WO2022009800A1 - 固体電解コンデンサ素子、ならびに固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

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groove
electrolytic capacitor
capacitor element
solid electrolytic
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斉 福井
慎人 長嶋
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H01G9/15—Solid electrolytic capacitors

Definitions

  • the present disclosure relates to a solid electrolytic capacitor element, a solid electrolytic capacitor including a solid electrolytic capacitor element, and a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor.
  • the solid electrolytic capacitor includes a capacitor element provided with a solid electrolyte layer, an electrode terminal electrically connected to the capacitor element, and an exterior body for sealing the capacitor element.
  • the capacitor element is, for example, an anode foil having a porous portion on the surface layer, a dielectric layer formed on at least a part of the surface of the anode foil, a solid electrolyte layer covering at least a part of the dielectric layer, and a solid. It is provided with a cathode extraction layer that covers at least a part of the electrolyte layer.
  • Patent Document 1 is a surface-mounted thin capacitor using a metal foil composed of a metal core wire and an etched layer covering both sides of the metal core wire as a base material, and both ends of the metal foil are used as anodes.
  • a cathode is formed on the surface of the central portion of the metal foil, and the surface-mounted thin capacitor comprises a resist resin formed at the boundary between the anode and the cathode and the inside of the etched layer in the central portion of the metal foil.
  • the resist resin is on the anode side.
  • a surface-mounted thin capacitor characterized by being formed so as to block between the etched layer and the conductive polymer layer.
  • the solid electrolytic capacitor element includes an anode body having a porous portion on at least the surface layer and an anode body.
  • a dielectric layer formed on at least a part of the surface of the anode and A cathode portion that covers at least a part of the dielectric layer is provided.
  • the cathode portion includes a solid electrolyte layer that covers at least a part of the dielectric layer.
  • the anode body has a first portion which is a cathode forming portion on which the solid electrolyte layer is formed, and a second portion where the solid electrolyte layer is not formed.
  • the second portion includes at least an anode portion including an end of the anode body opposite to the first portion.
  • the first portion is divided into a plurality of regions, and a groove portion exists at the boundary between the plurality of adjacent regions.
  • the solid electrolytic capacitor according to the other aspect of the present disclosure includes at least one of the above solid electrolytic capacitor elements.
  • the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor element is as follows.
  • the process of preparing (Ii) A step of forming a dielectric layer on at least a part of the surface of the anode.
  • a step of forming a groove in the first portion of the anode body to divide the first portion into a plurality of regions, and (iv) at least a part of the dielectric layer in the first portion is solid.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a solid electrolytic capacitor according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a solid electrolytic capacitor element included in the solid electrolytic capacitor of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing an anode foil included in the solid electrolytic capacitor element of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2 when viewed in the direction of an arrow.
  • anode body of the solid electrolytic capacitor element for example, an anode foil containing a valve acting metal and having a porous portion on the surface layer, a molded body or a sintered body of particles containing the valve acting metal is used.
  • the molded body or sintered body has a porous structure as a whole, and the whole corresponds to a porous portion.
  • These anodes contain many voids on the surface or throughout.
  • the anode portion where the solid electrolyte layer of the anode body is not formed is connected to the electrode terminal. Therefore, air may enter the capacitor element from the electrode terminal side through the voids in the porous portion of the anode body.
  • the conductive polymer contained in the solid electrolyte layer is oxidatively deteriorated or the dopant is decomposed due to the action of moisture or oxygen contained in the air, and the solid electrolyte layer is decomposed. May deteriorate and the conductivity may decrease. Deterioration of the solid electrolyte layer leads to deterioration of the performance of the solid electrolytic capacitor, such as a decrease in the capacitance of the solid electrolytic capacitor or an increase in the equivalent series resistance (ESR). Such deterioration of the solid electrolyte layer is particularly remarkable in a high temperature environment.
  • Solid electrolytic capacitors may be used in high temperature environments depending on the application. Further, the solid electrolytic capacitor is generally solder-bonded to the substrate through a reflow process exposed to a high temperature. Therefore, there is a demand for a solid electrolytic capacitor element and a solid electrolytic capacitor that suppress deterioration of the solid electrolyte layer in a high temperature environment and have excellent thermal stability.
  • the solid electrolytic capacitor element of the present disclosure has at least a porous portion on the surface layer, a first portion which is a cathode forming portion where the solid electrolyte layer is formed, and a second portion where the solid electrolyte layer is not formed. And have.
  • the second portion includes at least an anode portion including an end opposite to the first portion of the anode body.
  • the first portion is divided into a plurality of regions, and a groove portion exists at the boundary between the plurality of adjacent regions.
  • the groove has a role of blocking the passage of air. Since the groove portion forms a barrier that blocks air at the boundary between the plurality of regions, it is possible to reduce the intrusion of air and the diffusion of air from the anode portion side.
  • the first portion is divided into a plurality of regions by the groove portion, even if air invades from the anode portion side, the invasion (or diffusion) of air into the region divided by the groove portion can be reduced. Can be done.
  • the effect of reducing the deterioration of the solid electrolyte layer is enhanced even after the solid electrolytic capacitor is exposed to a high temperature. Therefore, a decrease in capacitor performance (for example, a decrease in capacitance or an increase in ESR) after the solid electrolytic capacitor is exposed to a high temperature can be suppressed, and high thermal stability can be ensured. This makes it possible to improve the reliability of the solid electrolytic capacitor element.
  • the groove is provided in at least a part of the porous portion in at least one of the thickness direction and the width direction of the anode, the ratio of the groove portion to the first portion, the width, length, and depth of the groove portion, and the groove portion.
  • the effect of reducing the intrusion of air can be obtained depending on the number of divided regions and the like.
  • the groove portion is at least a part of the porous portion in the thickness direction of the anode foil. It may be provided, or may be provided in the base material portion in addition to the porous portion.
  • a groove portion may be provided so as to bite into a part of the base material portion from the porous portion in the thickness direction of the anode foil.
  • the anode is a molded body or a sintered body, the whole is a porous portion, so that the anode is porous from the surface to the inside in at least one of the thickness direction and the width direction of the anode.
  • a groove may be provided in a part of the portion.
  • the anode body includes an end portion (sometimes referred to as a second end portion) on the side connected to the anode lead terminal (in the case of a molded body or a sintered body, the side into which the anode lead is inserted). It includes an end portion (sometimes referred to as a first end portion) on the side of the first portion (that is, the cathode forming portion) opposite to the second end portion.
  • the anode portion will include an end portion (that is, a second end portion) opposite to the first end portion.
  • the length direction of the anode body may be the center of the end face of the first end portion of the anode body (hereinafter, may be referred to as the first end face) and the end face of the second end portion (hereinafter, may be referred to as the second end face). It is the direction along the straight line connecting the center in).
  • a foil-like or plate-like anode usually comprises a pair of main surfaces that occupy most of the surface of the anode, with the pair of main surfaces perpendicular to the length of the anode. It is called the width direction of the anode body. Further, the direction perpendicular to both the length direction and the width direction of the anode body is referred to as a thickness direction.
  • the thickness direction of the anode foil is the thickness direction of the anode body.
  • the width and the thickness of the anode are not extremely different, so that either of them may be the width direction (or the thickness direction).
  • the solid electrolytic capacitor and the solid electrolytic capacitor element (hereinafter, may be simply referred to as a capacitor element) of the present disclosure, and the method for manufacturing the solid electrolytic capacitor will be described more specifically with reference to the drawings as necessary. ..
  • Solid electrolytic capacitors include one or more capacitor elements.
  • the anode body may have a first portion divided into a plurality of regions by a groove portion as described above.
  • the anode body has a first portion divided into a plurality of regions by a groove portion, and in 75% or more, a plurality of regions due to the groove portion. It is more preferable to have a first portion divided into a plurality of regions, and it is further preferable to have a first portion divided into a plurality of regions by a groove portion in all the capacitor elements.
  • the ratio of the total projected area of the groove portion in the depth direction to the effective area of the cathode portion is preferably 0.002% or more, and even if it is 0.01% or more or 0.1% or more. good.
  • the total ratio of the projected area of the groove portion is, for example, 50% or less, 30% or less, or 20% or less.
  • the total ratio of the projected area of the groove portion is in such a range, it is easy to secure a relatively high capacity.
  • the effective area of the cathode portion is the projected area when the solid electrolyte layer on the surface side is positively projected onto each surface other than the first end face and the second end face of the anode body, and the solid electrolyte for each surface is obtained. It means the sum of the projected areas of the layers.
  • the projected area of the cathode portion at the end face in the width direction is sufficiently smaller than the projected area of the cathode portion on the pair of main surfaces occupying most of the surface of the anode foil.
  • the projected area of the cathode portion is the total projected area when the cathode portion on the surface side of each of the pair of main surfaces is orthographically projected, as the effective area of the cathode portion. do.
  • the total projected area of the groove portion is the total projected area when all the groove portions are orthographically projected onto each surface of the anode body provided with the groove portion. be.
  • the effective area of the cathode portion is obtained for the capacitor element in a state where the solid electrolytic capacitor is disassembled, the capacitor element is taken out, and the surface layer of the capacitor element is scraped off as necessary to expose the solid electrolyte layer.
  • Digital images are taken from the vertical direction of each surface other than the first end face and the second end face of the anode body of the condenser element, and the cathode part and the other parts are separated by binarization processing to separate the cathode part.
  • the effective area can be obtained by calculating the area of the portion and summing it for each surface.
  • the projected area of the groove can be estimated from the image of a scanning electron microscope (SEM) or an optical microscope having a cross section in which the groove of the condenser element can be observed. From the cross-sectional image, the width of the opening of the groove and the length of the groove are measured for each groove, and the area of the opening of the groove obtained from these values corresponds to the projected area of the groove. By summing the projected areas of all the grooves for each surface, the total value of the projected areas of the grooves can be obtained. The width of the opening of the groove can be measured from an image of a cross section that crosses the groove, and the length of the groove can be measured from an image of a cross section along the length direction of the groove.
  • SEM scanning electron microscope
  • optical microscope having a cross section in which the groove of the condenser element can be observed. From the cross-sectional image, the width of the opening of the groove and the length of the groove are measured for each groove, and the area of the opening of the groove obtained from these values corresponds to the projected
  • the groove When the surface of the first portion is viewed perpendicular to the surface, the groove may be formed in a curved shape, but from the viewpoint of being more easily formed, the groove is preferably linear. ..
  • the groove portion can be formed, for example, by grooving at least a part of the surface layer of the first portion.
  • the groove may be formed by mechanical groove processing, but when the groove is formed by laser processing, the periphery of the groove is melted to form a melted portion along the groove. It is preferable that the melted portion is formed along the groove portion because the effect of blocking air is further enhanced.
  • the molten portion is a portion having a dense structure having a lower porosity than the porous portion.
  • the first portion may be divided into a plurality of regions by a groove portion, but from the viewpoint of further reducing the intrusion of air from the anode portion side, it is preferable that the first portion is divided into three or more regions. It may be divided into one or more areas, or may be divided into ten or more areas. The upper limit of the number of divided regions is not particularly limited, and if the ratio of the total projected area of the groove portion in the depth direction to the effective area of the cathode portion is within the above range. good.
  • the first portion may be divided into, for example, 30 or less regions, or may be divided into 20 or less regions. These lower limit values and upper limit values can be arbitrarily combined.
  • the direction intersecting the length direction of the anode body (width direction, etc.) It is preferable that at least a groove extending along the) is formed.
  • the groove portion extending in such a direction may be referred to as a first groove portion.
  • the first portion may be provided with a second groove portion formed so as to intersect the first groove portion. Examples of the second groove portion include a groove portion extending along the length direction of the anode body.
  • the first portion when focusing on one surface of the first portion, at least two first groove portions extending linearly and at least two second groove portions intersecting with these first groove portions and extending linearly. If provided, a region surrounded by a groove can be formed. In this case, the first portion is divided into a grid pattern by the groove portion. When the first portion is divided in a grid pattern, the intrusion of air into the divided region can be further suppressed. In these cases, the deterioration of the solid electrolyte layer when the solid electrolytic capacitor is exposed to a high temperature can be further reduced, so that the effect of improving the thermal stability can be further enhanced.
  • the shape of the region divided by the groove when the surface of the first portion is viewed from the direction perpendicular to the surface is not particularly limited.
  • the first portion may include, for example, a polygonal region divided by a groove when the surface of the first portion is viewed from a direction perpendicular to the surface, and a quadrangle divided by the groove (a first portion). It may include areas of at least one shape selected from the group consisting of rectangles, squares, parallelograms, rhombuses, trapezoids, and the like).
  • the depth of the groove is, for example, less than 0.5 Tt and 0, where Tt is the length of the anode (more specifically, the thickness or width of the anode) in the direction along the depth direction of the groove. It may be .45 Tt or less or 0.4 Tt or less. When the depth of the groove is in such a range, it is easy to secure a relatively high strength of the anode while reducing the intrusion of air.
  • the depth of the groove portion is, for example, 0.1 Tt or more, and may be 0.2 Tt or more. When the depth of the groove is in such a range, the intrusion of air can be further reduced.
  • the depth of the groove portion is preferably 0.95 Tp or more, and is preferably 0.98 Tp or more. More preferred.
  • the depth of the groove is, for example, 1.5 Tp or less, and may be 1.2 Tp or less.
  • the depth of the groove is the maximum depth of the groove required in the SEM image of the cross section of the capacitor element that crosses the groove.
  • the thickness (or width) Tt of the anode body is an average value of values measured at a plurality of locations (for example, 5 locations) in the region where the groove portion is not formed in the first portion.
  • the thickness Tp of the porous portion is an average value of the thickness of the porous portion measured at a plurality of locations (for example, 5 locations) in the region where the groove portion of the first portion is not formed.
  • the width of the groove portion may be, for example, 1 ⁇ m or more and 3 mm or less, 1 ⁇ m or more and 1.5 mm or less, 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, or 1 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less for each groove portion. May be. When the width of the groove portion is within such a range, the intrusion of air from the anode portion side can be further reduced, and it is easy to secure a certain level of strength.
  • the width of the groove is the width of the opening of the groove measured in the SEM image of the cross section of the capacitor element that crosses the groove.
  • the width of the first groove portion can be measured by using an image of a cross section parallel to the length direction of the anode body and perpendicular to the width direction.
  • the width of the second groove portion can be measured by using an image of a cross section parallel to the width direction of the anode body and perpendicular to the length direction.
  • the shape of the groove is not particularly limited.
  • the groove may be slit-shaped or may be recessed.
  • the cross-sectional shape of the groove portion is not particularly limited, and may be V-shaped, U-shaped, or the like.
  • the groove portion may be covered with an insulating material (hereinafter, may be referred to as a first insulating material).
  • a first insulating material In this case, even if air invades from the anode portion side, it is difficult for the air to pass through due to the first insulating material, so that the invasion of air into the inside of the capacitor element is further reduced.
  • the groove portion is reinforced by the first insulating material, the stress applied to the groove portion can be relaxed.
  • the first insulating material may cover at least a part of the region of the groove, the first insulating material may be arranged on at least a part of the inner surface of the groove, and the first insulating material may be placed in the groove. It may be at least partially filled. Further, when the porous portion is present around the groove portion, the first insulating material may be contained in the porous portion around the groove portion (for example, impregnated).
  • a solid electrolyte layer may be arranged in at least a part of the groove portion.
  • the solid electrolyte layer may cover at least a part of the region of the groove, the solid electrolyte layer may be arranged on at least a part of the inner surface of the groove, and the solid electrolyte layer may be at least partially in the groove. May be filled (or invaded) in.
  • the constituent components of the solid electrolyte layer penetrate into the groove portion, so that the solid electrolyte layer is arranged in the groove portion.
  • a separation part may be provided between the anode part and the cathode forming part which is the first part.
  • the capacitor element usually includes an insulating material (hereinafter, may be referred to as a second insulating material) in at least a part of the separated portion.
  • a second insulating material may be arranged on the surface of the separation portion, may be contained in the porous portion of the separation portion, or may be both of them.
  • the second insulating material When the second insulating material is arranged on the surface of the separation portion, the second insulating material suppresses the creeping up of the conductive polymer to the second portion side when forming the solid electrolyte layer, and the anode. The contact between the part and the cathode part is restricted.
  • the separated portion is a region of the anode body from the end portion of the second insulating material on the second end side to the end portion of the first portion on the second end side.
  • the separated portion may be provided with a recess whose thickness is smaller than the thickness of the anode body of the first portion (the average thickness obtained according to the above-mentioned thickness Tt).
  • the recess is formed by compressing the porous portion or removing a part of the porous portion. Since the recessed portion has fewer air passages than the porous portion, the provision of the recessed portion can further reduce the intrusion of air into the condenser element from the anode portion side.
  • a compressed porous portion also referred to as a compression portion in the lower region of the recess (for example, between the recess and the base material portion).
  • a porous portion may be present between the concave portion and the base material, but the porous portion is made so that air is difficult to pass through. Is preferably absent.
  • the recess is a portion where the thickness of the anode body is smaller than the thickness of the anode body of the first portion (the average thickness obtained according to the case of the above thickness Tt) in the separated portion.
  • the second insulating material may be arranged on the surface of the recess. By arranging the second insulating material in the recess, the intrusion of air can be further reduced. Further, it becomes easier to secure the insulation between the anode portion and the cathode portion, and the stress applied to the concave portion can be alleviated by the second insulating material.
  • the cathode portion of the capacitor element has a certain thickness due to having a plurality of layers, there is a step or a recess (a step or recess) between the portion on the cathode portion (or the first portion) side of the second portion and the cathode portion.
  • a neck it may be referred to as a neck. Therefore, at least a part of the region extending from the cathode portion (or the first portion) side portion of the second portion to the second portion side portion of the cathode portion may be referred to as an insulating material (hereinafter, referred to as a third insulating material). .) May be covered.
  • the anode has a separation portion
  • at least a part of the region extending from the portion on the cathode portion (or the first portion) side of the separation portion to the portion on the second portion side of the cathode portion is covered with the third insulating material. May be good.
  • the third insulating material By covering at least a part of the neck with the third insulating material, it is possible to reduce the intrusion of air from the neck into the inside of the capacitor element. It is also possible to relieve the stress applied to the neck.
  • the third insulating material may cover at least a part of the surface of the solid electrolyte layer which is not covered by the cathode extraction layer.
  • the third insulating material may cover a portion other than the neck (for example, the surface of the cathode portion other than the neck (for example, the entire surface of the cathode portion)) in addition to the neck portion.
  • a part of the third insulating material may be impregnated in the cathode drawer layer, the solid electrolyte layer, the first portion of the anode body, and the like.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the solid electrolytic capacitor according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a state in which the capacitor element included in the solid electrolytic capacitor of FIG. 1 is viewed from the surface side of one of a pair of main surfaces occupying most of the surface area of the anode foil. be.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing a state when the anode foil included in the condenser element of FIG. 2 is viewed from one main surface side of the anode foil.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the capacitor element of FIG. 2 in line IV-IV when viewed from the direction of the arrow.
  • the solid electrolytic capacitor 1 includes a capacitor element 2, an exterior body 3 that seals the capacitor element 2, and an anode lead terminal 4 and a cathode lead terminal 5 whose at least a part thereof is exposed to the outside of the exterior body 3, respectively. ing.
  • the exterior body 3 has a substantially rectangular parallelepiped outer shape, and the solid electrolytic capacitor 1 also has a substantially rectangular parallelepiped outer shape.
  • the capacitor element 2 includes an anode foil 6, a dielectric layer (not shown) covering the surface of the anode foil 6, and a cathode portion 8 covering the dielectric layer.
  • the dielectric layer may be formed on at least a part of the surface of the anode foil 6.
  • the cathode portion 8 includes a solid electrolyte layer 9 and a cathode extraction layer 10.
  • the solid electrolyte layer 9 is formed so as to cover at least a part of the dielectric layer.
  • the cathode extraction layer 10 is formed so as to cover at least a part of the solid electrolyte layer 9.
  • the cathode extraction layer 10 has a first layer 11 which is a carbon layer and a second layer 12 which is a metal paste layer.
  • the cathode lead terminal 5 is electrically connected to the cathode portion 8 via an adhesive layer 14 formed of a conductive adhesive.
  • the anode foil 6 includes a base material portion 6a and a porous portion 6b formed on the surface of the base material portion 6a.
  • the anode foil 6 includes a first portion I, which is a cathode forming portion on which the solid electrolyte layer 9 (or the cathode portion 8) is formed, and a second portion II other than the first portion I.
  • the second part II includes at least the anode portion ia.
  • the anode lead terminal 4 is electrically connected to the anode portion ia of the anode foil 6 by welding.
  • the anode foil 6 has a second end IIe on the side connected to the anode lead terminal 4 and a first end Ie on the side opposite to the second end IIe.
  • the second part II includes a separation part iib in addition to the anode part ia.
  • the separation portion iib is located between the anode portion ia and the first portion I.
  • the second insulating material i2 is arranged on the surface of the separating portion iib, but the present invention is not limited to this case, and the separating portion iib may be provided with at least a part of the second insulating material i2.
  • the second insulating material i2 such as an insulating tape may be arranged on the surface of the separating portion iib, or the film of the second insulating material i2 may be formed on the surface of the separating portion iib.
  • the second insulating material i2 may be contained (for example, impregnated) in the porous portion of the separation portion iib.
  • the capacitor element 2 may include both the second insulating material i2 arranged on the surface of the separating portion ib and the second insulating material i2 included in the separating portion ib.
  • the first portion I of the anode foil 6 has a main surface of the anode foil 6 along the width direction DW of the anode foil 6 when viewed from a direction perpendicular to the surface.
  • a first groove g1 a plurality of linearly extending, intersecting the first groove g1, and the second groove g2 of the plurality extending in a straight line along the length direction D L is provided.
  • the first portion I is divided into a plurality of regions in a grid pattern by providing a plurality of first groove portions g1 and a plurality of second groove portions g2 that intersect each other.
  • a first groove portion g1 or a second groove portion g2 exists at the boundary of a plurality of adjacent regions.
  • the first portion I is divided into 16 regions on one of the main surfaces.
  • the first portion I is divided into a plurality of regions by the first groove portion g1 and the second groove portion g2, thereby reducing the intrusion of air into the capacitor element 2 from the anode portion ia side. can do. Therefore, even when the solid electrolytic capacitor 1 is exposed to a high temperature, deterioration of the capacitor performance is suppressed and high thermal stability can be ensured.
  • each of the four regions located in the center of the 16 regions is in a state of being surrounded by the first groove portion g1 and the second groove portion g2. In the area surrounded by the groove, the intrusion of air is further reduced.
  • each of the first groove portion g1 and the second groove portion g2 is formed so as to partially bite into the base material portion 6a in addition to the porous portion 6b of the surface layer.
  • each of the first groove portion g1 and the second groove portion g2 may be provided only on the surface layer.
  • each of the first groove portion g1 and the second groove portion g2 may be formed in a part of the thickness direction DT of the porous portion 6b, or may be formed in the entire thickness of the porous portion 6b.
  • each of the first groove portion g1 and the second groove portion g2 is filled with the solid electrolyte layer 9.
  • the solid electrolyte layer 9 does not necessarily have to be filled in each of the first groove portion g1 and the second groove portion g2, and may be arranged in at least a part of the region in each of the first groove portion g1 and the second groove portion g2. Just do it.
  • the stress applied to the first groove portion g1 and the second groove portion g2 can be relaxed.
  • a step (neck) is formed in the vicinity of the boundary between the cathode portion 8 (or the first portion I) and the second portion II. Therefore, at least a part of the region extending from the portion of the second portion II on the cathode portion 8 side to the portion of the cathode portion 8 on the second portion II side may be covered with the third insulating material i3. As a result, at least a part of the step (neck) is covered with the third insulating material i3, so that it is possible to reduce the intrusion of air from this part and alleviate the stress applied to the step (neck). be able to.
  • the exterior body 3 covers a part of the capacitor element 2 and the lead terminals 4 and 5. From the viewpoint of suppressing the intrusion of air into the exterior body 3, it is desirable that the capacitor element 2 and a part of the lead terminals 4 and 5 are sealed with the exterior body 3.
  • FIG. 1 shows a case where the exterior body 3 is a resin exterior body, but the present invention is not limited to this case, and the exterior body 3 may be a case capable of accommodating the capacitor element 2.
  • the resin exterior body is formed by sealing a part of the capacitor element 2 and the lead terminals 4 and 5 with a resin material.
  • One end of the lead terminals 4 and 5 is electrically connected to the capacitor element 2, and the other end is pulled out to the outside of the exterior body 3.
  • one end side of the lead terminals 4 and 5 is covered with the exterior body 3 together with the capacitor element 2.
  • the solid electrolyte layer 9 is filled in each of the first groove portion g1 and the second groove portion g2, but the present invention is not limited to these cases.
  • at least a part of the surface of each of the first groove portion g1 and the second groove portion g2 may be covered with the first insulating material.
  • Each groove may be at least partially filled with a first insulating material. Also in these cases, the intrusion of air from the anode portion ia side into the inside of the capacitor element 2 can be further reduced, and the stress applied to the first groove portion g1 and the second groove portion g2 can be relaxed.
  • both the first insulating material and the solid electrolyte layer 9 may be arranged in each of the first groove portion g1 and the second groove portion g2.
  • the solid electrolyte layer 9 may be at least partially filled in each groove portion in which at least a part of the inner surface is covered with the first insulating material.
  • the capacitor element includes an anode, a dielectric layer, and a cathode, respectively.
  • the cathode portion includes at least a solid electrolyte layer, and may include a cathode extraction layer that covers the solid electrolyte layer in addition to the solid electrolyte layer.
  • the capacitor element may include at least one selected from the group consisting of the first insulating material, the second insulating material, and the third insulating material described above.
  • the anode body can include a valve acting metal, an alloy containing a valve acting metal, a compound containing a valve acting metal, and the like. These materials can be used alone or in combination of two or more.
  • the valve acting metal for example, aluminum, tantalum, niobium, and titanium are preferably used.
  • the anode body having a porous portion on the surface layer can be obtained by, for example, roughening the surface of a base material (such as a foil-shaped or plate-shaped base material) containing a valve acting metal by etching or the like. The roughening can be performed by, for example, an etching process.
  • the anode body may be a molded body of particles containing a valve acting metal or a sintered body thereof. Each of the molded body and the sintered body has a porous structure.
  • the dielectric layer is an insulating layer that functions as a dielectric.
  • the dielectric layer is formed by anodizing the valvening metal on the surface of the anode.
  • the dielectric layer may be formed so as to cover at least a part of the anode body.
  • the dielectric layer is usually formed on the surface of the anode. Since the dielectric layer is formed on the surface of the porous portion of the anode body, it is formed along the inner wall surface of holes and depressions (also referred to as pits) on the surface of the anode body.
  • the dielectric layer contains an oxide of the valve acting metal.
  • the dielectric layer when tantalum is used as the valve acting metal contains Ta 2 O 5
  • the dielectric layer when aluminum is used as the valve acting metal contains Al 2 O 3 .
  • the dielectric layer is not limited to this, and may be any one that functions as a dielectric.
  • an insulating resin (sometimes referred to as a first insulating resin) or the like is used.
  • a curable resin or a cured product (including a semi-cured product) of the composition thereof is preferable as the first insulating material.
  • the curable resin may be thermosetting or photocurable. Examples of the photocurable resin or a composition thereof include those that are cured by ultraviolet rays, visible light, or the like. From the viewpoint of making it easier to penetrate into the groove, it is preferable to use a photocurable (particularly, ultraviolet curable) resin or a composition thereof.
  • the curable resin composition may contain, in addition to the curable resin, at least one selected from the group consisting of, for example, a curing agent, a curing accelerator, a catalyst, and an additive.
  • the curable resin (sometimes referred to as the first curable resin) used as the first insulating material
  • examples of the curable resin (sometimes referred to as the first curable resin) used as the first insulating material include epoxy resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, thermosetting polyurethane resin, and thermosetting polyimide. However, it is not limited to these.
  • the first curable resin may be used alone or in combination of two or more.
  • the first curable resin may be a one-component curable type or a two-component curable type.
  • an insulating resin (sometimes referred to as a second insulating resin) or the like is used.
  • the second insulating material may contain one kind of the second insulating resin, or may contain two or more kinds.
  • the second insulating material arranged on the surface of the separation portion examples include, but are limited to, an insulating tape containing the second insulating resin (resist tape, etc.), a coating film containing the second insulating resin, and the like. is not it.
  • the second insulating resin contained in such a second insulating material may be a thermoplastic resin (or a thermoplastic resin composition), and may be a curable resin (may be referred to as a second curable resin). Alternatively, it may be a cured product (including a semi-cured product) of the composition.
  • the thermoplastic resin as the second insulating resin include polyolefins, polyesters, polyamides, and thermoplastic polyimides.
  • the second curable resin may be thermosetting or photocurable.
  • Examples of the photocurable resin or a composition thereof include those that are cured by ultraviolet rays, visible light, or the like.
  • Examples of the second curable resin or a composition thereof include epoxy resins, polyimides, photoresists and the like.
  • the composition of the second curable resin may contain, in addition to the second curable resin, at least one selected from the group consisting of, for example, a curing agent, a curing accelerator, a catalyst, and an additive.
  • the porous portion of the separation portion contains the second insulating material
  • examples of such a second insulating material include those described for the first insulating material.
  • a curable resin also referred to as a second curable resin
  • a composition thereof particularly a photocurable (particularly, ultraviolet curable) resin or a composition thereof is used. It is preferable to use it.
  • the description about the first curable resin can be referred to.
  • the second insulating material the same material as the first insulating material may be used, or a different material may be used.
  • an insulating resin also referred to as a third insulating resin
  • the third insulating material may be a thermoplastic resin, a curable resin (also referred to as a third curable resin), or a cured product (including a semi-cured product) of the composition thereof.
  • the third insulating material may contain one kind of the third insulating resin, or may contain two or more kinds.
  • thermoplastic resin as the third insulating resin examples include vinyl resin (for example, vinyl chloride, vinyl acetate, aromatic vinyl resin), polyolefin (for example, polyethylene and polypropylene), acrylic resin, polyamide, polycarbonate, and thermoplastic. At least one selected from the group consisting of polyimide and polyamideimide can be mentioned.
  • aromatic vinyl resin examples include polystyrene and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin).
  • the description of the first curable resin can be referred to.
  • the same material as the first insulating material may be used, or a different material may be used.
  • the same material as the second insulating material may be used, or a different material may be used.
  • the cathode portion includes a solid electrolyte layer that covers at least a part of the dielectric layer and a cathode extraction layer that covers at least a part of the solid electrolyte layer.
  • the cathode portion is formed on the surface of at least a part of the first portion of the anode foil via a dielectric layer.
  • the solid electrolyte layer and the cathode extraction layer will be described.
  • the solid electrolyte layer is formed on the surface of the first portion of the anode.
  • the solid electrolyte layer may be arranged in at least a part of the groove portion of the anode.
  • the solid electrolyte layer contains a conductive polymer.
  • the solid electrolyte layer may further contain at least one selected from the group consisting of dopants and other additives, if desired.
  • dopant include, but are not limited to, paratoluenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, and polystyrene sulfonic acid (PSS).
  • the conductive polymer for example, a ⁇ -conjugated polymer can be used.
  • the conductive polymer include polymers having polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyfuran, polyacetylene, polyphenylene, polyphenylene vinylene, polyacene, and polythiophene vinylene as basic skeletons.
  • the above polymers also include homopolymers, copolymers of two or more monomers, and derivatives thereof (such as substituents having substituents).
  • polythiophene includes poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and the like. However, these are merely specific examples, and the conductive polymer is not limited to these specific examples.
  • the solid electrolyte layer may be formed so as to cover at least a part of the dielectric layer.
  • the solid electrolyte layer may be formed directly on the dielectric layer or may be formed via a conductive precoat layer.
  • the precoat layer is formed of, for example, a conductive material (conductive polymer, inorganic conductive material, etc.).
  • the conductive material constituting the precoat layer is not particularly limited, and for example, a known material can be used.
  • the cathode extraction layer may include at least a first layer that comes into contact with the solid electrolyte layer and covers at least a part of the solid electrolyte layer, and may include a first layer and a second layer that covers the first layer. good.
  • the first layer include a layer containing conductive particles, a metal foil, and the like.
  • the conductive particles include at least one selected from conductive carbon and metal powder.
  • the cathode drawer layer may be formed by a layer containing conductive carbon as the first layer (also referred to as a carbon layer) and a layer containing metal powder or a metal foil as the second layer. When a metal leaf is used as the first layer, the cathode drawer layer may be formed of this metal leaf.
  • Examples of the conductive carbon include graphite (artificial graphite, natural graphite, etc.).
  • the layer containing the metal powder as the second layer can be formed, for example, by laminating a composition containing the metal powder on the surface of the first layer.
  • a second layer include a metal paste layer formed by using a composition containing a metal powder such as silver particles and a resin (binder resin).
  • a resin binder resin
  • a thermoplastic resin can be used, but it is preferable to use a thermosetting resin such as an imide resin or an epoxy resin.
  • the type of metal is not particularly limited, but it is preferable to use a valve acting metal such as aluminum, tantalum, niobium, or an alloy containing a valve acting metal. If necessary, the surface of the metal foil may be roughened.
  • the surface of the metal foil may be provided with a chemical conversion film, or may be provided with a metal (dissimilar metal) or non-metal film different from the metal constituting the metal foil. Examples of the dissimilar metal and the non-metal include a metal such as titanium and a non-metal such as carbon (conductive carbon and the like).
  • the coating film of the above-mentioned dissimilar metal or non-metal may be used as the first layer, and the above-mentioned metal foil may be used as the second layer.
  • a separator When the metal foil is used for the cathode drawer layer, a separator may be arranged between the metal foil and the anode foil.
  • the separator is not particularly limited, and for example, a non-woven fabric containing fibers of cellulose, polyethylene terephthalate, vinylon, polyamide (for example, aromatic polyamide such as aliphatic polyamide and aramid) may be used.
  • the solid electrolytic capacitor may be a wound type and may be a chip type or a laminated type.
  • a solid electrolytic capacitor may include a laminate of two or more capacitor elements. The configuration of the capacitor element may be selected according to the type of the solid electrolytic capacitor.
  • one end of the cathode lead terminal is electrically connected to the cathode lead-out layer.
  • the cathode lead terminal is bonded to the cathode layer, for example, via a conductive adhesive applied to the cathode layer.
  • One end of the anode lead terminal is electrically connected to the anode foil.
  • the lead terminal used in the solid electrolytic capacitor can be used without particular limitation, and for example, one called a lead frame may be used. Examples of the material of each lead terminal include metal (copper and the like) or an alloy thereof.
  • the solid electrolytic capacitor includes, for example, a capacitor element and a resin outer body or a case for sealing the capacitor element.
  • the case include a combination of a container such as a bottomed case and a sealing body for sealing the opening of the container.
  • the material constituting each of the container and the encapsulant include a metal material and a resin material.
  • the resin exterior preferably contains a cured product of a curable resin composition, and may contain a thermoplastic resin or a composition containing the same.
  • the curable resin composition contains, for example, a curable resin and a filler.
  • a thermosetting resin is preferable.
  • the resin material constituting the case include a thermoplastic resin or a composition containing the same.
  • the metal material constituting the case include metals such as aluminum, copper, and iron, or alloys thereof (including stainless steel and brass).
  • the capacitor element is sealed with the other end of the anode lead terminal and the other end of the cathode lead terminal drawn out from the resin exterior or the case, respectively.
  • the other end of each terminal exposed from the resin exterior or the case is used for solder connection with a substrate (not shown) on which a solid electrolytic capacitor should be mounted.
  • a step of preparing a capacitor element for example, a step of preparing a capacitor element (first step), a step of electrically connecting a lead terminal to the capacitor element (second step), and a part of the capacitor element and the lead terminal are exteriorized. It can be manufactured by a manufacturing method including a step of covering with (third step). Hereinafter, each step will be described in more detail.
  • the first step is (i) a step of preparing an anode, (ii) a step of forming a dielectric layer, (iii) a step of forming a groove in the anode, and (iv) a step of forming a solid electrolyte layer. If necessary, (v) a step of forming a cathode lead-out layer can be included.
  • the first step may further include step (vi) of applying the first insulating material to at least a part of the groove portion after step (iii) and before step (iv).
  • a second insulating material is applied to the region between the anode portion and the first portion to form a separation portion. It may include a step of providing (vii). The first step may further include a step (viii) of applying a third insulating material to the neck after the step (v).
  • Step of preparing the anode (i) an anode body having a porous portion at least on the surface layer and having a first portion which is a cathode forming portion and a second portion including at least an anode portion is prepared.
  • the porous portion can be formed, for example, by roughening the surface of a metal foil or metal plate containing a valve acting metal, and is provided on the surface layer of the anode body.
  • an unroughened base material portion is formed inside the metal foil or the metal plate, and the porous portion is formed on the surface of the base material portion.
  • the roughening may be performed as long as irregularities can be formed on the surface layer of the metal foil or the metal plate, and may be performed, for example, by etching the surface of the metal foil (for example, electrolytic etching).
  • a molded body or a sintered body of particles containing a valve acting metal may be prepared as an anode body.
  • a recess may be formed in the region between the anode portion and the first portion of the anode body corresponding to the separating portion in this step.
  • a second insulating material is arranged on the surface of the formed recess in the step (vi) described later.
  • Such recesses can be formed, for example, by compressing or removing at least a portion of the porous portion in the region between the anode portion and the first portion of the anode. If necessary, compression and decompression may be combined. Compression can be performed by press working or the like. The porous portion can be removed by mechanical grooving, laser machining, or the like.
  • the recesses do not necessarily have to be formed in this step, but may be formed after this step and before the second insulating material is placed on the surface.
  • a dielectric layer is formed on the anode body.
  • the dielectric layer is formed by anodizing the anode.
  • Anodization can be carried out by a known method, for example, chemical conversion treatment or the like.
  • the chemical conversion treatment can be performed, for example, by immersing the anode body in the chemical conversion liquid and applying a voltage between the anode body as the anode and the cathode immersed in the chemical conversion liquid.
  • the chemical conversion liquid for example, it is preferable to use an aqueous phosphoric acid solution or the like.
  • step (ii) may be performed in one step or in multiple steps. For example, when the step (iii) is performed after the step (ii), it is preferable to perform the step (ii) again after the step (iii). Similarly, when the above-mentioned recess is formed after the step (ii), the step (ii) may be performed again after forming the recess, if necessary. The step (ii) is performed before the steps (iv) to (viii).
  • a groove can be formed by grooving the surface of the first portion of the anode.
  • the grooving include mechanical grooving using a blade and the like, and laser machining. By using laser processing, the groove can be easily formed.
  • the groove portion in the first portion, can be formed by irradiating a part of the porous portion with a laser beam.
  • a pulse laser For laser processing, for example, it is preferable to use a pulse laser.
  • a pulse laser By using a pulse laser, a groove can be formed and a molten portion can be easily formed along the groove. Therefore, the intrusion of air can be further reduced.
  • the pulse energy may be, for example, 1 ⁇ J or more and 20 ⁇ J or less, 3 ⁇ J or more and 15 ⁇ J or less, or 5 ⁇ J or more and 10 ⁇ J or less.
  • the pulse energy is in such a range, the groove portion can be formed and the melted portion is likely to be formed along the groove portion. Therefore, the intrusion of air can be further reduced.
  • Step (iii) may be performed before step (iv) and steps (vi) to (viii), may be performed after step (ii), or may be performed as a sub-step in step (i). good.
  • Step of applying the first insulating material In this step, the first insulating material is applied to at least a part of the groove portion. Step (vi) is performed after step (ii) and step (iii) and before step (iv).
  • the first insulating material may be applied so as to cover at least a part of the groove portion.
  • the groove may be impregnated or filled with the first insulating material.
  • the first insulating material may be applied to the peripheral portion of the groove portion as well.
  • the first insulating material may be adhered to the surface of the portion around the groove portion, or may be impregnated into the porous portion around the groove portion.
  • the application of the first insulating material is carried out using at least one selected from the group consisting of known methods such as coating or dispensing methods using various coaters or dispensers, immersion and transfer (roller transfer, etc.). Will be.
  • the first insulating material is applied to the groove in a state of having fluidity.
  • the curable resin or the composition thereof may be applied.
  • a treatment liquid containing the first insulating material and the liquid medium specifically, a solution or a dispersion liquid (coating agent or the like)
  • the curable resin or the composition thereof applied to the groove may be cured in at least one of this step and the subsequent steps, if necessary.
  • Step of providing a separation part by adding a second insulating material (vii))
  • a second insulating material is applied to the region between the anode portion and the first portion, and at least a part thereof is provided with a separating portion having the second insulating material.
  • Step (vii) is performed after step (ii) and before step (iv).
  • the second insulating material is applied in the region between the anode portion and the first portion, for example, by arranging the second insulating material on the surface of the anode body or impregnating the porous portion.
  • a second insulating material may be arranged on the surface of the recess.
  • the second insulating material may be arranged by attaching an insulating tape (resist tape or the like) to the surface of the anode body.
  • the second insulating material is a curable resin or a cured product of the composition
  • the second insulating material may be arranged by applying the curable resin or the composition to the surface of the anode. good.
  • a treatment liquid containing the second insulating material and a liquid medium is applied to the surface of the anode and dried to dispose of the second insulating material. You may.
  • a second insulating material having fluidity for example, a curable resin or a composition thereof, a second insulating material
  • a treatment liquid for example, a treatment liquid or the like
  • the porous portion may contain a second insulating material.
  • the second insulating material may be arranged on the surface of the anode body, and the porous portion may be impregnated with the second insulating material having fluidity.
  • the second insulating material arranged on the surface of the anode and the second insulating material impregnated in the porous portion may be the same or different. Either the arrangement of the second insulating material or the impregnation of the second insulating material may be performed first.
  • a curable resin or a composition thereof When a curable resin or a composition thereof is used as the second insulating material, it may be cured in at least one of this step and the subsequent steps, if necessary.
  • Step of forming a solid electrolyte layer (iv))
  • a solid electrolyte layer is formed so as to cover at least a part of the dielectric layer.
  • the solid electrolyte layer is formed by, for example, polymerizing the precursor on the dielectric layer using a treatment liquid containing the precursor of the conductive polymer.
  • the polymerization can be carried out by at least one of chemical polymerization and electrolytic polymerization.
  • a conductive precoat layer may be formed prior to electrolytic polymerization.
  • the precursor of the conductive polymer include at least one selected from the group consisting of monomers, oligomers and prepolymers.
  • the solid electrolyte layer may be formed by attaching a treatment liquid (for example, a dispersion liquid or a solution) containing a conductive polymer to the dielectric layer and then drying the layer.
  • a treatment liquid for example, a dispersion liquid or a solution
  • the dispersion medium include water, an organic solvent, or a mixture thereof.
  • the treatment liquid may further contain other components (such as at least one selected from the group consisting of dopants and additives).
  • a solid electrolyte layer can be placed in the region.
  • the cathode extraction layer is formed by forming at least the first layer on the solid electrolyte layer.
  • the cathode extraction layer may be formed by sequentially stacking the first layer and the second layer.
  • the cathode extraction layer is formed so as to cover at least a part of the solid electrolyte layer. In this way, the cathode portion including the solid electrolyte layer and the cathode extraction layer is formed.
  • the first layer (carbon layer) containing conductive carbon may be, for example, immersed in an anode having a dielectric layer in which a solid electrolyte layer is formed in a dispersion liquid containing conductive carbon, or may contain conductive carbon. It can be formed by applying the paste to the surface of the solid electrolyte layer.
  • the layer containing the metal powder as the second layer can be formed, for example, by laminating a paste-like composition containing the metal powder on the surface of the first layer.
  • a composition containing a metal powder such as silver particles and a resin (binder resin) is used.
  • the metal foil When a metal foil is used as the first layer, the metal foil is laminated on the solid electrolyte layer with a separator interposed between the anode and the metal foil, if necessary. If necessary, the surface of the metal foil may be roughened by etching or the like. A coating containing at least one selected from the group consisting of dissimilar metals and non-metals (such as conductive carbon) and at least one of chemical conversion coatings may be formed on the surface of the metal foil.
  • a film containing at least one selected from the group consisting of dissimilar metals and non-metals (such as conductive carbon) is formed on the surface of the solid electrolyte layer as the first layer, and a metal foil is formed on the surface of the first layer. It may be laminated as a layer.
  • Step of applying the third insulating material (viii) In this step, the third insulating material is applied to at least a part of the region extending from the portion on the cathode portion side of the second portion to the portion on the second portion side of the cathode portion.
  • a step or a recess (neck) is formed in such a region depending on the thickness of the cathode portion, so that at least a part of the neck is covered with the third insulating material by the step (viii). Become.
  • the third insulating material is applied to at least a part of the region extending from the cathode portion side portion of the second portion to the second portion side portion of the cathode portion in a state of having fluidity.
  • the third insulating material covering at least a part of this region is a curable resin or a cured product of the composition thereof
  • the curable resin or the composition thereof is applied in a state of having fluidity.
  • a treatment liquid containing the second insulating material and the liquid medium specifically, a solution or a dispersion liquid (coating agent or the like) may be applied to at least a part of the above region to dry the liquid medium.
  • the third insulating material can be added, for example, by using the method described for the first insulating material. If necessary, the surface of the cathode portion is covered with the third insulating material by immersing the neck of the capacitor element obtained in step (v) and the entire cathode portion in the third insulating material in a fluid state. You may. A part of the third insulating material may be in a state of being impregnated in the cathode drawer layer, the solid electrolyte layer, the first portion of the anode body and the like in the neck portion and the cathode portion.
  • the step (viii) may be performed after the step (v).
  • the step (viii) is performed before the third step.
  • the step (viii) may be performed before connecting the anode lead terminal to the anode portion in the second step, or may be performed after that.
  • a curable resin or a composition thereof When a curable resin or a composition thereof is used as the third insulating material, it may be cured in at least one of this step and the subsequent steps, if necessary.
  • the capacitor elements are laminated in the first step (in other words, before the second step) by laminating the capacitor elements after manufacturing each capacitor element. You may prepare your body.
  • the anode lead terminal and the cathode lead terminal are electrically connected to the capacitor element.
  • the connection of each lead terminal may be performed after the capacitor element is manufactured in the first step.
  • the connection of the cathode lead terminal to the capacitor element is performed after the capacitor element is manufactured, but the connection of the anode lead terminal to the anode body may be performed at an appropriate stage in the process of manufacturing the capacitor element.
  • the anode lead terminal can be connected to the anode body in the same manner as above.
  • the cathode lead terminal may be connected to a capacitor element in the same manner as described above, or one end of the cathode lead terminal may be connected to a laminate of a plurality of capacitor elements electrically connected to each other.
  • the capacitor element is sealed with the exterior body by covering a part of the capacitor element and the lead terminal with the exterior body. Sealing can be performed depending on the type of exterior body.
  • a part of the anode lead terminal and the cathode lead terminal connected to the capacitor element and the capacitor element is replaced with a raw material resin (for example, a curable resin composition, a thermoplastic resin or a composition thereof) of the resin exterior body. It can be sealed by covering it with an object) and molding it into a predetermined shape.
  • the resin exterior body can be formed by using molding techniques such as injection molding, insert molding, compression molding, and transfer molding. At this time, the portion on the other end side of each lead terminal drawn out from the capacitor element is sealed in an exposed state.
  • the condenser element is housed in the container and the other end of the lead terminal connected to the condenser element is used as the sealing body. It can be sealed by covering the opening of the container with a sealing body in a state of being pulled out from the formed through port.
  • the solid electrolytic capacitor according to the present disclosure has high thermal stability, and deterioration of capacitor performance (for example, increase in ESR, decrease in capacitance) when exposed to high temperature is reduced. Therefore, it can be used for various purposes such as applications requiring low ESR and high capacitance of solid electrolytic capacitors, and applications exposed to heat. These uses are merely examples and are not limited thereto.
  • Solid electrolytic capacitor 2 Condenser element 3: Exterior body 4: Anode lead terminal 5: Cathode lead terminal, 6: Anode foil, 6a: Base material part, 6b: Porous part, 8: Cathode part, 9: Solid electrolyte layer, 10: Cathode extraction layer, 11: 1st layer (carbon layer), 12: 2nd layer (metal paste layer), 14: Adhesive layer, g1: 1st groove, g2: 2nd groove, i2: 2nd insulating material, i3: 3rd insulating material, I: 1st part, II: 2nd part, ia: anode part, iib: separation part

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Abstract

少なくとも表層に多孔質部を備えた陽極体と、前記陽極体の表面の少なくとも一部に形成された誘電体層と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う陰極部と、を備える。前記陰極部は、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層を備える。前記陽極体は、前記固体電解質層が形成される陰極形成部である第１部分と、前記固体電解質層が形成されていない第２部分と、を有する。前記第２部分は、前記陽極体の前記第１部分とは反対側の端部を含む陽極部を少なくとも含む。前記第１部分は、複数の領域に区分されており、隣接する前記複数の領域の境界には溝部が存在する固体電解コンデンサ素子を用いることで、熱安定性に優れる固体電解コンデンサ素子およびそれを備える固体電解コンデンサを提供する。

Description

固体電解コンデンサ素子、ならびに固体電解コンデンサおよびその製造方法
　本開示は、固体電解コンデンサ素子、固体電解コンデンサ素子を備える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に関する。
　固体電解コンデンサは、固体電解質層を備えるコンデンサ素子と、コンデンサ素子と電気的に接続された電極端子と、コンデンサ素子を封止する外装体とを備える。コンデンサ素子は、例えば、表層に多孔質部を備えた陽極箔と、陽極箔の表面の少なくとも一部に形成された誘電体層と、誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、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。
　特許文献１は、金属芯線と、該金属芯線の両面を覆うエッチド層とから成る金属箔を母材として用いた表面実装薄型コンデンサであって、前記金属箔の両端部が陽極として使用され、前記金属箔の中央部分の表面上に陰極が形成され、前記表面実装薄型コンデンサは、前記陽極と前記陰極との境界に形成されたレジスト樹脂と、前記金属箔の中央部分にある前記エッチド層の内部および表面に導電性ポリマーの重合により形成された導電性ポリマー層とを備え、該導電性ポリマー層の表面上に前記陰極が形成された前記表面実装薄型コンデンサにおいて、前記レジスト樹脂が、前記陽極側の前記エッチド層と前記導電性ポリマー層との間を遮断するように形成されていることを特徴とする表面実装薄型コンデンサを提案している。
特開２００５－２１６９２９号公報
　本開示の第１側面に係る固体電解コンデンサ素子は、少なくとも表層に多孔質部を備えた陽極体と、
　前記陽極体の表面の少なくとも一部に形成された誘電体層と、
　前記誘電体層の少なくとも一部を覆う陰極部と、を備え、
　前記陰極部は、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層を備え、
　前記陽極体は、前記固体電解質層が形成される陰極形成部である第１部分と、前記固体電解質層が形成されていない第２部分と、を有し、
　前記第２部分は、前記陽極体の前記第１部分とは反対側の端部を含む陽極部を少なくとも含み、
　前記第１部分は、複数の領域に区分されており、隣接する前記複数の領域の境界には溝部が存在する。
　本開示の他の側面に係る固体電解コンデンサは、上記の固体電解コンデンサ素子を少なくとも１つ備える。
　本発明のさらに他の側面の固体電解コンデンサ素子の製造方法は、
　（i）少なくとも表層に多孔質部を備えるとともに、陰極形成部である第１部分と、前
記第１部分とは反対側の端部を含む陽極部を少なくとも含む第２部分とを備える、陽極体を準備する工程、
　（ii）前記陽極体の表面の少なくとも一部に誘電体層を形成する工程、
　（iii）前記陽極体の前記第１部分に溝部を形成して、前記第１部分を複数の領域に区
分する工程、および
　（iv）前記第１部分における前記誘電体層の少なくとも一部を固体電解質層で覆う工程、
を備える。
　本開示によれば、熱安定性に優れる固体電解コンデンサ素子およびそれを備える固体電解コンデンサを提供できる。
図１は、本開示の第１実施形態に係る固体電解コンデンサを模式的に示す断面図である。 図２は、図１の固体電解コンデンサに含まれる固体電解コンデンサ素子を模式的に示す平面図である。 図３は、図２の固体電解コンデンサ素子に含まれる陽極箔を模式的に示す平面図である。 図４は、図２におけるＩＶ－ＩＶ線における断面を矢印方向に見たときの概略断面図である。
　実施形態の説明に先立って、従来技術における課題について簡単に以下に示す。
　固体電解コンデンサ素子の陽極体としては、例えば、弁作用金属を含み、かつ表層に多孔質部を備える陽極箔、弁作用金属を含む粒子の成形体または焼結体が用いられる。成形体または焼結体は、全体が多孔質構造を有しており、全体が多孔質部に相当する。これらの陽極体は、表層または全体に多くの空隙を含む。陽極体の固体電解質層が形成されない陽極部は、電極端子と接続している。そのため、電極端子側から陽極体の多孔質部の空隙を通じて空気がコンデンサ素子内に侵入することがある。
　固体電解コンデンサの内部に空気が侵入すると、空気中に含まれる水分または酸素の作用により、固体電解質層に含まれる導電性高分子が酸化劣化したり、ドーパントが分解したりして、固体電解質層が劣化し、導電性が低下することがある。固体電解質層の劣化は、固体電解コンデンサの静電容量の低下または等価直列抵抗（ＥＳＲ）の増加など、固体電解コンデンサの性能の低下を招く。このような固体電解質層の劣化は特に高温環境下で顕著である。
　固体電解コンデンサは、用途によって、高温環境下で用いられることがある。また、固体電解コンデンサは、一般に、高温に晒されるリフロー工程を経て基板にはんだ接合される。そのため、高温環境下での固体電解質層の劣化が抑制され、優れた熱安定性を有する固体電解コンデンサ素子および固体電解コンデンサが求められている。
　上記課題を鑑み、本開示の固体電解コンデンサ素子は、少なくとも表層に多孔質部を備えるとともに、固体電解質層が形成される陰極形成部である第１部分、および固体電解質層が形成されない第２部分とを備えている。第２部分は、陽極体の第１部分とは反対側の端部を含む陽極部を少なくとも含む。そして、第１部分は、複数の領域に区分されており、隣接する複数の領域の境界には溝部が存在する。溝部は空気の通路を遮断する役割を有する。溝部により複数の領域の境界に空気を遮断する障壁が形成されるため、陽極部側からの空気の侵入や空気の拡散を低減することができる。また、溝部により、第１部分が複数の領域に区分されていることで、陽極部側から空気が侵入しても、溝部で区分された領域への空気の侵入（または拡散）を低減することができる。固体電解コンデンサ素子内部への空気の侵入が低減されることで、固体電解コンデンサが高温に晒された後も、固体電解質層の劣化を低減する効果が高まる。よって、固体電解コンデンサが高温に晒された後のコンデンサ性能の低下（例えば、静電容量の低下またはＥＳＲの上昇）が抑制され、高い熱安定性を確保することができる。これにより、固体電解コンデンサ素子の信頼性を高めることができる。また、固体電解質層の劣化が低減されることで、固体電解コンデンサが高温に晒された場合の誘電正接（ｔａｎδ）の増加を低く抑えることもできる。
　溝部は、陽極体の厚み方向および幅方向の少なくとも一方において、多孔質部の少なくとも一部に設けられていれば、第１部分に占める溝部の比率、溝部の幅、長さ、深さ、および区分される領域の数などに応じて、空気の侵入を低減する効果を得ることができる。例えば、基材部と、基材部の双方の主たる表面側にそれぞれ位置する表層の多孔質部とを含む陽極箔では、溝部は、陽極箔の厚み方向において、多孔質部の少なくとも一部に設けられていてもよく、多孔質部に加え基材部に設けられていてもよい。例えば、陽極箔の厚み方向において多孔質部から基材部の一部に食い込むように溝部が設けられていてもよい。また、陽極体が成形体または焼結体の場合には、全体が多孔質部であるため、陽極体の厚み方向および幅方向の少なくとも一方において、陽極体の表面から内部に向かって、多孔質部の一部に溝部が設けられていてもよい。
　なお、陽極体は、陽極リード端子と接続される側（成形体または焼結体の場合には、陽極リードが挿入される側）の端部（第２端部と称する場合がある）と、第２端部とは反対側の第１部分（つまり陰極形成部）側の端部（第１端部と称する場合がある）とを備える。陽極部は、第１端部とは反対側の端部（つまり、第２端部）を含むことになる。陽極体の長さ方向とは、陽極体の第１端部の端面（以下、第１端面と称する場合がある。）における中心と第２端部の端面（以下、第２端面と称する場合がある。）における中心とを結ぶ直線に沿う方向である。箔状または板状の陽極体は、通常、陽極体の表面の大部分を占める一対の主たる表面を備えており、この一対の主たる表面において、陽極体の長さ方向に対して垂直な方向を陽極体の幅方向と称する。また、陽極体の長さ方向および幅方向の双方に垂直な方向を厚み方向と称する。陽極箔では、陽極箔の厚み方向が陽極体の厚み方向である。陽極体が直方体またはこれに類似する形状である場合には、陽極体の幅と厚みとが極端に異ならないため、いずれを幅方向（または厚み方向）としてもよい。
　以下、必要に応じて図面を参照しながら、本開示の固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサ素子（以下、単にコンデンサ素子と称することがある）、ならびに固体電解コンデンサの製造方法についてより具体的に説明する。
［固体電解コンデンサ］
　固体電解コンデンサは、１つまたは２つ以上のコンデンサ素子を備える。固体電解コンデンサに含まれるコンデンサ素子の少なくとも１つにおいて、陽極体が、上記のように溝部により複数の領域に区分された第１部分を備えていればよい。固体電解コンデンサに含まれるコンデンサ素子の個数の５０％以上において、陽極体が、溝部により複数の領域に区分された第１部分を備えていることが好ましく、７５％以上において、溝部により複数の領域に区分された第１部分を備えていることがより好ましく、全てのコンデンサ素子において、溝部により複数の領域に区分された第１部分を備えていることがさらに好ましい。
　コンデンサ素子において、溝部の深さ方向への投影面積の合計が、陰極部の有効面積に占める比率は、０．００２％以上が好ましく、０．０１％以上または０．１％以上であってもよい。溝部の投影面積の合計比率がこのような範囲である場合、コンデンサ素子内部への空気の侵入をさらに低減し易いため、有利である。溝部の投影面積の合計比率は、例えば、５０％以下であり、３０％以下であってもよく、２０％以下であってもよい。溝部の投影面積の合計比率がこのような範囲である場合、比較的高容量を確保し易い。これらの下限値と上限値とは任意に組み合わせることができる。
　陰極部の有効面積とは、陽極体の第１端面および第２端面以外の各表面に対して、当該表面側の固体電解質層を正投影したときの投影面積を求め、各表面についての固体電解質層の投影面積を合計したものを意味する。陽極体が陽極箔である場合には、幅方向の端面における陰極部の投影面積は、陽極箔の表面の大部分を占める一対の主たる表面における陰極部の投影面積に対して十分小さい。そのため、陽極箔の場合には、陰極部の投影面積は、一対の主たる表面のそれぞれに対して当該表面側にある陰極部を正投影したときの投影面積の合計を、陰極部の有効面積とする。陰極部の投影面積の合計の場合に準じて、溝部の投影面積の合計は、溝部が設けられている陽極体の各表面に対して、全ての溝部を正投影したときの投影面積の合計である。
　陰極部の有効面積は、固体電解コンデンサを解体して、コンデンサ素子を取り出し、必要に応じてコンデンサ素子の表層を削り取って、固体電解質層を露出させた状態のコンデンサ素子について求められる。コンデンサ素子の陽極体の第１端面および第２端面以外の各表面について、垂直な方向からデジタル画像を撮影し、陰極部とそれ以外の部分とを二値化処理により区分して、陰極部の部分の面積を算出し、各表面について合計することにより有効面積が求められる。
　溝部の投影面積は、コンデンサ素子の溝部を観察可能な断面の走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）または光学顕微鏡の画像から見積もることができる。断面画像から、各溝部について、溝部の開口の幅および溝部の長さを計測し、これらの値から求められる溝部の開口部の面積が、溝部の投影面積に相当する。各表面について全ての溝部の投影面積を合計することにより、溝部の投影面積の合計値が得られる。なお、溝部の開口の幅は、溝部を横切るような断面の画像から計測でき、溝部の長さは、溝部の長さ方向に沿う断面の画像から計測できる。
　第１部分の表面を、当該表面に対して垂直に見たときに、溝部は、曲線状に形成されていてもよいが、より容易に形成できる観点から、溝部は直線状であることが好ましい。
　溝部は、例えば、第１部分の少なくとも表層の一部に溝加工することにより形成できる。溝部は、機械的な溝加工により行ってもよいが、レーザー加工により溝部を形成すると、溝部の周囲が溶融して、溝部に沿った溶融部が形成される。溝部に沿って溶融部が形成されると、空気を遮断する効果がさらに高まるため好ましい。なお、溶融部は、多孔質部よりも空隙率が低い、緻密な構造を有する部分である。
　第１部分は、溝部により複数の領域に区分されていればよいが、陽極部側からの空気の侵入をさらに低減する観点からは、３つ以上の領域に区分されていることが好ましく、４つ以上の領域に区分されていてもよく、１０以上の領域に区分されていてもよい。区分された領域の数の上限は、特に制限されず、溝部の深さ方向への投影面積の合計が、陰極部の有効面積に占める比率が上述の範囲内になるような範囲で決定すればよい。第１部分は、例えば、３０以下の領域に区分されていてもよく、２０以下の領域に区分されていてもよい。これらの下限値と上限値とは任意に組み合わせることができる。
　陽極部側からの空気の侵入をさらに低減する観点からは、第１部分の表面を当該表面に対して垂直な方向から見たときに、陽極体の長さ方向と交差する方向（幅方向など）に沿って延びる溝部が少なくとも形成されていることが好ましい。このような方向に延びる溝部を第１溝部と称することがある。第１部分には、第１溝部に加え、第１溝部と交差するように形成される第２溝部が設けられていてもよい。第２溝部としては、陽極体の長さ方向に沿って延びる溝部などが挙げられる。
　複数の領域のうち、少なくとも１つの領域が、周囲を溝部で囲まれている場合、この領域には空気がさらに侵入し難くなるため、より高い熱安定性を確保する観点から有利である。例えば、第１部分の１つの表面に着目したときに、直線状に延びる少なくとも２本の第１溝部と、これらの第１溝部と交差し、かつ直線状に延びる少なくとも２本の第２溝部とを設けると、周囲が溝部で囲まれた領域を形成し得る。この場合、第１部分が溝部により格子状に区分されることになる。第１部分が格子状に区分されている場合、区分された領域への空気の侵入をさらに抑制することができる。これらの場合、固体電解コンデンサが高温に晒された場合の固体電解質層の劣化をさらに低減することができるため、熱安定性の向上効果をさらに高めることができる。
　第１部分の表面を、当該表面に対して垂直な方向から見たときの、溝部により区分された領域の形状は特に制限されない。第１部分は、第１部分の表面を、当該表面に対して垂直な方向から見たとき、例えば、溝部により区分された多角形の領域を含んでいてもよく、溝部により区分された四角形（長方形、正方形、平行四辺形、菱形、および台形などからなる群より選択される少なくとも１つの形状など）の領域を含んでいてもよい。
　溝部の深さは、溝部の深さ方向に沿う方向における陽極体の長さ（より具体的には、陽極体の厚みまたは幅）をＴｔとするとき、例えば、０．５Ｔｔ未満であり、０．４５Ｔｔ以下または０．４Ｔｔ以下であってもよい。溝部の深さがこのような範囲である場合、空気の侵入を低減しながら、陽極体の比較的高い強度を確保し易い。溝部の深さは、例えば、０．１Ｔｔ以上であり、０．２Ｔｔ以上であってもよい。溝部の深さがこのような範囲である場合、空気の侵入をさらに低減することができる。これらの上限値と下限値とは任意に組み合わせることができる。
　陽極体が陽極箔である場合には、例えば、多孔質部の厚みをＴｐとするとき、溝部の深さは、例えば、０．９５Ｔｐ以上であることが好ましく、０．９８Ｔｐ以上であることがより好ましい。溝部の深さは、例えば、１．５Ｔｐ以下であり、１．２Ｔｐ以下であってもよい。これらの下限値と上限値とは任意に組み合わせることができる。溝部が表層の表面側の一部に設けられている場合、溝部と基材部との間には、多孔質部が存在していてもよいが、コンデンサ素子内部への空気の侵入をより低減する観点からは、溝部と基材部との間の多孔質部の厚みは小さいことが好ましい。空気の侵入を低減する効果がさらに高まる観点から、溝部と基材部との間には多孔質部が存在しないことが好ましく、溝部が基材部にまで食い込んだ状態で形成されている場合も好ましい。
　溝部の深さは、溝部を横切るようなコンデンサ素子の断面のＳＥＭ画像において求められる溝部の最大深さである。
　陽極体の厚み（または幅）Ｔｔとは、第１部分において溝部が形成されていない領域において、複数箇所（例えば、５箇所）について計測される値の平均値である。多孔質部の厚みＴｐとは、第１部分の溝部が形成されていない領域において、複数箇所（例えば、５箇所）について計測される多孔質部の厚みの平均値である。
　溝部の幅は、溝部１つにつき、例えば、１μｍ以上３ｍｍ以下であり、１μｍ以上１．５ｍｍ以下であってもよく、１μｍ以上１００μｍ以下であってもよく、１μｍ以上５０μｍ以下または１μｍ以上３０μｍ以下であってもよい。溝部の幅がこのような範囲である場合、陽極部側からの空気の侵入をさらに低減することができるとともに、ある程度の強度を確保し易い。なお、溝部の幅とは、溝部を横切るようなコンデンサ素子の断面のＳＥＭ画像において計測される溝部の開口の幅である。例えば、第１溝部の幅は、陽極体の長さ方向に平行で幅方向に垂直な断面の画像を用いて計測できる。また、第２溝部の幅は、陽極体の幅方向に平行で長さ方向に垂直な断面の画像を用いて計測できる。
　溝部の形状は特に制限されない。溝部は、スリット状であってもよく、窪みであってもよい。溝部の断面形状も特に限定されず、Ｖ字状、Ｕ字状などであってもよい。
　陽極体では、溝部の少なくとも一部の領域を絶縁材料（以下、第１絶縁材料と称する場合がある。）が覆っていてもよい。この場合、陽極部側から空気が侵入しても、第１絶縁材料により空気が通過し難くなるため、コンデンサ素子内部への空気の侵入がさらに低減される。また、第１絶縁材料により、溝部が補強されるため、溝部に加わる応力を緩和することができる。第１絶縁材料は、溝部の少なくとも一部の領域を覆っていればよく、溝部の内側の表面の少なくとも一部に第１絶縁材料が配置されていてもよく、第１絶縁材料が溝部内に少なくとも部分的に充填されていてもよい。また、溝部の周辺に多孔質部が存在する場合には、第１絶縁材料は溝部の周辺の多孔質部に含まれていて（例えば、含浸されていて）もよい。
　陽極体では、溝部の少なくとも一部の領域に固体電解質層が配置されていてもよい。この場合、陽極部側から空気が侵入しても、固体電解質層により空気が通過し難くなるため、コンデンサ素子内部への空気の侵入がさらに低減される。また、固体電解質層により、溝部が補強されるため、溝部に加わる応力を緩和することができる。固体電解質層は、溝部の少なくとも一部の領域を覆っていればよく、溝部の内側の表面の少なくとも一部に固体電解質層が配置されていてもよく、固体電解質層が溝部内に少なくとも部分的に充填されて（または侵入して）いてもよい。例えば、コンデンサ素子の固体電解質層を形成する際に、溝部内に固体電解質層の構成成分が侵入することで、溝部に固体電解質層が配置される。
　陽極体の第２部分では、陽極部と第１部分である陰極形成部との間に、分離部が設けられることがある。この場合、コンデンサ素子は、通常、分離部の少なくとも一部に絶縁材料（以下、第２絶縁材料と称することがある。）を備えている。コンデンサ素子が分離部に第２絶縁材料を備えることで、陽極部と陰極部との間の絶縁性を担保し易くなる。第２絶縁材料は、分離部の表面に配置されていてもよく、分離部の多孔質部に含まれていてもよく、これらの双方であってもよい。第２絶縁材料が、分離部の表面に配置されている場合、この第２絶縁材料により、固体電解質層を形成する場合の導電性高分子の第２部分側への這い上がりが抑制され、陽極部と陰極部との接触が規制される。
　なお、分離部は、陽極体において、第２絶縁材料の第２端部側の端部から第１部分の第２端部側の端部までの間の領域である。
　分離部は、第１部分の陽極体の厚み（上記の厚みＴｔの場合に準じて求められる平均厚み）よりも、厚みが小さくなっている凹部を備えていてもよい。凹部は、多孔質部を圧縮したり、多孔質部の一部を除去したりすることにより形成される。凹部の部分では、多孔質部に比較して空気の通路が少なくなるため、凹部を設けることで、陽極部側からのコンデンサ素子内への空気の侵入をさらに低減することができる。圧縮により形成される凹部では、凹部の下部の領域（例えば、凹部と基材部との間）に圧縮された多孔質部（圧縮部とも称する）が存在する。陽極体が陽極箔である場合、除去により形成される凹部では、凹部と基材との間には、多孔質部が存在してもよいが、空気が通過し難くなるように、多孔質部が存在しないことが好ましい。なお、凹部は、分離部において、第１部分の陽極体の厚み（上記の厚みＴｔの場合に準じて求められる平均厚み）よりも陽極体の厚みが小さくなっている部分である。
　第２絶縁材料は、凹部の表面に配置されていてもよい。凹部に第２絶縁材料を配置することで、空気の侵入をさらに低減することができる。また、陽極部と陰極部との絶縁をより担保し易くなるとともに、凹部に加わる応力を第２絶縁材料により緩和することができる。
　コンデンサ素子の陰極部は、複数の層を有することで、ある程度の厚みを有するため、第２部分の陰極部（または第１部分）側の部分と陰極部との間には、段差または凹部（以下、ネックと称する場合がある）が形成される。そのため、第２部分の陰極部（または第１部分）側の部分から陰極部の第２部分側の部分に渡る領域の少なくとも一部を、絶縁材料（以下、第３絶縁材料と称する場合がある。）で覆ってもよい。陽極体が分離部を有する場合には、分離部の陰極部（または第１部分）側の部分から陰極部の第２部分側の部分に渡る領域の少なくとも一部を第３絶縁材料で覆ってもよい。ネックの少なくとも一部が第３絶縁材料で覆われることで、ネックからコンデンサ素子内部への空気の侵入を低減することができる。また、ネックに加わる応力を緩和することもできる。また、陰極部の第２部分側の端部において、固体電解質層が陰極引出層で覆われていない部分が存在する場合がある。このような場合には、第３絶縁材料は、陰極引出層に覆われていない固体電解質層の表面の少なくとも一部を覆っていてもよい。
　なお、第３絶縁材料は、ネック部分に加え、ネック以外の部分（例えば、ネック以外の陰極部の表面（例えば、陰極部の表面全体））を覆っていてもよい。ネック部分および陰極部において、第３絶縁材料の一部が、陰極引出層、固体電解質層、陽極体の第１部分などに含浸された状態であってもよい。
　以下、図面を参照しながら、具体的な実施形態について説明するが、本開示の固体電解コンデンサ素子および固体電解コンデンサは、これらの実施形態に限定されるものではない。
　図１は、本開示の第１実施形態に係る固体電解コンデンサの構造を概略的に示す断面図である。図２は、図１の固体電解コンデンサに含まれるコンデンサ素子を、陽極箔の表面積の大部分を占める一対の主たる表面のうち一方の表面側から見たときの状態を概略的に示す平面図である。図３は、図２のコンデンサ素子に含まれる陽極箔を、陽極箔の一方の主たる表面側から見たときの状態を概略的に示す平面図である。図４は、図２のコンデンサ素子のＩＶ－ＩＶ線における断面を、矢印の方向から見たときの概略断面図である。
　固体電解コンデンサ１は、コンデンサ素子２と、コンデンサ素子２を封止する外装体３と、外装体３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４および陰極リード端子５と、を備えている。外装体３は、ほぼ直方体の外形を有しており、固体電解コンデンサ１もほぼ直方体の外形を有している。
　コンデンサ素子２は、陽極箔６と、陽極箔６の表面を覆う誘電体層（図示せず）と、誘電体層を覆う陰極部８とを備える。誘電体層は、陽極箔６の表面の少なくとも一部に形成されていればよい。
　陰極部８は、固体電解質層９と、陰極引出層１０とを備える。固体電解質層９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る。陰極引出層１０は、固体電解質層９の少なくとも一部を覆うように形成されている。陰極引出層１０は、カーボン層である第１層１１および金属ペースト層である第２層１２を有する。陰極リード端子５は、導電性接着剤により形成される接着層１４を介して、陰極部８と電気的に接続されている。
　陽極箔６は、基材部６ａと、基材部６ａの表面に形成された多孔質部６ｂとを備えている。陽極箔６は、固体電解質層９（または陰極部８）が形成される陰極形成部である第１部分Ｉと、第１部分Ｉ以外の第２部分ＩＩとを備える。第２部分ＩＩは、少なくとも陽極部ｉｉａを含む。陽極箔６の陽極部ｉｉａには、陽極リード端子４が溶接により電気的に接続されている。陽極箔６は、陽極リード端子４と接続される側の第２端部ＩＩｅと、第２端部ＩＩｅとは反対側の第１端部Ｉｅとを有する。
　図示例では、第２部分ＩＩは、陽極部ｉｉａに加え、分離部ｉｉｂを備える。分離部ｉｉｂは、陽極部ｉｉａと第１部分Ｉとの間に位置する。分離部ｉｉｂの表面には、第２絶縁材料ｉ２が配置されているが、この場合に限らず、分離部ｉｉｂは、少なくとも一部に第２絶縁材料ｉ２を備えていればよい。例えば、分離部ｉｉｂの表面に絶縁テープなどの第２絶縁材料ｉ２が配置されていてもよく、分離部ｉｉｂの表面に第２絶縁材料ｉ２の被膜が形成されていてもよい。また、分離部ｉｉｂの多孔質部に第２絶縁材料ｉ２が含まれて（例えば、含浸されて）いてもよい。コンデンサ素子２は、分離部ｉｉｂの表面に配置された第２絶縁材料ｉ２と、分離部ｉｉｂに含まれる第２絶縁材料ｉ２との双方を備えていてもよい。このように第２絶縁材料ｉｉｂを備える分離部ｉｉｂを、陽極部ｉｉａと陰極形成部である第１部分Ｉとの間に設けることで、陽極部ｉｉａと陰極部８との間の絶縁性をさらに担保し易くなる。
　図３に示されるように、陽極箔６の第１部分Ｉには、陽極箔６の主たる表面を、当該表面に垂直な方向から見たときに、陽極箔６の幅方向ＤＷに沿って直線状に延びる複数の第１溝部ｇ１と、第１溝部ｇ１と交差し、かつ長さ方向ＤＬに沿って直線状に延びる複数の第２溝部ｇ２とが設けられている。図示例では、互いに交差する、複数の第１溝部ｇ１と複数の第２溝部ｇ２とが設けられることで、第１部分Ｉは格子状に複数の領域に区分されている。隣接する複数の領域の境界には、第１溝部ｇ１または第２溝部ｇ２が存在している。図示例では、第１部分Ｉは、一方の主たる表面において、１６の領域に区分されている。このように、第１部分Ｉが第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２により、複数の領域に区分された状態であることで、陽極部ｉｉａ側からのコンデンサ素子２内への空気の侵入を低減することができる。よって、固体電解コンデンサ１が高温に晒された場合でも、コンデンサ性能の低下が抑制され、高い熱安定性を確保することができる。また、１６の領域の中央に位置する４つの領域のそれぞれは、周囲が第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２で囲まれた状態である。溝部で囲まれた領域では、さらに空気の侵入が低減される。
　第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２のそれぞれは、図１および図４に示されるように、表層の多孔質部６ｂに加え、基材部６ａに部分的に食い込むように形成されている。第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２のそれぞれを、陽極箔６の表面側から基材部６ａにまで形成することで、陽極部ｉｉａからの空気の侵入をさらに低減することができる。しかし、この場合に限られるものではなく、第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２のそれぞれは、表層のみに設けられていてもよい。例えば、第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２のそれぞれは、多孔質部６ｂの厚み方向ＤＴの一部に形成されていてもよく、多孔質部６ｂの厚み全体に形成されていてもよい。
　図示例のコンデンサ素子２では、図１および図４に示されるように、第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２のそれぞれには、固体電解質層９が充填されている。固体電解質層９は、必ずしも第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２のそれぞれに充填されている必要はなく、第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２のそれぞれにおいて、少なくとも一部の領域に配置されていればよい。第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２のそれぞれにおいて、少なくとも一部の領域に固体電解質層９が配置されることで、陽極部ｉｉａ側からコンデンサ素子２内部への空気の侵入をさらに低減することができるとともに、第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２に加わる応力を緩和することができる。
　コンデンサ素子２の陰極部８は、ある程度の厚みを有するため、陰極部８（または第１部分Ｉ）と第２部分ＩＩとの境界近傍には段差（ネック）が形成される。そのため、第２部分ＩＩの陰極部８側の部分から陰極部８の第２部分ＩＩ側の部分に渡る領域の少なくとも一部を、第３絶縁材料ｉ３で覆ってもよい。これにより、第３絶縁材料ｉ３で段差（ネック）の少なくとも一部が覆われることになるため、この部分からの空気の侵入を低減することができるとともに、段差（ネック）に加わる応力を緩和することができる。
　外装体３は、コンデンサ素子２およびリード端子４，５の一部を覆うものである。外装体３内への空気の侵入を抑制する観点からは、コンデンサ素子２およびリード端子４，５の一部が外装体３で封止されていることが望ましい。図１には、外装体３が樹脂外装体である場合を示したが、この場合に限らず、外装体３は、コンデンサ素子２を収容可能なケースなどであってもよい。樹脂外装体は、コンデンサ素子２およびリード端子４，５の一部を樹脂材料で封止することにより形成される。
　リード端子４，５の一端部は、コンデンサ素子２に電気的に接続され、他端部は外装体３の外部に引き出される。固体電解コンデンサ１において、リード端子４，５の一端部側は、コンデンサ素子２とともに外装体３により覆われている。
　図示例では、第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２のそれぞれに固体電解質層９が充填されている例を示したが、これらの場合に限定されるものではない。例えば、第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２のそれぞれにおいて、少なくとも一部の表面を第１絶縁材料で覆ってもよい。各溝部には、第１絶縁材料が少なくとも部分的に充填されていてもよい。これらの場合にも、陽極部ｉｉａ側からコンデンサ素子２内部への空気の侵入をさらに低減することができるとともに、第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２に加わる応力を緩和することができる。
　また、図示しないが、第１溝部ｇ１および第２溝部ｇ２のそれぞれに、第１絶縁材料および固体電解質層９の双方が配置されていてもよい。例えば、内表面の少なくとも一部が第１絶縁材料で覆われた状態の各溝部に、固体電解質層９が少なくとも部分的に充填されていてもよい。
　以下に、固体電解コンデンサの構成についてより詳細に説明する。これらの説明は、上述の特定の実施形態を含めて、本開示の固体電解コンデンサに共通する内容であり、上述の特定の実施形態のみを限定するものではない。
（コンデンサ素子）
　コンデンサ素子は、それぞれ、陽極体と、誘電体層と、陰極部とを備える。陰極部は、少なくとも固体電解質層を備えており、固体電解質層に加えて、固体電解質層を覆う陰極引出層を備えていてもよい。コンデンサ素子は、上述の第１絶縁材料、第２絶縁材料、および第３絶縁材料からなる群より選択される少なくとも１つを備えていてもよい。
　（陽極体）
　陽極体は、弁作用金属、弁作用金属を含む合金、および弁作用金属を含む化合物などを含むことができる。これらの材料は一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて使用できる。弁作用金属としては、例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタンが好ましく使用される。表層に多孔質部を備える陽極体は、例えば、エッチングなどにより弁作用金属を含む基材（箔状または板状の基材など）の表面を粗面化することで得られる。粗面化は、例えば、エッチング処理などにより行うことができる。また、陽極体は、弁作用金属を含む粒子の成形体またはその焼結体でもよい。なお、成形体および焼結体のそれぞれは、多孔質構造を有する。
　（誘電体層）
　誘電体層は、誘電体として機能する絶縁性の層である。誘電体層は、陽極体の表面の弁作用金属を、陽極酸化することで形成される。誘電体層は、陽極体の少なくとも一部を覆うように形成されていればよい。誘電体層は、通常、陽極体の表面に形成される。誘電体層は、陽極体の多孔質部の表面に形成されるため、陽極体の表面の孔や窪み（ピットとも称する）の内壁面に沿って形成される。
　誘電体層は弁作用金属の酸化物を含む。例えば、弁作用金属としてタンタルを用いた場合の誘電体層はＴａ2Ｏ5を含み、弁作用金属としてアルミニウムを用いた場合の誘電体層はＡｌ2Ｏ3を含む。尚、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。
　（絶縁材料）
　（第１絶縁材料）
　第１絶縁材料としては、絶縁性樹脂（第１絶縁性樹脂と称する場合がある。）などが利用される。溝部への高い侵入性を確保し易い観点から、第１絶縁材料としては、硬化性樹脂またはその組成物の硬化物（半硬化物も含む）が好ましい。硬化性樹脂は、熱硬化性または光硬化性であってもよい。光硬化性樹脂またはその組成物としては、例えば、紫外線または可視光などにより硬化するものが挙げられる。溝部内に、より侵入させ易い観点からは、光硬化性（特に、紫外線硬化性）の樹脂またはその組成物を用いることが好ましい。硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂に加えて、例えば、硬化剤、硬化促進剤、触媒、および添加剤からなる群より選択される少なくとも一種を含んでもよい。
　第１絶縁材料として用いられる硬化性樹脂（第１硬化性樹脂と称する場合がある。）としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性ポリウレタン樹脂、熱硬化性ポリイミドが挙げられるが、これらに限定されるものではない。第１硬化性樹脂は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。第１硬化性樹脂は、一液硬化型であっても、二液硬化型であってもよい。
　（第２絶縁材料）
　第２絶縁材料としては、絶縁性樹脂（第２絶縁性樹脂と称する場合がある。）などが利用される。第２絶縁材料は、第２絶縁性樹脂を一種含んでもよく、二種以上含んでもよい。
　分離部の表面に配置される第２絶縁材料としては、第２絶縁性樹脂を含む絶縁テープ（レジストテープなど）、第２絶縁性樹脂を含む被膜などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。このような第２絶縁材料に含まれる第２絶縁性樹脂は、熱可塑性樹脂（または熱可塑性樹脂組成物）であってもよく、硬化性樹脂（第２硬化性樹脂と称する場合がある。）またはその組成物の硬化物（半硬化物も含む）であってもよい。第２絶縁性樹脂としての熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、熱可塑性ポリイミドなどが挙げられる。第２硬化性樹脂は、熱硬化性または光硬化性であってもよい。光硬化性樹脂またはその組成物としては、例えば、紫外線または可視光などにより硬化するものが挙げられる。第２硬化性樹脂またはその組成物としては、エポキシ樹脂、ポリイミド、フォトレジストなどが挙げられる。第２硬化性樹脂の組成物は、第２硬化性樹脂に加えて、例えば、硬化剤、硬化促進剤、触媒、および添加剤からなる群より選択される少なくとも一種を含んでもよい。
　分離部の多孔質部が第２絶縁材料を含む場合、このような第２絶縁材料としては、例えば、第１絶縁材料について記載したものが挙げられる。多孔質部の空隙に含浸させ易い観点からは、硬化性樹脂（第２硬化性樹脂とも称する。）またはその組成物、中でも、光硬化性（特に、紫外線硬化性）の樹脂またはその組成物を用いることが好ましい。このような第２硬化性樹脂としては、第１硬化性樹脂についての説明を参照できる。第２絶縁材料としては、第１絶縁材料と同じものを用いてもよく、異なるものを用いてもよい。
　（第３絶縁材料）
　第３絶縁材料としては、絶縁性樹脂（第３絶縁性樹脂とも称する。）などが利用される。第３絶縁材料は、熱可塑性樹脂であってもよく、硬化性樹脂（第３硬化性樹脂とも称する。）またはその組成物の硬化物（半硬化物も含む）であってもよい。第３絶縁材料は、第３絶縁性樹脂を一種含んでもよく、二種以上含んでもよい。
　第３絶縁性樹脂としての熱可塑性樹脂としては、例えば、ビニル樹脂（例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、芳香族ビニル樹脂）、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン）、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、熱可塑性ポリイミド、およびポリアミドイミドからなる群より選択される少なくとも一種が挙げられる。芳香族ビニル樹脂としては、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）が挙げられる。
　第３硬化性樹脂としては、第１硬化性樹脂についての説明を参照できる。
　第３絶縁材料としては、第１絶縁材料と同じものを用いてもよく、異なるものを用いてもよい。第３絶縁材料としては、第２絶縁材料と同じものを用いてもよく、異なるものを用いてもよい。
　（陰極部）
　陰極部は、誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と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ている。陰極部は、陽極箔の第１部分において、少なくとも一部の表面に、誘電体層を介して形成されている。以下、固体電解質層および陰極引出層について説明する。
　（固体電解質層）
　固体電解質層は、陽極体の第１部分の表面に形成される。固体電解質層は、陽極体の溝部の少なくとも一部の領域に配置されていてもよい。
　固体電解質層は、導電性高分子を含む。固体電解質層は、必要に応じて、さらに、ドーパントおよび他の添加剤からなる群より選択される少なくとも一種を含んでもよい。ドーパントとしては、例えば、パラトルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　導電性高分子としては、例えば、π共役系高分子を用いることができる。導電性高分子としては、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフラン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセン、およびポリチオフェンビニレンを基本骨格とする高分子が挙げられる。上記の高分子には、単独重合体、二種以上のモノマーの共重合体、およびこれらの誘導体（置換基を有する置換体など）も含まれる。例えば、ポリチオフェンには、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）などが含まれる。しかし、これらは単なる具体例であり、導電性高分子はこれらの具体例に限定される
ものではない。
　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い。固体電解質層は、誘電体層上に、直接形成されていてもよく、導電性のプレコート層を介して形成されていてもよい。プレコート層は、例えば、導電性材料（導電性高分子、無機導電性材料など）で形成される。プレコート層を構成する導電性材料としては特に制限されず、例えば公知のものが使用できる。
（陰極引出層）
　陰極引出層は、固体電解質層と接触するとともに固体電解質層の少なくとも一部を覆う第１層を少なくとも備えていればよく、第１層と第１層を覆う第２層とを備えていてもよい。第１層としては、例えば、導電性粒子を含む層、金属箔などが挙げられる。導電性粒子としては、例えば、導電性カーボンおよび金属粉から選択される少なくとも一種が挙げられる。例えば、第１層としての導電性カーボンを含む層（カーボン層とも称する）と、第２層としての金属粉を含む層または金属箔とで陰極引出層を構成してもよい。第１層として金属箔を用いる場合には、この金属箔で陰極引出層を構成してもよい。
　導電性カーボンとしては、例えば、黒鉛（人造黒鉛、天然黒鉛など）が挙げられる。
　第２層としての金属粉を含む層は、例えば、金属粉を含む組成物を第１層の表面に積層することにより形成できる。このような第２層としては、例えば、銀粒子などの金属粉と樹脂（バインダ樹脂）とを含む組成物を用いて形成される金属ペースト層が挙げられる。樹脂としては、熱可塑性樹脂を用いることもできるが、イミド系樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。
　第１層として金属箔を用いる場合、金属の種類は特に限定されないが、アルミニウム、タンタル、ニオブなどの弁作用金属または弁作用金属を含む合金を用いることが好ましい。必要に応じて、金属箔の表面を粗面化してもよい。金属箔の表面には、化成皮膜が設けられていてもよく、金属箔を構成する金属とは異なる金属（異種金属）や非金属の被膜が設けられていてもよい。異種金属や非金属としては、例えば、チタンのような金属やカーボン（導電性カーボンなど）のような非金属などを挙げることができる。
　上記の異種金属または非金属（例えば、導電性カーボン）の被膜を第１層として、上記の金属箔を第２層としてもよい。
（セパレータ）
　金属箔を陰極引出層に用いる場合、金属箔と陽極箔との間にはセパレータを配置してもよい。セパレータとしては、特に制限されず、例えば、セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ビニロン、ポリアミド（例えば、脂肪族ポリアミド、アラミドなどの芳香族ポリアミド）の繊維を含む不織布などを用いてもよい。
（その他）
　固体電解コンデンサは、巻回型であってもよく、チップ型または積層型のいずれであってもよい。例えば、固体電解コンデンサは、２つ以上のコンデンサ素子の積層体を備えていてもよい。コンデンサ素子の構成は、固体電解コンデンサのタイプに応じて、選択すればよい。
　コンデンサ素子において、陰極引出層には、陰極リード端子の一端部が電気的に接続される。陰極リード端子は、例えば、陰極層に塗布された導電性接着剤を介して陰極層に接合される。陽極箔には、陽極リード端子の一端部が電気的に接続される。各リード端子としては、固体電解コンデンサで使用されるリード端子が特に制限なく利用でき、例えば、リードフレームと呼ばれるものを用いてもよい。各リード端子の素材としては、例えば、金属（銅など）またはその合金などが挙げられる。
　固体電解コンデンサは、例えば、コンデンサ素子と、コンデンサ素子を封止する樹脂外装体またはケースとを含む。ケースとしては、例えば、有底ケースなどの容器および容器の開口を封口する封止体の組み合わせが挙げられる。容器および封止体のそれぞれを構成する材料としては、例えば、金属材料、樹脂材料が挙げられる。
　樹脂外装体は、硬化性樹脂組成物の硬化物を含むことが好ましく、熱可塑性樹脂もしくはそれを含む組成物を含んでもよい。硬化性樹脂組成物は、例えば、硬化性樹脂とフィラーとを含む。硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ましい。ケースを構成する樹脂材料としては、熱可塑性樹脂もしくはそれを含む組成物などが挙げられる。ケースを構成する金属材料としては、例えば、アルミニウム、銅、鉄などの金属あるいはその合金（ステンレス鋼、真鍮なども含む）が挙げられる。
　コンデンサ素子は、陽極リード端子の他端部および陰極リード端子の他端部が、それぞれ樹脂外装体またはケースから引き出された状態で封止される。樹脂外装体またはケースから露出した各端子の他端部は、固体電解コンデンサを搭載すべき基板（図示せず）との半田接続などに用いられる。
［固体電解コンデンサの製造方法］
　以下に、上記の固体電解コンデンサの製造方法について説明する。これらの説明は、上述の特定の実施形態を含めて、本開示の固体電解コンデンサに共通する内容であり、上述の特定の実施形態のみを限定するものではない。
　固体電解コンデンサは、例えば、コンデンサ素子を準備する工程（第１工程）と、コンデンサ素子にリード端子を電気的に接続する工程（第２工程）と、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工程（第３工程）と、を備える製造方法により製造できる。
　以下、各工程についてより詳細に説明する。
（第１工程）
　第１工程では、コンデンサ素子を作製する。第１工程は、（i）陽極体を準備する工程、（ii）誘電体層を形成する工程、（iii）陽極体に溝部を形成する工程、（iv）固体電解質層を形成する工程、および必要に応じて（v）陰極引出層を形成する工程を含むことができる。第１工程は、さらに、工程（iii）の後、かつ工程（iv）の前に、溝部の少なくとも一部の領域に第１絶縁材料を付与する工程（vi）を含んでもよい。また、第１工程は、さらに、工程（iii）の後、かつ工程（iv）の前に、陽極部と第１部分との間の領域に、第２絶縁材料を付与して、分離部を設ける工程（vii）を含んでもよい。第１工程は、さらに、工程（v）の後に、ネックに第３絶縁材料を付与する工程（viii）を含んでもよい。
　（陽極体を準備する工程（i））
　本工程では、少なくとも表層に多孔質部を備えるとともに、陰極形成部である第１部分と陽極部を少なくとも含む第２部分とを有する陽極体を準備する。
　陽極体が箔状または板状である場合、多孔質部は、例えば、弁作用金属を含む金属箔または金属板の表面を粗面化することにより形成でき、陽極体の表層に設けられる。この場合、金属箔または金属板の内部には、粗面化されてない基材部が形成され、多孔質部は基材部の表面に形成される。粗面化は、金属箔または金属板の表層に凹凸を形成できればよく、例えば、金属箔の表面をエッチング（例えば、電解エッチング）することにより行ってもよい。あるいは、弁作用金属を含む粒子の成形体または焼結体を陽極体として準備してもよい。
　陽極体に分離部を設ける場合、本工程において、分離部に相当する、陽極体の陽極部と第１部分との間の領域において、凹部を形成してもよい。形成された凹部の表面には、例えば、後述の工程（vi）で第２絶縁材料が配置される。このような凹部は、例えば、陽極体の陽極部と第１部分との間の領域において、多孔質部の少なくとも一部を圧縮または除去することにより形成できる。必要に応じて、圧縮と除去とを組み合わせてもよい。圧縮は、プレス加工などにより行うことができる。多孔質部の除去は、機械的な溝加工、レーザー加工などにより行うことができる。
　なお、凹部は、必ずしも本工程で形成する必要はなく、本工程以降でかつ第２絶縁材料を表面に配置する前に形成すればよい。
　（誘電体層を形成する工程（ii））
　この工程では、陽極体上に誘電体層を形成する。誘電体層は、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して、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。化成液としては、例えば、リン酸水溶液などを用いることが好ましい。
　なお、工程（ii）は、一段階で行ってもよく、多段階で行ってもよい。例えば、工程（ii）の後に工程（iii）を行う場合には、工程（iii）の後に再度工程（ii）を行うことが好ましい。同様に、工程（ii）の後に、上述の凹部を形成する場合には、必要に応じて、凹部を形成した後に再度工程（ii）を行ってもよい。なお、工程（ii）は、工程（iv）～（viii）の工程よりも前に行われる。
　（溝部を形成する工程（iii））
　陽極体の第１部分の表面を溝加工することにより溝部を形成することができる。溝加工としては、例えば、ブレードなどを用いた機械的な溝加工、レーザー加工が挙げられる。レーザー加工を利用すると、溝部を簡便に形成することができる。この場合、第１部分において、多孔質部の一部にレーザー光を照射することにより、溝部を形成することができる。
　レーザー加工には、例えば、パルスレーザーを用いることが好ましい。パルスレーザーを用いることで、溝部を形成できるとともに、溝部に沿って溶融部が形成され易い。そのため、空気の侵入をさらに低減することができる。
　パルスエネルギーは、例えば、１μＪ以上２０μＪ以下であり、３μＪ以上１５μＪ以下であってもよく、５μＪ以上１０μＪ以下であってもよい。パルスエネルギーがこのような範囲である場合、溝部を形成できるとともに、溝部に沿って溶融部が形成され易い。そのため、空気の侵入をさらに低減することができる。
　工程（iii）は、工程（iv）、および工程（vi）～（viii）よりも前に行えばよく、工程（ii）の後に行ってもよく、工程（i）においてサブステップとして行ってもよい。
　（第１絶縁材料を付与する工程（vi））
　本工程では、溝部の少なくとも一部の領域に第１絶縁材料を付与する。工程（vi）は、工程（ii）および工程（iii）の後、かつ工程（iv）の前に行われる。
　第１絶縁材料は、溝部の少なくとも一部を覆うように付与すればよい。例えば、第１絶縁材料を、溝部に含浸または充填させてもよい。溝部に第１絶縁材料を付与する際に、溝部の周辺の部分にも第１絶縁材料を付与してもよい。例えば、第１絶縁材料を、溝部の周辺の部分の表面に付着させてもよく、溝部の周辺の多孔質部に含浸させてもよい。
　第１絶縁材料の付与は、公知の方法、例えば、各種コーターまたはディスペンサを用いるコーティング方法またはディスペンス方法、浸漬、および転写（ローラ転写など）からなる群より選択される少なくとも１つを利用して行われる。
　第１絶縁材料は流動性を有する状態で溝部に付与される。溝部の少なくとも一部の領域を覆う第１絶縁材料が硬化性樹脂またはその組成物の硬化物である場合には、硬化性樹脂またはその組成物を付与してもよい。また、第１絶縁材料と液状媒体とを含む処理液（具体的には、溶液または分散液（コーティング剤など））を溝部に付与し、液状媒体を乾燥させてもよい。溝部内に第１絶縁材料を高充填し易い観点からは、第１絶縁材料として、無溶剤型の硬化性樹脂または組成物を溝部に供給することが好ましい。
　溝部に付与された硬化性樹脂またはその組成物は、必要に応じて、本工程、および後続の工程の少なくともいずれかで硬化させてもよい。
　（第２絶縁材料の付与により分離部を設ける工程（vii））
　工程（vii）では、陽極部と第１部分との間の領域に、第２絶縁材料を付与して、少なくとも一部に第２絶縁材料を備える分離部を設ける。工程（vii）は、工程（ii）の後、かつ工程（iv）の前に行われる。工程（vii）を工程（iv）の前に行うことで、固体電解質層を形成する際の導電性高分子の陽極部側への這い上がりを抑制できる。
　第２絶縁材料は、陽極部と第１部分との間の領域において、例えば、陽極体の表面に第２絶縁材料を配置するか、多孔質部に含浸させることにより、付与される。陽極部と第１部分との間に、多孔質部の圧縮または除去により凹部が形成される場合には、この凹部の表面に第２絶縁材料を配置してもよい。
　より具体的には、例えば、陽極部と第１部分との間の領域において、絶縁テープ（レジストテープなど）を陽極体の表面に貼り付けることにより第２絶縁材料を配置してもよい。また、第２絶縁材料が硬化性樹脂またはその組成物の硬化物である場合には、硬化性樹脂またはその組成物を陽極体の表面に塗布することにより、第２絶縁材料を配置してもよい。また、第２絶縁材料と液状媒体とを含む処理液（具体的には、溶液または分散液（コーティング剤など））を陽極体の表面に塗布し、乾燥させることにより、第２絶縁材料を配置してもよい。
　また、陽極体と第１部分との間の領域の少なくとも一部において多孔質部に、流動性を有する状態の第２絶縁材料（例えば、硬化性樹脂またはその組成物、第２絶縁材料を含む処理液（コーティング剤など））を多孔質部に含浸させることで、多孔質部に第２絶縁材料を含有させてもよい。
　陽極体の表面に第２絶縁材料を配置するとともに、流動性を有する第２絶縁材料を多孔質部に含浸させてもよい。陽極体の表面に配置される第２絶縁材料と多孔質部に含浸させる第２絶縁材料とは同じであってもよく、異なるものであってもよい。第２絶縁材料の配置と第２絶縁材料の含浸とは、どちらを先に行ってもよい。
　第２絶縁材料として、硬化性樹脂またはその組成物を用いる場合には、必要に応じて、本工程、および後続の工程の少なくともいずれかで硬化させてもよい。
　（固体電解質層を形成する工程（iv））
　この工程では、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。
　固体電解質層は、例えば、導電性高分子の前駆体を含む処理液を用いて、前駆体を誘電体層上で重合させることにより形成される。重合は、化学重合、および電解重合の少なくともいずれかにより行うことができる。電解重合の場合には、電解重合に先立って導電性のプレコート層を形成してもよい。導電性高分子の前駆体としては、モノマー、オリゴマーおよびプレポリマーからなる群より選択される少なくとも一種などが挙げられる。
　固体電解質層は、誘電体層に、導電性高分子を含む処理液（例えば、分散液または溶液）を付着させた後、乾燥させることにより形成してもよい。分散媒（または溶媒）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。
　処理液は、さらに、他の成分（ドーパントおよび添加剤からなる群より選択される少なくとも一種など）を含んでもよい。
　例えば、溝部を導電性高分子の前駆体を含む処理液と接触させた状態で重合を行ったり、導電性高分子を含む処理液を溝部に接触させたりすることで、溝部の少なくとも一部の領域に固体電解質層を配置することができる。
　（陰極引出層を形成する工程（v））
　この工程では、固体電解質層上に、少なくとも第１層を形成することで、陰極引出層を形成する。第１層と第２層とを順次積層することにより陰極引出層を形成してもよい。陰極引出層は、固体電解質層の少なくとも一部を覆うように形成される。このようにして、固体電解質層と陰極引出層とを備える陰極部が形成される。
　導電性カーボンを含む第１層（カーボン層）は、例えば、導電性カーボンを含む分散液中に固体電解質層が形成された誘電体層を有する陽極体を浸漬したり、または導電性カーボンを含むペーストを固体電解質層の表面に塗布したりすることにより形成することができる。
　第２層としての金属粉を含む層（具体的には、金属ペースト層）は、例えば、金属粉を含むペースト状の組成物を第１層の表面に積層することにより形成できる。組成物としては、例えば、銀粒子などの金属粉と樹脂（バインダ樹脂）とを含む組成物が用いられる。
　第１層として金属箔を用いる場合には、必要により、陽極体と金属箔との間にセパレータを介在させた状態で、固体電解質層上に金属箔が積層される。必要に応じて、金属箔の表面をエッチング処理などにより粗面化してもよい。金属箔の表面に、異種金属および非金属（導電性カーボンなど）からなる群より選択される少なくとも一種を含む被膜、ならびに化成皮膜の少なくとも一方を形成してもよい。
　固体電解質層の表面に、異種金属および非金属（導電性カーボンなど）からなる群より選択される少なくとも一種を含む被膜を第１層として形成し、この第１層の表面に金属箔を第２層として積層させてもよい。
　（第３絶縁材料を付与する工程（viii））
　本工程では、第２部分の陰極部側の部分から陰極部の第２部分側の部分に渡る領域の少なくとも一部に、第３絶縁材料を付与する。このような領域には、上述のように、陰極部の厚みにより段差または凹部（ネック）が形成されるため、工程（viii）により、ネックの少なくとも一部が第３絶縁材料で覆われることになる。これにより、陽極部と陰極部との間の絶縁を確保し易くなることに加え、ネックからコンデンサ素子内部への空気の侵入を低減することができる。また、ネックに加わる応力を緩和することもできる。
　第３絶縁材料は、流動性を有する状態で、第２部分の陰極部側の部分から陰極部の第２部分側の部分に渡る領域の少なくとも一部に付与される。この領域の少なくとも一部を覆う第３絶縁材料が硬化性樹脂またはその組成物の硬化物である場合には、硬化性樹脂またはその組成物が流動性を有する状態で付与される。また、第２絶縁材料と液状媒体とを含む処理液（具体的には、溶液または分散液（コーティング剤など））を上記領域の少なくとも一部に付与し、液状媒体を乾燥させてもよい。
　第３絶縁材料の付与は、例えば、第１絶縁材料の付与について記載した方法を利用して行うことができる。必要に応じて、流動性を有する状態の第３絶縁材料に、工程（v）で得られたコンデンサ素子のネックおよび陰極部全体を浸漬させることにより、陰極部の表面を第３絶縁材料で覆ってもよい。第３絶縁材料の一部は、ネックの部分および陰極部において、陰極引出層、固体電解質層、陽極体の第１部分などに含浸された状態であってもよい。
　第１工程において、工程（viii）は、工程（v）の後で行えばよい。工程（viii）は、第３工程よりも前に行われる。工程（viii）は、第２工程で、陽極リード端子を陽極部に接続する前に行ってもよく、後に行ってもよい。
　第３絶縁材料として、硬化性樹脂またはその組成物を用いる場合には、必要に応じて、本工程、および後続の工程の少なくともいずれかで硬化させてもよい。
　（その他）
　なお、複数のコンデンサ素子を積層する場合には、各コンデンサ素子を作製した後で、コンデンサ素子を積層することにより、第１工程で（換言すると、第２工程よりも前に）コンデンサ素子の積層体を準備してもよい。
（第２工程）
　第２工程では、コンデンサ素子に、陽極リード端子および陰極リード端子を電気的に接続する。各リード端子の接続は、第１工程においてコンデンサ素子を作製した後に行ってもよい。陰極リード端子のコンデンサ素子への接続は、コンデンサ素子を作製した後に行われるが、陽極リード端子の陽極体への接続は、コンデンサ素子を作製する工程の適当な段階で行ってもよい。
　複数のコンデンサ素子の積層体を用いる場合には、陽極リード端子は上記と同様に陽極体に接続できる。陰極リード端子は、上記と同様にコンデンサ素子に接続してもよく、陰極部同士を電気的に接続させた複数のコンデンサ素子の積層体に、陰極リード端子の一端部を接続してもよい。
（第３工程）
　第３工程では、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ことにより、コンデンサ素子を外装体で封止する。封止は、外装体の種類に応じて行うことができる。
　樹脂外装体の場合には、コンデンサ素子とコンデンサ素子に接続された陽極リード端子および陰極リード端子の一部を、樹脂外装体の原料樹脂（例えば、硬化性樹脂組成物、熱可塑性樹脂またはその組成物）で覆い、所定の形状に成形することにより封止することができる。樹脂外装体は、射出成形、インサート成形、圧縮成形、トランスファー成型法などの成形技術を用いて形成することができる。このとき、コンデンサ素子から引き出された各リード端子の他端部側の部分は、露出させた状態で封止を行う。
　有底ケースなどの容器と封止体とを備えるケース状の外装体を用いる場合には、例えば、容器にコンデンサ素子を収容し、コンデンサ素子に接続したリード端子の他端部を封止体に形成した貫通口から引き出した状態で、容器の開口部を封止体で覆うことにより封止することができる。
　本開示に係る固体電解コンデンサは、高い熱安定性を有し、高温に晒された場合のコンデンサ性能の低下（例えば、ＥＳＲの上昇、静電容量の低下）が低減される。よって、固体電解コンデンサの低いＥＳＲや高い静電容量が求められる用途、熱に晒されるような用途など、様々な用途に利用できる。これらの用途は単なる例示であり、これらに限定されるものではない。
　１：固体電解コンデンサ、２：コンデンサ素子、３：外装体、４：陽極リード端子、５：陰極リード端子、６：陽極箔、６ａ：基材部、６ｂ：多孔質部、８：陰極部、９：固体電解質層、１０：陰極引出層、１１：第１層（カーボン層）、１２：第２層（金属ペースト層） 、１４：接着層、ｇ１：第１溝部、ｇ２：第２溝部、ｉ２：第２絶縁材料、ｉ３：第３絶縁材料、Ｉ：第１部分、ＩＩ：第２部分、ｉｉａ：陽極部、ｉｉｂ：分離部
 

Claims (13)

  1. 　少なくとも表層に多孔質部を備えた陽極体と、
    　前記陽極体の表面の少なくとも一部に形成された誘電体層と、
    　前記誘電体層の少なくとも一部を覆う陰極部と、を備え、
    　前記陰極部は、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層を備え、
    　前記陽極体は、前記固体電解質層が形成される陰極形成部である第１部分と、前記固体電解質層が形成されていない第２部分と、を有し、
    　前記第２部分は、前記陽極体の前記第１部分とは反対側の端部を含む陽極部を少なくとも含み、
    　前記第１部分は、複数の領域に区分されており、隣接する前記複数の領域の境界には溝部が存在する、固体電解コンデンサ素子。
  2. 　前記第１部分は、３以上の領域に区分されている、請求項１に記載の固体電解コンデンサ素子。
  3. 　前記複数の領域の少なくとも１つの領域は、周囲を前記溝部で囲まれている、請求項１または２に記載の固体電解コンデンサ素子。
  4. 　前記第１部分は、前記溝部により格子状に区分されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ素子。
  5. 　前記溝部の深さ方向への投影面積の合計が、前記陰極部の有効面積に占める比率は、０．００２％以上５０％以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ素子。
  6. 　前記溝部の少なくとも一部の領域を、第１絶縁材料が覆っている、請求項１～５のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ素子。
  7. 　前記溝部の少なくとも一部の領域に、前記固体電解質層が配置されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ素子。
  8. 　前記第２部分は、前記陽極部と前記第１部分との間に分離部を備え、
    　前記分離部の少なくとも一部に第２絶縁材料を備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ素子。
  9. 　前記分離部は、前記第１部分の厚みよりも小さい厚みの凹部を備える、請求項８に記載の固体電解コンデンサ素子。
  10. 　前記第２部分の前記陰極部側の部分から前記陰極部の前記第２部分側の部分に渡る領域の少なくとも一部を、第３絶縁材料が覆っている、請求項１～７のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ素子。
  11. 　請求項１～１０のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ素子を少なくとも１つ備える、固体電解コンデンサ。
  12. 　（i）少なくとも表層に多孔質部を備えるとともに、陰極形成部である第１部分と、前記第１部分とは反対側の端部を含む陽極部を少なくとも含む第２部分とを備える、陽極体を準備する工程、
    　（ii）前記陽極体の表面の少なくとも一部に誘電体層を形成する工程、
    　（iii）前記陽極体の前記第１部分に溝部を形成して、前記第１部分を複数の領域に区分する工程、および
    　（iv）前記第１部分における前記誘電体層の少なくとも一部を固体電解質層で覆う工程、
    を備える、固体電解コンデンサ素子の製造方法。
  13. 　前記工程（iii）では、前記多孔質部の一部にレーザー光を照射することにより、前記溝部を形成する、請求項１２に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。

     
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