(57)【要約】【課題】改善された固体電解コンデンサアセンブリを提供する。【解決手段】アノードリードが、アノードから延びてアノード端子に電気的に接続される。同様に、カソード端子が、カソードに電気的に接続される。カソード端子は、コンデンサ要素の下面とほぼ直角に向けられた直立部分と、コンデンサの下面とほぼ平行に向けられた第１及び第２の平面部分とを含む。第１及び第２の平面部分は、第１の平面部分が第２の平面部分の垂直上方に位置決めされるように折り畳み領域によって相互接続される。従って、成形材料を用いたコンデンサ要素の封入の後に、第２の平面部分は、電気構成要素への次の接続のために露出されたままに残る。しかし、第１の平面部分は、そのより高い垂直位置のために成形材料によって完全に封入することができる。更に、カソード端子の直立部分も成形材料によって実質的に封入される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と、下面と、前面と、後面とを形成し、アノードと、該アノードの上に重なる誘電体層と、固体電解質を含む該誘電体層の上に重なるカソードと、縦方向に延びる該アノードに電気的に接続したアノードリードとを含む固体電解コンデンサ要素と、
前記アノードリードに電気的に接続したアノード端子と、
前記カソードに電気的に接続され、かつ前記コンデンサ要素の前記下面とほぼ直角に位置決めされた直立部分と該コンデンサ要素の該下面とほぼ平行に位置決めされた第１及び第２の平面部分とを含むカソード端子であって、該第１及び第２の平面部分が、該第１の平面部分が該第２の平面部分の垂直上方に配置されるように折り畳み領域によって相互接続された前記カソード端子と、
前記コンデンサ要素を封入し、かつ前記アノード端子の少なくとも一部と前記カソード端子の前記第２の平面部分の少なくとも一部とを露出したままに残す成形材料と、
を含むことを特徴とするコンデンサ。
【請求項２】
前記第１及び第２の平面部分は、前記コンデンサ要素の前記下面に隣接して位置決めされることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
前記第１の平面部分は、前記コンデンサ要素に直接接触していることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項４】
前記第１の平面部分は、導電性接着剤又は絶縁材料を用いてコンデンサに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項５】
前記第２の平面部分は、前記コンデンサ要素に取り付けられないことを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項６】
前記第２の平面部分は、導電性接着剤又は絶縁材料を用いてコンデンサに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項７】
前記折り畳み領域は、前記縦方向に対して約１０°から約５０°の角度の向きに配置されることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項８】
前記カソード端子の前記直立部分は、前記コンデンサ要素の前記後面に隣接して位置決めされることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項９】
前記第１の平面部分は、前記成形材料によって完全に封入されることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１０】
前記カソード端子の前記直立部分は、前記成形材料によって完全に封入されることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１１】
前記アノード端子は、前記コンデンサ要素の前記下面とほぼ直角に位置決めされた直立部分と該コンデンサ要素の該下面とほぼ平行に位置決めされた平面部分とを含むことを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１２】
前記アノードリードは、前記アノード端子の前記直立部分と電気的に接続されることを特徴とする請求項１１に記載のコンデンサ。
【請求項１３】
絶縁材料が、前記コンデンサ要素と前記アノード端子の前記平面部分との間に配置されることを特徴とする請求項１２に記載のコンデンサ。
【請求項１４】
前記アノード端子の前記直立部分は、前記アノードリードを受け取るためのスロットを形成することを特徴とする請求項１２に記載のコンデンサ。
【請求項１５】
前記アノードは、タンタル、ニオブ、又はその導電性酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１６】
前記固体電解質は、導電性ポリマーを含むことを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１７】
前記導電性ポリマーは、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）であることを特徴とする請求項１６に記載のコンデンサ。
【請求項１８】
コンデンサ要素とリードフレームからコンデンサを形成する方法であって、
コンデンサ要素が、アノードと、該アノードの上に重なる誘電体層と、固体電解質を含む該誘電体層の上に重なるカソードと、縦方向に延びる該アノードに電気的に接続したアノードリードとを含み、
前記リードフレームは、アノード区画とカソード区画を含み、該アノード区画は、基部とそこから延びるタブとを含み、該カソード区画は、基部とタブとを含み、
前記カソード区画の前記基部は、第１の領域と第２の領域を有し、
前記カソード区画の前記タブは、前記基部の前記第２の領域から延び、
前記方法が、
前記アノード区画の前記タブを上向き方向に曲げて直立アノード端子部分を形成する段階と、
前記カソード区画の前記タブを上向き方向に曲げて直立カソード端子部分を形成する段階と、
前記カソード区画の前記基部の前記第１の領域を第１の折り畳み軸に沿って上向き方向にかつ第２の折り畳み軸に沿って下向き方向に曲げて、該第１及び第２の折り畳み軸の間に形成された折り畳み領域を通じて第２の平面カソード端子部分と相互接続する第１の平面カソード端子部分を形成する段階と、
前記コンデンサ要素を前記リードフレームの上に位置決めする段階と、
前記コンデンサ要素の前記アノードリードを前記直立アノード端子部分に電気的に接続する段階と、
前記直立カソード端子部分、前記第１の平面カソード端子部分、前記第２の平面カソード端子部分、又はその組合せを前記コンデンサ要素に電気的に接続する段階と、
前記コンデンサ要素を前記カソード端子の前記第２の平面部分の一部が露出されたままに残るように成形材料を用いて封入する段階と、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記第１の平面カソード端子部分は、前記第２の平面カソード端子部分の垂直上方に配置されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記コンデンサ要素の下面が、前記リードフレームの前記カソード区画に隣接して位置決めされることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記折り畳み領域は、前記縦方向に対して約１０°から約５０°の角度の向きに配置されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の平面カソード端子部分は、前記成形材料によって完全に封入されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記直立カソード端子部分は、前記成形材料によって完全に封入されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
前記第２の平面カソード端子部分は、折り畳まれないままに残ることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記アノード区画の前記基部は、平面アノード端子部分を形成することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
前記直立アノード端子部分は、前記アノードリードを受け取るためのスロットを形成することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
固体電解コンデンサ（例えば、タンタルコンデンサ）は、電子回路の小型化への主な寄与ファクタであり、かつそのような回路の極端な環境での適用を可能にしている。多くの従来型固体電解コンデンサは、プリント基板上に表面装着することができる端子を有して形成される。アノード端子は、例えば、コンデンサに向けて上方に曲げられてアノードから延びるワイヤに溶接された部分を含有することができる。カソード端子は、同様に、コンデンサ要素の底面を受け取る平坦部分を含有することができる。しかし、このような従来型固体電解コンデンサに伴う１つの問題は、ガス放出が、時に亀裂を成形材料内部に引き起こす場合があることであり、これは、カソード端子の機械的安定性とコンデンサ要素からのその部分剥離とをもたらす場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】米国特許第６，３２２，９１２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３９１，２７５号明細書
【特許文献３】米国特許第６，４１６，７３０号明細書
【特許文献４】米国特許第６，５２７，９３７号明細書
【特許文献５】米国特許第６，５７６，０９９号明細書
【特許文献６】米国特許第６，５９２，７４０号明細書
【特許文献７】米国特許第６，６３９，７８７号明細書
【特許文献８】米国特許第７，２２０，３９７号明細書
【特許文献９】米国特許出願公開第２００５／００１９５８１号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００５／０１０３６３８号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２００５／００１３７６５号明細書
【特許文献１２】米国特許第６，１９７，２５２号明細書
【特許文献１３】米国特許第４，０８５，４３５号明細書
【特許文献１４】米国特許第４，９４５，４５２号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，１９８，９６８号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，３５７，３９９号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，３９４，２９５号明細書
【特許文献１８】米国特許第５，４９５，３８６号明細書
【特許文献１９】米国特許第６，１９１，９３６号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，９４９，６３９号明細書
【特許文献２１】米国特許第３，３４５，５４５号明細書
【特許文献２２】米国特許出願公開第２００５／０２７０７２５号明細書
【特許文献２３】米国特許第６，６７４，６３５号明細書
【特許文献２４】米国特許第７，５１５，３９６号明細書
【特許文献２５】米国特許第５，４５７，８６２号明細書
【特許文献２６】米国特許第５，４７３，５０３号明細書
【特許文献２７】米国特許第５，７２９，４２８号明細書
【特許文献２８】米国特許第５，８１２，３６７号明細書
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ｂｒｕａｎａｕｅｒ，Ｅｍｍｅｔ、及びＴｅｌｌｅｒ、米国化学学会誌、第６０巻、１９３８、ｐ．３０９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、現在、改善された固体電解コンデンサアセンブリに対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態により、固体電解コンデンサ要素と、アノード端子と、カソード端子と、成形材料とを含むコンデンサを開示する。固体電解コンデンサ要素は、上面と、下面と、前面と、後面とを形成し、かつアノードと、アノードの上に重なる誘電体層と、固体電解質を含む誘電体層の上に重なるカソードとを含み、アノードリードは、アノードに電気的に接続される。アノード端子は、アノードリードに電気的に接続される。カソード端子は、カソードに電気的に接続され、かつコンデンサ要素の下面とほぼ直角に位置決めされた直立部分と、コンデンサ要素の下面とほぼ平行に位置決めされた第１及び第２の平面部分とを含む。第１及び第２の平面部分は、第１の平面部分が第２の平面部分の垂直上方に配置されるように折り畳み領域によって相互接続される。成形材料がコンデンサ要素を封入し、アノード端子の少なくとも一部とカソード端子の第２の平面部分の少なくとも一部とを露出したままに残す。
【０００６】
本発明の別の実施形態により、コンデンサ要素とリードフレームからコンデンサを形成する方法を開示する。リードフレームは、アノード区画とカソード区画とを含み、アノード区画は、基部とそこから延びるタブとを含み、カソード区画は、基部とタブとを含み、カソード区画の基部は、第１の領域と第２の領域とを有し、カソード区画のタブは、基部の第２の領域から延びている。本方法は、アノード区画のタブを上向き方向に曲げて直立アノード端子部分を形成する段階と、カソード区画のタブを上向き方向に曲げて直立カソード端子部分を形成する段階と、カソードの基部の第１の領域を第１の折り畳み軸に沿って上向き方向にかつ第２の折り畳み軸に沿って下向き方向に曲げて、第１の折り畳み軸と第２の折り畳み軸の間に形成された折り畳み領域を通じて第２の平面カソード端子部分に相互接続する第１の第１の平面カソード端子部分を形成する段階と、コンデンサ要素をリードフレームの上に位置決めする段階と、コンデンサ要素のアノードリードを直立アノード端子に電気的に接続する段階と、直立カソード端子部分、第１の平面カソード端子部分、第２の平面カソード端子部分、又はその組合せをコンデンサ要素に電気的に接続する段階と、コンデンサ要素をカソード端子の第２の平面部分の一部が露出されたままに残るように成形材料を用いて封入する段階とを含む。
【０００７】
本発明の他の特徴及び態様は、より詳細に以下に説明する。
【０００８】
当業者に対する最良のモードを含む本発明の完全かつ権限付与する開示を添付図面への参照を含む本明細書の残り部分でより詳細に説明する。
【０００９】
本明細書及び図面における参照文字の反復使用は、本発明の同じか又は類似の特徴又は要素を表すことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の電解コンデンサの一実施形態の斜視図である。
【図２】本発明の電解コンデンサの一実施形態の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に使用することができるリードフレームの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本説明は、例示的な実施形態の説明に過ぎず、本発明のより広範な態様の制限を意図しないことは当業者によって理解されるものとする。
【００１２】
一般的には、本発明は、アノードと、誘電体と、固体電解質を含むカソードとを含むコンデンサ要素を含むコンデンサに関する。アノードリードが、アノードから延びてアノード端子に電気的に接続される。同様に、カソード端子が、カソードに電気的に接続される。カソード端子は、コンデンサ要素の下面とほぼ直角に向けられた直立部分と、コンデンサの下面とほぼ平行に向けられた第１及び第２の平面部分とを含む。第１及び第２の平面部分は、第１の平面部分が第２の平面部分の垂直上方に位置決めされるように折り畳み領域によって相互接続される。従って、成形材料を用いたコンデンサ要素の封入の後に、第２の平面部分は、電気構成要素への次の接続のために露出されたままに残る。しかし、第１の平面部分は、そのより高い垂直位置のために成形材料によって十分に封入することができる。更に、カソード端子の直立部分も成形材料によって完全に封入される。カソード端子の平面及び直立部分の両方の成形材料での封入により、成形材料の一部分が割れた時であっても、層間剥離の可能性が低減することを本発明者は見出した。これは、機械的安定性及び電気性能を改善する。
【００１３】
図１−図２を参照すると、コンデンサ３０の一実施形態が示されており、これは、アノード端子６２及びカソード端子７２を含み、これは、上面３７と、下面３９と、前面３６と、後面３８と、側面３１と、反対側面（図示せず）とを有するコンデンサ要素３３に電気的に接続している。具体的には示していないが、コンデンサ要素３３は、アノードと、誘電体と、固体電解質とを含む。アノードは、約５，０００μＦ*Ｖ／ｇ又はそれよりも大きく、一部の実施形態において約２５，０００μＦ*Ｖ／ｇ又はそれよりも大きく、一部の実施形態において約４０，０００μＦ*Ｖ／ｇ又はそれよりも大きく、一部の実施形態において約７０，０００から約２００，０００μＦ*Ｖ／ｇのような高比電荷を有するバルブ金属組成物から形成することができる。バルブ金属組成物は、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のようなバルブ金属（すなわち、酸化ができる金属）又はバルブ金属基部の化合物を含有する。例えば、バルブ金属組成物は、１：１．０±１．０、一部の実施形態において１：１０±０．３、一部の実施形態において１：１０±０．１、一部の実施形態において１：１±０．０５のニオブの酸素に対する原子比を有するニオブ酸化物のようなニオブの導電性酸化物を含有することができる。例えば、ニオブ酸化物は、ＮｂＯ0.7、ＮｂＯ1.0、ＮｂＯ1.1、及びＮｂＯ2とすることができる。好ましい実施形態では、この組成物は、ＮｂＯ1.0を含有し、これは、高温での焼結の後でも化学的に安定した状態を保つことができる導電性ニオブ酸化物である。そのようなバルブ金属酸化物の例は、Ｆｉｆｅに付与された米国特許第６，３２２，９１２号明細書、Ｆｉｆｅ他に付与された第６，３９１，２７５号明細書、Ｆｉｆｅ他に付与された第６，４１６，７３０号明細書、Ｆｉｆｅに付与された第６，５２７，９３７号明細書、Ｋｉｍｍｅｌ他に付与された第６，５７６，０９９号明細書、Ｆｉｆｅ他に付与された第６，５９２，７４０号明細書、及びＫｉｍｍｅｌ他に付与された第６，６３９，７８７号明細書、及びＫｉｍｍｅｌ他に付与された第７，２２０，３９７号明細書、並びにＳｃｈｎｉｔｔｅｒの米国特許出願公開第２００５／００１９５８１号明細書、Ｓｃｈｎｉｔｔｅｒ他の第２００５／０１０３６３８号明細書、Ｔｈｏｍａｓ他の第２００５／００１３７６５号明細書に説明されており、それらの全ては、全ての目的に対してその引用により全体的に本明細書に組み込まれている。
【００１４】
従来型の製造手順は、アノード本体を形成するために一般的に利用することができる。一実施形態では、所定の粒径を有するタンタル又はニオブ酸化物粉末が最初に選択される。例えば、この粒子は、薄片状、角状、結節状、及びそれらの混合又は変形とすることができる。粒子は、典型的に少なくとも約６０メッシュ、一部の実施形態では約６０から約３２５メッシュ、一部の実施形態では約１００から約２００メッシュの篩サイズ分布も有する。更に、比表面積は、約０．１から約１０．０ｍ2／ｇ、一部の実施形態において約０．５から約５．０ｍ2／ｇ、一部の実施形態において約１．０から約２．０ｍ2／ｇである。用語「比表面積」は、Ｂｒｕａｎａｕｅｒ，Ｅｍｍｅｔ、及びＴｅｌｌｅｒ、米国化学学会誌、第６０巻、１９３８、ｐ．３０９の吸着ガスとして窒素を用いた物理的ガス吸着（Ｂ．Ｅ．Ｔ．）法によって測定された表面積を意味する。更に、バルク（又はＳｃｏｔｔ）密度は、典型的に約０．１から約５．０グラム／立方センチ（ｇ／ｃｍ3）、一部の実施形態において約０．２から約４．０ｇ／ｃｍ3、一部の実施形態において約０．５から約３．０ｇ／ｃｍ3である。
【００１５】
アノード本体の構成を容易にするために、他の成分を導電性粒子に添加することができる。例えば、導電性粒子を結合剤及び／又は滑剤と任意的に混合することができ、アノード本体を形成するためにプレスされる時に、粒子が相互に適切に接着することが保証される。適切な結合剤としては、ショウノウ、ステアリン酸及び他の滑らかな脂肪酸、カーボワックス（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ）、グリプタル（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）、ポリビニルアルコール、ナフタリン、植物性ワックス、及びマイクロワックス（精製パラフィン）を含むことができる。結合剤は、溶媒中に溶解及び分散させることができる。例示的な溶媒としては、水及びアルコールなどを含むことができる。利用される場合、結合剤及び／又は滑剤の比率は、全量の約０．１重量％から約８重量％まで変えることができる。しかし、本発明において、結合剤及び滑剤は要求されないことを理解すべきである。
【００１６】
得られた粉末は、あらゆる従来型の粉末プレス成形を用いて圧密化することができる。例えば、プレス成形は、ダイと１つ又は複数のパンチとを用いる単一ステーション圧密プレスとすることができる。代替的に、アンビル型圧密プレス成形を使用することができ、これは、ダイと単一のより低いパンチとだけを用いる。単一ステーション圧密プレス成形は、シングルアクション、ダブルアクション、フローティング・ダイ、可動プラテン、対向ラム、スクリュー、衝撃、ホットプレス、コイニング、又はサイジングのような様々な機能を有するカム、トグル／ナックル、及び偏心／クランクのようないくつかの基本タイプで利用することができる。この粉末は、アノードリード（例えば、タンタルワイヤ）の周囲に圧密化することができる。アノードリードは、代替的に、アノード本体のプレス及び／又は焼結の後でアノード本体に取付可能（例えば、溶接）であることを更に理解すべきである。圧縮の後、そのペレットを所定の温度（例えば、約１５０℃から約５００℃）で数分間にわたって真空下で加熱することにより、あらゆる結合剤／滑剤を除去することができる。代替的に、Ｂｉｓｈｏｐ他に付与された米国特許第６，１９７，２５２号明細書に説明されているように、ペレットと水溶液との接触によって結合剤／滑剤を除去することができ、この特許は全ての目的に対してその引用により全体的に本明細書に組み込まれている。その後、ペレットは焼結され、多孔質で一体化した塊が形成される。ペレットは、真空又は不活性雰囲気の下で、一実施形態において約１２００℃から約２０００℃、一部の実施形態において約１５００℃から約１８００℃の温度で焼結することができる。焼結時に、ペレットは、粒子間の結合の成長により収縮する。上述の技術に加えて、Ｇａｌｖａｇｎｉに付与された米国特許第４，０８５，４３５号明細書、Ｓｔｕｒｍｅｒ他に付与された第４，９４５，４５２号明細書、Ｇａｌｖａｇｎｉに付与された第５，１９８，９６８号明細書、Ｓａｌｉｓｂｕｒｙに付与された第５，３５７，３９９号明細書、Ｇａｌｖａｇｎｉ他に付与された第５，３９４，２９５号明細書、Ｋｕｌｋａｒｎｉに付与された第５，４９５，３８６号明細書、及びＦｉｆｅに付与された第６，３２２，９１２号明細書に説明されているようなアノード本体を製造するためのあらゆる他の技術も利用することができ、これらの特許は、全ての目的に対してその引用により全体的に本明細書に組み込まれている。
【００１７】
必要というわけではないが、アノードの厚みは、コンデンサの電気性能を改善するように選択することができる。例えば、アノードの厚みは、約４ミリメートル又はそれ未満、一部の実施形態において約０．０５から約２ミリメートル、一部の実施形態において約０．１から約１ミリメートルとすることができる。アノードの形状も、得られるコンデンサの電気的特性を改善するように選択することができる。例えば、アノード本体は、湾曲、正弦波、矩形、Ｕ字形、Ｖ字形などである形状を有することができる。アノードは、表面の容積に対する比率を高めてＥＳＲをできるだけ低下させ、かつキャパシタンスの周波数応答を拡張させるために、その中に１つ又はそれよりも多くのしわ、溝、凹部、又は欠刻を含む「溝付き」形状も有することができる。そのような「溝付き」アノードは、例えば、Ｗｅｂｂｅｒ他に付与された米国特許第６，１９１，９３６号明細書、Ｍａｅｄａ他に付与された第５，９４９，６３９号明細書、及びＢｏｕｒｑａｕｌｔ他に付与された第３，３４５，５４５号明細書、並びにＨａｈｎ他の米国特許出願公開第２００５／０２７０７２５号明細書に説明されており、それらの全ては、全ての目的に対してその引用により全体的に本明細書に組み込まれている。
【００１８】
アノードリード１６（例えば、ワイヤ、シートなど）もアノードに電気的に接続される。リード１６は、タンタル、ニオブ、ニッケル、アルミニウム、ハフニウム、チタンなど、並びにそれらの酸化物及び／又は窒化物のようなあらゆる導電材料から典型的に形成される。リード１６が接続される方式は、抵抗溶接又はレーザ溶接を用いたリードの結合、リードのその形成中（例えば、焼結の前）でのアノード本体への埋め込みなどのように、当業技術で公知のように様々とすることができる。例えば、図示の実施形態では、リード１６は、コンデンサ要素３３の前面３６から延びる埋め込みワイヤの形態である。
【００１９】
構成された状態で、アノードは、陽極酸化することができ、それによって誘電体がアノードを覆い、及び／又はその内部に形成される。陽極酸化は、それによってアノードが酸化されて比較的高い誘電率を有する材料を形成する電気化学処理である。例えば、酸化ニオブ（ＮｂＯ）アノードは、五酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）に陽極酸化することができる。一般的に、陽極酸化は、例えば、アノードを電解質内に浸漬するなどして、アノードに電解質を最初に付加することによって行われる。電解質は、溶液（例えば、水性又は非水性）、分散液、溶融物などのような一般的に液体の形態である。水（例えば、脱イオン水）；エーテル（例えば、ジエチルエーテル及びテトラヒドロフラン）；アルコール（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、及びブタノール）；トリグリセリド；ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン）；エステル（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジエチレングリコールエーテルアセタート、及びメトキシプロピルアセタート）；アミド（例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルカプリリック／カプリック脂肪酸アミド及びＮ−アルキルピロリドン）；ニトリル（例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル及びベンゾニトリル）；スルホキシド又はスルホン（例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）及びスルホラン）；その他のような溶媒が、電解質中に一般的に用いられる。溶媒は、電解質の約５０重量％から約９９．９重量％、一部の実施形態において約７５重量％から約９９重量％、一部の実施形態において約８０重量％から約９５重量％を構成することができる。必ずしも要求されないが、水性溶媒（例えば、水）の使用は、望ましい酸化物を得ることを助けるために多くの場合に望ましい。実際上、水は、電解質中に使用される溶媒の約５０重量％又はそれよりも多く、一部の実施形態において約７０重量％又はそれよりも多く、一部の実施形態において約９０重量％から１００重量％を構成することができる。
【００２０】
この電解質は、イオン導電性であり、約１ミリジーメンス／センチメートル（ｍＳ／ｃｍ）又はそれよりも大きく、一部の実施形態では約３０ｍＳ／ｃｍ又はそれよりも大きく、一部の実施形態では約４０ｍＳ／ｃｍから約１００ｍＳ／ｃｍの２５℃の温度で測定されたイオン導電率を有することができる。電解質のイオン導電率を高めるために、溶媒内で解離してイオンを形成することができる化合物を使用することができる。この目的のための適切なイオン化合物としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸、ホウ酸、ボロン酸などのような酸と；アクリル酸、メタクリル酸、マロン酸、コハク酸、サリチル酸、スルホサリチル酸、アジピン酸、マレイン酸、リンゴ酸、オレイン酸、没食子酸、酒石酸、クエン酸、ギ酸、酢酸、グリコール酸、シュウ酸、プロピオン酸、フタール酸、イソフタール酸、グルタール酸、グルコン酸、乳酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、イタコン酸、トリフルオロ酢酸、バルビツール酸、ケイ皮酸、安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、アミノ安息香酸などのようなカルボン酸；メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、スチレンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸、ドデシルスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸などのようなスルホン酸；ポリ（アクリル）又はポリ（メタクリル）酸及びそれらのコポリマー（例えば、マレイン−アクリル、スルホン−アクリル、及びスチレン−アクリル・コポリマー）、カラギニン酸、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸などのようなポリマー酸；その他を含む有機酸とを含むことができる。イオン化合物の濃度は、望ましいイオン導電率を得るように選択される。例えば、酸（例えば、リン酸）は、電解質の約０．０１重量％から約５重量％、一部の実施形態では約０．０５重量％から約０．８重量％、一部の実施形態では約０．１重量％から約０．５重量％を構成することができる。必要に応じて、イオン化合物の配合物も電解質中に用いることができる。
【００２１】
電解質を通過して電流が流され、誘電体層が形成される。電圧の値は、誘電体の厚みを管理する。例えば、電源は、必要な電圧に到達するまでガルバノスタットモードに最初に設定することができる。その後、電源は、ポテンショスタットモードに切り換えることができ、望ましい誘電体厚みがアノードの表面を覆って形成されることが保証される。言うまでもなく、パルス又はステップ・ポテンショスタット法のような他の公知の方法を使用することもできる。電圧は、典型的に約４から約２００Ｖ、一部の実施形態では約９から約１００Ｖの範囲である。陽極酸化中に、電解質は、約３０℃又はそれよりも高く、一部の実施形態では約４０℃から約２００℃、一部の実施形態では約５０℃から約１００℃のような高めた温度に維持することができる。陽極酸化は、室温又はそれ未満で行うことができる。得られる誘電体層は、アノード表面上及びその空隙内部に形成することができる。
【００２２】
誘電体層が形成された状態で、比較的絶縁性のレジン材料（天然又は合成）で製造されたもののような保護コーティングを任意的に付加することができる。そのような材料は、約１０Ω／ｃｍよりも大きく、一部の実施形態において約１００よりも大きく、一部の実施形態において約１，０００Ω／ｃｍよりも大きく、一部の実施形態において約１×１０5Ω／ｃｍよりも大きく、一部の実施形態において約１×１０10Ω／ｃｍよりも大きい比抵抗を有することができる。本発明に利用することができる一部のレジン材料としては、以下に制限されるものではないが、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）などが挙げられる。例えば、適切な脂肪酸のエステルとしては、以下に制限されるものではないが、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、アレウリチン酸、シェロール酸、その他のエステルが挙げられる。これらの脂肪酸のエステルは、得られるフィルムが安定した層に迅速に重合することを可能にする「乾性油」を形成する比較的複雑な組合せで使用される時にとりわけ有用であることが公知である。こうした乾性油としては、それぞれ１つ、２つ、及び３つのエステル化された脂肪酸アシル残基を有するモノ−、ジ−、及び／又はトリ−グリセリドを含むことができる。例えば、使用することができる一部の適切な乾性油としては、以下に制限されるものではないが、オリーブ油、アマニ油、ヒマシ油、キリ油、大豆油、及びシェラックが挙げられる。これら及び他の保護コーティングは、Ｆｉｆｅ他に付与された米国特許第６，６７４，６３５号明細書により詳細に説明されており、この特許は、全ての目的に対してその引用により全体的に本明細書に組み込まれている。
【００２３】
陽極酸化された部分は、その後、二酸化マンガン、導電性ポリマーなどを含むカソードを形成する段階を受ける。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）の熱分解によって生成することができる。そのような技術は、例えば、Ｓｔｕｒｍｅｒ他に付与された米国特許第４，９４５，４５２号明細書に説明されており、この特許は、全ての目的に対してその引用により全体的に本明細書に組み込まれている。
【００２４】
１つ又はそれよりも多くのポリヘテロ環（例えば、ポリピロール；ポリチオフェン、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＴ）；ポリアニリン）；ポリアセチレン；ポリ−ｐ−フェニレン；ポリフェノラート；及びそれらの誘導体を含有する導電性ポリマーコーティングを使用することもできる。導電性ポリマーコーティングは、複数の導電性ポリマー層からも形成することができる。例えば、一実施形態では、導電性ポリマーカソードは、ＰＥＤＴから形成された１つの層とポリピロールから形成された別の層とを含むことができる。導電性ポリマーコーティングをアノード部分上に付加するために様々の方法を利用することができる。例えば、電解重合、スクリーン印刷、浸漬、電着コーティング、及び吹付けのような従来型技術は、導電性ポリマーコーティングを形成するために使用することができる。
【００２５】
１つの特定的な実施形態では、導電性コーティングは、π共役でありかつ真性導電性（例えば、少なくとも約１μＳｃｍ-1の導電率）を有する置換ポリチオフェンを含有する。この置換ポリチオフェンは、一般式（Ｉ）、一般式（ＩＩ）、又は両方の反復単位を有することができる。
2012191198.tif 000003
ここで、Ａは、任意的に置換されたＣ1からＣ5のアルキレン基（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）であり、
Ｒは、直鎖又は分岐の任意的に置換されたＣ1からＣ18のアルキル基（例えば、メチル、エチル、ｎ−又はｉｓｏ−プロピル、ｎ−，ｉｓｏ−，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）；任意的に置換されたＣ5からＣ12のシクロアルキル基（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）；任意的に置換されたＣ6からＣ14のアリール基（例えば、フェニル、ナフチルなど）；任意的に置換されたＣ7からＣ18のアラルキル基（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）；任意的に置換されたＣ1からＣ4のヒドロキシアルキル基、又はヒドロキシル基であり、かつ
ｘは、０から８、一部の実施形態において０から２の整数であり、一部の実施形態ではｘは０である。化学基「Ａ」又は「Ｒ」のための置換基の例としては、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、スルホナート、アミノ、アルデヒド、ケト、カルボン酸エステル、カルボン酸、カーボナート、カルボキシラート、シアノ、アルキルシラン及びアルコキシシラン基、及びカルボキシアミド基などが挙げられる。
【００２６】
一般式（Ｉ）又は一般式（ＩＩ）、又は一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）の反復単位の総数は、典型的に２から２，０００、一部の実施形態において２から１００である。
【００２７】
とりわけ適切なポリチオフェン誘導体は、「Ａ」が任意的に置換されたＣ2からＣ3のアルキレン基であり、ｘが０又は１であるものである。１つの特定的な実施形態では、ポリチオフェン誘導体は、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＴ）であり、これは、一般式（ＩＩ）の反復単位を有し、式中、「Ａ」は、ＣＨ2−ＣＨ2であり、「ｘ」は、０である。そのようなポリマーを生成するのに使用されるモノマーは、望むように変えることができる。例えば、とりわけ適切なモノマーは、一般式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）、又は両方を有する置換３，４−アルキレンジオキシチオフェンである。
2012191198.tif 000004
ここで、Ａ、Ｒ、及びＸは、上記で定められている。
【００２８】
こうしたモノマーの例としては、例えば、任意的に置換された３，４−エチレンジオキシチオフェンが挙げられる。３，４−エチレンジオキシチオフェンの１つの市販の適切な例は、Ｃｌｅｖｉｏｓ（登録商標）Ｍの名称で「Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ  ＧｍｂＨ」から入手可能である。これらのモノマー前駆体の誘導体を使用することもでき、それらは、上記モノマーの二量体又は三量体である。より高分子の誘導体、すなわち、このモノマーの四量体、五量体などは、本発明での使用に適切である。この誘導体は、同一の又は異なるモノマー単位から構成することができ、かつ純粋な形態で又は互いとの及び／又は複数のモノマーとの混合物の形態で使用することができる。これらの前駆体の酸化又は還元形態を使用することもできる。
【００２９】
上述のようなチオフェンモノマーは、酸化触媒の存在下で化学重合することができる。酸化触媒としては、鉄（ＩＩＩ）、銅（ＩＩ）、クロム（ＶＩ）、セリウム（ＩＶ）、マンガン（ＩＶ）、マンガン（ＶＩＩ）、ルテニウム（ＩＩＩ）カチオンなどのような遷移金属カチオンが典型的に挙げられる。導電性ポリマーに過剰の電荷を提供してポリマーの導電率を安定化するためにドーパントを使用することもできる。ドーパントとしては、スルホン酸のイオンのような無機又は有機アニオンが典型的に挙げられる。ある一定の実施形態では、前駆体溶液中に使用される酸化触媒は、それがカチオン（例えば、遷移金属）とアニオン（例えば、スルホン酸）とを含むなどの理由で触媒機能とドープ機能の両方を有する。例えば、酸化触媒は、ハロゲン化鉄（ＩＩＩ）（例えば、ＦｅＣｌ3）又はＦｅ（ＣｌＯ4）又はＦｅ2（ＳＯ4）3のような他の無機酸の鉄（ＩＩＩ）塩、及び有機酸のかつ有機基を含有する無機酸の鉄（ＩＩＩ）塩のような鉄（ＩＩＩ）カチオンを含む遷移金属塩とすることができる。有機基を有する無機酸の鉄（ＩＩＩ）塩の例としては、例えば、Ｃ1からＣ20アルカノールの硫酸モノエステルの鉄（ＩＩＩ）塩（例えば、ラウリルスルファートの鉄（ＩＩＩ）塩）が挙げられる。同様に、有機酸の鉄（ＩＩＩ）塩としては、例えば、Ｃ1から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から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；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からＣ20アルキル基によって任意的に置換された芳香族スルホン酸（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、ショウノウスルホン酸）の鉄（ＩＩＩ）塩；その他が挙げられる。これら上述の鉄（ＩＩＩ）塩の混合物を使用することもできる。ｐ−トルエンスルホン酸鉄（ＩＩＩ）、ｏ−トルエンスルホン酸鉄（ＩＩＩ）、及びそれらの混合物がとりわけ適切である。市販の適切な一例は、「Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ  ＧｍｂＨ」からＣｌｅｖｉｏｓ（登録商標）Ｃの名称で入手可能であるｐ−トルエンスルホン酸鉄（ＩＩＩ）である。
【００３０】
導電性コーティングを形成するために様々な方法を利用することができる。一実施形態では、酸化触媒とモノマーは、順次又は同時のいずれかで付加され、それによって重合反応がその部分上で原位置で行われる。導電性コーティングを形成するために使用することができる適切な付加技術としては、スクリーン印刷、浸漬、電着コーティング、及び吹付けが挙げられる。例示的に、モノマーは、最初に酸化触媒と混合させることができ、前駆体溶液が形成される。混合物が形成された状態で、混合物は、付加されて重合させることができ、それによって表面上に導電性コーティングが形成される。代替的に、酸化触媒とモノマーは、連続的に付加することができる。例えば、一実施形態では、酸化触媒は、有機溶媒（例えば、ブタノール）に溶解され、次に浸漬溶液として付加される。この部分は、次に乾燥させることができ、それから溶媒が除去される。その後、この部分は、モノマーを含有する溶液中に浸漬することができる。
【００３１】
重合は、使用される酸化剤及び望ましい反応時間に基づいて約−１０℃から約２５０℃、一部の実施形態では約０℃から約２００℃の温度で典型的に行われる。上述のような適切な重合技術は、Ｂｉｌｅｒの米国特許第７，５１５，３９６号明細書により詳細に説明されている。こうした導電性コーティングを付加する更に他の方法は、Ｓａｋａｔａ他に付与された米国特許第５，４５７，８６２号明細書、Ｓａｋａｔａ他に付与された第５，４７３，５０３号明細書、Ｓａｋａｔａ他に付与された第５，７２９，４２８号明細書、及びＫｕｄｏｈ他に付与された第５，８１２，３６７号明細書に説明されており、それらは、全ての目的に対してその引用により全体的に本明細書に組み込まれている。
【００３２】
原位置付加によって形成されるコーティングに加えて又はそれと関連して、導電性ポリマー粒子の分散液の形態にある導電性コーティングを使用することもできる。粒子のサイズは変えることができるが、アノード部分に付加することができる表面積を高めるために粒子が小さい直径を有することが典型的に望ましい。例えば、この粒子は、約１から約５００ナノメートル、一部の実施形態では約５から約４００ナノメートル、一部の実施形態では約１０から約３００ナノメートルの平均直径を有することができる。粒子のＤ90値（このＤ90値に等しいか又はそれ未満の直径を有する粒子は、全ての固体粒子の合計容積の９０％を構成する）は、約１５マイクロメートル又はそれ未満、一部の実施形態において約１０マイクロメートル又はそれ未満、一部の実施形態において約１ナノメートルから約８マイクロメートルとすることができる。粒径は、超遠心、レーザ回折などによるなどの公知の技術を用いて測定することができる。
【００３３】
微粒子形態への導電性ポリマーの形成は、置換ポリチオフェンによって担持された陽電荷を相殺する個別のカウンタイオンの使用によって容易にされる。場合によっては、ポリマーは、構造単位内に陽及び陰電荷を有し、陽電荷は主鎖上に位置し、陰電荷は任意的にスルホナート基又はカルボキシラート基のような化学基「Ｒ」の置換基上に位置する。主鎖の陽電荷は、化学基「Ｒ」上に任意的に存在するアニオン基によって部分的又は全体的に飽和することができる。全体的にみると、このポリチオフェンは、これらの場合にはカチオン性、中性、又は更にはアニオン性とすることができる。それにも関わらず、それらは、ポリチオフェン主鎖が陽電荷を有するので、全てカチオン性ポリチオフェンと見なされる。
【００３４】
カウンタイオンは、モノマーアニオン又はポリマーアニオンとすることができる。ポリマーアニオンは、例えば、ポリマーカルボン酸（例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマーレイン酸など）；ポリマースルホン酸（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）；その他とすることができる。この酸は、ビニルカルボン酸及びビニルスルホン酸と、アクリル酸エステル及びスチレンのような他の重合可能モノマーとのコポリマーのようなコポリマーとすることができる。更に、適切なモノマーアニオンとしては、例えば、Ｃ1からＣ20の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）；Ｃ1からＣ20の脂肪族カルボン酸（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からＣ20のアルキル基によって任意的に置換された芳香族スルホン酸（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、ショウノウスルホン酸、又はテトラフルオロボラート、ヘキサフルオロホスファート、ペルクロラート、ヘキサフルオロアンチモナート、ヘキサフルオロアルセナート又はヘキサクロロアンチモナート）；その他のアニオンが挙げられる。とりわけ適切なカウンタイオンは、ポリマーカルボン酸又はポリマースルホン酸（例えば、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ））のようなポリマーアニオンである。こうしたポリマーアニオンの分子量は、一般的に、約１，０００から約２，０００，０００、一部の実施形態では約２，０００から約５００，０００の範囲にある。
【００３５】
用いられる時に、所定の層中の置換ポリチオフェンに対するこのようなカウンタイオンの重量比率は、典型的に約０．５：１から約５０：１、一部の実施形態では約１：１から約３０：１、一部の実施形態では約２：１から約２０：１である。上述の重量比率に対応する置換ポリチオフェンの重量は、重合中に完全な変換が行われると見なして、使用されたモノマーの計量した部分を意味する。
【００３６】
分散液は、１つ又はそれよりも多くの結合剤を含有することができ、ポリマー層の付加特性が更に改善され、分散液内の粒子の安定性も高められる。結合剤は、本質的に有機性とすることができ、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、ポリ酪酸ビニル、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・ホルムアミドレジン、エポキシレジン、シリコーンレジン又はセルロースのようなものである。結合剤の付加機能を高めるために、架橋剤を使用することもできる。こうした架橋剤としては、例えば、メラミン化合物、マスクドイソシアナート又は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のような官能性シラン又はポリウレタン、ポリアクリラート又はポリオレフィンのような架橋性ポリマーが挙げられ、並びに事後的架橋が含まれる。当業技術で公知のように、分散剤（例えば、水）、界面活物質などのような他の成分を分散液中に含めることもできる。
【００３７】
必要に応じて、上述の付加段階のうちの１つ又はそれよりも多くは、コーティングの望ましい厚みが得られるまで反復することができる。一部の実施形態では、コーティングの比較的薄い層のみが一度に形成される。コーティングの合計ターゲット厚みは、コンデンサの望ましい特性に基づいて一般的に変えることができる。得られる導電性ポリマーコーティングは、一般的に、約０．２マイクロメートル（μｍ）から約５０μｍ、一部の実施形態において約０．５μｍから約２０μｍ、一部の実施形態において約１μｍから約５μｍの厚みを有する。コーティングの厚みは、全ての箇所で同じであると限らないことを理解すべきである。それにも関わらず、コーティングの平均厚みは、ほぼ上述の範囲に入る。
【００３８】
導電性ポリマーコーティングは、任意的にヒーリング処理することができる。ヒーリング処理は、導電性ポリマー層の各々の付加後又は導電性ポリマーコーティング全体の付加後に行うことができる。一部の実施形態では、導電性ポリマーは、電解質溶液中にこの部分を浸漬し、その後、電流が予め設定したレベルに低下するまで一定電圧を印加することによってヒーリング処理することができる。必要に応じて、こうしたヒーリング処理は、複数の段階で行うことができる。例えば、電解質溶液は、アルコール溶媒（例えば、エタノール）中のモノマー、触媒、及びドーパントの希薄溶液とすることができる。コーティングは、必要に応じて次に洗浄することができ、様々な副産物、過剰試薬などが除去される。
【００３９】
必要に応じて、この部分には、任意的に外部コーティングを付加することができる。外部コーティングは、少なくとも１つの炭素質層と、炭素質層の上に重なる少なくとも１つの金属層とを含むことができる。金属層は、コンデンサのための半田可能導体、接触層、及び／又は電荷コレクターとして機能を果たすことができ、銅、ニッケル、銀、ニッケル、亜鉛、錫、パラジウム、鉛、銅、アルミニウム、モリブデン、チタン、鉄、ジルコニウム、マグネシウム、及びそれらの合金のような導電性金属から形成することができる。この層での使用ためには、銀がとりわけ適切な導電性金属である。炭素質層は、そうでなければコンデンサの抵抗を増大させると考えられる金属層と固体電解質層の間の接触を制限することができる。炭素質層は、グラファイト、活性炭、カーボンブラックなどのような様々な公知の炭素質材料から形成することができる。炭素質層の厚みは、典型的に約１μｍから約５０μｍ、一部の実施形態において約２μｍから約３０μｍ、一部の実施形態において約５μｍから約１０μｍの範囲である。同様に、金属層の厚みは、典型的に約１μｍから１００μｍ、一部の実施形態において約５μｍから約５０μｍ、一部の実施形態において約１０μｍから約２５μｍの範囲である。
【００４０】
形成される方式に関わらず、得られるコンデンサ要素３３は、上述して図１−図２に示すようにアノード端子６２及びカソード端子７２と電気的に接触した状態で提供される。導電性金属（例えば、銅、ニッケル、銀、ニッケル、亜鉛、錫、パラジウム、鉛、銅、アルミニウム、モリブデン、チタン、鉄、ジルコニウム、マグネシウム、及びそれらの合金）のようなあらゆる導電材料は、端子を形成するために用いることができる。とりわけ適切な導電性金属としては、例えば、銅、銅合金（例えば、銅−ジルコニウム、銅−マグネシウム、銅−亜鉛、又は銅−鉄）、ニッケル、及びニッケル合金（例えば、ニッケル−鉄）が挙げられる。端子の厚みは、コンデンサの厚みをできるだけ小さくするように一般的に選択される。例えば、端子の厚みは、約０．０５から約１ミリメートル、一部の実施形態では約０．０５から約０．５ミリメートル、かつ約０．０７から約０．２ミリメートルの範囲とすることができる。１つの例示的な導電材料は、Ｗｉｅｌａｎｄ（ドイツ国）から市販されている銅−鉄合金メタルプレートである。必要に応じて、回路基板に完成部分が装着可能であることを保証するために、当業技術で公知のように端子の表面をニッケル、銀、金、錫などで電気メッキすることができる。１つの特定的な実施形態では、端子の両面は、それぞれニッケル及び銀フラッシュでメッキされ、一方で装着表面は、錫半田層でこれもメッキされる。
【００４１】
カソード端子７２は、比較的平坦でコンデンサ要素３３の下面３９に実質的に平行に位置決めされた第１の平面部分７５及び第２の平面部分７３を含む。第１の平面部分７５と第２の平面部分７３は、折り畳み領域７９によって相互接続され、この領域は、アノードリード１６が延びる縦方向に対して（例えば、図２の−ｘ方向を参照されたい）約０°から約９０°、一部の実施形態において約１０°から約５０°の角度に向けることができる。このように、第１の平面部分７５は、−ｚ方向において（図２を参照されたい）第２の平面部分７３の垂直上方に位置決めされる。
【００４２】
第１の平面部分７５は、下面３９に直接接触することができ、又はそれらは、接着剤、半田材料、溶接部、絶縁材料（例えば、プラスチックパッド又はテープ）などを通じてそこに接続することができる。第２の平面部分７３は、下面３９に接続されなくてもよいが、それは、それでもなお接着剤、半田材料、溶接部、絶縁材料（例えば、プラスチックパッド又はテープ）などを通じて任意的に接続することができる。一実施形態では、例えば、第１の平面部分７５は、下面３９に直接接触し、第２の平面部分７３は、導電性接着剤を通じて下面３９に接続される。別の実施形態では、第１の平面部分７５は、導電性接着剤を通じて下面３９に接続され、第２の平面部分７３は、下面３９に接続されない。更に別の実施形態では、第１の平面部分７５は、導電性接着剤を通じて下面３９に接続され、第２の平面部分７３は、絶縁材料を通じて下面３９に接続される。
【００４３】
いずれであっても、カソード端子７２は、コンデンサ要素３３の下面３９に対してかつ平面部分７３及び７８に対して実質的に直角（例えば、９０°±１０°）に位置決めされた直立部分７４も含む。直立部分７４は、コンデンサ要素３３の後面３８と電気的に接触し、かつそれと実質的に平行である。任意的に、直立部分７４は、コンデンサ製造中のこの部分の折り畳まれる機能を容易にするために開口７６を形成することができる。一体化しているように描かれているが、代替的に、平面部分、折り畳み部分、及び直立部分は、直接に又は付加的な導電性要素（例えば、金属）を通じて共に接続された個別の部分とすることができることも理解すべきである。
【００４４】
アノード端子がコンデンサ要素に接続される方式は重要ではない。例えば、図１−図２において、アノード端子６２は、比較的平坦でコンデンサ要素３３の下面３９に実質的に平行に位置決めされた平面部分６３と、平面部分６３に実質的に直角（例えば、９０°±１０°）に位置決めされた直立部分６４とを含む。図示のように、直立部分６４は、アノードリード１６を受け取るためのスロット５１も形成する。スロット５１は、様々な異なる形状及び／又はサイズのいずれをも有することができる。図示の実施形態では、例えば、スロット５１は、リード１６の表面接触と機械的安定性とを更に高めるために「Ｕ字形状」を有する。
【００４５】
コンデンサ要素３３が、アノード区画とカソード区画とを含むリードフレーム２００に取り付けられる例示的な方式が図３に示されており、ここでより詳細に以下に説明する。簡単にするために、単一のコンデンサのみの形成を説明する。しかし、リードフレームが個別コンデンサアセンブリに切断される複数の区画を含むことができることは理解すべきである。図３を参照すると、上述のようなアノード端子とカソード端子とをそれぞれ最後に形成するアノード区画とカソード区画とを含むリードフレーム２００の一部分が示されている。リードフレームの一部分のみが示されており、リードフレームが明確には示されていない他の構成要素を一般的に含むことができることを理解すべきである。例えば、これらの区画は、その後にコンデンサの製造中に除去される金属シートによって最初に接続することができる。
【００４６】
図３のリードフレーム２００は、初期の「平坦」構成で示されている。この実施形態では、アノード区画は、基部１６３とそれから延びるタブ１６４から形成される。タブ１６４は、折り畳み軸「Ａ1」に沿って上方に曲げることができ、直立部分６４及びＵ字形状スロット５１（図１−図２）が形成される。カソード区画は、基部１７３とそれから延びるタブ１７４から同様に形成される。タブ１７４は、折り畳み軸「Ａ４」に沿って上方に曲げることができ、直立部分７４が形成される。第１及び第２の平面部分７５及び７３を形成するために、基部１７３が二回折り畳まれる。特に、基部１７３の前方領域１８０は、軸Ａ2に沿って最初に上方に折り畳まれ、次に、それが折り畳まれないままである基部１７３の後方領域１８０とほぼ平行になるまで軸Ａ3に沿って下向きに折り畳まれる。このようにして、基部１７３の前方領域は、第１の平面部分７５を構成することになり、後方領域は、第２の平面部分７３を構成することになる（図１−図２）。折り畳み軸「Ａ2」と「Ａ3」の間に位置するリードフレーム２００の一部分１９０は、第１及び第２の平面部分７５及び７３とそれぞれ相互接続する折り畳み領域７９を同様に形成する。
【００４７】
図１−図２を再度参照すると、端子が望ましい構成に曲げられた状態で、コンデンサ要素３３は、アノードリード１６がスロット５１によって受け取られるように端子上に配置される。コンデンサ要素３３の下面３９は、アノード端子とカソード端子とを絶縁する絶縁材料（図示せず）を通じてアノード端子６２の平面部分６３上に置かれる。下面３９は、直接に又は付加的材料（例えば、導電性接着剤）を通じてカソード端子７２の第１の平面部分７５上にも置かれる。次に、機械的溶接、レーザ溶接、導電性接着剤などのような当業技術で公知のあらゆる技術を用いてアノードリード１６をスロット５１に電気的に接続することができる。アノードリード１６を電気的に接続した状態で、あらゆる導電性接着剤を硬化処理することができる。例えば、熱及び圧力を印加するためにヒートプレスを使用することができ、この接着剤により、コンデンサ要素３３がカソード端子７２に適切に接着することが保証される。
【００４８】
リードフレームに取り付けられた状態で、コンデンサ要素は、エポキシレジン、シリカ、又はあらゆる公知の密封材料のような成形材料５８を用いて封入することができる（図１−図２）。ケースの幅及び長さは、意図された用途に基づいて変えることができる。適切なケーシングとしては、例えば、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｆ」、「Ｇ」、「Ｈ」、「Ｊ」、「Ｋ」、「Ｌ」、「Ｍ」、「Ｎ」、「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｓ」、「Ｔ」、「Ｗ」、「Ｙ」、又は「Ｘ」ケース（ＡＶＸ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を含むことができる。採用されるケースサイズに関わらず、コンデンサ要素３３は、アノード端子６２及びカソード端子７２の少なくとも一部分が回路基板への装着のために露出するように封入される。例えば、図１−図２に示す実施形態では、アノード端子６２の平面部分６３は露出されるが、直立部分６４は成形材料５８内部に封入される。同様に、カソード端子７２の第２平面部分７３は、同じく露出されるが、第１の平面部分７５と直立部分７４の両方は、成形材料５８内に封入される。上述のように、カソード端子の平面部分及び直立部分の封入は、より良好な機械的安定性及び従って改善した電気性能を有するコンデンサをもたらすことができる。
【００４９】
本発明は、以下の実施例への参照によって更に良好に理解することができる。
【００５０】
試験手順
等価直列抵抗（ＥＳＲ）：
等価直列抵抗は、２．２ボルトＤＣバイアス及び０．５ボルトピーク間正弦波信号でＫｅｌｖｉｎリードを付した「Ｋｅｉｔｈｌｅｙ  ３３３０  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  ＬＣＺ」メーターを使用して測定することができる。作動周波数は、１００ｋＨｚであり、温度は、２３℃±２℃であった。
キャパシタンス（Ｃａｐ）：
キャパシタンスは、２．２ボルトＤＣバイアス及び０．５ボルトピーク間正弦波信号でＫｅｌｖｉｎリードを付した「Ｋｅｉｔｈｌｅｙ  ３３３０  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  ＬＣＺ」メーターを使用して測定された。作動周波数は、１２０Ｈｚであり、温度は、２３℃±２℃であった。
漏れ電流：
漏れ電流（ＤＣＬ）は、２５℃の温度でかつ定格電圧で最低限６０秒後の漏れ電流を測定する漏電試験セットを用いて測定された。
【実施例１】
【００５１】
タンタルアノード（２．３０ｍｍ×０．５０ｍｍ×２．３０ｍｍ）が、液体電解質中で１７．１Ｖで１５０μＦまで最初に陽極酸化された。次に、導電性ポリマーコーティングが、アノードをトルエンスルホン酸鉄（ＩＩＩ）（ＣＬＥＶＩＯＳ（登録商標）Ｃ）のブタノール溶液中に１５分、その後に３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＣＬＥＶＩＯＳ（登録商標）Ｍ）中に１分間浸漬することによって形成された。重合の４５分後に、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上に形成された。この部分は、反応副産物を除去するためにメタノール中で洗浄され、液体電解質中で再陽極酸化され、メタノール中で再び洗浄された。重合サイクルは、１２回反復された。これらの部分は、次に、当業技術で公知のようにグラファイト及び銀によって被覆された。得られたコンデンサ要素は、次に、図１−図２に示すようにリードフレームのポケット内に置かれ、アノード端子とカソード端子が形成された。より具体的には、図１に示すように、得られたカソード端子は、折り畳み領域７９によって相互接続した第１の平面部分７５及び第２の平面部分７３と直立部分７４とを含みた。望ましい方式に位置決めされた状態で、アノードワイヤは、パルスレーザビームを用いてアノード端子に溶接された。コンデンサ要素は、次に、約３．５０ｍｍの長さ、１．００ｍｍの高さ、及び約２．８０ｍｍの幅を有する「Ｌ」ケース内に封入された。完成部分は、鉛のないリフローで処理された。７５６個の部分が、上述の方法によって製造された。
【実施例２】
【００５２】
カソード端子が単一の平面部分のみを含有したことを除いて、コンデンサは、実施例１に記載の方式で形成された。すなわち、カソード端子には、図１に示す平面部分７５と折り畳み領域７９とが無かった。代替的に、カソード端子は、コンデンサ要素の下面に隣接する単一の平面部分とコンデンサ要素の後面に隣接する直立部分とを単に含有した。７５６個の部分がこの方法によって製造された。実施例１及び実施例２のこれらの部分は、次に、電気的試験を受けた。結果（中央値）は、表１で以下に示されている。
【００５３】
（表１）
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【００５４】
示すように、実施例１に説明したカソード端子を用いて組み立てられた部分は、実施例２の部分よりも低い漏れ電流及びＥＳＲを有した。更に、実施例１の部分の９７％よりも多くが電気性能試験に合格と判断されたが、それに対して、実施例２の部分は９１％だけであった。この低収率は、アノードがケース内に対称的には位置せず、そのことがカソード端子からの剥離の可能性を高めたという事実に起因したと考えられる。
【００５５】
本発明のこれら及び他の修正及び変形は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく当業者によって実施することができる。更に、様々な実施形態の態様は、全部又は一部の両方で入れ替えることができることを理解すべきである。更に、以上の説明は、単に例証であり、特許請求の範囲に更に説明される本発明を制限する意図のものでないことを当業者は認めるであろう。
【符号の説明】
【００５６】
３０  コンデンサ
３３  コンデンサ要素
３７  上面
３９  下面
６２  アノード端子
７２  カソード端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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