WO2022092010A1 - 固体電解コンデンサ用のカーボンペースト、固体電解コンデンサ素子、および固体電解コンデンサ - Google Patents

固体電解コンデンサ用のカーボンペースト、固体電解コンデンサ素子、および固体電解コンデンサ Download PDF

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幸博 島崎
孝志 大林
淳一 栗田
大輔 久保
健司 倉貫
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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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Definitions

  • the present disclosure relates to a carbon paste for a solid electrolytic capacitor, a solid electrolytic capacitor element, and a solid electrolytic capacitor.
  • the solid electrolytic capacitor includes a solid electrolytic capacitor element and a resin exterior or a case for sealing the solid electrolytic capacitor element.
  • the solid electrolytic capacitor element includes a capacitor basic element including an anode, a solid electrolyte layer, and the like, and a cathode body. More specifically, the capacitor basic element includes at least an anode, a dielectric layer formed on the surface of the anode, and a solid electrolyte layer containing a conductive polymer component covering at least a part of the dielectric layer. ..
  • the capacitor basic element may include a carbon layer that covers at least a part of the solid electrolyte layer.
  • Patent Document 1 describes a unit having a valve acting metal substrate having a porous layer on its surface, a dielectric layer formed on the surface of the porous layer, and a solid electrolyte layer provided on the dielectric layer.
  • a plurality of stacked solid electrolytic capacitors in which a conductor layer exists between the stacked units, at least one of the conductor layers contains a metal foil, and the unit and the conductor layer are: It is sealed with an exterior resin, and the end face on the anode side of the valve acting metal substrate is directly connected to the anode external electrode formed on the surface of the exterior resin on one end surface of the solid electrolytic capacitor, and the metal foil is
  • a solid electrolytic capacitor characterized in that it is directly connected to a cathode external electrode formed on the surface of an exterior resin on the other end surface of the solid electrolytic capacitor.
  • ESR equivalent series resistance
  • the carbon paste for a solid electrolytic capacitor according to the first aspect of the present disclosure includes first carbon particles having an average particle size of primary particles of 40 nm or more and 100 nm or less, and the ratio of the first carbon particles to the dry solid content is It is 25% by volume or more and 75% by volume or less.
  • the solid electrolytic capacitor element includes a capacitor basic element, a cathode body, and a first carbon layer arranged between the capacitor basic element and the cathode body.
  • the capacitor basic element includes an anode, a dielectric layer formed on the surface of the anode, and a solid electrolyte layer covering at least a part of the dielectric layer.
  • the first carbon layer contains first carbon particles having an average particle diameter of 40 nm or more and 100 nm or less, and the ratio of the first carbon particles to the first carbon layer is 25% by volume or more and 75% by volume or less. Is.
  • the solid electrolytic capacitor according to the third aspect of the present disclosure includes at least one of the above solid electrolytic capacitor elements.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view when the solid electrolytic capacitor according to the fourth embodiment of the present disclosure is cut in a plane parallel to the length direction of the anode body and the stacking direction of the solid electrolytic capacitor elements. It is sectional drawing when the solid electrolytic capacitor which concerns on 4th Embodiment is cut in the plane parallel to the length direction of a cathode body and the stacking direction of a solid electrolytic capacitor element.
  • the basic capacitor element including the anode and the solid electrolyte layer and the cathode body are generally in a state of being simply in contact with each other or in a state of being bonded via a conductive adhesive layer. ..
  • the contact resistance between the capacitor basic element and the cathode body increases, and the adhesive strength between the capacitor basic element and the cathode body is low, so that the capacitor basic element is in contact with the cathode body.
  • a deviation between the basic capacitor element and the cathode body is likely to occur.
  • the deviation between the basic capacitor element and the cathode body may be referred to as a stacking deviation in the present specification.
  • the conductivity between the basic capacitor element and the cathode body decreases, the ESR increases, and the capacitor performance deteriorates. Further, if the stacking deviation occurs, it becomes difficult to accommodate the solid electrolytic capacitor element in the intended space in the mold when sealing with the resin outer body. As a result, the thickness of the resin outer body formed on the outside of the solid electrolytic capacitor element varies widely, and the performance and strength of the solid electrolytic capacitor deteriorate. Air easily enters the portion where the thickness of the resin exterior body is small.
  • the action of water or oxygen contained in the air causes the solid electrolyte layer to deteriorate and the metal parts in the cathode and anode to corrode, resulting in improved capacitor performance. descend. As a result, the product life is shortened.
  • the solid electrolytic capacitor includes a laminated body of a plurality of solid electrolytic capacitor elements, the degree of stacking deviation is small in one solid electrolytic capacitor element, but becomes large in the entire laminated body. Therefore, when the solid electrolytic capacitor includes a laminated body of a plurality of solid electrolytic capacitor elements, the thickness of the resin outer body tends to vary.
  • the conductive adhesive layer is conventionally formed by using a conductive adhesive such as a paste containing silver particles.
  • a conductive adhesive such as a paste containing silver particles.
  • the paste containing silver particles is expensive, and the contact resistance may increase depending on the type of the cathode body.
  • conductive carbon for example, carbon black
  • general carbon black has a structure developed to some extent, the average particle size of the primary particles is small and the specific surface area is large. Since a large amount of binder is required to secure sufficient adhesive strength of the conductive adhesive layer and to keep the viscosity of the paste for forming the conductive adhesive layer low, the conductive adhesive layer is conductive. The sex is reduced.
  • carbon particles having an average particle diameter of 40 nm or more and 100 nm or less are contained in a dry solid content of 25 volumes. Included in a ratio of% or more and 75% by volume or less.
  • the solid electrolytic capacitor element according to the second side surface is a carbon layer (referred to as a first carbon layer) arranged between the basic capacitor element and the cathode body and containing the first particles in a ratio of 25% by volume or more and 75% by volume or less. May include).
  • the first carbon particles have high conductivity and have a large average particle diameter of the primary particles as compared with general carbon black.
  • the carbon paste when used for adhesion between the basic capacitor element and the cathode body, sufficient adhesive strength can be ensured in the formed first carbon layer even if the amount of binder is small. Since the first carbon particles can be highly filled in the first carbon layer, high conductivity of the first carbon layer can be ensured. Further, by obtaining sufficient adhesive strength between the capacitor basic element and the cathode body, the contact resistance between the capacitor basic element and the cathode body can be suppressed to a low level, and the contact resistance between the capacitor basic element and the cathode body can be suppressed to a low level. Stacking deviation can be suppressed. Therefore, the ESR of the solid electrolytic capacitor can be suppressed to a low level.
  • the carbon paste, the solid electrolytic capacitor, and the solid electrolytic capacitor element (hereinafter, may be simply referred to as a capacitor element) of the present disclosure will be described more specifically with reference to the drawings as necessary.
  • the average particle size of the primary particles of the first carbon particles is 40 nm or more and 100 nm or less, and may be 50 nm or more and 80 nm or less.
  • the average particle size of carbon black used in a general conductive material is less than 40 nm.
  • the average particle size of the graphite particles used in the constituent members of the solid electrolytic capacitor element is usually 500 nm or more and 1 ⁇ m or less.
  • the first carbon particles By using the first carbon particles, higher adhesive strength can be obtained even with a small amount of binder as compared with the case of using general carbon black, so that the carbon paste or the first carbon layer is highly filled with the first carbon particles. be able to. Further, since the average particle diameter of the first carbon particles is in the above range, the viscosity can be kept relatively low even if the first carbon particles are highly filled in the carbon paste. Further, since the first carbon particles have a certain specific surface area, higher adhesive strength can be obtained while ensuring high conductivity in the first carbon layer as compared with the case of graphite particles.
  • the average particle size is the cumulative 50% particle size (center diameter) in the volume-based particle size distribution measured by using the particle size distribution measuring device of the dynamic light scattering method.
  • a particle size distribution measuring device by a dynamic light scattering method for example, a light scattering photometer DLS-8000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. is used.
  • a dispersion containing sample D obtained by the following procedure is used as a sample for measuring the average particle size.
  • a solid (Sample B) is obtained by adding an appropriate amount of water to the dried product (Sample A) obtained by collecting a predetermined amount of carbon paste and drying it under reduced pressure, and centrifuging the obtained mixture (Sample B). Separate into sample C) and liquid (liquid I).
  • a carbonaceous material (Sample D) is obtained by washing the solid sample C with water, washing with an organic solvent, and drying. At this time, the liquid (liquid II) obtained by washing with water and washing with an organic solvent is separately collected.
  • a dispersion for measurement is prepared by dispersing the sample D in a liquid dispersion medium using a surfactant.
  • the sample for measuring the average particle size includes, for example, the sample H obtained by the following procedure.
  • a dispersion is used.
  • a solid electrolytic capacitor is embedded in a curable resin to prepare a sample in which the curable resin is cured.
  • the first carbon layer on the capacitor element is exposed by polishing, milling, or the like on the sample.
  • the exposed first carbon particles are scraped off, and a predetermined amount of sample (Sample E) is collected.
  • Sample E is mixed with a 1.0% by mass aqueous nitric acid solution and left at room temperature (20 ° C. or higher and 35 ° C. or lower) for 1 day.
  • sample F The obtained mixture (Sample F) is separated into a solid (Sample G) and a liquid (Liquid III) by centrifugation.
  • a carbonaceous material (Sample H) is obtained by washing the solid sample G with water, washing with an organic solvent, and drying. At this time, the liquid (liquid IV) obtained by washing with water and washing with an organic solvent is separately collected.
  • a dispersion for measurement is prepared by dispersing the sample H in a liquid dispersion medium using a surfactant.
  • the organic solvent for washing the solid sample C or G for example, among those exemplified as the organic solvent used for the preparation of the carbon paste described later, a solvent capable of dissolving a polymer component that cannot be removed by washing with water may be selected. ..
  • a solvent capable of dissolving a polymer component that cannot be removed by washing with water may be selected.
  • the dispersion medium for preparing the dispersion for example, pure water or an organic medium liquid at room temperature (for example, 20 ° C. to 35 ° C.) is used.
  • the type and concentration of the surfactant, the type of the dispersion medium, and the concentration of the sample D or the sample H in the dispersion may be selected within a range in which a dispersion suitable for measuring the average particle size can be prepared.
  • the amount of dibutyl phthalate (DBP) oil absorbed by the first carbon particles is preferably 75 mL / 100 g or less, and may be 60 mL / 100 g or less.
  • the lower limit of the DBP oil absorption amount of the first carbon particles is not particularly limited, and is, for example, 55 mL / 100 g or more. In general carbon black, the DBP oil absorption is larger than 80 mL / 100 g.
  • the DBP oil absorption amount can be measured using the above-mentioned sample D or sample H.
  • the BET specific surface area of the first carbon particles is preferably 42 m 2 / g or less, and may be 35 m 2 / g or less. When the BET specific surface area is in such a range, even if the carbon paste or the first carbon layer is highly filled with the first carbon particles, higher adhesive strength can be easily obtained.
  • the lower limit of the BET specific surface area of the first carbon particles is not particularly limited, and is, for example, 23 m 2 / g or more.
  • the BET specific surface area is usually 10 m 2 / g or less for graphite particles. In general carbon black, the BET specific surface area is larger than 35 m 2 / g and usually 60 m 2 / g or more.
  • the BET specific surface area is the specific surface area obtained by using the BET method (Brunauer-Emmett-Teller equation) by the gas adsorption method using nitrogen gas.
  • the BET specific surface area can be measured using the above-mentioned sample D or sample H.
  • the crystallinity size Lc in the c-axis direction is a parameter representing the crystallinity of the graphite structure.
  • Graphite has a structure in which hexagonal network layers composed of carbon atoms are regularly stacked, but the larger the Lc, the higher the crystallinity in the stacking direction of the hexagonal network layer, that is, the hexagonal network layers are regularly stacked. It means that the number of laminated layers is large.
  • the size Lc of the crystallites in the c-axis direction of the first carbon particles is preferably 1.5 nm or more, preferably 3 nm or more, 4 nm or more, or 5 nm or more.
  • the size Lc of the crystallites in the c-axis direction of the first carbon particles is, for example, less than 100 nm, may be 50 nm or less or 10 nm or less, and may be less than 7 nm or 6 nm or less.
  • Lc is in such a range, high crystallinity of the first carbon particles can be ensured, so that the conductivity of the first carbon layer can be further enhanced.
  • the lower limit value and the upper limit value of Lc can be arbitrarily combined.
  • Lc is determined by the particle size after pulverization and is about 3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and Lc of carbon black, which is a general conductive carbon, is less than 1.5 nm, which is usually the case. , 1.3 nm or less.
  • Lc of Ketjen black is 0.87 nm
  • the Lc of acetylene black is 1.3 nm
  • the Lc of the carbonaceous material used as the raw material of the first carbon particles is 1.2 nm or less.
  • the size Lc of the crystallites in the c-axis direction of the first carbon particles can be obtained by analyzing the X-ray diffraction (XRD) profile of the first carbon particles using the Holder-Wagner equation.
  • the XRD profile of the first carbon particles can be measured using the above-mentioned sample D or sample H under the following conditions. More specifically, first, the sample is set on a glass plate so as to have a uniform thickness, set in an XRD device, and a beam emitted from an X-ray tube is incident on the sample to obtain a diffracted X-ray pattern. Is detected.
  • Lc can be obtained by analyzing the obtained X-ray pattern intensity data with the integrated powder X-ray analysis software using the Holder-Wagner equation.
  • Measuring device X-ray diffraction measuring device (model RINT-TTR II) manufactured by Rigaku Co., Ltd.
  • Anti-cathode Cu-K ⁇ Tube voltage: 40kV Tube current: 30mA or more Measurement range (2 ⁇ ): 10 ° to 90 ° Measurement interval: 0.04 ° / sec
  • Analysis software Integrated powder X-ray analysis software (using the Holder-Wagner method) The crystallite size Lc can be obtained from the following Harder-Wagner equation.
  • ⁇ is the integral width (value obtained by subtracting the contribution of the spread of the diffraction line derived from the measuring device), ⁇ is the Bragg angle, ⁇ is the scherrer, ⁇ is the wavelength, D is the crystallite size, and ⁇ is the micro strain) .
  • the ratio of the first carbon particles to the dry solid content in the carbon paste is 25% by volume or more, and from the viewpoint of ensuring higher conductivity of the first carbon layer, 35% by volume or more or 45% by volume or more is used. Preferably, it may be 50% by volume or more.
  • the ratio of the first carbon particles to the dry solid content in the carbon paste is 75% by volume or less, and from the viewpoint of ensuring higher adhesive strength between the basic capacitor element and the cathode body and the first carbon layer, It is preferably 70% by volume or less or 60% by volume or less.
  • the ratio of the first carbon particles is obtained from the carbon paste, first, the mass of the above-mentioned sample D is measured, and the type of the first carbon particles is identified from the sample D by using a known analysis method.
  • the volume of the first carbon particles is obtained from the specific gravity of the identified first carbon particles obtained from the literature and the like and the mass of the sample D.
  • the binder is separated from the liquids I and II recovered when the above-mentioned samples C and D are obtained by a known separation method, and the mass of the binder is measured. Binder types are identified using known analytical techniques.
  • the volume of the binder is obtained from the specific gravity of the identified binder obtained from the literature values and the measured value of the mass of the binder.
  • the ratio (volume%) of the first carbon particles can be obtained by dividing the volume of the first carbon particles by the total of the volume of the first carbon particles and the volume of the binder and converting it into a percentage.
  • the ratio of the first carbon particles is obtained from the first carbon layer, the sample H is used instead of the sample D, and the liquid III and the liquid IV are used instead of the liquid I and the liquid II.
  • the ratio (% by volume) of the first carbon particles can be obtained in the same manner as in the case.
  • the first carbon particles are obtained, for example, by firing oil furnace black at a high temperature. Since the oil furnace black is inexpensive, the cost of the solid electrolytic capacitor can be significantly reduced when the carbon paste containing the first carbon particles is used as compared with the case where the paste containing silver is used. On the other hand, oil furnace black has a larger average particle size than other carbon blacks, so that graphitization does not easily proceed in the manufacturing process. Further, since oil furnace black contains a large amount of impurities such as alkali metals, alkaline earth metals, and sulfur components, its reliability tends to decrease when it is used for a solid electrolytic capacitor. Therefore, the first carbon particles can be obtained, for example, by firing the oil furnace black at a high temperature (for example, 1800 ° C.
  • first carbon particles having high conductivity can be obtained.
  • the active gas include hydrogen gas.
  • the firing temperature is, for example, 1800 ° C. or higher and 2500 ° C. or lower.
  • acetylene black or ketjen black has a relatively high degree of graphitization among carbon blacks, and the conductivity of the particles themselves is high.
  • these carbons have a small average particle diameter of primary particles and a large specific surface area, a large amount of binder is required, and the high conductivity of the conductive adhesive layer formed by using these carbons is ensured. That is difficult.
  • the carbon paste usually contains a binder and an organic solvent in addition to the first carbon particles.
  • the carbon paste may contain additives, if necessary.
  • the additive is not particularly limited, and examples thereof include known additives used for carbon paste.
  • the carbon paste may contain water if necessary.
  • the binder is not particularly limited, and examples thereof include organic polymers.
  • the organic polymer may be either a curable resin or a thermoplastic resin. Further, the curable resin and the thermoplastic resin may be mixed and used.
  • the curable resin may be a thermosetting resin.
  • a curable resin composition containing a curable resin and at least one selected from the group consisting of a polymerization initiator, a curing agent, a curing accelerator, and a curing catalyst may be used as the binder.
  • organic polymer examples include epoxy resin, acrylic resin, polyimide resin, polyamide resin, polyurethane resin, polyester resin, fluororesin, polyurethane resin, vinyl resin, polyolefin resin, phenoxy resin, and rubber-like material.
  • One type of organic polymer may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the epoxy resin a bisphenol F type epoxy resin, a bisphenol A type epoxy resin, or a mixture thereof can be used.
  • the epoxy resin may contain a polyfunctional epoxy resin.
  • a tetraphenylol ethane type resin can be used.
  • the viscosity of the binder can be lowered and the applicability of the carbon paste can be improved.
  • the number average molecular weight (Mn) of the polyester resin is preferably 10,000 or more and 25,000 or less. By setting the number average molecular weight of the polyester resin in the above range, the viscosity of the binder can be appropriately lowered. A plurality of polyester resins having different number average molecular weights may be mixed and used.
  • the binder contains a polyester resin
  • the ratio of the polyester resin to the binder is preferably 60% by mass or less.
  • the organic solvent may be selected in consideration of the volatility when forming the first carbon layer, the type of binder, and the like.
  • the organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include alcohols (including terpene alcohols), ketones, esters, ethers, amides, nitriles, sulfoxides, and hydrocarbons (including terpenes).
  • alcohols including terpene alcohols
  • ketones including terpene alcohols
  • esters including terpene alcohols
  • ethers amides
  • nitriles sulfoxides
  • hydrocarbons including terpenes
  • hydrocarbons including terpenes
  • the carbon paste may contain one kind of organic solvent, or may contain two or more kinds of organic solvents.
  • a curing agent may be further mixed.
  • an imidazole-based curing agent such as 2-phenyl-4-methyl-hydroxymethylimidazole or 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole can be used.
  • the reaction start temperature of the curing agent is preferably 130 ° C. or higher and 155 ° C. or lower, and is preferably higher than the volatilization temperature of the organic solvent.
  • the organic solvent remaining when the solid electrolytic capacitor after completion is heated to a high temperature by a reflow process or the like volatilizes, which causes cracks in the conductive adhesive layer and the exterior body formed of the carbon paste, which is reliable. May lead to a decline.
  • Carbon paste can be obtained by mixing the constituents. Mixing can be performed by a known method, for example, a method using a mixer, a kneader, a homogenizer, or the like. In the preparation of the carbon paste, defoaming treatment may be performed if necessary.
  • the carbon paste Since the average particle size of the primary particles of the first carbon particles is relatively large and the structure is well developed, the carbon paste has a lower viscosity than the case of using general carbon black even when used in a high volume ratio. Can be transformed into.
  • the viscosity of the carbon paste at 25 ° C. is, for example, 400 Pa ⁇ s or less, preferably 350 Pa ⁇ s or less.
  • the viscosity of the carbon paste can be measured using a B-type viscometer under the condition of a rotation speed of 10 rpm.
  • Solid electrolytic capacitor (Solid electrolytic capacitor element)
  • the solid electrolytic capacitor includes a capacitor basic element, a cathode body, and a first carbon layer arranged between the capacitor basic element and the cathode body.
  • the first carbon layer contains the first carbon particles in a ratio of 25% by volume or more and 75% by volume or less.
  • the first carbon layer can be formed by applying the above carbon paste to at least one surface of the capacitor basic element and the cathode body, laminating the other on the surface of the coating film of the carbon paste, and usually drying the other.
  • the application of the carbon paste is not limited to a known application method (for example, a dipping method (dip coating method) or a spray coating method), but can be performed by a printing method or a combination thereof.
  • the description of the carbon paste can be referred to.
  • the thickness of the first carbon layer is, for example, 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and may be 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the capacitor basic element includes an anode, a dielectric layer formed on the surface of the anode, and a solid electrolyte layer covering at least a part of the dielectric layer.
  • the capacitor basic element may further include a second carbon layer arranged between the solid electrolyte layer and the first carbon layer.
  • 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 surface 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. The molded body and the sintered body have a porous structure as a whole.
  • the dielectric layer is an insulating layer that functions as a dielectric formed so as to cover the surface of at least a part of the anode.
  • the dielectric layer is formed by anodizing the valve acting metal on the surface of the anode body by chemical conversion treatment or the like.
  • 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 porous surface of the anode body, it is formed along the inner wall surface of the pit 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.
  • the solid electrolyte layer is formed on the surface of the anode body so as to cover the dielectric layer via the dielectric layer.
  • the solid electrolyte layer does not necessarily have to cover the entire dielectric layer (entire surface), and may be formed so as to cover at least a part of the dielectric layer.
  • the solid electrolyte layer constitutes at least a part of the cathode portion of the solid electrolytic capacitor.
  • the solid electrolyte layer contains a conductive polymer.
  • the solid electrolyte layer may further contain at least one of a dopant and an additive, if desired.
  • the conductive polymer known ones used for solid electrolytic capacitors, for example, ⁇ -conjugated conductive polymers can be used.
  • the conductive polymer include polymers having polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyfuran, polyacetylene, polyphenylene, polyphenylene vinylene, polyacene, and polythiophene vinylene as basic skeletons. Of these, polymers having polypyrrole, polythiophene, or polyaniline as the basic skeleton are preferable.
  • 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.
  • the conductive polymer may be used alone or in combination of two or more.
  • the solid electrolyte layer can further contain a dopant.
  • a dopant for example, at least one selected from the group consisting of anions and polyanions is used.
  • anion examples include sulfate ion, nitrate ion, phosphate ion, borate ion, organic sulfonic acid ion, carboxylic acid ion and the like, but are not particularly limited.
  • dopants that generate sulfonic acid ions include benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, and the like.
  • Examples of the polyanion include a polymer type polysulfonic acid and a polymer type polycarboxylic acid.
  • Examples of the polymer type polysulfonic acid include polyvinylsulfonic acid, polystyrenesulfonic acid, polyallylsulfonic acid, polyacrylicsulfonic acid, polymethacrylicsulfonic acid and the like.
  • Examples of the polymer type polycarboxylic acid include polyacrylic acid and polymethacrylic acid.
  • Polyanions also include polyester sulfonic acid, phenol sulfonic acid novolak resin and the like. However, polyanions are not limited to these.
  • the dopant may be contained in the solid electrolyte layer in a free form, an anion form, or a salt form, or may be contained in a form bonded or interacted with a conductive polymer.
  • the amount of the dopant contained in the solid electrolyte layer is, for example, 10 parts by mass or more and 1000 parts by mass or less, and 20 parts by mass or more and 500 parts by mass or less or 50 parts by mass or more and 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive polymer. It may be less than or equal to a part.
  • the solid electrolyte layer may be a single layer or may be composed of a plurality of layers.
  • the conductive polymers contained in each layer may be the same or different.
  • the dopant contained in each layer may be the same or different.
  • the solid electrolyte layer may further contain a known additive and a known conductive material other than the conductive polymer component.
  • a known conductive material include at least one selected from the group consisting of a conductive inorganic material such as manganese dioxide and a TCNQ complex salt.
  • a layer or the like for enhancing adhesion may be interposed between the dielectric layer and the solid electrolyte 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.
  • the precursor of the conductive polymer include a monomer, an oligomer, a prepolymer and the like.
  • 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).
  • an oxidizing agent is used to polymerize the precursor.
  • the oxidizing agent may be contained in the treatment liquid as an additive. Further, the oxidizing agent may be applied to the anode body before or after the treatment liquid is brought into contact with the anode body on which the dielectric layer is formed. Examples of such an oxidizing agent include sulfates, sulfonic acids, and salts thereof. Oxidizing agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the step of forming the solid electrolyte layer by immersion in the treatment liquid and polymerization (or drying) may be performed once or may be repeated a plurality of times. Conditions such as the composition and viscosity of the treatment liquid may be the same each time, or at least one condition may be changed.
  • the second carbon layer contains carbon particles (referred to as second carbon particles).
  • the second carbon particles and the first carbon particles can be distinguished from each other by the average particle size of the primary particles.
  • the average particle size of the primary particles of the second carbon particles is usually larger than 100 nm and may be 500 nm or more.
  • the average particle size of the primary particles of the second carbon particles is, for example, 1 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the second carbon particles can be obtained according to the case of the first carbon particles.
  • Examples of the second carbon particles include graphite (artificial graphite, natural graphite, etc.).
  • the second carbon layer usually contains a binder in addition to the second carbon particles.
  • the second carbon layer may further contain additives, if necessary.
  • the binder include organic polymers (in addition to the organic polymers exemplified as the binder of carbon paste, cellulosic resins (cellulose ether such as carboxymethyl cellulose or a salt thereof, cellulose esters, etc.)).
  • As the organic polymer either a hydrophilic organic polymer or a hydrophobic organic polymer may be used, and these organic polymers may be used in combination.
  • the binder may contain one kind of organic polymer, or may contain two or more kinds of organic polymers.
  • the binder may be either a curable resin (or a curable resin composition) or a thermoplastic resin.
  • the ratio of the second carbon particles to the second carbon layer is, for example, more than 70% by volume, 71% by volume or more, may be more than 71% by volume, or may be 80% by volume or more.
  • the ratio of the second carbon particles to the second carbon layer is, for example, 95% by volume or less.
  • the ratio of the second carbon particles to the second carbon layer can be obtained according to the case of the ratio of the first carbon particles.
  • the thickness of the second carbon layer is, for example, 0.1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and may be 0.5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the second carbon layer is formed, for example, by applying a dispersion containing the constituent components of the second carbon layer and a liquid medium so as to cover at least a part of the surface of the solid electrolyte layer and drying.
  • the dispersion is generally prepared by mixing the constituents of the second carbon layer and the liquid medium.
  • the liquid medium is selected according to the type of binder and the like, and may be either water or an organic liquid medium.
  • the organic liquid medium may be selected from the organic solvents exemplified for the carbon paste.
  • the capacitor basic element may include a metal particle-containing layer arranged between the first carbon layer and the second carbon layer, if necessary, but the metal particle-containing layer is not always necessary.
  • the metal particle-containing layer can be formed, for example, by laminating a composition containing metal particles on the surface of the second carbon layer.
  • the metal particle-containing layer include a metal paste layer formed by using a composition containing a metal powder such as silver particles and a binder (organic polymer or the like).
  • a thermoplastic resin can be used as the binder, it is preferable to use a curable resin such as a polyimide resin or an epoxy resin (thermosetting resin or the like).
  • the cathode body comprises, for example, at least a metal leaf.
  • the type of metal constituting the metal foil is not particularly limited, and examples thereof include aluminum, aluminum alloy, copper, and copper alloy.
  • a valve acting metal such as aluminum, tantalum, and niobium or an alloy containing a valve acting metal may be used.
  • the first carbon layer is preferably in contact with the cathode body.
  • the basic capacitor element can be reliably fixed to the cathode body.
  • the metal particle-containing layer does not intervene between the basic capacitor element and the cathode body.
  • the manufacturing cost is not provided by interposing another metal particle-containing layer (for example, a silver paste layer) between the capacitor basic element and the cathode body. Can be reduced.
  • the surface of the metal foil may be porous, if necessary.
  • a metal foil having a porous surface can be obtained by roughening (for example, etching) the metal foil.
  • a chemical conversion film may be provided on the surface of the metal foil.
  • the cathode body may include a metal foil and a surface layer formed on the surface of the metal foil.
  • the capacitor element is configured to be in contact with the surface layer of the metal foil and the first carbon layer.
  • the surface layer contains, for example, a material different from the metal foil (metals, metal compounds, non-metals, etc.). Examples of such a material include a conductive material. Examples of the conductive material constituting the surface layer include metals (titanium, nickel, etc.), metal compounds such as titanium compounds (nitrides, carbides, carbonitrides, oxides, etc.), carbonaceous materials, and the like.
  • the surface layer may contain one of these materials, or may contain two or more of these materials.
  • the surface layer is preferably formed by a vapor phase method, a firing method, or the like. This is because high conductivity can be obtained by directly fixing the conductive material to the metal foil.
  • the vapor phase method include thin film deposition (vacuum vapor deposition, electron beam vapor deposition, arc plasma vapor deposition, etc.), sputtering method, and CVD method.
  • the surface layer may be formed on one surface of the metal leaf or may be formed on both surfaces.
  • the surface layer may have a single-layer structure or a multi-layer structure. In a multi-layered surface layer, each layer may differ, for example, in at least one of its constituents and structure (such as density).
  • the thickness of the metal foil is, for example, 0.1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and may be 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the thickness of the surface layer is, for example, 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and may be 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less per one side of the metal foil.
  • the solid electrolytic capacitor may be provided with a substrate that supports the solid electrolytic capacitor element, if necessary.
  • the substrate include an insulating substrate, a metal substrate, or a printed circuit board.
  • the capacitor element is sealed using an exterior body (resin exterior body, etc.) or a case.
  • the material resin of the capacitor element and the exterior body (for example, uncured thermosetting resin and filler) is housed in a mold, and the capacitor element is sealed with the resin exterior body by a transfer molding method, a compression molding method, or the like. You may.
  • the solid electrolytic capacitor may be a winding type, a chip type or a laminated type.
  • the solid electrolytic capacitor may include at least one capacitor element, and 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.
  • the effect of improving the conductivity by the first carbon layer can be obtained. can get.
  • the number of capacitor elements contained in the solid electrolytic capacitor is 50% or more (more preferably 75% or more). It is preferable that the capacitor element is provided with the first carbon layer, and it is more preferable that all the capacitor elements are provided with the first carbon layer.
  • the volatile component (residual organic volatile component) of the organic material remaining in the solid electrolytic capacitor is 2000 ⁇ g / g or less per mass of the solid electrolytic capacitor.
  • the residual organic volatile component of the solid electrolytic capacitor is considered to be an organic solvent mainly contained in carbon paste or the like. If the organic solvent remaining in the solid electrolytic capacitor volatilizes when it is heated to a high temperature by a reflow process or the like, it may cause cracks in the conductive adhesive layer and the exterior body, resulting in a decrease in reliability.
  • Residual organic volatile components can be analyzed by placing a sample (solid electrolytic capacitor) in a stainless steel tube and performing TD-GC / MS (Thermal Desorption-Gas Chromatography / Mass Spectrometry) measurement. Specifically, the components volatilized from the sample are detected under the following devices and measurement conditions, and the detected amount is measured.
  • TD-GC / MS Thermal Desorption-Gas Chromatography / Mass Spectrometry
  • Measuring device TurboMatrixATD / Clarus SQ8T / Clarus 680 (Manufactured by PerkinElmer) Column: SPB-5 (60 m x 0.25 mm x 0.25 ⁇ m) Column temperature rise conditions: 35 ° C., 5 min to (10 ° C./min) to 100 ° C.
  • the amount of weight loss due to the residual volatile components can be analyzed by cutting the sample (solid electrolytic capacitor) with pliers and performing TG-DTA (Thermogravimetric-Differential Thermal Analysis) measurement. Specifically, the components volatilized from the sample are detected under the following devices and measurement conditions, and the detected amount is measured.
  • TG-DTA Thermogravimetric-Differential Thermal Analysis
  • Measuring device TA6000 (manufactured by Hitachi High-Tech Science) Baking treatment: 85 ° C for 12 hours (under N 2 atmosphere) Measurement profile: 25-300 ° C Heating conditions: 10 ° C / min
  • Carrier gas In a solid electrolytic capacitor under N 2 atmosphere, a lead such as a lead frame may be used to draw a current from the capacitor element. More specifically, one end of the anode lead is electrically connected to the anode body and the other end of the anode lead is pulled out from the exterior or case. Similarly, one end of the cathode lead is electrically connected to the cathode body and the other end of the cathode lead is pulled out of the exterior or case.
  • each lead exposed from the exterior or the case is used for solder connection to the substrate on which the solid electrolytic capacitor should be mounted.
  • the lead and the anode or the cathode may be connected by welding or the like, or a conductive adhesive may be used.
  • the above carbon paste may be used as the conductive adhesive.
  • the reed can be made of a metal such as copper or a copper alloy, for example.
  • the solid electrolytic capacitor may be provided with an external electrode.
  • the external electrode on the anode side may be referred to as a first external electrode, and the external electrode on the cathode side may be referred to as a second external electrode.
  • Each of the anode body and the cathode body and the external electrode may be connected by using a lead. Further, the respective ends of the anode body and the cathode body may be exposed from the exterior body or the case, and the exposed ends may be electrically connected to the external electrode.
  • the connection between the exposed ends of the anode and cathode and the external electrode is at least one selected from the group consisting of, for example, joining, plating, gas phase, cold spraying, firing and thermal spraying. May be done by.
  • the exposed ends of the anode and cathode and the external electrode may be connected via a conductive contact layer.
  • An intermediate electrode layer may be provided between the external electrode and the exterior or case to cover the exposed ends of the anode and cathode and, if necessary, the contact layer.
  • the ends of the anode and cathode of each capacitor element are exposed from the exterior and electrically connected to an external electrode, and current is applied from the ends of the anode and cathode. You may withdraw it.
  • the end portion of the anode body of each capacitor element may be exposed to one main surface of the exterior body, or may be exposed to two or more main surfaces.
  • the end of the cathode body of each capacitor element may be exposed to one main surface of the exterior body or to two or more main surfaces. From the viewpoint of suppressing a short circuit, it is usually preferable that the end portion of the cathode body and the end portion of the anode body are exposed to different main surfaces.
  • the anode body has a pair of end portions facing each other (referred to as the first end portion), and the cathode body has a pair of end portions facing each other (referred to as the second end portion).
  • the exterior body is the opposite of the first main surface, the second main surface opposite to the first main surface, the third main surface intersecting the first main surface and the second main surface, and the third main surface. It has a fourth main surface on the side. The fourth main surface intersects the first main surface and the second main surface.
  • one end of the anode body is exposed from the exterior body on the first main surface and electrically connected to the external electrode (referred to as the first external electrode) on the anode side, and one of the cathode bodies is provided.
  • the second end portion of the above may be exposed from the exterior body on any one of the second main surface to the fourth main surface and electrically connected to an external electrode (referred to as a second external electrode) on the cathode side. .. Further, when the other first end portion of the anode body is exposed on the second main surface and electrically connected to the first external electrode, a pair of second end portions of the cathode body is used from the viewpoint of suppressing a short circuit. Is preferably not exposed from the exterior body on the second main surface.
  • the direction in which the pair of first ends of the anode body face each other is defined as the first direction
  • the direction in which the pair of second ends of the cathode body face each other is defined as the second direction.
  • the first direction and the second direction may be parallel to each other or may intersect with each other.
  • the first direction and the second direction are parallel.
  • the first direction and the second direction intersect each other.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solid electrolytic capacitor according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the solid electrolytic capacitor 1 includes a capacitor element 2, a substrate S that supports the capacitor element 2, a resin exterior body 3 that seals the capacitor element 2, an external electrode (first external electrode) 4a on the anode side, and a cathode side.
  • the external electrode (second external electrode) 5a of the above is provided.
  • the resin exterior body 3 has a substantially rectangular parallelepiped outer shape
  • the solid electrolytic capacitor 1 also has a substantially rectangular parallelepiped outer shape.
  • the capacitor element 2 includes a capacitor basic element E including an anode body 6, a cathode body 9 including a metal foil, and a first carbon layer C1 for adhering the capacitor basic element E and the cathode body 9.
  • the capacitor basic element E includes an anode body 6, a dielectric layer 7 covering the anode body 6, a solid electrolyte layer 8 covering the dielectric layer 7, and a second carbon layer C2 covering the solid electrolyte layer 8.
  • the anode body 6 includes a pair of first end portions e1 facing each other, and the cathode body 9 includes a pair of second end portions e2 facing each other. Further, the anode body 6 includes a region facing the cathode body 9 and a region not facing the cathode body 9.
  • an insulating separation layer 13 is formed so as to cover the surface of the anode body 6 in a band shape, and the cathode body 9 and the anode body 9 and the anode body 9 are formed. Contact with body 6 is restricted.
  • the insulating separation layer 13 does not necessarily have to be provided, and when the separation layer 13 is not provided, the resin exterior body 3 is filled in this portion.
  • One of the pair of first end portions e1 of the anode body 6 is exposed from the first main surface m1 of the resin exterior body 3 and is electrically connected to the first external electrode 4a.
  • An intermediate electrode layer 4b is provided between the first external electrode 4a and the first main surface m1 of the resin exterior body 3.
  • a contact layer 4c is provided between the intermediate electrode layer 4b and the first end portion e1 of the anode body 6 exposed from the first main surface m1.
  • the first end portion e1 exposed from the resin exterior body 3 of the anode body 6 is electrically connected to the first external electrode 4a via the contact layer 4c and the intermediate electrode layer 4b.
  • One of the pair of second end portions e2 of the cathode body 9 is exposed from the second main surface m2 opposite to the first main surface m1 of the resin exterior body 3 and electrically connected to the second external electrode 5a. Has been done.
  • An intermediate electrode layer 5b is provided between the second external electrode 5a and the second main surface m2 of the resin outer body. The second end portion e2 exposed from the resin exterior body 3 of the cathode body 9 is electrically connected to the second external electrode 5a via the intermediate electrode layer 5b.
  • the pair of first end portions e1 of the anode body 6 face each other in the first direction (the length direction of the anode body 6), and the pair of second end portions e2 of the cathode body 9 face each other in the second direction (the length direction of the anode body 6). It is parallel to the length direction of the cathode body 9.
  • a solid electrolytic capacitor When a solid electrolytic capacitor includes a laminate of a plurality of capacitor elements, focusing on two adjacent capacitor elements in the laminate, the two capacitor elements are one cathode between the basic capacitor elements included in each capacitor element. It is preferable that a body is interposed and the first carbon layer is arranged between the cathode body and each of the basic elements of each capacitor.
  • the stacking deviation tends to be remarkable.
  • the stacking deviation tends to be remarkable.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the solid electrolytic capacitor according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the solid electrolytic capacitor 11 includes a laminate L of a plurality of capacitor elements 2, a substrate S that supports the laminate L, a resin exterior body 3 that seals the laminate L, a first external electrode 4a, and a second outside. It is provided with an electrode 5a.
  • the laminated body L includes a plurality of laminated capacitor basic elements E and a cathode body 9 including a metal foil arranged between adjacent capacitor basic elements E. A first carbon layer C1 for adhering them is arranged between the capacitor basic element E and the cathode body 9.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the solid electrolytic capacitor according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the solid electrolytic capacitor 11 includes a laminate L of a plurality of capacitor elements 2, a substrate S that supports the laminate L, a resin exterior body 3 that seals the laminate L, a first external electrode 4a, and a second outside
  • the solid electrolytic capacitor 11 is cut in a plane parallel to the first direction in which the pair of first end portions e1 of the anode body 6 face each other and parallel to the stacking direction DL of the capacitor element 2. It is sectional drawing of the case. For the configurations of FIG. 2 other than these, the description of FIG. 1 can be referred to.
  • the cathode body of the capacitor element located on the outermost side of the laminated body and the cathode lead (lead frame, etc.) may be adhered to each other using carbon paste.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the solid electrolytic capacitor according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the solid electrolytic capacitor 21 includes a laminate L of a plurality of capacitor elements 22, a resin exterior 3 that seals the laminate L, an anode lead 14 and a cathode whose at least a part thereof is exposed to the outside of the resin exterior 3, respectively. It includes a lead 15.
  • the solid electrolytic capacitor 11 is cut in a plane parallel to the first direction in which the pair of first end portions e1 of the anode body 6 face each other and parallel to the stacking direction DL of the capacitor element 2. It is sectional drawing of the case.
  • one first end portion e1 of the anode body 6 of the capacitor basic element E included in each capacitor element 2 is electrically connected to one end of the anode lead 14 by welding in a bundled state.
  • One end of the cathode lead 15 is electrically connected to the cathode body 9 via the first carbon layer C1 formed by the carbon paste.
  • a part of the anode lead 14 on the other end side is drawn out from the first main surface m1 of the resin exterior body 3.
  • a part of the cathode lead 15 on the other end side is drawn out from the second main surface m2 of the resin exterior body 3.
  • a solid electrolytic capacitor comprises a laminate of a plurality of capacitor elements
  • one first end of the anode of each capacitor element alternates in the stacking direction of the laminate and is exterior on the first and second main surfaces. It may be exposed from the body or case and electrically connected to the first external electrode.
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view when the solid electrolytic capacitor according to the fourth embodiment of the present disclosure is cut in a plane parallel to the first direction D 1 and the stacking direction DL.
  • FIG. 4B is a schematic cross-sectional view when the solid electrolytic capacitor according to the fourth embodiment is cut in a plane parallel to the second direction D 2 and the stacking direction DL.
  • the solid electrolytic capacitor 31 includes a laminate L of a plurality of capacitor elements 32, a substrate S that supports the laminate L, a resin exterior body 3 that seals the laminate L, a first external electrode 4a, and a second outside. It is provided with an electrode 5a.
  • the laminated body L includes a plurality of laminated capacitor basic elements E and a cathode body 9 including a metal foil arranged between adjacent capacitor basic elements E. A first carbon layer C1 for adhering them is arranged between the capacitor basic element E and the cathode body 9.
  • one of the first end portions is alternately the first main surface m1 of the resin exterior body 3 and the second main surface m1 on the opposite side in the stacking direction DL. It is exposed from the main surface m2 and is electrically connected to the first external electrode 4a. Further, in the cathode body 9 of each capacitor element 32, one of the second end portions e2 is exposed from the third main surface m3 of the resin exterior body 3 and is electrically connected to the second external electrode 5a. Further, the other second end portion e2 is exposed from the fourth main surface m4 on the side opposite to the third main surface m3 of the resin exterior body, and is electrically connected to the second external electrode 5a.
  • the first direction D 1 and the second direction D 2 are in an intersecting state.
  • the description of FIGS. 1 and 2 can be referred to.
  • the configuration of a part of the capacitor basic element E is omitted.
  • Solid Electrolytic Capacitors EA1 to EA8 The solid electrolytic capacitors 1 (solid electrolytic capacitors EA1 to EA8) shown in FIG. 1 were manufactured in the following manner, and their characteristics were evaluated.
  • the anode body 6 was prepared by roughening the surfaces of both aluminum foils (thickness: 100 ⁇ m) as a base material by etching.
  • the anode body 6 on which the dielectric layer 7 was formed in the above (2) and the counter electrode are immersed in the obtained aqueous solution, and electrolytic polymerization is performed at 25 ° C. at a polymerization voltage of 3 V (polymerization potential with respect to the silver reference electrode). By doing so, the solid electrolyte layer 8 was formed.
  • Second Carbon Layer C2 A liquid dispersion was prepared by wet pulverizing graphite particles and a dispersant (cellulose derivative or the like) as the second carbon particles with water.
  • the volume ratio of the graphite particles to the dispersant was 50:20.
  • the average particle size of the primary particles of the second carbon particles obtained by the above-mentioned procedure was 0.7 ⁇ m.
  • the anode body 6 on which the solid electrolyte layer 8 obtained in (3) above is formed is immersed in a liquid dispersion, taken out from the dispersion, and then dried to bring a second surface to the surface of the solid electrolyte layer 8.
  • the carbon layer C2 was formed. Drying was carried out at 150 to 200 ° C. for 10 to 30 minutes. The thickness of the second carbon layer C2 was 0.5 ⁇ m. In this way, a total of 20 capacitor basic elements E were formed.
  • the first carbon particles, an epoxy resin as a binder (bisphenol F type epoxy resin and an imidazole-based curing agent), and ⁇ -terpineol as an organic solvent are stirred with a kneading defoaming machine and further kneaded with three rolls. As a result, a carbon paste was prepared.
  • the viscosity of the carbon paste obtained by the above-mentioned procedure at 25 ° C. was 330 Pa ⁇ s.
  • the following metal foil was used as the cathode body 9.
  • C1 C calcined Al foil: Aluminum foil provided with a surface layer of calcined carbonaceous material (thickness of surface layer: 3 ⁇ m, thickness of aluminum foil: 20 ⁇ m)
  • Ti-coated Al foil Aluminum foil provided with a surface layer containing titanium metal (thickness of surface layer: 3 ⁇ m, thickness of aluminum foil: 20 ⁇ m)
  • Ni-deposited Al foil Aluminum foil with nickel metal vapor-deposited on the surface (thickness of surface layer: 3 ⁇ m, thickness of aluminum foil: 20 ⁇ m)
  • C4 C-deposited Al foil: Aluminum foil in which a carbonaceous material is vapor-deposited on the surface (thickness of surface layer: 3 ⁇ m, thickness of aluminum foil: 20 ⁇ m)
  • Cu foil Copper foil thickness: 20 ⁇ m
  • Al foil Aluminum foil thickness: 20 ⁇ m (6) Assembly of Solid Electrolytic Capacitor 11 The first end e1 of one of the anodes 6 and the second end e2 of one of the
  • the portion of the cathode body 9 exposed from the resin exterior body 3 and the second external electrode 5a on the cathode side were electrically connected via the intermediate electrode layer 5b.
  • the solid electrolytic capacitor 11 was completed.
  • the contact layer 4c and the intermediate electrode layers 4b and 5b were formed by applying and firing a silver paste containing silver particles and an epoxy resin, respectively. In the same manner as above, a total of 20 solid electrolytic capacitors were manufactured.
  • the capacitance ( ⁇ F) of each solid electrolytic capacitor at a frequency of 120 Hz was measured using an LCR meter for 4-terminal measurement, and the ESR (m ⁇ ) at a frequency of 100 kHz was measured. Then, the average value of 20 solid electrolytic capacitors was calculated for each of the capacitance and the ESR.
  • Solid Electrolytic Capacitor C1 A laminated body of capacitor elements was produced by laminating the basic capacitor element E and the cathode body 9 without using carbon paste. Except for this, a total of 20 solid electrolytic capacitors C1 were produced and evaluated in the same manner as the solid electrolytic capacitor E1.
  • Solid Electrolytic Capacitor C2 A laminated body of capacitor elements was produced by laminating the capacitor basic element E and the cathode body 9 using silver paste instead of carbon paste.
  • As the silver paste a paste containing silver particles and an epoxy resin as a binder was used.
  • a silver particle-containing layer was formed by curing the binder contained in the coating film of the silver paste by heating at 150 to 200 ° C. for 10 to 60 minutes. Except for these, a total of 20 solid electrolytic capacitors C2 were produced and evaluated in the same manner as the solid electrolytic capacitor E1.
  • Table 1 The evaluation results are shown in Table 1.
  • C1 and C2 are comparative examples.
  • Table 1 also shows the types of paste used for bonding the basic capacitor element and the cathode body, and the volume ratio of conductive particles (first carbon particles or silver particles) to the dry solid content of the paste.
  • the solid electrolytic capacitors EA1 to EA8 using the carbon paste of this example have the same capacitance and smaller ESR than the solid electrolytic capacitors C2 using the silver paste. It can be seen that sufficient performance can be obtained even if a carbon paste, which is lower in cost than the silver paste, is used. Further, as compared with the solid electrolytic capacitor C1 in which the capacitor basic element E and the cathode body 9 are simply laminated without using the carbon paste, the ESRs of the solid electrolytic capacitors EA1 to EA8 using the carbon paste of this embodiment are different. It is kept extremely low.
  • the ESR of the solid electrolytic capacitor EA1 in which the ratio of the conductive particles is 50% by volume has the ratio of the conductive particles, respectively. It is suppressed to be lower than the solid electrolytic capacitors EA7 and EA8, which are 25% by volume and 75% by volume.
  • Solid Electrolytic Capacitors EB1 to EB10 In the same manner as the solid electrolytic capacitors EA1 to EA8, the composition of the carbon paste is changed to produce solid electrolytic capacitors (solid electrolytic capacitors EB1 to EB10) in which seven basic capacitor elements are laminated in the solid electrolytic capacitor 11 shown in FIG. And evaluated its characteristics. Table 2 shows the composition of the carbon paste and the evaluation results of the capacitance and ESR. The reaction start temperature of the curing agent used in the solid electrolytic capacitors EB1 to EB10 and the volatilization temperature of the solvent are shown in Tables 3 and 4, respectively.
  • the residual organic volatile component per mass is 1157 ⁇ g / g, which depends on the residual volatile component.
  • the amount of weight loss was 0.6% by weight.
  • the initial ESR of the solid electrolytic capacitor can be suppressed to a low level. Therefore, the solid electrolytic capacitor element and the solid electrolytic capacitor can be used in various applications where high reliability is required.

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Abstract

固体電解コンデンサ用のカーボンペーストは、一次粒子の平均粒子径が４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である第１カーボン粒子を含む。乾燥固形分に占める前記第１カーボン粒子の比率は、２５体積％以上７５体積％以下である。

Description

固体電解コンデンサ用のカーボンペースト、固体電解コンデンサ素子、および固体電解コンデンサ
　本開示は、固体電解コンデンサ用のカーボンペースト、固体電解コンデンサ素子、および固体電解コンデンサに関する。
　固体電解コンデンサは、固体電解コンデンサ素子と、固体電解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備える。固体電解コンデンサ素子は、陽極体および固体電解質層などを含むコンデンサ基本素子と、陰極体とを備える。コンデンサ基本素子は、より詳しくは、陽極体と、陽極体の表面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導電性高分子成分を含む固体電解質層と、を少なくとも備える。コンデンサ基本素子は、固体電解質層の少なくとも一部を覆うカーボン層を備えていてもよい。
　特許文献１は、多孔質層を表面に有する弁作用金属基体と、前記多孔質層の表面に形成された誘電体層と、前記誘電体層上に設けられた固体電解質層とを有するユニットが複数個積層された固体電解コンデンサであって、積層されたユニットの間に導電体層が存在し、前記導電体層のうち少なくとも一つは金属箔を含み、前記ユニット及び前記導電体層は、外装樹脂により封止されており、前記弁作用金属基体の陽極部側端面は、固体電解コンデンサの一端面において外装樹脂の表面に形成された陽極外部電極と直接接続されており、前記金属箔は、固体電解コンデンサの他端面において外装樹脂の表面に形成された陰極外部電極と直接接続されていることを特徴とする固体電解コンデンサを提案している。
国際公開第２０１８／０７４４０８号
　固体電解コンデンサにおける陰極体とコンデンサ基本素子との間の電気的な接続状態は、等価直列抵抗（ＥＳＲ）などのコンデンサ性能に影響を与える。コンデンサ性能のさらなる向上が求められている。
　本開示の第１側面に係る固体電解コンデンサ用のカーボンペーストは、一次粒子の平均粒子径が４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である第１カーボン粒子を含み、乾燥固形分に占める前記第１カーボン粒子の比率が２５体積％以上７５体積％以下である。
　本開示の第２側面に係る固体電解コンデンサ素子は、コンデンサ基本素子と、陰極体と、前記コンデンサ基本素子と前記陰極体との間に配置される第１カーボン層とを備える。前記コンデンサ基本素子は、陽極体、前記陽極体の表面に形成された誘電体層、および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。前記第１カーボン層は、一次粒子の平均粒子径が４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である第１カーボン粒子を含み、前記第１カーボン層に占める前記第１カーボン粒子の比率が２５体積％以上７５体積％以下である。
　本開示の第３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。
　固体電解コンデンサにおいてＥＳＲを低く抑えることができるカーボンペーストおよび固体電解コンデンサ素子、ならびに固体電解コンデンサを提供できる。
本開示の第１実施形態に係る固体電解コンデンサの断面模式図である。 本開示の第２実施形態に係る固体電解コンデンサの断面模式図である。 本開示の第３実施形態に係る固体電解コンデンサの断面模式図である。 本開示の第４実施形態に係る固体電解コンデンサを陽極体の長さ方向および固体電解コンデンサ素子の積層方向に平行な平面で切断したときの断面模式図である。 第４実施形態に係る固体電解コンデンサを陰極体の長さ方向および固体電解コンデンサ素子の積層方向に平行な平面で切断したときの断面模式図である。
　固体電解コンデンサにおいて、陽極体および固体電解質層などを含むコンデンサ基本素子と陰極体とは、一般に、単に接触した状態となっているか、または導電性接着剤層を介して接着した状態となっている。コンデンサ基本素子と陰極体とが単に接触した状態では、コンデンサ基本素子と陰極体との間の接触抵抗が大きくなるとともに、コンデンサ基本素子と陰極体との間の接着強度が低いことで、コンデンサ基本素子および陰極体を備える固体電解コンデンサ素子を封止する際にコンデンサ基本素子と陰極体とのずれが生じ易い。コンデンサ基本素子と陰極体とのずれを、本明細書中、積層ずれと称することがある。
　積層ずれが起こると、コンデンサ基本素子と陰極体との間の導電性が低下し、ＥＳＲが増加するなど、コンデンサ性能が低下する。また、積層ずれが起こると、樹脂外装体で封止する際に、モールド内の意図するスペースに固体電解コンデンサ素子を収容し難くなる。これにより、固体電解コンデンサ素子の外側に形成される樹脂外装体の厚みのばらつきが大きくなり、固体電解コンデンサの性能および強度が低下する。樹脂外装体の厚みが小さい部分では、空気が侵入し易くなる。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、固体電解質層が劣化したり、陰極体および陽極体中の金属部分が腐食したりして、コンデンサ性能が低下する。その結果、製品寿命が短くなる。固体電解コンデンサが、複数の固体電解コンデンサ素子の積層体を備える場合、積層ずれの程度は、１つの固体電解コンデンサ素子では僅かでも、積層体全体では大きくなる。そのため、固体電解コンデンサが、複数の固体電解コンデンサ素子の積層体を備える場合、樹脂外装体の厚みのばらつきが生じやすい。
　また、導電性接着剤層は、従来、銀粒子を含むペーストなどの導電性接着剤を用いて形成される。しかし、銀粒子を含むペーストは、高コストであり、陰極体の種類によっては、接触抵抗が大きくなることがある。銀粒子の代わりに導電性カーボン（例えばカーボンブラック）を用いることも考えられる。しかし、一般的なカーボンブラックは、ある程度発達したストラクチャを有するが、一次粒子の平均粒子径が小さく、比表面積が大きい。導電性接着剤層の十分な接着強度を確保するとともに、導電性接着剤層を形成するためのペーストの粘度を低く抑えるには、多量のバインダが必要となるため、導電性接着剤層の導電性が低下する。一方、ペースト中のバインダの比率を少なくして導電性カーボンの比率を高めると、ペーストの粘度が高くなり過ぎて塗布性が低下するとともに、導電性接着剤層の導電性を向上できても、接着強度が低下する。よって、導電性カーボンを含む導電性接着剤層では、高い接着強度および高い導電性の双方を確保することは難しい。
　上記に鑑み、本開示の第１側面に係るカーボンペーストは、一次粒子の平均粒子径が４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるカーボン粒子（第１カーボン粒子と称することがある）を、乾燥固形分中２５体積％以上７５体積％以下の比率で含む。第２側面に係る固体電解コンデンサ素子は、コンデンサ基本素子と陰極体との間に配置される、第１粒子を２５体積％以上７５体積％以下の比率で含むカーボン層（第１カーボン層と称することがある）を含む。第１カーボン粒子は、高い導電性を有するとともに、一般的なカーボンブラックに比較して一次粒子の平均粒子径が大きい。そのため、カーボンペーストを、コンデンサ基本素子と陰極体との接着に用いると、形成される第１カーボン層において、バインダの量が少なくても十分な接着強度を確保することができる。第１カーボン層中に、第１カーボン粒子を高充填することができるため、第１カーボン層の高い導電性を確保することができる。また、コンデンサ基本素子と陰極体との間で十分な接着強度が得られることで、コンデンサ基本素子と陰極体との間の接触抵抗を低く抑えることができるとともに、コンデンサ基本素子と陰極体との積層ずれを抑制できる。よって、固体電解コンデンサのＥＳＲを低く抑えることができる。また、固体電解コンデンサの高い静電容量を確保することもできる。積層ずれが抑制されることで、固体電解コンデンサ素子内への空気の侵入が低減され、固体電解質層の劣化などを抑制できる。そのため、コンデンサ性能の低下が抑制され、製品寿命を向上できる。上記のカーボンペーストを用いることで、高価な銀粒子を含むペーストを用いなくても、高い導電性および接着強度が得られるため、コスト的にも有利である。
　以下、必要に応じて図面を参照しながら、本開示のカーボンペースト、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）についてより具体的に説明する。
　［カーボンペースト］
　（第１カーボン粒子）
　第１カーボン粒子の一次粒子の平均粒子径は、４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、５０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であってもよい。それに対し、一般的な導電性材料に使用されるカーボンブラックの平均粒子径は、４０ｎｍ未満である。また、固体電解コンデンサ素子の構成部材に使用される黒鉛粒子の平均粒子径は、通常、５００ｎｍ以上１μｍ以下である。
　第１カーボン粒子を用いることで、一般的なカーボンブラックを用いる場合に比べて、少量のバインダでも高い接着強度が得られるため、カーボンペーストまたは第１カーボン層中に第１カーボン粒子を高充填することができる。また、第１カーボン粒子の平均粒子径が上記の範囲であることで、カーボンペースト中に第１カーボン粒子を高充填しても、粘度を比較的低く抑えることができる。また、第１カーボン粒子は、ある程度の比表面積を有することで、黒鉛粒子の場合と比較して、第１カーボン層における高い導電性を確保しながらも、高い接着強度を得ることができる。
　本明細書中、平均粒子径とは、動的光散乱法の粒度分布測定装置を用いて測定される体積基準の粒度分布において、累積の５０％粒子径（中央径）である。動的光散乱法による粒度分布測定装置としては、例えば、大塚電子社製の光散乱光度計ＤＬＳ－８０００が用いられる。
　なお、平均粒子径を、カーボンペーストから採取した炭素質材料について求める場合、平均粒子径を測定するための試料としては、例えば、次の手順で得られる試料Ｄを含む分散液が用いられる。所定量のカーボンペーストを採取し、減圧下で乾燥させることにより得られる乾燥物（試料Ａ）に、適量の水を添加して、得られる混合物（試料Ｂ）を遠心分離処理することにより固体（試料Ｃ）と液体（液体Ｉ）とに分離する。固体の試料Ｃを水洗し、有機溶剤で洗浄し、乾燥させることにより炭素質材料（試料Ｄ）が得られる。このとき、水洗および有機溶剤での洗浄により得られる液体（液体ＩＩ）は別途回収する。試料Ｄを、界面活性剤を用いて液状の分散媒に分散させることにより測定用の分散液が調製される。
　また、平均粒子径を、固体電解コンデンサ素子の第１カーボン層から採取した炭素質材料について求める場合、平均粒子径を測定するための試料としては、例えば、次の手順で得られる試料Ｈを含む分散液が用いられる。まず、固体電解コンデンサを硬化性樹脂に埋め込んで硬化性樹脂を硬化させたサンプルを作製する。サンプルに、研磨、ミリング処理等を施すことでコンデンサ素子上の第１カーボン層を露出させる。露出させた第１カーボン粒子を掻き取って、所定量の試料（試料Ｅ）を採取する。試料Ｅを、１．０質量％濃度の硝酸水溶液と混合して、室温（２０℃以上３５℃以下）で１日放置する。得られる混合物（試料Ｆ）を遠心分離処理することにより固体（試料Ｇ）と液体（液体ＩＩＩ）とに分離する。固体の試料Ｇを水洗し、有機溶剤で洗浄し、乾燥させることにより炭素質材料（試料Ｈ）が得られる。このとき、水洗および有機溶剤での洗浄により得られる液体（液体ＩＶ）は別途回収する。試料Ｈを、界面活性剤を用いて液状の分散媒に分散させることにより測定用の分散液が調製される。
　固体の試料ＣまたはＧを洗浄する有機溶剤としては、例えば、後述のカーボンペーストの調製に用いられる有機溶剤として例示したもののうち、水洗で除去できない高分子成分を溶解可能なものを選択すればよい。分散液を調製するための分散媒としては、例えば、純水または室温（例えば、２０℃～３５℃）で液状の有機媒体が用いられる。界面活性剤の種類および濃度、分散媒の種類、ならびに分散液中の試料Ｄまたは試料Ｈの濃度のそれぞれは、平均粒子径の測定に適した分散液を調製できる範囲で選択すればよい。
　第１カーボン粒子のジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量は、７５ｍＬ／１００ｇ以下が好ましく、６０ｍＬ／１００ｇ以下であってもよい。第１カーボン粒子のＤＢＰ吸油量がこのような範囲である場合、カーボンペーストまたは第１カーボン層中に第１カーボン粒子を高充填しても、より高い接着強度が得られ易い。第１カーボン粒子のＤＢＰ吸油量の下限は特に制限されず、例えば、５５ｍＬ／１００ｇ以上である。一般的なカーボンブラックでは、ＤＢＰ吸油量は８０ｍＬ／１００ｇより大きい。ＤＢＰ吸油量は、上述の試料Ｄまたは試料Ｈを用いて測定できる。
　第１カーボン粒子のＢＥＴ比表面積は、４２ｍ２／ｇ以下が好ましく、３５ｍ２／ｇ以下であってもよい。ＢＥＴ比表面積がこのような範囲である場合、カーボンペーストまたは第１カーボン層中に第１カーボン粒子を高充填しても、より高い接着強度が得られ易い。第１カーボン粒子のＢＥＴ比表面積の下限は、特に制限されず、例えば、２３ｍ２／ｇ以上である。なお、ＢＥＴ比表面積は、黒鉛粒子では、通常、１０ｍ２／ｇ以下である。一般的なカーボンブラックでは、ＢＥＴ比表面積は３５ｍ２／ｇより大きく、通常、６０ｍ２／ｇ以上である。
　ＢＥＴ比表面積は、窒素ガスを用いるガス吸着法により、ＢＥＴ式（Ｂｒｕｎａｕｅｒ－Ｅｍｍｅｔｔ－Ｔｅｌｌｅｒ　ｅｑｕａｔｉｏｎ）を用いて求められる比表面積である。ＢＥＴ比表面積は、上述の試料Ｄまたは試料Ｈを用いて測定できる。
　炭素質材料において、ｃ軸方向の結晶子の大きさＬｃは、黒鉛構造の結晶性を表すパラメータである。黒鉛は、炭素原子からなる六角網目層が規則的に積み重なった構造をしているが、Ｌｃが大きいほど、六角網目層の積層方向において結晶性が高い、つまり六角網目層が規則的に積層されている積層数が多いことを意味する。第１カーボン粒子のｃ軸方向の結晶子の大きさＬｃは、１．５ｎｍ以上であることが好ましく、３ｎｍ以上または４ｎｍ以上であってもよく、５ｎｍ以上であってもよい。第１カーボン粒子のｃ軸方向の結晶子の大きさＬｃは、例えば、１００ｎｍ未満であり、５０ｎｍ以下または１０ｎｍ以下であってもよく、７ｎｍ未満または６ｎｍ以下であってもよい。Ｌｃがこのような範囲である場合、第１カーボン粒子の高い結晶性を確保できるため、第１カーボン層の導電性をさらに高めることができる。Ｌｃ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。
　なお、Ｌｃは、一般的な黒鉛粒子では、粉砕後の粒子径によって決まり、３μｍ以上１０μｍ以下程度であり、一般的な導電性カーボンであるカーボンブラックのＬｃは、１．５ｎｍ未満であり、通常、１．３ｎｍ以下である。例えば、ケッチェンブラックのＬｃは０．８７ｎｍ、アセチレンブラックのＬｃは１．３ｎｍ、第１カーボン粒子の原料となる炭素質材料のＬｃは１．２ｎｍ以下である。
　第１カーボン粒子のｃ軸方向の結晶子の大きさＬｃは、第１カーボン粒子のＸ線回折（ＸＲＤ）プロファイルから、Ｈａｌｄｅｒ－Ｗａｇｎｅｒの式を用いて解析することにより求められる。第１カーボン粒子のＸＲＤプロファイルは、上述の試料Ｄまたは試料Ｈを用いて下記の条件で測定できる。より具体的には、まず、試料をガラスプレートに均一な厚みとなるようにセットし、ＸＲＤ装置にセットし、Ｘ線管から放射されたビームを試料に入射させて、回折されたＸ線パターンを検出する。得られるＸ線パターンの強度データを、統合粉末Ｘ線解析ソフトにより、Ｈａｌｄｅｒ－Ｗａｇｎｅｒの式を用いて解析することにより、Ｌｃが求められる。
　測定装置：株式会社リガク社製、Ｘ線回折測定装置（型式ＲＩＮＴ－ＴＴＲ　ＩＩ）
　対陰極：Ｃｕ－Ｋα
　管電圧：４０ｋＶ
　管電流：３０ｍＡ以上
　測定範囲（２θ）：１０°～９０°
　測定間隔：０．０４°／秒
　解析ソフト：統合粉末Ｘ線解析ソフト（Ｈａｌｄｅｒ－Ｗａｇｎｅｒ手法使用）
　なお、結晶子サイズＬｃは、以下のＨａｌｄｅｒ－Ｗａｇｎｅｒの式から求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
（βは積分幅（測定装置に由来する回折線の拡がりの寄与を差し引いた値）、θはブラッグ角、κは形状因子、λは波長、Ｄは結晶子サイズ、εはミクロ歪みである）。
　カーボンペースト中の乾燥固形分に占める第１カーボン粒子の比率は、２５体積％以上であり、第１カーボン層のより高い導電性を確保する観点からは、３５体積％以上または４５体積％以上が好ましく、５０体積％以上であってもよい。カーボンペースト中の乾燥固形分に占める第１カーボン粒子の比率は、７５体積％以下であり、コンデンサ基本素子および陰極体と第１カーボン層との間のより高い接着強度を確保する観点からは、７０体積％以下または６０体積％以下が好ましい。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。
　第１カーボン粒子の比率は、カーボンペーストから求める場合には、まず、上述の試料Ｄの質量を測定し、公知の分析手法を用いて試料Ｄから第１カーボン粒子の種類を同定する。文献等から得られる同定された第１カーボン粒子の比重と、試料Ｄの質量とから、第１カーボン粒子の体積を求める。上述の試料Ｃおよび試料Ｄを得るときに回収した液体Ｉおよび液体ＩＩから公知の分離方法によりバインダを分離し、バインダの質量を測定する。公知の分析手法を用いて、バインダの種類を同定する。文献値等から得られる同定されたバインダの比重と、バインダの質量の測定値とから、バインダの体積を求める。第１カーボン粒子の体積を、第１カーボン粒子の体積およびバインダの体積の合計で除し、百分率に換算することにより第１カーボン粒子の比率（体積％）が求められる。第１カーボン粒子の比率を、第１カーボン層から求める場合には、試料Ｄの代わりに試料Ｈを用い、液体Ｉおよび液体ＩＩの代わりに液体ＩＩＩおよび液体ＩＶを用いる以外は、カーボンペーストから求める場合と同様にして、第１カーボン粒子の比率（体積％）を求めることができる。
　第１カーボン粒子は、例えば、オイルファーネスブラックを高温焼成することにより得られる。オイルファーネスブラックは安価であるため、第１カーボン粒子を含むカーボンペーストを用いる場合、銀を含むペーストを用いる場合と比べて、固体電解コンデンサのコストを大幅に低減できる。一方で、オイルファーネスブラックは、他のカーボンブラックに比較すると平均粒子径が大きいため、製造過程で黒鉛化が進行し難い。また、オイルファーネスブラックは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、硫黄成分などの不純物を多く含むため、固体電解コンデンサに用いた場合に、信頼性が低下し易い。そのため、第１カーボン粒子は、例えば、活性ガス雰囲気下、高温（例えば、１８００℃以上）でオイルファーネスブラックを焼成することにより得られる。これにより、不純物の含有量が低減されるとともに黒鉛化が進行し、高い導電性を有する第１カーボン粒子が得られる。活性ガスとしては、例えば、水素ガスが挙げられる。焼成温度は、例えば、１８００℃以上２５００℃以下である。一方、アセチレンブラックまたはケッチェンブラックは、カーボンブラックの中では、比較的高い黒鉛化度を有し、粒子自体の導電性は高い。しかし、これらのカーボンは、一次粒子の平均粒子径が小さく、比表面積が大きいため、多量のバインダが必要となり、これらのカーボンを用いて形成される導電性接着剤層の高い導電性を確保することは難しい。
　カーボンペーストは、通常、第１カーボン粒子に加え、バインダおよび有機溶剤を含む。カーボンペーストは、必要に応じて、添加剤を含んでもよい。添加剤としては、特に制限されず、カーボンペーストに使用される公知の添加剤が挙げられる。カーボンペーストは、必要に応じて水を含んでもよい。
　バインダとしては、特に制限されず、例えば、有機高分子が挙げられる。有機高分子としては、硬化性樹脂および熱可塑性樹脂のいずれであってもよい。また、硬化性樹脂と熱可塑性樹脂を混合して使用してもよい。硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよい。バインダとしては、硬化性樹脂と、重合開始剤、硬化剤、硬化促進剤、および硬化触媒からなる群より選択される少なくとも一種などとを含む硬化性樹脂組成物を用いてもよい。
　有機高分子としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノキシ樹脂、ゴム状材料が挙げられる。有機高分子は一種を用いてもよく、二種以上組み合わせて用いてもよい。エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、あるいは、これらを混合したものを用いることができる。また、エポキシ樹脂は、多官能エポキシ樹脂を含んでもよい。多官能エポキシ樹脂としては、テトラフェニロールエタン型樹脂を用いることができる。
　特に、バインダにポリエステル樹脂を含ませることで、バインダの粘度を下げて、カーボンペーストの塗布性を向上させることができる。ポリエステル樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は、１０，０００以上２５，０００以下であることが好ましい。ポリエステル樹脂の数平均分子量を上記範囲とすることで、バインダの粘度を適切に下げることができる。なお、異なる数平均分子量を持つ複数のポリエステル樹脂を混合して使用してもよい。また、バインダにポリエステル樹脂を含ませる場合、バインダに占めるポリエステル樹脂の比率は、６０質量％以下であることが好ましい。
　有機溶剤は、第１カーボン層を形成する際の揮発性およびバインダの種類などを考慮して選択すればよい。有機溶剤としては、特に制限されないが、例えば、アルコール（テルペンアルコールも含む）、ケトン、エステル、エーテル、アミド、ニトリル、スルホキシド、炭化水素（テルペンも含む）が挙げられる。具体的には、有機溶剤として、α－テルピネオール、シクロペンタノン、エチルカルビトール、シクロヘキサノン等を用いることができる。カーボンペーストは、一種の有機溶剤を含んでもよく、二種以上の有機溶剤を含んでもよい。
　上記のように、バインダに硬化性樹脂を含ませる場合、硬化剤をさらに混入してもよい。硬化剤としては、２－フェニル－４－メチル－ヒドロキシメチルイミダゾール、２－フェニル－４，５－ジヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール系硬化剤を用いることができる。また、硬化剤の反応開始温度は、１３０℃以上１５５℃以下であることが好ましく、有機溶剤の揮発温度よりも高い方が好ましい。バインダ中の硬化性樹脂を硬化させる際に、有機溶剤の揮発温度よりも低い温度で硬化が開始すると、硬化後のバインダ中に揮発されずに残存した有機溶剤が多くなる。そのため、完成後の固体電解コンデンサをリフロープロセス等で高温にした際に残存した有機溶剤が揮発し、カーボンペーストで形成した導電性接着剤層や外装体にクラックが発生する要因となり、信頼性の低下を招く可能性がある。
　カーボンペーストは、構成成分を混合することにより得ることができる。混合は、公知の方法、例えば、ミキサー、ニーダー、ホモジナイザーなどを用いる方法で行うことができる。カーボンペーストの調製では、必要に応じて、脱泡処理を行ってもよい。
　第１カーボン粒子は、一次粒子の平均粒子径が比較的大きく、ストラクチャが発達しているため、高い体積比率で用いても、一般的なカーボンブラックを用いる場合に比べて、カーボンペーストを低粘度化できる。カーボンペーストの２５℃における粘度は、例えば、４００Ｐａ・ｓ以下であり、３５０Ｐａ・ｓ以下が好ましい。カーボンペーストの粘度は、Ｂ型粘度計を用いて、回転数１０ｒｐｍの条件下で測定できる。
　［固体電解コンデンサ］
　（固体電解コンデンサ素子）
　固体電解コンデンサは、コンデンサ基本素子と、陰極体と、コンデンサ基本素子および陰極体の間に配置される第１カーボン層とを備える。
　（第１カーボン層）
　第１カーボン層は、第１カーボン粒子を２５体積％以上７５体積％以下の比率で含む。第１カーボン層は、上記のカーボンペーストをコンデンサ基本素子および陰極体の少なくとも一方の表面に塗布し、カーボンペーストの塗膜の表面に他方を積層させ、通常、乾燥させることにより形成できる。カーボンペーストの塗布は、公知の塗布方法（例えば、浸漬法（ディップコート法）、スプレーコート法）に限らず、印刷法、もしくはこれらの組み合わせなどにより行うことができる。第１カーボン層の構成成分については、カーボンペーストの説明を参照できる。
　第１カーボン層の厚みは、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下であり、５μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。
　（コンデンサ基本素子）
　コンデンサ基本素子は、陽極体、前記陽極体の表面に形成された誘電体層、および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。コンデンサ基本素子は、さらに、固体電解質層と第１カーボン層との間に配置される第２カーボン層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。表面が多孔質である陽極体は、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は、全体が多孔質構造を有する。
　（誘電体層）
　誘電体層は、陽極体の少なくとも一部の表面を覆うように形成された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、化成処理などにより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、陽極体の多孔質の表面に形成されるため、陽極体のピット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。なお、誘電体層はこれに限らず、誘電体として機能するものであればよい。
　（固体電解質層）
　固体電解質層は、陽極体の表面に、誘電体層を介して、誘電体層を覆うように形成される。固体電解質層は、必ずしも誘電体層の全体（表面全体）を覆う必要はなく、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、固体電解コンデンサにおける陰極部の少なくとも一部を構成する。
　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、ドーパントおよび添加剤の少なくとも一方を含んでもよい。
　導電性高分子としては、固体電解コンデンサに使用される公知のもの、例えば、π共役系導電性高分子などが使用できる。導電性高分子としては、例えば、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。これらのうち、ポリピロール、ポリチオフェン、またはポリアニリンを基本骨格とする高分子が好ましい。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。
　導電性高分子は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　固体電解質層層は、さらにドーパントを含むことができる。ドーパントとしては、例えば、アニオンおよびポリアニオンからなる群より選択される少なくとも一種が使用される。
　アニオンとしては、例えば、硫酸イオン、硝酸イオン、燐酸イオン、硼酸イオン、有機スルホン酸イオン、カルボン酸イオンなどが挙げられるが、特に制限されない。スルホン酸イオンを生成するドーパントとしては、例えば、ベンゼンスルホン酸、ｐ－トルエンスルホン酸、およびナフタレンスルホン酸などが挙げられる。
　ポリアニオンとしては、例えば、高分子タイプのポリスルホン酸および高分子タイプのポリカルボン酸などが挙げられる。高分子タイプのポリスルホン酸としては、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリルスルホン酸、およびポリメタクリルスルホン酸などが挙げられる。高分子タイプのポリカルボン酸としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などが挙げられる。ポリアニオンには、ポリエステルスルホン酸、およびフェノールスルホン酸ノボラック樹脂なども含まれる。しかし、ポリアニオンは、これらに制限されない。
　ドーパントは、固体電解質層に、遊離の形態、アニオンの形態、または塩の形態で含まれていてもよく、導電性高分子と結合または相互作用した形態で含まれていてよい。
　固体電解質層に含まれるドーパントの量は、導電性高分子１００質量部に対して、例えば、１０質量部以上１０００質量部以下であり、２０質量部以上５００質量部以下または５０質量部以上２００質量部以下であってもよい。
　固体電解質層は、単層であってもよく、複数の層で構成してもよい。固体電解質層が複数層で構成される場合、各層に含まれる導電性高分子は同じであってもよく、異なっていてもよい。また、各層に含まれるドーパントは同じであってもよく、異なっていてもよい。
　固体電解質層は、必要に応じて、さらに、公知の添加剤、および導電性高分子成分以外の公知の導電性材料を含んでもよい。このような導電性材料としては、例えば、二酸化マンガンなどの導電性無機材料、およびＴＣＮＱ錯塩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。
　なお、誘電体層と固体電解質層との間には、密着性を高める層などを介在させてもよい。
　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。導電性高分子の前駆体としては、モノマー、オリゴマーまたはプレポリマーなどが挙げられる。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。
　導電性高分子の前駆体を含む処理液を用いる場合、前駆体を重合させるために酸化剤が使用される。酸化剤は、添加剤として処理液に含まれていてもよい。また、酸化剤は、誘電体層が形成された陽極体に処理液を接触させる前または後に、陽極体に塗布してもよい。このような酸化剤としては、硫酸塩、スルホン酸またはその塩が例示できる。酸化剤は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
　処理液への浸漬と重合（または乾燥）とにより固体電解質層を形成する工程は、１回行なってもよいが、複数回繰り返してもよい。各回において、処理液の組成および粘度などの条件を同じにしてもよく、少なくとも１つの条件を変化させてもよい。
　（第２カーボン層）
　第２カーボン層は、カーボン粒子（第２カーボン粒子と称する）を含む。第２カーボン粒子と第１カーボン粒子とは、一次粒子の平均粒子径により区別できる。第２カーボン粒子の一次粒子の平均粒子径は、通常、１００ｎｍより大きく、５００ｎｍ以上であってもよい。第２カーボン粒子の一次粒子の平均粒子径は、例えば、１μｍ以下である。第２カーボン粒子の平均粒子径は、第１カーボン粒子の場合に準じて求めることができる。
　第２カーボン粒子としては、例えば、黒鉛（人造黒鉛、天然黒鉛など）が挙げられる。
　第２カーボン層は、第２カーボン粒子に加え、通常、バインダを含んでいる。第２カーボン層は、必要に応じて、さらに添加剤を含んでもよい。バインダとしては、例えば、有機高分子（カーボンペーストのバインダとして例示した有機高分子の他、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロースまたはその塩などのセルロースエーテル、セルロースエステルなど）など）が挙げられる。有機高分子としては、親水性の有機高分子、および疎水性の有機高分子のいずれを用いてもよく、これらの有機高分子を併用してもよい。バインダは、一種の有機高分子を含んでもよく、二種以上の有機高分子を含んでもよい。バインダは、硬化性樹脂（または硬化性樹脂組成物）および熱可塑性樹脂のいずれであってもよい。
　第２カーボン層に占める第２カーボン粒子の比率は、例えば、７０体積％より多く、７１体積％以上であり、７１体積％より多くてもよく、８０体積％以上であってもよい。第２カーボン層に占める第２カーボン粒子の比率は、例えば、９５体積％以下である。第２カーボン層に占める第２カーボン粒子の比率は、第１カーボン粒子の比率の場合に準じて求めることができる。
　第２カーボン層の厚みは、例えば、０．１μｍ以上１００μｍ以下であり、０．５μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。
　第２カーボン層は、例えば、第２カーボン層の構成成分と、液状媒体とを含む分散体を固体電解質層の表面の少なくとも一部を覆うように塗布し、乾燥することにより形成される。分散体は、一般に、第２カーボン層の構成成分と液状媒体とを、混合することにより調製される。液状媒体は、バインダの種類などに応じて選択され、水および有機液状媒体のいずれであってもよい。有機液状媒体は、カーボンペーストについて例示した有機溶剤から選択してもよい。
　（金属粒子含有層）
　コンデンサ基本素子は、必要に応じて、第１カーボン層と第２カーボン層との間に配置される金属粒子含有層を含んでもよいが、金属粒子含有層は必ずしも必要でない。
　金属粒子含有層は、例えば、金属粒子を含む組成物を第２カーボン層の表面に積層することにより形成できる。金属粒子含有層としては、例えば、銀粒子などの金属粉とバインダ（有機高分子など）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。バインダとしては、熱可塑性樹脂を用いることもできるが、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの硬化性樹脂（熱硬化性樹脂など）を用いることが好ましい。
　（陰極体）
　陰極体は、例えば、少なくとも金属箔を含む。金属箔を構成する金属の種類は特に制限されず、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、または銅合金などが挙げられる。金属箔は、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てもよい。
　第１カーボン層は、陰極体に接触していることが好ましい。第１カーボン層を陰極体に接触させて固定することにより、コンデンサ基本素子を確実に陰極体に固定することができる。また、コンデンサ基本素子と陰極体との間には、金属粒子含有層が介在しないことが好ましい。例えば、コンデンサ基本素子が表面に金属粒子含有層を含む場合でも、コンデンサ基本素子と陰極体との間には、別の金属粒子含有層（例えば、銀ペースト層）を介在させないことで、製造コストの削減等を行うことができる。
　金属箔の表面は、必要に応じて、多孔質であってもよい。表面が多孔質である金属箔は、金属箔を粗面化（例えば、エッチング）することにより得られる。金属箔の表面には、化成皮膜が設けられていてもよい。
　陰極体は、金属箔と金属箔の表面に形成された表面層とを備えていてもよい。この場合、コンデンサ素子では、金属箔の表面層と第１カーボン層と接触するように構成される。表面層は、例えば、金属箔とは異なる材料（金属、金属化合物、非金属など）を含んでいる。このような材料としては、例えば、導電性材料が挙げられる。表面層を構成する導電性材料としては、例えば、金属（チタン、ニッケルなど）、チタン化合物などの金属化合物（窒化物、炭化物、炭窒化物、酸化物など）、炭素質材料などが挙げられる。表面層は、これらの材料を一種含んでもよく、二種以上含んでもよい。
　表面層は、気相法、焼成法などにより形成されることが好ましい。導電性材料が金属箔に直接固着されることで、高い導電性が得られるためである。気相法としては、蒸着（真空蒸着、電子ビーム蒸着、アークプラズマ蒸着など）、スパッタリング法、ＣＶＤ法などが挙げられる。表面層は、金属箔の一方の表面に形成されていてもよく、双方の表面に形成されていてもよい。表面層は、単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。多層構造の表面層では、各層において、例えば、構成成分および構造（密度など）の少なくとも１つが異なっていてもよい。
　金属箔の厚みは、例えば、０．１μｍ以上１００μｍ以下であり、１μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。
　表面層の厚みは、金属箔の片面あたり、例えば、０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、１μｍ以上５μｍ以下であってもよい。
　（その他）
　固体電解コンデンサは、必要に応じて、固体電解コンデンサ素子を支持する基板を備えていてもよい。基板としては、例えば、絶縁基板、金属基板、またはプリント基板が挙げられる。
　コンデンサ素子は、外装体（樹脂外装体など）またはケースを用いて封止される。例えば、コンデンサ素子および外装体の材料樹脂（例えば、未硬化の熱硬化性樹脂およびフィラー）を金型に収容し、トランスファー成型法、圧縮成型法等により、コンデンサ素子を樹脂外装体で封止してもよい。
　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。固体電解コンデンサは、少なくとも１つのコンデンサ素子を備えていればよく、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。
　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つが、第１カーボン粒子を２５体積％以上７５体積％以下の比率で含む第１カーボン層を備えていれば、第１カーボン層による導電性向上効果が得られる。積層ずれを低減する効果が高まるとともに、固体電解コンデンサ全体における導電性向上効果が得られ易い観点からは、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（より好ましくは７５％以上）において、コンデンサ素子が第１カーボン層を備えていることが好ましく、全てのコンデンサ素子が第１カーボン層を備えていることがさらに好ましい。
　また、固体電解コンデンサに残留する有機材料の揮発成分（残留有機揮発成分）が、固体電解コンデンサの質量当り２０００μｇ／ｇ以下であることが好ましい。固体電解コンデンサの残留有機揮発成分は、主にカーボンペースト等に含まれる有機溶剤と考えられる。固体電解コンデンサに残留する有機溶剤が、リフロープロセス等で高温にした際に揮発すると、導電性接着剤層や外装体にクラックが発生する要因となり、信頼性の低下を招く可能性がある。
　残留有機揮発成分は、試料（固体電解コンデンサ）をステンレスチューブに入れ、ＴＤ－ＧＣ／ＭＳ（Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ－Ｇａｓ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ／Ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）測定を実施することにより、分析することができる。具体的には、下記の装置および測定条件で、試料から揮発する成分を検出し、その検出量を測定する。
　測定装置：ＴｕｒｂｏＭａｔｒｉｘＡＴＤ／Ｃｌａｒｕｓ　ＳＱ８Ｔ／Ｃｌａｒｕｓ６８０
　　　　　（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社製）
　カラム：ＳＰＢ－５（６０ｍ×０．２５ｍｍ×０．２５μｍ）
　カラム昇温条件：３５℃・５ｍｉｎ～（１０℃／ｍｉｎ）～１００℃
　　　　　　　　　～（２０℃／ｍｉｎ）～２９０℃・１９ｍｉｎ
　試料加熱条件：２６０℃・１ｍｉｎ
　キャリアガス：ヘリウム（１ｍＬ／ｍｉｎ）
　注入量：０．２％
　測定モード：スキャン（ｍ／ｚ＝２４～５００）
　また、固体電解コンデンサの残留揮発成分量を評価する方法として、残留揮発成分（残留有機揮発成分を含む全残留揮発成分）による重量減少量を測定する方法も用いることができる。残留揮発成分による重量減少量は、１．０重量％以下であることが好ましい。残留揮発成分による重量減少量は、試料（固体電解コンデンサ）をペンチにて切断し、ＴＧ－ＤＴＡ（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）測定を実施することにより、分析することができる。具体的には、下記の装置および測定条件で、試料から揮発する成分を検出し、その検出量を測定する。
　測定装置：ＴＡ６０００（日立ハイテクサイエンス社製）
　ベーク処理：８５℃１２ｈ（Ｎ２雰囲気下）
　測定プロファイル：２５～３００℃
　昇温条件：１０℃／ｍｉｎ
　キャリアガス：Ｎ２雰囲気下
　固体電解コンデンサでは、リードフレームなどのリードを用いて、コンデンサ素子から電流を引き出してもよい。より具体的には、陽極リードの一端部が陽極体に電気的に接続され、陽極リードの他端部が外装体またはケースから外側に引き出される。同様に、陰極リードの一端部が陰極体に電気的に接続され、陰極リードの他端部が外装体またはケースから外側に引き出される。外装体またはケースから露出した各リードの他端部は、固体電解コンデンサを搭載すべき基板との半田接続などに用いられる。リードと陽極体または陰極体の接続は、溶接などにより行ってもよく、導電性接着剤を用いてもよい。導電性接着剤として、上記のカーボンペーストを用いてもよい。リードは、例えば、銅または銅合金などの金属で構成することができる。
　固体電解コンデンサは、外部電極を備えていてもよい。陽極側の外部電極を第１外部電極と称し、陰極側の外部電極を第２外部電極と称することがある。陽極体および陰極体のそれぞれと外部電極とは、リードを用いて接続してもよい。また、陽極体および陰極体のそれぞれの端部を外装体またはケースから露出させて、露出した端部と外部電極とを電気的に接続してもよい。陽極体および陰極体のそれぞれの露出した端部と外部電極との接続は、例えば、接合、めっき法、気相法、コールドスプレー法、焼成法および溶射法からなる群より選択される少なくとも１つにより行ってもよい。陽極体および陰極体の露出した端部と外部電極とは、導電性のコンタクト層を介して接続してもよい。外部電極と、外装体またはケースとの間には、陽極体および陰極体の露出した端部および必要に応じてコンタクト層を覆う中間電極層を設けてもよい。
　積層体を備える固体電解コンデンサでは、各コンデンサ素子の陽極体および陰極体のそれぞれの端部を外装体から露出させて外部電極に電気的に接続し、陽極体および陰極体の端部から電流を引き出してもよい。この場合、各コンデンサ素子の陽極体の端部は、外装体の１つの主面に露出させてもよく、２つ以上の主面に露出させてもよい。同様に、各コンデンサ素子の陰極体の端部は、外装体の１つの主面に露出させてもよく、２つ以上の主面に露出させてもよい。短絡を抑制する観点から、陰極体の端部と、陽極体の端部とは、通常、それぞれ異なる主面に露出させることが好ましい。
　例えば、陽極体が、互いに対向する一対の端部（第１端部と称する）を有し、陰極体が互いに対向する一対の端部（第２端部と称する）を有する。そして、外装体が、第１主面と、第１主面と反対側の第２主面と、第１主面および第２主面と交差する第３主面と、第３主面の反対側の第４主面とを有する。なお、第４主面は、第１主面および第２主面と交差している。このとき、陽極体の一方の第１端部は、第１主面において外装体から露出して、陽極側の外部電極（第１外部電極と称する）と電気的に接続し、陰極体の一方の第２端部は、第２主面～第４主面のいずれかにおいて外装体から露出して、陰極側の外部電極（第２外部電極と称する）と電気的に接続していてもよい。さらに、陽極体の他方の第１端部が第２主面において露出して、第１外部電極と電気的に接続する場合には、短絡抑制の観点から、陰極体の一対の第２端部は、第２主面において外装体から露出していないことが好ましい。陽極体の一対の第１端部が対向する方向を第１方向とし、陰極体の一対の第２端部が対向する方向を第２方向とする。このとき、第１方向と第２方向とは平行であってもよく、交差していてもよい。例えば、陰極体の一方の第２端部が第２主面において外装体から露出する場合、第１方向と第２方向とは平行である。陰極体の一方の第２端部が第３主面または第４主面において外装体から露出する場合、第１方向と第２方向とは交差した状態となる。
　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の断面模式図である。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を支持する基板Ｓと、コンデンサ素子２を封止する樹脂外装体３と、陽極側の外部電極（第１外部電極）４ａと、陰極側の外部電極（第２外部電極）５ａと、を備えている。樹脂外装体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、陽極体６を含むコンデンサ基本素子Ｅと、金属箔を含む陰極体９と、コンデンサ基本素子Ｅと陰極体９とを接着する第１カーボン層Ｃ１とを備える。コンデンサ基本素子Ｅは、陽極体６と、陽極体６を覆う誘電体層７と、誘電体層７を覆う固体電解質層８と、固体電解質層８を覆う第２カーボン層Ｃ２とを備える。陽極体６は、互いに対向する一対の第１端部ｅ１を備えており、陰極体９は、互いに対向する一対の第２端部ｅ２を備えている。また、陽極体６は、陰極体９と対向する領域と、対向しない領域とを含む。陽極体６の陰極体９と対向しない領域のうち、陰極体９に隣接する部分には、陽極体６の表面を帯状に覆うように絶縁性の分離層１３が形成され、陰極体９と陽極体６との接触が規制されている。なお、絶縁性の分離層１３は必ずしも設ける必要はなく、分離層１３を設けない場合には、この部分に樹脂外装体３が充填されている。
　陽極体６の一対の第１端部ｅ１の一方は、樹脂外装体３の第１主面ｍ１から露出して、第１外部電極４ａと電気的に接続されている。第１外部電極４ａと樹脂外装体３の第１主面ｍ１との間には、中間電極層４ｂが設けられている。中間電極層４ｂと第１主面ｍ１から露出した陽極体６の第１端部ｅ１との間には、コンタクト層４ｃが設けられている。陽極体６の樹脂外装体３から露出した第１端部ｅ１は、コンタクト層４ｃおよび中間電極層４ｂを介して第１外部電極４ａと電気的に接続されている。
　陰極体９の一対の第２端部ｅ２の一方は、樹脂外装体３の第１主面ｍ１とは反対側の第２主面ｍ２から露出して、第２外部電極５ａと電気的に接続されている。第２外部電極５ａと樹脂外装体の第２主面ｍ２との間には、中間電極層５ｂが設けられている。陰極体９の樹脂外装体３から露出した第２端部ｅ２は、中間電極層５ｂを介して第２外部電極５ａと電気的に接続されている。図示例では、陽極体６の一対の第１端部ｅ１が対向する第１方向（陽極体６の長さ方向）と、陰極体９の一対の第２端部ｅ２が対向する第２方向（陰極体９の長さ方向）とは平行である。
　固体電解コンデンサが、複数のコンデンサ素子の積層体を備える場合、積層体における隣接する２つのコンデンサ素子に着目すると、２つのコンデンサ素子は、各コンデンサ素子に含まれるコンデンサ基本素子間に、１つの陰極体が介在し、この陰極体と各コンデンサ基本素子のそれぞれとの間に第１カーボン層が配置されていることが好ましい。
　固体電解コンデンサが複数のコンデンサ素子の積層体を備える場合、積層ずれが顕著になり易い。上記のカーボンペーストを用いることで、固体電解コンデンサが積層体を備える場合でも、積層ずれを低減することができ、ＥＳＲの上昇などコンデンサ性能の低下を抑制できる。
　図２は、本開示の第２実施形態に係る固体電解コンデンサの断面模式図である。固体電解コンデンサ１１は、複数のコンデンサ素子２の積層体Ｌと、積層体Ｌを支持する基板Ｓと、積層体Ｌを封止する樹脂外装体３と、第１外部電極４ａと、第２外部電極５ａとを備えている。積層体Ｌは、積層された複数のコンデンサ基本素子Ｅと、隣接するコンデンサ基本素子Ｅ間に配置された金属箔を含む陰極体９とを備えている。コンデンサ基本素子Ｅと陰極体９との間には、これらを接着する第１カーボン層Ｃ１が配置されている。なお、図２は、陽極体６の一対の第１端部ｅ１が対向する第１方向に平行で、コンデンサ素子２の積層方向ＤＬに平行な方向な平面で、固体電解コンデンサ１１を切断した場合の断面模式図である。これら以外の図２の構成については、図１の説明を参照できる。
　固体電解コンデンサが、コンデンサ素子の積層体を備える場合、積層体の最も外側に位置するコンデンサ素子の陰極体と陰極リード（リードフレームなど）とをカーボンペーストを用いて接着させてもよい。
　図３は、本開示の第３実施形態に係る固体電解コンデンサの断面模式図である。固体電解コンデンサ２１は、複数のコンデンサ素子２２の積層体Ｌと、積層体Ｌを封止する樹脂外装体３と、樹脂外装体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１４および陰極リード１５とを備える。なお、図３は、陽極体６の一対の第１端部ｅ１が対向する第１方向に平行で、コンデンサ素子２の積層方向ＤＬに平行な方向な平面で、固体電解コンデンサ１１を切断した場合の断面模式図である。
　積層体Ｌにおいて、各コンデンサ素子２に含まれるコンデンサ基本素子Ｅの陽極体６の一方の第１端部ｅ１は束ねられた状態で、陽極リード１４の一端部と溶接により電気的に接続されている。陰極リード１５の一端部は、上記のカーボンペーストにより形成される第１カーボン層Ｃ１を介して、陰極体９と電気的に接続している。陽極リード１４の他端部側の一部は、樹脂外装体３の第１主面ｍ１から外部に引き出されている。陰極リード１５の他端部側の一部は、樹脂外装体３の第２主面ｍ２から外部に引き出されている。これら以外の図３の構成については、図１および図２の説明を参照できる。
　なお、図２および図３では、コンデンサ基本素子Ｅの構成は、省略している。
　固体電解コンデンサが複数のコンデンサ素子の積層体を備える場合、各コンデンサ素子の陽極体の一方の第１端部は、積層体の積層方向において交互に、第１主面および第２主面において外装体またはケースから露出して、第１外部電極と電気的に接続していてもよい。
　図４Ａは、本開示の第４実施形態に係る固体電解コンデンサを第１方向Ｄ１および積層方向ＤＬに平行な方向な平面で切断したときの断面模式図である。図４Ｂは、第４実施形態に係る固体電解コンデンサを第２方向Ｄ２および積層方向ＤＬに平行な方向な平面で切断したときの断面模式図である。
　固体電解コンデンサ３１は、複数のコンデンサ素子３２の積層体Ｌと、積層体Ｌを支持する基板Ｓと、積層体Ｌを封止する樹脂外装体３と、第１外部電極４ａと、第２外部電極５ａとを備えている。積層体Ｌは、積層された複数のコンデンサ基本素子Ｅと、隣接するコンデンサ基本素子Ｅ間に配置された金属箔を含む陰極体９とを備えている。コンデンサ基本素子Ｅと陰極体９との間には、これらを接着する第１カーボン層Ｃ１が配置されている。
　各コンデンサ基本素子Ｅの陽極体６では、一方の第１端部は、積層方向ＤＬにおいて交互に、樹脂外装体３の第１主面ｍ１および第１主面ｍ１とは反対側の第２主面ｍ２から露出して、第１外部電極４ａと電気的に接続している。また、各コンデンサ素子３２の陰極体９では、一方の第２端部ｅ２は、樹脂外装体３の第３主面ｍ３から露出して、第２外部電極５ａと電気的に接続している。また、他方の第２端部ｅ２は、樹脂外装体の第３主面ｍ３とは反対側の第４主面ｍ４から露出して、第２外部電極５ａと電気的に接続している。この場合、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは交差した状態となる。これら以外の図４Ａおよび図４Ｂの構成については、図１および図２の説明を参照できる。なお、図４Ａおよび図４Ｂでは、一部のコンデンサ基本素子Ｅの構成を省略している。
　［実施例］
　以下、本開示を実施例および比較例に基づいて具体的に説明するが、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。
　《固体電解コンデンサＥＡ１～ＥＡ８》
　下記の要領で、図１に示す固体電解コンデンサ１（固体電解コンデンサＥＡ１～ＥＡ８）を作製し、その特性を評価した。
　（１）陽極体６の準備
　基材としてのアルミニウム箔（厚み：１００μｍ）の両方の表面をエッチングにより粗面化することで、陽極体６を作製した。
　（２）誘電体層７の形成
　陽極体６の他端部側の部分を、化成液に浸漬し、１０Ｖの直流電圧を、２０分間印加して、酸化アルミニウムを含む誘電体層７を形成した。
　（３）固体電解質層８の形成
　ピロールモノマーとｐ－トルエンスルホン酸とを含む水溶液を調製した。この水溶液中のモノマー濃度は、０．５ｍｏｌ／Ｌであり、ｐ－トルエンスルホン酸の濃度は０．３ｍｏｌ／Ｌとした。
　得られた水溶液に、上記（２）で誘電体層７が形成された陽極体６と、対電極とを浸漬し、２５℃で、重合電圧３Ｖ（銀参照電極に対する重合電位）で電解重合を行うことにより、固体電解質層８を形成した。
　（４）第２カーボン層Ｃ２の形成
　第２カーボン粒子としての黒鉛粒子および分散材（セルロース誘導体等）を、水とともに、湿式粉砕することにより液状の分散体を調製した。黒鉛粒子と分散材との体積比は、５０：２０とした。既述の手順で求められる第２カーボン粒子の一次粒子の平均粒子径は、０．７μｍであった。
　液状の分散体に、上記（３）で得られた固体電解質層８が形成された陽極体６を浸漬し、分散液から取り出した後、乾燥することにより、固体電解質層８の表面に第２カーボン層Ｃ２を形成した。乾燥は、１５０～２００℃で１０～３０分間行った。第２カーボン層Ｃ２の厚みは、０．５μｍであった。このようにして、合計２０個のコンデンサ基本素子Ｅを形成した。
　（５）コンデンサ素子２の形成
　（ａ）カーボンペーストの調製
　カーボン粒子（一次粒子の平均粒子径６５ｎｍ、Ｌｃ＝１．１５ｎｍ）をガス雰囲気下にて２５００℃、９時間焼成することにより得られたグラファイト化カーボンを第１カーボン粒子として用いた。既述の手順で求められる第１カーボン粒子の一次粒子の平均粒子径は６５ｎｍであり、Ｌｃは５．２ｎｍであり、ＤＢＰ吸油量は６０ｍＬ／１００ｇであり、ＢＥＴ比表面積は、２７ｍ２／ｇであった。
　第１カーボン粒子と、バインダとしてのエポキシ樹脂（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂およびイミダゾール系硬化剤）と、有機溶剤としてのα－テルピネオールとを、混練脱泡機で撹拌し、３本ロールでさらに混練することにより、カーボンペーストを調製した。既述の手順で求められるカーボンペーストの２５℃における粘度は、３３０Ｐａ・ｓであった。
　（ｂ）コンデンサ基本素子Ｅと陰極体９との接着
　第２カーボン層Ｃ２と陰極体９として表１に示す金属箔との間に、カーボンペーストの塗膜が介在するように、第２カーボン層Ｃ２または陰極体９の表面にカーボンペーストを塗布して、コンデンサ基本素子Ｅと陰極体９とを交互に重ね合わせた。このとき、表面層を有する金属箔を用いる場合、表面層がカーボンペーストと接触するように金属箔を重ねた。次いで、カーボンペースト塗膜中のバインダを硬化させることによりコンデンサ素子を作製した。バインダの硬化は、１５０～２００℃で１０～６０分間加熱することにより行った。また、第１カーボン層Ｃ１（またはカーボンペースト中の乾燥固形分）に占める第１カーボン粒子の体積比率は、表１に示す値とした。
　なお、陰極体９としては、以下の金属箔を用いた。
　（ｃ１）Ｃ焼成Ａｌ箔：焼成された炭素質材料の表面層を備えるアルミニウム箔（表面層の厚み：３μｍ、アルミニウム箔の厚み：２０μｍ）
　（ｃ２）ＴｉコートＡｌ箔：チタン金属を含む表面層を備えるアルミニウム箔（表面層の厚み：３μｍ、アルミニウム箔の厚み：２０μｍ）
　（ｃ３）Ｎｉ蒸着Ａｌ箔：ニッケル金属を表面に蒸着させたアルミニウム箔（表面層の厚み：３μｍ、アルミニウム箔の厚み：２０μｍ）
　（ｃ４）Ｃ蒸着Ａｌ箔：炭素質材料を表面に蒸着させたアルミニウム箔（表面層の厚み：３μｍ、アルミニウム箔の厚み：２０μｍ）
　（ｃ５）Ｃｕ箔：銅箔の厚み：２０μｍ
　（ｃ６）Ａｌ箔：アルミニウム箔の厚み：２０μｍ
　（６）固体電解コンデンサ１１の組み立て
　上記（５）で得られた積層体Ｌの各コンデンサ素子２の陽極体６の一方の第１端部ｅ１および陰極体９の一方の第２端部ｅ２を引き出した状態で、モールド成形し、コンデンサ素子２の周囲に、絶縁性樹脂で形成された樹脂外装体３を形成した。このとき、陽極体６の一方の第１端部ｅ１および陰極体９の一方の第２端部ｅ２は、それぞれ、樹脂外装体３の第１主面ｍ１および第１主面ｍ１とは反対側の第２主面ｍ２から引き出した状態とした。陽極体６の樹脂外装体３から露出した部分と陽極側の第１外部電極４ａとをコンタクト層４ｃおよび中間電極層４ｂを介した状態で接続した。陰極体９の樹脂外装体３から露出した部分と陰極側の第２外部電極５ａとを中間電極層５ｂを介して電気的に接続した。このようにして、固体電解コンデンサ１１を完成させた。コンタクト層４ｃ、中間電極層４ｂおよび５ｂは、それぞれ、銀粒子とエポキシ樹脂とを含む銀ペーストを塗布し、焼成することにより形成した。上記と同様にして、固体電解コンデンサを合計２０個作製した。
　（７）評価
　固体電解コンデンサを用いて以下の評価を行った。
　（ａ）ＥＳＲの測定
　下記の手順で固体電解コンデンサのＥＳＲを測定した。
　２０℃の環境下で、４端子測定用のＬＣＲメータを用いて、各固体電解コンデンサの周波数１２０Ｈｚにおける静電容量（μＦ）を測定するとともに、周波数１００ｋＨｚにおけるＥＳＲ（ｍΩ）を測定した。そして、静電容量およびＥＳＲのそれぞれについて、２０個の固体電解コンデンサにおける平均値を求めた。
　《固体電解コンデンサＣ１》
　カーボンペーストを用いることなく、コンデンサ基本素子Ｅと陰極体９とを積層することにより、コンデンサ素子の積層体を作製した。これ以外は、固体電解コンデンサＥ１と同様にして、合計２０個の固体電解コンデンサＣ１を作製し、評価を行った。
　《固体電解コンデンサＣ２》
　カーボンペーストの代わりに、銀ペーストを用いて、コンデンサ基本素子Ｅと陰極体９とを積層することにより、コンデンサ素子の積層体を作製した。銀ペーストとしては、銀粒子とバインダとしてのエポキシ樹脂とを含むペーストを用いた。１５０～２００℃で１０～６０分間加熱することで、銀ペーストの塗膜に含まれるバインダを硬化させることにより、銀粒子含有層を形成した。これら以外は、固体電解コンデンサＥ１と同様にして、合計２０個の固体電解コンデンサＣ２を作製し、評価を行った。
　評価結果を表１に示す。表１において、Ｃ１およびＣ２は比較例である。表１には、コンデンサ基本素子と陰極体との接着に用いたペーストの種類、ペーストの乾燥固形分に占める導電性粒子（第１カーボン粒子または銀粒子）の体積比率も示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１に示すように、本実施例のカーボンペーストを用いた固体電解コンデンサＥＡ１～ＥＡ８は、銀ペーストを用いた固体電解コンデンサＣ２と比べて、同等な静電容量と、より小さいＥＳＲが得られており、銀ペーストに比べて低コストであるカーボンペーストを用いても十分な性能が得られることがわかる。また、カーボンペーストを用いることなく、コンデンサ基本素子Ｅと陰極体９とを積層しただけの固体電解コンデンサＣ１に比べて、本実施例のカーボンペーストを用いた固体電解コンデンサＥＡ１～ＥＡ８のＥＳＲは、極めて低く抑えられている。また、陰極体にＣ焼成Ａｌ箔を用いた固体電解コンデンサＥＡ１、ＥＡ７、ＥＡ８を比較すると、導電性粒子の比率が５０体積％である固体電解コンデンサＥＡ１のＥＳＲは、導電性粒子の比率がそれぞれ２５体積％、７５体積％である固体電解コンデンサＥＡ７、ＥＡ８に比べて低く抑えられている。
　《固体電解コンデンサＥＢ１～ＥＢ１０》
　固体電解コンデンサＥＡ１～ＥＡ８と同様の要領で、カーボンペーストの構成を変え、図２に示す固体電解コンデンサ１１において７個のコンデンサ基本素子を積層した固体電解コンデンサ（固体電解コンデンサＥＢ１～ＥＢ１０）を作製し、その特性を評価した。カーボンペーストの構成および静電容量とＥＳＲの評価結果を表２に示す。また、固体電解コンデンサＥＢ１～ＥＢ１０で使用した硬化剤の反応開始温度および溶剤の揮発温度をそれぞれ表３、表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　また、固体電解コンデンサＥＢ７に対して、上記に示す方法で、残留揮発成分を成分質量分析と重量分析にて測定した結果、質量当たりの残留有機揮発成分は１１５７μｇ／ｇであり、残留揮発成分による重量減少量は０．６重量％であった。
　本開示によれば、固体電解コンデンサの初期のＥＳＲを低く抑えることができる。よって、固体電解コンデンサ素子および固体電解コンデンサは、高い信頼性が求められる様々な用途に用いることができる。
　１，１１，２１，３１：固体電解コンデンサ、２，２２，３２：固体電解コンデンサ素子、３：樹脂外装体、４ａ：第１外部電極、４ｂ：中間電極層、４ｃ：コンタクト層、５ａ：第２外部電極、５ｂ：中間電極層、６：陽極体、７：誘電体層、８：固体電解質層、９：陰極体、１３：分離層、１４：陽極リード、１５：陰極リード、Ｃ１：第１カーボン層、Ｃ２：第２カーボン層、Ｅ：コンデンサ基本素子、Ｌ：積層体、Ｓ：基板、ｅ１：陽極体６の第１端部、ｅ２：陰極体９の第２端部、ｍ１：樹脂外装体３の第１主面、ｍ２：樹脂外装体３の第２主面、ｍ３：樹脂外装体３の第３主面、ｍ４：樹脂外装体３の第４主面、ＤＬ：積層方向、Ｄ１：第１方向、Ｄ２：第２方向

Claims (30)

  1. 　一次粒子の平均粒子径が４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である第１カーボン粒子を含み、
    　乾燥固形分に占める前記第１カーボン粒子の比率が２５体積％以上７５体積％以下である、固体電解コンデンサ用のカーボンペースト。
  2. 　前記第１カーボン粒子のジブチルフタレート吸油量は、８０ｍＬ／１００ｇ以下である、請求項１に記載の固体電解コンデンサ用のカーボンペースト。
  3. 　前記第１カーボン粒子のＢＥＴ比表面積は、３５ｍ２／ｇ以下である、請求項１または２に記載の固体電解コンデンサ用のカーボンペースト。
  4. 　前記第１カーボン粒子のｃ軸方向の結晶子の大きさＬｃは、１．５ｎｍ以上である、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用のカーボンペースト。
  5. 　バインダをさらに含み、
    　前記バインダは、熱可塑性樹脂および硬化性樹脂の少なくとも１つを含む、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用のカーボンペースト。
  6. 　前記バインダは、硬化性樹脂を含む、請求項５に記載の固体電解コンデンサ用のカーボンペースト。
  7. 　前記硬化性樹脂がエポキシ樹脂を含む、請求項６に記載の固体電解コンデンサ用のカーボンペースト。
  8. 　前記エポキシ樹脂が多官能エポキシ樹脂を含む、請求項７に記載の固体電解コンデンサ用のカーボンペースト。
  9. 　前記多官能エポキシ樹脂がテトラフェニロールエタン型樹脂である、請求項８に記載の固体電解コンデンサ用のカーボンペースト。
  10. 　前記エポキシ樹脂がビスフェノールＦ型エポキシ樹脂およびビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の少なくとも１つを含む、請求項７に記載の固体電解コンデンサ用のカーボンペースト。
  11. 　前記バインダは、ポリエステル樹脂をさらに含む、請求項５～１０のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ用のカーボンペースト。
  12. 　前記バインダに占める前記ポリエステル樹脂の比率は、６０質量％以下である、請求項１１に記載の固体電解コンデンサ用のカーボンペースト。
  13. 　前記バインダは、硬化剤をさらに含み、
    　前記硬化剤の反応開始温度は、１３０℃以上１５５℃以下である、請求項６～１２のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ用のカーボンペースト。
  14. 　前記バインダは、溶剤をさらに含み、
    　前記硬化剤の反応開始温度は、前記溶剤の揮発温度よりも高い、請求項１３に記載の固体電解コンデンサ用のカーボンペースト。
  15. 　陽極体、前記陽極体の表面に形成された誘電体層、および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コンデンサ基本素子と、
    　陰極体と、
    　前記コンデンサ基本素子と前記陰極体との間に配置される第１カーボン層とを備え、
    　前記第１カーボン層は、一次粒子の平均粒子径が４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である第１カーボン粒子を含み、
    　前記第１カーボン層に占める前記第１カーボン粒子の比率が２５体積％以上７５体積％以下である、固体電解コンデンサ素子。
  16. 　前記コンデンサ基本素子は、前記固体電解質層と前記第１カーボン層との間に配置された第２カーボン層を含み、
    　前記第２カーボン層は、一次粒子の平均粒子径が１００ｎｍより大きい第２カーボン粒子を含む、請求項１５に記載の固体電解コンデンサ素子。
  17. 　前記コンデンサ基本素子は、前記第１カーボン層と前記第２カーボン層との間に配置された金属粒子含有層を備える、請求項１６に記載の固体電解コンデンサ素子。
  18. 　前記第１カーボン層は、前記陰極体に接触しており、
    　前記コンデンサ基本素子と前記陰極体との間には、金属粒子含有層が介在しない、請求項１５～１７のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ素子。
  19. 　前記陰極体は、少なくとも金属箔を含む、請求項１５～１８のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ素子。
  20. 　前記金属箔は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、または銅合金を含む、請求項１９に記載の固体電解コンデンサ素子。
  21. 　前記陰極体は、前記金属箔と、前記金属箔の表面に形成された表面層とを備え、
    　前記表面層は、ニッケル、チタン、チタン化合物、および炭素質材料からなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項１９または２０に記載の固体電解コンデンサ素子。
  22. 　請求項１５～２１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。
  23. 　質量当たりの残留有機揮発成分が２０００μｇ／ｇ以下である、請求項２２に記載の固体電解コンデンサ。
  24. 　残留揮発成分による重量減少量が１．０重量％以下である、請求項２２に記載の固体電解コンデンサ。
  25. 　前記固体電解コンデンサ素子を含む複数の固体電解コンデンサ素子が積層された積層体を備える、請求項２２に記載の固体電解コンデンサ。
  26. 　前記積層体を封止する外装体と、第１外部電極と、第２外部電極と、をさらに備え、
    　前記複数の固体電解コンデンサ素子のそれぞれにおいて、前記陽極体は、互いに対向する一対の第１端部を有し、前記陰極体は、互いに対向する一対の第２端部を有し、
    　前記外装体は、第１主面と、前記第１主面の反対側の第２主面と、前記第１主面および前記第２主面と交差する第３主面と、前記第３主面の反対側の第４主面と、を有し、
    　前記複数の固体電解コンデンサ素子の前記陽極体の前記一対の第１端部の一方は、前記外装体の前記第１主面から露出し、前記第１外部電極と電気的に接続しており、
    　前記複数の固体電解コンデンサ素子の前記陰極体の前記一対の第２端部の一方は、前記外装体の前記第２主面、前記第３主面、および、前記第４主面のいずれかから露出し、前記第２外部電極と電気的に接続している、請求項２５に記載の固体電解コンデンサ。
  27. 　前記複数の固体電解コンデンサ素子の前記陽極体の前記一対の第１端部の他方は、前記外装体の前記第２主面から露出し、前記第１外部電極と電気的に接続しており、
    　前記陰極体の前記一対の第２端部は、前記外装体の前記第２主面から露出していない、請求項２６に記載の固体電解コンデンサ。
  28. 　前記複数の固体電解コンデンサ素子の前記陰極体の前記一対の第２端部の一方は、前記外装体の前記第３主面から露出し、前記第２外部電極と電気的に接続しており、
    　前記複数の固体電解コンデンサ素子の前記陰極体の前記一対の第２端部の他方は、前記外装体の前記第４主面から露出し、前記第２外部電極と電気的に接続している、請求項２７に記載の固体電解コンデンサ。
  29. 　前記積層体を封止する外装体と、第１外部電極と、第２外部電極と、をさらに備え、
    　前記複数の固体電解コンデンサ素子のそれぞれにおいて、前記陽極体は、互いに対向する一対の第１端部を有し、前記陰極体は、互いに対向する一対の第２端部を有し、
    　前記外装体は、第１主面と、前記第１主面と交差する第２主面と、前記第１主面の反対側の第３主面と、前記第２主面の反対側の第４主面と、を有し、
    　前記複数の固体電解コンデンサ素子の前記陽極体は、前記一対の第１端部の一方が、前記外装体の前記第１主面と前記第２主面から交互に露出するように積層され、前記一対の第１端部の前記一方は、前記第１外部電極と電気的に接続している、請求項２５に記載の固体電解コンデンサ。
  30. 　前記複数の固体電解コンデンサ素子の前記陰極体の前記一対の第２端部の一方は、前記外装体の前記第３主面から露出し、前記第２外部電極と電気的に接続しており、
    　前記複数の固体電解コンデンサ素子の前記陰極体の前記一対の第２端部の他方は、前記外装体の前記第４主面から露出し、前記第２外部電極と電気的に接続している、請求項２９に記載の固体電解コンデンサ。
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