(57)【要約】【課題】ＥＳＲが低く、かつ耐熱性、耐湿性に優れた固体電解コンデンサを提供する。【解決手段】弁作用金属粉末によって形成された焼結体の表面に、誘電体酸化皮膜を形成しコンデンサ陽極体を形成後、該誘電体酸化皮膜の表面に導電性高分子からなる固体電解質層、カーボン導電体層、銀導電体層を順次積層してなる固体電解コンデンサにおいて、  該カーボン導電体層形成の熱処理温度が３０〜１２０℃で、また、熱処理時間が１０〜６０分であり、かつ該カーボン導電体層形成の熱処理温度が銀導電体層形成の熱処理温度より低温であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属粉末によって形成された焼結体の表面に、誘電体酸化皮膜を形成しコンデンサ陽極体を形成後、該誘電体酸化皮膜の表面に導電性高分子からなる固体電解質層、カーボン導電体層、銀導電体層を順次積層してなる固体電解コンデンサにおいて、
該カーボン導電体層形成の熱処理温度が３０〜１２０℃であることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項２】
請求項１記載のカーボン導電体層形成の熱処理温度が、銀導電体層形成の熱処理温度より低いことを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項３】
請求項１記載のカーボン導電体層形成の熱処理時間が、１０〜６０分であることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項４】
請求項１記載のカーボン導電体層および銀導電体層が、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ゴム系樹脂の少なくとも１種類をバインダーとして用いることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能、高速化にともない、固体電解コンデンサには優れた高周波特性および低ＥＳＲ化が求められており、固体電解質に導電性高分子が使用されている。
【０００３】
また、陰極層を形成するカーボン導電体層、銀導電体層の各構成材料を変えることにより、低ＥＳＲ化および耐熱性、耐湿性の向上がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
さらに、カーボン導電体層表面に微細なクラックを形成し、その後銀導電体層を形成することで、カーボン導電体層と銀導電体層間の界面抵抗、密着性を改善する方法や（例えば、特許文献２参照）、多数の空孔を有する銀導電体層を形成後、その空孔中に導電性高分子を追加形成する方法や（例えば、特許文献３参照）、カーボン導電体層と銀導電体層との間にナノ粒子のカーボン層を形成する方法（例えば、特許文献４参照）等、様々な検討がなされている。
【特許文献１】特開平１１−２９７５７４号公報
【特許文献２】特開２００４−８７６０１号公報
【特許文献３】特開２００３−２０３８２８号公報
【特許文献４】特開２００４−７９８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来技術では、昨今の電子機器のデジタル化にともなう固体電解コンデンサに要求されるＥＳＲ特性が十分でないため、更なる改善が必要とされていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、弁作用金属粉末によって形成された焼結体の表面に、誘電体酸化皮膜を形成しコンデンサ陽極体を形成後、該誘電体酸化皮膜の表面に導電性高分子からなる固体電解質層、カーボン導電体層、銀導電体層を順次積層してなる固体電解コンデンサにおいて、
該カーボン導電体層形成の熱処理温度が３０〜１２０℃であることを特徴とする固体電解コンデンサである。
【０００７】
また、上記のカーボン導電体層形成の熱処理温度が、銀導電体層形成の熱処理温度より低いことを特徴とする固体電解コンデンサである。
【０００８】
さらに、上記のカーボン導電体層形成の熱処理時間が、１０〜６０分であることを特徴とする固体電解コンデンサである。
【０００９】
また、上記のカーボン導電体層および銀導電体層が、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ゴム系樹脂の少なくとも１種類をバインダーとして用いることを特徴とする固体電解コンデンサである。
【発明の効果】
【００１０】
弁作用金属粉末によって形成された焼結体の表面に、誘電体酸化皮膜、固体電解質層を順次積層した後、カーボン導電体層形成時の熱処理温度を銀導電体層形成時の熱処理温度より低くすることで、カーボン導電体層と銀導電体層の密着性が向上し、ＥＳＲが低く、かつ耐熱性、耐湿性に優れた固体電解コンデンサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
[実施例１]
以下に、本発明による固体電解コンデンサの製造方法を説明する。まず、タンタル粉末に陽極導出線を埋め込んだ状態で３．０ｍｍ×４．０ｍｍ×１．５ｍｍの形状に圧縮成形後、焼結して多孔質焼結体とし、リン酸水溶液中において印加電圧２０Ｖで陽極酸化して表面に誘電体酸化皮膜層を形成してコンデンサ陽極体を得た後、該コンデンサ陽極体表面に公知の方法で、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンからなる導電性高分子層を形成した。
【００１２】
次に、平均粒子径０．２〜１．５μｍのカーボン粉末とポリエステル樹脂が重量配合比で７０：３０からなる混合物を適量のシクロヘキサノンに溶解してなるカーボン導電性塗料を塗布して、３０℃、３０分で加熱することにより、カーボン導電体層を形成した。
【００１３】
さらに、平均粒子径０．７〜２０μｍの銀粉末とポリエステル樹脂が重量配合比で８５：１５からなる混合物を適量のブチルセルソルブアセテートに溶解してなる銀導電性塗料を塗布して８０℃、３０分で加熱した後、１７０℃、３０分で加熱することにより、銀導電体層を形成した。
【００１４】
次に、このコンデンサ素子の銀導電体層の上に陰極引き出し端子を、陽極導出線に陽極端子をそれぞれ接続した後、外装樹脂を施し、チップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００１５】
［実施例２］
カーボン導電性塗料塗布後の熱処理温度を６０℃とした以外は、実施例１と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００１６】
［実施例３］
カーボン導電性塗料塗布後の熱処理温度を９０℃とした以外は、実施例１と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００１７】
［実施例４］
カーボン導電性塗料塗布後の熱処理温度を１２０℃とした以外は、実施例１と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００１８】
［実施例５］
カーボン導電性塗料塗布後の熱処理時間を１０分とした以外は、実施例２と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００１９】
［実施例６］
カーボン導電性塗料塗布後の熱処理時間を２０分とした以外は、実施例２と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００２０】
［実施例７］
カーボン導電性塗料塗布後の熱処理時間を４０分とした以外は、実施例２と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００２１】
［実施例８］
カーボン導電性塗料塗布後の熱処理時間を５０分とした以外は、実施例２と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００２２】
［実施例９］
カーボン導電性塗料塗布後の熱処理時間を６０分とした以外は、実施例２と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００２３】
（比較例１）
カーボン導電性塗料塗布後の熱処理温度を９０℃、銀導電性塗料塗布後の熱処理温度を９０℃とした以外は、実施例１と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００２４】
（比較例２）
カーボン導電性塗料塗布後の熱処理温度を２０℃とした以外は、実施例１と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００２５】
（比較例３）
カーボン導電性塗料塗布後の熱処理温度を１３０℃とした以外は、実施例１と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００２６】
（比較例４）
カーボン導電性塗料塗布後の熱処理時間を５分とした以外は、実施例２と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００２７】
（従来例）
カーボン導電性塗料塗布後の熱処理温度を１７０℃とした以外は、実施例１と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００２８】
上記の実施例１〜７、従来例、比較例１〜４で作製した固体電解コンデンサのＥＳＲ値を測定した結果を表１、表２に示す。また、実施例２と従来例の固体電解コンデンサの耐熱試験（２４０℃１０秒リフロー）前後におけるＥＳＲの変化を図１に、耐湿放置試験（８５℃、８５％、５００時間）前後におけるＥＳＲの変化を図２に示す。
【００２９】
【表１】
2006339182.tif 000002
【００３０】
【表２】
2006339182.tif 000003
【００３１】
表１より明らかなように、実施例１〜４は従来例、比較例１〜３と比較して、製品のＥＳＲ値が低くなった。ここで、比較例２でＥＳＲが高くなった理由は、カーボン導電性塗料が十分に乾燥できず、銀導電性塗料塗布時にカーボン導電性塗料が流れ落ち、各層の形成が不十分であったためと考えられる。また、比較例３は、従来例とほぼ同等のＥＳＲ値を示す。これは１３０℃でカーボン導電性塗料中の樹脂が硬化し始めたため、本発明の効果が得られなかったためと考えられる。
以上より、カーボン導電性塗料塗布後の熱処理温度は、３０〜１２０℃が望ましい。
また、表２から明らかなように、実施例５〜９は、比較例４と比較して、製品のＥＳＲ値が低い。ただし、６０分以上では、工数がかかるため、カーボン導電性塗料塗布後の熱処理時間は、１０〜６０分が望ましい。
さらに、図１および図２より明らかなように、実施例２は、従来例よりも耐熱試験前後、耐湿負荷試験前後のＥＳＲの上昇が少なく、ＥＳＲ特性が安定していることが分かる。
【００３２】
また、実施例１〜９では銀導電性塗料の熱処理温度を１７０℃としたが、各銀導電性塗料材料に適した任意の温度を用いても同様の効果が得られる。
【００３３】
さらに、実施例１〜９ではポリエステル樹脂を含むカーボン導電性塗料および銀導電性塗料を用いたが、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ゴム系樹脂の少なくとも１種類をバインダーとして用いても同様の効果が得られる。
【００３４】
また、実施例１〜９ではカーボン導電性塗料の溶媒にシクロヘキサノンを用いたが、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルカルビトールアセテートの少なくとも１種類を溶媒として用いても同様の効果が得られる。
【００３５】
さらに、実施例１〜９では銀導電性塗料の溶媒にブチルセルソルブアセテートを用いたが、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、酢酸ブチル、シクロヘキサノンの少なくとも１種類を溶媒として用いても同様の効果が得られる。
【００３６】
また、実施例１〜９では導電性高分子からなる固体電解質層の材料として、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンを用いたが、ピロールやアニリンのような公知の導電性高分子を用いても同様の効果が得られる。
【００３７】
さらに、実施例１〜９ではコンデンサ陽極材料としてタンタルを用いたが、ニオブやアルミニウムのような弁作用金属を用いても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例２と従来例における耐熱試験前後のＥＳＲ変化の比較図である。
【図２】実施例２と従来例における耐湿試験前後のＥＳＲ変化の比較図である。
【図１】
2006339182.tif 000004
【図２】
2006339182.tif 000005