결합시키는 방식, 애노드리드의 형성과정(예를 들면, 소결 전)동안 애노드바디에 애노드리드를 매립시키는 방식 등이다.
예시된 구현예에서, 애노드리드(16)는 캐패시터 소자(33)의 전면(36)으로부터 연장하는 매립된 와이어의 형태를 갖는다.
일단 애노드가 형성되면, 애노드의 위(over) 및/또는 내부(within)에 유전체층이 형성되도록, 애노드가 양극처리(anodized)될 수 있다. 양극처리(anodization)는 애노드를 산화시켜 상대적으로 높은 유전상수(dielectric constant)를 갖는 물질을 형성하기 위한 전기화학적 처리방법이다.
예를 들면, 나이오븀 산화물(NbO) 애노드는 양극처리되어, 오산화나이오븀(Nb2O5)이 될 수 있다. 일반적으로, 양극처리는 전해질에 애노드를 침지시키는 등 초기에 애노드에 전해질을 적용함으로써, 수행된다. 상기 전해질은 일반적으로, 용액(예들 들면, 수용액 또는 비수용액), 분산액(dispersion), 용융액(melt) 등과 같은 액체형태이다.
물(예를 들면, 초순수(deionized water); 에테르류(예를 들면, 디에틸 에테르 및 테트라하이드로퓨란), 알코올류(예를 들면, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올 및 부탄올); 트리글리세리드; 케톤류(예를 들면, 아세톤, 메틸에틸케톤 및 메틸 이소부틸케톤); 에스테르류(예를 들면, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디에틸렌글리콜에테르아세테이트 및 메톡시프로필아세테이트); 아미드류(예를 들면, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸카프릴/카프릭 지방산아미드 및 N-알킬피롤리돈류(N-alkylpyrrolidones)); 니트릴류(예를 들면, 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 부티로니트릴 및 벤조니트릴); 설폭사이드류 또는 설폰류(예를 들면, 이메틸 설폭사이드(DMSO) 및 설포레인); 등과 같은 용매가 일반적으로 전해질에 적용된다.
용매는, 전해질 중에, 약 50중량% 내지 약 99.9중량%, 몇몇 실시예에서는, 약 75중량% 내지 약 99중량%, 몇몇 실시예에서는, 약 80중량% 내지 약 95중량%를 구성할 수 있다.
필수적으로 요구되지는 않지만, 수용매(예를 들면, 물)의 사용은 보통 목적하는 산화물을 형성하는데 도움을 주기 위해 요구된다. 사실, 물은 전해질에서 사용되는 용매 중의 약 50중량%이상, 몇몇 실시예에서는, 약 70중량%이상, 몇몇 실시예에서는, 약 90중량% 내지 100중량%를 구성할 수 있다.
전해질은 이온전도성이 있으며, 25℃의 온도조건하에서, 약 1mS/cm이상, 몇몇 실시예에서는 약 30mS/cm이상, 몇몇 실시예에서는, 약 40mS/cm 내지 약 100mS/cm의 이온전도성을 갖을 수 있다.
이온을 형성하기 위해, 용매에서 분리할 수 있는 화합물이 적용될 수 있으며, 상기 화합물은 전해질의 이온전도성을 향상시키는 역할을 한다.
이 목적에 적합한 이온성 화합물은 예를 들면, 염산(hydrochloric acid), 질산(nitric acid), 황산(sulfuric acid), 인산(phosphoric acid), 폴리인산(polyphosphoric acid), 붕산(boric acid), 브론산(boronic acid) 등과 같은 산류(acids);
아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(methacrylic acid), 말론산(malonic acid), 숙신산(succinic acid), 살리실산(salicylic acid), 설포살리실산(sulfosalicylic acid), 아디프산(adipic acid), 말레산(maleic acid), 말산(malic acid), 올레산(oleic acid), 갈산(gallic acid), 타르타르산(tartaric acid), 시트르산(citric acid), 포름산(formic acid), 아세트산(acetic acid), 글리콜산(glycolic acid), 옥살산(oxalic acid), 프로피온산(propionic acid), 프탈산(phthalic acid), 이소프탈산(isophthalic acid), 글루타르산(glutaric acid), 글루콘산(gluconic acid), 젖산(lactic acid), 아스파르트산(aspartic acid), 글루타민산(glutaminic acid), 이타콘산(itaconic acid), 트리플루오르아세트산(trifluoroacetic acid), 바르비투르산(barbituric acid), 신남산(cinnamic acid), 벤조산(benzoic acid), 4-하이드록시벤조산(4-hydroxybenzoic acid), 아미노벤조산(aminobenzoic acid) 등과 같은 카르복실산류(carboxylic acids)를 포함하는 유기산류(organic acids);
메탄설폰산(methanesulfonic acid), 벤젠설폰산(benzenesulfonic acid), 톨루엔설폰산(toluenesulfonic acid), 트리플루오르메탄설폰산( trifluoromethanesulfonic acid), 스티렌설폰산(styrenesulfonic acid), 나프탈렌디설폰산(naphthalene disulfonic acid), 하이드록시벤젠설폰산( hydroxybenzenesulfonic acid), 도데실설폰산(dodecylsulfonic acid), 도데실벤젠설폰산(dodecylbenzenesulfonic acid) 등과 같은 설폰산류(sulfonic acids);
폴리(아크릴)(poly(acrylic)) 또는 폴리(메타아크릴)(poly(methacrylic) acid) 및 그 공중합체(copolymers)(예를 들면, 말레-아크릴(maleic-acrylic), 설폰-아크릴(sulfonic-acrylic) 및 스티렌-아크릴(styrene-acrylic) 공중합체), 캐라진산(carageenic acid), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 알긴산(alginic acid) 등과 같은 폴리머릭산류(polymeric acids); 등이 포함될 수 있다.
이온성 화합물의 농도는 목적하는 이온전도성을 얻기위해 선택된다. 예를 들면, 산(예를 들면, 인산)은 전해질 중에서, 약 0.01중량% 내지 약 5중량%, 몇몇 실시예에서는, 약 0.05중량% 내지 약 0.8중량%, 몇몇 실시예에서는, 약 0.1중량% 내지 약 0.5중량%를 구성할 수 있다.
또한, 필요하다면, 이온화합물의 혼합물이 전해질에 적용될 수 있다.
전류가 유전체층을 형성하기 위해, 전해질을 거쳐 지나게 된다. 전압값은 유전체층의 두께를 제어한다.
예를 들면, 요구되는 전압에 이르기까지 전원(power supply)을 정전류모드(galvanostatic mode)로 초기설정할 수 있다. 이후에, 애노드의 표면위에 원하는 두께의 유전체층이 형성되도록 하기위해, 전원을 정전압모드(potentiostatic mode)로 스위칭할 수 있다. 물론, 펄스형 또는 계단형 정전압방법과 같이, 다른 공지의 방법을 적용할 수도 있다.
전압은 일반적으로 약 4V 내지 약 200V, 몇몇 실시예에서는, 약 9V 내지 약 100V의 범위로 규정된다. 양극산화(anodic oxidation)가 수행되는 동안, 전해질은 약 30℃이상, 몇몇 실시예에서는, 약 40℃ 내지 약 200℃, 몇몇 실시예에서는, 약 50℃ 내지 약 100℃와 같은 상승된 온도에서 유지될 수 있다. 또한, 양극산화는 외부온도 또는 그 이하에서 수행될 수 있다. 그 결과, 유전체층은 양극의 표면상, 그리고 그 공극(pores) 내부에 형성될 수 있다.
일단 유전체층이 형성될 때, 비교적 절연성있는 수지물질(천연 또는 합성) 등의 재질로 된 보호코팅이 선택적으로 적용될 수 있다. 이런 물질의 비저항은 약 10Ω/cm이상, 몇몇 실시예에서는, 약 100Ω/cm이상, 몇몇 실시예에서는, 약 1000Ω/cm이상, 몇몇 실시예에서는, 1 x 105Ω/cm이상, 몇몇 실시예에서는, 1 x 1010Ω/cm이상일 수 있다.
본 발명에서 이용될 수 있는 몇몇 수지물질은 폴리우레탄, 폴리스티렌, 불포화에스테르류 또는 포화지방산류(예를 들면, 글리세리드) 등을 포함하나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
예를 들면, 바람직한 지방산 에스테르는 라우르산(lauric acid) 에스테르, 미리스트산(myristic acid) 에스테르, 팔미트산(palmitic acid) 에스테르, 스테아르산(stearic acid) 에스테르, 엘리오스테아린산(eleostearic acid) 에스테르, 올레산(oleic acid) 에스테르, 리놀레산(linoleic acid) 에스테르, 리놀렌산(linolenic acid) 에스테르, 알류리트산(aleuritic acid) 에스테르, 쉘롤산(shellolic acid) 에스테르 등을 포함하나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
이들 지방산 에스테르는, 비교적 복잡한 조합에서 "건성유(drying oil)"를 형성하기 위해 사용될 경우, 특히 유용함이 발견되었다. 상기 건성유는 형성된 필름이 안정층으로 빠르게 중합되도록 한다. 이런 건성유는 각각 한개, 두개 및 세 개의 글리세롤 백본 및 에테르화된 지방아실 잔여물을 갖는 모노-글리세리드, 디-글리세리드 및/또는 트리-글리세리드가 포함될 수 있다.
예를 들면, 몇몇 바람직한 건성유는 올리브유(olive oil), 아마인유(linseed oil), 파자마유(castor oil), 동유(tung oil), 대두유(soybean oil) 및 쉘락(shellac)을 포함하여 사용될 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
이들과 그 밖의 보호코팅물질들은 피페(Fife) 등의 미국등록특허 제6,674,635호에 더 자세히 설명되어 있으며, 상기 참고문헌은 본원의 모든 목적을 위해 전체적으로 참고로 인용된다.
양극처리(anodized)된 부분은 그 후에, 망간산화물(manganese oxide), 전도성 고분자 등과 같은 고체전해질을 포함하는 캐소드의 형성단계의 대상이 된다. 예를 들면, 망간산화물 고체전해질은 제1망간 질화물(manganous nitrate, Mn(NO3)2)의 열분해(pyrolytic decomposition)에 의해 형성될 수 있다. 이런 기술은 예를 들면, 스터머(Sturmer) 등의 미국등록특허 제4,945,452호에 제시되어 있으며, 상기 참고문헌은 본원의 모든 목적을 위해 전체적으로 참고로 인용된다.
또한, 전도성고분자 코팅은 하나 또는 그 이상의 폴리헤테로사이클(예를 들면, 폴리피롤류(polypyrroles); 폴리치오펜류(polythiophenes), 폴리(3,4-에틸렌디옥시치오펜(poly(3,4-ethylenedioxythiophene, PEDT); 폴리아닐린류(polyanilines);) 폴리아세틸렌류(polyacetylenes); 폴리-p-페닐렌류(poly-p-phenylenes); 폴리페놀레이트류( polyphenolates); 및 그 파생물질(derivatives)을 포함하여 사용될 수 있다.
또한, 전도성고분자 코팅은 다수의 전도성고분자층으로부터 형성될 수 있다. 예를 들면, 몇몇 실시예에서, 전도성고분자 캐소드는 PEDT로부터 형성된 하나의 층과 폴리피롤로부터 형성된 또다른 층을 포함할 수 있다.
애노드부분 위에 전도성고분자 코팅을 적용하는 다양한 방법들이 활용될 수 있다. 예를 들면, 전기중합(electropolymerization), 스크린프린팅(screen-printing), 침지(dipping), 전기영동코팅(electrophoretic coating) 및 분무법(spraying) 과 같은 종래 기술들이 전도성고분자 코팅을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
특정 실시예에서, 상기 전도성코팅은 π-공액(π-conjugated)되고, 고유전기전도성(예를 들면, 적어도 약 1μScm-1의 전기전도성)을 갖는 치환된 폴리치오펜(substituted polythiophene)을 포함한다. 상기 치환된 폴리치오펜은 이하의 일반적인 일반식(I) 또는 일반식(II) 중 적어도 하나의 반복단위를 갖을 수 있다.
Figure pat00001
여기서, A는 선택적으로 치환된 C1 내지 C5 알킬렌 라디칼(예를 들면, 메틸렌, 에틸렌, n-프로필렌, n-부틸렌, n-펜틸렌 등)이고,
R은 선형(linear) 또는 브랜치(branched)이고, 선택적으로 치환된 C1 내지 C18 알킬 라디칼(예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n부틸, 이소부틸, 세크부틸, 테트부틸, n-펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1-에틸프로필, 1,1-디메틸프로필, 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, 2-에틸헥실, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, n-트리데실, n-테트라데실, n-헥사테실, n-옥타데실 등),
선택적으로 치환된 C5 내지 C12 사이클로알킬 라디칼(예를 들면, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로시틸, 사이클로노닐, 사이클로데실 등),
선택적으로 치환된 C6 내지 C14 알릴 라디칼(예를 들면, 페닐, 나프틸 등),
선택적으로 치환된 C7 내지 C18 아랄킬 라디칼(예를 들면, 벤질, o-토릴, m-토릴, p-토릴, 2,3-크실릴, 2,4-크실릴, 2,5-크실릴, 2,6-크실릴, 3,4-크실릴, 3,5-크실릴, 메시틸 등) 및
선택적으로 치환된 C1 내지 C4 하이드록시알킬 라디칼 또는 하이드록시 라디칼이다.
또한, x는 0 내지 8의 정수이며, 몇몇 실시예에서는, 0 내지 2의 정수, 일실시예에서는, x는 0이다. "A" 또는 "R" 라디칼에 대한 치환예는, 예를 들면, 알킬, 사이클로알킬, 알릴, 아랄킬, 알콕시, 할로겐, 에테르, 치오에테르, 디설폭시드, 설폰, 설포네이트, 아미노, 알데히드, 케토, 카르복실산 에스테르, 카르복실산, 카르보네이트, 카르복실레이트, 시아노, 알킬실란 및 알콕시실란 그룹, 카르복실아미노 그룹 등을 포함한다.
일반식(I) 또는 일반식(II) 또는 일반식(I)과 일반식(II)의 반복단위의 전체수는 일반적으로 2 내지 2,000이며, 몇몇 실시예에서는, 2 내지 100이다.
특히, 바람직한 치환 폴리치오펜류는, A가 선택적으로 치환된 C2 내지 C3 알킬렌 라디칼이고, x는 0 또는 1이다. 특정실시예에서, 치환된 폴리치오펜은 폴리(3,4-에틸렌디옥시치오펜)(PEDT)이며, 상기 PEDT는 일반식(II)의 반복단위를 갖고, A는 CH2-CH2이며, x는 0이다.
이런 고분자를 형성하기 위해 사용되는 모노머는 원하는만큼 달라질 수 있다. 예를 들면, 특히 바람직한 모노머는 이하 일반식(Ⅲ) 또는 일반식(Ⅳ) 중 적어도 하나를 갖는 치환된 3,4-알킬렌디옥시치오펜류이다.
Figure pat00002
여기서, A,R 및 X는 상기에 기재된 바와 같다.
이런 모노머의 예는, 예를 들면, 선택적으로 치환된 3,4-에틸렌디옥시치오펜류를 포함한다. 3,4-에틸렌디옥시치오펜의 상업적으로 바람직한 예는 클레비오스M(CleviosTMM)라는 명칭으로 H.C.스타르크 주식회사(H.C.Starck GmbH)로부터 제조된다.
또한, 이 모노머들의 파생물(derivatives)은 예를 들면, 모노머들의 이량체류(dimers) 또는 삼량체류(trimers)가 사용될 수 있다. 모노머들의 고분자파생물(즉, 사량체류(tetramers), 오량체류(pentamers) 등)이 본 발명에 사용되기에 더 적합하다.
파생물은 동일 또는 다른 모노머 단위로 구성될 수 있고, 이들은 순수한 형태, 및 모노머들간의 혼합형태 및/또는 서로 다른 모노머들간의 혼합형태로 사용될 수 있다. 또한, 이들 전구체(precursor)의 산화된 형태 또는 환원된 형태로 사용될 수 있다.
상기 언급된 바와 같은 치오펜 모노머들은 산화촉매의 존재하에서, 화학적으로 중합될 수 있다. 산화촉매는 일반적으로, 철(Ⅲ), 구리(Ⅱ), 크롬(Ⅵ), 세륨(Ⅳ), 망간(Ⅳ), 망간(Ⅶ), 루테늄(Ⅲ)양이온 등과 같은 전이금속 양이온(cation)을 포함한다.
또한, 도펀트(dopant)는 전도성 고분자에 초과전하를 제공하고, 전도성 고분자를 안정화시키기 위해 사용될 수 있다. 상기 도펀트는 일반적으로, 설폰산 이온같은 무기 또는 유기 음이온(anion)을 포함한다.
특정 실시예에서, 전구체용액에 사용되는 산화촉매는, 양이온(예를 들면, 전이금속) 및 음이온(예를 들면, 설폰산)을 포함한다는 점에서, 촉매와 도핑기능을 둘다 갖는다. 예를 들면, 산화촉매는, 철(Ⅲ)할로겐화물(예를 들면, FeCl3) 또는 다른 무기산의 철(Ⅲ)염(Fe(ClO4)3 또는 Fe2(SO4)3 등) 같은 철(Ⅲ)양이온; 및 유기라디칼을 포함하는 유기산과 무기산의 철(Ⅲ)염;을 포함하는 전이금속염이 될 수 있다.
유기라디칼을 갖는 무기산 철(Ⅲ)염의 예는, 예를 들면, C1 내지 C20 알칸올의 황산모노에스테르 철(Ⅲ)염(예를 들면, 로릴황산염의 철(Ⅲ)염)을 포함한다.
또한, 유기산의 철(Ⅲ)염의 예는, 예를 들면, C1 내지 C20 알칸설폰산철(Ⅲ)염(예를 들면, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄 또는 도데칸 설폰산); 지방족 퍼플루오르설폰산의 철(Ⅲ)염(예를 들면, 트리플루오르네탄 설폰산, 퍼플루오르부탄 설폰산 또는 퍼플루오르옥탄 설폰산); 지방족 C1 내지 C20 카르복실산 철(Ⅲ)염(예를 들면, 2-에틸헥실카르복실산); 지방족 퍼플루오르카르복실산 철(Ⅲ)염(예를 들면, 트리플루오르아세트산 또는 퍼플루오르옥탄산); 선택적으로 C1 내지 C20 알킬그룹(예를 들면, 벤젠 설폰산, o-톨루엔 설폰산, p-톨루엔 설폰산 또는 도데실벤젠 설폰산)에 의해 치환된 방향족 설폰산 철(Ⅲ)염; 사이클로알칸 설폰산(예를 들면, 캠퍼 설폰산)의 철(Ⅲ)염; 등을 포함한다.
또한, 상기 언급된 철(Ⅲ)염의 혼합물이 사용될 수 있다. 철(Ⅲ)-p-톨루엔 설폰산염, 철(Ⅲ)-o-톨루엔 설폰산염 및 그 혼합물이 특히 적합하다.
철(Ⅲ)-p-톨루엔 설폰산염의 상업적으로 바람직한 예는 클레비오스M(CleviosTMM)라는 명칭으로 H.C.스타르크 주식회사(H.C.Starck GmbH)로부터 제조된다.
다양한 방법들이 전도성코팅을 형성하기 위해 활용될 수 있다. 일실시예에서, 산화촉매 및 모노머는 순차적으로 또는 함께 적용된다. 그런 경우에는 중합반응이 그 자리(in-situ)에서 일어난다.
바람직한 응용기술에는 스크린프린팅(screen-printing), 침지(dipping), 전기영동코팅(electrophoretic coating) 및 분무법(spraying)이 포함될 수 있으며, 전도성 고분자코팅을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
예로써, 모노머는 초기에 전구체용액을 형성하기 위해 산화촉매와 혼합될 수 있다. 일단 혼합물이 형성되면, 혼합물은 중합이 이루어져 적용됨으로서, 전도성 코팅이 표면상에 형성될 수 있다. 그렇지 않으면, 산화촉매와 모노머가 순차적으로 적용될 수 있다.
일실시예에서, 예를 들면, 산화촉매는 유기용매(예를 들면, 부탄올)에서 용해된 후에, 침지용액으로서 적용된다. 그 후에, 일부(the part)는 침지용액으로부터 용매를 제거하기 위해 건조될 수 있으며, 그 후에, 일부(the part)는 모노머를 포함하는 용액에 침지될 수 있다.
중합은 일반적으로, 약 -10℃ 내지 약 250℃, 몇몇 실시예에서는, 약 0℃ 내지 약 200℃의 온도하에서 수행될 수 있으며, 이러한 온도는 사용되는 산화제 및 원하는 반응시간에 의존한다.
상기 언급된 바와 같은 바람직한 중합기술은 빌러(Biler)의 미국공개특허 제2008/232037호에 더 구체적으로 제시되어 있다. 이런 전도성 코팅을 적용하는 다른 방법은 사카타(Sakata) 등의 미국등록특허 제5,457,862호, 미국등록특허 제5,473,503호, 미국등록특허 제5,629,428호, 쿠도(Kudoh) 등의 미국등록특허 제5,812,367호에 제시될 수 있다. 상기 참고문헌은 본원의 모든 목적을 위해 전체적으로 참고로 인용된다.
인-시츄(in-situ) 어플리케이션에 의해 형성되는 코팅과 함께 또는 상기 코팅에 더하여, 전도성 코팅은 또한 전도성 고분자 입자의 분산형태로 적용될 수 있다.
비록 이들 입자의 크기가 다양할 수 있지만, 일반적으로 애노드부분에 부착가능한 표면적을 증가시키기 위해 작은 직경을 갖는 상기 입자들이 요구된다.
예를 들면, 입자들의 평균직경은, 약 1nm 내지 약 500nm, 몇몇 실시예에서는, 약 5nm 내지 약 400nm, 몇몇 실시예에서는, 약 10nm 내지 약 300nm일 수 있다.
입자들의 D90값(D90값과 동일하거나 더 작은 직경을 갖는 입자들이 모든 고체입자 전체부피의 90%를 구성함)은 약 15㎛ 또는 그 이하, 몇몇 실시예에서는, 약 10㎛ 또는 그 이하, 몇몇 실시예에서는, 약 1nm 내지 약 8㎛가 될 수 있다. 입자들의 직경은 초원심분리기(ultracentrifuge), 레이저회절(laser diffraction)과 같은 공지기술을 사용하여 결정된다.
미립자형인 전도성 고분자의 형성은, 치환된 폴리치오펜에 의해 운반된 양전하에 대응하기 위해, 분리된 반대이온(counterion)을 사용함으로써, 향상될 수 있다.
일부 케이스에서, 고분자는 구조단위(structural unit)에 양전하와 음전하를 가질 수 있으며, 양전하는 메인체인에 위치하며, 음전하는 설폰염 또는 카르복시산염 그룹과 같은 라디칼 "R"의 치환체상에 선택적으로 위치한다.
메인체인의 양전하는, 라디칼 "R"상에 선택적으로 존재하는 음이온그룹에 부분적 또는 전체적으로 포화될 수 있다. 전체적으로 보면, 이들 케이스에서, 폴리치오펜은 양이온, 중성 또는 심지어 음이온일 수 있다. 그럼에도 불구하고, 그들은 모두 폴리치오펜 메인체인이 양전하를 갖기 때문에, 양이온성 폴리치오펜으로 간주된다.
카운터이온은 모노머릭 또는 폴리머릭 음이온이 될 수 있다. 폴리머릭 음이온(polymeric anion)은, 예를 들면, 폴리머릭 카르복실산류(예를 들면, 폴리아크릴산류, 폴리메타아크릴산, 폴리말레산류 등); 폴리머릭 설폰산류(예를 들면, 폴리스티렌 설폰산류("PSS"), 폴리비닐 설폰산류 등); 등의 음이온이 될 수 있다.
또한, 상기 산류(acids)는 다른 중합가능한 모노머(아크릴산 에스테르 및 스티렌 등)를 갖는 비닐 카르복실산류 및 비닐 설폰산류의 공중합체같은 공중합체가 될 수 있다.
또한, 바람직한 모노머릭 음이온은, 예를 들면, C1 내지 C20 알칸 설폰산류(예를 들면, 도에칸 설폰산); 지방족 퍼플루오르설폰산류(예를 들면, 트리플루오르메탄 설폰산, 퍼플루오르부탁 설폰산 또는 퍼플루오르옥탄 설폰산); 지방족 C1 내지 C20 카르복실산류(예를 들면, 2-에틸-헥실카르복실산); 지방족 퍼플루오르카르복실산류(예를 들면, 트리플루오르아세트산 또는 퍼플루오르옥탄산); C1 내지 C20 알킬그룹에 의해 선택적으로 치환된 방향족 설폰산류(예를 들면, 벤젠 설폰산, o-톨루엔 설폰산, p-톨루엔 설폰산 또는 도데실벤젠 설폰산); 사이클로알칸 설폰산(예를 들면, 캠퍼 설폰산 또는 테트라플루오르붕산염, 헥사플루오르인산염, 퍼염소산염,헥사플루오르안티몬산염, 헥사플루오르비산염 또는 헥사클로로안티몬산염); 등의 음이온을 포함한다.
특히 바람직한 카운터음이온은 폴리머릭 카르복실산 또는 설폰산(폴리스티렌 설폰산("PSS") 등)같은 폴리머릭 음이온이다. 폴리머릭 음이온의 분자량은 일반적으로, 약 1,000 내지 약 2,000,000이며, 몇몇 실시예에서는, 약 2,000 내지 약 500,000이다.
적용될 때, 특정층에서 치환된 폴리치오펜에 대한 그 카운터이온의 중량비는 일반적으로 약 0.5 내지 1 내지 약 50:1, 몇몇 실시예에서는, 약 1:1 내지 약 30:1, 몇몇 실시예에서는, 약 2:1 내지 약 20:1이다. 중합동안 완전 전환이 일어난다고 가정하면, 상기 언급된 중량비와 관련하여 대응하는 치환된 폴리치오펜의 중량은 사용된 모노머의 중량부분과 관련이 있다.
또한, 분산에서, 폴리머릭 층의 접착력을 더 향상시키고, 분산내의 입자들의 안정성을 증가시키기 위해, 하나 또는 그 이상의 바인더들이 포함될 수 있다. 바인더들은 자연상태에서 유기물일 수 있으며, 바인더는 폴리비닐알콜류, 폴리비닐피롤리돈류, 폴리염화비닐류, 폴리비닐아세테이트류, 폴리비닐 부티레이트류, 폴리아크릴산에스테르류, 폴리아크릴산아미드류, 폴리메타크릴산에스테르류, 폴리메타르릴산아미드류, 폴리아크릴로니트릴류, 스티렌/아크릴산 에스테르, 비닐 아세테이트/아크릴산 에스테르 공중합체류, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체류, 폴리부타디엔류,폴리이소프렌류, 폴리스티렌류, 폴리에테르류, 폴리에스테르류, 폴리카보네이트류, 폴리우레탄류, 폴리아미드류, 폴리이미드류, 폴리설폰류, 멜라민포름알데히드 레진류, 에폭사이드 레진류, 실리콘 레진류 또는 셀룰로오스류 등과 같다.
또한, 가교제가 바인더의 접착력을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 이런 가교제는 예를 들면, 멜라민화합물류, 차폐된 이소시아네이트류 또는 기능성 실란류(3-글리시독시프로필트리알콕시실란, 테트라에톡시실란 및 테트라에톡시실란 하이드롤리세이트 등) 또는 가교가능한 고분자류(폴리우레탄류, 폴리아크릴레이트류 또는 폴리올레핀류 등) 및 서브시퀀트(subsequent) 가교가 포함될 수 있다.
또한, 분산제(예를 들면, 물), 계면활성물질 등과 같이, 본 기술분야에서 공지된 그 밖의 화합물들이 상기 분산내에 포함될 수 있다.
필요하다면, 원하는 두께의 코팅이 형성될 때까지 상기 언급된 어플리케이션 단계가 한번 또는 그 이상 반복될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 코팅의 상대적으로 얇은 층만이 한번에 형성된다. 코팅의 전체 목표두께는 일반적으로 캐패시터의 원하는 특성에 의하여, 달라질 수 있다. 일반적으로, 형성된 전도성고분자 코팅의 두께는 약 0.2㎛ 내지 약 50㎛, 몇몇 실시예에서는, 약 0.5㎛ 내지 약 20㎛, 몇몇 실시예에서는, 약 1㎛ 내지 약 5㎛이다. 코팅의 두께는 부분상(on the part)의 모든 위치에서 동일할 필요는 없는 것으로 이해되어야 한다. 그럼에도, 코팅의 평균두께는 일반적으로 상기 언급된 범위안에 속한다.
전도성고분자 코팅은 선택적으로 힐링될 수 있다. 힐링(Healing)은 전도성고분자층의 각 어플리케이션 후에 일어나거나, 전체 전도성고분자 코팅의 어플리케이션 후에 일어날 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전도성고분자는 전해질용액에 상기 부분이 침지됨으로써, 힐링될 수 있으며, 그 후에, 전류가 미리 정해진 레벨에서 감소될 때까지, 전해질용액에 정전압이 적용됨으로써, 힐링될 수 있다.
필요하다면, 그런 힐링은 다수의 단계로 수행될 수 있다. 예를 들면, 전해질용액은 알콜 용매(예를 들면, 에탄올)안의 모노머, 촉매 및 도펀트의 묽은 용액이 될 수 있다. 또한, 코팅은 다양한 부산물 및 초과시약(excess reagents) 등을 제거하기 원한다면, 세척될 수 있다.
필요하다면, 일부(the part)는 선택적으로 외부코팅이 적용될 수 있다. 외부코팅은 적어도 하나의 탄소층(carbonaceous layer) 및 적어도 하나의 금속층이 포함될 수 있으며, 금속층은 탄소층을 덮는다. 금속층은 캐패시터용 솔더접합 가능한 컨덕터(solderable conductor), 접촉층(contact layer) 및/또는 전하 수집기(charge collector)로서 역할할 수 있으며, 금속층은 구리, 니켈, 은, 니켈, 아연, 주석, 팔라듐, 납, 구리, 알루미늄, 몰리브덴, 티타늄, 철, 지르코늄, 마그네슘 및 그 합금같은 전도성 금속으로부터 형성될 수 있다.
은(silver)은 특히, 금속층에 사용하기 위한 전도성 금속으로 바람직하다. 탄소층(carbonaceous layer)은 금속층과 고체전해질 사이의 접촉을 제한할 수 있으며, 그 외에 캐패시터의 저항성을 증가시키게 된다. 탄소층은 수많은 공지의 탄소물질(흑연, 활성탄, 카본블랙 등)로부터 형성될 수 있다.
탄소층의 두께는 일반적으로, 약 1㎛ 내지 약 50㎛, 몇몇 실시예에서는, 약 2㎛ 내지 약 30㎛, 몇몇 실시예에서는, 약 5㎛ 내지 약 10㎛의 범위내이다. 또한, 금속층의 두께는 일반적으로, 약 1㎛ 내지 약 100㎛, 몇몇 실시예에서는, 약 5㎛ 내지 약 50㎛, 몇몇 실시예에서는, 약 10㎛ 내지 약 25㎛의 범위내이다.
형성된 방식에 관계없이, 얻어진 캐패시터 소자(33)는 상기 언급된 바와 같이, 애노드 말단부(62) 및 캐소드 말단부(72)와 전기적으로 접촉하여 제공된다. 모든 전도성물질이 말단부들을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 전도성물질은 구리, 니켈, 은, 니켈, 아연, 주석, 팔라듐, 납, 구리, 알루미늄, 몰리브덴, 티타늄, 철, 지르코늄, 마그네슘 및 그 합금같은 전도성금속 등이다. 특히 바람직한 전도성금속은, 예를 들면, 구리, 구리합금(예를 들면, 구리-지르코늄, 구리-마그네슘, 구리-아연 또는 구리-철), 니켈 및 니켈합금(예를 들면, 니켈-철)을 포함한다.
말단부들의 두께는 일반적으로 캐패시터의 두께를 최소화하기 위해 선택된다. 예를 들면, 말단부들의 두께는 약 0.05mm 내지 약 1mm, 몇몇 실시예에서는, 약 0.05mm 내지 약 0.5mm, 몇몇 실시예에서는, 약 0.07mm 내지 약 0.2mm의 범위일 수 있다.
전도성물질의 일예로, 위에랜드(Wieland, 독일)로부터 제조된 구리-철 합금 금속판이 있다. 필요하다면, 마지막 부분(final part)이 회로기판에 마운트되는 것을 보장하기 위해, 말단부들의 표면을 본 기술분야에서 공지된 니켈, 은, 금, 주석 등으로 전기도금할 수 있다.
특정 실시예에서, 마운팅표면이 주석솔더층으로 도금될 때, 말단부들의 표면 둘다, 각각 니켈과 은 플래쉬(flashes)로 도금된다.
비록 그것이 캐패시터 소자(33)의 어떠한 표면과도 전기적인 접촉이 될 수 있지만, 구현예(illustrated embodiment)에서의 캐소드 말단부(72)는 하면(39) 및 후면(38)과 전기적인 접촉이 있다. 더 구체적으로, 캐소드 말단부(72)는 비교적 평평하고, 캐패시터 소자(33)의 하면(39)에 실질적으로 평행하게 위치하는 제1부(73); 및 평평한 부분(73)에 실실적으로 수직하게(예를 들면, 90°±5°) 위치하는 제2부(직립부,74);를 포함한다.
직립부(74)는 캐패시터 소자(33)의 후면(38)과 실질적으로 평행하며, 전기적으로 접촉한다. 선택적으로, 직립부(74)는 구멍(aperture, 76)을 나타낼 수 있으며, 구멍(76)은 캐패시터의 제조과정에서, 접혀질 수 있다.
비록 전체로 도시되었지만, 평평한 부분(제1부)과 직립부(제2부)는 별개의 부분일 수 있으며, 별개의 부분은 직접, 또는 부가된 전도성 소자(예를 들면, 금속)를 통하여, 서로 연결되는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 애노드 말단부(62)는 제1부(63) 및 제2부(직립부,64)를 포함하며, 제1부(63)는 비교적 평평하고, 캐패시터 소자(33)의 하면(39)과 실질적으로 평행하게 위치하며, 제2부(64)는 평평한 부분(63)과 실질적으로 수직하도록 위치한다.
직립부(64)는 축"A"를 따라 굽어지며, 제1섹션(66a)과 제2섹션(66b)이 함께, 뒤집어진 "U"자 형태를 형성한다. 제1섹션(66a)과 제2섹션(66b)은 일반적으로 각각 애노드 말단부(62)의 평평한 부분(63)에 실질적으로 수직(예를 들면, 90°±5°)하도록 위치한다.
더 바람직하게 도시된 도 1에 나타난 바와 같이, 슬롯(51)은 애노드리드(16)를 수용하기 위해, 직립부(64)의 두개의 섹션들을 통해 연장한다. 슬롯(51)은 모든 수많은 다른 형태 및/또는 크기를 갖을 수 있다. 예시된 구현예에서, 슬롯(51)은 표면접촉 및 애노드리드(16)의 기계적 안정성을 더 향상시키기 위해 "U"자 형태를 갖는다.
도 2 내지 도 4에 나타난 바와 같은, 애노드 말단부(62) 및 캐소드 말단부(72)를 포함하는 리드프레임에 부착된 캐패시터 소자의 바람직한 방식은 이하에서 더 자세히 설명될 것이다. 단순하게, 싱글 캐패시터의 형태만이 설명될 것이다.
그러나, 리드프레임은 각각의 캐패시터 조립체들에 영향을 주는(cut into) 다수의 말단부들을 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
도 2에 의하면, 리드프레임의 한 부분이, 상기 언급된 바와 같이 애노드 말단부(62) 및 캐소드 말단부(72)를 포함하는 것이 표현된다. 이는 리드프레임의 한 부분만을 표현한 것이고, 일반적으로 명확히 표현되지 않은 다른 구성요소들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 말단부들은 초기에 금속시트에 경유하여 연결될 수 있으며, 금속시트는 캐패시터의 제조과정에서 차후에 제거된다.
도 2의 리드프레임은 초기에 "평평한" 형태를 보여준다. 이 실시예에서는, 애노드 말단부(62)는 베이스(63)를 가지며, 베이스로부터 연장하는 탭(64)을 갖는다. 도 3에 나타난 바와 같이, 탭(64)은 직립부를 형성하기 위해 위쪽으로 굽어진다. 그 다음에, 위쪽으로 굽어진 탭부분(64)의 리세스 또는 홀(78)은 요구되는 슬롯(51)을 형성하기 위해, 위쪽으로 굽어진 탭부분(64)이 접는 축인 "A"를 따라 아래쪽으로 굽어진다.
리세스(78)의 모양 및 크기와, 직립부(64)의 높이, 그리고 접는 축인 "A"(도 3)의 위치는 함께, 형성되는 슬롯의 높이에 영향을 준다. 예를 들면, 리세스(78)는 원형 형태를 가질 수 있으며, 리세스(78)의 직경은 약 20㎛ 내지 약 1000㎛, 몇몇 실시예에서는, 약 100㎛ 내지 약 600㎛, 몇몇 실시예에서는, 약 200㎛ 내지 약 500㎛일 수 있다.
또한, 직립부(64)는 높이 "H2"(예를 들면, 도 2 및 도 5에 표시된 바와 같이, 평평한 부분(63)의 상면으로부터 직립부(64)의 위쪽 끝부분까지 측정된 높이)을 가지며, 높이 "H1"은 약 400㎛ 내지 약 5000㎛, 몇몇 실시예에서는, 약 600㎛ 내지 약 1500㎛, 몇몇 실시예에서는, 약 800㎛ 내지 약 1200㎛일 수 있다.
접는 축인 "A"의 위치는 원하는만큼 변할 수 있으나, 도 3에 나타난 바와 같이, 보통 리세스(78)의 중앙(the center of the recess)를 통해 연장한다.
또한, 형성된 슬롯(51)의 높이 "H1"(예를 들면, 도 2 및 도 5에 표시된 바와 같이, 평평한 부분(63)의 상면으로부터 애노드리드(16) 받침대(rests)상의 슬롯부(51)의 하면까지 측정된 높이)는 약 250㎛ 내지 약 3000㎛, 몇몇 실시예에서는, 약 400㎛ 내지 약 1500㎛, 몇몇 실시예에서는, 약 500㎛ 내지 약 1000㎛일 수 있다.
또한, 캐소드 말단부(72)는 초기에, 베이스(73)와 베이스(73)로부터 연장한 탭(74)을 포함한다. 도 3에 나타난 바와 같이, 탭(74)은 직립부를 형성하기 위해 위쪽으로 굽혀질 수 있다. 필요하다면, 그 대신에, 탭(74)은 캐패시터 소자(33)가 감싸질때까지, 평평하게 남을 수 있다.
도 1 및 도 5에서 나타난 바와 같이, 말단부(들)이 요구되는 형태로 굽어질 때, 캐패시터 소자(33)는, 캐패시터 소자의 하면(39)이 평평한 부분(63,73)과 접촉하도록, 그리고 애노드리드(16)는 슬롯(51)에 의해 수용되도록 배치된다.
필요하다면, 전도성 접착제(93)가 캐소드 말단부(72)와 캐패시터 소자(33) 사이에 배치될 수 있다. 이는 부착력을 향상시키기 위함이다.
또한, 마찬가지로, 플라스틱 패드 또는 테이프같은 절연물질(91)은 캐패시터 소자(33)의 하면(39)과 애노드 말단부(62)의 평평한 부분(63)사이에 배치될 수 있다. 이는 애노드 말단부 및 캐소드 말단부를 전기적으로 격리시키기 위함이다.
애노드리드(16)는 기계적 용접, 레이저 용접, 전도성 접착제 등과 같은 본 기술분야에서 공지의 모든 기술을 사용하여, 슬롯(51)에 전기적으로 연결될 수 있다. 애노드리드(16)를 전기적으로 연결하자마자, 선택한 전도성 접착제는 경화될 수 있다. 예를 들면, 열프레스는 열과 압력을 적용하기 위해 사용될 수 있다. 이는 캐패시터 소자(33)가 접착제에 의해 캐소드 말단부(72)에 적절히 접착되도록 하기 위함이다.
캐패시터 소자가 부착될 때, 리드프레임은 레진 케이싱(58)(도 5)안에 둘러싸이게 되며, 레진 케이싱(resin casing)은 실리카 또는 모든 다른 공지의 캡슐화 물질로 채워진다. 케이스의 폭과 길이는 상기 의도된 어플리케이션에 의존하여 변화할 수 있다. 바람직한 케이싱은 예를 들면, "A","B","F","G","H","J","K","L","M","N","P","R","S","T","W","Y" 또는 "X" 케이스들(AVX Corportion)이 포함될 수 있다.
사용되는 케이싱의 크기에 관계없이, 캐패시터 소자(33)는 애노드 말단부(62)와 캐소드 말단부(72)의 적어도 한 부분이 노출되도록 캡슐화된다. 이는 캐패시터 소자를 회로기판상에 고정하기 위함이다.
도 5에 예시된 구현예에서, 애노드 말단부(62)의 평평한 부분(63)이 노출되지만, 직립부(64)는 케이싱(58)안에 캡슐화된다. 또한, 마찬가지로, 캐소드 말단부(72)의 평평한 부분(73)은 노출되지만, 직립부(74)는 케이싱(58)안에 캡슐화된다.
본 발명은 이하의 실험예에 의해 더 잘 이해될 수 있다.
실험절차
등가직렬저항(equivalent series resistance, ESR)
등가직렬저항은 켈빈리드 2.2볼트 직류전압 바이어스와 0.5볼트 피크 투 피크 전압사인곡선적 신호를 갖는 케이치레이(Keithley) 3330 프레시전 LCZ 미터(Keithley 3330 Precision LCZ meter with Kelvin Leads 2.2 volt DC bias and a 0.5 volt peak to peak sinusoidal signal)를 사용하여 측정될 수 있다. 작동주파수는 100kHz였고, 온도는 23℃±2℃였다.
캐패시턴스(Capacitance)
캐패시턴스는 켈빈리드 2.2볼트 직류전압 바이어스와 0.5볼트 피크 투 피크 전압사인곡선적 신호를 갖는 케이치레이(Keithley) 3330 프레시전 LCZ 미터를 사용하여 측정될 수 있다. 작동주파수는 120kHz였고, 온도는 23℃±2℃였다.
누설전류(Leakage Current)
누설전류("DCL")는 누설테스트세트를 사용하여 측정되었으며, 누설테스트세트는 최소 60초후의 정격전압과 25℃의 온도하에서 누설전류를 측정한다.
실험 1
캐패시터를 형성하기 위해, 탄탈럼 와이어(직경 0.5mm)를 포함하는 탄탈럼(tantalum) 애노드는 초기에, 액체전해질에 15.5V에서, 150μF로 양극처리(anodized)되었다. 전도성고분자 코팅은 5분동안 철(Ⅲ)톨루엔설폰염 부탄올용액(클레비오스 C(CLEVIOSTM C), H.C. 스타크(Starck))에 애노드를 침지시키고, 결국에는 1분동안 3,4-에티렌다이옥시치오펜(클레비오스 C, H.C. 스타크)에 침지시킴으로써, 형성되었다.
45분의 중합후에, 폴리(3,4-에틸렌다이옥시치오펜)으로 구성된 얇은 층이 유전체 표면상에 형성되었다. 일부분은 부산물의 반응을 제거하기 위해 메탄올로 세척되었고, 액체전해질에 양극산화처리되었으며, 다시 메탄올에 세척되었다.
그 후에, 상기 일부분은 고체내용물 2%를 갖는 분산된 폴리(3,4-에틸렌다이옥시치오펜)에 침지되었으며, 20분간 125℃에서 건조되었다. 또 다시, 이 프로세스는 6번 반복되었다. 그 다음에, 상기 일부분은 본 기술분야에서 공지된 흑연과 은에 의해 코팅되었다.
일단 형성되면, 캐패시터 소자의 탄탈럼 와이어는 레이저에 의해 특정 길이로 잘라졌다. 작은 점 직경(small spot diameter)을 갖는 섬유레이저는 전도성고분자에 어떤 기계적 손상 및 온도손상을 방지하기 위해 사용되었다.
그 후에, 캐패시터 소자가 리드프레임의 포켓에 배치되었다. 이는 도 1 내지 도 5에 나타난 바와 같이, 탄탈럼 와이어가 리드프레임의 "접혀진" 직립부의 U자 형태의 슬롯에 의해 수용되기 위함이다. 이 방식으로 배치되면, 와이어는 펄스레이저빔을 이용하여, 직립부에 용접되었다.
리드프레임에 캐패시터 소자를 부착한 후에, 이 것이 약 1.90mm의 높이, 약 2.80mm의 폭 및 약 3.50mm의 길이를 갖는 "B"케이스 안에 캡슐화되었다. 1,100개의 부분들이 상기 언급된 방법에 의해 만들어졌다.
실험 2
캐패시터들은 리드프레임의 직립부가 도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이, 접혀지지 않은 것을 제외하면, 실험 1에 설명된 방식으로 형성되었다. 1,100개의 부분들이 이 방법에 의해 제조되었다.
일단 형성되면, 실험 1 및 2의 부분들은 여러가지 퍼포먼스 테스트에 쉽게 영향을 받았다. 실험 1의 부분들의 95%는 퍼포먼스 테스팅을 통과하기로 결정된 반면, 실험 2의 부분들은 10%만이 통과되었다. 낮은 수율은 고에너지 레이저빔에 의해 탄탈럼 와이어의 증발과 용융때문이었던 것으로 생각된다.
또한, 누설전류, ESR, 캐패시턴스 및 손실계수(dissipation factor)가 테스트되었다. 중앙치검증방법(median test) 결과는 이하에 나타난 바와 같다.
중앙치검증방법의 결과
Example DCL [μA] ESR [mOhm] Cap [μF] Df [-]
1 2.3 43 138.9 0.24
2 8.7 58 139.2 0.25
본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자들은 본 발명의 기본사상 및 범위를 이탈하지 않고, 본 발명의 상술한, 그리고 다른 수정 및 변형을 실시할 수 있다. 더불어, 상기 다양한 실시형태의 양상들은 전체적으로 또는 부분적으로 상호교환될 수 있음이 이해되어야 한다. 나아가, 해당 기술분야의 통상의 기술자들은 상기 설명이 단지 예시적인 것이고, 첨부된 특허청구범위에 추가로 기술된 본 발명을 제한하는 것을 의도하지 않음이 이해할 것이다.
16: 애노드리드 (anode lead)
30: 캐패시터 (capacitor)
33: 캐패시터 소자 (capacitor element)
36: 캐패시터 소자의 전면 (front surface)
37: 캐패시터 소자의 상면 (upper surface)
38: 캐패시터 소자의 후면 (rear surface)
39: 캐패시터 소자의 하면 (lower surface)
51: 슬롯 (slot)
62: 애노드 말단부 (anode termination)
63: 애노드 말단부의 제1부(평평한 부분, 베이스)
64: 애노드 말단부의 제2부(직립부, 탭)
66a: 직립부의 제1섹션 66b: 직립부의 제2섹션
72: 캐소드 말단부 (cathode termination)
73: 캐소드 말단부의 제1부
74: 캐소드 말단부의 제2부(직립부)
76: 캐소드 말단부의 제2부(직립부)의 구멍(aperture)
78: 리세스 (recess)
91: 절연물질
93: 전도성 접착제

Claims (20)

  1. 캐패시터 소자는, 상면, 하면, 전면 및 후면을 형성하고, 상기 캐패시터 소자는 애노드, 상기 애노드를 덮는 유전체층 및 상기 유전체층을 덮는 캐소드를 포함하며, 상기 유전체층은 고체전해질을 포함하고, 애노드리드는 상기 애노드와 전기적으로 연결된 캐패시터 소자;
    상기 캐소드에 전기적으로 연결된 캐소드 말단부; 및
    애노드 말단부는, 제1부 및 제2부를 포함하며, 상기 제1부는 상기 캐패시터 소자의 상기 하면에 실질적으로 평행하고, 상기 제2부는 적어도 2개의 섹션을 형성하기 위해 접혀지며, 상기 섹션들은 상기 애노드 말단부의 상기 제1부에 실질적으로 수직하고, 슬롯은 상기 섹션들을 통하여 연장(extend)하며, 상기 애노드리드를 수용하는, 애노드 말단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 슬롯은 "U"자 형태인 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터

  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제2부의 높이는 약 400㎛ 내지 약 5000㎛이며, 바람직하게는 약 800㎛ 내지 약 1200㎛인 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬롯의 높이는 약 250㎛ 내지 약 3000㎛이며, 바람직하게는 약 500㎛ 내지 약 1000㎛인 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    케이스를 더 포함하며, 상기 케이스는, 상기 캐패시터 소자를 캡슐화하며, 상기 캐소드 말단부 및 상기 애노드 말단부의 적어도 한 부분은 노출되도록 남겨두는 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 애노드 말단부의 상기 제2부는, 상기 케이스안에 캡슐화된 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    절연물질을 더 포함하며, 상기 절연물질은, 상기 애노드 말단부의 상기 제1부와 상기 캐패시터 소자의 하면 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐소드 말단부는, 상기 캐패시터 소자의 하면에 전기적으로 연결된 제1부; 및 상기 캐패시터 소자의 후면에 전기적으로 연결된 제2부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 애노드는, 탄탈럼(tantalum), 나이오븀(niobium) 또는 그들의 전기전도성 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고체전해질은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)같은 전도성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 고체전해질을 덮는 전도성 코팅을 더 포함하며, 상기 전도성 코팅은 분산된 전도성 고분자 입자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 애노드리드의 높이 및/또는 폭은 약 100㎛이상이며, 바람직하게는, 약 250㎛ 내지 약 1000㎛인 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터
  13. 리드프레임을 제공하고, 상기 리드프레임은 애노드 말단부 및 캐소드 말단부를 포함하며, 상기 애노드 말단부는 베이스와 상기 베이스로부터 연장하는 탭을 포함하고, 상기 탭은 리세스(recess)를 정의하는, 리드프레임을 제공하는 단계;
    상기 탭을 위쪽방향으로 접는 단계;
    직립부를 형성하기 위해 아래쪽방향으로 축을 따라 상기 탭을 접으며, 상기 직립부는 상기 베이스와 실질적으로 수직하는 적어도 두 개의 섹션들을 갖고, 슬롯은 상기 섹션들을 통해 연장하는, 탭을 접는 단계;
    상기 슬롯에 의해 상기 애노드리드가 수용되도록 상기 리드프레임상에 캐패시터 소자가 위치하는 단계; 및
    상기 직립부와 상기 애노드리드를 전기적으로 연결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터의 형성방법
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 캐소드와 상기 캐소드 말단부를 전기적으로 연결하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터의 형성방법
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 리세스는 일반적으로 원형 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터의 형성방법
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 리세스의 직경은 약 20㎛ 내지 약 1000㎛이며, 바람직하게는, 약 200㎛ 내지 약 500㎛인 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터의 형성방법
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 축은 상기 리세스의 중앙을 통해 연장하는(extend) 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터의 형성방법
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 캐소드 말단부 및 상기 애노드 말단부의 적어도 한 부분이 노출되도록 케이스 안에 상기 캐패시터 소자를 캡슐화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터의 형성방법
  19. 제 13항에 있어서,
    상기 캐패시터 소자는, 애노드, 상기 애노드를 덮는 유전체층 및 상기 유전체층을 덮는 캐소드를 포함하며, 상기 유전체층은 고체전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터의 형성방법
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 고체전해질은 전도성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드단자가 개선된 고체 전해질 캐패시터의 형성방법
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