TW202405840A - 固體電解電容器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種針對導電性糊層及外部電極層之積層方向上之電流路徑，可減低電阻之固體電解電容器。 固體電解電容器（10、10A、10B），具備：閥作用金屬基體（11）、導電性糊層（14）、絕緣層（15）、及外部電極層（16）。閥作用金屬基體（11），於其厚度方向之兩表面具有介電體層（113）。導電性糊層（14），於閥作用金屬基體（11）之厚度方向之兩側分別配置。導電性糊層（14），包含導電性填料（141）。絕緣層（15），在閥作用金屬基體（11）之相反側積層於導電性糊層（14）。絕緣層（15），具有通路孔（151）。外部電極層（16），積層於絕緣層（15）。外部電極層（16），透過通路孔（151）與導電性糊層（14）電性連接。外部電極層（16），沿著導電性糊層（14）、絕緣層（15）、及外部電極層（16）之積層方向觀看，係與導電性糊層（14）中所包含之導電性填料（141）之中，位於通路孔（151）內之導電性填料（141）直接接觸。

Description

固體電解電容器

本揭示是關於固體電解電容器。

例如於專利文獻1記載般，固體電解電容器，一般而言具備電容元件及引線架。於專利文獻1之固體電解電容器中，電容器元件，包含作為陽極之第一電極、以及作為陰極之第二電極。於第一電極及第二電極之各者，電性連接有引線端子（引線架）。

於專利文獻1中，第一電極，包含閥作用金屬作為導電性材料。於第一電極之表面，形成有介電體層。第二電極，包含固體電解質層、碳層、以及金屬糊層（導電性糊層）。固體電解質層，覆蓋第一電極之介電體層。碳層及導電性糊層，以此順序積層於固體電解質層上。碳層，包含鱗片狀碳填料、球狀碳填料、以及結合劑樹脂（binder resin）。導電性糊層，包含金屬填料、以及結合劑樹脂。導電性糊層，典型地是銀糊層。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開2021/172272號

[所欲解決之問題]

於專利文獻1之固體電解電容器中，作為陰極之第二電極，透過接著層與引線架電性連接。亦即，在位於第二電極之最表面的導電性糊層中之金屬填料、與作為外部電極層之引線架之間，夾有包含熱固性樹脂之接著層。此外，於金屬填料與外部電極層之間，導電性糊層中之結合劑樹脂亦位於其間。藉由上述之樹脂，遮斷金屬填料與外部電極層之間的電流。因此，有導電性糊層及外部電極層之積層方向上之電流路徑存在時，會有固體電解電容器之電阻（等效串聯電阻（ESR））變大之問題。

本揭示之課題在於提供一種針對導電性糊層及外部電極層之積層方向上之電流路徑，可減低電阻之固體電解電容器。 [解決問題之手段]

本揭示之固體電解電容器，具備：閥作用金屬基體、導電性糊層、絕緣層、以及外部電極層。閥作用金屬基體，於其厚度方向之兩表面具有介電體層。導電性糊層，於閥作用金屬基體之厚度方向之兩側分別配置。導電性糊層，包含導電性填料。絕緣層，在閥作用金屬基體之相反側積層於導電性糊層。絕緣層，具有通路孔。外部電極層，積層於絕緣層。外部電極層，透過通路孔與導電性糊層電性連接。外部電極層，沿著導電性糊層、前述絕緣層、及外部電極層之積層方向觀看，係與導電性糊層中所包含之導電性填料之中，位於通路孔內之導電性填料直接接觸。 [發明之效果]

根據本揭示之固體電解電容器，針對導電性糊層及外部電極層之積層方向上之電流路徑，可減低電阻。

實施型態之固體電解電容器，具備：閥作用金屬基體、導電性糊層、絕緣層、以及外部電極層。閥作用金屬基體，於其厚度方向之兩表面具有介電體層。導電性糊層，於閥作用金屬基體之厚度方向之兩側分別配置。導電性糊層，包含導電性填料。絕緣層，在閥作用金屬基體之相反側積層於導電性糊層。絕緣層，具有通路孔（via hole）。外部電極層，積層於絕緣層。外部電極層，透過通路孔與導電性糊層電性連接。外部電極層，沿著導電性糊層、絕緣層、及外部電極層之積層方向觀看，係與導電性糊層中所包含之導電性填料之中，位於通路孔內之導電性填料直接接觸（第一構成）。

於第一構成的固體電解電容器中，外部電極層，與導電性糊層中所包含之導電性填料之中，在俯視觀察下位於通路孔內之導電性填料直接接觸。亦即，在位於通路孔之位置的導電性填料與外部電極層之間不存在樹脂等。因此，可於導電性填料與外部電極層之間形成連續之電流路徑。藉此，針對導電性糊層及外部電極層之積層方向上之電流路徑，可減低電阻，可將固體電解電容器之等效串聯電阻（ESR）減低。

外部電極層，亦可包含外部電極層本體。外部電極層本體，於導電性糊層之相反側形成於絕緣層之表面。導電性糊層，可包含具有以與外部電極層本體之主成分相同之金屬為主成分之核心材料的填料作為主要之導電性填料（第二構成）。

在導電性糊層及外部電極層本體以不同種之金屬材料形成之情形，會在導電性糊層與外部電極層本體之間產生金屬離子移動之電遷移，發生連接不良。相對於此，於第二構成中，導電性糊層之主要之導電性填料之核心材料，係以與外部電極層本體之主成分相同之金屬為主成分。因此，可抑制電遷移，可確保導電性糊層與外部電極層之間的連接安定性。

外部電極層本體之主成分，亦可以是銅。在此情形，主要之導電性填料，較佳是以銅為核心材料之主成分的填料（第三構成）。

外部電極層，可進一步包含通路導體（via conductor）。通路導體，設置於通路孔內。通路導體之主成分，亦可以是與主要之導電性填料之核心材料之主成分相同的金屬（第四構成）。

在第四構成中，除了外部電極層本體外，還有通路導體以與導電性糊層之主要之導電性填料之核心材料相同的金屬為主成分。藉此，可更加抑制電遷移，可使導電性糊層與外部電極層之間的連接安定性提高。

外部電極層本體之主成分及通路導體之主成分，亦可以都是銅。在此情形，主要之導電性填料，較佳是以銅為核心材料之主成分的填料（第五構成）。

在固體電解電容器之剖面觀察下，相對於積層方向上之導電性糊層之長度的導電性填料之填充率，亦可以是50％以上（第六構成）。

在第六構成中，於導電性糊層及外部電極層之積層方向上，相對於導電性糊層之長度的導電性填料之填充率為50％以上。亦即，於導電性糊層中，導電性填料於層厚方向充分填充。藉此，對於在導電性糊層之層厚方向流動之電流，可減低電阻。

導電性填料，可包含第一導電性填料。第一導電性填料，例如，具有破碎形狀（第七構成）。

在第七構成中，於導電性糊層包含有第一導電性填料。此第一導電性填料，由於具有破碎形狀，故與例如具有球狀之導電性填料比較，容易互相重疊。藉由第一導電性填料互相重疊，可於導電性糊層之層厚方向上形成連續之電流路徑。其結果，對於在導電性糊層之層厚方向流動之電流，可減低電阻。

第一導電性填料，亦可具有扁平形狀（第八構成）。

於第八構成中，第一導電性填料調整為扁平形狀。此第一導電性填料，例如與破碎形狀比較，具有角部少之平滑之表面。因此，於導電性糊層中，可抑制以導電性填料之角部為起點之裂痕之產生。因此，可使導電性糊層之機械強度提高。

導電性填料，亦可進一步包含第二導電性填料。第二導電性填料，可具有比第一導電性填料之平均粒徑小的平均粒徑（第九構成）。

在第九構成中，除了第一導電性填料以外，還有第二導電性填料包含於導電性糊層中。第二導電性填料之平均粒徑，比第一導電性填料之平均粒徑小。因此，第二導電性填料，可進入第一導電性填料之間。據此，於導電性糊層之層厚方向上更加容易形成連續之電流路徑，對於在導電性糊層之層厚方向流動之電流可更加減低電阻。

以下，針對本揭示之實施型態，一邊參照圖式一邊進行說明。於各圖中，針對相同或相當之構成賦予相同符號，不重複相同說明。

＜第一實施型態＞ 〔固體電解電容器之構成〕 圖1是顯示第一實施型態之固體電解電容器10之概略構成之剖面圖。如圖1所示，固體電解電容器10，例如，包含於內置零件之基板等多層基板（封裝基板）20中。在圖1中，將封裝基板20之剖面部分且示意性地顯示。

於封裝基板20，例如構裝直流-直流轉換器（DC-DC converter）30、以及積體電路（IC）即負載40。直流-直流轉換器30，於封裝基板20之厚度方向配置於一方之表面上。負載40，於封裝基板20之厚度方向上，配置於與直流-直流轉換器30相反側之表面上。於本實施型態之例中，封裝基板20，包含複數個固體電解電容器10。固體電解電容器10，亦可於封裝基板20中陣列狀地配置。

參照圖1，固體電解電容器10之各者，具備：閥作用金屬基體11、固體電解質層12、碳層13、導電性糊層14、絕緣層15、以及外部電極層16。

閥作用金屬基體11，具有板狀或箔狀。閥作用金屬基體11，作為固體電解電容器10之陽極發揮功能。閥作用金屬基體11，包含核心層111、多孔質層112、以及介電體層113。閥作用金屬基體11，於其厚度方向之兩表面具有介電體層113。

核心層111，是由閥作用金屬構成之層。作為閥作用金屬，例如，可舉出鋁、鉭、鈮、鈦、或鋯等金屬單體，或者，包含上述金屬之中至少一種之合金。閥作用金屬，較佳為鋁或鋁合金。

多孔質層112及介電體層113，以將核心層111從其厚度方向之兩側包夾之方式，設置於核心層111之兩表面。對核心層111之厚度方向之各表面，多孔質層112及介電體層113以此順序積層。例如，藉由對閥作用金屬板或閥作用金屬箔之表面實施蝕刻處理，可於核心層111之表面形成多孔質層112。進而，藉由進行陽極氧化處理（化成處理），可將由氧化皮膜構成之介電體層113形成於多孔質層112上。

於圖1顯示之例中，封裝基板20，具有複數個通孔（through hole）21。於各通孔21內，設置有通孔導體（through hole conductor）22。閥作用金屬基體11之核心層111，亦可經由通孔21之內壁面直接連接於通孔導體22。

通孔導體22，由具有導電性之材料構成。通孔導體22，至少形成於通孔21之內壁面。例如，可藉由以銅、金、銀等金屬或其合金為主成分之材料將通孔21之內壁面金屬化，形成通孔導體22。或者，亦可藉由將導電性材料填充於通孔21，來形成通孔導體22。

固體電解質層12、碳層13、以及導電性糊層14，分別配置於閥作用金屬基體11之厚度方向之兩側。亦即，對閥作用金屬基體11之厚度方向之各表面，固體電解質層12、碳層13、以及導電性糊層14以此順序積層。固體電解質層12、碳層13、以及導電性糊層14，作為固體電解電容器10之陰極發揮功能。

固體電解質層12，配置於閥作用金屬基體11之介電體層113上。固體電解質層12，較佳為覆蓋介電體層113之中，位於核心層111及多孔質層112之相反側的表面之全體。固體電解質層12，典型地是以導電性高分子材料形成。作為導電性高分子，例如，可舉出聚吡咯類、聚噻吩類、以及聚苯胺類等。導電性高分子較佳為聚噻吩類，尤佳為稱為PEDOT之聚（3,4-乙烯二氧噻吩）。導電性高分子材料，亦可為將例如聚苯乙烯磺酸（PSS）等使用於摻雜物而成者。

碳層13，配置於固體電解質層12上。碳層13較佳為覆蓋固體電解質層12之中，位於閥作用金屬基體11之相反側的表面之全體。碳層13，例如，包含碳填料以及結合劑。例如，可藉由海綿轉印、網版印刷、噴塗、分配器（dispenser）或噴墨印刷等，將包含碳填料以及流動狀態之結合劑的碳糊塗布於固體電解質層12上，形成碳層13。

導電性糊層14，配置於碳層13上。導電性糊層14，較佳為覆蓋碳層13之中，位於固體電解質層12之相反側的表面之全體。導電性糊層14，藉由碳層13，與固體電解質層12連接。

絕緣層15，在閥作用金屬基體11之相反側積層於導電性糊層14。絕緣層15，較佳為覆蓋導電性糊層14之中，位於閥作用金屬基體11之相反側的表面之全體。絕緣層15，亦可對複數個固體電解電容器10共通設置。亦即，絕緣層15，亦可以遮蓋複數個固體電解電容器10之方式，遍及複數個固體電解電容器10而延伸。在此情形，比起以絕緣層15區分之固體電解電容器10之容量有效部，導電性糊層14之區域變小。

絕緣層15，典型地是以樹脂形成。例如，可藉由熱固性之樹脂，形成絕緣層15。絕緣層15，較佳為以環氧系樹脂材料形成。作為環氧系樹脂，例如，可舉出酚固化型環氧樹脂、氰酸酯/環氧混合樹脂、以及酚酯固化型環氧樹脂等。

絕緣層15，具有至少一個通路孔151。於本實施型態之例中，於絕緣層15，形成有複數個通路孔151。通路孔151之各個，於閥作用金屬基體11、固體電解質層12、碳層13、導電性糊層14、以及絕緣層15之積層方向將絕緣層15貫通。通路孔151，可藉由將來自雷射加工機之雷射對絕緣層15照射而形成。此時之雷射，例如是二氧化碳雷射。

通路孔151，例如，在固體電解電容器10之剖面觀察下，形成為隨著朝向導電性糊層14而寬度變小之錐狀。但是，通路孔151，在固體電解電容器10之剖面觀察下，亦可涵蓋全體具有一定之寬度。通路孔151之橫剖面，亦即相對於通路孔151之中心軸垂直之剖面之形狀，例如是圓形狀。

外部電極層16，設置於絕緣層15上。外部電極層16，經由通路孔151與導電性糊層14電性連接。外部電極層16，包含外部電極層本體161、以及通路導體162。

外部電極層本體161，於導電性糊層14之相反側形成於絕緣層15之表面。外部電極層本體161，可作為配線層發揮功能。

外部電極層本體161，亦可從固體電解電容器10延伸至任一者之通孔導體22。配置於固體電解電容器10之厚度方向之兩側的外部電極層本體161之中，任一方之外部電極層本體161，亦可相對於連接於GND之通孔導體22電性連接。

通路導體162，設置於通路孔151內。通路導體162，將外部電極層本體161電性連接於導電性糊層14。

圖2是圖1所示之固體電解電容器10之剖面之中，將通路孔151及其附近之部分放大之圖。以下，參照圖2，特別針對導電性糊層14及外部電極層16之構成更詳細地進行說明。

如圖2所示，導電性糊層14，包含導電性填料141、以及結合劑142。

導電性填料141具有導電性。導電性填料141，可以是金屬填料，亦可以是非金屬填料。導電性填料141之各者，包含核心材料。導電性填料141之各者，亦可包含覆蓋核心材料之塗層。導電性填料141是金屬填料之情形，導電性填料141之核心材料之主成分，亦可以是銅、鎳、銀等。

導電性糊層14，較佳為包含以銅作為核心材料之主成分的填料作為主要之導電性填料141。更具體而言，於導電性糊層14中，較佳為存在有以銅粒子或銅合金粒子為核心材料的金屬填料作為主要之導電性填料141。

於導電性糊層14中所包含之導電性填料141，亦可全部是同種材料之填料。於導電性糊層14，亦可不同種材料之導電性填料141混合存在。例如，於導電性糊層14中，可以僅包含以銅粒子或銅合金粒子為核心材料之銅填料，亦可銅填料、與以銀粒子或銀合金粒子為核心材料之銀填料混合存在。於導電性糊層14有不同種材料之填料混合存在之情形，主要之導電性填料141，是導電性糊層14中之含有率最大之填料。在導電性糊層14中之填料全部是同種之情形，該填料是主要之導電性填料141。

導電性糊層14之主要之導電性填料141，例如，可使用固體電解電容器10之剖面SEM影像來特定。具體而言，取得在固體電解電容器10之任意位置的剖面SEM影像後施加必要之影像處理，使成為可將導電性填料141與結合劑142區別之狀態。此外，於導電性糊層14有不同種材料之填料混合存在之情形，使導電性填料141成為可就其每種材料加以區別之狀態。然後，從影像處理後之剖面SEM影像，將各種填料之面積相對於導電性糊層14之面積的比例作為含有率（體積％）算出，可將於剖面SEM影像中含有率最大之填料判定為主要之導電性填料141。導電性糊層14中之導電性填料141全體之含有率，例如是30體積％以上，80體積％以下。雖取決於導電性填料141全體之含有率，但導電性糊層14中之主要之導電性填料141之含有率較佳為50體積％以上。

結合劑142，含有導電性填料141。亦即，於結合劑142中，分散有許多導電性填料141。於沿著導電性糊層14及絕緣層15之積層方向觀察時位於通路孔151內，且存在於導電性糊層14之最表層的導電性填料141，使其至少一部分從結合劑142露出。更具體而言，在導電性糊層14之中沿著積層方向觀看而位於通路孔151內之部分中，於在絕緣層15形成通路孔151時藉由照射雷射，最表層之結合劑142燃燒而消失。因此，在該部分，導電性填料141從結合劑142露出。另一方面，沿著積層方向觀看而位於通路孔151之外側的導電性填料141，藉由結合劑142及絕緣層15覆蓋。

在固體電解電容器10之剖面觀察下，相對於積層方向上之導電性糊層14之長度（層厚）的導電性填料141之填充率，較佳為50％以上。導電性填料141之填充率，可使用固體電解電容器10之剖面影像來測定。例如，於在固體電解電容器10之任意位置取得的剖面SEM影像中，在等間隔之10個位置分別測定導電性糊層14之層厚L0、以及存在於相同位置之各導電性填料141之層厚方向之長度L1，算出L1之合計S _L1。然後，將10個位置之S _L1／L0×100之平均值算出，可將此平均值作為導電性糊層14之層厚方向上之導電性填料141之填充率（％）。

導電性糊層14，可藉由將包含導電性填料141及流動狀態之結合劑142的導電性糊塗布於碳層13上來形成。導電性糊，例如，藉由海綿轉印、網版印刷、噴塗、分配器或噴墨印刷等，而塗布於碳層13。所塗布之導電性糊，例如藉由燒成而結合劑142硬化，藉此成為導電性糊層14。

繼續參照圖2，外部電極層16，藉由通路導體162，相對於導電性糊層14電性連接。通路導體162，包含無電解鍍敷層163、以及電解鍍敷層164。

無電解鍍敷層163，直接設置於通路孔151之側壁上。無電解鍍敷層163，是藉由化學反應而析出的金屬之皮膜。於圖2所示之例中，無電解鍍敷層163，延伸至絕緣層15之中、通路孔151外側之表面。亦即，無電解鍍敷層163，除了通路導體162之一部分以外，亦構成作為配線層之外部電極層本體161之一部分。於外部電極層本體161中，亦可於無電解鍍敷層163與絕緣層15之間設置有種子層（seed layer）165。種子層165，例如，藉由電解鍍敷處理或無電解鍍敷處理而於絕緣層15形成金屬膜後，可藉由光刻蝕刻將金屬膜之一部分去除來形成。

電解鍍敷層164，設於無電解鍍敷層163上。電解鍍敷層164，將無電解鍍敷層163之全體覆蓋。電解鍍敷層164，是使用電析出的金屬之皮膜。

於圖2所示之例中，於導電性糊層14與外部電極層16之連接使用所謂的填充通路（filled via），通路導體162填充於通路孔151內。然而，通路導體162，亦可以沿著通路孔151凹陷之方式形成。亦即，亦可藉由所謂的保形通路（conformal via），將導電性糊層14與外部電極層16連接。

外部電極層16，沿著導電性糊層14及絕緣層15之積層方向觀看，與導電性糊層14中所包含之導電性填料141之中，位於通路孔151內之導電性填料141直接接觸。更具體而言，在導電性糊層14之中於固體電解電容器10之俯視觀察下位於通路孔151內的部分，一部分之導電性填料141成為從結合劑142露出之狀態。因此，對於從結合劑142露出之導電性填料141，外部電極層16之通路導體162可直接接觸。通路導體162，亦可與導電性填料141接合。

在導電性糊層14中主要之導電性填料141是金屬填料之情形，外部電極層本體161，較佳為以與主要之導電性填料141之核心材料之主成分相同之金屬為主成分。例如，在主要之導電性填料141以某金屬或其合金為核心材料之情形，外部電極層本體161較佳為亦以該金屬或該金屬之合金形成。更佳為，主要之導電性填料141是以銅為核心材料之主成分的填料，外部電極層本體161之主成分是銅。

通路導體162，較佳為亦以與主要之導電性填料141之核心材料之主成分相同之金屬為主成分。例如，在主要之導電性填料141以某金屬或其合金為核心材料之情形，通路導體162較佳為亦以該金屬或該金屬之合金形成。更佳為，主要之導電性填料141是以銅為核心材料之主成分的填料，外部電極層本體161及通路導體162之主成分均為銅。

在主要之導電性填料141以銅粒子或銅合金粒子為核心材料之情形，例如，可將無電解鍍敷層163設為無電解銅鍍敷層，可將電解鍍敷層164設為電解銅鍍敷層。此外，可將種子層165藉由銅或銅合金形成。

[效果] 於本實施型態之固體電解電容器10中，外部電極層16，與導電性糊層14中所包含之導電性填料141之中，在俯視觀察下位於通路孔151內之導電性填料141直接接觸。更具體而言，於通路孔151之內側中，對於從結合劑142露出之導電性填料141，外部電極層16之通路導體162直接接觸。於從導電性糊層14往外部電極層16之電流路徑中，不存在例如金屬之導電體與例如樹脂之絕緣體的界面。亦即，並非經由導電性填料141相對於絕緣體之接點（界面），而是藉由導電性填料141與外部電極層16的金屬接觸，電從導電性糊層14引出至外部電極層16。因此，導電性糊層14及外部電極層16之積層方向上之電流路徑存在時之電阻降低，可降低固體電解電容器10之等效串聯電阻（ESR）。

然而，導電性糊層14，相對於碳層13，經由導電性填料141相對於結合劑142等之接點（界面）而電性連接。亦即，導電性糊層14相對於碳層13之連接方法，與導電性糊層14相對於外部電極層16之連接方法不同。

於本實施型態中，導電性糊層14之主要之導電性填料141之核心材料，較佳為以與外部電極層本體161之主成分相同之金屬為主成分。此外，主要之導電性填料141之核心材料之主成分，較佳為亦與通路導體162之主成分相同之金屬。例如，主要之導電性填料141之核心材料之主成分是銅，外部電極層本體161及通路導體162之主成分是銅。在此情形，可抑制導電性糊層14與外部電極層16之間的電遷移，可確保導電性糊層14與外部電極層16之間的連接安定性。

於導電性糊層14及外部電極層16之積層方向上，相對於導電性糊層14之長度的導電性填料141之填充率，較佳為50％以上。在此情形，於導電性糊層14，在導電性糊層14及外部電極層16之積層方向，亦即固體電解電容器10之電流路徑之方向上充分填充導電性填料141。因此，可更加降低固體電解電容器10之ESR。

＜第二實施型態＞ 圖3是顯示第二實施型態之固體電解電容器10A之概略構成之部分剖面圖。固體電解電容器10A，僅於導電性糊層14中所包含之導電性填料141之形狀，與第一實施型態之固體電解電容器10不同。在圖3中，將固體電解電容器10A之中，導電性糊層14及其附近放大顯示。

參照圖3，導電性填料141，包含第一導電性填料141a、以及第二導電性填料141b。於圖3所示之例中，導電性填料141，由第一導電性填料141a及第二導電性填料141b構成。

第一導電性填料141a，分別具有破碎形狀。所謂第一導電性填料141a具有破碎形狀，是指於第一導電性填料141a之表面存在有破面。各第一導電性填料141a，在固體電解電容器10A之剖面觀察下，例如具有五個以上之角部。第二導電性填料141b之各個，例如，是實質上或大致球狀。於第二導電性填料141b之表面不存在破面。第二導電性填料141b，較佳為在固體電解電容器10A之剖面觀察下，不具有角部。雖第二導電性填料141b亦可具有角部，但於各第二導電性填料141b中角部是四個以下。第二導電性填料141b，具有比較小的粒徑。

在固體電解電容器10A之剖面觀察下，第一導電性填料141a及第二導電性填料141b，皆具有未達4.0之長寬比。第一導電性填料141a及第二導電性填料141b之各自之長寬比，可由將其長軸之長度除以短軸之長度來求取。

第一導電性填料141a及第二導電性填料141b之長軸及短軸，可如以下般定義。圖4是顯示在固體電解電容器10A之任意之位置取得的剖面SEM影像中的第一導電性填料141a之一例之示意圖。參照圖4，將第一導電性填料141a之長軸A1，設為於剖面SEM影像中，將位於第一導電性填料141a相對於結合劑142之界面的任意之兩點連結的線段中，最長之線段。將第一導電性填料141a之短軸A2，設為於剖面SEM影像中，與長軸A1垂直且將位於第一導電性填料141a之界面的任意之兩點連結的線段中，最長之線段。第一導電性填料141a之長寬比，以長軸A1之長度／短軸A2之長度來求取。雖省略圖示，但關於第二導電性填料141b，亦可以第一導電性填料141a之同樣之方法來決定長軸及短軸，求取長寬比。在剖面SEM影像中，可將具有破面之導電性填料141作為第一導電性填料141a，將不具有破面之導電性填料141作為第二導電性填料141b，來區別第一導電性填料141a與第二導電性填料141b。

第一導電性填料141a及第二導電性填料141b之粒徑，可設為如上述般決定之長軸之長度。第一導電性填料141a之平均粒徑，可由將於固體電解電容器10A之剖面SEM影像中所包含之第一導電性填料141a之粒徑加以平均來求取。同樣地，第二導電性填料141b之平均粒徑，可由將於該剖面SEM影像中所包含之第二導電性填料141b之粒徑加以平均來求取。第一導電性填料141a之平均粒徑，相對於從相同剖面SEM影像求取之導電性糊層14之最大層厚，為0.2倍以上，未達1.0倍。第二導電性填料141b之平均粒徑，相對於導電性糊層14之最大層厚，為0.1倍以上，未達0.5倍。第二導電性填料141b之平均粒徑，比第一導電性填料141a之平均粒徑小。第二導電性填料141b之平均粒徑，例如，是第一導電性填料141a之平均粒徑之50％以下，較佳為40％以下。

第一導電性填料141a之核心材料之主成分，可與第二導電性填料141b之核心材料之主成分相同，亦可不同。此外，於導電性糊層14中，可以是所有的第一導電性填料141a之核心材料之主成分都相同，亦可有核心材料之主成分不同之第一導電性填料141a混合存在。同樣地，於導電性糊層14中，可以是所有的第二導電性填料141b之核心材料之主成分都相同，亦可有核心材料之主成分不同之第二導電性填料141b混合存在。

本實施型態之固體電解電容器10A，亦具有與第一實施型態之固體電解電容器10同樣之構成，故可發揮與第一實施型態之固體電解電容器10相同之效果。此外，在本實施型態之固體電解電容器10A中，於導電性糊層14包含有具有破碎形狀之第一導電性填料141a。第一導電性填料141a，例如與具有球狀之導電性填料比較容易互相重疊，於導電性糊層14之層厚方向容易形成電流路徑。據此，可減低對在導電性糊層14之層厚方向流動之電流的電阻。

在本實施型態中，除了第一導電性填料141a外，還有第二導電性填料141b包含於導電性糊層14中。第二導電性填料141b，是與第一導電性填料141a相比具有較小的平均粒徑者，故可進入第一導電性填料141a之間。據此，於導電性糊層14之層厚方向上更加容易形成連續之電流路徑，可將導電性糊層14之電阻更加減低。

於圖3所示之例中，導電性糊層14，包含第一導電性填料141a及第二導電性填料141b。然而，如圖5所示，導電性糊層14，亦可不包含第二導電性填料141b。導電性糊層14，亦可僅將具有破碎形狀之第一導電性填料141a作為導電性填料而包含。

＜第三實施型態＞ 圖6是顯示第三實施型態之固體電解電容器10B之概略構成之部分剖面圖。固體電解電容器10B，僅於導電性糊層14中所包含之導電性填料141之形狀，與上述實施型態之固體電解電容器10及10A不同。在圖6中，將固體電解電容器10B之中，導電性糊層14及其附近放大顯示。

參照圖6，導電性填料141，包含第一導電性填料141c、以及第二導電性填料141b。於圖6所示之例中，導電性填料141，由第一導電性填料141c及第二導電性填料141b構成。

第二導電性填料141b，具有與在第二實施型態之固體電解電容器10A使用之第二導電性填料141b同樣之構成。另一方面，第一導電性填料141c，與在第二實施型態之固體電解電容器10A使用之第一導電性填料141a不同。

第一導電性填料141c，分別具有扁平形狀。第一導電性填料141c，例如形成為板狀。與第二實施型態之第一導電性填料141a不同，於本實施型態之第一導電性填料141c之表面不存在破面。第一導電性填料141c，較佳為在固體電解電容器10B之剖面觀察下，不具有角部。雖第一導電性填料141c亦可具有角部，但於各第一導電性填料141c中角部是四個以下。

在固體電解電容器10B之剖面觀察下，第一導電性填料141c具有4.5以上之長寬比。第二導電性填料141b之長寬比，與第二實施型態同樣地，未達4.0。第一導電性填料141c及第二導電性填料141b之各自之長寬比，可由將其長軸之長度除以短軸之長度來求取。

第一導電性填料141c及第二導電性填料141b之長軸之長度、短軸之長度、以及長寬比，可使用固體電解電容器10B之剖面SEM影像，以已在第二實施型態說明之方法求取。

第一導電性填料141c及第二導電性填料141b之粒徑，分別是第一導電性填料141c及第二導電性填料141b之長軸之長度。第一導電性填料141c之平均粒徑，可由將於固體電解電容器10B之剖面SEM影像中所包含之第一導電性填料141c之粒徑加以平均來求取。同樣地，第二導電性填料141b之平均粒徑，可由將於該剖面SEM影像中所包含之第二導電性填料141b之粒徑加以平均來求取。第一導電性填料141c之平均粒徑，相對於從相同的剖面SEM影像求取之導電性糊層14之最大層厚，為0.5倍以上，未達2.0倍。第二導電性填料141b之平均粒徑，相對於導電性糊層14之最大層厚，為0.1倍以上，未達0.5倍。第二導電性填料141b之平均粒徑，比第一導電性填料141c之平均粒徑小。第二導電性填料141b之平均粒徑，例如，為第一導電性填料141c之平均粒徑之50％以下，較佳為40％以下。

第一導電性填料141c之核心材料之主成分，可與第二導電性填料141b之核心材料之主成分相同，亦可不同。此外，於導電性糊層14中，可以是所有的第一導電性填料141c之核心材料之主成分都相同，亦可以有核心材料之主成分不同之第一導電性填料141c混合存在。同樣地，於導電性糊層14中，可以是所有的第二導電性填料141b之核心材料之主成分都相同，亦可以有核心材料之主成分不同之第二導電性填料141b混合存在。

本實施型態之固體電解電容器10B，亦具有與第一實施型態之固體電解電容器10同樣之構成，故可發揮與第一實施型態之固體電解電容器10相同之效果。此外，在本實施型態之固體電解電容器10B中，於導電性糊層14包含有具有扁平形狀之第一導電性填料141c。第一導電性填料141c，具有角部少或角部不存在之比較平滑之表面。因此，於導電性糊層14中，可抑制以導電性填料之角部為起點之裂痕之產生。因此，可使導電性糊層14及固體電解電容器10B之機械強度提高。

在本實施型態中，除了第一導電性填料141c外，還有第二導電性填料141b包含於導電性糊層14中。第二導電性填料141b，是與第一導電性填料141c相比具有較小的平均粒徑者，故可進入第一導電性填料141c之間。據此，於導電性糊層14之層厚方向上更加容易形成連續之電流路徑，可將導電性糊層14之電阻更加減低。

於圖6所示之例中，導電性糊層14，包含第一導電性填料141c及第二導電性填料141b。然而，如圖7所示，導電性糊層14，亦可不包含第二導電性填料141b。例如，導電性糊層14，亦可僅將具有扁平形狀之第一導電性填料141c作為導電性填料而包含。

以上，針對本揭示之實施型態進行了說明，但本揭示並非限定於上述實施型態者，於不脫離其趣旨之範圍內可進行各種變更。

本揭示之固體電解電容器，如以下所述。

＜１＞ 一種固體電解電容器，具備： 閥作用金屬基體，於厚度方向之兩表面具有介電體層； 導電性糊層，於前述閥作用金屬基體之前述厚度方向之兩側分別配置，包含導電性填料； 絕緣層，在前述閥作用金屬基體之相反側積層於前述導電性糊層，具有通路孔；以及 外部電極層，積層於上述絕緣層，透過前述通路孔與前述導電性糊層電性連接； 前述外部電極層，沿著前述導電性糊層、前述絕緣層、及前述外部電極層之積層方向觀看，係與前述導電性糊層中所包含之前述導電性填料之中，位於前述通路孔內之導電性填料直接接觸。

＜２＞ 如＜１＞之固體電解電容器，其中， 前述外部電極層，於前述導電性糊層之相反側包含形成於前述絕緣層之表面的外部電極層本體； 前述導電性糊層，包含具有以與前述外部電極層本體之主成分相同之金屬為主成分之核心材料的填料作為主要之導電性填料。

＜３＞ 如＜２＞之固體電解電容器，其中， 前述外部電極層本體之主成分是銅； 前述主要之導電性填料，是以銅為核心材料之主成分的填料。

＜４＞ 如＜２＞之固體電解電容器，其中， 前述外部電極層，進一步包含設置於前述通路孔內之通路導體； 前述通路導體之主成分，是與前述主要之導電性填料之核心材料之主成分相同的金屬。

＜５＞ 如＜４＞之固體電解電容器，其中， 前述外部電極層本體之主成分及前述通路導體之主成分是銅； 前述主要之導電性填料，是以銅為核心材料之主成分的填料。

＜６＞ 如＜１＞～＜５＞中任一項之固體電解電容器，其中， 在前述固體電解電容器之剖面觀察下，相對於前述積層方向上之前述導電性糊層之長度的前述導電性填料之填充率，為50％以上。

＜７＞ 如＜１＞～＜６＞中任一項之固體電解電容器，其中， 前述導電性填料，包含具有破碎形狀之第一導電性填料。

＜８＞ 如＜１＞～＜６＞中任一項之固體電解電容器，其中， 前述導電性填料，包含具有扁平形狀之第一導電性填料。

＜９＞ 如＜７＞或＜８＞之固體電解電容器，其中， 前述導電性填料，進一步包含具有比前述第一導電性填料之平均粒徑小的平均粒徑之第二導電性填料。 ［實施例］

為了確認導電性填料141之形狀導致的效果之不同，將於圖3、圖5、圖6、以及圖7所示之固體電解電容器10A及10B實際製作後測定了等效串聯電阻（ESR）。此外，由固體電解電容器10A及10B之各剖面SEM影像，測定了導電性糊層14之層厚方向（導電性糊層14、絕緣層15、及外部電極層16之積層方向）中的導電性填料141之填充率。更具體地，關於圖3、圖5、圖6、及圖7所示之固體電解電容器10A及10B之各個，取得剖面SEM影像，實施了必要之影像處理。之後，於剖面SEM影像中，針對於與層厚方向正交之方向上排列之等間隔之十處，分別測定導電性填料141之層厚方向上的長度L1之合計S _L1，將此除以導電性糊層14之層厚L0以求出導電性填料141之填充率（％）。藉由將上述各填充率加以平均，針對固體電解電容器10A及10B之各個，獲得了導電性糊層14中的導電性填料141之層厚方向之填充率（％）。將測定之結果於表1顯示。

［表1］

實施例	填料形狀	填充率（％）	ESR（與實施例1之比）	備註
1	破碎形狀	57.3	1.0	圖5
2	破碎形狀+小徑	58.5	0.9	圖3
3	扁平形狀	61.2	1.5	圖7
4	扁平形狀+小徑	66.8	0.7	圖6

關於實施例1～4之任一者，導電性填料141之層厚方向之填充率都是50％以上，可謂導電性填料141於導電性糊層14之層厚方向充分填充。在實施例1～4中，與一般的晶片型電解電容器相較，ESR約減少10％。比起僅使用破碎形狀之第一導電性填料141a之實施例1（圖5）、以及僅使用扁平形狀之第一導電性填料141c之實施例3（圖7），追加了小徑之第二導電性填料141b之實施例2（圖3）及實施例4（圖6）的ESR更低。

10、10A、10B:固體電解電容器 11:閥作用金屬基體 111:核心層 112:多孔質層 113:介電體層 12:固體電解質層 13:碳層 14:導電性糊層 141:導電性填料 141a、141c:第一導電性填料 141b:第二導電性填料 142:結合劑 15:絕緣層 151:通路孔 16:外部電極層 161:外部電極層本體 162:通路導體 163:無電解鍍敷層 164:電解鍍敷層 165:種子層 20:封裝基板 21:通孔 22:通孔導體 30:直流-直流轉換器 40:負載 A1:長軸 A2:短軸

[圖1]圖1是顯示第一實施型態之固體電解電容器之概略構成之剖面圖。 [圖2]圖2是圖1所示之固體電解電容器之部分放大圖。 [圖3]圖3是顯示第二實施型態之固體電解電容器之概略構成之部分剖面圖。 [圖4]圖4是顯示圖3所示之固體電解電容器之剖面SEM影像中的導電性填料之一例之示意圖。 [圖5]圖5是顯示第二實施型態之變形例的固體電解電容器之概略構成之部分剖面圖。 [圖6]圖6是顯示第三實施型態之固體電解電容器之概略構成之部分剖面圖。 [圖7]圖7是顯示第三實施型態之變形例的固體電解電容器之概略構成之部分剖面圖。

10:固體電解電容器

13:碳層

14:導電性糊層

141:導電性填料

142:結合劑

15:絕緣層

151:通路孔

16:外部電極層

161:外部電極層本體

162:通路導體

163:無電解鍍敷層

164:電解鍍敷層

165:種子層

Claims (9)

1. 一種固體電解電容器，具備： 閥作用金屬基體，於厚度方向之兩表面具有介電體層； 導電性糊層，於前述閥作用金屬基體之前述厚度方向之兩側分別配置，包含導電性填料； 絕緣層，在前述閥作用金屬基體之相反側積層於前述導電性糊層，具有通路孔；以及 外部電極層，積層於上述絕緣層，透過前述通路孔與前述導電性糊層電性連接； 前述外部電極層，沿著前述導電性糊層、前述絕緣層、及前述外部電極層之積層方向觀看，係與前述導電性糊層中所包含之前述導電性填料之中，位於前述通路孔內之導電性填料直接接觸。
2. 如請求項1之固體電解電容器，其中， 前述外部電極層，於前述導電性糊層之相反側包含形成於前述絕緣層之表面的外部電極層本體； 前述導電性糊層，包含具有以與前述外部電極層本體之主成分相同之金屬為主成分之核心材料的填料作為主要之導電性填料。
3. 如請求項2之固體電解電容器，其中， 前述外部電極層本體之主成分是銅； 前述主要之導電性填料，是以銅為核心材料之主成分的填料。
4. 如請求項2之固體電解電容器，其中， 前述外部電極層，進一步包含設置於前述通路孔內之通路導體； 前述通路導體之主成分，是與前述主要之導電性填料之核心材料之主成分相同的金屬。
5. 如請求項4之固體電解電容器，其中， 前述外部電極層本體之主成分及前述通路導體之主成分是銅； 前述主要之導電性填料，是以銅為核心材料之主成分的填料。
6. 如請求項1之固體電解電容器，其中， 在前述固體電解電容器之剖面觀察下，相對於前述積層方向上之前述導電性糊層之長度的前述導電性填料之填充率，為50％以上。
7. 如請求項1之固體電解電容器，其中， 前述導電性填料，包含具有破碎形狀之第一導電性填料。
8. 如請求項1之固體電解電容器，其中， 前述導電性填料，包含具有扁平形狀之第一導電性填料。
9. 如請求項7或8之固體電解電容器，其中， 前述導電性填料，進一步包含具有比前述第一導電性填料之平均粒徑小的平均粒徑之第二導電性填料。