(57)【要約】【課題】漏れ電流の増大を防止し、優れた電気的特性を有する固体電解コンデンサを提供する。【解決手段】弁金属からなる陽極体の表面に、導電性高分子よりなる固体電解質層およびカーボン層を順次形成してなる固体電解コンデンサにおいて、カーボン層を形成するグラファイトとして鱗片状のグラファイトを用いるとともに、この鱗片状グラファイトとして、その最大長さが固体電解質層の厚さ未満のものを用いる。一例として、このカーボン層としては、最大長が０．２〜８μｍの鱗片状グラファイトと、カーボンブラックを所定の混合比率で混合してなる混合ペーストをスクリーン印刷等によって塗布することによって形成する。なお、前記混合ペースト中のカーボンブラックの混合比率は、重量比で２〜１０％とすることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁金属からなる陽極体の表面に、導電性高分子よりなる固体電解質層およびカーボン層を順次形成してなる固体電解コンデンサにおいて、
前記カーボン層を形成するグラファイトとして鱗片状のグラファイトを用いるとともに、前記鱗片状グラファイトとして、その最大長さが前記固体電解質層の厚さ未満のものを用いた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、高速な電源回路に用いられる固体電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンデンサとしては、アルミニウムやタンタルなどの弁金属を用いた電解コンデンサや、Ａｇ／ＰｄやＮｉなどを電極として用い、チタン酸バリウムなどを誘電体として用いた積層セラミックコンデンサなどが知られており、これらのコンデンサは、電源回路のほとんどに使用されている。
【０００３】
近年では特に、ＣＰＵ駆動回路やスイッチング電源回路などに対して、低駆動電圧化、低消費電力化、高周波対応化が要求されているため、これに伴って、コンデンサについても大容量化、低等価直列抵抗化（以下、等価直列抵抗をＥＳＲと記載する）、低等価直列インダクタンス化が要求されている（以下、等価直列インダクタンスをＥＳＬと記載する）。このような要求に対応するため、特に低ＥＳＲ化を目的として、電気電導度の高い機能性高分子を電解コンデンサの陰極用固体電解質として用いる技術が検討され、開発されてきている。
【０００４】
ここで、従来の機能性高分子アルミ電解コンデンサの構造について、図１を用いて説明する。図１は、従来の機能性高分子アルミ電解コンデンサの構成を示す断面図である。図１において、１は電極（陽極用アルミニウム電極箔）、２は誘電体層、３は導電性高分子層、４はカーボン層、５は銀ペイント層、６は陰極端子としての接続リードである。
【０００５】
図１に示したように、陽極用アルミニウム電極箔１は粗面化処理されており、且つ、表面に誘電体層２が形成されている。このように表面に誘電体層２が設けられた陽極用アルミニウム電極箔１の表面に、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等からなる導電性高分子層３が形成されている。さらに、導電性高分子層３の上に、カーボン層４と銀ペイント層５が順次形成されてコンデンサ素子が構成されている。このコンデンサ素子に対して電極に陽極端子（図示せず）、銀ペイント層に陰極端子６がそれぞれ接合され、さらにモールド樹脂にてコンデンサ素子が封止されることで、従来の機能性高分子アルミ電解コンデンサが形成されている。
【０００６】
このような従来の機能性高分子アルミ電解コンデンサは、電解質として電解液を使用した電解コンデンサよりもＥＳＲが低いという特徴があるが、さらなる高容量化と低ＥＳＲ化を図るために、上記のコンデンサ素子をＡｇ接着剤を用いて複数積層した構成も開発されている。さらに、上記のコンデンサ素子においては、よりＥＳＲを下げるために、導電性高分子層３の材料やカーボン層４、銀ペイント層５の材料開発もなされている。
【０００７】
上述したように、陽極体の表面に導電性高分子よりなる固体電解質を形成した固体電解コンデンサにおいては、固体電解質層と外部電極との電気的な接続のため、固体電解質層の上にカーボン層および銀ペースト層を形成することが一般的に行われている。このカーボン層を形成するものとしては、鱗片状のグラファイトが知られている。鱗片状グラファイトは天然黒鉛に由来するもので、その大きさは０．１〜５０μｍ程度のものが多用されている（特許文献１参照）。
【０００８】
このような固体電解コンデンサのカーボン層に求められる特性としては、固体電解質層との界面接触抵抗を低減させるための密着性とともに、内部抵抗が低いことが求められる。そのため、このような特性を満たすべく、比較的大きな鱗片状グラファイト（例えば、０．２〜１２μｍ程度）と、例えば、カーボンブラック等の粒径の小さいカーボン粒（例えば、０．０３〜０．０５μｍ程度）とを混合してなる混合ペーストを用いることが行われている。
【０００９】
このような混合ペーストを用いる理由は、以下の通りである。すなわち、粒径の小さいカーボン粒のみでカーボン層を形成した場合には、固体電解質層との接触面積が増大し、固体電解質層との界面接触抵抗が低減される点では好適である一方、ある一定厚さのカーボン層を形成するためには、カーボン層の厚さに対してカーボン粒が多数存在することになり、カーボン粒同士の界面接触抵抗が大きくなってしまうからである。
【００１０】
一方、比較的大きな鱗片状グラファイトをカーボン層の中に含むと、所望のカーボン層の厚さを達成したときに、鱗片状グラファイトが嵩大であるために接触頻度が少ない状態となる。その結果、界面接触抵抗に由来する内部抵抗の増加を抑制でき、結果としてカーボン層の内部低減を図ることができるため好適であるからである。
【特許文献１】特開平２−２６５２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、比較的大きな鱗片状グラファイトを含む混合ペーストを固体電解質層の上に塗布した場合、塗布圧力により鱗片状グラファイトが固体電解質層に突き刺さってしまうことがある。そして、場合によっては、その鱗片状グラファイトが固体電解質層を貫通して誘電体酸化皮膜にまで到達し、誘電体酸化皮膜を傷付け、その結果、漏れ電流の増大を引き起こすという問題点があった。
【００１２】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、漏れ電流の増大を防止し、優れた電気的特性を有する固体電解コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、弁金属からなる陽極体の表面に、導電性高分子よりなる固体電解質層およびカーボン層を順次形成してなる固体電解コンデンサにおいて、前記カーボン層を形成するグラファイトとして鱗片状のグラファイトを用いるとともに、前記鱗片状グラファイトとして、その最大長さが前記固体電解質層の厚さ未満のものを用いたことを特徴とするものである。
【００１４】
上記のような構成を有する請求項１に記載の発明によれば、カーボン層を形成するグラファイトとして鱗片状グラファイトを用いると共に、鱗片状グラファイトの大きさとして、最大長さが固体電解質層の厚さ未満のものを用いることにより、グラファイトのスクリーン印刷の際に、鱗片状グラファイトが固体電解質層に突き刺さったとしても、鱗片状グラファイトが固体電解質層内に留まり、誘電体酸化皮膜層まで到達することを防止できる。このため、誘電体酸化皮膜と鱗片状グラファイトの接触による微細な短絡による漏れ電流の増大を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、漏れ電流の増大を防止し、優れた電気的特性を有する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】
【００１６】
以下、本発明に係る固体電解コンデンサの実施の形態（以下、実施形態という）について、具体的に説明する。
【００１７】
（コンデンサ素子）
純度９９．９９％のアルミニウム箔に交流電流を印加し、塩酸を主体とする電解液中で電解エッチングすることにより、アルミニウム箔を粗面化して陽極用弁金属箔を作製する。次に、陽極用弁金属箔を中性の電解液中で陽極酸化し、陽極用弁金属箔の表面に任意の耐圧を有する誘電体酸化皮膜層を形成する。
【００１８】
（固体電解質層の形成）
ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等からなる導電性高分子層を、ドーパントと各モノマーとを含む溶液を用いて、化学重合により形成する。この固体電解質層はコンデンサ素子の外周に約１０μｍの厚さで形成する。
【００１９】
（カーボン層の形成）
固体電解質層の上にカーボン層を形成する。このカーボン層としては、最大長が０．２〜８μｍの鱗片状グラファイトと、カーボンブラックを所定の混合比率で混合してなる混合ペーストをスクリーン印刷等によって塗布することによって形成する。なお、前記混合ペースト中のカーボンブラックの混合比率は、重量比で２〜１０％とすることが好ましい。
【００２０】
なお、最大長が０．２〜８μｍの鱗片状グラファイトの調製は、例えば、天然黒鉛を粉砕しながら分級することにより行う。
【００２１】
（固体電解コンデンサの作成）
カーボン層の上に銀塗料層を形成し、銀塗料層と外部引き出し端子を接続して、固体電解コンデンサを作製する。
【００２２】
（作用・効果）
上記のような構成を有する本実施形態の固体電解コンデンサによれば、カーボン層を形成するグラファイトとして鱗片状グラファイトを用いると共に、鱗片状グラファイトの大きさとして、最大長さが固体電解質層の厚さ未満のものを用いることにより、グラファイトのスクリーン印刷の際に、鱗片状グラファイトが固体電解質層に突き刺さったとしても、鱗片状グラファイトが固体電解質層内に留まり、誘電体酸化皮膜層まで到達することがない。このため、誘電体酸化皮膜と鱗片状グラファイトの接触による微細な短絡による漏れ電流の増大を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】固体電解コンデンサの構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１…電極（陽極用アルミニウム電極箔）
２…誘電体層
３…導電性高分子層
４…カーボン層
５…銀ペイント層
６…接続リード（陰極端子）
【図１】
2007305686.tif 000002