WO2024143173A1 - Solid electrolytic capacitor - Google Patents

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明子 松居
淳一 栗田
尾野 誠
さおり 上田
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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This solid electrolytic capacitor comprises: at least one capacitor element including an anode portion and a cathode portion; a substrate supporting the capacitor element; a sealing body sealing the capacitor element; and a plurality of external electrodes respectively electrically connected to the anode portion and the cathode portion. The substrate includes at least one insulating layer and at least one metal layer.

Description

固体電解コンデンサSolid Electrolytic Capacitors
 本開示は、固体電解コンデンサに関する。 This disclosure relates to solid electrolytic capacitors.
 固体電解コンデンサは、固体電解質を含むコンデンサ素子と、コンデンサ素子を封止する封止体と、コンデンサ素子の陽極側および陰極側のそれぞれと電気的に接続される複数の外部電極とを備える。固体電解コンデンサには、コンデンサ素子が基板上に載置された状態で封止されている固体電解コンデンサもある。 A solid electrolytic capacitor comprises a capacitor element containing a solid electrolyte, a sealant that seals the capacitor element, and a number of external electrodes that are electrically connected to the anode and cathode sides of the capacitor element. Some solid electrolytic capacitors have a capacitor element that is sealed while placed on a substrate.
 特許文献1は、素子積層体と、絶縁基板と、封止樹脂とを備える直方体状の樹脂成形体と、第1外部電極と、第2外部電極とを備え、素子積層体の積層方向のいずれか一方の主面には、コンデンサ容量に寄与しないダミー層が設けられており、絶縁基板は、ダミー層と隣接する位置に配置されている固体電解コンデンサを提案している。 Patent Document 1 proposes a solid electrolytic capacitor that includes a rectangular resin molded body that includes an element stack, an insulating substrate, and a sealing resin, a first external electrode, and a second external electrode, and that has a dummy layer that does not contribute to the capacitor capacitance on one of the main surfaces in the stacking direction of the element stack, and the insulating substrate is positioned adjacent to the dummy layer.
国際公開第2021/112239号International Publication No. 2021/112239
 固体電解コンデンサの基板としては、例えば、絶縁基板、金属基板または配線パターンが形成された積層基板(プリント基板など)が用いられている。基板は、絶縁性樹脂などの有機材料で形成された絶縁層を含む板状である。そのため、絶縁層を有する基板では、水蒸気が透過し易い。基板の水蒸気透過度が高いと、内部に水分が侵入して、リフロー処理などで固体電解コンデンサが高温に晒された場合に、内部でガスが発生して体積が膨張する。膨張による応力がコンデンサ内の構成要素に加わるため、構成要素が損傷して、等価直列抵抗(ESR)が変動する。 The substrate for a solid electrolytic capacitor may be, for example, an insulating substrate, a metal substrate, or a laminated substrate (such as a printed circuit board) on which a wiring pattern is formed. The substrate is in the form of a plate including an insulating layer formed from an organic material such as insulating resin. For this reason, substrates with an insulating layer are easily permeable to water vapor. If the substrate has a high water vapor permeability, moisture will penetrate the inside, and when the solid electrolytic capacitor is exposed to high temperatures during reflow processing, etc., gas will be generated inside and the volume will expand. The stress caused by the expansion is applied to the components inside the capacitor, damaging the components and causing fluctuations in the equivalent series resistance (ESR).
 本開示の一側面は、陽極部および陰極部を含む少なくとも1つのコンデンサ素子と、
 前記コンデンサ素子を支持する基板と、
 前記コンデンサ素子を封止する封止体と、
 前記陽極部および前記陰極部のそれぞれと電気的に接続する複数の外部電極と、を備える固体電解コンデンサであって、
 前記基板は、少なくとも1つの絶縁層と、少なくとも1つの金属層と、を含む、固体電解コンデンサに関する。
One aspect of the present disclosure is a capacitor comprising at least one capacitor element including an anode portion and a cathode portion;
A substrate supporting the capacitor element;
a sealant that seals the capacitor element;
a plurality of external electrodes electrically connected to the anode portion and the cathode portion,
The substrate relates to a solid electrolytic capacitor including at least one insulating layer and at least one metal layer.
 絶縁層を有する基板を備える固体電解コンデンサが高温に晒された場合のESRの変動を軽減できる。 It is possible to reduce fluctuations in ESR when a solid electrolytic capacitor with a substrate having an insulating layer is exposed to high temperatures.
本開示の一実施形態に係る固体電解コンデンサの断面模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の他の実施形態に係る固体電解コンデンサの断面模式図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a solid electrolytic capacitor according to another embodiment of the present disclosure.
 本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本発明の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。 The novel features of the present invention are set forth in the appended claims, but the present invention, both in terms of structure and content, together with other objects and features of the present invention, will be better understood from the following detailed description taken in conjunction with the drawings.
 絶縁層を有する基板を備える固体電解コンデンサでは、基板の水蒸気透過度が高いと、内部に水分が侵入し易い。内部に侵入した水分は、リフロー処理などで固体電解コンデンサが高温に晒されると、気化、膨張するため、膨張による応力が内部の構成要素に加わり易い。応力が、コンデンサ素子、封止体、またはリードなどに加わると、クラックが発生したり、剥離が生じたりして、抵抗が増加し、固体電解コンデンサのESRが大きくなる。また、侵入した水分の膨張に伴う応力の程度、応力が加わる部分などを制御することは難しいため、個体間でのESRの変動幅のばらつきも大きくなり易い。 In solid electrolytic capacitors that include a substrate with an insulating layer, moisture can easily penetrate the inside if the substrate has a high water vapor permeability. When the solid electrolytic capacitor is exposed to high temperatures during reflow processing, the moisture that penetrates the inside vaporizes and expands, and the expansion can easily cause stress to be applied to the internal components. When stress is applied to the capacitor elements, sealant, or leads, cracks or peeling can occur, increasing resistance and increasing the ESR of the solid electrolytic capacitor. In addition, because it is difficult to control the degree of stress caused by the expansion of the penetrated moisture and the parts to which the stress is applied, the variation in the ESR range between individual units can also easily become large.
 (1)上記に鑑み、本開示の一側面に係る固体電解コンデンサは、陽極部および陰極部を含む少なくとも1つのコンデンサ素子と、コンデンサ素子を支持する基板と、コンデンサ素子を封止する封止体と、陽極部および陰極部のそれぞれと電気的に接続する複数の外部電極と、を備える。基板は、少なくとも1つの絶縁層と、少なくとも1つの金属層と、を含む。基板が金属層を含むことで、基板の水蒸気透過度を低く抑えることができ、リフロー処理など高温に晒された場合の固体電解コンデンサのESRの変動(特に増加)を軽減できる。また、本開示では、固体電解コンデンサ内部への基板を通じた水分の侵入自体が低減されることで、個体間におけるESRの変動幅のばらつきも低減できる。加えて、基板が金属層を含むことで、固体電解コンデンサ内部へのノイズ成分の侵入を抑制する効果が期待される。 (1) In view of the above, a solid electrolytic capacitor according to one aspect of the present disclosure includes at least one capacitor element including an anode portion and a cathode portion, a substrate supporting the capacitor element, a sealant sealing the capacitor element, and a plurality of external electrodes electrically connected to the anode portion and the cathode portion, respectively. The substrate includes at least one insulating layer and at least one metal layer. By including the metal layer in the substrate, the water vapor permeability of the substrate can be kept low, and the fluctuation (particularly increase) of the ESR of the solid electrolytic capacitor when exposed to high temperatures such as in a reflow process can be reduced. In addition, in the present disclosure, the intrusion of moisture through the substrate into the solid electrolytic capacitor itself can be reduced, thereby reducing the variation in the ESR fluctuation range between individual capacitors. In addition, by including the metal layer in the substrate, the effect of suppressing the intrusion of noise components into the solid electrolytic capacitor is expected.
 (2)上記(1)において、基板は、1つの絶縁層と、1つの金属層と、を有してもよい。金属層は、絶縁層の内側の主面に接着していてもよい。このような基板は入手が容易な市販の基板からも容易に得ることができ、コスト的に有利である。また、このような単純な層構成でも、固体電解コンデンサ内部への基板を通じた水分の侵入を軽減できる。絶縁層の内側の主面とは、絶縁層の、固体電解コンデンサにおける内側の主面(換言すると、絶縁層の、コンデンサ素子側の主面)である。 (2) In the above (1), the substrate may have one insulating layer and one metal layer. The metal layer may be adhered to the inner main surface of the insulating layer. Such a substrate can be easily obtained from commercially available substrates that are easy to obtain, and is cost-effective. Furthermore, even with such a simple layer structure, it is possible to reduce the intrusion of moisture through the substrate into the solid electrolytic capacitor. The inner main surface of the insulating layer is the inner main surface of the insulating layer in the solid electrolytic capacitor (in other words, the main surface of the insulating layer on the capacitor element side).
 (3)上記(1)において、基板は、2つの絶縁層を有し、金属層は、2つの絶縁層の間に介在し、かつ2つの絶縁層の互いに対向する主面のそれぞれに接着していてもよい。このような基板は入手が容易な市販の基板からも容易に得ることができ、コスト的に有利である。また、このような層構成でも基板の水蒸気透過度を低く抑えることができ、高温に晒された場合の固体電解コンデンサのESRの変動を軽減でき、個体間におけるESRの変動幅のばらつきを低減できる。 (3) In the above (1), the substrate may have two insulating layers, and the metal layer may be interposed between the two insulating layers and adhered to each of the opposing main surfaces of the two insulating layers. Such a substrate can be easily obtained from readily available commercially available substrates, and is cost-effective. In addition, even with this layer structure, the water vapor permeability of the substrate can be kept low, and the fluctuation in ESR of the solid electrolytic capacitor when exposed to high temperatures can be reduced, and the variation in the ESR fluctuation range between individual capacitors can be reduced.
 (4)上記(1)~(3)のいずれか1つにおいて、金属層は、銅箔および銅合金箔からなる群より選択される少なくとも一種であってもよい。このような基板は入手が容易な市販の基板からも容易に得ることができ、コスト的に有利である。 (4) In any one of (1) to (3) above, the metal layer may be at least one selected from the group consisting of copper foil and copper alloy foil. Such a substrate can be easily obtained from a commercially available substrate that is easily available, and is advantageous in terms of cost.
 (5)上記(1)~(4)のいずれか1つにおいて、金属層は、複数の外部電極の一方と接触しており、他方と接触していなくてもよい。金属層を通じた極性の異なる外部電極間の短絡を抑制できる。 (5) In any one of (1) to (4) above, the metal layer may be in contact with one of the multiple external electrodes and may not be in contact with the others. This can prevent short circuits between external electrodes of different polarities through the metal layer.
 (6)上記(1)~(4)のいずれか1つにおいて、金属層は、複数の外部電極のいずれとも接触していなくてもよい。金属層を通じた極性の異なる外部電極間の短絡を抑制できる。 (6) In any one of (1) to (4) above, the metal layer may not be in contact with any of the multiple external electrodes. This can prevent short circuits between external electrodes with different polarities through the metal layer.
 (7)上記(1)~(6)のいずれか1つにおいて、金属層は、絶縁層の、接着した主面の50面積%以上を覆っていてもよい。絶縁層の主面の多くの部分が金属層で覆われることで、固体電解コンデンサ内部への水分の侵入をさらに低減できる。 (7) In any one of (1) to (6) above, the metal layer may cover 50% or more of the area of the bonded main surface of the insulating layer. By covering a large portion of the main surface of the insulating layer with the metal layer, the intrusion of moisture into the solid electrolytic capacitor can be further reduced.
 (8)上記(1)~(7)のいずれか1つにおいて、金属層の厚さは、5μm以上100μm以下であってもよい。固体電解コンデンサ内部への水分の侵入をさらに低減できる。また、固体電解コンデンサの厚さを比較的小さくすることができ、小型化および低コスト化の観点から有利である。 (8) In any one of (1) to (7) above, the thickness of the metal layer may be 5 μm or more and 100 μm or less. This can further reduce the intrusion of moisture into the solid electrolytic capacitor. In addition, the thickness of the solid electrolytic capacitor can be made relatively small, which is advantageous from the standpoint of miniaturization and cost reduction.
 (9)上記(1)~(8)のいずれか1つにおいて、絶縁層は、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂からなる群より選択される少なくとも一種とガラス繊維を含んでもよい。この場合、基板の入手が容易で比較的安価であるにも拘わらず、高温に晒された場合の固体電解コンデンサのESRの変動を軽減でき、個体間の変動幅のばらつきを抑えることができる。 (9) In any one of (1) to (8) above, the insulating layer may contain at least one selected from the group consisting of epoxy resin and polyimide resin, and glass fiber. In this case, even though the substrate is easily available and relatively inexpensive, it is possible to reduce the fluctuation in ESR of the solid electrolytic capacitor when exposed to high temperatures, and to suppress the variation in the fluctuation range between individual capacitors.
 (10)上記(1)~(9)のいずれか1つにおいて、絶縁層は、さらにセラミックス粒子を含んでもよい。この場合、固体電解コンデンサ内への水分の侵入をさらに抑制でき、高温に晒された場合の固体電解コンデンサのESRの変動をさらに軽減できる。 (10) In any one of (1) to (9) above, the insulating layer may further contain ceramic particles. In this case, the intrusion of moisture into the solid electrolytic capacitor can be further suppressed, and the fluctuation of the ESR of the solid electrolytic capacitor when exposed to high temperatures can be further reduced.
 (11)上記(1)~(10)のいずれか1つにおいて、絶縁層の厚さは、50μm以上500μm以下であってもよい。この場合、コンデンサ素子を保持するのに適した基板の強度が得られる。また、固体電解コンデンサの厚さを比較的小さくできる。 (11) In any one of (1) to (10) above, the thickness of the insulating layer may be 50 μm or more and 500 μm or less. In this case, the substrate has a strength suitable for holding the capacitor element. In addition, the thickness of the solid electrolytic capacitor can be made relatively small.
 (12)上記(1)~(11)のいずれか1つにおいて、基板の水蒸気透過度は、10g/m・day以下であってもよい。固体電解コンデンサ内への水分の侵入をさらに抑制でき、高温に晒された場合の固体電解コンデンサのESRの変動をさらに軽減できる。 (12) In any one of (1) to (11) above, the water vapor permeability of the substrate may be 10 g/ m2 ·day or less, which can further suppress the intrusion of moisture into the solid electrolytic capacitor and further reduce the fluctuation of the ESR of the solid electrolytic capacitor when exposed to high temperatures.
 (13)上記(1)~(12)のいずれか1つにおいて、基板全体に占める金属層の含有率は、1質量%以上55質量%以下であってもよい。この場合、固体電解コンデンサ内への水分の侵入をさらに抑制でき、高温に晒された場合の固体電解コンデンサのESRの変動をさらに軽減できる。 (13) In any one of (1) to (12) above, the content of the metal layer in the entire substrate may be 1% by mass or more and 55% by mass or less. In this case, the intrusion of moisture into the solid electrolytic capacitor can be further suppressed, and the fluctuation of the ESR of the solid electrolytic capacitor when exposed to high temperatures can be further reduced.
 (14)上記(1)~(13)のいずれか1つにおいて、固体電解コンデンサは、積層された2つ以上のコンデンサ素子を含んでもよい。本開示では、固体電解コンデンサ内への水分の侵入が軽減されるため、固体電解コンデンサが高温に晒された場合でも構成要素に応力が加わることが抑制される。そのため、固体電解コンデンサが積層された2つ以上のコンデンサ素子を含む場合でも、高温に晒された場合のコンデンサ素子と外部電極との電気的接続が確保され易く、高容量が維持され易い。 (14) In any one of (1) to (13) above, the solid electrolytic capacitor may include two or more stacked capacitor elements. In the present disclosure, the intrusion of moisture into the solid electrolytic capacitor is reduced, so that even when the solid electrolytic capacitor is exposed to high temperatures, stress is suppressed from being applied to the components. Therefore, even when the solid electrolytic capacitor includes two or more stacked capacitor elements, electrical connection between the capacitor elements and the external electrodes is easily ensured when exposed to high temperatures, and high capacity is easily maintained.
 以下に、上記(1)~(14)を含めて、本開示の固体電解コンデンサについて、より具体的に説明する。技術的に矛盾のない範囲で、上記(1)~(14)の少なくとも1つと、以下に記載する要素の少なくとも1つとを組み合わせてもよい。 Below, the solid electrolytic capacitor of the present disclosure will be described in more detail, including the above (1) to (14). To the extent that there is no technical contradiction, at least one of the above (1) to (14) may be combined with at least one of the elements described below.
[固体電解コンデンサ]
 本開示の固体電解コンデンサは、少なくとも1つのコンデンサ素子と、コンデンサ素子を支持する基板と、コンデンサ素子を封止する封止体と、複数の外部電極と、を備える。コンデンサ素子は、陽極部および陰極部を含む。複数の外部電極は、陽極部および陰極部のそれぞれと電気的に接続する。
[Solid electrolytic capacitor]
The present disclosure relates to a solid electrolytic capacitor that includes at least one capacitor element, a substrate that supports the capacitor element, a seal that seals the capacitor element, and a plurality of external electrodes. The capacitor element includes an anode portion and a cathode portion. The plurality of external electrodes are electrically connected to the anode portion and the cathode portion, respectively.
(基板)
 固体電解コンデンサにおいて、基板は、少なくとも1つの絶縁層と、少なくとも1つの金属層とを含む。
(substrate)
In a solid electrolytic capacitor, the substrate includes at least one insulating layer and at least one metal layer.
 絶縁層を含む基板は、絶縁基板とも称される。絶縁基板としては、一般に、ガラスエポキシ基板、紙フェノール基板、ガラスポリイミド基板、フッ素基板などが挙げられる。絶縁基板は、絶縁性樹脂で形成された絶縁層を含むため、水分を透過し易い。基板を通じて固体電解コンデンサ内に水分が侵入すると、上記のように、高温に晒された場合に水分の気化及び膨張に伴う応力によって、コンデンサ素子等が損傷し、抵抗が高まることでESRが増加する。ガラスエポキシ基板またはガラスポリイミド基板などは入手が容易であるが、比較的水分を透過し易く、高温に晒された場合のESRの増加が顕著になり易い。本開示では、このような絶縁層を含む基板を用いる場合でも、基板がさらに金属層を含むことで、固体電解コンデンサ内部への基板を通じた水分の侵入が軽減され、高温に晒された場合のESRの変動を低く抑えることができる。 A substrate including an insulating layer is also called an insulating substrate. In general, examples of insulating substrates include glass epoxy substrates, paper phenol substrates, glass polyimide substrates, and fluorine substrates. Insulating substrates include an insulating layer formed of an insulating resin, and therefore are easily permeable to moisture. If moisture penetrates into a solid electrolytic capacitor through the substrate, as described above, the stress caused by the evaporation and expansion of moisture when exposed to high temperatures will damage the capacitor elements, etc., and the resistance will increase, resulting in an increase in ESR. Glass epoxy substrates and glass polyimide substrates are easy to obtain, but are relatively permeable to moisture, and the increase in ESR when exposed to high temperatures is likely to be significant. In the present disclosure, even when a substrate including such an insulating layer is used, the substrate further includes a metal layer, which reduces the penetration of moisture through the substrate into the solid electrolytic capacitor, and the fluctuation in ESR when exposed to high temperatures can be suppressed.
 コンデンサ素子は、接着剤によって基板に接着されていてもよい。接着に用いられる接着剤は、導電性接着剤であってもよく、非導電性(例えば、絶縁性)の接着剤であってもよい。導電性接着剤としては、導電性カーボンを含む接着剤、銀粒子などの金属粒子を含む接着剤などが挙げられる。非導電性の接着剤としては、特に制限されず、硬化性樹脂を含む接着剤などが挙げられる。 The capacitor element may be attached to the substrate by an adhesive. The adhesive used for attachment may be a conductive adhesive or a non-conductive (e.g., insulating) adhesive. Examples of conductive adhesives include adhesives containing conductive carbon and adhesives containing metal particles such as silver particles. Examples of non-conductive adhesives include, but are not limited to, adhesives containing a curable resin.
 基板は、1つの絶縁層と1つの金属層とを有してもよい。この場合、金属層は、通常、絶縁層の内側の主面を覆っている。内側の主面とは、固体電解コンデンサにおいて、絶縁層の内側の主面(換言すると、絶縁層の、コンデンサ素子側の主面)である。この態様において、コンデンサ素子の陰極部と金属層とが、導電性接着剤層を介して接着され、金属層が外部電極と接触している場合には、コンデンサ素子の陰極部と外部電極との電気的な接続を金属層も担うため、外部電極とコンデンサ素子との間の電気的な接続性を高めることができる。 The substrate may have one insulating layer and one metal layer. In this case, the metal layer usually covers the inner principal surface of the insulating layer. The inner principal surface is the inner principal surface of the insulating layer in a solid electrolytic capacitor (in other words, the principal surface of the insulating layer on the capacitor element side). In this embodiment, the cathode portion of the capacitor element and the metal layer are bonded via a conductive adhesive layer, and when the metal layer is in contact with the external electrode, the metal layer also bears the electrical connection between the cathode portion of the capacitor element and the external electrode, thereby improving the electrical connectivity between the external electrode and the capacitor element.
 基板は、複数の絶縁層を有してもよい。基板は、1つまたは複数の金属層を有してもよい。例えば、基板は、2つの絶縁層を有し、この2つの絶縁層の間に金属層が介在してもよい。この場合、金属層は、2つの絶縁層の互いに対向する主面のそれぞれを覆っている。 The substrate may have multiple insulating layers. The substrate may have one or multiple metal layers. For example, the substrate may have two insulating layers with a metal layer interposed between the two insulating layers. In this case, the metal layer covers each of the opposing main surfaces of the two insulating layers.
 絶縁層は、例えば、絶縁性樹脂を含む。絶縁層は、さらに添加剤(フィラーなど)を含んでもよい。 The insulating layer includes, for example, an insulating resin. The insulating layer may further include an additive (such as a filler).
 絶縁性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フェノール樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ゴム状重合体などが挙げられる。これらの樹脂は、変性樹脂であってもよい。被膜は、これらの絶縁性樹脂を一種含んでもよく、二種以上組み合わせて含んでもよい。絶縁性樹脂は、熱可塑性樹脂であってもよく、硬化性樹脂(熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂など)であってもよい。絶縁性樹脂は、樹脂または樹脂の前駆体(硬化性化合物(モノマー、オリゴマーなど)など)以外に、触媒、硬化剤、架橋剤、重合開始剤、硬化促進剤などの添加剤を含んでもよい。熱可塑性樹脂(またはその組成物)を用いて絶縁層を形成する場合、形成された絶縁層は熱可塑性樹脂(またはその組成物)を含む。硬化性樹脂(またはその組成物)を用いて絶縁層を形成する場合、形成された絶縁層は、硬化性樹脂(またはその組成物)の硬化物を含む。 Insulating resins include epoxy resins, polyimide resins, fluororesins, polyamide resins, polyamideimide resins, phenolic resins, aromatic polyester resins, silicone resins, and rubber-like polymers. These resins may be modified resins. The coating may contain one of these insulating resins, or may contain two or more in combination. The insulating resin may be a thermoplastic resin or a curable resin (such as a thermosetting resin or a photocurable resin). The insulating resin may contain additives such as a catalyst, a curing agent, a crosslinking agent, a polymerization initiator, and a curing accelerator in addition to a resin or a precursor of a resin (such as a curable compound (monomer, oligomer, etc.)). When a thermoplastic resin (or a composition thereof) is used to form an insulating layer, the formed insulating layer contains a thermoplastic resin (or a composition thereof). When a curable resin (or a composition thereof) is used to form an insulating layer, the formed insulating layer contains a cured product of the curable resin (or a composition thereof).
 フィラーとしては、例えば、絶縁性の粒子および絶縁性の繊維が挙げられる。フィラーを構成する絶縁性材料としては、例えば、シリカ、アルミナなどの絶縁性の化合物(酸化物(セラミックスを含む)など)、ガラス、鉱物材料(タルク、マイカ、クレーなど)などが挙げられる。被膜は、フィラーを一種含んでもよく、二種以上組み合わせて含んでもよい。繊維状のフィラーは、例えば、不織布状の形態で含まれていてもよい。 Examples of the filler include insulating particles and insulating fibers. Examples of the insulating material constituting the filler include insulating compounds such as silica and alumina (oxides (including ceramics)), glass, and mineral materials (talc, mica, clay, etc.). The coating may contain one type of filler or a combination of two or more types. Fibrous fillers may be contained in the form of, for example, a nonwoven fabric.
 ある程度の強度を確保する観点から、絶縁層は、少なくとも繊維状フィラーを含むことが好ましい。繊維状フィラーとしては、ガラス繊維が好ましい。ガラス繊維は、不織布の形態で(例えば、ガラスクロスなどとして)含まれていてもよい。 From the viewpoint of ensuring a certain degree of strength, it is preferable that the insulating layer contains at least a fibrous filler. The fibrous filler is preferably glass fiber. The glass fiber may be contained in the form of a nonwoven fabric (for example, as glass cloth, etc.).
 絶縁層は、さらに粒子状フィラーを含んでもよい。粒子状フィラーとしては、セラミックス粒子が好ましい。この場合、基板を通じた水分の侵入がさらに抑制され、高温に晒された場合のESRの変動をさらに軽減することができる。また、個体間のESRの変動量のばらつきを低減できる。 The insulating layer may further include a particulate filler. Ceramic particles are preferable as the particulate filler. In this case, the intrusion of moisture through the substrate is further suppressed, and the fluctuation of ESR when exposed to high temperatures can be further reduced. In addition, the variation in the amount of ESR fluctuation between individual units can be reduced.
 エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂などを含む絶縁層を有する基板は、比較的安価で入手が容易である。絶縁層は、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂からなる群より選択される少なくとも一種とガラス繊維(例えば、ガラスクロス)とを含んでもよい。また、絶縁層は、さらにセラミックス粒子を含んでもよい。 Substrates having an insulating layer containing epoxy resin, polyimide resin, etc. are relatively inexpensive and easy to obtain. The insulating layer may contain at least one selected from the group consisting of epoxy resin and polyimide resin, and glass fiber (e.g., glass cloth). The insulating layer may further contain ceramic particles.
 繊維状フィラー(ガラス繊維など)の量は、絶縁性樹脂(硬化物も場合も含む)100質量部に対して、50質量部以上1000質量部以下であってもよく、60質量部以上700質量部以下であってもよく、100質量部以上300質量部以下であってもよい。繊維状フィラーの量がこのような範囲である場合、基板を通じた水分の侵入を低く抑えながら、基板の高い成形性および基板の高い強度を確保し易い。 The amount of fibrous filler (such as glass fiber) may be 50 parts by mass or more and 1000 parts by mass or less, 60 parts by mass or more and 700 parts by mass or less, or 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less, per 100 parts by mass of insulating resin (including the cured product). When the amount of fibrous filler is within such a range, it is easy to ensure high moldability and high strength of the board while keeping the penetration of moisture through the board low.
 粒子状フィラー(セラミックス粒子など)の量は、絶縁性樹脂(硬化物の場合も含む)100質量部に対して、5質量部以上300質量部以下であってもよく、10質量部以上250質量部以下であってもよく、50質量部以上200質量部以下であってもよい。繊維状フィラーの量がこのような範囲である場合、基板を通じた水分の侵入をさらに低減できるとともに、基板の高い強度を確保し易い。 The amount of particulate filler (such as ceramic particles) may be 5 parts by mass or more and 300 parts by mass or less, 10 parts by mass or more and 250 parts by mass or less, or 50 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of insulating resin (including the cured product). When the amount of fibrous filler is within such a range, it is possible to further reduce the intrusion of moisture through the substrate, and it is easy to ensure high strength of the substrate.
 絶縁層の厚さは、1層につき、50μm以上500μm以下であってもよく、50μm以上300μm以下であってもよい。絶縁層の厚さがこのような範囲である場合、コンデンサ素子を保持するのに適した強度が得られるとともに、固体電解コンデンサの厚さを小さくできる。なお、一般的な絶縁基板では、厚さが大きいほど、絶縁基板の水蒸気透過度は低くなる傾向があるが、本開示では、基板が金属層を含むことで、絶縁層の厚さが比較的小さくても基板の水蒸気透過度を低く抑えることができる。絶縁層の厚さは、1層につき、例えば、50μm以上200μm以下であってもよく、50μm以上150μm以下であってもよい。 The thickness of each insulating layer may be 50 μm or more and 500 μm or less, or may be 50 μm or more and 300 μm or less. When the thickness of the insulating layer is in this range, the strength suitable for holding the capacitor element is obtained, and the thickness of the solid electrolytic capacitor can be reduced. In addition, in a typical insulating substrate, the water vapor permeability of the insulating substrate tends to decrease as the thickness increases, but in the present disclosure, the substrate includes a metal layer, so that the water vapor permeability of the substrate can be kept low even if the thickness of the insulating layer is relatively small. The thickness of each insulating layer may be, for example, 50 μm or more and 200 μm or less, or may be 50 μm or more and 150 μm or less.
 金属層は、金属箔および金属合金箔からなる群より選択される少なくとも一種であってもよい。金属層は、単層であってもよく、複数層の積層体であってもよい。金属層を構成する金属の種類は特に制限されない。金属としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、またはこれらの金属の合金が挙げられる。基板の入手が容易で、コスト的に有利である観点から、金属層は、銅箔および銅合金箔からなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。また、コンデンサ素子の陰極部と金属層とが、導電性接着剤層を介して接着され、金属層が外部電極と接触している場合には、金属層が銅を含む場合には、陰極部と外部電極との電気的な接続性が高まり、外部電極とコンデンサ素子との間の電気的な接続性をさらに高めることができる。 The metal layer may be at least one selected from the group consisting of metal foil and metal alloy foil. The metal layer may be a single layer or a laminate of multiple layers. The type of metal constituting the metal layer is not particularly limited. Examples of metals include aluminum, iron, copper, and alloys of these metals. From the viewpoint of easy availability of the substrate and cost advantage, it is preferable that the metal layer is at least one selected from the group consisting of copper foil and copper alloy foil. In addition, when the cathode part and the metal layer of the capacitor element are bonded via a conductive adhesive layer and the metal layer is in contact with the external electrode, if the metal layer contains copper, the electrical connectivity between the cathode part and the external electrode is improved, and the electrical connectivity between the external electrode and the capacitor element can be further improved.
 金属層の厚さは、5μm以上100μm以下であってもよく、5μm以上70μm以下であってもよく、10μm以上30μm以下であってもよい。金属層の厚さがこのような範囲である場合、基板を通じた水分の侵入をさらに低減できるとともに、固体電解コンデンサの小型化および低コスト化の観点から有利である。 The thickness of the metal layer may be 5 μm or more and 100 μm or less, 5 μm or more and 70 μm or less, or 10 μm or more and 30 μm or less. When the thickness of the metal layer is in such a range, it is possible to further reduce the intrusion of moisture through the substrate, and it is advantageous from the viewpoint of miniaturization and cost reduction of the solid electrolytic capacitor.
 なお、本明細書中、絶縁層および金属層の厚さは、基板を少なくとも含む断面画像に基づき、絶縁層および金属層のそれぞれにつき、5箇所以上を任意に選択して厚さを計測し、平均化することによって求められる。 In this specification, the thickness of the insulating layer and the metal layer is determined by measuring the thickness at five or more randomly selected locations on each of the insulating layer and the metal layer based on a cross-sectional image that includes at least the substrate, and averaging the measured thicknesses.
 基板全体に占める金属層の含有率は、1質量%以上55質量%以下であってもよく、10質量%以上50質量%以下であってもよく、20質量%以上50質量%以下であってもよく、35質量%以上50質量%以下であってもよい。金属層の含有率がこのような範囲である場合、基板を通じた水分の侵入をさらに低減できるとともに、固体電解コンデンサの低コスト化の観点から有利である。 The content of the metal layer in the entire substrate may be 1% by mass or more and 55% by mass or less, 10% by mass or more and 50% by mass or less, 20% by mass or more and 50% by mass or less, or 35% by mass or more and 50% by mass or less. If the content of the metal layer is in such a range, it is possible to further reduce the intrusion of moisture through the substrate, and it is advantageous from the viewpoint of reducing the cost of the solid electrolytic capacitor.
 金属層は、複数の外部電極の一方と接触してもよく、複数の外部電極のいずれとも接触していなくてもよい。金属層は、複数の外部電極の一方と接触しており、他方と接触していなくてもよい。複数の外部電極は、極性の異なる2つ以上の外部電極である。金属層が一方の極性の外部電極と接触し、異なる極性の外部電極とは接触していないことで、陽極側の外部電極と陰極側の外部電極との絶縁を確保することができる。例えば、金属層がコンデンサ素子の陰極部と電気的に接続している場合には、金属層は陰極側の外部電極と接触し、陽極側の外部電極とは接触していない。しかし、金属層は、必ずしも外部電極と接触している必要はなく、双方の極性の外部電極と接触していなくてもよい。 The metal layer may be in contact with one of the multiple external electrodes, or may be in contact with none of the multiple external electrodes. The metal layer may be in contact with one of the multiple external electrodes, but not with the other. The multiple external electrodes are two or more external electrodes of different polarities. By having the metal layer in contact with an external electrode of one polarity and not with an external electrode of the opposite polarity, insulation between the anode side external electrode and the cathode side external electrode can be ensured. For example, when the metal layer is electrically connected to the cathode part of the capacitor element, the metal layer is in contact with the cathode side external electrode and not with the anode side external electrode. However, the metal layer does not necessarily need to be in contact with the external electrodes, and does not need to be in contact with external electrodes of both polarities.
 金属層は、絶縁層の主面を覆うように配置されている。金属層が絶縁層の主面を覆う面積は、50面積%以上であってもよく、70面積%以上または75面積%以上であってもよく、80面積%以上または85面積%以上であってもよい。なお、金属層が覆う絶縁層の主面の面積とは、金属層が接触している主面の1つについて、主面全体の面積を100面積%としたとき、金属層で覆われている部分が占める面積比率である。この面積比率を以下、被覆率または金属層による被覆率と称することがある。被覆率が大きくなると、基板を通じた水分の侵入が低減される傾向がある。ただし、陽極側の外部電極と陰極側の外部電極とが短絡するため、絶縁層の主面全体を金属層で覆うことは難しい。金属層による被覆率は、100面積%未満であり、95面積%以下であってもよい。被覆率は、例えば、50面積%以上100面積%未満、70面積%以上100面積%未満、または80面積%以上100面積%未満であってもよい。 The metal layer is arranged to cover the main surface of the insulating layer. The area of the main surface of the insulating layer covered by the metal layer may be 50 area% or more, 70 area% or more, 75 area% or more, or 80 area% or more, 85 area% or more. The area of the main surface of the insulating layer covered by the metal layer is the area ratio of the part covered by the metal layer when the area of the entire main surface with which the metal layer is in contact is 100 area%. Hereinafter, this area ratio may be referred to as the coverage rate or the coverage rate by the metal layer. When the coverage rate is large, there is a tendency for the intrusion of moisture through the substrate to be reduced. However, since the external electrode on the anode side and the external electrode on the cathode side are short-circuited, it is difficult to cover the entire main surface of the insulating layer with the metal layer. The coverage rate by the metal layer may be less than 100 area% and less than 95 area%. The coverage may be, for example, 50 area% or more and less than 100 area%, 70 area% or more and less than 100 area%, or 80 area% or more and less than 100 area%.
 基板は、金属層を有することで、低い水蒸気透過度を有する。基板の水蒸気透過度は、10g/m・day以下であってもよく、9.0g/m・day以下であってもよく、8.5g/m・day以下であってもよい。水蒸気透過度がこのような範囲であることで、基板を通じた水分の侵入を顕著に低減することができ、固体電解コンデンサが高温に晒された場合のESRの変動をさらに低減できる。基板の水蒸気透過度とは、絶縁層と金属層とを含む基板全体の水蒸気透過度である。基板の水蒸気透過度の下限は、できるだけ低い方が好ましいが、完全に0g/m・dayにすることは難しく、例えば、0.1g/m・day以上であってもよい。 The substrate has a low water vapor permeability by having a metal layer. The water vapor permeability of the substrate may be 10 g/m 2 ·day or less, 9.0 g/m 2 ·day or less, or 8.5 g/m 2 ·day or less. By having the water vapor permeability in such a range, the intrusion of moisture through the substrate can be significantly reduced, and the fluctuation of ESR when the solid electrolytic capacitor is exposed to high temperatures can be further reduced. The water vapor permeability of the substrate is the water vapor permeability of the entire substrate including the insulating layer and the metal layer. The lower limit of the water vapor permeability of the substrate is preferably as low as possible, but it is difficult to make it completely 0 g/m 2 ·day, and may be, for example, 0.1 g/m 2 ·day or more.
 基板の水蒸気透過度は、JIS Z 0208:1976「防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)」に準拠して測定できる。試験は、温度85℃、相対湿度85%の温湿条件にて行われる。固体電解コンデンサを形成する前の基板(幅広の状態の基板)を測定用サンプルとして用いる。 The water vapor permeability of the substrate can be measured in accordance with JIS Z 0208:1976 "Test method for moisture permeability of moisture-proof packaging materials (cup method)". The test is carried out under temperature and humidity conditions of 85°C and 85% relative humidity. The substrate before the formation of the solid electrolytic capacitor (substrate in a wide state) is used as the measurement sample.
 固体電解コンデンサの吸湿量は、1つの固体電解コンデンサの単位表面積当たり、155μg/cm以下であってもよく、154μg/cm以下であってもよい。この吸湿量は低いほど好ましいが、0μg/cmにすることは難しく、5μg/cm以上であってもよい。 The moisture absorption amount of the solid electrolytic capacitor may be 155 μg/ cm2 or less, or may be 154 μg/ cm2 or less per unit surface area of one solid electrolytic capacitor. The lower the moisture absorption amount, the more preferable it is, but it is difficult to achieve 0 μg/ cm2 , and the amount may be 5 μg/ cm2 or more.
 基板の水蒸気透過度(および固体電解コンデンサの吸湿量)は、例えば、金属層による被覆率、金属層の厚さ、基板に占める金属層の質量比率、絶縁層に含まれる成分およびその含有率、および絶縁層の厚さなどによって、調節することができる。本開示では、絶縁層の水蒸気透過度が高い場合(例えば、10g/m・dayを超える場合)でも金属層によって、基板の水蒸気透過度を低減でき、固体電解コンデンサの吸湿量を低減できるため、固体電解コンデンサが高温に晒された場合のESRの変動を低く抑えることができる。 The water vapor permeability of the substrate (and the moisture absorption amount of the solid electrolytic capacitor) can be adjusted, for example, by the coverage rate of the metal layer, the thickness of the metal layer, the mass ratio of the metal layer to the substrate, the components contained in the insulating layer and their contents, the thickness of the insulating layer, etc. In the present disclosure, even when the moisture vapor permeability of the insulating layer is high (for example, when it exceeds 10 g/ m2 ·day), the metal layer can reduce the water vapor permeability of the substrate and the moisture absorption amount of the solid electrolytic capacitor, so that the fluctuation of ESR when the solid electrolytic capacitor is exposed to high temperatures can be suppressed.
 基板は、例えば、絶縁層と金属層とを積層することによって形成できる。積層方法は特に制限されない。積層には、各種ラミネート加工、蒸着などを利用してもよい。 The substrate can be formed, for example, by laminating an insulating layer and a metal layer. There are no particular limitations on the lamination method. Various lamination processes, vapor deposition, etc. may be used for lamination.
(コンデンサ素子)
 基板上に載置されるコンデンサ素子は、陽極部および陰極部を含む。陽極部と陰極部とを電気的に分離するため、絶縁性の分離層を設けてもよい。固体電解コンデンサは、コンデンサ素子を少なくとも1つ含んでおり、2つ以上のコンデンサ素子を含んでもよい。2つ以上のコンデンサ素子は、例えば、積層されていてもよい。
(Capacitor element)
The capacitor element placed on the substrate includes an anode portion and a cathode portion. An insulating separation layer may be provided to electrically separate the anode portion and the cathode portion. The solid electrolytic capacitor includes at least one capacitor element, and may include two or more capacitor elements. The two or more capacitor elements may be, for example, stacked.
 (陽極体)
 陽極体は、例えば、一方の端部(第1端部と称することがある)を含む第1部分と一方の端部とは反対側の他方の端部(第2端部と称することがある)を含む第2部分とを含む。陰極部は、陽極体の第2部分に形成される。陽極体の陰極部が形成されていない部分(より具体的には、第1部分の少なくとも一部)は、陽極部を構成する。
(Anode body)
The anode body includes, for example, a first portion including one end (sometimes referred to as a first end) and a second portion including the other end opposite to the one end (sometimes referred to as a second end). The cathode part is formed in the second portion of the anode body. The portion of the anode body where the cathode part is not formed (more specifically, at least a part of the first portion) constitutes the anode part.
 陽極体は、例えば、弁作用金属、弁作用金属を含む合金、および弁作用金属を含む化合物(金属間化合物など)を含んでもよい。これらの材料は一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて使用してもよい。弁作用金属としては、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタンなどが挙げられる。陽極体は、弁作用金属、弁作用金属を含む合金、または弁作用金属を含む化合物の箔(陽極箔)であってもよく、弁作用金属、弁作用金属を含む合金、または弁作用金属を含む化合物の粒子の成形体(多孔質成形体)またはその焼結体(多孔質焼結体)であってもよい。 The anode body may contain, for example, a valve metal, an alloy containing a valve metal, or a compound containing a valve metal (such as an intermetallic compound). These materials may be used alone or in combination of two or more. Examples of valve metals include aluminum, tantalum, niobium, and titanium. The anode body may be a foil (anode foil) of a valve metal, an alloy containing a valve metal, or a compound containing a valve metal, or may be a molded body (porous molded body) or a sintered body (porous sintered body) of particles of a valve metal, an alloy containing a valve metal, or a compound containing a valve metal.
 陽極体として陽極箔を用いる場合、通常、表面積を増やすため、陽極箔の少なくとも第2部分の表面には、多孔質部が形成される。このような陽極箔は、芯部と、芯部の表面に形成された多孔質部とを有する。多孔質部は、例えば、陽極箔の表面に凹凸を形成することにより形成される。多孔質部を有する陽極箔は、例えば、陽極箔の少なくとも第2部分の表面をエッチング(電解エッチングなど)などにより粗面化することによって形成してもよい。第1部分の表面に所定のマスキング部材を配置した後、エッチング処理などの粗面化処理を行うことも可能である。一方で、陽極箔の表面の全面をエッチング処理などにより粗面化処理することも可能である。前者の場合、第1部分の表面には多孔質部を有さず、第2部分の表面に多孔質部を有する陽極箔が得られる。後者の場合、第2部分の表面に加え、第1部分の表面にも多孔質部が形成される。エッチング処理としては、公知の手法を用いればよく、例えば、電解エッチングが挙げられる。マスキング部材は、特に限定されず、導電性材料を含む導電体であってもよいが、樹脂などの絶縁体が好ましい。マスキング部材は、固体電解質層の形成前に取り除かれる。 When an anode foil is used as an anode body, a porous portion is usually formed on the surface of at least the second portion of the anode foil in order to increase the surface area. Such an anode foil has a core and a porous portion formed on the surface of the core. The porous portion is formed, for example, by forming irregularities on the surface of the anode foil. An anode foil having a porous portion may be formed, for example, by roughening the surface of at least the second portion of the anode foil by etching (electrolytic etching, etc.). It is also possible to perform a roughening process such as an etching process after placing a predetermined masking member on the surface of the first portion. On the other hand, it is also possible to roughen the entire surface of the anode foil by etching or the like. In the former case, an anode foil is obtained that does not have a porous portion on the surface of the first portion and has a porous portion on the surface of the second portion. In the latter case, a porous portion is formed on the surface of the first portion in addition to the surface of the second portion. As the etching process, a known method may be used, for example, electrolytic etching. The masking member is not particularly limited and may be a conductor containing a conductive material, but an insulator such as a resin is preferable. The masking material is removed before the solid electrolyte layer is formed.
 陽極箔の表面の全面を粗面化処理する場合、第1部分の表面に多孔質部を有する。この場合、多孔質部と封止体との接触部分を通じて固体電解コンデンサ内部に空気が侵入することを抑制する観点から、第1部分に形成された多孔質部の少なくとも一部を、予め、除去したり、圧縮して多孔質部の孔をつぶしたりしておいてもよい。これによって、空気の侵入による固体電解コンデンサの信頼性の低下を抑制できる。 When the entire surface of the anode foil is roughened, the surface of the first portion has a porous portion. In this case, in order to prevent air from entering the solid electrolytic capacitor through the contact portion between the porous portion and the sealing body, at least a portion of the porous portion formed in the first portion may be removed in advance or compressed to crush the pores of the porous portion. This makes it possible to prevent a decrease in the reliability of the solid electrolytic capacitor due to air entering the solid electrolytic capacitor.
 複数のコンデンサ素子を積層する場合、コンデンサ素子の陽極体の第1端部を束ねて、リードと接続して、外部電極と電気的に接続してもよい。しかし、束ねずに複数の第1端部の端面をそれぞれ封止体の外面から露出させて、外部電極と電気的に接続させてもよい。 When stacking multiple capacitor elements, the first ends of the anode bodies of the capacitor elements may be bundled together and connected to a lead, and electrically connected to an external electrode. However, instead of bundling, the end faces of the multiple first ends may each be exposed from the outer surface of the encapsulant and electrically connected to an external electrode.
 なお、封止体の外面とは、封止体の外形を形作る表面である。例えば、コンデンサ素子が基板とともに封止体で封止された封止物が直方体または立方体などの形状を有する場合、1つの表面(例えば、底面)が基板の表面に相当し、基板の表面以外の残りの5つの表面(例えば、側面、天面など)が封止体の外面に相当することがある。 The outer surface of the encapsulant is the surface that defines the outer shape of the encapsulant. For example, if the encapsulated product in which the capacitor element is encapsulated together with the substrate has a rectangular or cubic shape, one surface (e.g., the bottom surface) may correspond to the surface of the substrate, and the remaining five surfaces other than the substrate surface (e.g., the sides, top surface, etc.) may correspond to the outer surfaces of the encapsulant.
 (誘電体層)
 誘電体層は、例えば、陽極体の少なくとも第2部分の表面の弁作用金属を、化成処理などにより陽極酸化することで形成される。誘電体層は弁作用金属の酸化物を含む。例えば、弁作用金属としてアルミニウムを用いた場合の誘電体層は酸化アルミニウムを含む。誘電体層は、少なくとも多孔質部が形成されている第2部分の表面(多孔質部の孔の内壁面を含む)に沿って形成される。なお、誘電体層の形成方法はこれに限定されず、第2部分の表面に、誘電体として機能する絶縁性の層を形成できればよい。誘電体層は、第1部分の表面(例えば、第1部分の表面の多孔質部)にも形成されてもよい。
(Dielectric Layer)
The dielectric layer is formed, for example, by anodizing the valve metal on at least the surface of the second portion of the anode body by chemical conversion treatment or the like. The dielectric layer contains an oxide of the valve metal. For example, when aluminum is used as the valve metal, the dielectric layer contains aluminum oxide. The dielectric layer is formed along at least the surface of the second portion in which the porous portion is formed (including the inner wall surface of the hole of the porous portion). Note that the method of forming the dielectric layer is not limited to this, and it is sufficient if an insulating layer that functions as a dielectric can be formed on the surface of the second portion. The dielectric layer may also be formed on the surface of the first portion (for example, the porous portion on the surface of the first portion).
 化成処理は、例えば、陽極体を化成液中に浸漬することにより、陽極体の表面に化成液を含浸させ、陽極体をアノードとして、化成液中に浸漬したカソードとの間に電圧を印加することにより行うことができる。陽極体の表面に多孔質部を有する場合、誘電体層は、多孔質部の表面の凹凸形状に沿って形成される。 The chemical conversion treatment can be carried out, for example, by immersing the anode body in a chemical conversion solution, thereby impregnating the surface of the anode body with the chemical conversion solution, and applying a voltage between the anode body as the anode and a cathode immersed in the chemical conversion solution. If the surface of the anode body has a porous portion, the dielectric layer is formed to conform to the uneven shape of the surface of the porous portion.
 (陰極部)
 陰極部は、誘電体層を有する陽極体の第2部分に形成される。分離層の第2部分側の表面を陰極部が覆っている場合もある。
(Cathode)
The cathode part is formed on the second part of the anode body having the dielectric layer, and may cover the surface of the separation layer facing the second part.
 陰極部は、例えば、誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、固体電解質層の少なくとも一部を覆う陰極引出層とを備える。陰極部は、誘電体層の少なくとも一部を覆うように固体電解質を形成し、固体電解質層の少なくとも一部を覆うように陰極引出層を形成することによって形成される。誘電体層を有する陽極体の一部に陰極部を形成することによって、コンデンサ素子が得られる。 The cathode portion includes, for example, a solid electrolyte layer that covers at least a portion of the dielectric layer, and a cathode lead layer that covers at least a portion of the solid electrolyte layer. The cathode portion is formed by forming a solid electrolyte so as to cover at least a portion of the dielectric layer, and by forming a cathode lead layer so as to cover at least a portion of the solid electrolyte layer. A capacitor element is obtained by forming the cathode portion on a portion of an anode body having a dielectric layer.
 (固体電解質層)
 固体電解質層は、例えば、導電性高分子(共役系高分子、ドーパントなど)を含む。共役系高分子としては、例えば、π共役系高分子(ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリンおよびこれらの誘導体など)を用いてもよい。例えば、ポリチオフェン誘導体には、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)などが包含される。ドーパントとしては、ポリスチレンスルホン酸(PSS)などを用いてもよく、ナフタレンスルホン酸、トルエンスルホン酸などを用いてもよい。固体電解質層は、例えば、共役系高分子の前駆体(モノマー、オリゴマーなど)およびドーパント(ナフタレンスルホン酸、トルエンスルホン酸など)を誘電体層上で化学重合および電解重合の少なくとも一方を利用して重合することにより、形成することができる。あるいは、共役系高分子およびドーパントが溶解した溶液、または、共役系高分子およびドーパントが分散した分散液を、誘電体層に付着させ、乾燥させることによって固体電解質層を形成してもよい。分散媒(溶媒)としては、例えば、水、有機溶媒、またはこれらの混合物が挙げられる。固体電解質層は、マンガン化合物を含んでもよい。
(Solid electrolyte layer)
The solid electrolyte layer includes, for example, a conductive polymer (conjugated polymer, dopant, etc.). As the conjugated polymer, for example, a π-conjugated polymer (polypyrrole, polythiophene, polyaniline, and derivatives thereof, etc.) may be used. For example, polythiophene derivatives include poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and the like. As the dopant, polystyrene sulfonic acid (PSS) and the like may be used, and naphthalene sulfonic acid, toluene sulfonic acid, and the like may be used. The solid electrolyte layer can be formed, for example, by polymerizing a precursor of the conjugated polymer (monomer, oligomer, etc.) and a dopant (naphthalene sulfonic acid, toluene sulfonic acid, etc.) on a dielectric layer using at least one of chemical polymerization and electrolytic polymerization. Alternatively, a solution in which the conjugated polymer and the dopant are dissolved, or a dispersion in which the conjugated polymer and the dopant are dispersed, may be attached to the dielectric layer and dried to form the solid electrolyte layer. As the dispersion medium (solvent), for example, water, an organic solvent, or a mixture thereof may be used. The solid electrolyte layer may include a manganese compound.
 (陰極引出層)
 陰極引出層は、例えば、固体電解質層と接触するとともに固体電解質層の少なくとも一部を覆う導電性の層を含む。陰極引出層は、固体電解質層の少なくとも一部を覆う第1層を少なくとも備えている。陰極引出層は、固体電解質層の少なくとも一部を覆う第1層と、第1層の少なくとも一部を覆う第2層とを含んでもよい。
(Cathode extraction layer)
The cathode extraction layer may include, for example, a conductive layer in contact with the solid electrolyte layer and covering at least a portion of the solid electrolyte layer. The cathode extraction layer includes at least a first layer covering at least a portion of the solid electrolyte layer. The cathode extraction layer may include the first layer covering at least a portion of the solid electrolyte layer and a second layer covering at least a portion of the first layer.
 例えば、第1層としての金属箔で陰極引出層を構成してもよい。金属箔には、例えば、Al箔、Cu箔、弁作用金属(アルミニウム、タンタル、ニオブなど)または弁作用金属を含む合金で形成された金属箔を用いてもよい。必要に応じて、金属箔の表面を粗面化してもよい。金属箔の表面には、化成皮膜が設けられていてもよく、金属箔を構成する金属とは異なる金属(異種金属)や非金属の被膜が設けられていてもよい。異種金属や非金属としては、例えば、チタン、ニッケルのような金属、カーボン(導電性カーボンなど)のような非金属などを挙げることができる。金属箔は、金属箔(例えば、Al箔、Cu箔)の表面を蒸着あるいは塗工により導電膜で被覆した焼結箔、蒸着箔または塗工箔であってもよい。蒸着箔は、表面にNiが蒸着されたAl箔であってもよい。導電膜としては、Ti、TiC、TiO、C(カーボン)膜などが挙げられる。導電膜は、カーボン塗膜であってもよい。 For example, the cathode lead layer may be formed of a metal foil as the first layer. For example, the metal foil may be an Al foil, a Cu foil, a metal foil formed of a valve metal (aluminum, tantalum, niobium, etc.), or an alloy containing a valve metal. If necessary, the surface of the metal foil may be roughened. The surface of the metal foil may be provided with a chemical conversion film, or a coating of a metal (heterogeneous metal) or a nonmetal different from the metal constituting the metal foil may be provided. Examples of heterogeneous metals and nonmetals include metals such as titanium and nickel, and nonmetals such as carbon (conductive carbon, etc.). The metal foil may be a sintered foil, a vapor-deposited foil, or a coated foil in which the surface of the metal foil (for example, Al foil, Cu foil) is covered with a conductive film by vapor deposition or coating. The vapor-deposited foil may be an Al foil with Ni vapor-deposited on the surface. Examples of the conductive film include Ti, TiC, TiO, and C (carbon) films. The conductive film may be a carbon coating.
 陰極引出層では、上記の異種金属または非金属(例えば、導電性カーボン)の被膜を第1層として、上記の金属箔を第2層としてもよい。 In the cathode extraction layer, the first layer may be a coating of the dissimilar metal or nonmetal (e.g., conductive carbon), and the second layer may be the metal foil.
 陰極引出層は、例えば、第1層としての導電性カーボンを含む層(カーボン層とも称する)と、第2層としての金属含有層(例えば、金属粉を含む層または金属箔)とを含んでもよい。 The cathode extraction layer may include, for example, a layer containing conductive carbon (also referred to as a carbon layer) as a first layer, and a metal-containing layer (for example, a layer containing metal powder or a metal foil) as a second layer.
 第1層としてのカーボン層に含まれる導電性カーボンとしては、例えば、黒鉛(人造黒鉛、天然黒鉛など)が挙げられる。 The conductive carbon contained in the carbon layer serving as the first layer can be, for example, graphite (artificial graphite, natural graphite, etc.).
 第2層としての金属粉を含む層は、例えば、金属粉を含む組成物を第1層の表面に積層することにより形成できる。このような第2層としては、例えば、金属粉と樹脂(バインダ樹脂)とを含む組成物を用いて形成される金属ペースト層が挙げられる。金属ペースト層としては、銀粒子と樹脂とを含む銀ペースト層が挙げられる。樹脂としては、熱可塑性樹脂を用いることもできるが、イミド系樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。 The layer containing metal powder as the second layer can be formed, for example, by laminating a composition containing metal powder onto the surface of the first layer. An example of such a second layer is a metal paste layer formed using a composition containing metal powder and a resin (binder resin). An example of the metal paste layer is a silver paste layer containing silver particles and a resin. Although a thermoplastic resin can be used as the resin, it is preferable to use a thermosetting resin such as an imide resin or an epoxy resin.
 第2層としての金属箔には、例えば、第1層について例示した金属箔が挙げられる。 Examples of the metal foil for the second layer include the metal foils exemplified for the first layer.
 金属箔は、固体電解質層または第1層(カーボン層など)に導電性接着剤を介して貼り付けられていてもよい。導電性接着剤としては、導電性カーボンを含む接着剤、銀粒子などの金属粒子を含む接着剤などが挙げられる。 The metal foil may be attached to the solid electrolyte layer or the first layer (such as the carbon layer) via a conductive adhesive. Examples of the conductive adhesive include an adhesive containing conductive carbon and an adhesive containing metal particles such as silver particles.
 陰極部が金属箔を含む場合、金属箔の端面を封止体の外面から露出させ、外部電極と容易に電気的な接続を行うことができるため、有利である。固体電解コンデンサが積層された複数のコンデンサ素子を備える場合には、金属箔を、複数のコンデンサ素子の少なくとも1つに設けてもよく、隣接するコンデンサ素子間に金属箔が介在するように設けてもよい。例えば、隣接するコンデンサ素子間で、1つの金属箔を共有してもよい。例えば、固体電解コンデンサが積層された複数のコンデンサ素子を含む場合、隣接するコンデンサ素子の間に金属箔を挟持してもよい。 If the cathode portion includes a metal foil, it is advantageous because the end face of the metal foil can be exposed from the outer surface of the sealing body and easily electrically connected to the external electrode. If the solid electrolytic capacitor includes multiple stacked capacitor elements, the metal foil may be provided on at least one of the multiple capacitor elements, or may be provided so that the metal foil is interposed between adjacent capacitor elements. For example, one metal foil may be shared between adjacent capacitor elements. For example, if the solid electrolytic capacitor includes multiple stacked capacitor elements, the metal foil may be sandwiched between adjacent capacitor elements.
 (セパレータ)
 金属箔を陰極引出層に用いる場合、金属箔と陽極箔との間にはセパレータを配置してもよい。セパレータとしては、特に制限されず、例えば、セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ビニロン、ポリアミド(例えば、脂肪族ポリアミド、アラミドなどの芳香族ポリアミド)の繊維を含む不織布などを用いてもよい。
(Separator)
When a metal foil is used for the cathode extraction layer, a separator may be disposed between the metal foil and the anode foil. The separator is not particularly limited, and may be, for example, a nonwoven fabric containing fibers of cellulose, polyethylene terephthalate, vinylon, or polyamide (e.g., aliphatic polyamide, aromatic polyamide such as aramid).
 (分離層)
 分離層は、陰極部を形成する前に形成される。分離層は、第1部分の表面の少なくとも一部を覆うように、陰極部に近接して設けてもよい。固体電解コンデンサ内部への空気の侵入を抑制する観点からは、分離層は、第1部分および封止体と密着していてもよい。分離層は、第1部分の上に誘電体層を介して配置されてもよい。このような分離層は、誘電体層の形成後に設けられる。この場合に限らず、必要に応じて、誘電体層の形成前に設けてもよい。
(Separation Layer)
The separation layer is formed before the cathode portion is formed. The separation layer may be provided in the vicinity of the cathode portion so as to cover at least a part of the surface of the first portion. From the viewpoint of suppressing the intrusion of air into the inside of the solid electrolytic capacitor, the separation layer may be in close contact with the first portion and the sealing body. The separation layer may be disposed on the first portion via a dielectric layer. Such a separation layer is provided after the dielectric layer is formed. This is not limited to this case, and may be provided before the dielectric layer is formed, as necessary.
 分離層は、例えば、樹脂を含み、後述の封止体について例示するものを用いることができる。第1部分の多孔質部に形成した誘電体層を圧縮して緻密化することで、絶縁性を持たせてもよい。 The separation layer may contain, for example, a resin, and may be one of the examples of the sealing body described below. The dielectric layer formed in the porous portion of the first part may be compressed and densified to provide insulation.
 分離層は、例えば、シート状の絶縁部材(樹脂テープなど)を、第1部分に貼り付けることにより設けてもよい。表面に多孔質部を有する陽極箔を用いる場合では、第1部分の少なくとも一部の多孔質部を除去または圧縮して平坦化してから、絶縁部材を第1部分に密着させてもよい。シート状の絶縁部材は、第1部分に貼り付ける側の表面に粘着層を有することが好ましい。 The separation layer may be provided, for example, by attaching a sheet-like insulating member (such as a resin tape) to the first portion. When using an anode foil having a porous portion on its surface, at least a portion of the porous portion of the first portion may be removed or compressed to flatten it, and then the insulating member may be adhered to the first portion. It is preferable that the sheet-like insulating member has an adhesive layer on the surface that is attached to the first portion.
 また、液状樹脂を第1部分の少なくとも一部に塗布または含浸させて、第1部分と密着する絶縁部材を形成してもよい。液状樹脂を用いた方法では、絶縁部材は、第1部分の多孔質部の少なくとも表層の凹凸を埋めるように形成してもよい。この場合、多孔質部の表層の凹部に液状樹脂が容易に入り込み、凹部内にも絶縁部材を容易に形成することができる。この場合、陽極体の表層の多孔質部が絶縁部材で保護されるため、陽極体の端部を封止体とともに部分的に除去して、封止体の外面を形成するとともに、陽極体の端面を封止体の外面から露出させる際に、陽極体の多孔質部の崩壊が抑制される。陽極体の多孔質部の表層と絶縁部材とが強固に密着しているため、陽極体の端部を封止体とともに部分的に除去する際に、絶縁部材が陽極体の多孔質部の表面から剥離することが抑制される。 Also, a liquid resin may be applied to or impregnated into at least a part of the first part to form an insulating member that adheres to the first part. In the method using a liquid resin, the insulating member may be formed so as to fill in the unevenness of at least the surface layer of the porous part of the first part. In this case, the liquid resin easily penetrates into the recesses in the surface layer of the porous part, and the insulating member can be easily formed in the recesses as well. In this case, since the porous part of the surface layer of the anode body is protected by the insulating member, the collapse of the porous part of the anode body is suppressed when the end of the anode body is partially removed together with the sealing body to form the outer surface of the sealing body and the end face of the anode body is exposed from the outer surface of the sealing body. Since the surface layer of the porous part of the anode body and the insulating member are firmly adhered to each other, the insulating member is suppressed from peeling off from the surface of the porous part of the anode body when the end of the anode body is partially removed together with the sealing body.
 液状樹脂としては、例えば、後述の封止体について例示する硬化性樹脂組成物などを用いてもよく、樹脂を溶剤に溶解させた溶液を用いてもよい。また、液状樹脂の塗布または含浸を行うとともに、シート状の絶縁部材を用いてもよい。 As the liquid resin, for example, a curable resin composition exemplified for the sealing body described later may be used, or a solution in which the resin is dissolved in a solvent may be used. Also, a sheet-like insulating material may be used in addition to coating or impregnation with the liquid resin.
 (その他)
 コンデンサ素子(または積層された2つ以上のコンデンサ素子)は、上述のように、接着剤を介して基板の上に載置されていてもよい。積層された複数のコンデンサ素子のうち、基板に最も近いコンデンサ素子の陰極形成部は、基板側に金属箔を有していてもよい。
(others)
The capacitor element (or two or more stacked capacitor elements) may be placed on the substrate via an adhesive as described above. Of the multiple stacked capacitor elements, the cathode-forming portion of the capacitor element closest to the substrate may have a metal foil on the substrate side.
(スペーサ)
 固体電解コンデンサは、必要に応じて、スペーサを含んでもよい。スペーサは、例えば、積層された複数のコンデンサ素子の隣接する陽極部の端部間および隣接する陰極部の端部間の少なくとも一方に配置される。スペーサは、導電性(金属製など)であってもよく、絶縁性であってもよい。絶縁性のスペーサを用いる場合、陽極部または陰極部の端面ととともに、封止体の外面からスペーサを露出させてもよい。絶縁性のスペーサは、例えば、熱可塑性樹脂、または硬化性樹脂で形成される。スペーサの材料としては、封止体の材料について例示される樹脂などを用いてもよい。
(Spacer)
The solid electrolytic capacitor may include a spacer as necessary. For example, the spacer is disposed at least one between the ends of adjacent anode parts and between the ends of adjacent cathode parts of the laminated capacitor elements. The spacer may be conductive (metallic, etc.) or insulating. When an insulating spacer is used, the spacer may be exposed from the outer surface of the sealing body together with the end surface of the anode part or the cathode part. The insulating spacer is formed of, for example, a thermoplastic resin or a curable resin. The material of the spacer may be a resin exemplified as the material of the sealing body.
(封止体)
 コンデンサ素子(または積層された複数のコンデンサ素子)は、封止体で覆われることで封止される。陽極部および陰極部の少なくとも一方の端面が封止体の外面から露出するようにコンデンサ素子を封止してもよく、封止後、封止体を部分的に除去することで、外面を形成するとともに、陽極部および陰極部の少なくとも一方の端面を外面から露出させてもよい。陽極部および陰極部の一方と電気的に接続したリードの他端を、封止体から引き出した状態になるように、封止体で封止して、リードの他端と外部電極とを接続してもよい。また、所定の形状に折り曲げ加工した板状の外部リード端子を導電性のペースト等を介して、コンデンサ素子(または積層された複数のコンデンサ素子の最下層または最上層)において露出する陰極部の表面に貼り付けることにより、コンデンサ素子とリード端子との電気的接続を行ってもよい。
(Sealing body)
The capacitor element (or a plurality of laminated capacitor elements) is sealed by being covered with a sealing body. The capacitor element may be sealed so that at least one end face of the anode part and the cathode part is exposed from the outer surface of the sealing body, or after sealing, the sealing body may be partially removed to form the outer surface and expose at least one end face of the anode part and the cathode part from the outer surface. The other end of the lead electrically connected to one of the anode part and the cathode part may be sealed with a sealing body so that it is in a state of being drawn out from the sealing body, and the other end of the lead may be connected to an external electrode. In addition, a plate-shaped external lead terminal bent into a predetermined shape may be attached to the surface of the cathode part exposed in the capacitor element (or the lowermost or uppermost layer of the laminated plurality of capacitor elements) via a conductive paste or the like, thereby electrically connecting the capacitor element and the lead terminal.
 封止体は、例えば、硬化性樹脂組成物の硬化物を含むことが好ましく、熱可塑性樹脂もしくはそれを含む組成物を含んでもよい。 The encapsulant preferably contains, for example, a cured product of a curable resin composition, and may contain a thermoplastic resin or a composition containing the same.
 封止体は、例えば、射出成形などの成形技術を用いて形成してもよい。封止体は、例えば、所定の金型を用いて、硬化性樹脂組成物または熱可塑性樹脂(組成物)を、基板に支持されたコンデンサ素子を覆うように所定の箇所に充填することによって形成してもよい。 The encapsulant may be formed, for example, by using a molding technique such as injection molding. The encapsulant may be formed, for example, by using a specified mold to fill a curable resin composition or a thermoplastic resin (composition) in a specified location so as to cover the capacitor element supported on the substrate.
 硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂に加え、フィラー、硬化剤、重合開始剤、および触媒などから選択される少なくとも一種を含んでもよい。硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂が例示される。硬化剤、重合開始剤、触媒などは、硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択される。 The curable resin composition may contain, in addition to the curable resin, at least one selected from a filler, a curing agent, a polymerization initiator, a catalyst, etc. An example of the curable resin is a thermosetting resin. The curing agent, polymerization initiator, catalyst, etc. are appropriately selected depending on the type of curable resin.
 硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリウレタン、ジアリルフタレート、不飽和ポリエステルなどが挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などが挙げられる。熱可塑性樹脂およびフィラーを含む熱可塑性樹脂組成物を用いてもよい。 Examples of the curable resin include epoxy resin, phenol resin, urea resin, polyimide, polyamideimide, polyurethane, diallyl phthalate, and unsaturated polyester. Examples of the thermoplastic resin include polyphenylene sulfide (PPS) and polybutylene terephthalate (PBT). A thermoplastic resin composition containing a thermoplastic resin and a filler may also be used.
 封止体の強度などを高める観点から、封止体はフィラーを含むことが好ましい。フィラーとしては、被膜について記載したフィラーから選択してもよい。封止体は、フィラーを一種含んでもよく、二種以上組み合わせて含んでもよい。 From the viewpoint of increasing the strength of the sealing body, it is preferable that the sealing body contains a filler. The filler may be selected from the fillers described for the coating. The sealing body may contain one type of filler or a combination of two or more types.
(コンタクト層)
 封止体から露出する陽極部および陰極部の端面の少なくとも一方は、コンタクト層を介して、外部電極と接続していてもよい。コンタクト層は、例えば、無電解Niめっき層で形成してもよく、無電解Niめっき層とこれを覆う無電解Agめっき層とで形成してもよい。コンタクト層を設ける場合、コンタクト層により陽極部または陰極部の端面と外部電極との電気的接続をより確実にすることができ、固体電解コンデンサの信頼性を高める上で有利である。
(contact layer)
At least one of the end faces of the anode part and the cathode part exposed from the sealing body may be connected to an external electrode via a contact layer. The contact layer may be formed of, for example, an electroless Ni plating layer, or may be formed of an electroless Ni plating layer and an electroless Ag plating layer covering the electroless Ni plating layer. When the contact layer is provided, the contact layer can ensure the electrical connection between the end face of the anode part or the cathode part and the external electrode, which is advantageous in terms of improving the reliability of the solid electrolytic capacitor.
 コンタクト層は、封止体の表面は極力覆わず、封止体から露出した陽極部または陰極部の端面のみを覆うように選択的に形成してもよい。陽極部または陰極部の端面に選択的に無電解Niめっき層が形成されるように、無電解Niめっき層の形成に先立って、ジンケート処理を行ってもよい。 The contact layer may be selectively formed so as to cover only the end face of the anode or cathode exposed from the sealing body, without covering the surface of the sealing body as much as possible. A zincate treatment may be performed prior to the formation of the electroless Ni plating layer so that the electroless Ni plating layer is selectively formed on the end face of the anode or cathode.
(外部電極)
 外部電極は、通常、コンデンサ素子の陽極部と接続する第1外部電極と、陰極部と接続する第2外部電極とを含む。各外部電極は、金属層を含んでもよい。金属層は、例えば、めっき層である。金属層は、例えば、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、錫(Sn)、銀(Ag)、および金(Au)よりなる群から選択される少なくとも1種を含む。金属層の形成には、例えば、電解めっき法、無電解めっき法、スパッタリング法、真空蒸着法、化学蒸着(CVD)法、コールドスプレー法、溶射法などの成膜技術を用いてもよい。
(External electrode)
The external electrodes usually include a first external electrode connected to the anode portion of the capacitor element and a second external electrode connected to the cathode portion. Each external electrode may include a metal layer. The metal layer is, for example, a plating layer. The metal layer includes, for example, at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), tin (Sn), silver (Ag), and gold (Au). The metal layer may be formed using a film formation technique such as electrolytic plating, electroless plating, sputtering, vacuum deposition, chemical vapor deposition (CVD), cold spray, or thermal spray.
 各外部電極は、例えば、Ni層と錫層との積層構造を含んでもよい。各外部電極は、外表面が、はんだとの濡れ性に優れた金属であることが好ましい。このような金属として、たとえばSn、Au、Ag、Pd等が挙げられる。 Each external electrode may include, for example, a laminated structure of a Ni layer and a tin layer. It is preferable that the outer surface of each external electrode is made of a metal that has excellent wettability with solder. Examples of such metals include Sn, Au, Ag, and Pd.
 各外部電極は、例えば、導電性ペースト層とめっき層との積層構造を含んでもよい。はんだとの濡れ性に優れる点で、めっき層として、上記のNi層と錫層との積層構造を有するめっき層(Ni/Snめっき層など)を採用してもよい。 Each external electrode may, for example, include a laminated structure of a conductive paste layer and a plating layer. In terms of excellent wettability with solder, a plating layer having the above-mentioned laminated structure of a Ni layer and a tin layer (such as a Ni/Sn plating layer) may be used as the plating layer.
(導電性ペースト層)
 導電性ペースト層は、コンデンサ素子または複数のコンデンサ素子の陽極部および陰極部の少なくとも一方の端面を覆うように形成してもよい。このとき、コンタクト層を介して、端面を覆うように導電性ペースト層を形成してもよい。また、陽極部または陰極部の端面だけでなく、この端面が露出した封止体の表面(側面など)を覆うように導電性ペースト層を形成してもよい。このようにして、コンデンサ素子の陽極部または陰極部と、導電性ペースト層とが電気的に接続される。
(Conductive paste layer)
The conductive paste layer may be formed to cover at least one end face of the anode part and the cathode part of the capacitor element or a plurality of capacitor elements. In this case, the conductive paste layer may be formed to cover the end face via a contact layer. The conductive paste layer may be formed to cover not only the end face of the anode part or the cathode part, but also the surface (side surface, etc.) of the sealing body where the end face is exposed. In this way, the anode part or the cathode part of the capacitor element and the conductive paste layer are electrically connected.
 導電性ペースト層は、導電性粒子および樹脂材料を含む導電性ペーストを、陽極部または陰極部の端面が露出した封止体の表面に塗布し、乾燥させることにより形成され得る。そのため、導電性ペースト層は、導電性粒子を含む導電性樹脂層と言うこともできる。樹脂材料は、封止体およびコンタクト層との接着に適しており、化学結合(例えば、水素結合)により接合強度を高めることができる。導電性粒子としては、例えば、銀、銅などの金属粒子や、カーボンなどの導電性の無機材料の粒子を用いることができる。 The conductive paste layer can be formed by applying a conductive paste containing conductive particles and a resin material to the surface of the sealing body with the end face of the anode or cathode exposed, and then drying it. Therefore, the conductive paste layer can also be called a conductive resin layer containing conductive particles. The resin material is suitable for bonding with the sealing body and the contact layer, and can increase the bonding strength by chemical bonding (e.g., hydrogen bonding). As the conductive particles, for example, metal particles such as silver or copper, or particles of a conductive inorganic material such as carbon can be used.
 導電性ペースト層は、コンデンサ素子の陽極部または陰極部の端面が露出した封止体の表面(例えば、側面)だけでなく、この表面と交差する表面(例えば、上面または底面)の一部を被覆してもよい。また、基板の表面がコンデンサ素子の外表面の一部を構成しているときは、基板の表面の一部を被覆してもよい。 The conductive paste layer may cover not only the surface (e.g., side) of the encapsulant where the end face of the anode or cathode of the capacitor element is exposed, but also part of the surface (e.g., top or bottom) that intersects with this surface. In addition, when the surface of the substrate constitutes part of the outer surface of the capacitor element, it may cover part of the surface of the substrate.
 絶縁基板として、絶縁基板を含む積層基板を用いる場合、積層基板の素子積層体が載置される側と反対側に、外部電極(陰極部と電気的に接続する第2外部電極など)を予め形成してもよい。載置により、外部電極(第2外部電極など)は、積層基板に形成された配線パターン、および、表面の配線パターンと裏面の配線パターンとを接続するスルーホールを介して、コンデンサ素子の陽極部または陰極部(通常、陰極部)と電気的に接続され得る。この場合、基板を介して、第2外部電極と、各コンデンサ素子の陰極部との電気的接続がされる。裏面の配線パターン次第で、固体電解コンデンサ底面の中央領域に第2外部電極(陰極)を任意に配置することができる。例えば、第2外部電極を第1外部電極に近接して配置してもよい。 When a laminated substrate including an insulating substrate is used as the insulating substrate, an external electrode (such as a second external electrode electrically connected to the cathode portion) may be formed in advance on the side of the laminated substrate opposite to the side on which the element stack is placed. By placing the external electrode (such as the second external electrode) can be electrically connected to the anode portion or cathode portion (usually the cathode portion) of the capacitor element via the wiring pattern formed on the laminated substrate and the through hole connecting the wiring pattern on the front side and the wiring pattern on the back side. In this case, the second external electrode is electrically connected to the cathode portion of each capacitor element via the substrate. Depending on the wiring pattern on the back side, the second external electrode (cathode) can be arbitrarily placed in the central region of the bottom surface of the solid electrolytic capacitor. For example, the second external electrode may be placed close to the first external electrode.
 図1は、本開示の一実施形態に係る固体電解コンデンサの構造を模式的に示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a solid electrolytic capacitor according to one embodiment of the present disclosure.
 図1に示すように、固体電解コンデンサ100は、積層された複数のコンデンサ素子10と、コンデンサ素子10を封止する封止体14と、第1外部電極21と、第2外部電極22と、を備える。図示例では、積層された複数のコンデンサ素子10は、基板17に支持されている。 As shown in FIG. 1, the solid electrolytic capacitor 100 includes a plurality of stacked capacitor elements 10, a sealing body 14 that seals the capacitor elements 10, a first external electrode 21, and a second external electrode 22. In the illustrated example, the stacked capacitor elements 10 are supported by a substrate 17.
 基板17は、絶縁層17aと、絶縁層17aの片方の主面を覆う金属層17bとを含む。金属層17bによって、基板17を通じた固体電解コンデンサ100内部への水分の侵入が抑制され、固体電解コンデンサの吸湿量が低減される。固体電解コンデンサ100がリフロー処理などの高温に晒された場合でも水分の気化による膨張応力がコンデンサ素子10などに加わることが軽減され、損傷が軽減されることで、ESRの変動を低く抑えることができる。図示例では、金属層17bは、絶縁層17aのコンデンサ素子10を載置する側の主面(内側の主面)に形成している。 The substrate 17 includes an insulating layer 17a and a metal layer 17b covering one of the main surfaces of the insulating layer 17a. The metal layer 17b prevents moisture from penetrating into the solid electrolytic capacitor 100 through the substrate 17, reducing the amount of moisture absorbed by the solid electrolytic capacitor. Even if the solid electrolytic capacitor 100 is exposed to high temperatures such as during a reflow process, the expansion stress caused by the evaporation of moisture is reduced on the capacitor element 10, etc., reducing damage and keeping ESR fluctuations low. In the illustrated example, the metal layer 17b is formed on the main surface (inner main surface) of the insulating layer 17a on the side where the capacitor element 10 is placed.
 各コンデンサ素子10は、陽極部を構成する陽極体3と、陰極部6とを備える。陽極体3は、例えば、陽極箔である。陽極体3は、芯部4と芯部4の表面(陽極体3の表層)に形成された多孔質部5とを有する。多孔質部5の少なくとも一部の表面には誘電体層(図示しない)が形成されている。陰極部6は、誘電体層の少なくとも一部を覆っている。陰極部6は、固体電解質層7および陰極引出層を含む。 Each capacitor element 10 includes an anode body 3 constituting an anode portion, and a cathode portion 6. The anode body 3 is, for example, an anode foil. The anode body 3 has a core portion 4 and a porous portion 5 formed on the surface of the core portion 4 (the surface layer of the anode body 3). A dielectric layer (not shown) is formed on at least a portion of the surface of the porous portion 5. The cathode portion 6 covers at least a portion of the dielectric layer. The cathode portion 6 includes a solid electrolyte layer 7 and a cathode lead layer.
 コンデンサ素子10は、一方の端部(第1端部)において陰極部6で覆われることなく、陽極体3が露出している。コンデンサ素子10の他方の端部(第2端部)は陰極部6で覆われている。陽極体3の陰極部6(特に、固体電解質層7)で覆われた部分を第2部分2と称し、それ以外の部分を第1部分1と称する。第1部分1は、陽極体3の陰極部6で覆われていない。第1部分1の端部が第1端部であり、第2部分2の端部が第2端部である。 At one end (first end) of the capacitor element 10, the anode body 3 is exposed without being covered by the cathode portion 6. The other end (second end) of the capacitor element 10 is covered by the cathode portion 6. The portion of the anode body 3 that is covered by the cathode portion 6 (particularly the solid electrolyte layer 7) is referred to as the second portion 2, and the other portion is referred to as the first portion 1. The first portion 1 is not covered by the cathode portion 6 of the anode body 3. The end of the first portion 1 is the first end, and the end of the second portion 2 is the second end.
 図示例では、第2部分2は、芯部4と、芯部4の表面に形成された多孔質部5とを有する。第1部分1では、表面に多孔質部5を有していてもよく、有していなくてもよい。誘電体層は、少なくとも第2部分2に形成された多孔質部5の表面に沿って形成されている。誘電体層の少なくとも一部は、多孔質部5の孔の内壁面を覆い、その内壁面に沿って形成されている。 In the illustrated example, the second portion 2 has a core portion 4 and a porous portion 5 formed on the surface of the core portion 4. The first portion 1 may or may not have a porous portion 5 on its surface. The dielectric layer is formed at least along the surface of the porous portion 5 formed in the second portion 2. At least a portion of the dielectric layer covers the inner wall surface of the hole in the porous portion 5 and is formed along that inner wall surface.
 陰極部6は、誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層7と、固体電解質層7の少なくとも一部を覆う陰極引出層とを備える。誘電体層の表面は、陽極体3の表面の形状に応じた凹凸形状が形成されている。固体電解質層7は、例えば、このような誘電体層の凹凸を埋めるように形成される。陰極引出層は、例えば、固体電解質層7の少なくとも一部を覆うカーボン層などの第1層8と、第1層8の少なくとも一部を覆う第2層としての金属箔20とを備えていてもよい。 The cathode section 6 comprises a solid electrolyte layer 7 covering at least a portion of the dielectric layer, and a cathode lead layer covering at least a portion of the solid electrolyte layer 7. The surface of the dielectric layer is formed with an uneven shape corresponding to the shape of the surface of the anode body 3. The solid electrolyte layer 7 is formed, for example, so as to fill in the unevenness of the dielectric layer. The cathode lead layer may comprise, for example, a first layer 8 such as a carbon layer that covers at least a portion of the solid electrolyte layer 7, and a metal foil 20 as a second layer that covers at least a portion of the first layer 8.
 金属箔20は、積層方向において隣接するコンデンサ素子10の第2部分2の間に介在している。金属箔20は、コンデンサ素子10の陰極部6の一部を構成し、積層方向において隣接するコンデンサ素子10間で共有されている。金属箔20は、表面にカーボン層20bを有している。金属箔20(より具体的にはカーボン層20b)とコンデンサ素子10との間に、導電性を有する接着層9が介在してもよい。接着層9には、例えば、導電性接着剤が用いられる。接着層9は、例えば、銀を含む。基板17と、基板17と対向する金属箔20(より具体的にはカーボン層20b)との間には、接着層23が介在してもよい。接着層23は、導電性接着剤で形成してもよく、非導電性の接着剤で形成してもよい。 The metal foil 20 is interposed between the second portions 2 of the capacitor elements 10 adjacent in the stacking direction. The metal foil 20 constitutes part of the cathode portion 6 of the capacitor element 10 and is shared between the capacitor elements 10 adjacent in the stacking direction. The metal foil 20 has a carbon layer 20b on its surface. An adhesive layer 9 having electrical conductivity may be interposed between the metal foil 20 (more specifically, the carbon layer 20b) and the capacitor element 10. For the adhesive layer 9, for example, a conductive adhesive is used. The adhesive layer 9 contains, for example, silver. An adhesive layer 23 may be interposed between the substrate 17 and the metal foil 20 (more specifically, the carbon layer 20b) facing the substrate 17. The adhesive layer 23 may be formed of a conductive adhesive or a non-conductive adhesive.
 陽極体3の陰極部6と対向しない領域のうち、少なくとも陰極部6に隣接する部分には、陽極体3の表面を覆うように絶縁性の分離層(または絶縁部材)12を形成してもよい。これにより、陰極部6と陽極体3の露出部分(第1部分1)との接触が規制されている。分離層12は、例えば、絶縁性の樹脂層である。 In the region of the anode body 3 that does not face the cathode portion 6, at least the portion adjacent to the cathode portion 6, an insulating separation layer (or insulating member) 12 may be formed so as to cover the surface of the anode body 3. This restricts contact between the cathode portion 6 and the exposed portion (first portion 1) of the anode body 3. The separation layer 12 is, for example, an insulating resin layer.
 封止体14は、ほぼ直方体の外形を有し、固体電解コンデンサ100もほぼ直方体の外形を有する。図示例では、封止体14は、第1外面14aおよび第1外面14aとは反対側の第2外面14bを有する。各コンデンサ素子10の陽極部である陽極体3の第1端部の端面1aは、第1外面14aにおいて露出している。また、陰極部6を構成する金属箔20の端面20aは、第2外面14bにおいて封止体から露出している。 The sealing body 14 has a substantially rectangular parallelepiped outer shape, and the solid electrolytic capacitor 100 also has a substantially rectangular parallelepiped outer shape. In the illustrated example, the sealing body 14 has a first outer surface 14a and a second outer surface 14b opposite the first outer surface 14a. The end face 1a of the first end of the anode body 3, which is the anode portion of each capacitor element 10, is exposed at the first outer surface 14a. In addition, the end face 20a of the metal foil 20 constituting the cathode portion 6 is exposed from the sealing body at the second outer surface 14b.
 封止体14から露出する金属箔20の端面20aのそれぞれおよび第2外面14bは、第2外部電極22で覆われている。金属箔20の端面20aには、コンタクト層15が端面20aを覆うように形成されている。第2外部電極22は、コンタクト層15を介して、陰極部6を構成する金属箔20の端面20aと電気的に接続している。また、基板17の金属層17bは、第2外部電極22と接触しており、第1外部電極21とは接触していない。 Each of the end faces 20a of the metal foil 20 exposed from the sealing body 14 and the second outer surface 14b are covered with a second external electrode 22. A contact layer 15 is formed on the end face 20a of the metal foil 20 so as to cover the end face 20a. The second external electrode 22 is electrically connected to the end face 20a of the metal foil 20 constituting the cathode section 6 via the contact layer 15. In addition, the metal layer 17b of the substrate 17 is in contact with the second external electrode 22 and is not in contact with the first external electrode 21.
 固体電解コンデンサ100において、複数の陽極体3の第1端部の封止体14から露出する端面1aのそれぞれおよび第1外面14aは、第1外部電極21に覆われている。陽極体3の端面1aには、コンタクト層15が端面1aを覆うように形成されている。図示例では、封止体14の第1外面14aから、分離層12の端面も露出しており、この露出した端面も第1外部電極21で覆われている。第1外部電極21は、コンタクト層15を介して、陽極体3の端面1aと電気的に接続している。 In the solid electrolytic capacitor 100, each of the end faces 1a exposed from the sealing body 14 at the first ends of the multiple anode bodies 3 and the first outer surface 14a are covered with a first external electrode 21. A contact layer 15 is formed on the end face 1a of the anode body 3 so as to cover the end face 1a. In the illustrated example, the end face of the separation layer 12 is also exposed from the first outer surface 14a of the sealing body 14, and this exposed end face is also covered with a first external electrode 21. The first external electrode 21 is electrically connected to the end face 1a of the anode body 3 via the contact layer 15.
 第1外部電極21は、例えば、銀ペースト層などの導電性ペースト層21Aと、導電性ペースト層21Aを覆うNi/Snめっき層21Bとを備える。同様に、第2外部電極22は、例えば、銀ペースト層などの導電性ペースト層22Aと、導電性ペースト層22Aを覆うNi/Snめっき層22Bとを備える。 The first external electrode 21 comprises, for example, a conductive paste layer 21A, such as a silver paste layer, and a Ni/Sn plating layer 21B covering the conductive paste layer 21A. Similarly, the second external electrode 22 comprises, for example, a conductive paste layer 22A, such as a silver paste layer, and a Ni/Sn plating layer 22B covering the conductive paste layer 22A.
 第1外部電極21は、封止体14の第1外面14a全体を覆うとともに、第1外面14aと垂直な第3外面および基板17のそれぞれの第1外面14a側の一部も覆っている。第2外部電極22も同様に、第2外面14b全体を覆うとともに、第2外面14bと垂直な第3外面14cおよび基板17のそれぞれの第2外面14b側の一部も覆っている。このような構成によって、第1外部電極21と第1外面14aとの間、および第2外部電極22と第2外面14bとの間の双方において、密着性をさらに高めることができる。基板17の一部を覆う第1外部電極21および第2外部電極22は、それぞれ、固体電解コンデンサ100の底面において露出している。これらの露出部分は、それぞれ、固体電解コンデンサ100の陽極端子および陰極端子を構成する。 The first external electrode 21 covers the entire first outer surface 14a of the sealing body 14, and also covers a third outer surface perpendicular to the first outer surface 14a and a portion of the first outer surface 14a side of the substrate 17. Similarly, the second external electrode 22 covers the entire second outer surface 14b, and also covers a third outer surface 14c perpendicular to the second outer surface 14b and a portion of the second outer surface 14b side of the substrate 17. This configuration can further improve adhesion between the first external electrode 21 and the first outer surface 14a, and between the second external electrode 22 and the second outer surface 14b. The first external electrode 21 and the second external electrode 22, which cover a portion of the substrate 17, are each exposed on the bottom surface of the solid electrolytic capacitor 100. These exposed portions constitute the anode terminal and the cathode terminal of the solid electrolytic capacitor 100, respectively.
 図2は、本開示の他の実施形態に係る固体電解コンデンサの構造を模式的に示す断面図である。図2の固体電解コンデンサは、図1とは基板17の層構成が異なるだけで、その他は図1と同じであり、図1の説明を参照できる。図2において、基板17は、2つの絶縁層17aとこれらの間に介在する金属層17bとを有する。金属層17bは、第2外部電極22と接触しており、第1外部電極21とは接触していない。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a solid electrolytic capacitor according to another embodiment of the present disclosure. The solid electrolytic capacitor in FIG. 2 differs from FIG. 1 only in the layer configuration of the substrate 17, and is otherwise the same as FIG. 1, so the explanation for FIG. 1 can be referred to. In FIG. 2, the substrate 17 has two insulating layers 17a and a metal layer 17b interposed between them. The metal layer 17b is in contact with the second external electrode 22, but not with the first external electrode 21.
[実施例]
 以下、本発明を実施例および比較例に基づいて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[Example]
The present invention will be specifically described below based on examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
《固体電解コンデンサE1~E5およびC1》
 下記の要領で、図1または図2に示すような積層された複数(具体的には、7つ)のコンデンサ素子10を含む固体電解コンデンサ(固体電解コンデンサE1~E6)を作製し、その特性を評価した。固体電解コンデンサC1については、金属層としての銅箔を有さない絶縁層のみの基板を用いたこと以外は固体電解コンデンサE1と同様にして固体電解コンデンサを作製した。
<<Solid electrolytic capacitors E1 to E5 and C1>>
Solid electrolytic capacitors (solid electrolytic capacitors E1 to E6) including a plurality of (specifically, seven) capacitor elements 10 stacked as shown in Figure 1 or Figure 2 were fabricated and their characteristics were evaluated in the following manner. Solid electrolytic capacitor C1 was fabricated in the same manner as solid electrolytic capacitor E1, except that a substrate having only an insulating layer without copper foil as a metal layer was used.
 (1)基板17の準備
 E1、E2、E4およびE5では、図1のように絶縁層の内側の主面を金属層としての銅箔で覆った基板17を用いた。この基板17としては、市販の銅箔が貼付された絶縁基板の銅箔について、第1外部電極21側の近傍の部分をエッチングすることによって、金属層17b(銅箔)による絶縁層17aの主面の被覆率が表1に示す値となるように調節した。
(1) Preparation of Substrate 17 In E1, E2, E4, and E5, substrate 17 was used in which the inner principal surface of the insulating layer was covered with copper foil as a metal layer as shown in Fig. 1. For substrate 17, a commercially available copper foil-attached insulating substrate was used, and the copper foil was etched in the vicinity of the first external electrode 21 side, so that the coverage of the principal surface of insulating layer 17a by metal layer 17b (copper foil) was adjusted to the value shown in Table 1.
 E1の場合と同様にして被覆率を調節した後、銅箔を覆うように、別の絶縁層17aを銅箔に重ね、銅箔と絶縁層17aとを溶着させることによって、図2のような2つの絶縁層17aで金属層17bとしての銅箔を挟持した構造の基板17を形成した。なお、この基板17においては、2つの絶縁層17aとしては同じ構成の層を用いた。 After adjusting the coverage rate in the same manner as in the case of E1, another insulating layer 17a was placed on the copper foil so as to cover it, and the copper foil and insulating layer 17a were welded together to form a substrate 17 having a structure in which the copper foil as the metal layer 17b is sandwiched between two insulating layers 17a as shown in Figure 2. Note that in this substrate 17, layers of the same composition were used for the two insulating layers 17a.
 E1~E5では、絶縁層の平均的な厚さは、1つの絶縁層につき約100μmであり、銅箔の平均的な厚さは18μmであった。 In E1 to E5, the average thickness of the insulating layer was approximately 100 μm per insulating layer, and the average thickness of the copper foil was 18 μm.
 C1については、E1で用いた基板の銅箔を全てエッチングにより除去して、絶縁層のみの基板(平均厚さ約100μm)を準備した。 For C1, all of the copper foil from the substrate used in E1 was removed by etching to prepare a substrate with only the insulating layer (average thickness approximately 100 μm).
 各基板中に占める各構成成分の含有率を表1に示す。ただし、構成成分の含有率の合計は100質量%を超えない。 The content of each component in each board is shown in Table 1. However, the total content of the components does not exceed 100% by mass.
 (2)陽極体3の準備
 基材としてのアルミニウム箔(厚み:100μm)の両方の表面をエッチングにより粗面化することで、陽極体3を作製した。
(2) Preparation of Anode Body 3 Both surfaces of an aluminum foil (thickness: 100 μm) serving as a substrate were roughened by etching to prepare an anode body 3 .
 (3)誘電体層の形成
 陽極体3の第2部分を、化成液に浸漬し、7Vの直流電圧を、20分間印加して、酸化アルミニウムを含む誘電体層を形成した。
(3) Formation of Dielectric Layer The second portion of the anode body 3 was immersed in a chemical conversion solution, and a direct current voltage of 7 V was applied for 20 minutes to form a dielectric layer containing aluminum oxide.
 (4)固体電解質層7の形成
 陽極体3の第1端部に分離層12を形成した。分離層12が形成された陽極体3の第2部分を覆うように導電性高分子を含む固体電解質層7を形成した。
(4) Formation of solid electrolyte layer 7 Separation layer 12 was formed on a first end of anode body 3. Solid electrolyte layer 7 containing a conductive polymer was formed so as to cover a second portion of anode body 3 on which separation layer 12 was formed.
 (5)陰極引出層の形成およびコンデンサ素子10の積層
 上記(4)で得られた陽極体3を、黒鉛粒子を水に分散した分散液に浸漬し、分散液から取り出し後、加熱乾燥することにより、少なくとも固体電解質層7の表面に第1層8としてのカーボン層を形成した。
(5) Formation of Cathode Extraction Layer and Lamination of Capacitor Element 10 Anode body 3 obtained in (4) above was immersed in a dispersion liquid in which graphite particles were dispersed in water, and then removed from the dispersion liquid and dried by heating, thereby forming a carbon layer as first layer 8 on at least the surface of solid electrolyte layer 7.
 第1層8が形成された7つの素子を、第1部分が重なるように、隣接する素子の第1層8間に、第2層としての金属箔20(カーボン層20bを備えるアルミニウム箔、厚さ20μm)を介在させて積層した。このとき、第2層の金属箔20は、導電性接着剤を用いた接着層9を介して、隣接する第1層8に貼り付けた。こうして、第1層8、第2層としての金属箔20とを含む陰極引出層を形成するとともに、陰極引出層を備えるコンデンサ素子10を完成させた。各コンデンサ素子10において、陰極部6は、固体電解質層7および陰極引出層を含む。 Seven elements with first layers 8 formed were laminated with metal foil 20 (aluminum foil with carbon layer 20b, thickness 20 μm) as the second layer interposed between the first layers 8 of adjacent elements so that the first portions overlapped. At this time, the metal foil 20 of the second layer was attached to the adjacent first layer 8 via an adhesive layer 9 using a conductive adhesive. In this way, a cathode lead layer including the first layer 8 and the metal foil 20 as the second layer was formed, and a capacitor element 10 including the cathode lead layer was completed. In each capacitor element 10, the cathode portion 6 includes a solid electrolyte layer 7 and a cathode lead layer.
 (6)封止体14による封止
 上記(4)で得られた積層された7つのコンデンサ素子10を、エポキシ系接着剤を用いて上記(1)で準備した基板17上(C1では絶縁基板上、E3では絶縁層17a上、これら以外では、金属層17b上)に、エポキシ系接着剤を用いて接着し、モールド成形により、コンデンサ素子10の周囲に、絶縁性樹脂で形成された封止体14を形成した。封止体14の側面側の部分をダイシングにより切断して、第1外面14aおよび第2外面14bを形成した。このとき、第1外面14aから各コンデンサ素子10の陽極体3の端面1aおよび基板17の絶縁層17aが露出し、第2外面14bから金属箔20の端面20aと基板17の金属層17bおよび絶縁層17aとが露出するように封止体14を切断した。このようにして、第1外面14aから陽極体3の端面1aおよび絶縁層17aが露出し、第2外面14bから陰極部6を構成する金属箔20の端面20a、絶縁層17aおよび金属層17bが露出した状態の前駆体を得た。封止体14の第1外面14aおよび第2外面14b、ならびに第1外面14aから露出した分離層12の端面には、洗浄処理および親水化処理を行った。
(6) Sealing with sealing body 14 The seven stacked capacitor elements 10 obtained in (4) above were bonded to the substrate 17 (on the insulating substrate in C1, on the insulating layer 17a in E3, and on the metal layer 17b in the other cases) prepared in (1) above using an epoxy adhesive, and a sealing body 14 made of insulating resin was formed around the capacitor elements 10 by molding. The side surface of the sealing body 14 was cut by dicing to form a first outer surface 14a and a second outer surface 14b. At this time, the sealing body 14 was cut so that the end surface 1a of the anode body 3 of each capacitor element 10 and the insulating layer 17a of the substrate 17 were exposed from the first outer surface 14a, and the end surface 20a of the metal foil 20 and the metal layer 17b and insulating layer 17a of the substrate 17 were exposed from the second outer surface 14b. In this manner, a precursor was obtained in which end face 1a and insulating layer 17a of anode body 3 were exposed from first outer surface 14a, and end face 20a, insulating layer 17a, and metal layer 17b of metal foil 20 constituting cathode portion 6 were exposed from second outer surface 14b. First outer surface 14a and second outer surface 14b of sealing body 14, and the end face of separation layer 12 exposed from first outer surface 14a were subjected to a cleaning treatment and a hydrophilization treatment.
 (7)コンタクト層15の形成
 上記(6)で得られた前駆体を用いて、第1外面14aから露出した陽極体3の端面1aを覆うように、無電解Niめっき層を形成し、次いで、無電解Niめっき層上に、無電解Agめっき層を形成した。このようにして、無電解Niめっき層および無電解Agめっき層からなるコンタクト層15を形成した。
(7) Formation of Contact Layer 15 Using the precursor obtained in (6) above, an electroless Ni plating layer was formed so as to cover end face 1a of anode body 3 exposed from first outer surface 14a, and then an electroless Ag plating layer was formed on the electroless Ni plating layer. In this manner, contact layer 15 consisting of an electroless Ni plating layer and an electroless Ag plating layer was formed.
 (8)第1外部電極21および第2外部電極22の形成
 上記(7)で形成したコンタクト層15と第1外面14aおよび第2外面14bのそれぞれとを覆うように、第1外部電極21および第2外部電極22をそれぞれ形成した。
(8) Formation of the First External Electrode 21 and the Second External Electrode 22 The first external electrode 21 and the second external electrode 22 were formed so as to cover the contact layer 15 formed in (7) above and the first outer surface 14a and the second outer surface 14b, respectively.
 より具体的には、銀粒子と樹脂とを含む導電性ペーストを、コンタクト層15および封止体の外面に塗布し、加熱乾燥することによって、導電性ペースト層21Aおよび22Aをそれぞれ形成した。次いで、導電性ペースト層21Aおよび22Aのそれぞれを覆うように、電解Niめっき層および電解Snめっき層を形成した。このようにして、Ni/Snめっき層21Bおよび22Bのそれぞれを形成した。めっき層の表面を水洗し、乾燥させることによって、第1外部電極21および第2外部電極22を有する固体電解コンデンサを得た。同様の手順で各例について合計20個の固体電解コンデンサを作製した。 More specifically, a conductive paste containing silver particles and resin was applied to the contact layer 15 and the outer surface of the sealing body, and heated and dried to form conductive paste layers 21A and 22A, respectively. Next, an electrolytic Ni plating layer and an electrolytic Sn plating layer were formed to cover the conductive paste layers 21A and 22A, respectively. In this manner, Ni/ Sn plating layers 21B and 22B, respectively, were formed. The surfaces of the plating layers were washed with water and dried to obtain solid electrolytic capacitors having a first external electrode 21 and a second external electrode 22. A total of 20 solid electrolytic capacitors were produced for each example using the same procedure.
 (9)評価
 得られた固体電解コンデンサまたは基板17を用いて下記の評価を行った。
(9) Evaluation The following evaluations were carried out using the obtained solid electrolytic capacitors or substrates 17.
 (a)ESRの測定
 20℃の環境下で、4端子測定用のLCRメータを用いて、20個の固体電解コンデンサのそれぞれについて、周波数100kHzにおける初期のESR(mΩ)を測定した。
(a) Measurement of ESR In an environment of 20° C., the initial ESR (mΩ) at a frequency of 100 kHz was measured for each of the 20 solid electrolytic capacitors using an LCR meter for four-terminal measurement.
 次いで、以下の手順で吸湿リフロー試験を行った。
 まず、30℃および60%RHの恒温槽内で、固体電解コンデンサを192時間静置した。恒温槽から取り出した固体電解コンデンサを、25℃に冷却した。次いで、固体電解コンデンサに、IPC/JEDEC J-STD-020Dに則ったリフロー処理を行った。具体的には、固体電解コンデンサを、保持温度:150℃以上200℃以下、および保持時間:180秒以内で予備加熱した。予備加熱後の固体電解コンデンサを、255℃以上の温度(最高温度260℃)で30秒間加熱した。このときの最高温度260℃での加熱は10秒以内とした。次いで、25℃まで10分かけて冷却し、この加熱と冷却とをさらに2回(つまり、合計3回)繰り返した。そして、20℃で、上記と同様の手順で、固体電解コンデンサのESRを測定した。吸湿リフロー試験後のESRから初期のESRを減じることによって、吸湿リフロー試験によるESRの変動量を求め、20個の平均値(mΩ)を求めた。
Next, a moisture absorption reflow test was carried out according to the following procedure.
First, the solid electrolytic capacitor was left in a thermostatic chamber at 30°C and 60% RH for 192 hours. The solid electrolytic capacitor removed from the thermostatic chamber was cooled to 25°C. Next, the solid electrolytic capacitor was subjected to a reflow treatment in accordance with IPC/JEDEC J-STD-020D. Specifically, the solid electrolytic capacitor was preheated at a holding temperature of 150°C to 200°C and a holding time of 180 seconds or less. The solid electrolytic capacitor after preheating was heated at a temperature of 255°C or more (maximum temperature 260°C) for 30 seconds. At this time, the heating at the maximum temperature of 260°C was limited to 10 seconds or less. Next, the solid electrolytic capacitor was cooled to 25°C over 10 minutes, and this heating and cooling were repeated two more times (i.e., a total of three times). Then, the ESR of the solid electrolytic capacitor was measured at 20°C using the same procedure as above. The amount of change in ESR due to the moisture absorption reflow test was determined by subtracting the initial ESR from the ESR after the moisture absorption reflow test, and the average value (mΩ) of 20 pieces was calculated.
 (b)基板の水蒸気透過度の測定
 既述の手順で、基板の水蒸気透過度(g/m・day)を測定した。
(b) Measurement of Water Vapor Permeability of Substrate The water vapor permeability (g/m 2 ·day) of the substrate was measured by the procedure described above.
 (c)固体電解コンデンサの吸湿量
 既述の手順で、固体電解コンデンサの単位表面積当たりの吸湿量(μg/cm)を求め、20個の平均値を求めた。
(c) Moisture Absorption Amount of Solid Electrolytic Capacitor The moisture absorption amount per unit surface area (μg/cm 2 ) of the solid electrolytic capacitor was determined by the procedure described above, and the average value of 20 capacitors was calculated.
 評価結果を表1に示す。表1において、E1~E6は実施例であり、C1は比較例である。 The evaluation results are shown in Table 1. In Table 1, E1 to E6 are examples, and C1 is a comparative example.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示されるように、基板が金属層を有する場合には、金属層を有しない場合と比べて、固体電解コンデンサの吸湿量が低減され、リフロー処理によるESRの変動量が低減される(C1とE1~E5との比較)。E1とE2との比較から、金属層による絶縁層の主面の被覆率が増加すると、ESRの変動量が減少する傾向が分かる。また、絶縁層がセラミックス粒子を含む場合には、固体電解コンデンサの吸湿量が減少し、ESR変動量が顕著に低減される(E1とE5との比較)。 As shown in Table 1, when the substrate has a metal layer, the amount of moisture absorbed by the solid electrolytic capacitor is reduced compared to when the substrate does not have a metal layer, and the amount of ESR fluctuation due to reflow processing is reduced (comparison of C1 with E1 to E5). Comparing E1 with E2, it can be seen that the amount of ESR fluctuation tends to decrease as the coverage rate of the main surface of the insulating layer by the metal layer increases. Furthermore, when the insulating layer contains ceramic particles, the amount of moisture absorbed by the solid electrolytic capacitor is reduced, and the amount of ESR fluctuation is significantly reduced (comparison of E1 with E5).
 本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。 Although the present invention has been described with respect to the presently preferred embodiments, such disclosure is not to be interpreted as limiting. Various modifications and alterations will no doubt become apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains upon reading the above disclosure. Accordingly, the appended claims should be construed to embrace all such modifications and alterations without departing from the true spirit and scope of the invention.
 本開示に係る固体電解コンデンサは、絶縁層を含む基板を通じた内部への水分の侵入を抑制することができ、リフロー処理などの高温に晒された場合のESRの変動を低く抑えることができる。よって、本開示に係る固体電解コンデンサは、高い信頼性が求められる様々な用途に利用でき、高い耐熱性が求められる用途、高湿度環境で使用される用途などにも有用である。しかし、固体電解コンデンサの用途はこれらのみに限定されない。 The solid electrolytic capacitor according to the present disclosure can prevent moisture from penetrating into the interior through a substrate including an insulating layer, and can suppress fluctuations in ESR when exposed to high temperatures such as during reflow processing. Therefore, the solid electrolytic capacitor according to the present disclosure can be used in a variety of applications requiring high reliability, and is also useful in applications requiring high heat resistance and applications in high humidity environments. However, the applications of the solid electrolytic capacitor are not limited to these.
 1 第1部分(陽極引出部)
 1a 第1端部の端面
 2 第2部分(陰極形成部)
 3 陽極体
  4 芯部
  5 多孔質部
 6 陰極部
  7 固体電解質層
  8 第1層
  9 第2層
 10 コンデンサ素子
 12 分離層(絶縁部材)
 14 封止体
  14a 封止体の第1外面
  14b 封止体の第2外面
 15 コンタクト層
 17 基板
  17a:絶縁層
  17b:金属層
 20 陰極箔
  20a 金属箔の端面
  20b カーボン層
 21 第1外部電極
  21A 銀ペースト層
  21B Ni/Snめっき層
 22 第2外部電極
  22A 銀ペースト層
  22B Ni/Snめっき層
 23 接着層
100,200 固体電解コンデンサ
1 First part (anode lead part)
1a: end surface of first end portion; 2: second portion (cathode forming portion);
3 anode body 4 core portion 5 porous portion 6 cathode portion 7 solid electrolyte layer 8 first layer 9 second layer 10 capacitor element 12 separation layer (insulating member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Sealing body 14a First outer surface of sealing body 14b Second outer surface of sealing body 15 Contact layer 17 Substrate 17a: Insulating layer 17b: Metal layer 20 Cathode foil 20a End surface of metal foil 20b Carbon layer 21 First external electrode 21A Silver paste layer 21B Ni/Sn plating layer 22 Second external electrode 22A Silver paste layer 22B Ni/Sn plating layer 23 Adhesive layers 100, 200 Solid electrolytic capacitor

Claims (14)

  1.  陽極部および陰極部を含む少なくとも1つのコンデンサ素子と、
     前記コンデンサ素子を支持する基板と、
     前記コンデンサ素子を封止する封止体と、
     前記陽極部および前記陰極部のそれぞれと電気的に接続する複数の外部電極と、を備える固体電解コンデンサであって、
     前記基板は、少なくとも1つの絶縁層と、少なくとも1つの金属層と、を含む、固体電解コンデンサ。
    At least one capacitor element including an anode portion and a cathode portion;
    A substrate supporting the capacitor element;
    a sealant that seals the capacitor element;
    a plurality of external electrodes electrically connected to the anode portion and the cathode portion,
    The substrate includes at least one insulating layer and at least one metal layer.
  2.  前記基板は、1つの前記絶縁層と、1つの前記金属層と、を有し、
     前記金属層は、前記絶縁層の内側の主面を覆っている、請求項1に記載の固体電解コンデンサ。
    The substrate has one of the insulating layers and one of the metal layers;
    2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the metal layer covers an inner main surface of the insulating layer.
  3.  前記基板は、2つの絶縁層を有し、
     前記金属層は、前記2つの絶縁層の間に介在し、かつ2つの前記絶縁層の互いに対向する主面のそれぞれを覆っている、請求項1に記載の固体電解コンデンサ。
    The substrate has two insulating layers;
    2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the metal layer is interposed between the two insulating layers and covers each of the opposing main surfaces of the two insulating layers.
  4.  前記金属層は、銅箔および銅合金箔からなる群より選択される少なくとも一種である、請求項1~3のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal layer is at least one selected from the group consisting of copper foil and copper alloy foil.
  5.  前記金属層は、前記複数の外部電極の一方と接触しており、他方と接触していない、請求項1~3のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal layer is in contact with one of the plurality of external electrodes and is not in contact with the other.
  6.  前記金属層は、前記複数の外部電極のいずれとも接触していない、請求項1~3のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal layer is not in contact with any of the plurality of external electrodes.
  7.  前記金属層は、前記主面の50面積%以上を覆っている、請求項1~3のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal layer covers 50% or more of the area of the main surface.
  8.  前記金属層の厚さは、5μm以上100μm以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness of the metal layer is 5 μm or more and 100 μm or less.
  9.  前記絶縁層は、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂からなる群より選択される少なくとも一種とガラス繊維を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the insulating layer contains at least one selected from the group consisting of epoxy resin and polyimide resin, and glass fiber.
  10.  前記絶縁層は、さらにセラミックス粒子を含む、請求項9に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor of claim 9, wherein the insulating layer further contains ceramic particles.
  11.  前記絶縁層の厚さは、50μm以上500μm以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness of the insulating layer is 50 μm or more and 500 μm or less.
  12.  前記基板の水蒸気透過度は、10g/m・day以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。 4. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the water vapor permeability of the substrate is 10 g/m 2 ·day or less.
  13.  前記基板全体に占める前記金属層の含有率は、1質量%以上55質量%以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the metal layer in the entire substrate is 1% by mass or more and 55% by mass or less.
  14.  積層された2つ以上の前記コンデンサ素子を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3, comprising two or more of the capacitor elements stacked together.
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