(57)【要約】本発明の固体電解コンデンサは、多孔質焼結体である陽極体と、前記多孔質焼結体の表面に形成された誘電体層と、前記誘電体層の表面に配置された絶縁材と、前記絶縁材の表面に形成された固体電解質層と、を有し、少なくとも一つの角部を有するコンデンサ素子を備え、前記コンデンサ素子の前記角部に、前記コンデンサ素子の中心部よりも多くの前記絶縁材が配置されている。
2017163724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質焼結体である陽極体と、
前記多孔質焼結体の表面に形成された誘電体層と、
前記誘電体層の表面に配置された絶縁材と、
前記絶縁材の表面に形成された固体電解質層と、
を有し、少なくとも一つの角部を有するコンデンサ素子を備え、
前記コンデンサ素子の前記角部に、前記コンデンサ素子の中心部よりも多くの前記絶縁材が配置されている、
固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記角部に含まれる前記絶縁材の単位体積当たりの質量Ｗｖｉと、前記中心部に含まれる前記絶縁材の単位体積当たりの質量Ｗｃｉとの比：Ｗｖｉ／Ｗｃｉが、５０〜１０００である、
請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記コンデンサ素子の前記中心部に、前記コンデンサ素子の前記角部よりも多くの前記固体電解質層が形成されている、
請求項１または２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
多孔質焼結体である陽極体と、
前記多孔質焼結体の表面に形成された誘電体層と、
前記誘電体層の表面に配置されたシラン化合物と、
前記シラン化合物の表面に形成された固体電解質層と、
を有し、少なくとも一つの角部を有するコンデンサ素子を備え、
前記コンデンサ素子の前記角部に、前記コンデンサ素子の中心部よりも多くの前記シラン化合物が配置されている、
固体電解コンデンサ。
【請求項５】
前記シラン化合物が、シランカップリング剤の加水分解反応物である、
請求項４に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
前記角部に含まれる前記シラン化合物の単位体積当たりの質量Ｗｖｉと、前記中心部に含まれる前記シラン化合物の単位体積当たりの質量Ｗｃｉとの比：Ｗｖｉ／Ｗｃｉが、５０〜１０００である、
請求項４または５に記載の固体電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、固体電解コンデンサに関し、特に、漏れ電流の低減に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化および軽量化に伴って、小型かつ大容量の高周波用コンデンサが求められている。このようなコンデンサとして、等価直列抵抗（ＥＳＲ）が小さく、周波数特性に優れている固体電解コンデンサの開発が進められている。固体電解コンデンサは、陽極体と、陽極体の表面に形成された誘電体層と、誘電体層の表面に形成された固体電解質層とを具備する。陽極体としては、弁作用金属の粉末を焼結した多孔質焼結体が用いられる。【０００３】
誘電体層は、例えば、多孔質焼結体を化成することにより形成される。多孔質焼結体の特に角部は、外部からの応力やストレスにより損傷し易い。そのため、多孔質焼結体を化成して形成される誘電体層もまた、損傷し易い。誘電体層が損傷すると、漏れ電流が増大する。そこで、特許文献１では、立方体である焼結体の角部あるいは角部を含む稜線の外側に、絶縁性樹脂からなる凸部を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４９２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の方法では、焼結体の角部または稜線の外側に凸部が形成されるため、固体電解コンデンサにおいて、容量に寄与しない部分の割合が増加する。そのため、固体電解コンデンサの容量密度が小さくなる。また、特許文献１では、凸部を形成した後、化成処理を行っているため、多孔質焼結体と誘電体層との密着性が低下し易い。多孔質焼結体と誘電体層との間に固体電解質が入り込むと、漏れ電流が発生する原因になる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の固体電解コンデンサは、多孔質焼結体である陽極体と、前記多孔質焼結体の表面に形成された誘電体層と、前記誘電体層の表面に配置された絶縁材と、前記絶縁材の表面に形成された固体電解質層と、を有し、少なくとも一つの角部を有するコンデンサ素子を備え、前記コンデンサ素子の前記角部に、前記コンデンサ素子の中心部よりも多くの前記絶縁材が配置されている。【０００７】
また、本開示の他の固体電解コンデンサは、多孔質焼結体である陽極体と、前記多孔質焼結体の表面に形成された誘電体層と、前記誘電体層の表面に配置されたシラン化合物と、前記絶縁材の表面に形成された固体電解質層と、を有し、少なくとも一つの角部を有するコンデンサ素子を備え、前記コンデンサ素子の前記角部に、前記コンデンサ素子の中心部よりも多くの前記シラン化合物が配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、固体電解コンデンサの容量を維持しながら、漏れ電流を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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。
【図２】角部および中心部を含む断面Ｐで切断したコンデンサ素子を示す斜視図である。
【図３】絶縁材あるいはシラン化合物が、コンデンサ素子の角部に偏在する様子を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の一実施形態に係る固体電解コンデンサについて、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る固体電解コンデンサ２０の断面模式図である。
【００１１】
＜固体電解コンデンサ＞
固体電解コンデンサ２０は、コンデンサ素子１０と、コンデンサ素子１０を封止する外装体１１と、外装体１１の外部にそれぞれ露出する陽極端子７および陰極端子９と、を備える。コンデンサ素子１０は、多孔質焼結体である陽極体１と、陽極リード２と、陽極体１の表面に形成された誘電体層３と、誘電体層の表面に配置された絶縁材あるいはシラン化合物（以下、併せて保護材４と称す）と、保護材４の表面に形成された固体電解質層５と、を有する。コンデンサ素子１０は、さらに、固体電解質層５の表面を覆う陰極層６を有している。また、コンデンサ素子１０は、少なくとも一つの角部を有している。ここで、角部とは、コンデンサ素子１０の外形または陽極体１の外形を構成する、少なくとも３本の稜線が交わって形成される頂点を含む部分である。
【００１２】
陽極リード２の一端を含む埋設部２ａは、陽極体１の一面から陽極体１の内部に埋設されている。陽極リード２の他端を含む延出部２ｂは、外装体１１で封止されている陽極端子７の接続部７ａと、溶接等により電気的に接続されている。一方、陰極層６は、外装体１１で封止されている陰極端子９の接続部９ａと、導電性接着材８（例えば熱硬化性樹脂と金属粒子との混合物）を介して、電気的に接続されている。陽極端子７の露出部７ｂおよび陰極端子９の露出部９ｂは、それぞれ外装体１１の異なる側面から引き出され、一方の主要平坦面（図１では下面）まで露出状態で延在している。この平坦面における各端子の露出箇所は、固体電解コンデンサ２０を搭載すべき基板（図示せず）との半田接続等に用いられる。
【００１３】
（陽極体）
陽極体１は、弁作用金属の粉末または弁作用金属を含む合金の粉末を焼結して得られる多孔質焼結体であり、少なくとも一つの角部を有している。そのため、コンデンサ素子１０には、少なくとも一つの角部が形成される。陽極体１は、弁作用金属の粉末等を例えば六面体に加圧成形し、焼結することにより作製される。このとき、埋設部２ａを上記六面体に埋め込んだ状態で、加圧成形および焼結することにより、陽極体１の一面から、延出部２ｂが植立するように引き出すことができる。なお、図１では、矩形の断面を備える陽極体１を図示しているが、陽極体の形状はこれに限定されず、少なくとも一つの角部を有していればよい。
【００１４】
陽極体１を構成する材料としては、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）等の弁作用金属を、１種または２種以上組み合わせて用いることができる。弁作用金属の酸化物は、誘電率が高いため、陽極部材の構成材料として適している。なお、上記材料は、２種以上の金属からなる合金であってもよい。弁作用金属の合金は、弁作用金属を主成分とし、弁作用金属を５０原子％以上含むことが好ましい。
【００１５】
弁作用金属の粉末の一次粒子の平均粒径Ｄ５０は、例えば０．０５μｍ〜０．５μｍであることが好ましい。ここで、平均粒径Ｄ５０は、レーザー回折式の粒度分布測定装置により求められる体積粒度分布におけるメディアン径である（以下、同じ）。
【００１６】
（陽極リード）
陽極リード２は、例えば、導電性を有するワイヤーから構成されている。陽極リード２を構成する導電性材料としては、上記弁作用金属が挙げられる。陽極体１および陽極リード２を構成する材料は、同種であってもよいし、異種であってもよい。
【００１７】
（誘電体層）
誘電体層３は、陽極体１の表面を、化成処理等により陽極酸化することにより形成される。陽極酸化は、公知の方法により行えばよい。なお、誘電体層３はこれに限定されず、誘電体として機能する絶縁性の層であればよい。
【００１８】
（保護材）
誘電体層３は、外部からの応力やストレスにより損傷し易い。そこで、誘電体層３の損傷を抑制するために、誘電体層３と固体電解質層５との間に、誘電体層３を保護する保護材４を配置する。特に、コンデンサ素子１０の角部において誘電体層３は損傷し易いため、保護材４を上記角部に偏在するように配置する。これにより、誘電体層３の特に角部における損傷が抑制される。さらに、コンデンサ素子１０の中心部にも保護材４が配置されることにより、中心部においても誘電体層３の損傷が抑制され易くなる。このとき、保護材４が絶縁性（すなわち、絶縁材）であると、誘電体層３が損傷した場合であっても、保護材４が誘電体層３に代わって機能するため、漏れ電流がさらに防止され易くなる。その結果、耐圧性が向上する。また、保護材４は、誘電体層３と固体電解質層５との間に形成される。そのため、陽極体１と誘電体層３とは密着される。よって、漏れ電流はさらに抑制され易い。
【００１９】
偏在とは、陽極体１の中心部にも保護材４が存在するものの、特に角部に存在する保護材４の量が多い状態である。例えば、コンデンサ素子１０の角部における単位体積当たりの保護材４の質量Ｗｖｉは、コンデンサ素子１０の中心部における単位体積当たりの保護材４の質量Ｗｃｉよりも大きい。なかでも、質量Ｗｖｉと質量Ｗｃｉとの比：Ｗｖｉ／Ｗｃｉは、５０〜１０００あることが好ましく、５０〜５００であることがより好ましい。
【００２０】
保護材４は、コンデンサ素子１０の断面の分析、例えば、電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）を用いた元素マッピングにより、その存在を確認することができる。具体的には、保護材４に含まれる元素（保護材含有元素）について元素マッピングを行い、二値化処理等の画像処理を行えばよい。あるいは、保護材含有元素をカラーマッピングする。得られた画像から、マッピングされた保護材含有元素の角部および中心部全体における面積割合を求めて比較する。角部における上記面積割合が、中心部における上記面積割合よりも多い場合、角部に、中心部よりも多くの保護材４が配置されているといえる。保護材含有元素は、コンデンサ素子１０を構成する他の要素にあまり含まれない元素であることが好ましい。例えば、保護材４がシラン化合物である場合、保護材含有元素としてケイ素を選択する。
【００２１】
角部は、具体的には、以下のように決定される。図２に示すように、コンデンサ素子１０の重心Ｇと、コンデンサ素子１０の少なくとも３本の稜線が交わってできる点（頂点Ｖｔ）と、を通る平面において、コンデンサ素子１０を切断する。得られた断面Ｐにおいて、頂点Ｖｔを頂点の一つとして含み、一辺の長さが当該断面の最も短い辺の１／３である正方形を角部Ｖとする。陽極体１の中心部Ｃは、重心Ｇを中心として含み、角部Ｖと同じ大きさの正方形を外形とする領域である。なお、陽極リード２が中心部Ｃにかかる場合、陽極リード２を除いた領域を中心部Ｃとすればよい。
【００２２】
なお、陽極体１から陽極リード２が植立しており、陽極リード２が重心Ｇを通る場合、陽極リード２とともにコンデンサ素子１０を切断し、分析を行う。この場合、コンデンサ素子１０の重心Ｇは、陽極リード２を除いて、コンデンサ素子１０が単一の材質により形成されていると仮定して求めればよい。陽極リード２を含むコンデンサ素子１０の切断は、以下のようにして行うことができる。まず、有底の容器にコンデンサ素子１０を収容した後、容器内に熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等）を流しこんで硬化させる。その後、熱硬化性樹脂とともに、陽極リード２およびコンデンサ素子１０を切断する。
【００２３】
さらに、上記のように算出された各面積割合は、コンデンサ素子１０の単位体積当たりの保護材４の各質量Ｗｉ（質量Ｗｖｉおよび質量Ｗｃｉ）とみなすことができる。そのため、上記面積割合から比：Ｗｖｉ／Ｗｃｉを算出することができる。なお、比：Ｗｖｉ／Ｗｃｉが１の近傍、具体的には０．９５〜１．０５である場合、保護材４は偏在していないとみなせばよい。
【００２４】
なお、保護材４が角部に偏在していることは、例えば、固体電解質層および陰極層を形成する前のコンデンサ素子１０（以下、中間体と称する）の表面からも分析できる。中間体の表面をＥＰＭＡを用いて元素マッピングしたとき、中間体の表面の角部ＶＳにおいて、保護材に含有される元素の面積割合が、表面の中央部ＣＳにおける当該面積割合よりも多い場合、コンデンサ素子１０の角部Ｖに、中心部Ｃよりも多くの保護材４が配置されているといえる。表面の角部ＶＳは、中間体の任意の１面の表面において、２辺が交わる点を頂点の一つとして含み、一辺の長さが当該表面の最も短い辺の１／３である正方形である。表面の中央部ＣＳは、表面の重心ＧＳを中心として含み、角部ＶＳと同じ大きさの正方形を外形とする領域である。また、角部ＶＳおよび中央部ＣＳにおける各面積割合は、上記と同様に、各領域における質量とみなすことができる。このとき、角部ＶＳに含まれる保護材４の単位体積当たりの質量Ｗｖｓｉと、中央部ＣＳに含まれる保護材４の単位体積当たりの質量Ｗｃｓｉとの比：Ｗｖｓｉ／Ｗｃｓｉは、Ｗｖｉ／Ｗｃｉよりも小さくなり得る。言い換えれば、コンデンサ素子１０の角部Ｖには、Ｗｖｓｉ／Ｗｃｓｉよりも大きな比で、保護材４が偏在し得る。
【００２５】
誘電体層３の代替として配置させる場合、保護材４は絶縁性を備えることが好ましい。誘電体層３と固体電解質層５との密着性向上の観点からは、保護材４は、シラン化合物であることが好ましい。シラン化合物は、例えば、シランカップリング剤の加水分解反応物である。この場合、シラン化合物は、誘電体層３と固体電解質層５の間に介在して、両層と化学的に結合していてもよい。絶縁材としては、例えば、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等の固体電解質層５を構成する高分子（ただし、ドーパントを含まない）、ポリビニレンアルコール、ポリエチレン、エポキシ樹脂等の高分子（以下、まとめて保護高分子と称する）が挙げられる。シランカップリング剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシランおよびメルカプトプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【００２６】
（固体電解質層）
固体電解質層５は、保護材４の表面の少なくとも一部に形成される。固体電解質層５は、例えば、マンガン化合物や導電性高分子を含む。導電性高分子として、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ることができる。
【００２７】
導電性高分子を含む固体電解質層５は、例えば、原料モノマーを保護材４上で化学重合および／または電解重合することにより、形成することができる。あるいは、導電性高分子を含む液体を、保護材４に塗布することにより、形成することができる。
【００２８】
保護材４はコンデンサ素子１０の角部Ｖに偏在している。そのため、保護材４の表面に形成される固体電解質層５は、逆にコンデンサ素子１０の中心部Ｃに偏在し得る。つまり、コンデンサ素子１０の中心部Ｃには、角部Ｖよりも多くの固体電解質層４が形成されている。言い換えれば、コンデンサ素子１０の中心部Ｃにおける固体電解質層５の単位体積当たりの質量Ｗｃｅは、コンデンサ素子１０の角部Ｖにおける固体電解質層５の単位体積当たりの質量Ｗｖｅより大きくなり得る。質量Ｗｖｅと質量Ｗｃｅとの比：Ｗｃｅ／Ｗｖｅは、例えば、５０〜１０００であり、５０〜５００であり得る。比：Ｗｃｅ／Ｗｖｅは、保護材４の上記質量Ｗｉと同様に、元素マッピングによって算出される固体電解質層５の各領域における面積割合を、質量ＷｃｅあるいはＷｖｅとみなして算出すればよい。
【００２９】
（陰極層）
陰極層６は、例えば、カーボン層と、カーボン層の表面に形成された金属（例えば、銀）ペースト層と、を有している（いずれも図示せず）。このような陰極層６は、カーボンペーストおよび銀ペーストを順次、塗布することにより形成される。なお、陰極層６の構成は、これに限られず、集電機能を有する構成であればよい。
【００３０】
このようにして、陽極体１および陽極リード２により、コンデンサ素子１０の陽極部材が構成され、固体電解質層５および陰極層６により、コンデンサ素子１０の陰極部材が構成され、誘電体層３により、コンデンサ素子１０の誘電体部材が構成される。保護材４は、特にコンデンサ素子１０の角部Ｖにおいて、誘電体層３を保護し、あるいは、誘電体層３の代替として機能する。
【００３１】
（外装体）
最後に、コンデンサ素子１０は、外装体１１により封止される。これにより、コンデンサ素子１０と外部とは電気的に絶縁される。外装体１１は、例えば、絶縁性の樹脂により形成される。絶縁性の樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミドイミド、不飽和ポリエステル等が挙げられる。
【００３２】
（固体電解コンデンサの製造方法）
本実施形態に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例を、説明する。
（１）陽極部材を作製する工程
弁作用金属の粉末と陽極リード２とを、陽極リード２の埋設部２ａが弁作用金属の粉末の中に埋め込まれるように型に入れ、加圧により成形した後、真空中で焼結することにより、陽極リード２の一部が植設された陽極部材が作製される。成形の際の圧力は特に限定されない。弁作用金属の粉末には、必要に応じて、ポリアクリルカーボネート等のバインダを混合してもよい。
【００３３】
（２）誘電体層を形成する工程
陽極体１の表面に誘電体層３を形成する。具体的には、電解水溶液（例えば、リン酸水溶液）が満たされた化成槽に、陽極体１を浸漬し、陽極リード２の延出部２ｂを化成槽の陽極体に接続して、陽極酸化を行うことにより、陽極体１の表面に弁作用金属の酸化被膜からなる誘電体層３を形成することができる。電解水溶液としては、リン酸水溶液に限らず、硝酸、酢酸、硫酸などを用いることができる。
【００３４】
（３）保護材の配置工程
次に、誘電体層３の表面に保護材４を配置する。具体的には、誘電体層３が形成された陽極体１を、保護材４の材料である保護高分子（もしくはその原料）またはシランカップリング剤を含む処理液に浸漬する。上記処理液を陽極体１に含浸させた後、陽極体１を引き上げて、上記処理液に含まれる溶媒または分散媒（以下、まとめて液状成分と称す）を除去する。このとき、液状成分を徐々に蒸発させることにより、除去する。液状成分が蒸発する際、液状成分は流動を誘起する（コーヒー・ステイン現象）。すなわち、陽極体１の中心部から、液状成分の蒸発が生じやすい表面、特に角部Ｖに向かう流動が誘起される。保護材４の材料はこの流動に乗って、陽極体１の中心部Ｃから角部Ｖに向かって移動し、図３に示すように、角部Ｖに偏在するように堆積する。図３は、コンデンサ素子１０の平面における断面Ｐを模式的に示している。なお、図３では、陽極リード２および中心部Ｃにおける保護材４を省略し、角部Ｖに偏在する保護材４をハッチングを付して示している。
【００３５】
本実施形態によれば、保護材４の材料を含む処理液を含浸させた後、徐々に乾燥させるというシンプルな方法により、保護材４を陽極体１の角部近傍に偏在させることができる。そのため、生産性を大きく低下させることなく、保護材４を偏在させることができる。さらに、上記方法によれば、保護材４の材料は、陽極体１の内部で生じる流動に乗って移動するため、陽極体１の外部に大きくはみ出すことはない。よって、コンデンサ素子１０の外形は過度に大きくならない。
【００３６】
保護材４の材料を角部Ｖに偏在させるためには、液状成分を除去する速度（乾燥速度）を制御することが重要である。例えば、陽極体１を上記処理液に浸漬し、引き上げてから、３０分以上かけて、陽極体１に含浸された液状成分の質量が９０％減少（残存量が１０質量％）するように乾燥させることが好ましい。特に、生産性の観点から、常温常圧下（例えば、２０℃、大気圧）、湿度５０％以上で、３０分以上かけて乾燥させることが好ましい。
【００３７】
常温常圧下で液状成分を除去する場合、９０質量％除去されるのに３０分以上必要な液状成分としては、例えば、水よりも揮発性が低い化合物が挙げられる。揮発性の大小は、沸点が一つの指標になり得る。上記の場合、液状成分として、水より高い沸点（例えば、１１０〜２００℃程度、好ましくは１１０〜１５０℃程度）を有する化合物が好ましく用いられる。
【００３８】
水より高い沸点を有する液状成分としては、１−ブタノール、２−メチルブタノール、エチレングリコール、酢酸、無水酢酸、酢酸ブチル、ジブチルエーテル、トルエン、ｏ−キシレン、ジメチルホルムアミド、アセチルアセトン、ベンズアルデヒド、クロロメチルオキシラン、ジエチルカーボネート、１，４−ジオキサン、２−クロロエタノール、ｎ−オクタン、１−ペンタノール、３−ペンタノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、蟻酸、ピリジン、テトラクロロエチレン、ジメチルスルホキシド等が例示できる。これらは、単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３９】
用いられる液状成分はこれらに限定されず、乾燥条件に応じて、適切な揮発性（沸点）を備える液状成分を適宜選択すればよい。加熱下で液状成分を除去する場合には、例示した上記液状成分より高い沸点を有する液状成分を用いることができる。また、冷却しながら液状成分を除去する場合には、例示した上記液状成分より低い沸点を有する液状成分（例えば、エタノール、アセトン等）を用いることができる。上記乾燥条件により液状成分の９０％を除去した後、さらに加熱等を行ってもよい。シランカップリング剤を含浸させた場合、このときにシランカップリング剤の重合反応が促進され得る。
【００４０】
（４）固体電解質層の形成工程
本実施形態では、導電性高分子を含む固体電解質層５の形成工程を説明する。
導電性高分子を含む固体電解質層５（第１の固体電解質層）は、例えば、保護材４が配置された陽極体１に、モノマーやオリゴマーを含浸させ、その後、化学重合または電解重合によりモノマーやオリゴマーを重合させる方法、あるいは、保護材４が配置された陽極体１に、導電性高分子を含む液体を含浸し、乾燥させる。これにより、固体電解質層５は、保護材４の表面の少なくとも一部に形成される。さらに、重ねて第２の導電性高分子を含む固体電解質層（第２の固体電解質層）を形成してもよい。第２の固体電解質層は、例えば、第１の固体電解質層を形成する方法と同様の方法により形成される。
【００４１】
（５）陰極層の形成工程
固体電解質層５の表面に、カーボンペーストおよび銀ペーストを順次、塗布することにより、カーボン層および銀ペースト層で構成される陰極層６を形成することができる。陰極層６の構成は、これに限られず、集電機能を有する構成であればよい。
【００４２】
以下、実施例に基づいて、本開示をより詳細に説明するが、本開示は実施例に限定されるものではない。
【００４３】
［実施例１］
下記の要領で電解コンデンサを作製した。
（工程１）陽極部材の作製
弁作用金属として、一次粒子の平均粒径Ｄ５０が約０．１μｍ、二次粒子の平均粒子径が約０．２μｍであるタンタル金属粒子を用いた。このタンタル金属の粉末およびタンタルからなる陽極リードを用いて、上記方法に従い、陽極体に陽極リードの一部（埋設部）が埋め込まれた陽極部材を得た。
【００４４】
（工程２）誘電体層の形成
電解水溶液であるリン酸水溶液が満たされた化成槽に、陽極体と陽極リードの一部を浸漬し、陽極リードの他の部分（延出部）を化成槽の陽極体に接続した。そして、陽極酸化を行うことにより、陽極体の表面（孔の内壁面を含む多孔質焼結体の表面）および陽極リードの一部の表面に、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）の均一な誘電体層を形成した。陽極酸化は、０．０２質量％リン酸水溶液を用いて、化成電圧１０Ｖで行った。
【００４５】
（工程３）保護材の配置
保護材の材料としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用い、１−ブタノールに溶解して、濃度５質量％の処理液を調製した。得られた溶液を誘電体層が形成された陽極体に５分間含浸させた後、引き揚げて、常温（２０℃）、大気圧下で３０分間静置し、誘電体層の表面にシラン化合物（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの加水分解反応物）を配置した。その後、陽極体を２１０℃の高温槽内に静置して、乾燥した。
【００４６】
（工程４）固体電解質層の形成
３，４−エチレンジオキシチオフェンと、ドーパントとしてのポリスチレンスルホン酸とを、イオン交換水に溶かした混合溶液を調製した。得られた混合溶液を撹拌しながら、イオン交換水に溶かした硫酸第二鉄と過硫酸ナトリウムとを添加し、重合反応を行った。反応後、得られた反応液を透析して、未反応モノマーおよび過剰な酸化剤を除去し、約３質量％のポリスチレンスルホン酸がドープされたポリエチレンジオキシチオフェンを含む分散液を得た。得られた分散液を、シラン化合物が配置された陽極体に含浸させた後、乾燥し、シラン化合物の表面に固体電解質層を形成した。
【００４７】
（工程５）陰極層の形成
固体電解質層の表面に、カーボンペーストを塗布することにより、カーボン層を形成した。次に、カーボン層の表面に、銀ペーストを塗布することにより、銀ペースト層を形成した。こうして、カーボン層と銀ペースト層とで構成される陰極層を形成して、コンデンサ素子を得た。
得られたコンデンサ素子の角部および中心部におけるシラン化合物および固体電解質層の単位当たりの質量を、上記の方法により算出した。結果を表１に示す。
【００４８】
（工程６）固体電解コンデンサの作製
得られたコンデンサ素子を外装体により封止して、図１に示す固体電解コンデンサを完成させた後、以下に示す評価を行った。結果を表１に示す。
【００４９】
［評価］
得られた電解コンデンサ（ｎ＝１２５）について、静電容量および漏れ電流を測定した。静電容量は、ＬＣＲメータを用いて、１２０Ｈｚで測定した。漏れ電流は、陽極体と陰極との間に６．３Ｖの電圧を印加した後、４０秒後に測定した。結果を表１に示す。なお、漏れ電流については、１２５個の試料の中央値および最大値をそれぞれ示す。
【００５０】
［比較例１］
保護材の配置工程（工程３）を行わなかったこと以外、実施例１と同様にして、固体電解コンデンサ（ｎ＝１２５）を作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００５１】
［比較例２］
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランをアセトンに溶解させた処理液を用いたこと以外、実施例１と同様にして、固体電解コンデンサ（ｎ＝１２５）を作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2017163724.tif 000003
【００５３】
コンデンサ素子の角部に保護材を偏在させた実施例１では、比較例１および２に比べて、漏れ電流の最大値および中央値ともに減少していた。特に、漏れ電流の最大値の減少率が高い。一方、実施例１の静電容量は、比較例２に比べて０．７％程度の減少に留まっていた。
【００５４】
なお、比較例２では、Ｗｖｉ／Ｗｃｉ＝１であることからわかるように、シラン化合物は、コンデンサ素子の角部に偏在していない。そのため、漏れ電流の改善効果が低い。比較例２では、処理液の液状成分として高い揮発性を有するアセトンを用いたため、工程３において、シラン化合物が十分に流動する前に、アセトンの気化が完了し、シラン化合物の偏在が生じなかったと考えられる。アセトンのような高い揮発性を有する液状成分を用いる場合、工程３において積極的な冷却を行うことにより、シラン化合物をコンデンサ素子の角部に偏在させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本開示に係る電解コンデンサは、信頼性に優れるため、様々な用途に利用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１：陽極体、２：陽極リード、２ａ：埋設部、２ｂ：延出部、３：誘電体層、４：保護材、５：固体電解質層、６：陰極層、７：陽極端子、７ａ：接続部、７ｂ：露出部、８：導電性接着材、９：陰極端子、９ａ：接続部、９ｂ：露出部、１０：コンデンサ素子、１１：外装体、２０：固体電解コンデンサ
【図１】
2017163724.tif 000004
【図２】
2017163724.tif 000005
【図３】
2017163724.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月24日(2018.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本開示の他の固体電解コンデンサは、多孔質焼結体である陽極体と、前記多孔質焼結体の表面に形成された誘電体層と、前記誘電体層の表面に配置されたシラン化合物と、前記シラン化合物の表面に形成された固体電解質層と、を有し、少なくとも一つの角部を有するコンデンサ素子を備え、前記コンデンサ素子の前記角部に、前記コンデンサ素子の中心部よりも多くの前記シラン化合物が配置されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【図１】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。
【図２】角部および中心部を含む断面Ｐで切断したコンデンサ素子を示す模式図である。
【図３】絶縁材あるいはシラン化合物が、コンデンサ素子の角部に偏在する様子を模式的に示す断面図である。
【国際調査報告】
2017163724.tif 000007
2017163724.tif 000008
2017163724.tif 000009
2017163724.tif 000010