WO2024070529A1 - コンデンサ素子 - Google Patents

コンデンサ素子 Download PDF

Info

Publication number
WO2024070529A1
WO2024070529A1 PCT/JP2023/032358 JP2023032358W WO2024070529A1 WO 2024070529 A1 WO2024070529 A1 WO 2024070529A1 JP 2023032358 W JP2023032358 W JP 2023032358W WO 2024070529 A1 WO2024070529 A1 WO 2024070529A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
capacitor element
capacitor
insulating
cathode
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/032358
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸子 吉野
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Publication of WO2024070529A1 publication Critical patent/WO2024070529A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/10—Housing; Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/08—Housing; Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/08—Housing; Encapsulation
    • H01G9/10—Sealing, e.g. of lead-in wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/15—Solid electrolytic capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits

Definitions

  • the present invention relates to a capacitor element.
  • Patent Document 1 discloses a capacitor array including a plurality of solid electrolytic capacitor elements formed by dividing a single solid electrolytic capacitor sheet, a sheet-like first sealing layer, and a sheet-like second sealing layer.
  • the solid electrolytic capacitor sheet includes an anode plate made of a valve metal, a porous layer provided on at least one main surface of the anode plate, a dielectric layer provided on the surface of the porous layer, and a cathode layer including a solid electrolyte layer provided on the surface of the dielectric layer, and has a first main surface and a second main surface opposed in the thickness direction.
  • the first main surface side of each of the plurality of solid electrolytic capacitor elements is disposed on the first sealing layer.
  • the second sealing layer is disposed so as to cover the plurality of solid electrolytic capacitor elements on the first sealing layer from the second main surface side.
  • the solid electrolytic capacitor elements are divided by a slit-shaped sheet removal portion.
  • Patent Document 1 states that a stress relaxation layer may be provided between the solid electrolytic capacitor element and the first sealing layer or the second sealing layer. According to Patent Document 1, by providing a stress relaxation layer in the above-mentioned location, it is possible to relieve the stress generated between the inside and outside of the capacitor array without impairing the capabilities (resistance, blocking performance, etc.) required for the conductor and insulating parts arranged at the outermost part of the solid electrolytic capacitor element or the capabilities required for the sealing layer (easy adhesion with wiring, easy to form smoothly, etc.).
  • Figures 25, 27, and 29 of Patent Document 1 each show a cross section of a capacitor array equipped with a stress relaxation layer. However, simply providing stress relaxation layers at the locations shown in Figures 25, 27, and 29 of Patent Document 1 may cause peeling at the effective capacitance portion of the solid electrolytic capacitor element, for example, peeling of the cathode layer from the anode plate.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a capacitor element that can suppress peeling in the capacitive area.
  • the capacitor element of the present invention comprises a capacitor section including an anode plate having a porous portion on at least one main surface of a core, a dielectric layer provided on the surface of the porous portion, and a cathode layer provided on the surface of the dielectric layer, and a sealing layer that seals the capacitor section, and an insulating layer having a lower Young's modulus than the sealing layer is provided inside the sealing layer at a position not in contact with the cathode layer.
  • the present invention provides a capacitor element that can suppress peeling in the effective capacitance area.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a capacitor element according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view taken along line A of the capacitor element shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a capacitor element according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of a capacitor element according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example of a capacitor element according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the capacitor element of the present invention is described below. Note that the present invention is not limited to the following configuration, and may be modified as appropriate without changing the gist of the present invention. In addition, a combination of multiple individual preferred configurations described below also constitutes the present invention.
  • each embodiment will simply be referred to as the "capacitor element of the present invention.”
  • terms indicating the relationship between elements e.g., "perpendicular,” “parallel,” “orthogonal,” etc.
  • terms indicating the shapes of elements are not expressions that express only a strict meaning, but are expressions that include a range of substantial equivalence, for example, differences of about a few percent.
  • Fig. 1 is a cross-sectional view showing an example of a capacitor element according to a first embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a plan view taken along line A of the capacitor element shown in Fig. 1.
  • the capacitor element 1 shown in Figures 1 and 2 comprises a capacitor portion 10 and a sealing layer 30 that seals the capacitor portion 10.
  • two capacitor sections 10 are arranged inside the sealing layer 30.
  • the number of capacitor sections 10 arranged inside the sealing layer 30 is not particularly limited, and may be one or more.
  • the capacitor section 10 includes an anode plate 11 having a porous section 11B on at least one main surface of a core section 11A, a dielectric layer 13 provided on the surface of the porous section 11B, and a cathode layer 12 provided on the surface of the dielectric layer 13.
  • the anode plate 11 has a porous section 11B on both main surfaces of the core section 11A, but it may have a porous section 11B on only one of the main surfaces of the core section 11A.
  • the cathode layer 12 includes, for example, a solid electrolyte layer 12A provided on the surface of the dielectric layer 13. It is preferable that the cathode layer 12 further includes a conductor layer 12B provided on the surface of the solid electrolyte layer 12A.
  • the capacitor section 10 constitutes a solid electrolytic capacitor.
  • the sealing layer 30 is provided on both opposing main surfaces of the capacitor section 10 in the thickness direction.
  • the capacitor section 10 is protected by the sealing layer 30.
  • the sealing layer 30 is formed to seal the capacitor section 10, for example, by a method of thermocompressing an insulating resin sheet, or by applying an insulating resin paste and then thermally curing it.
  • An insulating layer 40 having a lower Young's modulus than the sealing layer 30 is provided inside the sealing layer 30 in a position that does not contact the cathode layer 12.
  • an insulating layer 40 which is softer than the sealing layer 30, inside the sealing layer 30, it is possible to alleviate stress caused by warping, etc. Furthermore, by providing the insulating layer 40 in a position that is not in contact with the cathode layer 12, even if delamination does occur, it is possible to cause delamination to occur preferentially near the insulating layer 40 rather than near the cathode layer 12. Therefore, peeling in the effective capacitance portion can be suppressed. As a result, deterioration of the equivalent series resistance (ESR) can be reduced.
  • ESR equivalent series resistance
  • the cathode layer 12 includes a solid electrolyte layer 12A and a conductor layer 12B
  • the insulating layer 40 is provided in a position that does not contact the conductor layer 12B.
  • the capacitor element 1 may further include an external electrode layer 50 provided on the surface of the sealing layer 30.
  • the external electrode layer 50 includes, for example, a first external electrode layer 51 electrically connected to the anode plate 11 and a second external electrode layer 52 electrically connected to the cathode layer 12.
  • the capacitor element 1 may further include an extraction conductor that is provided inside the sealing layer 30 and is extended to the surface of the sealing layer 30.
  • Examples of the lead-out conductor include a through-hole conductor 70 and a via conductor 90.
  • the extraction conductor includes, for example, a first extraction conductor electrically connected to the anode plate 11 and a second extraction conductor electrically connected to the cathode layer 12.
  • the first lead-out conductor may be, for example, a first through-hole conductor 71.
  • One first through-hole conductor 71 may be provided inside the cathode layer 12, or two or more first through-hole conductors 71 may be provided.
  • Examples of the second lead-out conductor include a second through-hole conductor 72 and a via conductor 90.
  • One second through-hole conductor 72 may be provided inside the cathode layer 12, or two or more second through-hole conductors 72 may be provided.
  • one via conductor 90 may be provided inside the cathode layer 12, or two or more via conductors 90 may be provided.
  • the capacitor element 1 has a first through-hole conductor 71 as the first lead conductor.
  • the insulating layer 40 is provided in a position that does not contact the cathode layer 12 and the first through-hole conductor 71.
  • the capacitor element 1 includes a first external electrode layer 51.
  • the insulating layer 40 is provided in a position that does not contact the cathode layer 12, the first through-hole conductor 71, and the first external electrode layer 51.
  • the capacitor element 1 has a second through-hole conductor 72 and a via conductor 90 as the second extraction conductor.
  • the insulating layer 40 is provided in a position that does not contact the cathode layer 12, the second through-hole conductor 72, and the via conductor 90.
  • the capacitor element 1 includes a second external electrode layer 52.
  • the insulating layer 40 is provided at a position that does not contact the cathode layer 12, the second through-hole conductor 72, the via conductor 90, and the second external electrode layer 52.
  • the insulating layer 40 When the insulating layer 40 is provided at a position that does not contact the second lead-out conductor, the insulating layer 40 may be provided at a position that does not contact both the second through-hole conductor 72 and the via conductor 90, or may be provided at a position that does not contact only one of the second through-hole conductor 72 and the via conductor 90.
  • the insulating layer 40 When viewed from above in the thickness direction of the cathode layer 12, the insulating layer 40 may be provided on at least a portion of the capacitor element 1, but it is preferable that the insulating layer 40 be provided over the entire capacitor element 1.
  • the insulating layer 40 When viewed in a plan view from the thickness direction of the cathode layer 12, the insulating layer 40 preferably covers 20% or more of the area of the cathode layer 12, more preferably covers 50% or more, and even more preferably covers 80% or more. On the other hand, when viewed in a plan view from the thickness direction of the cathode layer 12, the insulating layer 40 may cover 100% of the area of the cathode layer 12, or may cover 80% or less of the area of the cathode layer 12.
  • the insulating layer 40 When viewed from above in the thickness direction of the cathode layer 12, the insulating layer 40 may be provided at a position overlapping the cathode layer 12, or at a position not overlapping the cathode layer 12, or may be provided at both a position overlapping the cathode layer 12 and a position not overlapping the cathode layer 12.
  • the insulating layer 40 covers the midpoints of at least one pair of adjacent lead conductors.
  • the insulating layer 40 covers the midpoints between the first through-hole conductor 71 and the second through-hole conductor 72, the midpoints between the first through-hole conductor 71 and the via conductor 90, the midpoints between the second through-hole conductor 72 and the via conductor 90, the midpoints between the first through-hole conductor 71 and the first through-hole conductor 71, the midpoints between the second through-hole conductor 72 and the second through-hole conductor 72, the midpoints between the via conductors 90 and the via conductors 90, etc.
  • the insulating layer 40 is preferably provided parallel to the capacitor section 10. Specifically, the insulating layer 40 is preferably provided parallel to at least one of the main surfaces of the capacitor section 10.
  • the insulating layer 40 may be provided inside the sealing layer 30 on either one of the main surfaces of the capacitor section 10, or may be provided inside the sealing layer 30 on both main surfaces of the capacitor section 10.
  • the insulating layer 40 provided inside the sealing layer 30 on one main surface of the capacitor section 10 may or may not overlap in the thickness direction partially or completely with the insulating layer 40 provided inside the sealing layer 30 on the other main surface of the capacitor section 10.
  • the method of forming the insulating layer 40 inside the sealing layer 30 is not particularly limited, but examples include a method of thermocompressing the first insulating resin sheet constituting the sealing layer 30, disposing the insulating resin constituting the insulating layer 40, and further thermocompressing the second insulating resin sheet constituting the sealing layer 30, or a method of applying the first insulating resin paste constituting the sealing layer 30 and thermosetting it, disposing the insulating resin constituting the insulating layer 40, and further applying the second insulating resin paste constituting the sealing layer 30 and thermosetting it.
  • the material of the first insulating resin sheet or the first insulating resin paste may be the same as or different from the material of the second insulating resin sheet or the second insulating resin paste.
  • Young's modulus refers to a value measured based on JIS R 1602:1995.
  • the Young's modulus may be a value obtained by measurement using a bench-top precision universal testing machine (manufactured by Shimadzu Corporation, model number AGS-5kNX).
  • the Young's modulus of the insulating layer 40 is not particularly limited as long as it is lower than the Young's modulus of the sealing layer 30.
  • the Young's modulus of the sealing layer 30 is, for example, 5 GPa or more and 40 GPa or less.
  • the thickness of one layer of the insulating layer 40 is not particularly limited, but it is preferable that it be 80% or less of the thickness of one side of the sealing layer 30 (the distance from the surface of the sealing layer 30 to the surface of the cathode layer 12).
  • the insulating layer 40 is made of, for example, an insulating resin.
  • the type of insulating resin that makes up the insulating layer 40 may be the same as the type of insulating resin that makes up the sealing layer 30, or it may be different.
  • the insulating layer is made of a silicone resin or a fluororesin, or the insulating layer is made of a resin containing a foaming agent.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic example of a capacitor element according to the second embodiment of the present invention.
  • an insulating layer 40A having a lower Young's modulus than the sealing layer 30 is provided inside the sealing layer 30 at a position that does not contact the cathode layer 12.
  • the insulating layer 40A is made of silicone resin or fluororesin. Silicone resin or fluororesin has a low Young's modulus and low adhesion. Therefore, it is easier to obtain the effects described in the first embodiment.
  • the insulating layer 40A is made of a resin containing a foaming agent. Resins containing a foaming agent also have a low Young's modulus and low adhesion. Therefore, it is easier to obtain the effects described in the first embodiment.
  • the Young's modulus of the insulating layer 40A is not particularly limited as long as it is lower than the Young's modulus of the sealing layer 30.
  • the Young's modulus of the sealing layer 30 is, for example, 5 GPa or more and 40 GPa or less.
  • the thickness of one layer of insulating layer 40A is not particularly limited, but it is preferable that it be 80% or less of the thickness of one side of sealing layer 30 (the distance from the surface of sealing layer 30 to the surface of cathode layer 12).
  • the insulating layer is provided on a part of the capacitor element when viewed in a plan view from the thickness direction of the cathode layer.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic example of a capacitor element according to a third embodiment of the present invention.
  • the insulating layer 40 is provided on a part of the capacitor element 3 when viewed from a plan view in the thickness direction of the cathode layer 12.
  • An insulating layer 40A may be provided instead of the insulating layer 40.
  • the insulating layer 40 may be provided selectively. For example, by providing the insulating layer 40 only in areas where stress is concentrated, it is possible to suppress the occurrence of delamination.
  • the insulating layer 40 at the center of the surface when viewed from the thickness direction of the cathode layer 12 in a plan view, the occurrence of delamination can be suppressed even when the internal pressure inside the capacitor element 3 increases due to gas generated from the material in a high-temperature atmosphere, causing the capacitor element 3 to bulge in a convex shape.
  • the insulating layer 40 covers the midpoints of at least one pair of adjacent lead conductors.
  • the insulating layer 40 covers the midpoints between the first through-hole conductor 71 and the second through-hole conductor 72, the midpoints between the first through-hole conductor 71 and the via conductor 90, the midpoints between the second through-hole conductor 72 and the via conductor 90, the midpoints between the first through-hole conductor 71 and the first through-hole conductor 71, the midpoints between the second through-hole conductor 72 and the second through-hole conductor 72, the midpoints between the via conductors 90 and the via conductors 90, etc.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic example of a capacitor element according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the insulating layers 40 are provided in two layers in the thickness direction. In FIG. 5, the insulating layers 40 may be provided in three or more layers in the thickness direction. Insulating layer 40A may be provided instead of insulating layer 40. Also, insulating layer 40 and insulating layer 40A may be mixed.
  • two insulating layers 40 are provided inside the sealing layer 30 on one main surface side of the capacitor section 10, and two insulating layers 40 are provided inside the sealing layer 30 on the other main surface side of the capacitor section 10, but it is sufficient that two or more insulating layers 40 are provided inside the sealing layer 30 on at least one main surface side.
  • the respective insulating layers 40 may or may not overlap in part or in whole in the thickness direction.
  • capacitor elements 1, 2, 3, and 4 The detailed configuration of capacitor elements 1, 2, 3, and 4 is described below.
  • the planar shape of the capacitor section 10 when viewed from the thickness direction may be, for example, a rectangle (square or oblong), a quadrangle other than a rectangle, a polygon such as a triangle, a pentagon, or a hexagon, a circle, an ellipse, or a combination of these.
  • the planar shape of the capacitor section 10 may also be an L-shape, a C-shape, a stepped shape, or the like.
  • the anode plate 11 is preferably made of a valve metal that exhibits so-called valve action.
  • valve metals include simple metals such as aluminum, tantalum, niobium, titanium, and zirconium, or alloys containing at least one of these metals. Of these, aluminum or an aluminum alloy is preferred.
  • the shape of the anode plate 11 is preferably flat, and more preferably foil-like.
  • plate-like includes “foil-like”.
  • the anode plate 11 may have a porous portion 11B on at least one of the main surfaces of the core portion 11A.
  • the anode plate 11 may have a porous portion 11B on only one of the main surfaces of the core portion 11A, or may have a porous portion 11B on both main surfaces of the core portion 11A.
  • the porous portion 11B is preferably a porous layer formed on the surface of the core portion 11A, and is more preferably an etched layer.
  • the thickness of the anode plate 11 before the etching process is preferably 60 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the thickness of the unetched core portion 11A after the etching process is preferably 15 ⁇ m or more and 70 ⁇ m or less.
  • the thickness of the porous portion 11B is designed according to the required withstand voltage and electrostatic capacitance, but it is preferable that the combined thickness of the porous portions 11B on both sides of the core portion 11A is 10 ⁇ m or more and 180 ⁇ m or less.
  • the pore diameter of the porous portion 11B is preferably 10 nm or more and 600 nm or less.
  • the pore diameter of the porous portion 11B means the median diameter D50 measured by a mercury porosimeter.
  • the pore diameter of the porous portion 11B can be controlled, for example, by adjusting various etching conditions.
  • the dielectric layer 13 provided on the surface of the porous portion 11B is porous, reflecting the surface condition of the porous portion 11B, and has a finely uneven surface shape.
  • the dielectric layer 13 is preferably made of an oxide film of the valve metal.
  • the dielectric layer 13 made of an oxide film can be formed by anodizing the surface of the aluminum foil in an aqueous solution containing ammonium adipate or the like (also called chemical conversion treatment).
  • the thickness of the dielectric layer 13 is designed according to the required withstand voltage and capacitance, but is preferably 10 nm or more and 100 nm or less.
  • the cathode layer 12 includes a solid electrolyte layer 12A
  • examples of materials constituting the solid electrolyte layer 12A include conductive polymers such as polypyrroles, polythiophenes, and polyanilines. Among these, polythiophenes are preferred, and poly(3,4-ethylenedioxythiophene), also known as PEDOT, is particularly preferred.
  • the conductive polymer may also include a dopant such as polystyrene sulfonate (PSS).
  • PSS polystyrene sulfonate
  • the solid electrolyte layer 12A preferably includes an inner layer that fills the pores (recesses) of the dielectric layer 13, and an outer layer that covers the dielectric layer 13.
  • the thickness of the solid electrolyte layer 12A from the surface of the porous portion 11B is preferably 2 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the solid electrolyte layer 12A is formed, for example, by a method of forming a polymerized film of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) or the like on the surface of the dielectric layer 13 using a treatment liquid containing a monomer such as 3,4-ethylenedioxythiophene, or by applying a dispersion of a polymer such as poly(3,4-ethylenedioxythiophene) to the surface of the dielectric layer 13 and drying it.
  • the solid electrolyte layer 12A can be formed in a predetermined area by applying the above-mentioned treatment liquid or dispersion liquid to the surface of the dielectric layer 13 by a method such as sponge transfer, screen printing, dispenser application, or inkjet printing.
  • the conductor layer 12B includes at least one of a conductive resin layer and a metal layer.
  • the conductor layer 12B may be only a conductive resin layer or only a metal layer. It is preferable that the conductor layer 12B covers the entire surface of the solid electrolyte layer 12A.
  • the conductive resin layer may be, for example, a conductive adhesive layer containing at least one conductive filler selected from the group consisting of silver filler, copper filler, nickel filler, and carbon filler.
  • the metal layer examples include metal plating films and metal foils.
  • the metal layer is preferably made of at least one metal selected from the group consisting of nickel, copper, silver, and alloys containing these metals as the main components.
  • the term "main component" refers to the elemental component with the largest weight ratio.
  • the conductive layer 12B includes, for example, a carbon layer provided on the surface of the solid electrolyte layer 12A and a copper layer provided on the surface of the carbon layer.
  • the carbon layer is provided to electrically and mechanically connect the solid electrolyte layer 12A and the copper layer.
  • the carbon layer can be formed in a predetermined area by applying carbon paste to the surface of the solid electrolyte layer 12A by sponge transfer, screen printing, dispenser application, inkjet printing, or other methods. It is preferable to laminate the copper layer in the next process to the carbon layer while it is still viscous before drying.
  • the thickness of the carbon layer is preferably 2 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the copper layer can be formed in a predetermined area by applying copper paste to the surface of the carbon layer by sponge transfer, screen printing, spray application, dispenser application, inkjet printing, or other methods.
  • the thickness of the copper layer is preferably 2 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the sealing layer 30 is made of an insulating material. In this case, it is preferable that the sealing layer 30 is made of an insulating resin.
  • Examples of the insulating resin that constitutes the sealing layer 30 include epoxy resin, phenolic resin, etc.
  • the sealing layer 30 further contains a filler.
  • the filler contained in the sealing layer 30 may be, for example, inorganic fillers such as silica particles and alumina particles.
  • a layer other than the insulating layer 40 such as a moisture-proof film, may be provided between the capacitor section 10 and the sealing layer 30.
  • the through-hole conductor 70 includes at least one of a first through-hole conductor 71 electrically connected to the anode plate 11 and a second through-hole conductor 72 electrically connected to the cathode layer 12.
  • the first through-hole conductor 71 penetrates the capacitor section 10 and the sealing layer 30 in the thickness direction.
  • the first through-hole conductor 71 only needs to be provided on at least the inner wall surface of the first through hole 81 that penetrates the capacitor section 10 and the sealing layer 30 in the thickness direction.
  • the first through-hole conductor 71 may be provided only on the inner wall surface of the first through hole 81, or may be provided throughout the entire interior of the first through hole 81.
  • the first through-hole conductor 71 is preferably electrically connected to the anode plate 11 on the inner wall surface of the first through hole 81. More specifically, the first through-hole conductor 71 is preferably electrically connected to the end surface of the anode plate 11 that faces the inner wall surface of the first through hole 81 in the planar direction. In this way, the anode plate 11 is electrically led out to the outside via the first through-hole conductor 71.
  • the core portion 11A and the porous portion 11B are exposed on the end face of the anode plate 11 that is electrically connected to the first through-hole conductor 71.
  • the porous portion 11B as well as the core portion 11A are electrically connected to the first through-hole conductor 71.
  • the first through-hole conductor 71 is electrically connected to the anode plate 11 around the entire circumference of the first through hole 81.
  • the connection resistance between the anode plate 11 and the first through-hole conductor 71 tends to decrease, and therefore the ESR tends to decrease.
  • the first through-hole conductor 71 is formed, for example, as follows. First, a first through hole 81 penetrating the capacitor section 10 and the sealing layer 30 in the thickness direction is formed by drilling, laser processing, or the like. Then, the inner wall surface of the first through hole 81 is metallized with a metal material containing a low-resistance metal such as copper, gold, or silver to form the first through-hole conductor 71. When forming the first through-hole conductor 71, for example, the inner wall surface of the first through hole 81 is metallized with an electroless copper plating process, an electrolytic copper plating process, or the like to facilitate processing.
  • the method of forming the first through-hole conductor 71 may be a method of filling the first through hole 81 with a metal material, a composite material of metal and resin, or the like, in addition to a method of metallizing the inner wall surface of the first through hole 81.
  • An anode connection layer may be provided between the anode plate 11 and the first through-hole conductor 71 in the planar direction.
  • the anode plate 11 and the first through-hole conductor 71 may be electrically connected via the anode connection layer.
  • the anode connection layer is provided between the anode plate 11 and the first through-hole conductor 71 in the surface direction, so that the anode connection layer functions as a barrier layer for the anode plate 11, more specifically, as a barrier layer for the core portion 11A and the porous portion 11B.
  • the anode connection layer functions as a barrier layer for the anode plate 11
  • dissolution of the anode plate 11 that occurs during chemical treatment to form the external electrode layer 50 e.g., the first external electrode layer 51
  • the infiltration of the chemical solution into the capacitor portion 10 is suppressed, which tends to improve reliability.
  • the anode connection layer preferably includes a layer mainly composed of nickel. In this case, damage to the metal (e.g., aluminum) constituting the anode plate 11 is reduced, and the barrier properties of the anode connection layer against the anode plate 11 are easily improved.
  • the metal e.g., aluminum
  • an anode connection layer does not have to be provided between the anode plate 11 and the first through-hole conductor 71 in the surface direction.
  • the first through-hole conductor 71 may be directly connected to the end surface of the anode plate 11.
  • the first through hole 81 may be provided with a resin-filled portion filled with a resin material.
  • the resin-filled portion is provided in the space surrounded by the first through-hole conductor 71 in the first through hole 81.
  • the first external electrode layer 51 is electrically connected to the anode plate 11.
  • the first external electrode layer 51 is provided on the surface of the first through-hole conductor 71, and functions as a connection terminal for the capacitor section 10.
  • the first external electrode layer 51 is electrically connected to the anode plate 11 via the first through-hole conductor 71, and functions as a connection terminal for the anode plate 11.
  • the constituent material of the first external electrode layer 51 may be, for example, a metal material containing a low-resistance metal such as silver, gold, or copper.
  • the first external electrode layer 51 is formed, for example, by plating the surface of the first through-hole conductor 71.
  • a mixed material of at least one conductive filler selected from the group consisting of silver filler, copper filler, nickel filler, and carbon filler, and resin may be used as the constituent material of the first external electrode layer 51.
  • the second through-hole conductor 72 penetrates the capacitor section 10 and the sealing layer 30 in the thickness direction.
  • the second through-hole conductor 72 may be provided at least on the inner wall surface of the second through hole 82 that penetrates the capacitor section 10 and the sealing layer 30 in the thickness direction.
  • the second through-hole conductor 72 may be provided only on the inner wall surface of the second through hole 82, or may be provided throughout the entire interior of the second through hole 82.
  • the second through-hole conductor 72 is formed, for example, as follows. First, a through hole penetrating the capacitor section 10 in the thickness direction is formed by drilling, laser processing, etc. Next, the above-mentioned through hole is filled with an insulating material. The part filled with the insulating material is drilled, laser processing, etc. to form the second through hole 82. At this time, the diameter of the second through hole 82 is made smaller than the diameter of the through hole filled with the insulating material, so that the insulating material is present between the inner wall surface of the previously formed through hole and the inner wall surface of the second through hole 82 in the surface direction.
  • the inner wall surface of the second through hole 82 is metallized with a metal material containing a low-resistance metal such as copper, gold, or silver, thereby forming the second through-hole conductor 72.
  • a metal material containing a low-resistance metal such as copper, gold, or silver
  • the inner wall surface of the second through hole 82 is metallized with electroless copper plating, electrolytic copper plating, etc., to facilitate processing.
  • the method of forming the second through-hole conductor 72 may be a method of filling the second through-hole 82 with a metal material, a composite material of metal and resin, or the like, in addition to a method of metallizing the inner wall surface of the second through-hole 82.
  • the second through hole 82 may be provided with a resin-filled portion filled with a resin material.
  • the resin-filled portion is provided in the space surrounded by the second through-hole conductor 72 in the second through hole 82.
  • the second external electrode layer 52 is electrically connected to the cathode layer 12.
  • the second external electrode layer 52 is provided on the surface of the second through-hole conductor 72 and functions as a connection terminal of the capacitor section 10.
  • the second external electrode layer 52 may be made of a metal material containing a low-resistance metal such as silver, gold, or copper.
  • the second external electrode layer 52 is formed by, for example, plating the surface of the second through-hole conductor 72.
  • a mixed material of at least one conductive filler selected from the group consisting of silver filler, copper filler, nickel filler, and carbon filler, and resin may be used as the constituent material of the second external electrode layer 52.
  • the constituent materials of the first external electrode layer 51 and the second external electrode layer 52 are preferably the same as each other at least in terms of type, but may be different from each other.
  • each of the multiple capacitor sections 10 is provided with a first external electrode layer 51 electrically connected to the anode plate 11 and a second external electrode layer 52 electrically connected to the cathode layer 12, but at least one of the first external electrode layer 51 and the second external electrode layer 52 may be provided in common among the multiple capacitor sections 10.
  • the first external electrode layer 51 and the second external electrode layer 52 are provided on both main surfaces of the sealing layer 30, but they may be provided on only one main surface of the sealing layer 30.
  • the through-hole conductor 70 may include a third through-hole conductor that is not electrically connected to the anode plate 11 and the cathode layer 12.
  • the via conductor 90 penetrates the sealing layer 30 in the thickness direction and is connected to the cathode layer 12 and the second external electrode layer 52.
  • Examples of materials that can be used to form the via conductors 90 include metal materials that contain low-resistance metals such as silver, gold, and copper.
  • the via conductors 90 are formed, for example, by plating the inner wall surface of a through hole that penetrates the sealing layer 30 in the thickness direction with the metal material described above, or by filling the hole with a conductive paste and then performing a heat treatment.
  • the second through-hole conductor 72 is electrically connected to the cathode layer 12 via the second external electrode layer 52 and the via conductor 90.
  • the second external electrode layer 52 is electrically connected to the cathode layer 12 through a via conductor 90 and functions as a connection terminal for the cathode layer 12.
  • the capacitor section 10 further includes a mask layer 35 provided around the through-hole conductor 70 on at least one of the main surfaces of the anode plate 11.
  • a mask layer 35 is provided between the first through-hole conductor 71 and the cathode layer 12. Also, in the example shown in Figures 1 and 2, an insulating material such as a sealing layer 30 is filled between the second through-hole conductor 72 and the capacitor section 10, and a mask layer 35 is provided between this insulating material and the cathode layer 12.
  • the capacitor section 10 may further include a mask layer provided on at least one of the main surfaces of the anode plate 11 so as to surround the periphery of the cathode layer 12.
  • a mask layer provided on at least one of the main surfaces of the anode plate 11 so as to surround the periphery of the cathode layer 12.
  • the mask layers are made of an insulating material. In this case, it is preferable that the mask layers are made of an insulating resin.
  • Examples of insulating resins constituting mask layers such as mask layer 35 include polyphenylsulfone resin, polyethersulfone resin, cyanate ester resin, fluororesin (tetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, etc.), polyimide resin, polyamideimide resin, epoxy resin, and derivatives or precursors thereof.
  • the mask layers such as mask layer 35 may be made of the same resin as sealing layer 30. Unlike sealing layer 30, if the mask layer contains inorganic filler, this may adversely affect the effective capacitance portion of capacitor section 10, so it is preferable that the mask layer is made of a resin alone.
  • Mask layers such as mask layer 35 can be formed in a predetermined area by applying a mask material such as a composition containing an insulating resin to the surface of porous portion 11B by a method such as sponge transfer, screen printing, dispenser application, or inkjet printing.
  • a mask material such as a composition containing an insulating resin
  • Mask layers such as mask layer 35 may be formed on porous portion 11B either before dielectric layer 13 is formed or after dielectric layer 13 is formed.
  • the capacitor element of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various applications and modifications can be made within the scope of the present invention with respect to the configuration, manufacturing conditions, and the like of the capacitor element.
  • one capacitor section may be disposed inside the sealing layer, or multiple capacitor sections may be disposed inside the sealing layer.
  • adjacent capacitor parts when multiple capacitor parts are arranged inside the sealing layer, adjacent capacitor parts only need to be physically separated from each other. Therefore, adjacent capacitor parts may be electrically separated from each other or electrically connected to each other. It is preferable that the part where adjacent capacitor parts are separated from each other is filled with an insulating material such as a sealing layer. The distance between adjacent capacitor parts may be constant in the thickness direction or may become smaller in the thickness direction.
  • the multiple capacitor parts when multiple capacitor parts are arranged inside the sealing layer, the multiple capacitor parts may be arranged so as to be lined up in the planar direction, or so as to be stacked in the thickness direction, or a combination of both.
  • the multiple capacitor parts may be arranged regularly or irregularly.
  • the size and shape, etc. of the capacitor elements may be the same, or may be partially or entirely different. It is preferable that the configuration of each capacitor element is the same, but capacitor elements with different configurations may be included.
  • the capacitor element of the present invention can be suitably used as a constituent material of a composite electronic component.
  • a composite electronic component includes, for example, the capacitor element of the present invention, an external electrode layer provided on the surface of the sealing layer of the capacitor element and electrically connected to each of the anode plate and cathode layer of the capacitor element, and an electronic component connected to the external electrode layer.
  • the electronic component connected to the external electrode layer may be a passive element or an active element. Both the passive element and the active element may be connected to the external electrode layer, or either the passive element or the active element may be connected to the external electrode layer. Also, a composite of a passive element and an active element may be connected to the external electrode layer.
  • Passive elements include, for example, inductors. Active elements include memory, GPUs (Graphical Processing Units), CPUs (Central Processing Units), MPUs (Micro Processing Units), PMICs (Power Management ICs), etc.
  • the capacitor element of the present invention has a sheet-like shape overall. Therefore, in a composite electronic component, the capacitor element can be treated like a mounting board, and electronic components can be mounted on the capacitor element. Furthermore, by making the electronic components to be mounted on the capacitor element into a sheet-like shape, it is also possible to connect the capacitor element and the electronic components in the thickness direction via through-hole conductors that penetrate each electronic component in the thickness direction. As a result, the active elements and passive elements can be configured like a single module.
  • a switching regulator can be formed by electrically connecting the capacitor element of the present invention between a voltage regulator including a semiconductor active element and a load to which the converted DC voltage is supplied.
  • a circuit layer may be formed on one side of a capacitor matrix sheet on which a plurality of capacitor elements of the present invention are laid out, and the capacitor elements may then be connected to passive or active elements.
  • the capacitor element of the present invention may be placed in a cavity portion previously provided in a substrate, embedded in resin, and then a circuit layer may be formed on the resin.
  • Another electronic component passive element or active element
  • the capacitor element of the present invention may be mounted on a smooth carrier such as a wafer or glass, an outer layer made of resin may be formed, a circuit layer may be formed, and then the capacitor element may be connected to a passive or active element.
  • a capacitor section including an anode plate having a porous portion on at least one main surface of a core portion, a dielectric layer provided on a surface of the porous portion, and a cathode layer provided on a surface of the dielectric layer; a sealing layer that seals the capacitor portion, a capacitor element comprising: an insulating layer having a lower Young's modulus than the sealing layer, the insulating layer being provided inside the sealing layer at a position not in contact with the cathode layer;
  • ⁇ 2> a first lead conductor provided inside the sealing layer so as to be electrically connected to the anode plate and led out to a surface of the sealing layer;
  • ⁇ 3> a first external electrode layer provided on a surface of the sealing layer so as to be electrically connected to the anode plate via the first lead conductor;
  • ⁇ 4> a second lead conductor provided inside the sealing layer so as to be electrically connected to the cathode layer and led out to a surface of the sealing layer;
  • the capacitor element according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the insulating layer is provided at a position not in contact with the cathode layer and the second lead conductor.
  • ⁇ 5> a second external electrode layer provided on a surface of the sealing layer so as to be electrically connected to the cathode layer via the second lead conductor;
  • ⁇ 6> The capacitor element according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the insulating layer is made of a silicone resin or a fluororesin.
  • ⁇ 7> The capacitor element according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the insulating layer is made of a resin containing a foaming agent.
  • ⁇ 8> The capacitor element according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein, in a plan view from a thickness direction of the cathode layer, the insulating layer covers an area of the cathode layer that is 20% or more of an area of the cathode layer.
  • ⁇ 9> The capacitor element according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the insulating layer is provided in two or more layers in a thickness direction.
  • ⁇ 10> The capacitor element according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, wherein the cathode layer includes a solid electrolyte layer provided on a surface of the dielectric layer.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

コンデンサ素子１は、芯部１１Ａの少なくとも一方の主面に多孔質部１１Ｂを有する陽極板１１と、多孔質部１１Ｂの表面に設けられた誘電体層１３と、誘電体層１３の表面に設けられた陰極層１２と、を含むコンデンサ部１０と、コンデンサ部１０を封止する封止層３０と、を備え、封止層３０の内部には、封止層３０よりも低いヤング率を有する絶縁層４０が、陰極層１２に接しない位置に設けられている。

Description

コンデンサ素子
　本発明は、コンデンサ素子に関する。
　特許文献１には、１枚の固体電解コンデンサシートが分割されてなる複数の固体電解コンデンサ素子と、シート状の第１封止層と、シート状の第２封止層とを備えるコンデンサアレイが開示されている。上記固体電解コンデンサシートは、弁作用金属からなる陽極板と、上記陽極板の少なくとも一方の主面に設けられた多孔質層と、上記多孔質層の表面に設けられた誘電体層と、上記誘電体層の表面に設けられた固体電解質層を含む陰極層とを備え、厚み方向に相対する第１主面及び第２主面を有する。上記複数の固体電解コンデンサ素子は、それぞれの上記第１主面側が上記第１封止層上に配置されている。上記第２封止層は、上記第１封止層上の上記複数の固体電解コンデンサ素子を上記第２主面側から覆うように配置されている。上記固体電解コンデンサ素子間はスリット状のシート除去部によって分割されている。
特開２０２０－１６７３６１号公報
　特許文献１には、固体電解コンデンサ素子と第１封止層又は第２封止層との間に応力緩和層が設けられていてもよいことが記載されている。特許文献１によれば、上記の箇所に応力緩和層を設けることにより、固体電解コンデンサ素子の最外部に配置される導体部及び絶縁部の各々に必要な能力（抵抗、ブロック性能等）や封止層に必要な能力（配線と密着しやすい、平滑に形成されやすい等）を損なうことなく、コンデンサアレイの内部と外部との間に発生する応力を緩和することができる、とされている。
　特許文献１の図２５、図２７及び図２９には、各々、応力緩和層を備えるコンデンサアレイの断面が示されている。しかしながら、特許文献１の図２５、図２７及び図２９に示す箇所に応力緩和層が設けられているだけでは、固体電解コンデンサ素子の容量有効部での剥離、例えば、陽極板から陰極層が剥離すること等が発生してしまうおそれがある。
　なお、上記の問題は、複数のコンデンサ部が封止層の内部に配置されている構造に限らず、１個のコンデンサ部が封止層の内部に配置されている構造にも生じる問題である。
　本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、容量有効部での剥離を抑制することが可能なコンデンサ素子を提供することを目的とする。
　本発明のコンデンサ素子は、芯部の少なくとも一方の主面に多孔質部を有する陽極板と、上記多孔質部の表面に設けられた誘電体層と、上記誘電体層の表面に設けられた陰極層と、を含むコンデンサ部と、上記コンデンサ部を封止する封止層と、を備え、上記封止層の内部には、上記封止層よりも低いヤング率を有する絶縁層が、上記陰極層に接しない位置に設けられている。
　本発明によれば、容量有効部での剥離を抑制することが可能なコンデンサ素子を提供することができる。
図１は、本発明の第１実施形態に係るコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。 図２は、図１に示すコンデンサ素子のＡ線に沿った平面図である。 図３は、本発明の第２実施形態に係るコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。 図４は、本発明の第３実施形態に係るコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。 図５は、本発明の第４実施形態に係るコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。
　以下、本発明のコンデンサ素子について説明する。なお、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更されてもよい。また、以下において記載する個々の好ましい構成を複数組み合わせたものもまた本発明である。
　以下に示す各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。第２実施形態以降では、第１実施形態と共通の事項についての記述は省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎には逐次言及しない。
　以下の説明において、各実施形態を特に区別しない場合、単に「本発明のコンデンサ素子」という。
　本明細書において、要素間の関係性を示す用語（例えば「垂直」、「平行」、「直交」等）及び要素の形状を示す用語は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。
　以下に示す図面は模式図であり、その寸法、縦横比の縮尺等は実際の製品と異なる場合がある。図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
［第１実施形態］
　図１は、本発明の第１実施形態に係るコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示すコンデンサ素子のＡ線に沿った平面図である。
　図１及び図２に示すコンデンサ素子１は、コンデンサ部１０と、コンデンサ部１０を封止する封止層３０と、を備える。
　図１及び図２に示す例では、封止層３０の内部に２個のコンデンサ部１０が配置されている。封止層３０の内部に配置されるコンデンサ部１０の数は特に限定されず、１個でもよく、複数個でもよい。
　コンデンサ部１０は、芯部１１Ａの少なくとも一方の主面に多孔質部１１Ｂを有する陽極板１１と、多孔質部１１Ｂの表面に設けられた誘電体層１３と、誘電体層１３の表面に設けられた陰極層１２と、を含む。これにより、コンデンサ部１０は、電解コンデンサを構成する。図１に示す例では、陽極板１１は、芯部１１Ａの両方の主面に多孔質部１１Ｂを有するが、芯部１１Ａのいずれか一方の主面のみに多孔質部１１Ｂを有してもよい。
　陰極層１２は、例えば、誘電体層１３の表面に設けられた固体電解質層１２Ａを含む。陰極層１２は、さらに、固体電解質層１２Ａの表面に設けられた導電体層１２Ｂを含むことが好ましい。陰極層１２が固体電解質層１２Ａを含む場合、コンデンサ部１０は、固体電解コンデンサを構成する。
　封止層３０は、図１に示すように、コンデンサ部１０の厚さ方向の相対する両方の主面に設けられていることが好ましい。封止層３０によってコンデンサ部１０が保護される。
　封止層３０は、例えば、絶縁性樹脂シートを熱圧着する方法、絶縁性樹脂ペーストを塗工した後で熱硬化させる方法等により、コンデンサ部１０を封止するように形成される。
　封止層３０の内部には、封止層３０よりも低いヤング率を有する絶縁層４０が、陰極層１２に接しない位置に設けられている。
　封止層３０よりも柔らかい絶縁層４０を封止層３０の内部に設けることで、反り等によって生じる応力を緩和することができる。さらに、陰極層１２に接しない位置に絶縁層４０を設けることで、デラミネーションが発生した場合であっても、陰極層１２の近傍ではなく絶縁層４０の近傍で優先的にデラミネーションを発生させることができる。したがって、容量有効部での剥離を抑制することができる。その結果、等価直列抵抗（ＥＳＲ）の劣化を低減することができる。
　陰極層１２が、固体電解質層１２Ａ及び導電体層１２Ｂを含む場合、絶縁層４０は、導電体層１２Ｂに接しない位置に設けられていることが好ましい。
　コンデンサ素子１は、封止層３０の表面に設けられた外部電極層５０をさらに備えてもよい。
　外部電極層５０は、例えば、陽極板１１に電気的に接続される第１外部電極層５１と、陰極層１２に電気的に接続される第２外部電極層５２と、を含む。
　コンデンサ素子１は、封止層３０の内部に設けられ、かつ、封止層３０の表面に引き出された引き出し導体をさらに備えてもよい。
　引き出し導体としては、例えば、スルーホール導体７０、ビア導体９０等が挙げられる。
　引き出し導体は、例えば、陽極板１１に電気的に接続される第１引き出し導体と、陰極層１２に電気的に接続される第２引き出し導体と、を含む。
　第１引き出し導体としては、例えば、第１スルーホール導体７１等が挙げられる。陰極層１２の内部には、１個の第１スルーホール導体７１が設けられていてもよく、２個以上の第１スルーホール導体７１が設けられていてもよい。
　第２引き出し導体としては、例えば、第２スルーホール導体７２、ビア導体９０等が挙げられる。陰極層１２の内部には、１個の第２スルーホール導体７２が設けられていてもよく、２個以上の第２スルーホール導体７２が設けられていてもよい。また、陰極層１２の内部には、１個のビア導体９０が設けられていてもよく、２個以上のビア導体９０が設けられていてもよい。
　図１に示す例では、コンデンサ素子１は、第１引き出し導体として第１スルーホール導体７１を備えている。その場合、絶縁層４０は、陰極層１２及び第１スルーホール導体７１に接しない位置に設けられていることが好ましい。第１スルーホール導体７１等の第１引き出し導体に接しない位置に絶縁層４０を設けることで、第１引き出し導体での剥離を抑制することができる。その結果、ＥＳＲの劣化を低減することができる。
　さらに、図１に示す例では、コンデンサ素子１は、第１外部電極層５１を備えている。その場合、絶縁層４０は、陰極層１２、第１スルーホール導体７１及び第１外部電極層５１に接しない位置に設けられていることが好ましい。第１外部電極層５１に接しない位置に絶縁層４０を設けることで、第１外部電極層５１での剥離を抑制することができる。その結果、ＥＳＲの劣化を低減することができる。
　また、図１に示す例では、コンデンサ素子１は、第２引き出し導体として第２スルーホール導体７２及びビア導体９０を備えている。その場合、絶縁層４０は、陰極層１２、第２スルーホール導体７２及びビア導体９０に接しない位置に設けられていることが好ましい。第２スルーホール導体７２、ビア導体９０等の第２引き出し導体に接しない位置に絶縁層４０を設けることで、第２引き出し導体での剥離を抑制することができる。その結果、ＥＳＲの劣化を低減することができる。
　さらに、図１に示す例では、コンデンサ素子１は、第２外部電極層５２を備えている。その場合、絶縁層４０は、陰極層１２、第２スルーホール導体７２、ビア導体９０及び第２外部電極層５２に接しない位置に設けられていることが好ましい。第２外部電極層５２に接しない位置に絶縁層４０を設けることで、第２外部電極層５２での剥離を抑制することができる。その結果、ＥＳＲの劣化を低減することができる。
　なお、絶縁層４０が第２引き出し導体に接しない位置に設けられている場合、絶縁層４０は、第２スルーホール導体７２及びビア導体９０の両方に接しない位置に設けられていてもよく、第２スルーホール導体７２及びビア導体９０の一方のみに接しない位置に設けられていてもよい。
　陰極層１２の厚さ方向からの平面視で、絶縁層４０は、コンデンサ素子１の少なくとも一部に設けられていればよいが、コンデンサ素子１の全体にわたって設けられていることが好ましい。
　陰極層１２の厚さ方向からの平面視で、絶縁層４０は、陰極層１２の領域において、陰極層１２の面積の２０％以上の領域を覆うことが好ましく、５０％以上の領域を覆うことがより好ましく、８０％以上の領域を覆うことがさらに好ましい。一方、陰極層１２の厚さ方向からの平面視で、絶縁層４０は、陰極層１２の領域において、陰極層１２の面積の１００％の領域を覆ってもよく、陰極層１２の面積の８０％以下の領域を覆ってもよい。
　陰極層１２の厚さ方向からの平面視で、絶縁層４０は、陰極層１２と重なる位置に設けられていてもよく、陰極層１２と重ならない位置に設けられていてもよく、陰極層１２と重なる位置及び陰極層１２と重ならない位置の両方に設けられていてもよい。
　陰極層１２の厚さ方向からの平面視で、絶縁層４０は、近接する少なくとも１対の引き出し導体の中点を覆うことが好ましい。例えば、陰極層１２の厚さ方向からの平面視で、絶縁層４０は、第１スルーホール導体７１と第２スルーホール導体７２との中点、第１スルーホール導体７１とビア導体９０との中点、第２スルーホール導体７２とビア導体９０との中点、第１スルーホール導体７１と第１スルーホール導体７１との中点、第２スルーホール導体７２と第２スルーホール導体７２との中点、ビア導体９０とビア導体９０との中点等を覆うことが好ましい。
　絶縁層４０は、コンデンサ部１０に対して平行に設けられていることが好ましい。具体的には、絶縁層４０は、コンデンサ部１０の少なくとも一方の主面に対して平行に設けられていることが好ましい。
　コンデンサ部１０の両方の主面に封止層３０が設けられている場合、絶縁層４０は、コンデンサ部１０のいずれか一方の主面側の封止層３０の内部に設けられていてもよく、コンデンサ部１０の両方の主面側の封止層３０の内部に設けられていてもよい。コンデンサ部１０の両方の主面側の封止層３０の内部に絶縁層４０が設けられている場合、コンデンサ部１０の一方の主面側の封止層３０の内部に設けられている絶縁層４０は、コンデンサ部１０の他方の主面側の封止層３０の内部に設けられている絶縁層４０と厚さ方向で一部又は全部が重なってもよく、重ならなくてもよい。
　封止層３０の内部に絶縁層４０を形成する方法は特に限定されないが、例えば、封止層３０を構成する第１絶縁性樹脂シートを熱圧着した後、絶縁層４０を構成する絶縁性樹脂を配置し、さらに、封止層３０を構成する第２絶縁性樹脂シートを熱圧着する方法、あるいは、封止層３０を構成する第１絶縁性樹脂ペーストを塗工して熱硬化させた後、絶縁層４０を構成する絶縁性樹脂を配置し、さらに、封止層３０を構成する第２絶縁性樹脂ペーストを塗工して熱硬化させる方法等が挙げられる。第１絶縁性樹脂シート又は第１絶縁性樹脂ペーストの材料は、第２絶縁性樹脂シート又は第２絶縁性樹脂ペーストの材料と同じであってもよく、異なっていてもよい。
　本明細書でいう「ヤング率」とは、ＪＩＳ　Ｒ　１６０２：１９９５に基づいて測定した値を意味する。例えば、卓上形精密万能試験機（島津製作所製、型番ＡＧＳ－５ｋＮＸ）を用いた測定で得られる値をヤング率としてもよい。
　絶縁層４０のヤング率は、封止層３０のヤング率より低い限り特に限定されない。封止層３０のヤング率は、例えば、５ＧＰａ以上、４０ＧＰａ以下である。
　絶縁層４０の１層分の厚さは、特に限定されないが、封止層３０の片側の厚さ（封止層３０の表面から陰極層１２の表面までの距離）の８０％以下であることが好ましい。
　絶縁層４０は、例えば、絶縁性樹脂から構成される。絶縁層４０を構成する絶縁性樹脂の種類は、封止層３０を構成する絶縁性樹脂の種類と同じであってもよく、異なっていてもよい。
［第２実施形態］
　本発明の第２実施形態に係るコンデンサ素子では、絶縁層は、シリコーン樹脂又はフッ素樹脂から構成される。あるいは、絶縁層は、発泡剤を含有する樹脂から構成される。
　図３は、本発明の第２実施形態に係るコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。
　図３に示すコンデンサ素子２において、封止層３０の内部には、封止層３０よりも低いヤング率を有する絶縁層４０Ａが、陰極層１２に接しない位置に設けられている。
　絶縁層４０Ａは、シリコーン樹脂又はフッ素樹脂から構成される。シリコーン樹脂又はフッ素樹脂はヤング率が低いことに加えて、粘着性が低い。そのため、第１実施形態で説明した効果が得られやすくなる。
　あるいは、絶縁層４０Ａは、発泡剤を含有する樹脂から構成される。発泡剤を含有する樹脂もヤング率が低いことに加えて、粘着性が低い。そのため、第１実施形態で説明した効果が得られやすくなる。
　絶縁層４０Ａのヤング率は、封止層３０のヤング率より低い限り特に限定されない。封止層３０のヤング率は、例えば、５ＧＰａ以上、４０ＧＰａ以下である。
　絶縁層４０Ａの１層分の厚さは、特に限定されないが、封止層３０の片側の厚さ（封止層３０の表面から陰極層１２の表面までの距離）の８０％以下であることが好ましい。
［第３実施形態］
　本発明の第３実施形態に係るコンデンサ素子では、陰極層の厚さ方向からの平面視で、絶縁層は、コンデンサ素子の一部に設けられている。
　図４は、本発明の第３実施形態に係るコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。
　図４に示すコンデンサ素子３では、陰極層１２の厚さ方向からの平面視で、絶縁層４０は、コンデンサ素子３の一部に設けられている。絶縁層４０の代わりに、絶縁層４０Ａが設けられていてもよい。
　図４に示すように、絶縁層４０が選択的に設けられていてもよい。例えば、応力が集中する箇所にのみ絶縁層４０を設けることで、デラミネーションの発生を抑制することができる。
　あるいは、陰極層１２の厚さ方向からの平面視で、絶縁層４０を面方向の中央に設けることで、高温雰囲気下で材料から発生したガス等によってコンデンサ素子３内部の内圧が上昇し、コンデンサ素子３が凸状に膨らんだ際も、デラミネーションの発生を抑制することができる。
　第１実施形態で説明したように、陰極層１２の厚さ方向からの平面視で、絶縁層４０は、近接する少なくとも１対の引き出し導体の中点を覆うことが好ましい。例えば、陰極層１２の厚さ方向からの平面視で、絶縁層４０は、第１スルーホール導体７１と第２スルーホール導体７２との中点、第１スルーホール導体７１とビア導体９０との中点、第２スルーホール導体７２とビア導体９０との中点、第１スルーホール導体７１と第１スルーホール導体７１との中点、第２スルーホール導体７２と第２スルーホール導体７２との中点、ビア導体９０とビア導体９０との中点等を覆うことが好ましい。
［第４実施形態］
　本発明の第４実施形態に係るコンデンサ素子では、絶縁層は、厚さ方向に２層以上設けられている。
　図５は、本発明の第４実施形態に係るコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。
　図５に示すコンデンサ素子４では、絶縁層４０は、厚さ方向に２層ずつ設けられている。図５において、絶縁層４０は、厚さ方向に３層以上設けられていてもよい。絶縁層４０の代わりに、絶縁層４０Ａが設けられていてもよい。また、絶縁層４０と絶縁層４０Ａとが混在してもよい。
　絶縁層４０を厚さ方向に２層以上設けることで、１箇所に応力が集中することを防止することができる。
　図５に示す例では、コンデンサ部１０の一方の主面側の封止層３０の内部に２層の絶縁層４０が設けられ、コンデンサ部１０の他方の主面側の封止層３０の内部に２層の絶縁層４０が設けられているが、少なくとも一方の主面側の封止層３０の内部に２層以上の絶縁層４０が設けられていればよい。なお、それぞれの絶縁層４０は、厚さ方向で一部又は全部が重なってもよく、重ならなくてもよい。
　以下では、コンデンサ素子１、２、３及び４の詳細な構成について説明する。
　厚さ方向から見たときのコンデンサ部１０の平面形状としては、例えば、矩形（正方形又は長方形）、矩形以外の四角形、三角形、五角形、六角形等の多角形、円形、楕円形、これらを組み合わせた形状等が挙げられる。また、コンデンサ部１０の平面形状は、Ｌ字型、Ｃ字型（コの字型）、階段型等であってもよい。
　陽極板１１は、いわゆる弁作用を示す弁作用金属からなることが好ましい。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、ジルコニウム等の金属単体、又は、これらの金属を少なくとも１種含む合金等が挙げられる。これらの中では、アルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。
　陽極板１１の形状は、平板状であることが好ましく、箔状であることがより好ましい。このように、本明細書中では、「板状」に「箔状」も含まれる。
　陽極板１１は、芯部１１Ａの少なくとも一方の主面に多孔質部１１Ｂを有していればよい。つまり、陽極板１１は、芯部１１Ａの一方の主面のみに多孔質部１１Ｂを有していてもよく、芯部１１Ａの両方の主面に多孔質部１１Ｂを有していてもよい。多孔質部１１Ｂは、芯部１１Ａの表面に形成された多孔質層であることが好ましく、エッチング層であることがより好ましい。
　エッチング処理前の陽極板１１の厚さは、６０μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましい。エッチング処理後にエッチングされていない芯部１１Ａの厚さは、１５μｍ以上、７０μｍ以下であることが好ましい。多孔質部１１Ｂの厚さは要求される耐電圧、静電容量に合わせて設計されるが、芯部１１Ａの両側の多孔質部１１Ｂを合わせて１０μｍ以上、１８０μｍ以下であることが好ましい。
　多孔質部１１Ｂの孔径は、１０ｎｍ以上、６００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、多孔質部１１Ｂの孔径とは、水銀ポロシメータにより測定されるメジアン径Ｄ５０を意味する。多孔質部１１Ｂの孔径は、例えばエッチングにおける各種条件を調整することにより制御することができる。
　多孔質部１１Ｂの表面に設けられる誘電体層１３は、多孔質部１１Ｂの表面状態を反映して多孔質になっており、微細な凹凸状の表面形状を有している。誘電体層１３は、上記弁作用金属の酸化皮膜からなることが好ましい。例えば、陽極板１１としてアルミニウム箔が用いられる場合、アジピン酸アンモニウム等を含む水溶液中でアルミニウム箔の表面に対して陽極酸化処理（化成処理ともいう）を行うことにより、酸化皮膜からなる誘電体層１３を形成することができる。
　誘電体層１３の厚さは要求される耐電圧、静電容量に合わせて設計されるが、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることが好ましい。
　陰極層１２が固体電解質層１２Ａを含む場合、固体電解質層１２Ａを構成する材料としては、例えば、ポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類等の導電性高分子等が挙げられる。これらの中では、ポリチオフェン類が好ましく、ＰＥＤＯＴと呼ばれるポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）が特に好ましい。また、上記導電性高分子は、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）等のドーパントを含んでいてもよい。なお、固体電解質層１２Ａは、誘電体層１３の細孔（凹部）を充填する内層と、誘電体層１３を被覆する外層とを含むことが好ましい。
　多孔質部１１Ｂの表面からの固体電解質層１２Ａの厚さは、２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。
　固体電解質層１２Ａは、例えば、３，４－エチレンジオキシチオフェン等のモノマーを含む処理液を用いて、誘電体層１３の表面にポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）等の重合膜を形成する方法や、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）等のポリマーの分散液を誘電体層１３の表面に塗布して乾燥させる方法等によって形成される。
　固体電解質層１２Ａは、上記の処理液又は分散液を、スポンジ転写、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布、インクジェット印刷等の方法によって誘電体層１３の表面に塗布することにより、所定の領域に形成することができる。
　陰極層１２が導電体層１２Ｂを含む場合、導電体層１２Ｂは、導電性樹脂層及び金属層のうち、少なくとも１層を含む。導電体層１２Ｂは、導電性樹脂層のみでもよく、金属層のみでもよい。導電体層１２Ｂは、固体電解質層１２Ａの全面を被覆することが好ましい。
　導電性樹脂層としては、例えば、銀フィラー、銅フィラー、ニッケルフィラー及びカーボンフィラーからなる群より選択される少なくとも１種の導電性フィラーを含む導電性接着剤層等が挙げられる。
　金属層としては、例えば、金属めっき膜、金属箔等が挙げられる。金属層は、ニッケル、銅、銀及びこれらの金属を主成分とする合金からなる群より選択される少なくとも一種の金属からなることが好ましい。なお、「主成分」とは、重量割合が最も大きい元素成分をいう。
　導電体層１２Ｂは、例えば、固体電解質層１２Ａの表面に設けられたカーボン層と、カーボン層の表面に設けられた銅層と、を含む。
　カーボン層は、固体電解質層１２Ａと銅層とを電気的に及び機械的に接続させるために設けられている。カーボン層は、カーボンペーストをスポンジ転写、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布、インクジェット印刷等の方法によって固体電解質層１２Ａの表面に塗布することにより、所定の領域に形成することができる。なお、カーボン層は、乾燥前の粘性のある状態で、次工程の銅層を積層することが好ましい。カーボン層の厚さは、２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。
　銅層は、銅ペーストをスポンジ転写、スクリーン印刷、スプレー塗布、ディスペンサ塗布、インクジェット印刷等の方法によってカーボン層の表面に塗布することにより、所定の領域に形成することができる。銅層の厚さは、２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。
　封止層３０は、絶縁性材料から構成される。この場合、封止層３０は、絶縁性樹脂から構成されることが好ましい。
　封止層３０を構成する絶縁性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
　封止層３０は、フィラーをさらに含むことが好ましい。
　封止層３０に含まれるフィラーとしては、例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子等の無機フィラーが挙げられる。
　コンデンサ部１０と封止層３０との間には、絶縁層４０以外の層、例えば、防湿膜等の層が設けられていてもよい。
　スルーホール導体７０は、陽極板１１に電気的に接続される第１スルーホール導体７１、及び、陰極層１２に電気的に接続される第２スルーホール導体７２のうち、少なくとも一方を含むことが好ましい。
　第１スルーホール導体７１は、コンデンサ部１０及び封止層３０を厚さ方向に貫通している。
　第１スルーホール導体７１は、コンデンサ部１０及び封止層３０を厚さ方向に貫通する第１貫通孔８１の少なくとも内壁面に設けられていればよい。第１スルーホール導体７１は、第１貫通孔８１の内壁面のみに設けられていてもよく、第１貫通孔８１の内部全体に設けられていてもよい。
　第１スルーホール導体７１は、第１貫通孔８１の内壁面で陽極板１１に電気的に接続されていることが好ましい。より具体的には、第１スルーホール導体７１は、面方向において第１貫通孔８１の内壁面に対向する陽極板１１の端面に電気的に接続されていることが好ましい。これにより、陽極板１１は、第１スルーホール導体７１を介して外部に電気的に導出される。
　第１スルーホール導体７１に電気的に接続される陽極板１１の端面には、芯部１１Ａ及び多孔質部１１Ｂが露出していることが好ましい。この場合、芯部１１Ａに加えて多孔質部１１Ｂでも、第１スルーホール導体７１との電気的な接続がなされる。
　厚さ方向から見たとき、第１スルーホール導体７１は、第１貫通孔８１の全周にわたって陽極板１１に電気的に接続されていることが好ましい。この場合、陽極板１１と第１スルーホール導体７１との接続抵抗が低下しやすくなるため、ＥＳＲが低下しやすくなる。
　第１スルーホール導体７１は、例えば、以下のようにして形成される。まず、ドリル加工、レーザー加工等を行うことにより、コンデンサ部１０及び封止層３０を厚さ方向に貫通する第１貫通孔８１を形成する。そして、第１貫通孔８１の内壁面を、銅、金、銀等の低抵抗の金属を含有する金属材料でメタライズすることにより、第１スルーホール導体７１を形成する。第１スルーホール導体７１を形成する際、例えば、第１貫通孔８１の内壁面を、無電解銅めっき処理、電解銅めっき処理等でメタライズすることにより、加工が容易になる。なお、第１スルーホール導体７１を形成する方法については、第１貫通孔８１の内壁面をメタライズする方法以外に、金属材料、金属と樹脂との複合材料等を第１貫通孔８１に充填する方法であってもよい。
　面方向において陽極板１１と第１スルーホール導体７１との間には、陽極接続層が設けられていてもよい。すなわち、陽極板１１と第１スルーホール導体７１とは、陽極接続層を介して電気的に接続されていてもよい。
　陽極接続層が面方向において陽極板１１と第１スルーホール導体７１との間に設けられていることにより、陽極接続層が、陽極板１１に対するバリア層、より具体的には、芯部１１Ａ及び多孔質部１１Ｂに対するバリア層として機能する。陽極接続層が陽極板１１に対するバリア層として機能すると、外部電極層５０（例えば第１外部電極層５１）を形成するための薬液処理時に生じる陽極板１１の溶解が抑制され、ひいては、コンデンサ部１０への薬液の浸入が抑制されるため、信頼性が向上しやすくなる。
　陽極接続層は、ニッケルを主成分とする層を含むことが好ましい。この場合、陽極板１１を構成する金属（例えば、アルミニウム）等へのダメージが低減されるため、陽極板１１に対する陽極接続層のバリア性が向上しやすくなる。
　なお、面方向において、陽極板１１と第１スルーホール導体７１との間には、陽極接続層が設けられていなくてもよい。この場合、第１スルーホール導体７１は、陽極板１１の端面に直に接続されていてもよい。
　第１スルーホール導体７１が第１貫通孔８１の内壁面のみに設けられている場合、第１貫通孔８１には、樹脂材料が充填されてなる樹脂充填部が設けられていてもよい。その場合、樹脂充填部は、第１貫通孔８１内の第１スルーホール導体７１で囲まれた空間に設けられる。樹脂充填部が設けられることで第１貫通孔８１内の空間が解消されると、第１スルーホール導体７１のデラミネーションの発生が抑制される。
　第１外部電極層５１は、陽極板１１と電気的に接続されている。図１に示す例において、第１外部電極層５１は、第１スルーホール導体７１の表面に設けられており、コンデンサ部１０の接続端子として機能する。図１に示す例において、第１外部電極層５１は、第１スルーホール導体７１を介して陽極板１１に電気的に接続されており、陽極板１１用の接続端子として機能する。
　第１外部電極層５１の構成材料としては、例えば、銀、金、銅等の低抵抗の金属を含有する金属材料等が挙げられる。この場合、第１外部電極層５１は、例えば、第１スルーホール導体７１の表面にめっき処理を行うことにより形成される。
　第１外部電極層５１と他の部材との間の密着性、ここでは、第１外部電極層５１と第１スルーホール導体７１との間の密着性を向上させるために、第１外部電極層５１の構成材料として、銀フィラー、銅フィラー、ニッケルフィラー、及び、カーボンフィラーからなる群より選択される少なくとも１種の導電性フィラーと樹脂との混合材料が用いられてもよい。
　第２スルーホール導体７２は、コンデンサ部１０及び封止層３０を厚さ方向に貫通している。
　第２スルーホール導体７２は、コンデンサ部１０及び封止層３０を厚さ方向に貫通する第２貫通孔８２の少なくとも内壁面に設けられていればよい。第２スルーホール導体７２は、第２貫通孔８２の内壁面のみに設けられていてもよく、第２貫通孔８２の内部全体に設けられていてもよい。
　第２スルーホール導体７２は、例えば、以下のようにして形成される。まず、ドリル加工、レーザー加工等を行うことにより、コンデンサ部１０を厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する。次に、上述した貫通孔に絶縁性材料を充填する。絶縁性材料が充填された部分に対して、ドリル加工、レーザー加工等を行うことにより、第２貫通孔８２を形成する。この際、絶縁性材料を充填した貫通孔の直径よりも第２貫通孔８２の直径を小さくすることにより、面方向において、先に形成された貫通孔の内壁面と第２貫通孔８２の内壁面との間に絶縁性材料が存在する状態にする。その後、第２貫通孔８２の内壁面を、銅、金、銀等の低抵抗の金属を含有する金属材料でメタライズすることにより、第２スルーホール導体７２を形成する。第２スルーホール導体７２を形成する際、例えば、第２貫通孔８２の内壁面を、無電解銅めっき処理、電解銅めっき処理等でメタライズすることにより、加工が容易になる。なお、第２スルーホール導体７２を形成する方法については、第２貫通孔８２の内壁面をメタライズする方法以外に、金属材料、金属と樹脂との複合材料等を第２貫通孔８２に充填する方法であってもよい。
　第２スルーホール導体７２が第２貫通孔８２の内壁面のみに設けられている場合、第２貫通孔８２には、樹脂材料が充填されてなる樹脂充填部が設けられていてもよい。その場合、樹脂充填部は、第２貫通孔８２内の第２スルーホール導体７２で囲まれた空間に設けられる。樹脂充填部が設けられることで第２貫通孔８２内の空間が解消されると、第２スルーホール導体７２のデラミネーションの発生が抑制される。
　第２外部電極層５２は、陰極層１２と電気的に接続されている。図１に示す例において、第２外部電極層５２は、第２スルーホール導体７２の表面に設けられており、コンデンサ部１０の接続端子として機能する。
　第２外部電極層５２の構成材料としては、例えば、銀、金、銅等の低抵抗の金属を含有する金属材料等が挙げられる。この場合、第２外部電極層５２は、例えば、第２スルーホール導体７２の表面にめっき処理を行うことにより形成される。
　第２外部電極層５２と他の部材との間の密着性、ここでは、第２外部電極層５２と第２スルーホール導体７２との間の密着性を向上させるために、第２外部電極層５２の構成材料として、銀フィラー、銅フィラー、ニッケルフィラー、及び、カーボンフィラーからなる群より選択される少なくとも１種の導電性フィラーと樹脂との混合材料が用いられてもよい。
　第１外部電極層５１及び第２外部電極層５２の構成材料は、少なくとも種類の点で、互いに同じであることが好ましいが、互いに異なっていてもよい。
　図１に示す例では、複数のコンデンサ部１０の各々において、陽極板１１に電気的に接続された第１外部電極層５１と、陰極層１２に電気的に接続された第２外部電極層５２とが設けられているが、複数のコンデンサ部１０で第１外部電極層５１及び第２外部電極層５２の少なくとも一方が共通するように設けられていてもよい。
　図１に示す例では、第１外部電極層５１及び第２外部電極層５２が、封止層３０の両方の主面に設けられているが、封止層３０の一方の主面のみに設けられていてもよい。
　図１には示されていないが、スルーホール導体７０は、陽極板１１及び陰極層１２に電気的に接続されない第３スルーホール導体を含んでもよい。
　ビア導体９０は、封止層３０を厚さ方向に貫通して、陰極層１２及び第２外部電極層５２に接続されている。
　ビア導体９０の構成材料としては、例えば、銀、金、銅等の低抵抗の金属を含有する金属材料等が挙げられる。
　ビア導体９０は、例えば、封止層３０を厚さ方向に貫通する貫通孔に対して、上述した金属材料で内壁面にめっき処理を行ったり、導電性ペーストを充填した後に熱処理を行ったりすることにより形成される。
　図１に示す例において、第２スルーホール導体７２は、第２外部電極層５２及びビア導体９０を介して、陰極層１２に電気的に接続されている。
　図１に示す例において、第２外部電極層５２は、ビア導体９０を介して陰極層１２に電気的に接続されており、陰極層１２用の接続端子として機能する。
　封止層３０の内部にスルーホール導体７０が設けられる場合、コンデンサ部１０は、陽極板１１の少なくとも一方の主面において、スルーホール導体７０の周囲に設けられたマスク層３５をさらに含むことが好ましい。
　図１及び図２に示す例では、第１スルーホール導体７１と陰極層１２との間にマスク層３５が設けられている。また、図１及び図２に示す例では、第２スルーホール導体７２とコンデンサ部１０との間に封止層３０等の絶縁性材料が充填されており、この絶縁性材料と陰極層１２との間にマスク層３５が設けられている。
　図１及び図２には示されていないが、コンデンサ部１０は、陽極板１１の少なくとも一方の主面において、陰極層１２の周囲を囲むように設けられたマスク層をさらに含んでもよい。陰極層１２の周囲をマスク層で囲むことによって、陽極板１１と陰極層１２との間の絶縁性が確保され、両者間の短絡が防止される。マスク層は、陰極層１２の周囲の一部を囲むように設けられていてもよいが、陰極層１２の周囲の全体を囲むように設けられていることが好ましい。
　マスク層３５等のマスク層は、絶縁性材料から構成される。この場合、マスク層は、絶縁性樹脂から構成されることが好ましい。
　マスク層３５等のマスク層を構成する絶縁性樹脂としては、例えば、ポリフェニルスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、シアン酸エステル樹脂、フッ素樹脂（テトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等）、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、及び、それらの誘導体又は前駆体等が挙げられる。
　マスク層３５等のマスク層は、封止層３０と同じ樹脂で構成されていてもよい。封止層３０と異なり、マスク層に無機フィラーが含有されるとコンデンサ部１０の容量有効部に悪影響を及ぼすおそれがあるため、マスク層は樹脂単独の系からなることが好ましい。
　マスク層３５等のマスク層は、例えば、絶縁性樹脂を含む組成物等のマスク材を、スポンジ転写、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布、インクジェット印刷等の方法によって多孔質部１１Ｂの表面に塗布することにより、所定の領域に形成することができる。
　マスク層３５等のマスク層は、多孔質部１１Ｂに対して、誘電体層１３よりも前のタイミングで形成されてもよいし、誘電体層１３よりも後のタイミングで形成されてもよい。
［その他の実施形態］
　本発明のコンデンサ素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、コンデンサ素子の構成、製造条件等に関し、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
　本発明のコンデンサ素子では、封止層の内部に、１個のコンデンサ部が配置されていてもよく、複数個のコンデンサ部が配置されていてもよい。
　本発明のコンデンサ素子において、封止層の内部に複数個のコンデンサ部が配置されている場合、隣り合うコンデンサ部同士は、物理的に分断されていればよい。したがって、隣り合うコンデンサ部同士は、電気的に分断されていてもよく、電気的に接続されていてもよい。隣り合うコンデンサ部同士が分断された部分には、封止層等の絶縁性材料が充填されていることが好ましい。隣り合うコンデンサ部同士の間隔は、厚さ方向に一定でもよく、厚さ方向に小さくなってもよい。
　本発明のコンデンサ素子において、封止層の内部に複数個のコンデンサ部が配置されている場合、複数個のコンデンサ部は、面方向に並ぶように配置されていてもよく、厚さ方向に積層するように配置されていてもよく、両者を組み合わせて配置されていてもよい。複数個のコンデンサ部は、規則的に配置されていてもよく、不規則に配置されていてもよい。コンデンサ素子の大きさ及び形状等は、それぞれ同じでもよく、一部又は全部が異なってもよい。コンデンサ素子の構成は、それぞれ同じであることが好ましいが、構成の異なるコンデンサ素子が含まれていてもよい。
　本発明のコンデンサ素子は、複合電子部品の構成材料として好適に使用することができる。このような複合電子部品は、例えば、本発明のコンデンサ素子と、上記コンデンサ素子の封止層の表面に設けられ、上記コンデンサ素子の陽極板及び陰極層のそれぞれに電気的に接続された外部電極層と、上記外部電極層に接続された電子部品と、を備える。
　複合電子部品において、外部電極層に接続される電子部品は、受動素子でもよく、能動素子でもよい。受動素子及び能動素子の両方が外部電極層に接続されてもよく、受動素子及び能動素子のいずれか一方が外部電極層に接続されてもよい。また、受動素子及び能動素子の複合体が外部電極層に接続されてもよい。
　受動素子としては、例えば、インダクタ等が挙げられる。能動素子としては、メモリ、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＰＭＩＣ（Ｐｏｗｅｒ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ＩＣ）等が挙げられる。
　本発明のコンデンサ素子は、全体としてシート状の形状を有している。したがって、複合電子部品においては、コンデンサ素子を実装基板のように扱うことができ、コンデンサ素子上に電子部品を実装することができる。さらに、コンデンサ素子に実装する電子部品の形状をシート状にすることにより、各電子部品を厚さ方向に貫通するスルーホール導体を介して、コンデンサ素子と電子部品とを厚さ方向に接続することも可能である。その結果、能動素子及び受動素子を一括のモジュールのように構成することができる。
　例えば、半導体アクティブ素子を含むボルテージレギュレータと、変換された直流電圧が供給される負荷との間に本発明のコンデンサ素子を電気的に接続し、スイッチングレギュレータを形成することができる。
　複合電子部品においては、本発明のコンデンサ素子がさらに複数個レイアウトされたコンデンサマトリクスシートのいずれかの一方の面に回路層を形成した上で、受動素子又は能動素子に接続されていてもよい。
　また、予め基板に設けたキャビティ部に本発明のコンデンサ素子を配置し、樹脂で埋め込んだ後、その樹脂上に回路層を形成してもよい。同基板の別のキャビティ部には、別の電子部品（受動素子又は能動素子）が搭載されていてもよい。
　あるいは、本発明のコンデンサ素子をウエハ又はガラス等の平滑なキャリアの上に実装し、樹脂による外層部を形成した後、回路層を形成した上で、受動素子又は能動素子に接続されていてもよい。
　本明細書には、以下の内容が開示されている。
＜１＞
　芯部の少なくとも一方の主面に多孔質部を有する陽極板と、上記多孔質部の表面に設けられた誘電体層と、上記誘電体層の表面に設けられた陰極層と、を含むコンデンサ部と、
　上記コンデンサ部を封止する封止層と、を備え、
　上記封止層の内部には、上記封止層よりも低いヤング率を有する絶縁層が、上記陰極層に接しない位置に設けられている、コンデンサ素子。
＜２＞
　上記陽極板に電気的に接続されるように上記封止層の内部に設けられ、かつ、上記封止層の表面に引き出された第１引き出し導体をさらに備え、
　上記絶縁層は、上記陰極層及び上記第１引き出し導体に接しない位置に設けられている、＜１＞に記載のコンデンサ素子。
＜３＞
　上記第１引き出し導体を介して上記陽極板に電気的に接続されるように上記封止層の表面に設けられた第１外部電極層をさらに備え、
　上記絶縁層は、上記陰極層、上記第１引き出し導体及び上記第１外部電極層に接しない位置に設けられている、＜２＞に記載のコンデンサ素子。
＜４＞
　上記陰極層に電気的に接続されるように上記封止層の内部に設けられ、かつ、上記封止層の表面に引き出された第２引き出し導体をさらに備え、
　上記絶縁層は、上記陰極層及び上記第２引き出し導体に接しない位置に設けられている、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載のコンデンサ素子。
＜５＞
　上記第２引き出し導体を介して上記陰極層に電気的に接続されるように上記封止層の表面に設けられた第２外部電極層をさらに備え、
　上記絶縁層は、上記陰極層、上記第２引き出し導体及び上記第２外部電極層に接しない位置に設けられている、＜４＞に記載のコンデンサ素子。
＜６＞
　上記絶縁層は、シリコーン樹脂又はフッ素樹脂から構成される、＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載のコンデンサ素子。
＜７＞
　上記絶縁層は、発泡剤を含有する樹脂から構成される、＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載のコンデンサ素子。
＜８＞
　上記陰極層の厚さ方向からの平面視で、上記絶縁層は、上記陰極層の領域において、上記陰極層の面積の２０％以上の領域を覆う、＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載のコンデンサ素子。
＜９＞
　上記絶縁層は、厚さ方向に２層以上設けられている、＜１＞～＜８＞のいずれか１つに記載のコンデンサ素子。
＜１０＞
　上記陰極層は、上記誘電体層の表面に設けられた固体電解質層を含む、＜１＞～＜９＞のいずれか１つに記載のコンデンサ素子。
　１、２、３、４　コンデンサ素子
　１０　コンデンサ部
　１１　陽極板
　１１Ａ　芯部
　１１Ｂ　多孔質部
　１２　陰極層
　１２Ａ　固体電解質層
　１２Ｂ　導電体層
　１３　誘電体層
　３０　封止層
　３５　マスク層
　４０、４０Ａ　絶縁層
　５０　外部電極層
　５１　第１外部電極層
　５２　第２外部電極層
　７０　スルーホール導体
　７１　第１スルーホール導体
　７２　第２スルーホール導体
　８１　第１貫通孔
　８２　第２貫通孔
　９０　ビア導体

Claims (10)

  1. 　芯部の少なくとも一方の主面に多孔質部を有する陽極板と、前記多孔質部の表面に設けられた誘電体層と、前記誘電体層の表面に設けられた陰極層と、を含むコンデンサ部と、
    　前記コンデンサ部を封止する封止層と、を備え、
    　前記封止層の内部には、前記封止層よりも低いヤング率を有する絶縁層が、前記陰極層に接しない位置に設けられている、コンデンサ素子。
  2. 　前記陽極板に電気的に接続されるように前記封止層の内部に設けられ、かつ、前記封止層の表面に引き出された第１引き出し導体をさらに備え、
    　前記絶縁層は、前記陰極層及び前記第１引き出し導体に接しない位置に設けられている、請求項１に記載のコンデンサ素子。
  3. 　前記第１引き出し導体を介して前記陽極板に電気的に接続されるように前記封止層の表面に設けられた第１外部電極層をさらに備え、
    　前記絶縁層は、前記陰極層、前記第１引き出し導体及び前記第１外部電極層に接しない位置に設けられている、請求項２に記載のコンデンサ素子。
  4. 　前記陰極層に電気的に接続されるように前記封止層の内部に設けられ、かつ、前記封止層の表面に引き出された第２引き出し導体をさらに備え、
    　前記絶縁層は、前記陰極層及び前記第２引き出し導体に接しない位置に設けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
  5. 　前記第２引き出し導体を介して前記陰極層に電気的に接続されるように前記封止層の表面に設けられた第２外部電極層をさらに備え、
    　前記絶縁層は、前記陰極層、前記第２引き出し導体及び前記第２外部電極層に接しない位置に設けられている、請求項４に記載のコンデンサ素子。
  6. 　前記絶縁層は、シリコーン樹脂又はフッ素樹脂から構成される、請求項１～５のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
  7. 　前記絶縁層は、発泡剤を含有する樹脂から構成される、請求項１～６のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
  8. 　前記陰極層の厚さ方向からの平面視で、前記絶縁層は、前記陰極層の領域において、前記陰極層の面積の２０％以上の領域を覆う、請求項１～７のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
  9. 　前記絶縁層は、厚さ方向に２層以上設けられている、請求項１～８のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
  10. 　前記陰極層は、前記誘電体層の表面に設けられた固体電解質層を含む、請求項１～９のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
PCT/JP2023/032358 2022-09-26 2023-09-05 コンデンサ素子 WO2024070529A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022152765 2022-09-26
JP2022-152765 2022-09-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024070529A1 true WO2024070529A1 (ja) 2024-04-04

Family

ID=90477302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/032358 WO2024070529A1 (ja) 2022-09-26 2023-09-05 コンデンサ素子

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024070529A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01262695A (ja) * 1988-04-13 1989-10-19 Nec Corp コンデンサ素子内蔵セラミック多層基板
JP2006351819A (ja) * 2005-06-16 2006-12-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品内蔵基板
WO2009081853A1 (ja) * 2007-12-25 2009-07-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. 多層配線基板の製造方法
JP2010171304A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Panasonic Corp 部品内蔵基板の製造方法
JP2020167361A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 株式会社村田製作所 コンデンサアレイ、及び、複合電子部品
JP2021141287A (ja) * 2020-03-09 2021-09-16 イビデン株式会社 配線基板、部品内蔵配線基板、配線基板の製造方法、及び部品内蔵配線基板の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01262695A (ja) * 1988-04-13 1989-10-19 Nec Corp コンデンサ素子内蔵セラミック多層基板
JP2006351819A (ja) * 2005-06-16 2006-12-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品内蔵基板
WO2009081853A1 (ja) * 2007-12-25 2009-07-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. 多層配線基板の製造方法
JP2010171304A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Panasonic Corp 部品内蔵基板の製造方法
JP2020167361A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 株式会社村田製作所 コンデンサアレイ、及び、複合電子部品
JP2021141287A (ja) * 2020-03-09 2021-09-16 イビデン株式会社 配線基板、部品内蔵配線基板、配線基板の製造方法、及び部品内蔵配線基板の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7180561B2 (ja) コンデンサアレイ、及び、複合電子部品
CN109804445B (zh) 固体电解电容器
US11469053B2 (en) Capacitor array, composite electronic component, method for manufacturing capacitor array, and method for manufacturing composite electronic component
US11670462B2 (en) Capacitor array and composite electronic component
JP7113286B2 (ja) 固体電解コンデンサ
WO2018066253A1 (ja) 固体電解コンデンサ
WO2024070529A1 (ja) コンデンサ素子
WO2024070531A1 (ja) コンデンサ素子
WO2024106239A1 (ja) コンデンサ素子
WO2023238681A1 (ja) コンデンサアレイ
WO2023021881A1 (ja) コンデンサ素子
WO2023218801A1 (ja) コンデンサ
WO2023234172A1 (ja) コンデンサアレイ
JP7294563B1 (ja) コンデンサアレイ及びコンデンサアレイ集合体
WO2024080270A1 (ja) 電子機器
WO2024019144A1 (ja) コンデンサ素子
WO2023238528A1 (ja) コンデンサアレイ
TWI831226B (zh) 電容器
WO2022264575A1 (ja) コンデンサアレイ
WO2023228872A1 (ja) 固体電解コンデンサ及びコンデンサアレイ
WO2023238527A1 (ja) コンデンサアレイ
TWI841362B (zh) 電容器陣列
WO2023054059A1 (ja) コンデンサ素子、モジュール及び半導体複合装置
WO2023157705A1 (ja) 固体電解コンデンサ及びコンデンサアレイ
WO2024009824A1 (ja) 固体電解コンデンサ及びコンデンサアレイ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23871769

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1