(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解キャパシタであって、
キャパシタ素子と（キャパシタ素子は、焼結多孔質陽極体と；焼結多孔質陽極体を覆う誘電体層と；そして誘電体層を覆い、固体電解質を含む陰極とを含む）；
第一の陽極リードと（第一の陽極リードは、焼結多孔質陽極体内に配置された包埋部分と、焼結多孔質陽極体の表面からｚ−方向に縦に延びた外側部分とを有する）；
第二の陽極リードと（第二の陽極リードは、焼結多孔質陽極体内に配置された包埋部分と、焼結多孔質陽極体の表面からｚ−方向に縦に延びた外側部分とを有する）；
キャリヤ線と（キャリヤ線は、焼結多孔質陽極体の外側に配置され、キャリヤ線の第一の部分は、第一の陽極リードの外側部分と第二の陽極リードの外側部分に接続され、さらにキャリヤ線の第二の部分は、第一の陽極リード及び第二の陽極リードとキャリヤ線の第二の部分が平行となるように、焼結多孔質陽極体の表面からｚ−方向に縦に遠くまで延び、キャリヤ線の第二の部分が、第一の陽極リードの直径及び第二の陽極リードの直径より小さい直径を有し、第一の陽極リード又は第二の陽極リードのいずれかの直径の、キャリヤ線の直径に対する比率が約１．１〜約５の範囲である）；
陽極終端と（キャリヤ線の第二の部分がその陽極終端に接続されている）
を含む固体電解キャパシタ。
【請求項２】
キャリヤ線が約５０マイクロメートル〜約３００マイクロメートルの範囲の直径を有する、請求項１に記載の固体電解キャパシタ。
【請求項３】
第一の陽極リード及び第二の陽極リードが、それぞれ約２００マイクロメートル〜約８００マイクロメートルの範囲の直径を有する、請求項１に記載の固体電解キャパシタ。
【請求項４】
第一の陽極リード、第二の陽極リード、及びキャリヤ線がタンタルを含む、請求項１に記載の固体電解キャパシタ。
【請求項５】
第一の陽極リードの包埋部分の少なくとも一部及び第二の陽極リードの包埋部分の一部が接続されている、請求項１に記載の固体電解キャパシタ。
【請求項６】
第一の陽極リードの包埋部分の一部、第二の陽極リードの包埋部分の一部、又はその両方が、偏平化、クリンピング、又は圧縮されている、請求項１に記載の固体電解キャパシタ。
【請求項７】
キャリヤ線の第一の部分が、焼結多孔質陽極体の表面からｚ−方向に縦に遠くまで延び、さらにキャリヤ線の第一の部分は第一の陽極リードの外側部分と第二の陽極リードの外側部分との間に配置されている、請求項１に記載の固体電解キャパシタ。
【請求項８】
キャリヤ線の第一の部分が、第一の陽極リードの外側部分及び第二の陽極リードの外側部分を横切って、第一の陽極リードの外側部分及び第二の陽極リードの外側部分が縦に延びているｚ−方向に垂直なｘ−方向に延びている、請求項１に記載の固体電解キャパシタ。
【請求項９】
第一の陽極リードの外側部分及び第二の陽極リードの外側部分が、キャリヤ線の第一の部分に、抵抗溶接、レーザー溶接、又はそれらの組合せによって接続されている、請求項１に記載の固体電解キャパシタ。
【請求項１０】
キャリヤ線の第二の部分が陽極終端の直立部分に接続されている、請求項１に記載の固体電解キャパシタ。
【請求項１１】
陰極に電気的に接続されている陰極終端をさらに含む、請求項１に記載の固体電解キャパシタ。
【請求項１２】
陽極体が、タンタル、その導電性酸化物、又はその導電性窒化物を含むパウダーから形成される、請求項１に記載の固体電解キャパシタ。
【請求項１３】
固体電解質が導電性ポリマーを含む、請求項１に記載の固体電解キャパシタ。
【請求項１４】
固体電解キャパシタの形成法であって、該方法は、
第一の陽極リードと第二の陽極リードをバルブ金属組成物から形成されたパウダー内に配置し（ここで、第一の陽極リードは、多孔質陽極体内に配置された包埋部分と、多孔質陽極体の表面からｚ−方向に縦に延びた外側部分とを含み、そして第二の陽極リードは、多孔質陽極体内に配置された包埋部分と、多孔質陽極体の表面から縦方向に延びた外側部分とを有する）；
第一の陽極リードの包埋部分と第二の陽極リードの包埋部分の周囲にパウダーを圧縮し；
圧縮パウダーを焼結して焼結多孔質陽極体を形成し；
キャリヤ線を焼結多孔質陽極体の外側に配置し（ここで、キャリヤ線は第一の部分と第二の部分を有し、キャリヤ線の第二の部分が、第一の陽極リードの直径及び第二の陽極リードの直径より小さい直径を有し、第一の陽極リード又は第二の陽極リードのいずれかの直径の、キャリヤ線の直径に対する比率が約１．１〜約５の範囲である）；
キャリヤ線の第一の部分を第一の陽極リード及び第二の陽極リードに接続し；そして
キャリヤ線の第二の部分を陽極終端に接続してキャリヤ線の第二の部分と陽極終端との間に電気的接続を形成する（さらに、ここで、キャリヤ線の第二の部分は焼結多孔質陽極体の表面からｚ−方向に縦に遠くまで延びている）
ことを含む方法。
【請求項１５】
第一の陽極リードの包埋部分の少なくとも一部を第二の陽極リードの包埋部分の一部に接続することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第一の陽極リードの包埋部分の一部、第二の陽極リードの包埋部分の一部、又はその両方を、偏平化、クリンピング、又は圧縮することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
キャリヤ線の第一の部分を第一の陽極リードの外側部分と第二の陽極リードの外側部分との間に配置し、キャリヤ線の第一の部分は焼結多孔質陽極体の表面からｚ−方向に縦に遠くまで延びている、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
キャリヤ線の第一の部分を、第一の陽極リードの外側部分と第二の陽極リードの外側部分を横切って、第一の陽極リードの外側部分及び第二の陽極リードの外側部分が縦に延びているｚ−方向に垂直なｘ−方向に配置することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
さらに、
焼結多孔質陽極体を陽極酸化して誘電体層を形成し；そして
固体電解質を陽極酸化された焼結多孔質陽極体に適用して陰極を形成し；
陰極と陰極終端との間に電気的接続を形成し；そして
キャパシタを、少なくとも陽極終端の一部及び陰極終端の一部を露出させたまま成形材料で封入する
ことを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
第一の陽極リードの外側部分、第二の陽極リードの外側部分、及びキャリヤ線の第一の部分が、偏平化、クリンピング、又は圧縮されている、請求項７に記載の固体電解キャパシタ。
【請求項２１】
第一の陽極リードの外側部分、第二の陽極リードの外側部分、及びキャリヤ線の第一の部分を、偏平化、クリンピング、又は圧縮することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［背景技術]
固体電解キャパシタ（例えばタンタルキャパシタ）は、電子回路の小型化に大きく貢献し、そのような回路を極限環境で使用することを可能にした。典型的な固体電解キャパシタの陽極は多孔質陽極体を含み、陽極リードは陽極体から延びてキャパシタの陽極終端に接続されている。陽極は、まず、タンタルパウダーをプレスしてペレットにし、次いでそれを焼結して、個々のパウダー粒子間に融合接続を作り出すことによって形成できる。多くの従来型固体電解キャパシタにまつわる一つの問題は、タンタル粒子の小さい粒度が陽極体と陽極リードとの間の体積接触(volumetric contact)を低減しかねないことである。実際、陽極リードとパウダー粒子との間に多数の接点を見出すのは困難かもしれない。陽極体と陽極リード間の接触面積が減少すると、陽極リードと陽極が交わるところで、それに応じた抵抗の増加がある。この等価直列抵抗（ＥＳＲ）の増加は、電気的性能の低下したキャパシタをもたらす。直径の大きい陽極リードや複数の陽極リードを使用すればＥＳＲを減少させることができる。しかしながら、陽極リードの直径が大きくなると、陽極リードの内部抵抗が増大し、この内部抵抗の増大が、陽極体と陽極リードとの間の接点の増加の結果として見られるＥＳＲの何らかの改良（減少）を打ち消すことになりかねない。さらに、陽極リードの直径の増大は、陽極リードをリードフレームの陽極終端部分に抵抗溶接又はレーザー溶接するのに要するエネルギーを増大させる。
【０００２】
従って、リード直径の増大に伴う陽極リードの抵抗増大の悪影響なしに、陽極体と２本以上の陽極リード間の接点の増加の利益との間のバランスを見出すことによって極めて低いＥＳＲレベルを達成することにより、キャパシタの電気的性能を著しく改良した改良型固体電解キャパシタを求めるニーズが今も存在する。また、そのようなバランスを、陽極リードを陽極終端に電気的に接続するのに必要なエネルギーも最小化しながら見出し得ることも求められている。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の一態様に従って、キャパシタ素子と、第一の陽極リードと、第二の陽極リードと、そしてキャリヤ線とを含む固体電解キャパシタを開示する。キャパシタ素子は、焼結された多孔質陽極体と；焼結多孔質陽極体を覆う誘電体層と；そして誘電体層を覆い、固体電解質を含む陰極とを含む。さらに、第一の陽極リードは、焼結多孔質陽極体内に配置された包埋部分と、焼結多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に延びた外側部分とを有する。同様に、第二の陽極リードも、焼結多孔質陽極体内に配置された包埋部分と、焼結多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に延びた外側部分とを有する。一方、キャリヤ線は焼結多孔質陽極体の外側に配置されている。キャリヤ線の第一の部分は、第一の陽極リードの外側部分と第二の陽極リードの外側部分に接続され、キャリヤ線の第二の部分は、焼結多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に遠くまで延びている。
【０００４】
本発明の別の態様に従って、固体電解キャパシタの形成法を開示する。該方法は、第一の陽極リードと第二の陽極リードをバルブ金属組成物から形成されたパウダー内に配置し（ここで、第一の陽極リードは、多孔質陽極体内に配置された包埋部分と、多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に延びた外側部分とを含み、そして第二の陽極リードも、多孔質陽極体内に配置された包埋部分と、多孔質陽極体の表面から縦方向に延びた外側部分とを有する）；第一の陽極リードの包埋部分と第二の陽極リードの包埋部分の周囲にパウダーを圧縮し；圧縮パウダーを焼結して焼結多孔質陽極体を形成し；そしてキャリヤ線を焼結多孔質陽極体の外側に配置する（ここでキャリヤ線は第一の部分と第二の部分とを有する）ことを含む。該方法はさらに、キャリヤ線の第一の部分を第一の陽極リード及び第二の陽極リードに接続し；そしてキャリヤ線の第二の部分を陽極終端に接続してキャリヤ線の第二の部分と陽極終端との間に電気的接続を形成する（さらにここでキャリヤ線の第二の部分は焼結多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に遠くまで延びている）ことを含む。
【０００５】
本発明のその他の特徴及び側面について、以下でさらに詳細に示す。
当業者に向けた、本発明の最良の形態を含む本発明の完全かつ実施可能な開示を、添付の図面への参照を含め、本明細書の残りの部分でさらに詳細に示す。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本発明の電解キャパシタの一態様を示す上面図である。
【図２】図２は、本発明の電解キャパシタの別の態様を示す上面図である。
【図３】図３は、本発明の電解キャパシタの追加の態様を示す上面図である。
【図４】図４は、本発明の電解キャパシタの更に別の態様を示す上面図である。
【図５】図５は、本発明の電解キャパシタの更に別の態様を示す上面図である。
【図６】図６は、本発明の電解キャパシタのもう一つの態様を示す上面図である。
【図７】図７は、本発明の電解キャパシタの更なる態様を示す上面図である。
【図８】図８は、本発明の電解キャパシタの別の態様を示す上面図である。
【図９】図９は、本発明の電解キャパシタの追加の態様を示す上面図である。
【図１０】図１０は、本発明の電解キャパシタの更に別の態様を示す上面図である。
【図１１】図１１は、本発明の電解キャパシタの更に別の態様を示す上面図である。
【図１２】図１２は、本発明の電解キャパシタのもう一つの態様を示す上面図である。
【図１３】図１３は、本発明の電解キャパシタの別の態様を示す上面図である。
【図１４】図１４は、本発明の電解キャパシタの追加の態様を示す上面図である。
【図１５】図１５は、本発明の電解キャパシタの更に別の態様を示す上面図である。
【図１６】図１６は、本発明の電解キャパシタの一態様を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、本発明の電解キャパシタの別の態様を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、本発明の電解キャパシタの一態様を示す上面斜視図である。
【０００７】
本明細書及び図面において繰り返し使用されている参照文字は、本発明の同一又は類似の特徴又は構成要素を表すものとする。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
当業者であれば、本解説は単に例示的態様の説明であって、本発明のより広範な側面を制限することを意図していないことは理解されるはずである。
一般的に言えば、本発明は、焼結多孔質陽極体と、焼結多孔質陽極体を覆う誘電体層と、そして誘電体層を覆い、固体電解質を含む陰極とを含むキャパシタ素子を含有する固体電解キャパシタに向けられる。キャパシタは、第一の陽極リード及び第二の陽極リードも含む。第一の陽極リード及び第二の陽極リードは、それぞれ、多孔質陽極体内に配置された包埋部分と、多孔質陽極体の表面から縦方向に延びた外側部分とを有する。キャパシタは、焼結多孔質陽極体の外側に配置されたキャリヤ線も含み、キャリヤ線の第一の部分は第一の陽極リードの外側部分と第二の陽極リードの外側部分に接続され、キャリヤ線の第二の部分は焼結多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に遠くまで延びている。本発明者らは、陽極体内に包埋された２本以上の陽極リードを使用すると、得られるキャパシタのＥＳＲを、単一の陽極リードが陽極体内に包埋されている場合と比べて、陽極リード材料と陽極体間の接点の増加により低減できることを見出した。さらに、キャリヤ線の特別な配置、すなわちキャリヤ線の第一の部分を、第一及び第二の陽極リードの外側部分の間に配置し、それらに接続するという特別な配置を取ると、得られるキャパシタのＥＳＲをさらに低減できる。さらに、キャリヤ線の第二の部分が第一の陽極リードの直径及び第二の陽極リードの直径より小さい直径を有しているキャリヤ線を利用すると、第一の陽極リード及び第二のリードに起因する全内部抵抗を制限することにより、ＥＳＲをさらに低減できる。さらに、キャリヤ線は、陽極体を陽極終端に電気的に接続するのに必要なエネルギーの削減も促進する。
【０００９】
さらに、第一の陽極リードと第二の陽極リードの包埋部分の特別な配置は、得られるキャパシタの漏れ電流（ＤＣＬ）を低減できる。例えば、一つの特別な態様において、第一の陽極リード、第二の陽極リード、又はその両方の包埋部分の一部を偏平にするか又はピンチングすると、得られるキャパシタのＤＣＬを低減できる。さらに、陽極酸化及び陰極堆積(buildup)などの化学工程中に陽極を担持するために第一の陽極リード及び第二の陽極リードより直径の小さいキャリヤ線を使用することにより、材料コストも削減できる。なぜならば、キャリヤ線の部分はキャパシタ自体から最終的にトリミングでき、最終のキャパシタ製品の構成要素として必要ないからである。
【００１０】
本発明の様々な態様について以下でさらに詳細に説明する。
Ｉ．キャパシタ素子
本発明のキャパシタ素子は、陽極、誘電体層、及び陰極のほか、任意の追加層を含む。そのそれぞれについて以下でさらに詳細に説明する。
【００１１】
Ａ．陽極
本発明のキャパシタの多孔質陽極体は、典型的には、高い比電荷、例えば約２，０００μＦ＊Ｖ／ｇ以上、一部の態様においては、約５，０００μＦ＊Ｖ／ｇ以上、一部の態様においては約１０，０００μＦ＊Ｖ／ｇ以上の比電荷を有するバルブ金属組成物から形成できる。例えば、そのようなパウダーは、約１０，０００〜約６００，０００μＦ＊Ｖ／ｇ、一部の態様においては約４０，０００〜約５００，０００μＦ＊Ｖ／ｇ、一部の態様においては約７０，０００〜約４００，０００μＦ＊Ｖ／ｇ、一部の態様においては約１００，０００〜約３５０，０００μＦ＊Ｖ／ｇ、そして一部の態様においては約１５０，０００〜約３００，０００μＦ＊Ｖ／ｇの比電荷を有しうる。当該技術分野で公知の通り、比電荷は、キャパシタンスと使用された陽極酸化電圧を掛け、次いでこの積を陽極酸化電極体の重量で割ることによって求められる。
【００１２】
バルブ金属組成物は、バルブ金属（すなわち酸化可能な金属）又はバルブ金属ベースの化合物、例えば、タンタル、ニオブ、アルミニウム、ハフニウム、チタン、それらの合金、それらの酸化物、それらの窒化物などを含有する。例えば、バルブ金属組成物は、ニオブの導電性酸化物、例えばニオブ対酸素の原子比１：１．０±１．０、一部の態様においては１：１．０±０．３、一部の態様においては１：１．０±０．１、及び一部の態様においては１：１．０±０．０５を有する酸化ニオブを含有しうる。例えば、酸化ニオブは、ＮｂＯ０．７、ＮｂＯ１．０、ＮｂＯ１．１、及びＮｂＯ２でありうる。好適な態様において、組成物はＮｂＯ１．０を含有する。これは、高温で焼結後も化学的に安定な状態を保てる導電性酸化ニオブである。そのようなバルブ金属酸化物の例は、米国特許第６，３２２，９１２号（Ｆｉｆｅ）；第６，３９１，２７５号（Ｆｉｆｅら）；第６，４１６，７３０号（Ｆｉｆｅら）；第６，５２７，９３７号（Ｆｉｆｅ）；第６，５７６，０９９号（Ｋｉｍｍｅｌら）；第６，５９２，７４０号（Ｆｉｆｅら）；及び第６，６３９，７８７号（Ｋｉｍｍｅｌら）；及び第７，２２０，３９７号（Ｋｉｍｍｅｌら）のほか、米国特許出願公開第２００５／００１９５８１号（Ｓｃｈｎｉｔｔｅｒ）；第２００５／０１０３６３８号（Ｓｃｈｎｉｔｔｅｒら）；第２００５／００１３７６５号（Ｔｈｏｍａｓら）に記載されており、いずれも引用によってそれらの全文をあらゆる目的のために本明細書に援用する。
【００１３】
陽極を形成するためには、一般的にバルブ金属組成物のパウダーを使用する。パウダーは、任意の様々な形状、例えば球状(nodular)、角状(angular)、フレーク状などの粒子のほか、それらの混合物を含有していてもよい。特に適切なパウダーは、Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐ．社（例えば、Ｃ２５５フレークパウダー、ＴＵ４Ｄフレーク／ノジュラーパウダーなど）及びＨ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ社（例えば、ＮＨ１７５ノジュラーパウダー）から入手できるタンタルパウダーである。必須ではないが、パウダーは、当該技術分野で公知の任意技術を用いて、例えば熱処理により凝集させてもよい。パウダーを陽極の形状に形成する前に、粒子がプレスされて陽極体を形成する際に互いの適切な接着を確保するために、パウダーにバインダ及び／又は滑沢剤を混合してもよい。得られたパウダーは、次いで、任意の慣用パウダープレス装置を用いて圧縮し、ペレットに成形することができる。例えば、ダイと一つ又は複数のパンチを含有するシングルステーション式圧縮プレス機であるプレス成形機を用いることができる。あるいは、ダイと単一の下方パンチのみを使用するアンビル式(anvil-type)圧縮プレス成形機を使用することもできる。シングルステーション式圧縮プレス成形機はいくつかの基本的タイプで入手可能である。例えば、シングルアクション、ダブルアクション、浮動ダイ、可動式プラテン、対向ラム、スクリュー、インパクト、ホットプレス、印圧加工又はサイジングなどの様々な能力を有するカムプレス、トグル／ナックルプレス、及び偏心／クランクプレス機などである。
【００１４】
パウダーは、その特定の組成に関わらず、以下でさらに詳細に説明するが、図1を参照すると、例えば、少なくとも第一の陽極リード５９の包埋部分６０及び第二の陽極リード６２の包埋部分６３の周囲に圧縮され、第一の陽極リード５９の外側部分６１及び第二の陽極リード６２の外側部分６４は圧縮多孔質陽極体３３から突き出ている。しかしながら、パウダーは、３本以上の陽極リード、例えば３本の陽極リード、４本の陽極リード、５本の陽極リード、又はそれ以上の本数の陽極リードの周囲に圧縮できることは理解されるべきである。一つの特別な態様において、二つ以上の部分（例えば上部及び下部）を有するダイを含むプレス成形機が使用されうる。使用中、ダイの該部分を、それらの壁が実質的に並ぶように互いに隣接させて配置すると、所望の陽極形状を有するダイキャビティが形成される。一定量のパウダーをダイキャビティに装填する前、最中、及び／又は後に第一の陽極リード５９の包埋部分６０及び第二の陽極リード６２の包埋部分６３をその中に埋め込むことができる。ダイは、陽極リードの挿入を可能にする単一又は複数のスロットを画定しうる。ダイにパウダーを充填し、第一の陽極リード及び第二の陽極リードをその中に埋め込んだ後、ダイキャビティを閉じ、パンチにより圧縮力をかけることができる。典型的には、圧縮力は、縦方向軸（すなわち図１〜１８のｚ-軸）に延びている第一の陽極リードの長さに一般的に平行か又は一般的に垂直な方向に行使される。これにより粒子が押し付けられて、第一の陽極リード及び第二の陽極リードと緊密接触するので、強力なリード−パウダー結合を生み出すのに役立つ。
【００１５】
何らかのバインダ／滑沢剤は、プレス後ペレットを真空下、一定の温度（例えば約１５０℃〜約５００℃）で数分間加熱することによって除去できる。あるいは、バインダ／滑沢剤は、ペレットを、Ｂｉｓｈｏｐらによる米国特許第６，１９７，２５２号（引用によってその全文をあらゆる目的のために本明細書に援用する）に記載されているような水溶液と接触させることによって除去することもできる。その後、多孔質陽極体を焼結し、多孔質の一体塊(integral mass)にする。ペレットは、典型的には約１２００℃〜約２０００℃、一部の態様においては約１３００℃〜約１９００℃、そして一部の態様においては約１５００℃〜約１８００℃の温度で、約５分〜約１００分間、そして一部の態様においては約３０分〜約６０分間焼結される。所望であれば、焼結は、酸素原子の陽極への移動を制限する雰囲気中で行ってもよい。例えば、焼結は、真空下、不活性ガス下、水素下などの還元雰囲気中で行うことができる。還元雰囲気は、約１０トル〜約２０００トル、一部の態様においては約１００トル〜約１０００トル、そして一部の態様においては約１００トル〜約９３０トルの圧力でありうる。水素とその他のガス（例えばアルゴン又は窒素）の混合物も使用できる。
【００１６】
図１〜１８に示されている特別な態様において、焼結多孔質陽極体３３は正方形又は長方形ペレットの形状である。しかしながら、正方形又は長方形の形状を有するほかに、陽極は、立方体、円筒形、円形、又は任意のその他の幾何学的形状を有していてもよい。陽極は、表面積対体積比を増大させてＥＳＲを最小化するため及びキャパシタの周波数応答を拡張するために、一つ又は複数の溝(furrows, grooves)又はくぼみ(depressions, indentations)を含有できるという点において“溝付き(fluted)”であってもよい。そのような“溝付き”陽極は、例えば、米国特許第６，１９１，９３６号（Ｗｅｂｂｅｒら）；第５，９４９，６３９号（Ｍａｅｄａら）；及び第３，３４５，５４５号（Ｂｏｕｒｇａｕｌｔら）のほか、米国特許出願公開第２００５／０２７０７２５号（Ｈａｈｎら）に記載されている。これらはすべて引用によってそれらの全文をあらゆる目的のために本明細書に援用する。
【００１７】
図１〜１８を参照すると、本開示の様々なキャパシタは、上記のように、少なくとも第一の陽極リード５９、第二の陽極リード６２を有する多孔質陽極体３３と共に、少なくとも１本のキャリヤ線６５（以下でさらに詳述する）を含みうる。図１６〜１７に示されているように、多孔質陽極体３３（及びそれから形成されるキャパシタ素子）は、前面７４、後面７５、上面７６、及び下面７７、第一の側面７８、及び第二の側面７９を有しうる。図１及び１６〜１７を参照すると、多孔質陽極体３３は、例えば前面７４の、ｘ−方向に沿った幅と称することができる幅Ｗ５、例えば第一の側面７８又は第二の側面７９の、ｚ−方向の長さと称することができる長さＬ１、及び、例えば前面３６の、ｙ−方向に沿った高さ又は厚さと称することができる高さＨ１も有しうる。多孔質陽極体３３の前面７４の幅Ｗ５は、約０．５ミリメートル〜約６ミリメートル、例えば約０．７５ミリメートル〜約５ミリメートル、例えば約１ミリメートル〜約４ミリメートルの範囲でありうる。さらに、第一の側面７８又は第二の側面７９の、ｚ−方向の長さＬ１は、約０．２５ミリメートル〜約５ミリメートル、例えば約０．５ミリメートル〜約４ミリメートル、例えば約０．７５ミリメートル〜約３ミリメートルの範囲でありうる。さらに、多孔質陽極体３３の前面７４の、ｙ−方向の高さＨ１は、約０．２ミリメートル〜約４ミリメートル、例えば約０．４ミリメートル〜約３ミリメートル、例えば約０．６ミリメートル〜約２ミリメートルの範囲でありうる。
【００１８】
Ｂ．誘電体
示されてはいないが、誘電体が多孔質陽極体を覆っている又は被覆していることは理解されるはずである。誘電体は、焼結陽極を陽極酸化し（“anodizing”）、誘電体層を陽極体上及び／又は陽極体内に形成させることにより形成できる。例えば、タンタル（Ｔａ）陽極体を陽極酸化すると五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）になる。典型的には、陽極酸化は、陽極体を電解質中に浸漬することなどにより、まず溶液を陽極体に適用することにより実施される。水（例えば脱イオン水）などの溶媒が一般的に使用される。イオン伝導度を増強するために、溶媒中で解離してイオンを形成できる化合物を使用してもよい。そのような化合物の例は、例えば、電解質に関して以下に記載されているような酸などである。例えば、酸（例えばリン酸）は、陽極酸化溶液の約０．０１ｗｔ％〜約５ｗｔ％、一部の態様においては約０．０５ｗｔ％〜約０．８ｗｔ％、そして一部の態様においては約０．１ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％を構成しうる。所望であれば、酸のブレンドも使用できる。
【００１９】
電流を陽極酸化溶液に流し、誘電体層を形成させる。化成電圧(formation voltage)の値は誘電体層の厚さを制御する。例えば、電源は最初、所要電圧に到達するまで定電流モードに設定することができる。その後、電源を定電位モードに切り替え、所望の誘電体厚が陽極体の表面全体に形成されるのを確実にすることができる。当然ながら、パルス又はステップ定電位法などのその他の公知法も使用できる。陽極酸化が起こる電圧は、典型的には、約４〜約２５０Ｖ、一部の態様においては約９〜約２００Ｖ、そして一部の態様においては約２０〜約１５０Ｖの範囲である。酸化中、陽極酸化溶液は高温、例えば約３０℃以上、一部の態様においては約４０℃〜約２００℃、そして一部の態様においては約５０℃〜約１００℃に維持できる。陽極酸化は周囲温度以下で実施することもできる。得られた誘電体層は陽極体の表面上及びその孔内に形成されうる。
【００２０】
Ｃ．固体電解質
キャパシタ素子は、キャパシタの陰極として機能する固体電解質も含有する。二酸化マンガン固体電解質は、例えば、硝酸マンガン（Ｍｎ（ＮＯ３）２）の熱分解によって形成することができる。そのような技術は、米国特許第４，９４５，４５２号（Ｓｔｕｒｍｅｒら）に記載されている（引用によってその全文をあらゆる目的のために本明細書に援用する）。
【００２１】
あるいは、固体電解質は、一つ又は複数の導電性ポリマー層から形成されてもよい。そのようなものに使用される導電性ポリマーは、π共役で、例えば酸化後に少なくとも約１μＳｃｍ−１の導電率というような導電率を酸化又は還元後に有しうる。そのようなπ共役導電性ポリマーの例は、例えば、ポリヘテロ環（例えば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリンなど）、ポリアセチレン、ポリ−ｐ−フェニレン、ポリフェノラートなどを含む。特に適切な導電性ポリマーは、下記一般式：
【００２２】
【化１】
0006716385.tif 000002
【００２３】
［式中、
ＴはＯ又はＳであり；
Ｄは、置換されていてもよいＣ１〜Ｃ５アルキレン基であり（例えば、メチレン、エチレン、ｎ−プロピレン、ｎ−ブチレン、ｎ−ペンチレンなど）；
Ｒ７は、直鎖又は分枝の置換されていてもよいＣ１〜Ｃ１８アルキル基（例えば、メチル、エチル、ｎ−又はイソ−プロピル、ｎ−、イソ−、ｓｅｃ−又はｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、１−メチルブチル、２−メチルブチル、３−メチルブチル、１−エチルプロピル、１，１−ジメチルプロピル、１，２−ジメチルプロピル、２，２−ジメチルプロピル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、２−エチルヘキシル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−オクタデシルなど）；置換されていてもよいＣ５〜Ｃ１２シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシルなど）；置換されていてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基（例えば、フェニル、ナフチルなど）；置換されていてもよいＣ７〜Ｃ１８アラルキル基（例えば、ベンジル、ｏ−、ｍ−、ｐ−トリル、２，３−、２，４−、２，５−、２，６−、３，４−、３，５−キシリル、メシチルなど）；置換されていてもよいＣ１〜Ｃ４ヒドロキシアルキル基又はヒドロキシル基であり；そして
ｑは、０〜８の整数、一部の態様においては０〜２、そして一態様においては０であり；そして
ｎは、２〜５，０００、一部の態様においては４〜２，０００、そして一部の態様においては５〜１，０００である］を有する置換ポリチオフェンである。基“Ｄ”又は“Ｒ７”の置換基の例は、例えば、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、アルコキシ、ハロゲン、エーテル、チオエーテル、ジスルフィド、スルホキシド、スルホン、スルホネート、アミノ、アルデヒド、ケト、カルボン酸エステル、カルボン酸、カーボネート、カルボキシレート、シアノ、アルキルシラン及びアルコキシシラン基、カルボキシルアミド基などである。
【００２４】
特に適切なチオフェンポリマーは、“Ｄ”が置換されていてもよいＣ２〜Ｃ３アルキレン基のものである。例えば、ポリマーは、置換されていてもよいポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）であり、これは下記一般式を有する。
【００２５】
【化２】
0006716385.tif 000003
【００２６】
上記のような導電性ポリマーの形成法は当該技術分野で周知である。例えば、米国特許第６，９８７，６６３号（Ｍｅｒｋｅｒら）（引用によってその全文をあらゆる目的のために本明細書に援用する）には、モノマー前駆体から置換ポリチオフェンを形成するための様々な技術が記載されている。モノマー前駆体は、例えば、下記構造：
【００２７】
【化３】
0006716385.tif 000004
【００２８】
［式中、Ｔ、Ｄ、Ｒ７、及びｑは上記定義の通りである］を有しうる。特に適切なチオフェンモノマーは、“Ｄ”が置換されていてもよいＣ２〜Ｃ３アルキレン基のものである。例えば、一般式：
【００２９】
【化４】
0006716385.tif 000005
【００３０】
［式中、Ｒ７及びｑは上記定義の通りである］を有する置換されていてもよい３，４−アルキレンジオキシチオフェンが使用できる。一つの特別な態様において、“ｑ”は０である。一つの適切な市販例の３，４−エチレンジオキシチオフェンはＨｅｒａｅｕｓ  Ｃｌｅｖｉｏｓ社からＣｌｅｖｉｏｓＴＭ  Ｍの名称で入手できる。その他の適切なモノマーも、米国特許第５，１１１，３２７号（Ｂｌｏｈｍら）及び第６，６３５，７２９号（Ｇｒｏｅｎｅｎｄａａｌら）に記載されている（これらは引用によってそれらの全文をあらゆる目的のために本明細書に援用する）。これらのモノマーの誘導体、例えば上記モノマーの二量体又は三量体も使用できる。モノマーのより高級な分子誘導体、すなわち四量体、五量体なども本発明での使用に適切である。誘導体は、同一又は異なるモノマー単位で構成されていてもよく、純粋形でも相互の混合物及び／又はモノマーとの混合物でも使用できる。これらの前駆体の酸化形又は還元形も使用できる。
【００３１】
チオフェンモノマーは酸化触媒の存在下で化学重合できる。酸化触媒は、典型的には、遷移金属カチオン、例えば、鉄（III）、銅（II）、クロム（VI）、セリウム（IV）、マンガン（IV）、マンガン（VII）、又はルテニウム（III）カチオンなどを含む。ドーパントも、導電性ポリマーに過剰電荷を供給し、ポリマーの導電率を安定化させるために使用されてもよい。ドーパントは、典型的には、無機又は有機アニオン、例えばスルホン酸イオンを含む。一定の態様において、前駆体溶液中で使用される酸化触媒は、カチオン（例えば遷移金属）及びアニオン（例えばスルホン酸）を含むという点において、触媒の機能もドーパントの機能も含む。例えば、酸化触媒は、鉄（III）カチオンを含む遷移金属の塩、例えばハロゲン化鉄（III）（例えばＦｅＣｌ３）又はその他の無機酸の鉄（III）塩、例えばＦｅ（ＣｌＯ４）３又はＦｅ２（ＳＯ４）３及び有機基を含む有機酸及び無機酸の鉄（III）塩でありうる。有機基を有する無機酸の鉄（III）塩の例は、例えば、Ｃ１〜Ｃ２０アルカノールの硫酸モノエステルの鉄（III）塩（例えば硫酸ラウリルの鉄（III）塩）などである。同様に、有機酸の鉄（III）塩の例は、例えば、Ｃ１〜Ｃ２０アルカンスルホン酸（例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、又はドデカンスルホン酸）の鉄（III）塩；脂肪族ペルフルオロスルホン酸（例えば、トリフルオロメタンスルホン酸、ペルフルオロブタンスルホン酸、又はペルフルオロオクタンスルホン酸）の鉄（III）塩；脂肪族Ｃ１〜Ｃ２０カルボン酸（例えば２−エチルヘキシルカルボン酸）の鉄（III）塩；脂肪族ペルフルオロカルボン酸（例えば、トリフルオロ酢酸又はペルフルオロオクタン酸）の鉄（III）塩；Ｃ１〜Ｃ２０アルキル基で置換されていてもよい芳香族スルホン酸（例えば、ベンゼンスルホン酸、ｏ−トルエンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、又はドデシルベンゼンスルホン酸）の鉄（III）塩；シクロアルカンスルホン酸（例えばカンファースルホン酸）の鉄（III）塩などである。上記鉄（III）塩の混合物も使用できる。鉄（III）−ｐ−トルエンスルホネート、鉄（III）−ｏ−トルエンスルホネート、及びそれらの混合物が特に適切である。鉄（III）−ｐ−トルエンスルホネートの一つの適切な市販例は、Ｈｅｒａｅｕｓ  Ｃｌｅｖｉｏｓ社からＣｌｅｖｉｏｓＴＭ  Ｃの名称で入手できる。
【００３２】
様々な方法が導電性ポリマー層の形成に利用できる。一態様においては、酸化触媒とモノマーを順次又は一緒に適用し、重合反応が陽極部分の現場で起こるようにする。スクリーン印刷、浸漬、電気泳動コーティング、及び噴霧を含みうる適切な適用技術を使用して導電性ポリマーコーティングを形成できる。一例として、モノマーをまず酸化触媒と混合し、前駆体溶液を形成する。混合物が形成されたら、陽極部分にそれを適用し、次いで重合させて導電性コーティングが表面上に形成されるようにする。あるいは、酸化触媒とモノマーを順次適用してもよい。一態様においては、例えば、酸化触媒を有機溶媒（例えばブタノール）中に溶解した後、浸漬溶液として適用する。次に、陽極部分を乾燥させて溶媒を除去する。その後、該部分をモノマーを含有する溶液中に浸漬する。
【００３３】
重合は、典型的には、使用される酸化剤及び所望の反応時間に応じて、約−１０℃〜約２５０℃、一部の態様においては約０℃〜約２００℃の温度で実施できる。上記のような適切な重合技術は、米国特許第７，５１５，３９６号（Ｂｉｌｅｒ）に、より詳細に記載されている。そのような導電性コーティングを適用するためのさらにその他の方法は、米国特許第５，４５７，８６２号（Ｓａｋａｔａら）、第５，４７３，５０３号（Ｓａｋａｔａら）、第５，７２９，４２８号（Ｓａｋａｔａら）、及び第５，８１２，３６７号（Ｋｕｄｏｈら）に記載されている。これらの特許は引用によってそれらの全文をあらゆる目的のために本明細書に援用する。
【００３４】
現場適用のほかに、導電性ポリマー層は、導電性ポリマー粒子の分散液の形態で適用することもできる。粒度は様々でよいが、典型的には、陽極部分への接着に利用できる表面積を増大させるために、粒子は小径を有するのが望ましい。例えば、粒子は、約１ナノメートル〜約５００ナノメートル、一部の態様においては約５ナノメートル〜約４００ナノメートル、そして一部の態様においては約１０ナノメートル〜約３００ナノメートルの平均直径を有しうる。粒子のＤ９０値（Ｄ９０値以下の直径を有する粒子が全固体粒子の総体積の９０％を構成する）は、約１５マイクロメートル以下、一部の態様においては約１０マイクロメートル以下、そして一部の態様においては約１ナノメートル〜約８マイクロメートルでありうる。粒子の直径は、超遠心分離、レーザー回折などの公知技術を用いて求めることができる。
【００３５】
導電性ポリマーを粒状形にする工程は、置換ポリチオフェンが持つ正電荷に拮抗する別個の対イオンを使用することによって増進できる。場合によっては、ポリマーは構造単位中に正電荷と負電荷を有することもある。その場合、正電荷が主鎖上に位置し、負電荷は任意に基“Ｒ”の置換基、例えばスルホネート又はカルボキシレート基上に位置する。主鎖の正電荷は、基“Ｒ”上に任意に存在するアニオン基で部分的に又は全体的に飽和されうる。全体的に見ると、ポリチオフェンは、これらの場合、カチオン性のことも、中性のことも又はさらにはアニオン性のこともある。それにもかかわらず、ポリチオフェン主鎖に正電荷を有するので、それらはすべてカチオン性ポリチオフェンと見なされる。
【００３６】
対イオンは、モノマー性又はポリマー性アニオンでありうる。ポリマー性アニオンは、例えば、ポリマー性カルボン酸（例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸など）；ポリマー性スルホン酸（例えば、ポリスチレンスルホン酸（“ＰＳＳ”）、ポリビニルスルホン酸など）；などのアニオンでありうる。これらの酸は、ビニルカルボン酸及びビニルスルホン酸とその他の重合可能モノマー、例えばアクリル酸エステル及びスチレンとのコポリマーなどのコポリマーでもよい。同様に、適切なモノマー性アニオンは、例えば、Ｃ１〜Ｃ２０アルカンスルホン酸（例えばドデカンスルホン酸）；脂肪族ペルフルオロスルホン酸（例えば、トリフルオロメタンスルホン酸、ペルフルオロブタンスルホン酸又はペルフルオロオクタンスルホン酸）；脂肪族Ｃ１〜Ｃ２０カルボン酸（例えば２−エチル−ヘキシルカルボン酸）；脂肪族ペルフルオロカルボン酸（例えば、トリフルオロ酢酸又はペルフルオロオクタン酸）；Ｃ１〜Ｃ２０アルキル基で置換されていてもよい芳香族スルホン酸（例えば、ベンゼンスルホン酸、ｏ−トルエンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸又はドデシルベンゼンスルホン酸）；シクロアルカンスルホン酸（例えばカンファースルホン酸又はテトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、ペルクロレート、ヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフルオロアルセネート又はヘキサクロロアンチモネート）；などのアニオンを含む。特に適切な対アニオンは、ポリマー性カルボン酸又はスルホン酸（例えば、ポリスチレンスルホン酸（“ＰＳＳ”））のようなポリマー性アニオンである。そのようなポリマー性アニオンの分子量は、典型的には、約１，０００〜約２，０００，０００、そして一部の態様においては約２，０００〜約５００，０００の範囲である。
【００３７】
使用される場合、所与の層におけるそのような対イオン対置換ポリチオフェンの重量比は、典型的には、約０．５：１〜約５０：１、一部の態様においては約１：１〜約３０：１、そして一部の態様においては約２：１〜約２０：１である。上記重量比において引用されている置換ポリチオフェンの重量は、重合中に完全変換が起こると仮定して、使用されたモノマーの計量部分を指す。
【００３８】
分散液は、ポリマー層の接着性をさらに増強し、そしてまた分散液内の粒子の安定性を増大するために、一つ又は複数のバインダを含有することもできる。バインダは、有機的性質のもの、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチレート、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸アミド、ポリメタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸アミド、ポリアクリロニトリル、スチレン／アクリル酸エステル、酢酸ビニル／アクリル酸エステル及びエチレン／酢酸ビニルコポリマー、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリスチレン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、メラミンホルムアルデヒド樹脂、エポキシド樹脂、シリコーン樹脂又はセルロースなどでありうる。架橋剤も、バインダの接着能力を増強するために使用できる。そのような架橋剤は、例えば、メラミン化合物、マスクドイソシアネート又は官能性シラン、例えば３−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、テトラエトキシシラン及びテトラエトキシシラン加水分解物又は架橋可能ポリマー、例えばポリウレタン、ポリアクリレート又はポリオレフィンなどでありうる。分散液には、当該技術分野で公知の他の成分、例えば分散剤（例えば水）、界面活性物質などを含めることもできる。
【００３９】
所望であれば、一つ又は複数の上記適用工程は、所望のコーティング厚が達成されるまで繰り返されてよい。一部の態様においては、一時に比較的薄いコーティング層しか形成されない。コーティングの全標的厚は、一般的にキャパシタの所望の性質に応じて変動しうる。典型的には、得られた導電性ポリマーコーティングは、約０．２マイクロメートル〜約５０マイクロメートル、一部の態様においては約０．５マイクロメートル〜約２０マイクロメートル、そして一部の態様においては約１マイクロメートル〜約５マイクロメートルの厚さを有する。コーティングの厚さは、必ずしも陽極部分のあらゆる位置で同じでなくてもよいことは理解されるべきである。それでも、基板上のコーティングの平均厚は、一般的には上記範囲内に入る。
【００４０】
導電性ポリマー層はヒーリングされてもよい。ヒーリングは、導電性ポリマー層の適用ごとに行われても、又は全コーティングの適用後に行われてもよい。一部の態様においては、導電性ポリマーは、その部分を電解質溶液中に浸漬し、その後、溶液に定電圧を、電流が予め選択されたレベルに下がるまで印加することによってヒーリングできる。所望であれば、そのようなヒーリングは、多段階で達成することもできる。例えば、電解質溶液は、モノマー、触媒、及びドーパントのアルコール溶媒（例えばエタノール）中希薄溶液でありうる。コーティングは、様々な副産物、過剰の試薬などを除去するために所望であれば洗浄されてもよい。
【００４１】
Ｄ．追加の層
必須ではないが、外部ポリマーコーティングも陽極体に適用して固体電解質を覆うことができる。外部ポリマーコーティングは、一般的に、上で詳述したような予備重合導電性粒子の分散液から形成される一つ又は複数の層を含有する。外部コーティングは、キャパシタ本体のエッジ領域にさらに浸透して、誘電体への接着を増大できるので、より機械的に堅牢な部品が得られる結果、等価直列抵抗及び漏れ電流を低減できる。一般的に、陽極体内部への浸透というより、エッジの被覆度を改良することを意図しているので、外部コーティングに使用される粒子は、典型的には、固体電解質の何らかの任意の分散液に使用される粒子より大きいサイズを有する。例えば、外部ポリマーコーティングに使用される粒子の平均サイズの、固体電解質の何らかの分散液に使用される粒子の平均サイズに対する比率は、典型的には約１．５〜約３０、一部の態様においては約２〜約２０、そして一部の態様においては約５〜約１５である。例えば、外部コーティングの分散液に使用される粒子は、約５０ナノメートル〜約５００ナノメートル、一部の態様においては約８０ナノメートル〜約２５０ナノメートル、そして一部の態様においては約１００ナノメートル〜約２００ナノメートルの平均サイズを有しうる。
【００４２】
所望であれば、架橋剤も外部ポリマーコーティングに使用して、固体電解質への接着度を増強することができる。典型的には、架橋剤は外部コーティングに使用される分散液の適用前に適用される。適切な架橋剤は、例えば、Ｍｅｒｋｅｒらによる米国特許公開第２００７／００６４３７６号に記載されており、例えば、アミン（例えば、ジアミン、トリアミン、オリゴマーアミン、ポリアミンなど）；多価金属カチオン、例えば、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｃｅ又はＺｎの塩又は化合物、ホスホニウム化合物、スルホニウム化合物などを含む。特に適切な例は、例えば、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，４−ビス（アミノ−メチル）シクロヘキサン、エチレンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、１，７−ヘプタンジアミン、１，８−オクタンジアミン、１，９−ノナンジアミン、１，１０−デカンジアミン、１，１２−ドデカンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，４−ブタンジアミンなどのほか、それらの混合物を含む。
【００４３】
架橋剤は、典型的には、２５℃における測定でｐＨが１〜１０、一部の態様においては２〜７、一部の態様においては３〜６の溶液又は分散液から適用できる。酸性化合物を使用して、所望ｐＨレベルの達成に役立ててもよい。架橋剤用の溶媒又は分散剤の例は、水又は有機溶媒、例えばアルコール、ケトン、カルボン酸エステルなどを含む。架橋剤は、キャパシタ本体に任意の公知法、例えば、スピンコーティング、含浸、流延、滴下適用、スプレー適用、蒸着、スパッタリング、昇華、ナイフコーティング、塗装又は印刷、例えばインクジェット、スクリーン又はパッド印刷により適用できる。適用されたら、架橋剤はポリマー分散液の適用前に乾燥させることができる。この工程はその後、所望厚が達成されるまで繰り返されてよい。例えば、架橋剤及び分散液の層を含む全外部ポリマーコーティングの全厚は、約１マイクロメートル〜約５０マイクロメートル、一部の態様においては約２マイクロメートル〜約４０マイクロメートル、そして一部の態様においては約５マイクロメートル〜約２０マイクロメートルの範囲であろう。
【００４４】
所望であれば、キャパシタはその他の層も含有できる。例えば、誘電体と固体電解質との間に保護コーティング、例えば比較的絶縁性の樹脂材料（天然又は合成）から製造されたコーティングを形成してもよい。そのような材料は、約１０Ω・ｃｍより大、一部の態様においては約１００より大、一部の態様においては約１，０００Ω・ｃｍより大、一部の態様においては約１×１０５Ω・ｃｍより大、そして一部の態様においては約１×１０１０Ω・ｃｍより大の比抵抗(specific resistivity)を有しうる。本発明に利用できるいくつかの樹脂材料は、ポリウレタン、ポリスチレン、不飽和又は飽和脂肪酸のエステル（例えばグリセリド）などであるが、これらに限定されない。例えば、適切な脂肪酸のエステルは、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、エレオステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アロイリット酸(aleuritic acid)、シェロール酸(shellolic acid)などのエステルであるが、これらに限定されない。これら脂肪酸のエステルは、得られた皮膜を迅速に重合して安定な層にすることを可能にする“乾性油”を形成させるための比較的複雑な組合せに使用される場合に特に有用であることが分かっている。そのような乾性油は、モノ−、ジ−、及び／又はトリ−グリセリドを含みうる。これらはグリセロール主鎖と、それぞれ１、２、及び３個のエステル化された脂肪アシル残基を有する。例えば、使用できるいくつかの適切な乾性油は、オリーブ油、アマニ油、ヒマシ油、キリ油、大豆油、及びセラックなどであるが、これらに限定されない。これら及びその他の保護コーティング材料は、Ｆｉｆｅらによる米国特許第６，６７４，６３５号に、より詳細に記載されており、前記特許はあらゆる目的のためにその全文を引用によって本明細書に援用する。
【００４５】
所望であれば、部品には炭素層（例えばグラファイト）及び銀層をそれぞれ適用することもできる。銀コーティングは、例えば、キャパシタのためのはんだ付け可能導体、接触層、及び／又は集電荷体として機能でき、炭素コーティングは、銀コーティングと固体電解質との接触を制限できる。このようなコーティングは固体電解質の一部を覆っていても全部を覆っていてもよい。
【００４６】
II．陽極リードアセンブリ
上記のように、本発明の電解キャパシタは、少なくとも第一の陽極リードと、第二の陽極リードと、そしてキャリヤ線とを含みうる陽極アセンブリを含みうるが、任意の適切な数の陽極リード及びキャリヤ線を利用できることは理解されるべきである。第一の陽極リード、第二の陽極リード、及び任意の追加陽極リードは、多孔質陽極体内に埋め込まれた包埋部分と、その表面から縦方向に延びた外側部分とを有しうる。さらに、少なくとも１本のキャリヤ線は、多孔質陽極体内に埋め込まれておらず、第一の陽極リード、第二の陽極リード、及び任意の追加リードの外側部分に接続された第一の部分を有しうる。キャリヤ線の第二の部分は、焼結多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に遠くまで延びている。第一の陽極リード、第二の陽極リード、任意の追加陽極リード、キャリヤ線、及び任意の追加キャリヤ線は、タンタル、ニオブ、ニッケル、アルミニウム、ハフニウム、チタン、ステンレススチールなどのほか、それらの合金、酸化物、及び／又は窒化物などの任意の導電性材料から形成できる。一態様において、陽極リード及びキャリヤ線はタンタルでありうる。別の態様において、第一の陽極リード及び第二の陽極リードはタンタルでありうるが、キャリヤ線は、ステンレススチール、ニッケル又はその合金、銅又はその合金、真鍮（黄銅）、スズ入り黄銅、ニッケル・シルバー（洋銀）、青銅、リン青銅、白銅、カートリッジ黄銅、及び陽極リードアセンブリのコスト削減に役立ちうるそれらの任意の誘導体でよい。一つの特別な態様において、キャリヤ線は、ニッケル−鉄合金であるＮＩＬＯ（登録商標）から形成できる。
【００４７】
さらに、第一及び第二の陽極リードは、任意の所望の断面形状、例えば円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、台形、スタンダードオーバル形、レーストラックオーバル形など、又はそれらの組合せの形状を有しうる。一部の態様において、第一の陽極リード及び第二の陽極リードは円形でありうる。ここで、第一の陽極リード及び第二のリード（及び任意のその他の追加陽極リード）は、ｘ−方向にそれぞれ約２００マイクロメートル〜約８００マイクロメートル、例えば約３００マイクロメートル〜約７００マイクロメートル、例えば約４００マイクロメートル〜約６００マイクロメートルの範囲の幅又は直径Ｗ１及びＷ２（又はｚ−方向の高さ、図示せず）を有しうる。さらに、第一の陽極リードと第二の陽極リードの包埋部分は、ｘ−方向に間隙又は幅Ｗ３によって隔てることができる。その間隙Ｗ３は、約２５マイクロメートル〜約４００マイクロメートル、例えば約５０マイクロメートル〜約３００マイクロメートル、例えば約１００マイクロメートル〜約２５０マイクロメートルの範囲でありうる（図１〜５参照）。
【００４８】
他の態様において、第一の陽極リード、第二の陽極リード、及びキャリヤ線の長さの大部分は上記寸法を有する円形でありうるが、第一の陽極リードの包埋部分の一部及び／又は第二の陽極リードの包埋部分の一部（例えば、第一の陽極リード及び第二の陽極リードの端部）は、例えばクリンピング又はピンチング装置で、第一の陽極リードの包埋部分及び／又は第二の陽極リードの包埋部分の形状を偏平化、クリンピング、圧縮、又はそれ以外の方法で変更することにより、オーバル形又は長方形の形状を有していてもよい。その結果、偏平化、クリンピング、圧縮などされた部分は、ｘ−方向に、第一の陽極リードの包埋部分及び第二の陽極リードの包埋部分の残部より大きい厚さ又は直径を有しうる。そのような偏平化、クリンピング、圧縮などは、得られるキャパシタのＤＣＬを低減できる。さらに、必須ではないが、そのような偏平化、クリンピング、圧縮などは、偏平化、クリンピング、圧縮などされた第一の陽極リードの包埋部分と第二の陽極リードの包埋部分の一部が互いに接触して、偏平化、クリンピング、圧縮などされた部分の間に間隙が存在しないような程度まで実施することができる（図１１〜１７参照）。他の態様においては、第一の陽極リードの包埋部分と第二の陽極リードの包埋部分のそのように偏平化、クリンピング、圧縮などされた部分間に間隙が存在し、その間隙又は幅Ｗ３は、約０．５マイクロメートル〜約２００マイクロメートル、例えば約１マイクロメートル〜約１５０マイクロメートル、例えば約５マイクロメートル〜約１２５マイクロメートルの範囲になるように低減できる（図６〜１０参照）。
【００４９】
さらに、第一の陽極リードの外側部分の一部及び／又は第二の陽極リードの外側部分の一部も、第一の陽極リード及び第二の陽極リードをキャリヤ線に接続するために、第一の陽極リードの外側部分及び／又は第二の陽極リードの外側部分の形状を偏平化、クリンピング、圧縮、又はそれ以外の方法で変更することにより、オーバル形又は長方形の形状を有していてもよい。キャリヤ線の部分も、キャリヤ線を抵抗溶接、レーザー溶接、又は任意のその他の適切な方法によって第一の陽極リードの外側部分及び第二の陽極リードの外側部分に接続する場合、キャリヤ線の形状を偏平化、クリンピング、圧縮、又はそれ以外の方法で変更することにより、オーバル形又は長方形の形状を有していてもよい。
【００５０】
さらに、１本又は複数本のキャリヤ線は円形であり得、ｘ−方向に、約５０マイクロメートル〜約３００マイクロメートル、例えば約７５マイクロメートル〜約２５０マイクロメートル、例えば約１００マイクロメートル〜約２００マイクロメートルの範囲の幅又は直径Ｗ４（又はｚ−方向の高さ、図示せず）を有しうる。一般的に、得られるキャパシタのＥＳＲを低減するために、第一又は第二の陽極リードの幅／直径の、キャリヤ線の幅／直径に対する比率は、約１．１〜約５、例えば約１．２５〜約４、例えば約１．５〜約３の範囲でありうる。さらに、キャリヤ線の第一の部分の一部（例えば、第一の陽極リード、第二の陽極リード、及び任意の追加陽極リードの外側部分に接続される部分）は、抵抗溶接、レーザー溶接、又は任意のその他の適切な方法により陽極リードとキャリヤ線との間に接続を形成するため、偏平化、クリンピング、圧縮、又はそれ以外の方法で変更することができる。
【００５１】
上記陽極リード／キャリヤ線の配置の結果、第一の陽極リード、第二の陽極リード、及び任意の追加陽極リードの包埋部分と陽極体の粒子との間の結合は、第一の陽極リード、第二の陽極リード、及び任意の追加陽極リードの幅／直径が大きくなるために改良でき、低ＥＳＲがもたらされる。一方、キャリヤ線（１本又は複数本）は陽極リードの包埋部分より小さい幅／直径を有するので、陽極体を陽極終端に電気的に接続するのに要するエネルギーが著しく削減される。従って、太い直径の陽極リードと細い直径のキャリヤ線（１本又は複数本）の組合せは、得られるキャパシタのＥＳＲ及びＤＣＬを相乗的に低減できる。さらに、第一の陽極リード及び第二の陽極リードの外側部分は、第一の陽極リード及び第二の陽極リードの包埋部分と同じ又は大きい幅／直径を有しうるが、外側部分は、陽極体の表面からごく短い距離だけ延ばして、第一の陽極リード及び第二の陽極リードの外側部分の長さを最小化することができる。このことはＥＳＲの最小化につながりうる。例えば、第一の陽極リード及び第二の陽極リードの外側部分は、ｚ−方向に、約５０マイクロメートル〜約１２５０マイクロメートル、例えば約１００マイクロメートル〜約１０００マイクロメートル、例えば約２５０マイクロメートル〜約７５０マイクロメートルの長さＬ２を有しうる。他方、陽極終端と電気的接続を形成するために使用できるキャリヤ線（１本又は複数本）は、陽極リードより小さい直径でよい。これによってキャリヤ線（１本又は複数本）の内部抵抗が低減され、多孔質陽極体から延びた／多孔質陽極体の外側の陽極リードアセンブリのＥＳＲを最小化できる。
【００５２】
本発明が想定しているキャパシタの様々な態様を以下でさらに詳細に解説する。図１〜５に、第一の陽極リード、第二の陽極リード、及びキャリヤ線、又は第一の陽極リード、第二の陽極リード、第三の陽極リード、第一のキャリヤ線、及び第二のキャリヤ線を利用し、陽極リードの包埋部分が均一な直径を有する結果、陽極リードの包埋部分間に間隙が存在するキャパシタを示す。一方、図６〜１０には、第一の陽極リード、第二の陽極リード、及びキャリヤ線、又は第一の陽極リード、第二の陽極リード、第三の陽極リード、第一のキャリヤ線、及び第二のキャリヤ線を利用し、陽極リードの包埋部分が偏平化、クリンピング、圧縮などされた結果、図１〜５に存在する間隙より小さい間隙が陽極リードの包埋部分間に存在するキャパシタを示す。他方、図１１〜１７には、第一の陽極リード、第二の陽極リード、及びキャリヤ線、又は第一の陽極リード、第二の陽極リード、第三の陽極リード、第一のキャリヤ線、及び第二のキャリヤ線を利用し、陽極リードの包埋部分が偏平化、クリンピング、圧縮などされた結果、第一の陽極リード及び第二の陽極リードの偏平化、クリンピング、圧縮などされた部分が接触し、第二の陽極リード及び第三の陽極リードの偏平化、クリンピング、圧縮などされた部分も接触している（すなわち陽極リードの包埋部分の間に間隙が存在しない）キャパシタを示す。
【００５３】
まず、図１に目を向けると、多孔質陽極体３３、誘電体（図示せず）、陰極（図示せず）、第一の陽極リード５９、第二の陽極リード６２、及びキャリヤ線６５を含むキャパシタ素子を含むキャパシタ１００が示されている。第一の陽極リード５９は、多孔質陽極体３３内に埋め込まれた包埋部分６０と、多孔質陽極体３３から縦又はｚ−方向に延びた外側部分６１とを含み、第二の陽極リード６２は、多孔質陽極体３３内に埋め込まれた包埋部分６３と、多孔質陽極体３３から縦又はｚ−方向に延びた外側部分６４とを含む。第一の陽極リード５９の包埋部分６０は、一般的に均一な幅又は直径Ｗ１を有し、第二の陽極リード６２の包埋部分６３は、一般的に均一な幅又は直径Ｗ２を有する結果、間隙Ｗ３が第一の陽極リード５９の包埋部分６０と第二の陽極リード６２の包埋部分６３との間に存在する。第一の陽極リード５９の外側部分６１及び第二の陽極リード６２の外側部分６４は、キャリヤ線６５の第一の部分６６に接続され、キャリヤ線６５は幅Ｗ４を有し、多孔質陽極体３３から縦又はｚ−方向に遠くまで延びている。具体的には、キャリヤ線６５の第一の部分６６は、第一の陽極リード５９の外側部分６１と第二の陽極リード６２の外側部分６４との間に配置されている。さらに、必須ではないが、第一の陽極リード５９の外側部分６１、第二の陽極リード６２の外側部分６４、及びキャリヤ線６５の第一の部分６６は、接続を形成するために、抵抗溶接又は任意のその他の適切な方法により、偏平化、クリンピング、圧縮などされていてもよい。図１８を参照すると、その結果、第一の陽極リード５９の外側部分６１は偏平面３６を有することができ、第二の陽極リード６２の外側部分６４は偏平面３７を有することができ、キャリヤ線６５の第一の部分６６は偏平面３８を有することができる。ここで、キャリヤ線６５の第一の部分６６は、第一の陽極リード５９の外側部分６１と第二の陽極リード６２の外側部分６４との間に配置され、それらに接続されている。キャリヤ線６５は、スロット４３の位置で陽極終端３５の直立部分４２に電気的に接続され、陽極終端３５の直立部分４２を過ぎて延びる第二の部分６７も含む。ただし、キャリヤ線６５は、キャパシタをケーシング（図示せず）内部に組み込む前に、陽極終端３５の直立部分４２の位置でトリミングできる。陽極終端３５、陰極終端４４、及びケーシングの様々な特徴について、以下でさらに詳細に解説する。
【００５４】
別の態様においては、図２に示されているように、本発明は、図１のキャパシタ１００のようにキャリヤ線６５の第一の部分６６がスロット４３の位置で陽極終端３５の直立部分４２に電気的に接続されているのではなく、第一の陽極リード５９の外側部分６１及び第二の陽極リード６２の外側部分６４がそれぞれスロット４３ａ及び４３ｂの位置で陽極終端の直立部分４２に電気的に接続できるキャパシタ１０１を想定している。
【００５５】
図３を参照すると、さらなる態様において、多孔質陽極体３３、誘電体（図示せず）、陰極（図示せず）、第一の陽極リード５９、第二の陽極リード６２、第三の陽極リード７１、第一のキャリヤ線６５、及び第二のキャリヤ線６８を含むキャパシタ素子を含むキャパシタ１０２が示されている。第一の陽極リード５９は、多孔質陽極体３３内に埋め込まれた包埋部分６０と、多孔質陽極体３３から縦又はｚ−方向に延びた外側部分６１とを含み、第二の陽極リード６２は、多孔質陽極体３３内に埋め込まれた包埋部分６３と、多孔質陽極体３３から縦又はｚ−方向に延びた外側部分６４とを含み、そして第三の陽極リード７１は、多孔質陽極体３３内に埋め込まれた包埋部分７２と、多孔質陽極体３３から縦又はｚ−方向に延びた外側部分７３とを含む。第一の陽極リード５９の包埋部分６０は、一般的に均一な幅又は直径Ｗ１を有し、第二の陽極リード６２の包埋部分６３は、一般的に均一な幅又は直径Ｗ２を有する結果、間隙Ｗ３が第一の陽極リード５９の包埋部分６０と第二の陽極リード６２の包埋部分６３との間に存在する。さらに、第三の陽極リード７１の包埋部分７２は、一般的に均一な幅又は直径Ｗ６を有する結果、間隙Ｗ７が第二の陽極リード６２の包埋部分６３と第三の陽極リード７１の包埋部分７２との間に存在する。さらに、第一の陽極リード５９の外側部分６１及び第二の陽極リード６２の外側部分６４は、第一のキャリヤ線６５の第一の部分６６に接続され、第一のキャリヤ線６５は幅Ｗ４を有し、多孔質陽極体３３から縦又はｚ−方向に遠くまで延びている。具体的には、第一のキャリヤ線６５の第一の部分６６は、第一の陽極リード５９の外側部分６１と第二の陽極リード６２の外側部分６４との間に配置されている。さらに、第二の陽極リード６２の外側部分６４及び第三の陽極リード７１の外側部分７３は、第二のキャリヤ線６８の第一の部分６９に接続され、第二のキャリヤ線６８は幅Ｗ８を有し、多孔質陽極体３３から縦又はｚ−方向に遠くまで延びている。具体的には、第二のキャリヤ線６８の第一の部分６９は、第二の陽極リード６２の外側部分６４と第三の陽極リード７１の外側部分７３との間に配置されている。さらに、必須ではないが、第一の陽極リード５９の外側部分６１、第二の陽極リード６２の外側部分６４、第三の陽極リード７１の外側部分７３、第一のキャリヤ線６５の第一の部分６６及び第二のキャリヤ線６８の第一の部分６９は、接続を形成するために、抵抗溶接又は任意のその他の適切な方法により、偏平化、クリンピング、圧縮などされていてもよい。第一のキャリヤ線６５は、スロット４３ａの位置で陽極終端３５の直立部分４２に電気的に接続され、陽極終端３５の直立部分４２を過ぎて延びる第二の部分６７も含む。そして第二のキャリヤ線６８は、スロット４３ｂの位置で陽極終端３５の直立部分４２に電気的に接続され、直立部分４２ｂを過ぎて延びる第二の部分７０も含む。ただし、第一のキャリヤ線６５及び第二のキャリヤ線６８は、キャパシタをケーシング（図示せず）内部に組み込む前に、陽極終端３５の直立部分４２の位置でトリミングできる。Ｗ６、Ｗ７、及びＷ８の寸法は、上で解説したＷ１、Ｗ２、Ｗ３、及びＷ４の寸法と同じでありうることは理解されるはずである。
【００５６】
次に、さらに別の態様において、図４に示されているように、本発明は、キャリヤ線６５の第一の部分６６の配置以外は図１のキャパシタ１００と類似したキャパシタ１０３を想定している。図１のようにキャリヤ線６５の第一の部分６６が第一の陽極リード５９の外側部分６１と第二の陽極リード６２の外側部分６４との間に配置され、陽極体から縦又はｚ−方向に遠くまで延びているのではなく、図４では、キャパシタ１０３のキャリヤ線６５の第一の部分６６は、一般的に、縦又はｚ−方向に垂直に配置され、第一の陽極リード５９の外側部分６１の幅Ｗ１及び第二の陽極リード６２の外側部分６４の幅Ｗ３を横切って横又はｘ−方向に延びている。
【００５７】
さらに別の態様において、図５に示されているように、本発明は、第一のキャリヤ線６５及び第二のキャリヤ線６８を利用するのではなく、単一のキャリヤ線６５を利用して、３本の陽極リードと陽極終端３５の直立部分４２との間に接続を形成している以外は図３のキャパシタ１０２と類似したキャパシタ１０４を想定している。単一のキャリヤ線６５を利用して、第一の陽極リード５９の外側部分６１、第二の陽極リード６２の外側部分６４、及び第三の陽極リード７１の外側部分７３を接続するために、キャリヤ線６５の第一の部分６６は、一般的に、縦又はｚ−方向に垂直に配置され、第一の陽極リード５９の外側部分６１の幅Ｗ１、第二の陽極リード６２の外側部分６４の幅Ｗ３、及び第三の陽極リード７１の外側部分７３の幅Ｗ６を横切って横又はｘ−方向に延びている。キャリヤ線６５の第二の部分６７は、次に、スロット４３の位置で陽極終端３５の直立部分４２に接続される。
【００５８】
次に、図６〜１０を参照すると、キャパシタ１０５、１０６、１０７、１０８、及び１０９が示されている。これは、それぞれ、キャパシタ１００、１０１、１０２、１０３、及び１０４と類似しているが、下記の点で異なる。すなわち、陽極リードの包埋部分が偏平化、クリンピング、圧縮、又は別の方法で変更されて、偏平化、クリンピング、圧縮などされた部分が、ｘ−方向に、第一の陽極リード、第二の陽極リード、及び第三の陽極リードの包埋部分の残部より大きい厚さ又は直径を有しうる結果、図１〜５の間隙Ｗ３及びＷ７と比べて、第一の陽極リード５９及び第二の陽極リード６２のそれぞれ偏平化、クリンピング、圧縮などされた包埋部分８０及び８１間の間隙Ｗ３ならびに第二の陽極リード６２及び第三の陽極リード７１のそれぞれ偏平化、クリンピング、圧縮などされた包埋部分８１及び８２間の間隙Ｗ７が狭くなっている。さらに、第一の陽極リード５９の包埋部分８０、第二の陽極リード６２の包埋部分８１、及び第三の陽極リード７１の包埋部分８２の偏平化、クリンピング、圧縮などの結果、第一の陽極リード５９の偏平化包埋部分８０、第二の陽極リード６２の偏平化包埋部分８１、及び第三の陽極リード７１の偏平化包埋部分８２は、それぞれ、第一の陽極リード５９、第二の陽極リード６２、及び第三の陽極リード７１のそれぞれの包埋部分６０、６３、及び７２の幅Ｗ１、Ｗ２、及びＷ６と比べて増大した幅Ｗ９、Ｗ１０、及びＷ１１を有しうる。
【００５９】
図１１〜１５に目を向けると、キャパシタ１１０、１１１、１１２、１１３、及び１１４が示されている。これは、それぞれ、キャパシタ１００、１０１、１０２、１０３、及び１０４と類似しているが、下記の点で異なる。すなわち、陽極リードの包埋部分が偏平化、クリンピング、圧縮、又は別の方法で変更されて、偏平化、クリンピング、圧縮などされた部分が、ｘ−方向に、第一の陽極リード、第二の陽極リード、及び第三の陽極リードの包埋部分の残部より大きい厚さ又は直径を有しうる結果、第一の陽極リード５９及び第二の陽極リード６２のそれぞれ偏平化、クリンピング、圧縮などされた包埋部分８０及び８１間に間隙が存在せず、そして第二の陽極リード６２及び第三の陽極リード７１のそれぞれ偏平化、クリンピング、圧縮などされた包埋部分８１及び８２間にも間隙が存在せず、そして第一の陽極リード５９及び第二の陽極リード６２の包埋部分８０及び８１は接触及び接続され、第二の陽極リード６２及び第三の陽極リード７１の包埋部分８１及び８２は接触及び接続されている。さらに、第一の陽極リード５９の包埋部分８０、第二の陽極リード６２の包埋部分８１、及び第三の陽極リード７１の包埋部分８２の偏平化、クリンピング、圧縮などの結果、第一の陽極リード５９の偏平化包埋部分８０、第二の陽極リード６２の偏平化包埋部分８１、及び第三の陽極リード７１の偏平化包埋部分８２は、それぞれ、第一の陽極リード５９、第二の陽極リード６２、及び第三の陽極リード７１のそれぞれの包埋部分６０、６３、及び７２の幅Ｗ１、Ｗ２、及びＷ６と比べて増大した幅Ｗ９、Ｗ１０、及びＷ１１を有しうる。
【００６０】
次に、図１６〜１７にそれぞれ図１４〜１５の陽極リードの代替の配置を示す。例えば、図１６では、図１４のように第一の陽極リード５９の偏平化包埋部分８０及び第二の陽極リード６２の偏平化包埋部分８１を、偏平化包埋部分８０及び８１の幅Ｗ９及びＷ１０が横又はｘ−方向に増大するように抵抗溶接（ＲＷ）及び／又はレーザー溶接（ＬＷ）する代わりに、抵抗溶接又はレーザー溶接を、偏平化包埋部分８０及び８１の幅Ｗ９及びＷ１０が減少し、包埋部分８０及び８１の高さＨ２及びＨ３が増大するように実施している。同様に、図１７では、図１５のように第一の陽極リード５９の偏平化包埋部分８０、第二の陽極リード６２の偏平化包埋部分８１、及び第三の陽極リード７１の偏平化包埋部分８２を、偏平化包埋部分８０、８１、及び８２の幅Ｗ９、Ｗ１０、及びＷ１１が横又はｘ−方向に増大するように抵抗溶接（ＲＷ）及び／又はレーザー溶接（ＬＷ）する代わりに、抵抗溶接又はレーザー溶接を、包埋部分８０、８１、及び８２の幅Ｗ９、Ｗ１０、及びＷ１１が減少し、包埋部分８０、８１、及び８２の高さＨ２、Ｈ３、及びＨ４が増大するように実施している。
【００６１】
本発明のキャパシタが形成される特定の設計又は様式に関わらず、それは当該技術分野で周知の通り、終端に接続できる。例えば、陽極終端及び陰極終端は、それぞれ第二の陽極リード及び陰極に電気的に接続できる。終端の具体的構造は当該技術分野で周知の通り変動しうる。必須ではないが、図１〜１７に示されているように、例えば、本発明のキャパシタは、陰極終端４４及び陽極終端３５を含むリードフレーム４０を含みうる。陰極終端４４は、キャパシタ素子の下面７７と電気的に接触している平面部分４５と、平面部分４５に実質的に垂直に配置され、キャパシタ素子の後面７５と電気的に接触している直立部分４６とを含有しうる。キャパシタ素子を陰極終端に接合するためには、当該技術分野で公知の通り導電接着剤が使用できる。導電接着剤は、例えば、樹脂組成物内に含有された導電性金属粒子を含みうる。金属粒子は、銀、銅、金、白金、ニッケル、亜鉛、ビスマスなどでありうる。樹脂組成物は、熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂）、硬化剤（例えば酸無水物）、及びカップリング剤（例えばシランカップリング剤）を含みうる。適切な導電接着剤は、Ｏｓａｋｏらによる米国特許出願公開第２００６／００３８３０４号（引用によってその全文をあらゆる目的のために本明細書に援用する）に記載されている。
【００６２】
再度、図１〜１７を参照する。必須ではないが、陽極終端３５も同様に平面部分４１と直立部分４２を含有しうる。直立部分４２は、本発明の第一のキャリヤ線６５の第二の部分６７を保持する領域を含有しうる。例えば、該領域は、第一のキャリヤ線６５の第二の部分６７を受容するためのスロット４３を有しうる。さらに、２本のキャリヤ線が利用される場合、陽極終端３５の直立部分４２は、第一のキャリヤ線６５の第二の部分６７を保持する領域と、第二のキャリヤ線６８の第二の部分７０を保持する領域とを含有できる。具体的には、該領域は、第一のキャリヤ線６５の第二の部分６７を受容するためのスロット４３ａと、第二のキャリヤ線６８の第二の部分７０を受容するためのスロット４３ｂを有しうる。スロット（一つ又は複数）は任意の所望形状を有することができ、陽極終端３５の位置で第二の陽極リード７０の第二の部分７２の表面接触及び機械的安定性をさらに増強するために、Ｕ字形、Ｖ字形、円形、楕円形、オーバル形、長方形、正方形、階段形などであってよい。例えば、スロット４３及び４３ａの形状(geometry)は、第一のキャリヤ線６５の第二の部分６７の形状に適合し、スロット４３ｂの形状は、第二のキャリヤ線６８の第二の部分７０の形状に適合しうる。第一のキャリヤ線６５及び第二のキャリヤ線６８の第二の部分６７及び７０は、任意の適切な技術、例えばレーザー溶接、抵抗溶接、又は導電接着剤の使用などによって、陽極終端３５に電気的に接続できる。
【００６３】
使用される特定の溶接技術に関わらず、十分な溶接を形成するために必要なエネルギー量は、より直径の大きい陽極リードを陽極終端に直接接続する場合に必要とされるエネルギー量と比べた場合、削減される。従って、より小径のキャリヤ線（１本又は複数本）を利用して陽極終端への直接接続として機能させることにより、キャリヤ線（１本又は複数本）の厚さ／高さ又は直径が縮小したために、陽極終端との電気的接続を形成するための溶接工程をより効率的かつ費用効果的な様式で実施できながらも、なお多孔質陽極体に比較的厚い陽極リードを埋め込むことの利益を実現することができる（すなわち、多孔質陽極体との接触が改良されてＥＳＲが低減する）。さらに、キャリヤ線の内部抵抗の減少もＥＳＲをさらに低減できる。
【００６４】
さらに、上記のようにキャパシタ素子が形成され、終端に接続されたら、そしてまたキャリヤ線の過剰の長さ（ある場合）がトリミングされたら、キャパシタ素子及び陽極リードアセンブリを樹脂ケーシング内に封入し、次いでシリカ又は任意のその他の公知封入材料を充填することができる。ケースの幅及び長さは意図する用途に応じて変動しうる。しかしながら、ケーシングの全厚は、得られるアセンブリが薄型製品（例えば“ＩＣカード”）に容易に組み込めるように、典型的には小さい。例えば、ケーシングの厚さは、約５ミリメートル以下、一部の態様においては約０．４ミリメートル〜約４ミリメートル、そして一部の態様においては約０．６ミリメートル〜約３ミリメートルの範囲でありうる。適切なケーシングは、例えば、“Ａ”、“Ｂ”、“Ｈ”、又は“Ｔ”ケース（ＡＶＸ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社）を含みうる。封入後、各陽極終端及び陰極終端の露出部分は、エージング、スクリーニング、及びトリミングできる。所望であれば、露出部分は、ケーシングの外側に沿って２回折り曲げてもよい（例えば、およそ９０°の角度で）。
【００６５】
本開示の結果、下記の試験手順による判定の通り、優れた電気的性質を示すキャパシタが形成できる。例えば、本発明のキャパシタは、周波数１００ｋＨｚ及び温度２３℃±２℃での測定で、例えば約３００ミリオーム（ｍΩ）以下、一部の態様においては約１００ｍΩ以下、一部の態様においては約０．０１ｍΩ〜約５０ｍΩ、そして一部の態様においては約０．１ｍΩ〜約２０ｍΩという極めて低いＥＳＲを示すことができる。さらに、漏れ電流（一般的には一つの導体から隣接する導体へ絶縁体を通って流れる電流のこと）も比較的低レベルに維持できる。例えば、本発明のキャパシタの正規化漏れ電流の数値は、一部の態様においては約０．１μＡ／μＦ＊Ｖ未満、一部の態様においては約０．０１μＡ／μＦ＊Ｖ未満、そして一部の態様においては約０．００１μＡ／μＦ＊Ｖ未満である。ここで、μＡはマイクロアンペアであり、μＦ＊Ｖはキャパシタンスと定格電圧の積である。
【実施例】
【００６６】
試験手順
等価直列抵抗（“ＥＳＲ”）
ＥＳＲは、一般的に、キャパシタが電子回路内で充電及び放電する際に抵抗器のように振る舞う程度のことを言い、通常、キャパシタと直列の抵抗として表される。ＥＳＲは、典型的には、Ｋｅｌｖｉｎリードを備えたＫｅｉｔｈｌｅｙ  ３３３０  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  ＬＣＺメーターを用い、２．２ボルトのＤＣバイアス及び０．５ボルトのピーク-ピーク正弦波信号、動作周波数１００ｋＨｚ、温度２３℃±２℃で測定される。
【００６７】
キャパシタンス（“Ｃａｐ”）
キャパシタンスは、Ｋｅｌｖｉｎリードを備えたＫｅｉｔｈｌｅｙ  ３３３０  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  ＬＣＺメーターを用い、２．２ボルトのＤＣバイアス及び０．５ボルトのピーク-ピーク正弦波信号で測定された。動作周波数は１２０Ｈｚ、温度は２３℃±２℃であった。
【００６８】
誘電正接
誘電正接は、Ｋｅｌｖｉｎリードを備えたＫｅｉｔｈｌｅｙ  ３３３０  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  ＬＣＺメーターを用い、２．２ボルトのＤＣバイアス及び０．５ボルトのピーク-ピーク正弦波信号で測定された。動作周波数は１２０Ｈｚ、温度は２３℃±２℃であった。
【００６９】
漏れ電流
漏れ電流（“ＤＣＬ”）は、漏れ電流を測定する漏洩試験セットを用い、２３℃±２℃の温度及び定格電圧で、最低６０秒後に測定された。
【００７０】
レーザー溶接
レーザー溶接は、Ｔｒｕｍｐｆ  Ｎｄ：ＹａＧ  ＨＡＡＳレーザー（１，０６４ナノメートル前後の波長の近ＩＲ光を放出する）を用いて実施した。溶接のエネルギーは、一般的に、陽極リードをリードフレームの陽極終端部品に接合するために必要なレーザーエネルギー量のことである。溶接のエネルギーはジュールで測定された。
【００７１】
実施例１
７０，０００μＦＶ／ｇのタンタルパウダーをプレスしてペレットにし、長さ１．８ｍｍ、幅２．４ｍｍ、及び厚さ１．２ｍｍを有する多孔質体を形成した。タンタルパウダーをタンタルデバイス自動成形機のホッパーに装填し、直径０．５０ｍｍの２本のタンタル線と共に自動的に成形し、６．８ｇ／ｃｍ３の密度にまでプレスして、多孔質体を製造した。多孔質体へのタンタル線の針入度は陽極の長さの７０％であった。この成形体を減圧下１３００℃で放置し、焼結体を得た。
【００７２】
タンタル線を偏平化し、次いで図１８に示されているように、直径０．１９ｍｍのキャリヤタンタル線をタンタル線の間に抵抗溶接法により溶接した。その後、キャリヤ線（例えば直径０．１９ｍｍのタンタル線）を補助的なステンレススチール片に溶接した。
【００７３】
タンタル陽極を０．１％リン酸の液体電解質中１４Ｖで陽極酸化し、１２０Ｈｚで１５０μＦのキャパシタを製造した。次に、陽極を鉄（III）トルエンスルホネート（ＣｌｅｖｉｏｓＴＭ  Ｃ，Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ社）のブタノール溶液中に５分間、次いで３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＣｌｅｖｉｏｓＴＭ  Ｍ，Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ社）中に１分間浸漬することにより、導電性ポリマーコーティングを形成させた。４５分間の重合後、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）の薄層が誘電体の表面に形成された。陽極をメタノール中で洗浄して反応副産物を除去し、液体電解質中で陽極酸化し、そしてメタノール中で再度洗浄した。この工程を１２回繰り返した。この部品を次にグラファイト分散液中に浸漬し、乾燥させた。最後に、該部品を銀分散液中に浸漬し、乾燥させた。仕上げた部品は、従来のアセンブリ技術により完成させた。アセンブリ工程の仕上げとして銅ベースのリードフレームを使用した。キャパシタ素子を陰極終端に接合したら、レーザー溶接工程を用いて陽極リード線を陽極終端に接合した。次に、リードフレームを封入エポキシ樹脂で密閉した。このようにして、１５０μＦ／６．３Ｖキャパシタの多数の部品（２５０）を製造した。
【００７４】
比較例２
実施例１に記載のようにしてキャパシタを形成したが、ここでは直径０．５０ｍｍの単一のリード線のみを利用し、そのリード線はレーザー溶接工程でリード線を陽極終端に接合する前に切り取った。このようにして多数の部品（２５０）を製造した。
【００７５】
比較例３
実施例１に記載のようにしてキャパシタを形成したが、ここでは直径０．１９ｍｍの単一のリード線のみを利用した。このようにして多数の部品（２５０）を製造した。
【００７６】
以下の表１に、上記例の特徴、すなわち、完成キャパシタのタンタル線の直径、レーザー溶接の設定、メジアンＤＣＬ、メジアンキャパシタンス、メジアン誘電正接、及びメジアンＥＳＲをまとめた。
【００７７】
【表１】
0006716385.tif 000006
【００７８】
当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明のこれら及びその他の修正及び変形を実施できるであろう。さらに、様々な態様の側面は、全体的にも又は部分的にも交換できることも理解されるはずである。さらに、当業者であれば、以上の記載は単なる例であって、当該添付の特許請求の範囲においてさらに記載される本発明を制限することを意図したものでないことも分かるであろう。
本発明は以下の実施態様を含む。
（１）固体電解キャパシタであって、
キャパシタ素子と（キャパシタ素子は、焼結多孔質陽極体と；焼結多孔質陽極体を覆う誘電体層と；そして誘電体層を覆い、固体電解質を含む陰極とを含む）；
第一の陽極リードと（第一の陽極リードは、焼結多孔質陽極体内に配置された包埋部分と、焼結多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に延びた外側部分とを有する）；
第二の陽極リードと（第二の陽極リードは、焼結多孔質陽極体内に配置された包埋部分と、焼結多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に延びた外側部分とを有する）；
キャリヤ線と（キャリヤ線は、焼結多孔質陽極体の外側に配置され、キャリヤ線の第一の部分は、第一の陽極リードの外側部分と第二の陽極リードの外側部分に接続され、さらにキャリヤ線の第二の部分は、焼結多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に遠くまで延びている）
を含む固体電解キャパシタ。
（２）キャリヤ線の第二の部分が、第一の陽極リードの直径及び第二の陽極リードの直径より小さい直径を有している、（１）に記載の固体電解キャパシタ。
（３）第一の陽極リード又は第二の陽極リードのいずれかの直径の、キャリヤ線の直径に対する比率が約１．１〜約５の範囲である、（２）に記載の固体電解キャパシタ。
（４）キャリヤ線が約５０マイクロメートル〜約３００マイクロメートルの範囲の直径を有する、（２）に記載の固体電解キャパシタ。
（５）第一の陽極リード及び第二の陽極リードが、それぞれ約２００マイクロメートル〜約８００マイクロメートルの範囲の直径を有する、（２）に記載の固体電解キャパシタ。
（６）第一の陽極リード、第二の陽極リード、及びキャリヤ線がタンタルを含む、（１）に記載の固体電解キャパシタ。
（７）第一の陽極リードの包埋部分の少なくとも一部及び第二の陽極リードの包埋部分の一部が接続されている、（１）に記載の固体電解キャパシタ。
（８）第一の陽極リードの包埋部分の一部、第二の陽極リードの包埋部分の一部、又はその両方が、偏平化、クリンピング、又は圧縮されている、（１）に記載の固体電解キャパシタ。
（９）キャリヤ線の第一の部分が、焼結多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に遠くまで延び、さらにキャリヤ線の第一の部分は第一の陽極リードの外側部分と第二の陽極リードの外側部分との間に配置されている、（１）に記載の固体電解キャパシタ。
（１０）キャリヤ線の第一の部分が、第一の陽極リードの外側部分及び第二の陽極リードの外側部分を横切って、第一の陽極リードの外側部分及び第二の陽極リードの外側部分が縦に延びているｘ−方向に垂直なｚ−方向に延びている、（１）に記載の固体電解キャパシタ。
（１１）第一の陽極リードの外側部分及び第二の陽極リードの外側部分が、キャリヤ線の第一の部分に、抵抗溶接、レーザー溶接、又はそれらの組合せによって接続されている、（１）に記載の固体電解キャパシタ。
（１２）陽極終端をさらに含み、キャリヤ線の第二の部分がその陽極終端に接続されている、（１）に記載の固体電解キャパシタ。
（１３）キャリヤ線の第二の部分が陽極終端の直立部分に接続されている、（１２）に記載の固体電解キャパシタ。
（１４）陰極に電気的に接続されている陰極終端をさらに含む、（１）に記載の固体電解キャパシタ。
（１５）陽極体が、タンタル、その導電性酸化物、又はその導電性窒化物を含むパウダーから形成される、（１）に記載の固体電解キャパシタ。
（１６）固体電解質が導電性ポリマーを含む、（１）に記載の固体電解キャパシタ。
（１７）固体電解キャパシタの形成法であって、該方法は、
第一の陽極リードと第二の陽極リードをバルブ金属組成物から形成されたパウダー内に配置し（ここで、第一の陽極リードは、多孔質陽極体内に配置された包埋部分と、多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に延びた外側部分とを含み、そして第二の陽極リードは、多孔質陽極体内に配置された包埋部分と、多孔質陽極体の表面から縦方向に延びた外側部分とを有する）；
第一の陽極リードの包埋部分と第二の陽極リードの包埋部分の周囲にパウダーを圧縮し；
圧縮パウダーを焼結して焼結多孔質陽極体を形成し；
キャリヤ線を焼結多孔質陽極体の外側に配置し（ここで、キャリヤ線は第一の部分と第二の部分を有する）；
キャリヤ線の第一の部分を第一の陽極リード及び第二の陽極リードに接続し；そして
キャリヤ線の第二の部分を陽極終端に接続してキャリヤ線の第二の部分と陽極終端との間に電気的接続を形成する（さらに、ここで、キャリヤ線の第二の部分は焼結多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に遠くまで延びている）
ことを含む方法。
（１８）キャリヤ線の第二の部分が、第一の陽極リードの直径及び第二の陽極リードの直径より小さい直径を有し、第一の陽極リード又は第二の陽極リードのいずれかの直径の、キャリヤ線の直径に対する比率が約１．１〜約５の範囲である、（１７）に記載の方法。
（１９）第一の陽極リードの包埋部分の少なくとも一部を第二の陽極リードの包埋部分の一部に接続することをさらに含む、（１７）に記載の方法。
（２０）第一の陽極リードの包埋部分の一部、第二の陽極リードの包埋部分の一部、又はその両方を、偏平化、クリンピング、又は圧縮することをさらに含む、（１７）に記載の方法。
（２１）キャリヤ線の第一の部分を第一の陽極リードの外側部分と第二の陽極リードの外側部分との間に配置し、キャリヤ線の第一の部分は焼結多孔質陽極体の表面からｘ−方向に縦に遠くまで延びている、（１７）に記載の方法。
（２２）キャリヤ線の第一の部分を、第一の陽極リードの外側部分と第二の陽極リードの外側部分を横切って、第一の陽極リードの外側部分及び第二の陽極リードの外側部分が縦に延びているｘ−方向に垂直なｚ−方向に配置することをさらに含む、（１７）に記載の方法。
（２３）さらに、
焼結多孔質陽極体を陽極酸化して誘電体層を形成し；そして
固体電解質を陽極酸化された焼結多孔質陽極体に適用して陰極を形成し；
陰極と陰極終端との間に電気的接続を形成し；そして
キャパシタを、少なくとも陽極終端の一部及び陰極終端の一部を露出させたまま成形材料で封入する
ことを含む、（１７）に記載の方法。
【符号の説明】
【００７９】
３３  多孔質陽極体
３５  陽極終端
３６  第一の陽極リードの外側部分の偏平面
３７  第二の陽極リードの外側部分の偏平面
３８  キャリヤ線の第一の部分の偏平面
４０  リードフレーム
４１  陽極終端の平面部分
４２  陽極終端の直立部分
４３  スロット
４３ａ  スロット
４３ｂ  スロット
４４  陰極終端
４５  陰極終端の平面部分
４６  陰極終端の直立部分
５９  第一の陽極リード
６０  第一の陽極リードの包埋部分
６１  第一の陽極リードの外側部分
６２  第二の陽極リード
６３  第二の陽極リードの包埋部分
６４  第二の陽極リードの外側部分
６５  キャリヤ線
６６  キャリヤ線の第一の部分
６７  キャリヤ線の第二の部分
６８  第二のキャリヤ線
６９  第二のキャリヤ線の第一の部分
７０  第二のキャリヤ線の第二の部分
７１  第三の陽極リード
７２  第三の陽極リードの包埋部分
７３  第三の陽極リードの外側部分
７４  前面
７５  後面
７６  上面
７７  下面
７８  第一の側面
７９  第二の側面
８０  第一の陽極リードの偏平化などされた包埋部分
８１  第二の陽極リードの偏平化などされた包埋部分
８２  第三の陽極リードの偏平化などされた包埋部分
１００  キャパシタ
１０１  キャパシタ
１０２  キャパシタ
１０３  キャパシタ
１０４  キャパシタ
１０５  キャパシタ
１０６  キャパシタ
１０７  キャパシタ
１０８  キャパシタ
１０９  キャパシタ
１１０  キャパシタ
１１１  キャパシタ
１１２  キャパシタ
１１３  キャパシタ
１１４  キャパシタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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