WO2024058267A1 - 固体電解コンデンサ及び製造方法 - Google Patents

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WO2024058267A1
WO2024058267A1 PCT/JP2023/033684 JP2023033684W WO2024058267A1 WO 2024058267 A1 WO2024058267 A1 WO 2024058267A1 JP 2023033684 W JP2023033684 W JP 2023033684W WO 2024058267 A1 WO2024058267 A1 WO 2024058267A1
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foil
cathode
capacitance
solid electrolytic
acid
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PCT/JP2023/033684
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祐喜 大須賀
牧野 猛
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日本ケミコン株式会社
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    • H01G9/15Solid electrolytic capacitors

Definitions

  • the present invention relates to a solid electrolytic capacitor that contains a conductive polymer in the electrolyte and stores and discharges electric charge by obtaining capacitance through the dielectric polarization effect of a dielectric film, and a manufacturing method thereof.
  • a solid electrolytic capacitor is a passive element that stores and discharges charge using capacitance.
  • Solid electrolytic capacitors include valve metals such as tantalum or aluminum as anode and cathode bodies.
  • a dielectric film is formed on the surface of the anode body.
  • An electrolyte layer is interposed between the anode body and the cathode body. The electrolyte layer is in close contact with at least the dielectric film of the anode body and functions as a true cathode.
  • a conductive polymer may be used as the solid electrolyte.
  • Solid electrolytic capacitors containing a conductive polymer as an electrolyte have characteristics such as being small, large in capacity, and having low equivalent series resistance, as well as being easy to form into chips and suitable for surface mounting. Therefore, solid electrolytic capacitors containing conductive polymers as electrolytes are essential for downsizing, increasing functionality, and lowering costs of electronic devices.
  • PEDOT poly(3,4-ethylenedioxythiophene)
  • the solid electrolytic capacitor is regarded as a capacitor in which the capacitance of the anode body and the capacitance of the cathode body are connected in series.
  • the capacitance of the solid electrolytic capacitor becomes equal to the capacitance of the anode body, making it possible to further increase the capacitance of the solid electrolytic capacitor.
  • solid electrolytic capacitors that use both a conductive polymer and an electrolytic solution as an electrolyte have been proposed to include both etching pits and an inorganic conductive layer (for example, see Patent Document 3).
  • the inorganic conductive layer is formed so as to reach the inside of the etching pit of the cathode foil, the surface of the inorganic conductive layer also has irregularities that mimic the irregularities of the cathode foil.
  • the convex portions of the inorganic conductive layer come into contact with the conductive polymer and prevent the electrolyte from entering.
  • the electrolytic solution soaks into the recesses of the inorganic conductive layer.
  • the ESR of the solid electrolytic capacitor is reduced by suppressing a decrease in adhesion between the conductive polymer and the inorganic conductive layer and suppressing an increase in interfacial resistance.
  • JP2000-114109 Japanese Patent Publication No. 59-167009 International Publication 2016/174806
  • FIG. 1 is a logarithmic graph showing the relationship between ESR and frequency. As shown in the logarithmic graph indicated by the dotted line in FIG. 1, ideally, the ESR in the capacitive region before the self-resonant frequency gradually decreases as the frequency increases. This ESR decreases more slowly with respect to frequency as the frequency band becomes higher. The relationship between ESR and frequency becomes flat until the self-resonant frequency is reached.
  • the hump region 1 is a region where the degree of decrease in ESR with respect to this frequency once slows down, the relationship between ESR and frequency becomes nearly flat, and then the degree of decrease in ESR with respect to frequency becomes steep again.
  • the hump region 1 appears conspicuously when various conditions are applied, assuming the existence of a conductive layer and a conductive polymer on the cathode foil.
  • the present invention was proposed to solve the above problems, and its purpose is to provide a solid electrolytic capacitor with low ESR and a manufacturing method even when a conductive layer is formed on a cathode foil. It is in.
  • resistance Rp is generated within the cathode body due to contact between the conductive layer and the conductive polymer, and theoretically, this resistance Rp generates a hump region 1 in the relationship between ESR and frequency. It was found that the ESR was increased in the capacitive region including the 100 kHz band, except for frequencies below 1 kHz. As a result of further intensive research, the present inventors have found that by generating a capacitance Cp in parallel with the resistance Rp, the hump region 1 can be reduced, and in particular, when the capacitance Cp is set to 20 ⁇ F/cm 2 or more. It was found that the decrease in the hump region 1 spreads to the 100 kHz band and the ESR decreases.
  • the solid electrolytic capacitor of the present embodiment was created based on this knowledge, and includes an anode body made of a valve metal and having a dielectric film, and a cathode foil made of a valve metal. and a cathode body including a conductive layer formed on the cathode foil, and an electrolyte layer including a conductive polymer interposed between the anode body and the cathode body and in contact with at least the conductive layer.
  • the cathode foil has a foil capacitance of 20 ⁇ F/cm 2 or more.
  • the cathode foil may include an etching layer formed of etching pits and a dielectric film formed on the surface of the foil.
  • the foil capacitance of the cathode foil may be set to 20 ⁇ F/cm 2 or more depending on the area magnification of the cathode foil due to the etching layer and the thickness of the dielectric film.
  • Part or all of the etching pit may have a deep region that is not in contact with the conductive layer. In areas where the conductive layer is not in contact, the conductive polymer and the cathode foil can be brought into contact instead.
  • the hump region 1 in the relationship between ESR and frequency increases.
  • the conductive layer may be a vapor deposited layer that contacts at least the cathode foil.
  • a vapor-deposited layer as the conductive layer, a region not in contact with the conductive layer is likely to occur deep in part or all of the etching pit.
  • the conductive layer may include titanium carbide.
  • the electrolyte layer may be formed by adhering the conductive polymer in a solution or dispersion of the conductive polymer.
  • the cathode foil may have a foil capacitance of 250 ⁇ F/cm 2 or less. Further, if the etching layer has a surface enlargement ratio that produces a foil capacitance of 500 ⁇ F/cm 2 or less, the possibility that an increase in ESR due to brittleness of the cathode foil will cancel out the effect of reducing the bump region 1 is reduced.
  • the electrolyte layer may contain an electrolyte.
  • the hump region 1 is smaller than when there is no electrolyte, and by setting the foil capacitance of the cathode foil to 20 ⁇ F/cm 2 or more, it becomes easier to achieve low ESR.
  • the electrolytic solution may contain 25 wt% or more of ethylene glycol based on the entire solvent of the electrolytic solution.
  • the electrolytic solution may have a solvent composed of both ⁇ -butyrolactone and sulfolane.
  • the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor of this embodiment includes forming a conductive layer on a cathode foil made of a valve metal and having a foil capacitance of 20 ⁇ F/cm 2 or more to form a cathode body. and an electrolyte layer forming step of forming an electrolyte layer containing a conductive polymer in contact with at least the conductive layer between the anode body having a dielectric film and the cathode body.
  • the ESR of a solid electrolytic capacitor including a cathode body on which a conductive layer is formed can be kept low.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross section of a cathode body. 3 is a logarithmic graph showing actual measurement results of the relationship between ESR and frequency in Examples 2 and 5. 7 is a graph showing the relationship between cathode foil capacitance and ESR for a series in which the conductive layer is TiC and a series in which the conductive layer is TiN.
  • a solid electrolytic capacitor is a passive element that obtains capacitance through the dielectric polarization effect of a dielectric film and stores and discharges charge.
  • This solid electrolytic capacitor includes an anode body and a cathode body each having a dielectric film formed on its surface. The anode body and the cathode body are arranged to face each other.
  • a separator is interposed between the anode body and the cathode body to prevent a short circuit between the anode body and the cathode body.
  • the anode body and the cathode body have, for example, a strip-shaped foil shape, and are wound so that the strip is rounded in the longitudinal direction with a separator in between.
  • An electrolyte layer is in close contact with at least a portion of the dielectric film of the anode body and is interposed between the anode body and the cathode body.
  • the electrolyte layer contains a conductive polymer.
  • the conductive polymer is a self-doped conjugated polymer doped with an intramolecular dopant, or a conjugated polymer doped with an external dopant molecule. By arranging this conductive polymer so as to be continuous between the dielectric film and the cathode body, a capacitance on the anode side is generated between the anode body, the dielectric film, and the conductive polymer.
  • Conjugated polymers are obtained by chemical oxidative polymerization or electrolytic oxidative polymerization of monomers having ⁇ -conjugated double bonds or derivatives thereof.
  • conjugated polymer known ones can be used without particular limitation. Examples include polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, polyacetylene, polyphenylene, polyphenylene vinylene, polyacene, polythiophene vinylene, and the like. These conjugated polymers may be used alone, two or more types may be combined, or a copolymer of two or more types of monomers may be used.
  • conjugated polymers formed by polymerizing thiophene or its derivatives are preferred, and 3,4-ethylenedioxythiophene (i.e., 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1 , 4] dioxine), 3-alkylthiophene, 3-alkoxythiophene, 3-alkyl-4-alkoxythiophene, 3,4-alkylthiophene, 3,4-alkoxythiophene, or a conjugated polymer in which a derivative thereof is polymerized. is preferred.
  • 3,4-ethylenedioxythiophene i.e., 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1 , 4] dioxine
  • 3-alkylthiophene 3-alkoxythiophene
  • 3-alkyl-4-alkoxythiophene 3-alkyl-4-alkoxythiophene
  • 3,4-alkylthiophene 3,4-alkoxythiophene
  • the thiophene derivative is preferably a compound selected from thiophenes having substituents at the 3- and 4-positions, and the substituents at the 3- and 4-positions of the thiophene ring form a ring together with the carbon atoms at the 3- and 4-positions. It's okay.
  • the alkyl group or alkoxy group has 1 to 16 carbon atoms.
  • a polymer of 3,4-ethylenedioxythiophene called EDOT, ie, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) called PEDOT.
  • a substituent may be added to 3,4-ethylenedioxythiophene.
  • alkylated ethylenedioxythiophene to which an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is added as a substituent may be used.
  • alkylated ethylenedioxythiophene examples include methylated ethylenedioxythiophene (i.e., 2-methyl-2,3-dihydro-thieno[3,4-b][1,4]dioxin), ethylated ethylenedioxythiophene, oxythiophene (i.e., 2-ethyl-2,3-dihydro-thieno[3,4-b][1,4]dioxin), butylated ethylenedioxythiophene (i.e., 2-butyl-2,3-dihydro- Examples include thieno[3,4-b][1,4]dioxin), 2-alkyl-3,4-ethylenedioxythiophene, and the like.
  • methylated ethylenedioxythiophene i.e., 2-methyl-2,3-dihydro-thieno[3,4-b][1,4]dioxin
  • the dopant or external dopant molecule is an acceptor that easily accepts electrons or a donor that easily donates electrons to the conjugated polymer, and thereby the conductive polymer exhibits high conductivity.
  • Known dopants can be used without particular limitation. Dopants may be used alone or in combination of two or more. Further, polymers or monomers may be used.
  • dopants include inorganic acids such as polyanions, boric acid, nitric acid, and phosphoric acid, and organic acids such as acetic acid, oxalic acid, citric acid, tartaric acid, squaric acid, rhodizonic acid, croconic acid, salicylic acid, p-toluenesulfonic acid, 1,2-dihydroxy-3,5-benzenedisulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, borodisalicylic acid, bisoxalateborate acid, sulfonylimide acid, dodecylbenzenesulfonic acid, propylnaphthalenesulfonic acid, and butylnaphthalenesulfonic acid.
  • organic acids such as acetic acid, oxalic acid, citric acid, tartaric acid, squaric acid, rhodizonic acid, croconic acid, sal
  • the polyanion is, for example, a substituted or unsubstituted polyalkylene, a substituted or unsubstituted polyalkenylene, a substituted or unsubstituted polyimide, a substituted or unsubstituted polyamide, a substituted or unsubstituted polyester, and has an anion group.
  • examples include polymers consisting only of units, and polymers consisting of constitutional units having an anionic group and constitutional units not having anionic groups.
  • polyanions include polyvinylsulfonic acid, polystyrenesulfonic acid, polyallylsulfonic acid, polyacrylsulfonic acid, polymethacrylsulfonic acid, poly(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid), and polyisoprenesulfonic acid. , polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polymaleic acid, and the like.
  • the conductive polymer also contacts the cathode body.
  • the cathode body includes a cathode foil and a conductive layer.
  • the conductive layer is laminated on one or both sides of the cathode foil and is located at the outermost layer of the cathode body.
  • resistance Rp is generated on the cathode body side.
  • This resistance Rp is presumed to be, but not limited to, the contact resistance between the conductive polymer and the conductive layer, the volume resistance, and the contact resistance between the conductive layer and the cathode foil.
  • the resistance Rp of the cathode body generates a hump region 1 in the relationship between ESR and frequency. That is, the ESR is increased in the capacitive region including the 100 kHz band, excluding frequencies below 1 kHz.
  • a capacitance Cp is generated in parallel with this resistance Rp, the swelling of the bump region 1 can be suppressed. Therefore, a capacitance Cp is generated on the cathode body side as well.
  • the capacitance Cp on the cathode body side is not asymptotic to infinity, and the capacitance of the solid electrolytic capacitor is the combined capacitance of the anode side and the cathode side.
  • the surface of the cathode foil is enlarged by an etching layer with a large number of pits, and a dielectric film is formed.
  • This cathode foil is a long foil made of stretched valve metal.
  • Valve metals include aluminum, tantalum, niobium, niobium oxide, titanium, hafnium, zirconium, zinc, tungsten, bismuth, and antimony.
  • the purity of the cathode body is preferably 99% or more, but it may contain silicon, iron, copper, magnesium, zinc, etc.
  • the etching layer consists of tunnel-like pits or cavernous pits.
  • the tunnel-shaped etching pit is a hole dug in the thickness direction of the foil.
  • a tunnel-like pit may penetrate the foil, or it may be formed with a length that does not reach the center of the foil.
  • Tunnel-shaped etching pits are typically formed by passing a direct current in an acidic aqueous solution containing halogen ions, such as hydrochloric acid.
  • the diameter of the tunnel-shaped etching pit is further expanded by passing a direct current in an acidic aqueous solution such as nitric acid.
  • the surface-expanding layer becomes a spongy layer in which fine voids are arranged in a series of spaces.
  • These cavernous etching pits are formed by passing an alternating current in an acidic aqueous solution containing halogen ions, such as hydrochloric acid.
  • the dielectric film is formed on the uneven surface of the etching layer.
  • the dielectric film is an oxide film formed on the uneven surface layer of the surface-expanding layer.
  • the cathode foil is made of aluminum
  • the dielectric film is an aluminum oxide layer formed by oxidizing the uneven surface of the surface-expanding layer.
  • a voltage is applied to the cathode foil in a chemical conversion solution.
  • the chemical solution is a solution that does not have halogen ions, and includes, for example, a phosphoric acid-based chemical solution such as ammonium dihydrogen phosphate, a boric acid-based chemical solution such as ammonium borate, and an adipic acid-based chemical solution such as ammonium adipate. It is a liquid.
  • the dielectric film may be oxide particles separate from the cathode foil, and may be formed on the uneven surface of the etching layer using a vapor phase film formation method or a liquid phase film formation method.
  • vapor phase film formation methods include chemical vapor deposition (CVD) and physical vapor deposition (PVD), and examples of liquid phase film formation methods include plating and coating.
  • the cathode foil has a foil capacitance of 20 ⁇ F/cm 2 or more.
  • the foil capacitance is the capacitance that the cathode foil has.
  • the foil capacity of the cathode foil can be determined by cutting two test pieces of a specified area from the cathode foil, immersing the two test pieces facing each other in a capacitance measuring solution in a glass measuring tank, and using a capacitance meter. The value was twice the value measured using the same method.
  • the specified area is 1 cm 2
  • the capacitance measurement liquid is an aqueous ammonium adipate solution at 30°C
  • the capacitance meter is an LCR meter
  • the measurement conditions are an AC amplitude of 0.5 Vms and a measurement frequency of 120 Hz. .
  • the area magnification should be adjusted to 20 ⁇ F/cm 2 or more. do.
  • the bulge of the bump region 1 decreases, and the ESR of the solid electrolytic capacitor decreases in each frequency band.
  • the foil capacitance of the cathode foil becomes 20 ⁇ F/cm 2 or more, the ESR at 100 kHz clearly decreases.
  • the foil capacitance of the cathode foil is less than 20 ⁇ F/cm 2 , the overall degree of reduction in the bump region 1 is small, and the ESR reduction rate in high frequency bands including the 100 kHz band is low.
  • the foil capacitance of the cathode foil increases, the hump region 1 begins to disappear from low frequency levels, and the ESR begins to decrease from low frequency levels.
  • the foil capacitance of the cathode foil is preferably 500 ⁇ F/cm 2 or less, particularly preferably 250 ⁇ F/cm 2 or less. With a foil capacitance lower than 250 ⁇ F/cm 2 , the bulge in the bump region 1 has already been corrected to approach the ideal ESR curve, and a sufficient ESR reduction has been achieved, particularly in the 100 kHz band.
  • the foil capacity of the cathode foil exceeds 500 ⁇ F/cm 2 , it is necessary to deepen the etching layer in order to increase the surface area, and the remaining core portion of the cathode foil becomes thin.
  • the remaining core portion is an area that is not covered by the etching layer.
  • the strength of the cathode foil decreases. The decrease in strength of the cathode foil may cause cracks and voids to occur in the cathode foil, and the cracks and voids reduce the ESR reduction effect achieved by eliminating the bump region 1.
  • the conductive layer may be formed on the cathode foil on which the etching layer and dielectric film are formed.
  • the conductive layer may mainly contain an inorganic substance or an inorganic compound having higher conductivity than the dielectric film of the cathode foil.
  • This conductive layer may be formed by laminating a plurality of layers, and each layer may contain a different type of inorganic compound.
  • the thickness of the conductive layer is preferably 50 nm or more.
  • the inorganic substance or inorganic compound contained in the conductive layer may be composed mainly of an inorganic substance or an inorganic compound, and may contain an organic functional group such as a carboxyl group or a mixture, such as carbon black.
  • examples of the inorganic substance or inorganic compound include titanium, zirconium, tantalum, niobium, nitrides or carbides thereof, aluminum carbide, carbon materials, and composites or mixtures thereof.
  • the carbon material is fibrous carbon, carbon powder, or a mixture thereof.
  • Carbon powders include, for example, natural plant tissues such as coconut shells, synthetic resins such as phenol, activated carbon made from fossil fuels such as coal, coke, pitch, etc., Ketjen black, acetylene black, channel black, etc. These include carbon black, carbon nanohorn, amorphous carbon, natural graphite, artificial graphite, graphitized Ketjenblack, mesoporous carbon, etc.
  • the fibrous carbon include carbon nanotubes and carbon nanofibers.
  • the carbon nanotube may be a single-walled carbon nanotube with a single layer of graphene sheets, or a multi-walled carbon nanotube (MWCNT) with two or more layers of graphene sheets rolled coaxially to form a multilayered tube wall.
  • MWCNT multi-walled carbon nanotube
  • the inorganic compound contained in the conductive layer is preferably titanium carbide, which is a carbide of titanium.
  • titanium carbide which is a carbide of titanium.
  • the foil capacitance of the cathode foil is less than 20 ⁇ F/cm 2 , the entire bump region 1 will swell, and the ESR of the solid electrolytic capacitor will increase.
  • the foil capacitance of the cathode foil becomes 20 ⁇ F/cm 2 or more, the hump region 1 is completely eliminated and the ESR of the solid electrolytic capacitor is significantly reduced.
  • the conductive layer may be attached to the cathode foil by coating, vapor deposition, heat treatment, or the like.
  • the coating method is to apply a slurry containing an inorganic substance or inorganic compound, a binder, and a solvent to the cathode foil using a slurry casting method, a doctor blade method, a spray atomization method, etc. and dry it, and if necessary, press the cathode foil to adhere the conductive layer.
  • Deposition methods include vacuum arc deposition, sputter deposition, and electron beam deposition.
  • powder of an inorganic substance or inorganic compound is attached to the surface of the cathode foil and sintered.
  • a voltage is applied to a material source in a vacuum chamber to melt and evaporate it, the evaporated material source is reacted with a reaction gas, and the material source that has reacted with the reaction gas is deposited on a cathode foil.
  • a target is placed and a plasma is generated in an environment filled with a reactive gas. While the material source is ejected from the target, the ejected material source is reacted with a reactive gas, and the material that has reacted with the reactive gas is removed. The source is deposited on the cathode foil.
  • a material source is irradiated with an electron beam in a vacuum chamber to melt and evaporate it, the evaporated material source is reacted with a reaction gas, and the material source reacted with the reaction gas is deposited on a cathode foil.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a cross section of the cathode body.
  • the conductive layer region 31 that is the region of the conductive layer, that is, an uncontact region.
  • a non-contact area 22 is generated.
  • a cathode-side dielectric film 33 is also formed in the non-contact area 22 of the pit 21 . Particles of conductive polymer enter the non-contact region 22 instead of the conductive layer region 31, and contact between the conductive polymer region 32, which is a conductive polymer region, and the cathode-side dielectric film 33 can also be realized. .
  • the conductive layer it is preferable to form the conductive layer so that the conductive polymer and electrolyte can penetrate into the pits 21 and so that the conductive layer regions 31 do not block the pits 21.
  • the conductive layer is such that the conductive polymer or electrolyte can penetrate into the pit 21 through the conductive layer region 31.
  • the particle size of the inorganic substance or inorganic compound is increased or the density is adjusted so that the pores between the inorganic substances or inorganic compounds constituting the conductive layer are larger than those of the conductive polymer or electrolyte.
  • the solid electrolytic capacitor in which the non-contact area 22 is generated is provided with a cathode foil having a foil capacitance of 20 ⁇ F/cm 2 or more.
  • the method for providing the non-contact area 22 is preferably based on a vapor deposition method when forming the conductive layer.
  • a vapor deposition method when forming the conductive layer.
  • the etching layer is formed by cavernous pits 21. If the pits 21 are cavernous and have a complicated hole shape, it becomes even more difficult for the particles of the inorganic substance or inorganic compound to reach the deep part of the etching layer.
  • the diameter of the cavernous pit 21 is preferably equal to or smaller than that of the inorganic substance or inorganic compound, and preferably 1 ⁇ m or less. More preferably, the diameter of the cavernous pit 21 is 50 to 300 nm. This further reduces the possibility that the inorganic substance or inorganic compound will reach the deepest part of the cavernous pit.
  • a non-contact region 22, which is a region not in contact with the conductive layer region 31, is created deep in part or all of the pits 21 of the etching layer, and the method for forming the conductive layer is vapor deposition. Not limited to.
  • Such a solid electrolytic capacitor is manufactured as follows. That is, an anode body and a cathode body are respectively produced by an anode body forming process and a cathode body forming process. A separator is sandwiched between an anode body and a cathode body in the form of a band foil, and the separator is wound between the anode body and the cathode body, thereby producing a cylindrical wound body formed of the anode foil, the cathode foil, and the separator.
  • a capacitor element is formed by depositing a conductive polymer inside the wound body. The capacitor element is inserted into a bottomed cylindrical outer case, and the open end of the outer case is sealed with a sealing body by crimping. After the aging process, the manufacturing of the solid electrolytic capacitor is completed.
  • a conductive polymer liquid In the step of attaching the conductive polymer, it is preferable to prepare a conductive polymer liquid and impregnate the wound body with the conductive polymer.
  • a hump region 1 in the relationship between ESR and frequency occurs significantly. Therefore, a preferred embodiment is to include a cathode body with a foil capacitance of 20 ⁇ F/cm 2 or more.
  • the conductive polymer liquid has conductive polymer particles or powder dispersed or dissolved therein.
  • Conductive polymers are produced by electrolytic polymerization or chemical polymerization.
  • chemical polymerization a solution containing a monomer that becomes a monomer unit of a conductive polymer is mixed with an oxidizing agent and subjected to a polymerization reaction.
  • the oxidizing agent may be any known compound that releases a dopant, including trivalent iron such as iron(III) p-toluenesulfonate, iron(III) naphthalenesulfonate, and iron(III) anthraquinonesulfonate.
  • Salts or peroxodisulfates such as peroxodisulfate, ammonium peroxodisulfate, sodium peroxodisulfate, etc.
  • Polymerization temperature there is no strict limit to the polymerization temperature, but it is generally in the range of 10 to 200°C. Polymerization time generally ranges from 10 minutes to 30 hours.
  • a monomer that becomes a monomer unit of a conductive polymer and a supporting electrolyte are mixed and subjected to a polymerization reaction using a constant potential method, a constant current method, or a potential sweep method.
  • the supporting electrolyte includes at least one compound selected from the group consisting of borodisalicylic acid and borodisalicylate.
  • salts include alkali metal salts such as lithium salts, sodium salts, and potassium salts; alkylammonium salts such as ammonium salts, ethylammonium salts, and butylammonium salts; dialkylammonium salts such as diethylammonium salts and dibutylammonium salts; and triethylammonium salts. , trialkylammonium salts such as tributylammonium salts, and tetraalkylammonium salts such as tetraethylammonium salts and tetrabutylammonium salts.
  • a potential of 1.0 to 1.5 V with respect to the reference electrode is suitable; when using the constant current method, a current value of 1 to 10,000 ⁇ A/cm 2 is suitable;
  • the sweep method it is preferable to sweep the range of 0 to 1.5 V with respect to the reference electrode at a rate of 5 to 200 mV/sec.
  • the polymerization temperature is generally in the range of 10 to 60°C.
  • Polymerization time generally ranges from 10 minutes to 30 hours.
  • the solvent to which the monomer and oxidizing agent or supporting electrolyte are added can dissolve the desired amount of monomer and supporting electrolyte, and any solvent that does not have a negative effect on the electrolytic polymerization can be used without particular limitation.
  • the solvent includes water, methanol, ethanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, acetonitrile, butyronitrile, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ⁇ -butyrolactone, methyl acetate, ethyl acetate, methyl benzoate, benzoate.
  • Examples include ethyl acid, ethylene carbonate, propylene carbonate, nitromethane, nitrobenzene, sulfolane, and dimethylsulfolane. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the conductive polymer liquid is obtained by purifying the solution after electrolytic polymerization or chemical polymerization by ultrafiltration, cation exchange, anion exchange, etc. to remove residual monomers and impurities. It is prepared by dispersing or dissolving it in a solution.
  • the solvent for the conductive polymer liquid only needs to disperse or dissolve the conductive polymer, and is preferably water or a mixture of water and an organic solvent.
  • the organic solvent include polar solvents, alcohols, esters, hydrocarbons, carbonate compounds, ether compounds, chain ethers, heterocyclic compounds, and nitrile compounds.
  • Examples of the polar solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, and the like.
  • Examples of alcohols include methanol, ethanol, propanol, butanol, and the like.
  • Examples of esters include ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, and the like.
  • Examples of hydrocarbons include hexane, heptane, benzene, toluene, xylene, and the like.
  • Examples of carbonate compounds include ethylene carbonate and propylene carbonate.
  • Examples of the ether compound include dioxane and diethyl ether.
  • Examples of the chain ethers include ethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol dialkyl ether, polyethylene glycol dialkyl ether, and polypropylene glycol dialkyl ether.
  • Examples of the heterocyclic compound include 3-methyl-2-oxazolidinone and the like.
  • Examples of the nitrile compound include acetonitrile, glutarodinitrile, methoxyacetonitrile, propionitrile, benzonitrile, and the like.
  • the pH of the conductive polymer liquid may be adjusted, and polyhydric alcohol and various additives may be added as necessary.
  • the pH adjuster include ammonia water, sodium hydroxide, primary amine, secondary amine, and tertiary amine.
  • polyhydric alcohols include sorbitol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyoxyethylene glycol, glycerin, polyglycerin, polyoxyethylene glycerin, xylitol, erythritol, mannitol, dipentaerythritol, pentaerythritol, or two types thereof. Combinations of the above may be mentioned.
  • polyhydric alcohol Since polyhydric alcohol has a high boiling point, it remains in the electrolyte layer even after the object to be adhered is impregnated with the conductive polymer liquid and dried, thereby reducing the ESR and improving the withstand voltage of the electrolytic capacitor.
  • additives include organic binders, surfactants, dispersants, antifoaming agents, coupling agents, antioxidants, and ultraviolet absorbers.
  • the temperature environment in the drying process is, for example, 40°C or more and 200°C or less
  • the drying time is, for example, in the range of 3 minutes or more and 180 minutes or less.
  • the drying step may be repeated multiple times. It may be dried in a reduced pressure environment, for example, the pressure is reduced from 5 kPa to 100 kPa.
  • the drying process may be divided into a preliminary drying process and a main drying process.
  • a conductive polymer solution may be applied by dropping or spraying.
  • the conductive polymer is formed in the electrolytic capacitor by immersing the wound body in a solution of the monomer that becomes the monomer unit of the conductive polymer and an oxidizing agent or supporting electrolyte, and producing it through a polymerization reaction. You may also do so.
  • An electrolytic solution may be added to the electrolyte layer.
  • the electrolyte layer is composed of a conductive polymer and an electrolyte solution, and the electrolyte solution is filled so as to fill the gap between the dielectric film and the conductive polymer.
  • the electrolytic solution is a mixed solution in which a solute is dissolved in a solvent, and additives are added as necessary.
  • the electrolytic solution may contain only a solvent without containing a solute, or may be a mixed solution of a solvent and an additive.
  • the solvent for the electrolytic solution examples include protic organic polar solvents and aprotic organic polar solvents, which may be used alone or in combination of two or more.
  • the solute of the electrolytic solution includes an anion component and a cation component.
  • the solute is typically a salt of an organic acid, a salt of an inorganic acid, or a salt of a complex compound of an organic acid and an inorganic acid, and is used alone or in combination of two or more types.
  • the acid serving as an anion and the base serving as a cation may be added separately to the solvent.
  • protic organic polar solvent examples include monohydric alcohols, polyhydric alcohols, and oxyalcohol compounds.
  • monohydric alcohols include ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, cyclobutanol, cyclopentanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, and the like.
  • polyhydric alcohols and oxyalcohol compounds examples include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, polyglycerin, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methoxypropylene glycol, dimethoxypropanol, alkylene of polyhydric alcohols such as polyethylene glycol and polyoxyethylene glycerin.
  • examples include oxide adducts.
  • aprotic organic polar solvent that is the solvent
  • sulfone type amide type, lactone type, cyclic amide type, nitrile type, and sulfoxide type.
  • sulfone type include dimethylsulfone, ethylmethylsulfone, diethylsulfone, sulfolane, 3-methylsulfolane, and 2,4-dimethylsulfolane.
  • Amides include N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, N-ethylformamide, N,N-diethylformamide, N-methylacetamide, N,N-dimethylacetamide, N-ethylacetamide, N,N- Examples include diethylacetamide and hexamethylphosphoric amide.
  • lactones and cyclic amide compounds include ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -valerolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, isobutylene carbonate, and the like.
  • nitriles include acetonitrile, 3-methoxypropionitrile, glutaronitrile, and the like.
  • the sulfoxide type include dimethyl sulfoxide and the like.
  • ethylene glycol and glycerin are preferable as the solvent.
  • Ethylene glycol and glycerin cause a change in the higher-order structure of the conductive polymer, resulting in good initial ESR characteristics and also good high-temperature characteristics.
  • changes in the higher order structure of the conductive polymer in the pits of the cathode foil and the conductive polymer near the conductive layer improve the adhesion between the conductive polymer and the conductive layer and increase the effect of drawing out the capacity of the cathode foil. Therefore, the initial ESR characteristics are good.
  • the amount of ethylene glycol in the solvent is 25 wt% or more.
  • Other solvents such as ⁇ -butyrolactone or sulfolane may be included as long as ethylene glycol accounts for 25 wt% or more in the solvent.
  • ⁇ -butyrolactone or sulfolane As a solvent, it is preferable to use a solvent composed of ⁇ -butyrolactone and sulfolane rather than ⁇ -butyrolactone alone or sulfolane alone.
  • the ESR of a solid electrolytic capacitor is lower when a solvent is composed of both ⁇ -butyrolactone and sulfolane than when the solvent is composed only of ⁇ -butyrolactone or only sulfolane.
  • Organic acids that serve as anionic components as solutes include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, adipic acid, benzoic acid, toluic acid, Enanthic acid, malonic acid, 1,6-decanedicarboxylic acid, 1,7-octanedicarboxylic acid, azelaic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, tridecanedioic acid, t-butyladipic acid, 11-vinyl-8-octadecene Examples include carboxylic acids such as diacids, resorcinic acid, phloroglucic acid, gallic acid, gentisic acid, protocatechuic acid, pyrocatechuic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid, phenols,
  • examples of inorganic acids include boric acid, phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, carbonic acid, silicic acid, and the like.
  • examples of complex compounds of organic acids and inorganic acids include borodisalicylic acid, borodisoxalic acid, borodiglycolic acid, borodismalonic acid, borodisuccinic acid, borodiadipic acid, borodiazelaic acid, borodisbenzoic acid, borodismaleic acid, borodisilactic acid, borodimalic acid, Examples include boroditartaric acid, borodicitric acid, borodiphthalic acid, borodi(2-hydroxy)isobutyric acid, borodiresorcic acid, borodimethylsalicylic acid, borodinaphthoic acid, borodimandelic acid, and borodi(3-hydroxy)propionic acid.
  • Examples of at least one salt of an organic acid, an inorganic acid, or a composite compound of an organic acid and an inorganic acid include ammonium salts, quaternary ammonium salts, quaternized amidinium salts, amine salts, sodium salts, potassium salts, etc. can be mentioned.
  • Examples of the quaternary ammonium ion of the quaternary ammonium salt include tetramethylammonium, triethylmethylammonium, and tetraethylammonium.
  • Examples of the quaternized amidinium include ethyldimethylimidazolinium and tetramethylimidazolinium.
  • amine salts include salts of primary amines, secondary amines, and tertiary amines.
  • Primary amines include methylamine, ethylamine, propylamine, etc.
  • Secondary amines include dimethylamine, diethylamine, ethylmethylamine, dibutylamine, etc.
  • Tertiary amines include trimethylamine, triethylamine, tributylamine, ethyldimethylamine, Examples include ethyldiisopropylamine.
  • Additives include alkylene oxide adducts of polyhydric alcohols such as polyethylene glycol and polyoxyethylene glycerin, complex compounds of boric acid and polysaccharides (mannitol, sorbitol, etc.), and complex compounds of boric acid and polyhydric alcohols.
  • boric acid esters nitro compounds (o-nitrobenzoic acid, m-nitrobenzoic acid, p-nitrobenzoic acid, o-nitrophenol, m-nitrophenol, p-nitrophenol, p-nitrobenzyl alcohol, etc.), phosphorus Examples include acid esters. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the additive added is not particularly limited, but it is preferably added to an extent that does not deteriorate the characteristics of the solid electrolytic capacitor, for example, 30 wt % or less of the electrolyte.
  • the anode body is also a foil body made of stretched valve metal, and the purity is preferably 99.9% or more.
  • a surface expanding layer is formed on one or both sides of the foil of the anode body.
  • the surface expanding layer may be a sintered layer obtained by sintering valve metal powder, or a vapor deposition layer obtained by vapor depositing valve metal particles. Examples of sintering and vapor deposition methods include atomic layer deposition, vapor deposition, and powder sintering additive manufacturing. That is, the surface-expanding layer may have a porous structure consisting of dense powder or voids between particles, in addition to tunnel-like pits or cavernous pits.
  • a dielectric film is formed on the uneven surface of the surface-expanding layer of the anode body by a chemical conversion treatment, a vapor phase deposition method, or a liquid phase deposition method.
  • the separator is made of cellulose such as kraft, manila hemp, esparto, hemp, rayon, etc., mixed papers of these, polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate and their derivatives, polytetrafluoroethylene resin, polyfluoride.
  • Polyamide resins such as vinylidene resins, vinylon resins, aliphatic polyamides, semi-aromatic polyamides, and fully aromatic polyamides, polyimide resins, polyethylene resins, polypropylene resins, trimethylpentene resins, polyphenylene sulfide resins, acrylic resins, and polyvinyl An alcohol resin or the like can be used, and these resins can be used alone or in combination. However, if short circuit between the anode body and the cathode body can be prevented and the conductive polymer and electrolyte can be retained, the separator can be eliminated.
  • the solid electrolytic capacitor may be a laminated type in which an electrolyte layer and a cathode body are laminated on a flat anode body.
  • the capacitor element is not only a flat plate type without an exterior packaging, but also is sealed by covering the capacitor element with a laminate film, or by molding, dip coating, or printing a resin such as a heat-resistant resin or an insulating resin.
  • the ESR in the capacitive region before the self-resonant frequency gradually decreases as the frequency increases in a logarithmic graph. This ESR decreases more slowly with respect to frequency as the frequency band becomes higher. The relationship between ESR and frequency becomes flat until the self-resonant frequency is reached.
  • the hump region 1 is a region where the degree of decrease in ESR with respect to this frequency once slows down, the relationship between ESR and frequency becomes nearly flat, and then the degree of decrease in ESR with respect to frequency becomes steep again.
  • the hump region 1 appears conspicuously when there is a non-contact region 22 where the conductive layer and the deep part of part or all of the etching pit are not in contact with each other. That is, the degree of decrease in ESR slows down significantly, and the flat region of ESR becomes longer.
  • the bump region 1 appears prominently when a conductive polymer electrolyte layer is formed using a conductive polymer liquid. Further, the hump region 1 appears conspicuously in a solid electrolytic capacitor that does not use an electrolytic solution.
  • ] of the cathode foil in the capacitive region before the self-resonant frequency decreases in proportion to the frequency in the logarithmic graph.
  • the degree of decrease in ESR that has been slowed down due to the occurrence of the bump region 1 can be increased. That is, the bump region 1 can be eliminated. Then, the ESR up to the self-resonant frequency can be lowered overall.
  • Examples 1 to 5 Solid electrolytic capacitors of Examples 1 to 5, Comparative Example 1, and Reference Examples 1 and 2 were produced as follows.
  • the anode foil was a strip-shaped aluminum foil that was stretched into a long length and had a thickness of 110 ⁇ m.
  • the surface of the anode foil was enlarged by AC etching.
  • spongy etched pits were formed by passing an alternating current through the aluminum foil in an aqueous solution containing hydrochloric acid.
  • a dielectric film was formed on the surface of the foil of the anode body by chemical conversion treatment.
  • the cathode foil was a strip-shaped aluminum foil that was stretched into a long length and had a thickness of 50 ⁇ m.
  • An etching layer was also formed on the cathode foil in order to generate a foil capacitance Cp of 10 to 250 ⁇ F/cm 2 depending on each solid electrolytic capacitor, and a dielectric film was formed on the uneven surface of the etching layer.
  • an etching layer consisting of spongy etching pits was formed.
  • Titanium carbide TiC was laminated on each cathode foil as a conductive layer.
  • TiC was laminated to a thickness of 110 nm on the cathode foil by vacuum arc evaporation. Further, TiC was laminated so that a non-contact region 22 was generated deep in the pit 21.
  • the cathode foil was immersed in an acidic aqueous solution containing hydrochloric acid as the main electrolyte to enlarge both sides of the aluminum foil.
  • a voltage corresponding to the thickness of the dielectric film was applied in an aqueous solution of ammonium dihydrogen phosphate.
  • the separator was made of Manila hemp.
  • the separator was made of special nylon fiber. The produced wound body was energized with a current density of 2.5 mA/cm 2 in an aqueous ammonium dihydrogen phosphate solution with a liquid temperature of 90 ° C. After reaching a formation voltage of 56 V, it was held for 15 minutes. .
  • Conductive polymers were attached to the wound bodies of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 by impregnating them with conductive polymer liquid.
  • the conductive polymer liquid is made by dispersing poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT/PSS) doped with polystyrene sulfonic acid (PSS) in water. PEDOT/PSS is added at a rate of 1.2 wt% to the entire conductive polymer liquid. Ethylene glycol is added to the conductive polymer liquid at a rate of 10 wt% based on the entire conductive polymer liquid.
  • the conductive polymer liquid was impregnated into the wound body for 5 minutes at room temperature and in a reduced pressure environment. The impregnation process was performed twice in total. After each impregnation step, the wound body was dried by allowing it to stand for 30 minutes in a temperature environment of 150°C.
  • a conductive polymer was produced and attached to the wound bodies of Reference Examples 1 and 2 by chemical polymerization.
  • the wound body was immersed in a mixed solution containing 3,4-ethylenedioxythiophene monomer and iron(III) p-toluenesulfonate as an oxidizing agent for releasing a dopant, and a polymerization reaction was caused.
  • the polymerization temperature was 150°C and the polymerization time was 30 minutes.
  • Example 1 the wound body to which the conductive polymer was attached was further impregnated with an electrolytic solution.
  • the electrolytic solution was prepared by adding ammonium azelate to ethylene glycol.
  • no electrolyte was used in combination.
  • Each of the produced capacitor elements was housed in a cylindrical case, and the opening of the cylindrical case was sealed with a sealing body.
  • a voltage was applied to each solid electrolytic capacitor to perform aging treatment.
  • solid electrolytic capacitors having a rated voltage of 35 WV, a rated capacity of 56 ⁇ F, a diameter of 6.3 mm, and a height of 6.1 mm were manufactured as Examples 1 to 5 and Comparative Example 1. Further, as Reference Examples 1 and 2, solid electrolytic capacitors having a rated voltage of 25 WV and a rated capacity of 47 ⁇ F were manufactured.
  • ESR measurement The ESR of Examples 1 to 5, Comparative Example 1, and Reference Examples 1 and 2 was measured. ESR was measured by connecting the terminals of an LCR meter to the anode body and cathode body, and setting the ambient temperature to 20° C. and the measurement frequency to 100 kHz as measurement conditions. The measurement results are shown in Table 1 below. The ESR measurement results are shown in Table 1 below along with the foil capacity of each cathode foil. In addition, two test pieces of a specified area were cut out from the cathode foil, and the two test pieces were placed facing each other and immersed in a capacitance measurement liquid in a glass measurement tank, and the value was measured using a capacitance meter. The double value was taken as the foil capacity of each cathode foil.
  • the specified area was 1 cm 2
  • the capacitance measurement liquid was a 30° C. ammonium adipate aqueous solution
  • the capacitance meter was an LCR meter
  • the measurement conditions were an AC amplitude of 0.5 Vms and a measurement frequency of 120 Hz.
  • the ESR of the solid electrolytic capacitors of Examples 1 to 5 was suppressed to be lower than that of Comparative Example 1.
  • the foil capacitance of the cathode foil was 20 ⁇ F/cm 2 or more.
  • the foil capacitance of the cathode foil was 40 ⁇ F/cm 2 or more and 250 ⁇ F/cm 2 or less
  • the ESR decreased to the minimum.
  • ESR is reduced by setting the foil capacitance of the cathode foil to 20 ⁇ F/cm 2 or more. It was confirmed that the effect was significant.
  • Example 6 and 7 Solid electrolytic capacitors of Examples 6 and 7 were produced as follows. Examples 6 and 7 differ from Examples 1 to 5 in that no electrolyte was used in combination. Except for not using an electrolytic solution, the solid electrolytic capacitors of Examples 6 and 7 had the same configuration and composition as Example 1, and were manufactured using the same manufacturing method and under the same conditions.
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 6 was 150 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of Example 7 was 20 ⁇ F/cm 2 .
  • ESR measurement ESR measurements of Examples 6 and 7 were performed.
  • the ESR measurement method and measurement conditions are the same as in Example 1.
  • the ESR measurement results are shown in Table 2 below along with the foil capacity of each cathode foil.
  • Example 5 in which the foil capacitance Cp is 20 [ ⁇ F/cm 2 ] is shown in a logarithmic graph G1
  • Example 2 in which the foil capacitance Cp is 150 [ ⁇ F/cm 2 ] is shown in a logarithmic graph G2. has been done.
  • a hump region 1 occurs in a range from 1 kHz to 100 kHz.
  • This hump region 1 is less bulged in the logarithmic graph G2 than in the logarithmic graph G1. That is, it can be confirmed that the larger the foil capacitance Cp of the cathode foil, the more the hump region 1 is eliminated and the ESR is reduced.
  • the ESR follows the change in the impedance magnitude. You can see that it changes as follows. Therefore, it can be confirmed that the degree of decrease in ESR, which had slowed down due to the occurrence of the bump region 1, has returned to a large extent in accordance with the magnitude of impedance. In other words, it can be confirmed that the hump region 1 tends to disappear.
  • the magnitude of impedance is
  • 1/(2 ⁇ fCp), and if the foil capacitance Cp of the cathode foil is increased, the frequency at which resistance Rp>
  • a frequency of 100 kHz it can be confirmed that the ESR reduction effect by the foil capacitance Cp of the cathode foil in parallel with the resistor Rp is significant at 20 ⁇ F/cm 2 or more.
  • Example 8 to 12 Solid electrolytic capacitors of Examples 8 to 12 and Comparative Example 2 were produced as follows. In Examples 1 to 5, a conductive layer containing titanium carbide TiC was laminated on the cathode foil, whereas in Examples 8 to 12 and Comparative Example 2, a conductive layer containing titanium nitride TiN was laminated on the cathode foil. The difference is that Except for the type of inorganic compound contained in the conductive layer, the solid electrolytic capacitors of Examples 8 to 12 had the same configuration and composition as Examples 1 to 5, and were manufactured using the same manufacturing method and under the same conditions.
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 8 was 250 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 9 was 150 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 10 was 50 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 10 was 50 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 11 was 40 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 12 was 20 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Comparative Example 2 was 10 ⁇ F/cm 2 .
  • ESR measurement The ESR of Examples 8 to 12 and Comparative Example 2 was measured.
  • the ESR measurement method and measurement conditions are the same as in Example 1.
  • the ESR measurement results are shown in Table 3 below along with the foil capacity of each cathode foil.
  • FIG. 4 based on Table 3, a graph was created in which the conductive layer was divided into a TiC series and a TiN series, with the horizontal axis representing the cathode foil capacitance and the vertical axis representing the ESR.
  • the plots with open circles are the TiC series
  • the plots with filled circles are the TiN series.
  • the foil capacitance of the cathode foil should be increased in the range of 20 ⁇ F/cm 2 or more. It was confirmed that the ESR of solid electrolytic capacitors changed in a decreasing direction.
  • the series of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 containing TiC in the conductive layer are compared with the series of Examples 8 to 12 and Comparative Example 2 containing TiN in the conductive layer. Therefore, when the foil capacitance of the cathode foil is less than 20 ⁇ F/cm 2 , the ESR is high, but when the foil capacitance of the cathode foil becomes 20 ⁇ F/cm 2 or more, the ESR decreases sharply and may be better than the TiN series. confirmed. This confirmed that the ESR of the solid electrolytic capacitor is particularly reduced when the conductive layer contains TiN and the cathode foil has a foil capacitance of 20 ⁇ F/cm 2 or more.
  • Example 13 to 37 Solid electrolytic capacitors of Examples 13 to 37 and Comparative Examples 3 to 7 were manufactured.
  • Examples 13 to 37 and Comparative Examples 3 to 7 are different from those of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 in the solvent of the electrolyte.
  • ethylene glycol was used for the entire solvent of the electrolytic solution.
  • the solvent was composed of 25 wt% ethylene glycol and 75 wt% ⁇ -butyrolactone.
  • the solvent was composed of 10 wt% ethylene glycol and 90 wt% ⁇ -butyrolactone.
  • ⁇ -butyrolactone was used in the entire electrolyte.
  • the solvent was composed of 50 wt% ⁇ -butyrolactone and 50 wt% sulfolane.
  • sulfolane was used in the entire solvent of the electrolytic solution.
  • Examples 13 to 17 and Comparative Example 3 differ in the foil capacity of the cathode foil.
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 13 was 250 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 14 was 150 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 15 was 50 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 15 was 50 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 16 was 40 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 17 was 20 ⁇ F/cm 2 .
  • the foil capacitance of the cathode foil of Comparative Example 3 was 10 ⁇ F/cm 2 .
  • Examples 18 to 22 and Comparative Example 4 differ in the foil capacity of the cathode foil.
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 18 was 250 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 19 was 150 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 20 was 50 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 20 was 50 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 21 was 40 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 22 was 20 ⁇ F/cm 2 .
  • the foil capacitance of the cathode foil of Comparative Example 4 was 10 ⁇ F/cm 2 .
  • Examples 23 to 27 and Comparative Example 5 differ in the foil capacity of the cathode foil.
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 23 was 250 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 24 was 150 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 25 was 50 ⁇ F/cm 2 .
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 26 was 40 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 27 was 20 ⁇ F/cm 2 .
  • the foil capacitance of the cathode foil of Comparative Example 5 was 10 ⁇ F/cm 2 .
  • Examples 28 to 32 and Comparative Example 6 differ in the foil capacity of the cathode foil.
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 28 was 250 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 29 was 150 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 30 was 50 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 30 was 50 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 31 was 40 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 32 was 20 ⁇ F/cm 2 .
  • the foil capacitance of the cathode foil of Comparative Example 6 was 10 ⁇ F/cm 2 .
  • Examples 33 to 37 and Comparative Example 7 differ in the foil capacity of the cathode foil.
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 33 was 250 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 34 was 150 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 35 was 50 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 35 was 50 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 36 was 40 ⁇ F/cm 2
  • the foil capacitance of the cathode foil of Example 37 was 20 ⁇ F/cm 2 .
  • the foil capacitance of the cathode foil of Comparative Example 7 was 10 ⁇ F/cm 2 .
  • the solid electrolytic capacitors of Examples 13 to 37 and Comparative Examples 3 to 7 had the same configuration and composition as Example 1, and were manufactured by the same manufacturing method and under the same conditions.
  • ESR measurement The ESR of Examples 13 to 37 and Comparative Examples 3 to 7 was measured.
  • the ESR measurement method and measurement conditions are the same as in Example 1.
  • the ESR measurement results are shown in Tables 4 to 8 below, along with the foil capacity of each cathode foil.
  • EG ethylene glycol
  • BL ⁇ -butyrolactone
  • TMS sulfolane
  • the number in parentheses following the solvent type is the weight percent concentration in the solvent.
  • the solvent of the electrolytic solution contained 25 wt% or more of ethylene glycol. From this, it was confirmed that ESR becomes better when 25 wt% or more of ethylene glycol is contained in the entire solvent of the electrolytic solution.
  • Examples 28 to 32 have a higher capacity than Examples 23 to 27 and Examples 33 to 37 in each foil capacity of the cathode foil. It can be seen that the ESR has become lower.
  • the solvent of the electrolytic solution was composed of both ⁇ -butyrolactone and sulfolane. From this, the ESR of solid electrolytic capacitors can be lowered by using a solvent composed of both ⁇ -butyrolactone and sulfolane, rather than using a solvent composed only of ⁇ -butyrolactone or only sulfolane. confirmed.

Landscapes

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Abstract

陰極箔上に導電層を形成した場合であっても、低ESRの固体電解コンデンサを提供する。固体電解コンデンサは、誘電体皮膜を有する陽極体と、陰極体と、陽極体と前記陰極体との間に介在する電解質層を備える。陰極体は、弁作用金属により成る陰極箔、及び陰極箔上に形成された導電層を含んでいる。電解質層は、導電性高分子を含み、少なくとも導電層と接触する。陰極箔は、20μF/cm2以上の箔容量を有する。

Description

固体電解コンデンサ及び製造方法
 本発明は、電解質に導電性高分子を含み、誘電体皮膜の誘電分極作用により静電容量を得て電荷の蓄電及び放電を行う固体電解コンデンサ及び製造方法に関する。
 固体電解コンデンサは、静電容量により電荷の蓄電及び放電を行う受動素子である。固体電解コンデンサは、タンタルあるいはアルミニウム等のような弁作用金属を陽極体及び陰極体として備えている。陽極体の表面には誘電体皮膜が形成されている。陽極体と陰極体の間には電解質層が介在している。電解質層は、少なくとも陽極体の誘電体皮膜と密着し、真の陰極として機能している。
 固体電解質として導電性高分子が用いられる場合がある。導電性高分子を電解質として含む固体電解コンデンサは、小型、大容量、低等価直列抵抗であることに加えて、チップ化しやすく、表面実装に適している等の特質を備えている。そのため、導電性高分子を電解質として含む固体電解コンデンサは、電子機器の小型化、高機能化、低コスト化に欠かせない。近年は、導電性高分子として、誘電体皮膜との密着性に優れて静電容量を高めることができる、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)が多く用いられている。
 ここで、固体電解コンデンサを陽極体の静電容量と陰極体の静電容量とが直列したコンデンサと見做す。この場合、陰極体の静電容量を無限大に漸近させることで、固体電解コンデンサの静電容量は、陽極体の静電容量に等しくなり、固体電解コンデンサの静電容量を更に高めることができる。そこで、陰極箔の表面に金属窒化物を蒸着させることで、陰極箔の表面に金属窒化物層を形成し、金属窒化物と陰極箔の弁作用金属を導通させる技術案がある(例えば、特許文献1参照)。
 尚、金属皮膜は微細な凹凸を形成して表面積を拡大でき、大きな静電容量を得ることができるため、陰極箔をエッチングする代わりに、陰極箔の表面に蒸着によって金属皮膜を形成する案は既に提案されている(例えば、特許文献2参照)。
 もっとも、近年、電解質として導電性高分子と電解液を併用する固体電解コンデンサにおいて、エッチングピットと無機系導電層の両方を備える案も提案されている(例えば、特許文献3参照)。陰極箔のエッチングピットの内部に届くように無機系導電層を形成すると、無機系導電層の表面にも陰極箔の凹凸に倣った凹凸が発生する。無機系導電層の凸部は導電性高分子と接触して、電解液が入り込むのを抑制する。無機系導電層の凹部には電解液が染み込む。その結果、導電性高分子と無機系導電層との密着性低下の抑制と界面抵抗の増加抑制により、固体電解コンデンサのESRが下がる。
特開2000-114109号 特開昭59-167009号 国際公開2016/174806号
 図1は、ESRと周波数との関係を示す対数グラフである。図1の点線で示す対数グラフに示すように、理想的には、自己共振周波数前の容量性領域でのESRは、周波数の上昇につれて緩やかに低下していく。このESRは、高周波数帯域になるほど、周波数に対する低下度合いが鈍化する。ESRと周波数との関係は自己共振周波数までに平坦化していく。
 しかしながら、陰極箔上に導電層が形成され、且つ電解質層の導電性高分子が導電層に付着していると、このESRと周波数との関係に変化が生じ、実線で示す対数グラフのように、コブ領域1が生じる。ESRは1kHz以上の周波数領域で、周波数に対する低下度合いが鈍化する。そして、自己共振周波数よりも遙かに低周波数の帯域で、ESRと周波数との関係が平坦に近くなる。この略平坦な領域が続いた後、ESRは、周波数に対する低下度合いが急峻化し、自己共振周波数までに再び周波数に対する低下度合いが鈍化して平坦化していく。
 この周波数に対するESRの低下度合いが一旦鈍化して、ESRと周波数との関係が平坦に近くなり、再度ESRの周波数に対する低下度合いが急峻化する領域がコブ領域1である。コブ領域1は、陰極箔上の導電層と導電性高分子の存在を前提に、様々な条件が付加されると顕著に現れる。
 本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、陰極箔上に導電層を形成した場合であっても、低ESRの固体電解コンデンサ及び製造方法を提供することにある。
 本発明者らは、鋭意研究の結果、導電層と導電性高分子の接触により陰極体内に抵抗Rpが生じ、理論的には、この抵抗RpがESRと周波数との関係におけるコブ領域1を発生させ、1kHz以下を除き、100kHz帯域を含む容量性領域において、ESRを増加させているとの知見を得た。そして、本発明者らは、更なる鋭意研究の結果、抵抗Rpと並列の静電容量Cpを発生させることで、コブ領域1を減少させ、特に静電容量Cpを20μF/cm以上とすると、コブ領域1の減少が100kHz帯域に波及してESRが減少するとの知見を得た。
 そこで、上記課題を解決すべく、本実施形態の固体電解コンデンサは、この知見に基づきなされたものであり、弁作用金属により成り、誘電体皮膜を有する陽極体と、弁作用金属により成る陰極箔、及び前記陰極箔上に形成された導電層を含む陰極体と、前記陽極体と前記陰極体との間に介在し、少なくとも前記導電層と接触する導電性高分子を含む電解質層と、を備え、前記陰極箔は、20μF/cm以上の箔容量を有する。
 前記陰極箔は、エッチングピットにより成るエッチング層と、箔表面に形成された誘電体皮膜と、を有するようにしてもよい。エッチング層による陰極箔の拡面倍率と誘電体皮膜の厚さにより、陰極箔の箔容量を20μF/cm以上にすればよい。
 前記エッチングピットの一部又は全部は、深部に前記導電層が未接触の領域を有するようにしてもよい。導電層が未接触の領域では、代わりに導電性高分子と陰極箔とを接触させることができる。一方で、本発明者らの鋭意研究の結果、導電性高分子と陰極体の導電層が存在し、且つこの未接触の領域が存在すると、ESRと周波数との関係におけるコブ領域1が増長して顕著になることが確認された。そして、この未接触の領域が存在する場合に、陰極箔の箔容量を20μF/cm以上にすると、コブ領域1の減少が100kHz帯域に有意に波及してESRが顕著に減少する。
 前記導電層は、少なくとも前記陰極箔に接触する蒸着層であるようにしてもよい。導電層を蒸着層にすることで、エッチングピットの一部又は全部の深部に、導電層と未接触の領域が発生し易くなる。
 前記導電層は、炭化チタンを含むようにしてもよい。炭化チタンを含む導電層と20μF/cm以上の箔容量を有する陰極箔の組み合わせは、大きくESRを減少させる。
 前記電解質層は、前記導電性高分子の溶液又は分散液内の前記導電性高分子が付着して形成されているようにしてもよい。本発明者らの鋭意研究の結果、導電性高分子と陰極体の導電層が存在し、且つ導電性高分子の溶液又は分散液を用いて導電性高分子を付着させると、ESRと周波数との関係におけるコブ領域1が増長して顕著になることが確認された。そして、この未接触の領域が存在する場合に、陰極箔の箔容量を20μF/cm以上にすると、コブ領域1の減少が100kHz帯域に有意に波及してESRが明確に減少する。
 前記陰極箔は、250μF/cm以下の箔容量を有するようにしてもよい。また、500μF/cm以下の箔容量を生じさせるようなエッチング層の拡面倍率であれば、陰極箔の脆弱化によるESR増加がコブ領域1の減少効果を減殺してしまう虞が低減する。
 前記電解質層は、電解液を含むようにしてもよい。電解液が存在すると、電解液がない場合と比べてコブ領域1は小さく、陰極箔の箔容量を20μF/cm以上にすることで、低ESRにし易くなる。
 前記電解液は、当該電解液の溶媒全体に対して25wt%以上のエチレングリコールを含むようにしてもよい。
 前記電解液は、溶媒がγ-ブチロラクトン及びスルホランの両方で組成されているようにしてもよい。
 また、上記課題を解決すべく、本実施形態の固体電解コンデンサの製造方法は、弁作用金属により成り、箔容量が20μF/cm以上の陰極箔上に導電層を形成して陰極体を形成する陰極体形成工程と、誘電体皮膜を有する陽極体と前記陰極体との間に、少なくとも前記導電層と接触する導電性高分子を含む電解質層を形成する電解質層形成工程と、を含む。
 本発明によれば、導電層が形成された陰極体を備える固体電解コンデンサのESRを低く抑えることができる。
ESRと周波数との関係を示す対数グラフである。 陰極体の断面を示す模式図である。 実施例2及び5のESRと周波数の関係の実測結果を示す対数グラフである。 導電層がTiCの系列とTiNの系列に係る、陰極箔箔容量とESRとの関係を示すグラフである。
 以下、本発明に係る電極箔及び電解コンデンサの実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものでない。
 (全体構成)
 固体電解コンデンサは、誘電体皮膜の誘電分極作用により静電容量を得て、電荷の蓄電及び放電を行う受動素子である。この固体電解コンデンサは、誘電体皮膜が表面に形成された陽極体及び陰極体を備えている。陽極体と陰極体とは対向配置されている。陽極体と陰極体の短絡阻止のため、陽極体と陰極体との間には、セパレータが介在する。陽極体と陰極体は、例えば帯状の箔形状を有し、セパレータを挟んで帯長手方向が丸まるように巻回される。
 陽極体の誘電体皮膜の少なくとも一部には、電解質層が密着し、陽極体と陰極体の間に介在している。電解質層には導電性高分子が含まれている。導電性高分子は、分子内ドーパントによりドーピングされた自己ドープ型の共役系高分子、又は外部ドーパント分子によりドーピングされた共役系高分子である。この導電性高分子が誘電体皮膜と陰極体の間に連なるように配置されることで、陽極体と誘電体皮膜と導電性高分子とによる陽極側の静電容量が生じる。
 (導電性高分子)
 共役系高分子は、π共役二重結合を有するモノマー又はその誘導体を化学酸化重合または電解酸化重合することによって得られる。共役系高分子としては、公知のものを特に限定なく使用することができる。例えば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリン、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、ポリチオフェンビニレンなどが挙げられる。これら共役系高分子は、単独で用いられてもよく、2種類以上を組み合わせても良く、更に2種以上のモノマーの共重合体であってもよい。
 上記の共役系高分子の中でも、チオフェン又はその誘導体が重合されて成る共役系高分子が好ましく、3,4-エチレンジオキシチオフェン(すなわち、2,3-ジヒドロチエノ[3,4-b][1,4]ジオキシン)、3-アルキルチオフェン、3-アルコキシチオフェン、3-アルキル-4-アルコキシチオフェン、3,4-アルキルチオフェン、3,4-アルコキシチオフェン又はこれらの誘導体が重合された共役系高分子が好ましい。チオフェン誘導体としては、3位と4位に置換基を有するチオフェンから選択された化合物が好ましく、チオフェン環の3位と4位の置換基は、3位と4位の炭素と共に環を形成していても良い。アルキル基やアルコキシ基の炭素数は1~16が適している。
 特に、EDOTと呼称される3,4-エチレンジオキシチオフェンの重合体、即ち、PEDOTと呼称されるポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)が好ましい。また、3,4-エチレンジオキシチオフェンに置換基が付加されていてもよい。例えば、置換基として炭素数が1~5のアルキル基が付加されたアルキル化エチレンジオキシチオフェンが用いられてもよい。アルキル化エチレンジオキシチオフェンとしては、例えば、メチル化エチレンジオキシチオフェン(すなわち、2-メチル-2,3-ジヒドロ-チエノ〔3,4-b〕〔1,4〕ジオキシン)、エチル化エチレンジオキシチオフェン(すなわち、2-エチル-2,3-ジヒドロ-チエノ〔3,4-b〕〔1,4〕ジオキシン)、ブチル化エチレンジオキシチオフェン(すなわち、2-ブチル-2,3-ジヒドロ-チエノ〔3,4-b〕〔1,4〕ジオキシン)、2-アルキル-3,4-エチレンジオキシチオフェンなどが挙げられる。
 ドーパント又は外部ドーパント分子は、共役系高分子に電子を受け入れやすいアクセプター、もしくは電子を与えやすいドナーであり、これにより導電性高分子は高い導電性を発現する。ドーパントは、公知のものを特に限定なく使用することができる。ドーパントは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、高分子又は単量体を用いてもよい。
 例えば、ドーパントとしては、ポリアニオン、ホウ酸、硝酸、リン酸などの無機酸、酢酸、シュウ酸、クエン酸、酒石酸、スクアリン酸、ロジゾン酸、クロコン酸、サリチル酸、p-トルエンスルホン酸、1,2-ジヒドロキシ-3,5-ベンゼンジスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ボロジサリチル酸、ビスオキサレートボレート酸、スルホニルイミド酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、プロピルナフタレンスルホン酸、ブチルナフタレンスルホン酸などの有機酸が挙げられる。
 ポリアニオンは、例えば、置換若しくは未置換のポリアルキレン、置換若しくは未置換のポリアルケニレン、置換若しくは未置換のポリイミド、置換若しくは未置換のポリアミド、置換若しくは未置換のポリエステルであって、アニオン基を有する構成単位のみからなるポリマー、アニオン基を有する構成単位とアニオン基を有さない構成単位とからなるポリマーが挙げられる。具体的には、ポリアニオンとしては、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、ポリメタクリルスルホン酸、ポリ(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸)、ポリイソプレンスルホン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸などが挙げられる。
 (陰極体)
 導電性高分子は陰極体にも接触する。ここで、陰極体は陰極箔と導電層を備えている。導電層は、陰極箔の片面又は両面に積層され、陰極体の最表層に位置する。導電性高分子と陰極体の導電層とが接触していると、陰極体側に抵抗Rpが発生する。この抵抗Rpは、これに限られないが、導電性高分子と導電層との接触抵抗、体積抵抗、導電層と陰極箔との接触抵抗であると推測される。陰極体の抵抗Rpは、ESRと周波数との関係におけるコブ領域1を発生させる。即ち、1kHz以下を除き、100kHz帯域を含む容量性領域において、ESRを増加させている。
 但し、この抵抗Rpと並列に静電容量Cpを発生させると、コブ領域1の膨らみを抑制することができる。そこで、陰極体側にも静電容量Cpを生じさせる。但し、陰極体側の静電容量Cpは無限大に漸近させず、固体電解コンデンサの静電容量は、陽極側と陰極側の合成容量となっている。
 陰極体に静電容量Cpを発生させるべく、陰極箔は、多数のピットによるエッチング層によって拡面化され、誘電体皮膜が形成されている。この陰極箔は、弁作用金属を延伸した長尺の箔体である。弁作用金属は、アルミニウム、タンタル、ニオブ、酸化ニオブ、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス及びアンチモン等である。純度は、陰極体に関して99%以上が望ましいが、ケイ素、鉄、銅、マグネシウム、亜鉛等が含まれていてもよい。
 エッチング層は、トンネル状のピット又は海綿状のピットにより成る。トンネル状のエッチングピットは、箔厚み方向に掘り込まれた孔である。トンネル状のピットで箔を貫通させてもよいし、箔の中心に未達の長さで形成されていてもよい。トンネル状のエッチングピットは、典型的には、塩酸等のハロゲンイオンが存在する酸性水溶液中で直流電流を流すことで形成される。トンネル状のエッチングピットは、更に、硝酸等の酸性水溶液中で直流電流を流すことで拡径される。海綿状のエッチングピットによって、拡面層は、空間状に細かい空隙が連なり拡がったスポンジ状の層になる。この海綿状のエッチングピットは、塩酸等のハロゲンイオンが存在する酸性水溶液中で交流電流を流すことで形成される。
 誘電体皮膜は、エッチング層の凹凸表面に形成されている。典型的には、誘電体皮膜は、拡面層の凹凸表層に形成される酸化皮膜であり、例えば陰極箔がアルミニウム製であれば、拡面層の凹凸表面を酸化させた酸化アルミニウム層である。誘電体皮膜を形成する化成処理では、化成液中で陰極箔に対して電圧を印加する。化成液は、ハロゲンイオン不在の溶液であり、例えば、リン酸二水素アンモニウム等のリン酸系の化成液、ホウ酸アンモニウム等のホウ酸系の化成液、アジピン酸アンモニウム等のアジピン酸系の化成液である。
 または、誘電体皮膜は、陰極箔とは別の酸化物粒子であり、気相成膜法や液相成膜法を用いて、エッチング層の凹凸表面に成膜されるようにしてもよい。気相成膜法としては化学的気相法(CVD)や物理的気相法(PVD)が挙げられ、液相成膜法としてはめっきや塗工などが挙げられる。
 これにより、陰極箔は、20μF/cm以上の箔容量を有する。箔容量は、陰極箔が有する静電容量である。陰極箔の箔容量は、陰極箔から規定面積の試験片を2枚切り出し、この試験片2枚を対向させてガラス製の測定槽内の静電容量測定液に浸漬し、静電容量計を用いて計測した値の2倍値とした。例えば、規定面積は1cmとし、静電容量測定液は30℃のアジピン酸アンモニウム水溶液とし、静電容量計はLCRメータとし、測定条件として、交流振幅を0.5Vms及び測定周波数を120Hzとする。
 20μF/cm以上の箔容量のために、エッチング層による陰極箔の拡面率が調整され、また印加電圧によって誘電体皮膜の厚みを調整する。即ち、C=εS/dに従って、拡面倍率を上げることで表面積を大きくし、箔容量を増加させ、誘電体皮膜を薄くすることにより箔容量を増加させ、箔容量を20μF/cm以上に調整する。
 尚、誘電体皮膜の代わりに、陰極箔が空気中の酸素と反応することにより形成される自然酸化皮膜を用いてよく、この場合は専ら拡面倍率により20μF/cm以上になるように調整する。
 陰極箔の箔容量が20μF/cm以上になると、コブ領域1の膨らみが減少していき、各周波数帯において固体電解コンデンサのESRが下がる。特に、陰極箔の箔容量が20μF/cm以上になると、100kHzにおけるESRが明確に減少することが確認されている。一方、陰極箔の箔容量が20μF/cm未満であるとコブ領域1の全体的な減少度合いは小さく、100kHz帯を含む高周波数帯域のESR減少率は低い。
 陰極箔の箔容量が大きくなればなるほど、低い周波数レベルからコブ領域1が解消され始め、低い周波数レベルからESRが下がり始める。但し、陰極箔の箔容量は500μF/cm以下が好ましく、特に250μF/cm以下が好ましい。250μF/cmより低い箔容量で既にコブ領域1の膨らみは理想ESR曲線に近づいて是正されており、特に100kHz帯では十分なESR減少を果たしている。一方で、陰極箔の箔容量は500μF/cm超であると、表面積を高めるためにエッチング層を深くする必要があり、陰極箔の残芯部が薄くなる。残芯部は、エッチング層が及ばない領域である。残芯部が薄くなると、陰極箔の強度が低下する。陰極箔の強度低下により、陰極箔に亀裂やボイドが生じる虞があり、亀裂やボイドがコブ領域1の解消によるESR減少効果を減殺する。
 導電層は、このエッチング層及び誘電体皮膜が形成された陰極箔上に形成すればよい。導電層としては、陰極箔の誘電体皮膜よりも高導電性の無機物又は無機化合物を主として含有していればよい。この導電層は、複数層が積層されていてもよく、各層は異種の無機化合物を含む層であってもよい。導電層の厚みは50nm以上が好ましい。
 導電層に含まれる無機物又は無機化合物は、主として無機物又は無機化合物で組成されていればよく、例えばカーボンブラックのように、カルボキシル基のような有機系の官能基や混合物を含んでいてもよい。無機物又は無機化合物としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、これらの窒化物若しくは炭化物、炭化アルミニウム、炭素材、及びこれらの複合材又は混合材が挙げられる。炭素材としては、繊維状炭素、炭素粉末、又はこれらの混合である。
 炭素粉末は、例えば、やしがら等の天然植物組織、フェノール等の合成樹脂、石炭、コークス、ピッチ等の化石燃料由来のものを原料とする活性炭、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャネルブラックなどのカーボンブラック、カーボンナノホーン、無定形炭素、天然黒鉛、人造黒鉛、黒鉛化ケッチェンブラック、メソポーラス炭素等である。繊維状炭素は、例えば、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバ等である。カーボンナノチューブは、グラフェンシートが1層である単層カーボンナノチューブでも、2層以上のグラフェンシートが同軸状に丸まり、チューブ壁が多層をなす多層カーボンナノチューブ(MWCNT)でもよい。
 導電層に含まれる無機化合物は、チタンの炭化物である炭化チタンが好ましい。炭化チタンを含む導電層を形成した場合、陰極箔の箔容量が20μF/cm未満であるとコブ領域1が寧ろ全体的に大きく膨らみ、固体電解コンデンサのESRが大きくなる。しかし、炭化チタンを含む導電層を形成した場合、陰極箔の箔容量が20μF/cm以上になると、一転してコブ領域1が良好に解消され、固体電解コンデンサのESRが大きく低下させる。
 導電層は、陰極箔に塗布、蒸着又は熱処理等によって付着させればよい。塗布方法は、無機物又は無機化合物、バインダー及び溶媒を含むスラリーをスラリーキャスト法、ドクターブレード法又はスプレー噴霧法等によって陰極箔に塗布及び乾燥させ、必要に応じてプレスにより陰極箔と導電層を密着させる。蒸着方法は、真空アーク蒸着、スパッタ蒸着又は電子ビーム蒸着が挙げられる。熱処理は、陰極箔の表面に無機物又は無機化合物の粉末を付着させ、焼結させる。
 真空アーク蒸着は、真空チャンバ内で材料源に電圧をかけて溶融及び蒸発させ、蒸発した材料源を反応ガスと反応させ、反応ガスと反応した材料源を陰極箔に成膜する。スパッタ蒸着は、ターゲットが配置され、反応ガスが充填された環境下でプラズマを発生させ、ターゲットから材料源を叩き出しつつ、叩き出した材料源を反応ガスと反応させ、反応ガスと反応した材料源を陰極箔に成膜する。電子ビーム蒸着は、真空チャンバ内で材料源に電子ビームを照射して溶融及び蒸発させ、蒸発した材料源を反応ガスと反応させ、反応ガスと反応した材料源を陰極箔に成膜する。
 図2は、陰極体の断面を示す模式図である。図2に示すように、導電層を形成する際、エッチング層のピット21の一部又は全部の深部に、導電層の領域である導電層領域31と接触しない領域、即ち未接触の領域である未接触領域22を発生させることが好ましい。ピット21には、未接触領域22にも陰極側誘電体皮膜33が形成されている。未接触領域22には、導電層領域31の代わりに導電性高分子の粒子が入り込み、導電性高分子の領域である導電性高分子領域32と陰極側誘電体皮膜33との接触も実現できる。
 そこで、導電性高分子や電解液がピット21内に浸入可能に、導電層領域31でピット21を塞がないように、導電層を形成することが好ましい。あるいは、導電層領域31でピット21の開口を塞いでいても、導電層領域31を通じて導電性高分子や電解液がピット21内に浸入可能な導電層とすることが好ましい。例えば、導電層を構成する無機物又は無機化合物の間の細孔が、導電性高分子又は電解質よりも大きくなるように、無機物又は無機化合物の粒径を大きくしたり、密度を調整する。
 一方で、導電層を有し、また導電性高分子を固体電解質層に含んでいる場合に、未接触領域22が設けられると、ESRと周波数との関係におけるコブ領域1が顕著になる。即ち、ESRの低下度合いの鈍化が著しく、ESRの平坦領域が長くなる。しかし、陰極箔の箔容量を20μF/cm以上にすると、コブ領域1の解消も顕著になる。従って、未接触領域22を発生させた固体電解コンデンサは、箔容量が20μF/cm以上の陰極箔を備えることが好適な実施態様となる。
 未接触領域22を設ける方法としては、導電層を形成する際に蒸着方法をベースとすることが好ましい。但し、化学蒸着よりも物理蒸着を選択することが好ましく、物理蒸着を選択することで、無機物又は無機化合物の粒子がエッチング層の深部に届き難くなる。また、エッチング層は、海綿状のピット21により形成されることが好ましい。複雑な孔形状の海綿状のピット21であれば、無機物又は無機化合物の粒子がエッチング層の深部に更に届き難くなる。海綿状のピット21の径は、無機物又は無機化合物と同等又はこれよりも小さいことが好ましく、1μm以下が好ましい。さらに好ましくは、海綿状のピット21の径は、50~300nmである。これにより、無機物又は無機化合物が、海綿状のピットの最深部まで到達する可能性を更に低くできる。
 尚、エッチング層のピット21の一部又は全部に、深部に導電層領域31と未接触の領域である未接触領域22が作出できれば、一定の効果は得られ、導電層の形成方法は蒸着法に限られない。
 (製造方法)
 このような固体電解コンデンサは次のように製造される。即ち、陽極体形成工程及び陰極体形成工程により陽極体と陰極体を各々作製する。帯箔状の陽極体と陰極体との間にセパレータを挟んで巻回し、陽極箔と陰極箔とセパレータで形成された円筒状の巻回体を作製する。電解質形成工程にて、巻回体内に導電性高分子を付着させることで、コンデンサ素子を形成する。コンデンサ素子を有底筒状の外装ケースに挿入し、外装ケースの開口端部を加締め加工により封口体で封止する。そして、エージング工程を経て、固体電解コンデンサの製造は完了する。
 導電性高分子の付着工程では、導電性高分子液を調整し、導電性高分子を巻回体に含浸することが好ましい。導電性高分子液を含浸する方法で導電性高分子を充填させた固体電解コンデンサは、ESRと周波数との関係におけるコブ領域1が顕著に発生する。そのため、箔容量が20μF/cm以上の陰極体を備えることが好適な実施態様となる。
 導電性高分子液は、導電性高分子の粒子又は粉末が分散又は溶解している。この導電性高分子液に巻回体を含浸させ、乾燥により溶媒を少なくとも一部揮発させることで、陽極体と陰極体に導電性高分子が付着する。
 導電性高分子は、電解重合又は化学重合によって生成される。化学重合では、導電性高分子の単量体ユニットとなるモノマーを含む溶液と酸化剤を混合して重合反応させる。酸化剤としては、ドーパントを放出する化合物であれば公知の何れでもよく、p-トルエンスルホン酸鉄(III)、ナフタレンスルホン酸鉄(III)、アントラキノンスルホン酸鉄(III)等の三価の鉄塩、若しくは、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウム等のペルオキソ二硫酸塩、などを使用することができ、単独の化合物を使用しても良く、2種以上の化合物を使用してもよい。重合温度には厳密な制限がないが、一般的には10~200℃の範囲である。重合時間は、一般的には10分~30時間の範囲である。
 電解重合では、導電性高分子の単量体ユニットとなるモノマーと支持電解質とを混合して定電位法、定電流法又は電位掃引法により重合反応させる。支持電解質には、ボロジサリチル酸及びボロジサリチル酸塩からなる群から選択された少なくとも一種の化合物が含まれる。塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、エチルアンモニウム塩、ブチルアンモニウム塩等のアルキルアンモニウム塩、ジエチルアンモニウム塩、ジブチルアンモニウム塩等のジアルキルアンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩、トリブチルアンモニウム塩等のトリアルキルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩等のテトラアルキルアンモニウム塩が例示される。
 定電位法による場合には、基準電極に対して1.0~1.5Vの電位が好適であり、定電流法による場合には、1~10000μA/cmの電流値が好適であり、電位掃引法による場合には、基準電極に対して0~1.5Vの範囲を5~200mV/秒の速度で掃引するのが好適である。重合温度には厳密な制限がないが、一般的には10~60℃の範囲である。重合時間は、一般的には10分~30時間の範囲である。
 電解重合及び化学重合において、モノマー及び酸化剤又は支持電解質を添加する溶媒は、所望量のモノマー及び支持電解質を溶解することができ、電解重合に悪影響を及ぼさない溶媒を特に限定なく使用することができる。例えば、溶媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、アセトニトリル、ブチロニトリル、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、γ-ブチロラクトン、酢酸メチル、酢酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ニトロメタン、ニトロベンゼン、スルホラン、ジメチルスルホランが挙げられる。これらの溶媒は、単独で使用しても良く、2種以上を混合して使用してもよい。
 導電性高分子を生成した後、導電性高分子液は、電解重合又は化学重合後の溶液を限外濾過、陽イオン交換、及び陰イオン交換等によって精製し、残留モノマーや不純物を除去し、溶液に分散又は溶解させておくことで調製される。
 導電性高分子液の溶媒は、導電性高分子が分散又は溶解すればよく、水又は水と有機溶媒の混合物が好ましい。有機溶媒としては、極性溶媒、アルコール類、エステル類、炭化水素類、カーボネート化合物、エーテル化合物、鎖状エーテル類、複素環化合物、ニトリル化合物等が挙げられる。
 極性溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。アルコール類としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等が挙げられる。エステル類としては、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等が挙げられる。炭化水素類としては、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。カーボネート化合物としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が挙げられる。エーテル化合物としては、ジオキサン、ジエチルエーテル等が挙げられる。鎖状エーテル類としては、エチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールジアルキルエーテル等が挙げられる。複素環化合物としては、3-メチル-2-オキサゾリジノン等が挙げられる。ニトリル化合物としては、アセトニトリル、グルタロジニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等が挙げられる。
 導電性高分子液は、pHが調整され、また必要に応じて多価アルコール及び各種添加剤が加えられていてもよい。pH調整剤としては、例えばアンモニア水、水酸化ナトリウム、一級アミン、二級アミン、三級アミンが挙げられる。多価アルコールとしては、ソルビトール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、ポリオキシエチレングリセリン、キシリトール、エリスリトール、マンニトール、ジペンタエリスリトール、ペンタエリスリトール、又はこれらの2種以上の組み合わせが挙げられる。多価アルコールは、沸点が高いため、導電性高分子液を付着対象物に含浸させて乾燥させた後でも電解質層に残留し、電解コンデンサのESR低減や耐電圧向上効果が得られる。添加剤としては、例えば、有機バインダー、界面活性剤、分散剤、消泡剤、カップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
 乾燥工程により溶媒を除去する際、乾燥工程での温度環境は例えば40℃以上200℃以下であり、乾燥時間は例えば3分以上180分以下の範囲である。乾燥工程は複数回繰り返してもよい。減圧環境下で乾燥してもよく、例えば5kPa以上100kPa以下の圧力で減圧する。乾燥工程を予備乾燥と本乾燥の工程に分けてもよい。浸漬の他、導電性高分子溶液を滴下塗布又はスプレー塗布してもよい。
 尚、導電性高分子は、導電性高分子の単量体ユニットとなるモノマー及び酸化剤又は支持電解質の溶液中に巻回体を浸漬し、重合反応により生成することで、電解コンデンサ内に形成するようにしてもよい。
 電解質層には電解液を加えてもよい。電解質層は導電性高分子と電解液とから成り、電解液は誘電体皮膜と導電性高分子との間の空隙を埋めるように充填される。電解液は、溶媒に対して溶質を溶解し、また必要に応じて添加剤が添加された混合液である。電解液は溶質を含まずに溶媒のみであってもよく、溶媒および添加剤の混合液であってもよい。
 電解液の溶媒としては、プロトン性の有機極性溶媒又は非プロトン性の有機極性溶媒が挙げられ、単独又は2種類以上が組み合わせられる。また、電解液の溶質としては、アニオン成分やカチオン成分が含まれる。溶質は、典型的には、有機酸の塩、無機酸の塩、又は有機酸と無機酸との複合化合物の塩であり、単独又は2種以上を組み合わせて用いられる。アニオンとなる酸及びカチオンとなる塩基を別々に溶媒に添加してもよい。
 溶媒であるプロトン性の有機極性溶媒としては、一価アルコール類、多価アルコール類及びオキシアルコール化合物類などが挙げられる。一価アルコール類としては、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロブタノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等が挙げられる。多価アルコール類及びオキシアルコール化合物類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メトキシプロピレングリコール、ジメトキシプロパノール、ポリエチレングリコールやポリオキシエチレングリセリンなどの多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。
 溶媒である非プロトン性の有機極性溶媒としては、スルホン系、アミド系、ラクトン類、環状アミド系、ニトリル系、スルホキシド系などが代表として挙げられる。スルホン系としては、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、スルホラン、3-メチルスルホラン、2,4-ジメチルスルホラン等が挙げられる。アミド系としては、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N-エチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-エチルアセトアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリックアミド等が挙げられる。ラクトン類、環状アミド系としては、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、N-メチル-2-ピロリドン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、イソブチレンカーボネート等が挙げられる。ニトリル系としては、アセトニトリル、3-メトキシプロピオニトリル、グルタロニトリル等が挙げられる。スルホキシド系としてはジメチルスルホキシド等が挙げられる。
 なかでも、溶媒はエチレングリコール、グリセリンが好ましい。エチレングリコール及びグリセリンにより、導電性高分子の高次構造の変化が起こり、初期のESR特性が良好であり、さらには高温特性も良好となる。特に、陰極箔のピット内の導電性高分子及び導電層付近の導電性高分子の高次構造の変化により、導電性高分子と導電層の密着性の向上と陰極箔の容量引出し効果が大きくなり、初期のESR特性が良好となる。エチレングリコールは、溶媒中25wt%以上であればなおよい。エチレングリコールが溶媒中25wt%以上を占めていれば、γ-ブチロラクトン又はスルホラン等の他の溶媒が含まれていてもよい。
 溶媒としてγ-ブチロラクトン又はスルホランを用いる場合、γ-ブチロラクトンのみで溶媒を組成したり、スルホランのみで溶媒を組成するよりも、γ-ブチロラクトンとスルホランで組成される溶媒とすることが好ましい。γ-ブチロラクトンのみで溶媒を組成したり、スルホランのみで溶媒を組成するよりも、γ-ブチロラクトンとスルホランの両方で組成される溶媒としたほうが、固体電解コンデンサのESRは低下する。
 溶質としてアニオン成分となる有機酸としては、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、アジピン酸、安息香酸、トルイル酸、エナント酸、マロン酸、1,6-デカンジカルボン酸、1,7-オクタンジカルボン酸、アゼライン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、t-ブチルアジピン酸、11-ビニル-8-オクタデセン二酸、レゾルシン酸、フロログルシン酸、没食子酸、ゲンチシン酸、プロトカテク酸、ピロカテク酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等のカルボン酸や、フェノール類、スルホン酸が挙げられる。
 また、無機酸としては、ホウ酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、炭酸、ケイ酸等が挙げられる。有機酸と無機酸の複合化合物としては、ボロジサリチル酸、ボロジ蓚酸、ボロジグリコール酸、ボロジマロン酸、ボロジコハク酸、ボロジアジピン酸、ボロジアゼライン酸、ボロジ安息香酸、ボロジマレイン酸、ボロジ乳酸、ボロジリンゴ酸、ボロジ酒石酸、ボロジクエン酸、ボロジフタル酸、ボロジ(2-ヒドロキシ)イソ酪酸、ボロジレゾルシン酸、ボロジメチルサリチル酸、ボロジナフトエ酸、ボロジマンデル酸及びボロジ(3-ヒドロキシ)プロピオン酸等が挙げられる。
 また、有機酸、無機酸、ならびに有機酸と無機酸の複合化合物の少なくとも1種の塩としては、例えばアンモニウム塩、四級アンモニウム塩、四級化アミジニウム塩、アミン塩、ナトリウム塩、カリウム塩等が挙げられる。四級アンモニウム塩の四級アンモニウムイオンとしては、テトラメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム等が挙げられる。四級化アミジニウムとしては、エチルジメチルイミダゾリニウム、テトラメチルイミダゾリニウム等が挙げられる。アミン塩としては、一級アミン、二級アミン、三級アミンの塩が挙げられる。一級アミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン等、二級アミンとしては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、エチルメチルアミン、ジブチルアミン等、三級アミンとしては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、エチルジメチルアミン、エチルジイソプロピルアミン等が挙げられる。
 さらに、電解液には他の添加剤を添加することもできる。添加剤としては、ポリエチレングリコールやポリオキシエチレングリセリンなどの多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物、ホウ酸と多糖類(マンニット、ソルビットなど)との錯化合物、ホウ酸と多価アルコールとの錯化合物、ホウ酸エステル、ニトロ化合物(o-ニトロ安息香酸、m-ニトロ安息香酸、p-ニトロ安息香酸、o-ニトロフェノール、m-ニトロフェノール、p-ニトロフェノール、p-ニトロベンジルアルコールなど)、リン酸エステルなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。添加剤の添加量は特に限定されないが、固体電解コンデンサの特性を悪化させない程度に添加することが好ましく、例えば電解液30wt%以下である。
 以上の固体電解コンデンサにおいて、陽極体も弁作用金属を延伸した箔体であり、純度は99.9%以上が望ましい。陽極体の箔片面又は両面には拡面層が形成されている。拡面層は、エッチング層の他、弁作用金属の粉体を焼結した焼結層、又は弁作用金属の粒子を蒸着した蒸着層としてもよい。焼結及び蒸着の方法として、原子層堆積法や蒸着、粉末焼結積層造形法などが挙げられる。即ち、拡面層は、トンネル状のピット又は海綿状のピットの他、密集した粉体若しくは粒子間の空隙により成る多孔質構造としてもよい。陽極体の拡面層の凹凸表面には、化成処理、気相成膜法又は液相成膜法によって誘電体皮膜を形成する。
 セパレータは、クラフト、マニラ麻、エスパルト、ヘンプ、レーヨン等のセルロース及びこれらの混合紙、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート及びこれらの誘導体等のポリエステル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、ビニロン系樹脂、脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、全芳香族ポリアミド等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、トリメチルペンテン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アクリル樹脂、並びにポリビニルアルコール樹脂等とすることができ、これらの樹脂が単独又は混合して用いることができる。但し、陽極体と陰極体との短絡を阻止し、また導電性高分子及び電解液を保持することができれば、セパレータを排除できる。
 固体電解コンデンサは、平板上の陽極体上に電解質層と陰極体と積層される積層型であってもよい。積層型では、外装を省略した平板型とするほか、例えば、コンデンサ素子をラミネートフィルムによって被覆し、又は耐熱性樹脂や絶縁樹脂などの樹脂をモールド、ディップコート若しくは印刷することで封止する。
 (作用効果)
 理想的には、自己共振周波数前の容量性領域でのESRは、対数グラフにおいて、周波数の上昇につれて緩やかに低下していく。このESRは、高周波数帯域になるほど、周波数に対する低下度合いが鈍化する。ESRと周波数との関係は自己共振周波数までに平坦化していく。
 しかしながら、陰極箔上に導電層が形成され、且つ電解質層の導電性高分子が導電層に付着していると、このESRと周波数との関係に変化が生じ、コブ領域1が生じる。ESRは1kHz以上の周波数領域で、周波数に対する低下度合いが鈍化する。そして、自己共振周波数よりも遙かに低周波数の帯域で、ESRと周波数との関係が平坦に近くなる。この略平坦な領域が続いた後、ESRは、周波数に対する低下度合いが急峻化し、自己共振周波数までに再び周波数に対する低下度合いが鈍化して平坦化していく。
 この周波数に対するESRの低下度合いが一旦鈍化して、ESRと周波数との関係が平坦に近くなり、再度ESRの周波数に対する低下度合いが急峻化する領域がコブ領域1である。コブ領域1は、導電層とエッチングピットの一部又は全部の深部とが未接触の未接触領域22が存在すると、顕著に現われる。即ち、ESRの低下度合いの鈍化が著しく、ESRの平坦領域が長くなる。また、コブ領域1は、導電性高分子液を用いて導電性高分子の電解質層を形成すると、顕著に現われる。また、コブ領域1は、電解液を併用しない固体電解コンデンサにおいて顕著に現れる。
 次に、自己共振周波数前の容量性領域での陰極箔のインピーダンスの大きさ1/(2πfCp)[|Zp|]は、対数グラフにおいては、周波数に比例して低下する。そして、抵抗Rp>|Zp|になると、コブ領域1の発生により鈍化してしまったESRの低下度合いを大きくできる。即ち、コブ領域1を解消していくことができる。そして、自己共振周波数までのESRを全体的に下げることができる。
 インピーダンスの大きさ|Zp|=1/(2πfCp)であり、陰極箔の箔容量Cpを大きくすると、インピーダンスの大きさと周波数との関係を示す対数グラフは、インピーダンスの大きさ全体を小さくする方向に平行移動し、抵抗Rp>|Zp|になる周波数は低くなる。100kHzの周波数では、20μF/cm以上で、抵抗Rpと並列な陰極箔の箔容量CpによるESR低減効果が有意に現われる。
 以下、実施例に基づいて固体電解コンデンサをさらに詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
 (実施例1乃至5)
 次の通り、実施例1乃至5、比較例1並びに参考例1及び2の固体電解コンデンサを作製した。
 陽極箔は、長尺に延伸され、110μmの厚みを有する帯状のアルミニウム箔とした。陽極箔は、交流エッチングにより拡面化された。陽極箔の拡面層の形成においては、塩酸を含む水溶液中でアルミニウム箔に交流電流を流すことで、海綿状のエッチングピットを形成した。陽極体には化成処理により箔の表面に誘電体皮膜を形成した。
 陰極箔は、長尺に延伸され、50μmの厚みを有する帯状のアルミニウム箔とした。陰極箔にも、各固体電解コンデンサに応じた10~250μF/cmの箔容量Cpを発生させるため、エッチング層を形成し、またエッチング層の凹凸面に誘電体皮膜を形成した。塩酸を含む水溶液中でアルミニウム箔に交流電流を流すことで、海綿状のエッチングピットにより成るエッチング層を形成した。各陰極箔には、導電層として炭化チタンTiCを積層した。TiCは真空アーク蒸着法により陰極箔上に110nmの厚みで積層させた。また、ピット21の深部に未接触領域22が発生するように、TiCを積層した。
 陰極箔に対する交流エッチング処理では、塩酸を主たる電解質とする酸性水溶液に陰極箔を浸し、アルミニウム箔の両面を拡面化した。次いで、陰極箔に対する化成処理では、リン酸水溶液で交流エッチング処理の際に付着した塩素を除去した後、リン酸二水素アンモニウムの水溶液内で誘電体皮膜の厚みに対応する電圧を印加した。箔容量Cpは、理論式Cp=εS/dをベースとして、所望の値となるように、エッチング層の拡面倍率と誘電体皮膜の厚みの調整を繰り返して得た。
 セパレータを間に挟んで、陽極体と陰極体の帯向きを一致させて、両電極体を重ね合わせ、帯長手方向が丸まるように巻回し、巻回体とした。実施例1乃至5並びに比較例1においてセパレータは、マニラ麻系とした。参考例1及び2においてセパレータは特殊ナイロン繊維とした。作製した巻回体を、液温が90℃のリン酸二水素アンモニウム水溶液内で、電流密度2.5mA/cmの電流を通電し、56Vの化成電圧に到達させた後、15分間保持した。
 実施例1乃至5並びに比較例1の巻回体には、導電性高分子液を含浸することで、導電性高分子を付着させた。導電性高分子液は、ポリスチレンスルホン酸(PSS)がドープされたポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT/PSS)を水に分散させてある。PEDOT/PSSは、導電性高分子液全体に対して1.2wt%の割合で添加されている。導電性高分子液には、エチレングリコールが、導電性高分子液全体に対して10wt%の割合で添加されている。導電性高分子液は、室温及び減圧環境において、5分間、巻回体に含浸した。含浸工程は計2回行われた。各含浸工程の後は、150℃の温度環境下で30分静置することで、巻回体を乾燥させた。
 参考例1及び2の巻回体には、化学重合により導電性高分子を生成して付着させた。3,4-エチレンジオキシチオフェンのモノマーと、ドーパントを放出する酸化剤としてp-トルエンスルホン酸鉄(III)が添加された混合液に巻回体を浸漬し、重合反応させた。重合温度は150℃であり、重合時間は30分であった。
 実施例1乃至5並びに比較例1では、導電性高分子を付着させた巻回体に対して更に電解液を含浸した。電解液は、エチレングリコールに対してアゼライン酸アンモニウムを添加して調製した。参考例1及び参考例2の固体電解コンデンサは、電解液を併用しなかった。
 作製された各コンデンサ素子は、円筒ケースに収容し、円筒ケースの開口を封口体で封止した。各固体電解コンデンサに対して電圧を印加してエージング処理を施した。これにより、実施例1乃至5並びに比較例1として、定格電圧が35WVで定格容量が56μF、直径6.3mm及び高さ6.1mmの固体電解コンデンサが作製された。また参考例1及び2として、定格電圧が25WVで定格容量が47μFの固体電解コンデンサが作製された。
 (ESR測定)
 実施例1乃至5、比較例1並びに参考例1及び2のESRの測定を測定した。ESRは、陽極体と陰極体にLCRメータの端子を接続し、測定条件として周囲温度を20℃、測定周波数を100kHzとして測定した。測定結果を以下の表1に示す。ESRの測定結果を、各陰極箔の箔容量と共に下表1に示す。尚、陰極箔から規定面積の試験片を2枚切り出し、この試験片2枚を対向させてガラス製の測定槽内の静電容量測定液に浸漬し、静電容量計を用いて計測した値の2倍値を各陰極箔の箔容量とした。規定面積は1cmとし、静電容量測定液は30℃のアジピン酸アンモニウム水溶液とし、静電容量計はLCRメータとし、測定条件として交流振幅を0.5Vms、測定周波数を120Hzとした。
 (表1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
 表1に示すように、実施例1乃至5の固体電解コンデンサのESRは、比較例1と比べて低く抑えられた。実施例1乃至5の固体電解コンデンサは、陰極箔の箔容量を20μF/cm以上にしたものである。特に、陰極箔の箔容量が40μF/cm以上250μF/cm以下では、ESRが最低限まで低下した。また、実施例と参考例とを対比すると、導電性高分子液を用いて導電性高分子を付着させた固体電解コンデンサでは、陰極箔の箔容量を20μF/cm以上にすることによるESR低減効果が顕著であることが確認された。
 (実施例6及び7)
 次の通り、実施例6及び7の固体電解コンデンサを作製した。実施例6及び実施例7は、電解液を併用していない点で実施例1乃至5と異なる。電解液を併用していない点を除き、実施例6及び7の固体電解コンデンサは、実施例1と同一構成、同一組成であり、同一製法及び同一条件で作製された。実施例6の陰極箔の箔容量は150μF/cmとし、実施例7の箔容量は20μF/cmであった。
 (ESR測定)
 実施例6及び7のESRの測定を測定した。ESRの測定方法及び測定条件は、実施例1と同一である。ESRの測定結果を、各陰極箔の箔容量と共に下表2に示す。
 (表2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
 表2に示すように、電解液が無い実施例6乃至7の固体電解コンデンサにおいても、陰極箔の箔容量を20μF/cm以上の範囲で増加させていくことで、ESRが低下する方向に変化することが確認された。また、表1及び表2に示すように、電解液を併用すると、ESRが全体的に低くなることが確認された。
 (ESRと周波数との関係)
 陰極箔の箔容量が150μF/cmの実施例2の固体電解コンデンサと、陰極箔の箔容量が20μF/cmの実施例5の固体電解コンデンサのESRを、測定周波数を100Hzから1000kHzまで変化させながら計測した。測定結果を図3に示す。図3は、陰極体がTiCの導電層を備え、導電性高分子液で導電性高分子を付着させ、電解液が併用され、陰極箔の箔容量が150μF/cm又は20μF/cmの固体電解コンデンサの周波数とESRとの関係示す対数グラフである。
 図3において、箔容量Cpが20[μF/cm]である実施例5が対数グラフG1で示され、箔容量Cpを150[μF/cm]である実施例2が対数グラフG2で示されている。
 図3に示すように、1kHz以上、100kHzを含む範囲にコブ領域1が発生している。このコブ領域1は、対数グラフG1よりも対数グラフG2で膨らみが解消されている。即ち、陰極箔の箔容量Cpが大きくなるほど、コブ領域1が解消され、ESRが減少していることが確認できる。
 また、陰極箔の箔容量Cpにより生じるインピーダンスの大きさ1/(2πfCp)[|Zp|]が対数グラフにおいて抵抗Rp>|Zp|になる周波数帯で、ESRはインピーダンスの大きさの変化に倣うように変化することが確認できる。そのため、コブ領域1の発生により鈍化してしまったESRの低下度合いが、インピーダンスの大きさに倣って大きく戻っていることが確認できる。即ち、コブ領域1を解消していく傾向が確認できる。
 そして、インピーダンスの大きさ|Zp|=1/(2πfCp)であり、陰極箔の箔容量Cpを大きくすれば、抵抗Rp>|Zp|になる周波数は低くなる。100kHzの周波数では、20μF/cm以上で、抵抗Rpと並列な陰極箔の箔容量CpによるESR低減効果が有意に現われていることが確認できる。
 (実施例8乃至12)
 次の通り、実施例8乃至12並びに比較例2の固体電解コンデンサを作製した。実施例1乃至5は炭化チタンTiCを含む導電層を陰極箔上に積層したのに対し、実施例8乃至12並びに比較例2は、導電層に窒化チタンTiNを含む導電層を陰極箔に積層した点が異なる。導電層に含む無機化合物の種類を除き、実施例8乃至12の固体電解コンデンサは、実施例1乃至5と同一構成、同一組成であり、同一製法及び同一条件で作製された。
 実施例8の陰極箔の箔容量は250μF/cmとし、実施例9の陰極箔の箔容量は150μF/cmとし、実施例10の陰極箔の箔容量は50μF/cmとし、実施例11の陰極箔の箔容量は40μF/cmとし、実施例12の陰極箔の箔容量は20μF/cmとした。また、比較例2の陰極箔の箔容量は10μF/cmとした。
 (ESR測定)
 実施例8乃至12並びに比較例2のESRの測定を測定した。ESRの測定方法及び測定条件は、実施例1と同一である。ESRの測定結果を、各陰極箔の箔容量と共に下表3に示す。また、図4のように、表3に基づき、導電層がTiCの系列とTiNの系列に分けて、横軸を陰極箔箔容量とし、縦軸をESRとするグラフを作成した。図4中、白抜きの丸印のプロットはTiCの系列であり、塗り潰しの丸印のプロットはTiN系列である。
 (表3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
 表3に示すように、導電層に含まれる無機化合物がTiNであっても、実施例8乃至12が示すように、陰極箔の箔容量を20μF/cm以上の範囲で増加させていくことで、固体電解コンデンサのESRが低下する方向に変化することが確認された。
 また、表3及び図4に示すように、導電層にTiCを含む実施例1乃至5並びに比較例1の系列は、導電層にTiNを含む実施例8乃至12並びに比較例2の系列と比べて、陰極箔の箔容量が20μF/cm未満ではESRが高いものの、陰極箔の箔容量が20μF/cm以上になるとESRは急峻に低下して、TiNの系列よりも良化することが確認された。これにより、導電層にTiNを含み、且つ陰極箔の箔容量が20μF/cm以上であると、固体電解コンデンサのESRは特に低下することが確認された。
 (実施例13乃至37)
 実施例13乃至37並びに比較例3乃至7の固体電解コンデンサを作製した。実施例13乃至37並びに比較例3乃至7は、電解液の溶媒が実施例1乃至5並びに比較例1の系列と異なる。実施例1乃至5並びに比較例1は電解液の溶媒全量にエチレングリコールを用いた。
 これに対し、実施例13乃至17並びに比較例3は、25wt%のエチレングリコールと75wt%のγ-ブチロラクトンで溶媒は組成されている。実施例18乃至22並びに比較例4は、10wt%のエチレングリコールと90wt%のγ-ブチロラクトンで溶媒は組成されている。実施例23乃至27並びに比較例5は、電解液の全量にγ-ブチロラクトンを用いた。実施例28乃至32並びに比較例6は、50wt%のγ-ブチロラクトンと50wt%のスルホランで溶媒は組成されている。実施例33乃至37並びに比較例7は、電解液の溶媒全量にスルホランを用いた。
 実施例13乃至17並びに比較例3は、陰極箔の箔容量が異なる。実施例13の陰極箔の箔容量は250μF/cmとし、実施例14の陰極箔の箔容量は150μF/cmとし、実施例15の陰極箔の箔容量は50μF/cmとし、実施例16の陰極箔の箔容量は40μF/cmとし、実施例17の陰極箔の箔容量は20μF/cmとした。また、比較例3の陰極箔の箔容量は10μF/cmとした。
 実施例18乃至22並びに比較例4は、陰極箔の箔容量が異なる。実施例18の陰極箔の箔容量は250μF/cmとし、実施例19の陰極箔の箔容量は150μF/cmとし、実施例20の陰極箔の箔容量は50μF/cmとし、実施例21の陰極箔の箔容量は40μF/cmとし、実施例22の陰極箔の箔容量は20μF/cmとした。また、比較例4の陰極箔の箔容量は10μF/cmとした。
 実施例23乃至27並びに比較例5は、陰極箔の箔容量が異なる。実施例23の陰極箔の箔容量は250μF/cmとし、実施例24の陰極箔の箔容量は150μF/cmとし、実施例25の陰極箔の箔容量は50μF/cmとし、実施例26の陰極箔の箔容量は40μF/cmとし、実施例27の陰極箔の箔容量は20μF/cmとした。また、比較例5の陰極箔の箔容量は10μF/cmとした。
 実施例28乃至32並びに比較例6は、陰極箔の箔容量が異なる。実施例28の陰極箔の箔容量は250μF/cmとし、実施例29の陰極箔の箔容量は150μF/cmとし、実施例30の陰極箔の箔容量は50μF/cmとし、実施例31の陰極箔の箔容量は40μF/cmとし、実施例32の陰極箔の箔容量は20μF/cmとした。また、比較例6の陰極箔の箔容量は10μF/cmとした。
 実施例33乃至37並びに比較例7は、陰極箔の箔容量が異なる。実施例33の陰極箔の箔容量は250μF/cmとし、実施例34の陰極箔の箔容量は150μF/cmとし、実施例35の陰極箔の箔容量は50μF/cmとし、実施例36の陰極箔の箔容量は40μF/cmとし、実施例37の陰極箔の箔容量は20μF/cmとした。また、比較例7の陰極箔の箔容量は10μF/cmとした。
 電解液の溶媒の種類を除き、実施例13乃至37並びに比較例3乃至7の固体電解コンデンサは、実施例1と同一構成、同一組成であり、同一製法及び同一条件で作製された。
 (ESR測定)
 実施例13乃至37並びに比較例3乃至7のESRの測定を測定した。ESRの測定方法及び測定条件は、実施例1と同一である。ESRの測定結果を、各陰極箔の箔容量と共に下表4乃至8に示す。表中、EGはエチレングリコールであり、BLはγ-ブチロラクトンであり、TMSはスルホランである。表中、溶媒種の後に続く括弧内の数値は、溶媒に占める重量パーセント濃度である。
 (表4)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
 (表5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
 (表6)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
 (表7)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
 (表8)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
 上表1及び表4が示すように、実施例1乃至5並びに実施例13乃至17では、陰極箔の箔容量が20μF/cmのときは、固体電解コンデンサのESRが0.033Ωになっており、50μF/cm以上になると、固体電解コンデンサのESRが0.024Ωになっている。これらESRは、上表1、表4乃至表8が示すように、実施例18乃至37における同等の陰極箔の箔容量と比べたとき、一段低くなっていることがわかる。
 実施例1乃至5並びに実施例13乃至17は、電解液の溶媒にエチレングリコールが25wt%以上含まれているものである。これより、電解液の溶媒全体に対して25wt%以上のエチレングリコールが含まれると、ESRがより良好となることが確認された。
 また、表6乃至8に示すように、実施例23乃至37を比較すると、実施例28乃至32は、陰極箔の各箔容量において、実施例23乃至27並びに実施例33乃至37に比べて、ESRが一段低くなっていることがわかる。
 実施例28乃至32は、電解液の溶媒がγ-ブチロラクトン及びスルホランの両方で組成されているものである。これより、γ-ブチロラクトンのみで溶媒を組成したり、スルホランのみで溶媒を組成するよりも、γ-ブチロラクトンとスルホランの両方で組成される溶媒としたほうが、固体電解コンデンサのESRは低下することが確認された。
1 コブ領域
21 ピット
22 未接触領域
31 導電層領域
32 導電性高分子領域
33 陰極側誘電体皮膜

Claims (11)

  1.  弁作用金属により成り、誘電体皮膜を有する陽極体と、
     弁作用金属により成る陰極箔、及び前記陰極箔上に形成された導電層を含む陰極体と、
     前記陽極体と前記陰極体との間に介在し、少なくとも前記導電層と接触する導電性高分子を含む電解質層と、
     を備え、
     前記陰極箔は、20μF/cm以上の箔容量を有すること、
     を特徴とする固体電解コンデンサ。
  2.  前記陰極箔は、
     エッチングピットにより成るエッチング層と、
     箔表面に形成された誘電体皮膜と、
     を有すること、
     を特徴とする請求項1記載の固体電解コンデンサ。
  3.  前記エッチングピットの一部又は全部は、深部に前記導電層が未接触の領域を有すること、
     を特徴とする請求項2記載の固体電解コンデンサ。
  4.  前記導電層は、少なくとも前記陰極箔に接触する蒸着層であること、
     を特徴とする請求項3記載の固体電解コンデンサ。
  5.  前記導電層は、炭化チタンを含むこと、
     を特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の固体電解コンデンサ。
  6.  前記電解質層は、前記導電性高分子の溶液又は分散液内の前記導電性高分子が付着して形成されていること、
     を特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の固体電解コンデンサ。
  7.  前記陰極箔は、250μF/cm以下の箔容量を有すること、
     を特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の固体電解コンデンサ。
  8.  前記電解質層は、電解液を含むこと、
     を特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の固体電解コンデンサ。
  9.  前記電解液は、当該電解液の溶媒全体に対して25wt%以上のエチレングリコールを含むこと、
     を特徴とする請求項8記載の固体電解コンデンサ。
  10.  前記電解液は、溶媒がγ-ブチロラクトン及びスルホランの両方で組成されていること、
     を特徴とする請求項8記載の固体電解コンデンサ。
  11.  弁作用金属により成り、箔容量が20μF/cm以上の陰極箔上に導電層を形成して陰極体を形成する陰極体形成工程と、
     誘電体皮膜を有する陽極体と前記陰極体との間に、少なくとも前記導電層と接触する導電性高分子を含む電解質層を形成する電解質層形成工程と、
     を含むこと、
     を特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5226466A (en) * 1975-08-25 1977-02-28 Hitachi Condenser Electrolytic capacitor
WO2000019468A1 (fr) * 1998-09-30 2000-04-06 Nippon Chemi-Con Corporation Condensateur a electrolyte solide et procede de fabrication
JP2019068006A (ja) * 2017-10-04 2019-04-25 日本ケミコン株式会社 電解コンデンサ
WO2021125183A1 (ja) * 2019-12-17 2021-06-24 日本ケミコン株式会社 固体電解コンデンサ及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5226466A (en) * 1975-08-25 1977-02-28 Hitachi Condenser Electrolytic capacitor
WO2000019468A1 (fr) * 1998-09-30 2000-04-06 Nippon Chemi-Con Corporation Condensateur a electrolyte solide et procede de fabrication
JP2019068006A (ja) * 2017-10-04 2019-04-25 日本ケミコン株式会社 電解コンデンサ
WO2021125183A1 (ja) * 2019-12-17 2021-06-24 日本ケミコン株式会社 固体電解コンデンサ及びその製造方法

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