(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径が２μｍ以上３０μｍ以下である金属導電性粉末と、
平均粒径が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であって、含有量が前記金属導電性粉末１００重量部に対して０．１重量部以上３．０重量部以下であるカーボン粉末とを、
フェノール又はフェノール誘導体をアルカリ触媒下でホルムアルデヒドと反応して得られる熱硬化性レゾール型フェノール樹脂であって、数平均分子量がポリスチレン換算で１００以上３０００以下のバインダー樹脂に分散させた
ことを特徴とする導電性ペースト組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の導電性ペースト組成物であって、
前記金属導電性粉末が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種である
ことを特徴とする導電性ペースト組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の導電性ペースト組成物であって、
前記金属導電性粉末が、金属粉にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種を被覆してなる
ことを特徴とする導電性ペースト組成物。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の導電性ペースト組成物であって、
前記金属導電性粉末の形状が、球状又は粒状である
ことを特徴とする導電性ペースト組成物。
【請求項５】
平均粒径が２μｍ以上３０μｍ以下である金属導電性粉末と、
平均粒径が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であって、含有量が前記金属導電性粉末１００重量部に対して０．１重量部以上３．０重量部以下であるカーボン粉末とを、
フェノール又はフェノール誘導体をアルカリ触媒下でホルムアルデヒドと反応して得られる熱硬化性レゾール型フェノール樹脂であって、数平均分子量がポリスチレン換算で１００以上３０００以下のバインダー樹脂に分散させた導電性ペースト組成物を用いて、塗布し、加熱乾燥させて、
カーボン粉末が多い下地層と、
金属導電性粉末が多くなり、金属細線と半田付けされる表面層とを形成する
ことを特徴とする導電性ペースト組成物の塗布方法。
【請求項６】
請求項５に記載の導電性ペースト組成物の塗布方法であって、
前記金属導電性粉末が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種である
ことを特徴とする導電性ペースト組成物の塗布方法。
【請求項７】
請求項５に記載の導電性ペースト組成物の塗布方法であって、
前記金属導電性粉末が、金属粉にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種を被覆してなる
ことを特徴とする導電性ペースト組成物の塗布方法。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれかに記載の導電性ペースト組成物の塗布方法であって、
前記金属導電性粉末の形状が、球状又は粒状である
ことを特徴とする導電性ペースト組成物の塗布方法。
【請求項９】
固体電解質を用いた固体電解コンデンサであって、
陰極部が、固体電解質と、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の導電性ペースト組成物とによって形成される
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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路、電子部品等に用いられる半田付け可能な導電性ペースト組成物に関し、より詳しくは、固体電解質を用いた固体電解コンデンサの陰極部を作製するのに好適な導電性ペースト組成物、及び該導電性ペースト組成物を用いて作製した固体電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器のデジタル化の促進、及び、移動体通信機器、携帯型ＡＶ機器、デジタルカメラ等の普及に伴い、コンデンサの需要が高まってきている。固体電解コンデンサは、電解液の代わりに固体電解質を用いたコンデンサであり、電解液を使用しないために液漏れの心配が無く、安全性が高い。一方で、電子機器の高性能化に伴い、固体電解コンデンサの特性の改善も迫られており、高周波特性の優れた固体電解コンデンサの要求が高まっている。
【０００３】
図５は、固体電解コンデンサの素子の断面を概略的に示した図である。陽極体１には、タンタル、アルミニウム、ニオブ等の弁作用を有する金属を用いる。陽極体１を化成処理し、金属酸化物でなる誘電体層２を形成した後、更にその表面に二酸化マンガン等の固体の半導体性物質でなる電解質層３を形成する。その後、カーボン層４を形成し、銀、あるいは銅等の導電性金属からなる陰極層５を順次形成して固体コンデンサ素子とする。
形成された固体電解コンデンサ素子は、陰極層５を陰極リードフレームに半田付けにて接着固定し、陽極体１に通じている陽極リードを陽極リードフレームに溶接にて取り付け、更にその外周面を外装樹脂で覆うことで、固体電解コンデンサを構成する。
【０００４】
ここで、図５に示すように、陽極体１は電極面積を広く取れる多孔質の焼結体であり、陽極体１の表面を化成処理して得られる誘電体層２も同様に多孔質である。従って、誘電体層２の上に形成される電解質層３は、誘電体層２の表面の凹凸に沿う形で形成され、その表面に凹凸を生じる。このため、カーボンペーストを塗布して形成されるカーボン層４表面も、下地の電解質層３の表面性を反映して凹凸を生じる。更に、カーボン層４上の陰極層５の形成には、比較的粘度の高い銀ペースト等を使用するため、カーボン層４表面の凹部に銀ペースト等が入り込めず、カーボン層４と陰極層５の間に空隙を生じやすい。このようにカーボン層４と陰極層５の間に空隙を生じると、両者の接続面積は小さくなるため、等価直列抵抗が大きくなり、高周波特性は悪くなるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平９−１２９５１２号公報に開示されている「タンタル固体コンデンサ」においては、タンタル固体コンデンサの陰極部の構成を以下のようにすることにより、等価直列抵抗の値を低くし、高周波特性の優れたコンデンサとしている。その構成は、多孔質の誘電体層の上に二酸化マンガン層、その上にカーボン層、このカーボン層の上に、金、銀、パラジウムからなる群から選ばれる微粉末、又はこれらの混合物の微粉末からなる金属層を設け、金属層の上に陰極層を形成する構成である。カーボン層と陰極層の間に設けられる金属層は、上記の金属微粉末を分子量が７４〜１５４で、沸点が５８〜２２０℃の有機液体中に分散させた低粘度の液体を用いて形成することで、カーボン層表面の凹部に金属層が入り込み、空隙を生じさせずに形成させることができるとしている。
しかしながら、上記の特開平９−１２９５１２号公報に開示されたタンタル固体コンデンサの構成では、カーボン層と陰極層の接続を良好にするための新たな金属層が必要となり、構成が複雑になると共に製造工程数が増えるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、上記のように良好な接続性を要求されるカーボンからなる層と導電性金属からなる層の形成を、一層で形成できる導電性ペースト組成物を提供することを課題とする。より具体的には、固体電解コンデンサの陰極部の構成におけるカーボン層と陰極層を一層で形成し、両者間の接続の問題を解決して、導電性、半田付け性にも優れた導電性ペースト組成物を提供することを課題とする。
更なる課題は、上記導電性ペースト組成物を用いて陰極部を構成し、等価直列抵抗が低く、高周波特性に優れた固体電解コンデンサを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を達成するために、本発明の導電性ペースト組成物は、平均粒径が２μｍ以上３０μｍ以下である金属導電性粉末と、平均粒径が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であって、含有量が前記金属導電性粉末１００重量部に対して０．１重量部以上３．０重量部以下であるカーボン粉末とを、フェノール又はフェノール誘導体をアルカリ触媒下でホルムアルデヒドと反応して得られる熱硬化性レゾール型フェノール樹脂であって、数平均分子量がポリスチレン換算で１００以上３０００以下のバインダー樹脂に分散させたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の導電性ペースト組成物は、さらに、前記金属導電性粉末が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種であることを特徴とする。
また、本発明の導電性ペースト組成物は、さらに、前記金属導電性粉末が、金属粉にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種を被覆してなることを特徴とする。
また、本発明の導電性ペースト組成物は、さらに、前記金属導電性粉末の形状が、球状又は粒状であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の導電性ペースト組成物の塗布方法は、平均粒径が２μｍ以上３０μｍ以下である金属導電性粉末と、平均粒径が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であって、含有量が前記金属導電性粉末１００重量部に対して０．１重量部以上３．０重量部以下であるカーボン粉末とを、フェノール又はフェノール誘導体をアルカリ触媒下でホルムアルデヒドと反応して得られる熱硬化性レゾール型フェノール樹脂であって、数平均分子量がポリスチレン換算で１００以上３０００以下のバインダー樹脂に分散させた導電性ペースト組成物を用いて塗布し、加熱乾燥させて、カーボン粉末が多い下地層と、金属導電性粉末が多くなり、金属細線と半田付けされる表面層とを形成することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の導電性ペースト組成物の塗布方法は、さらに、前記金属導電性粉末が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種であることを特徴とする。
また、本発明の導電性ペースト組成物の塗布方法は、さらに、前記金属導電性粉末が、金属粉にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種を被覆してなることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の導電性ペースト組成物の塗布方法は、さらに、前記金属導電性粉末の形状が、球状又は粒状であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の固体電解コンデンサは、固体電解質を用いた固体電解コンデンサであって、陰極部が、固体電解質と、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の導電性ペースト組成物とによって形成されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の導電性ペースト組成物は、金属導電性粉末とカーボン粉末とをバインダー樹脂に分散させたものである。
図１は、ガラス基板、樹脂を含浸させたガラスあるいは紙基板等の下地に本発明の導電性ペースト組成物を塗布し、その後加熱乾燥させて得た硬化層の断面を模式的に示したものである。導電性ペースト組成物中に分散したカーボン粉末１２は、バインダー樹脂１４の硬化収縮と共に、より粒子径の大きい金属導電性粉末１３の粒子間に入り込む形で下地１５側に移動する。そこで、下地側に相対的にカーボン粉末１２が偏在し、表面側は主として金属導電性粉末１３でなる導電性ペースト硬化層６が形成される。
このように形成された導電性ペースト硬化層６は次のように機能する。すなわち、表面側は、主として金属導電性粉末でなるため、半田付け等による電極部材との接着が可能であり、一方下地側は、下地の凹部にも入り込んで相対的に偏在するカーボン粉末１２によって導通を図ることができる。
【００１４】
本発明の導電性ペースト組成物に用いる金属導電性粉末は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種であることが好ましい。固体電解コンデンサの陰極部の形成に本発明の導電性ペースト組成物を用い、形成される導電性ペースト硬化層の表面側は、主として金属導電性粉末でなるため、陰極引き出し部として外部の陰極フレームと半田付けによって接着される構成となる。従って、半田付け性に優れる上記金属あるいは合金からなる金属導電性粉末を用いることにより、良好な半田付け性を有する導電性ペースト硬化層を形成することができる。
金属導電性粉末は、また、金属粉にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる群から選ばれる１種を被覆してなるものであってもよい。母粉となる金属粉に上記の金属又は合金を被覆させる方法としては、例えばＡｇを例にとると、キレート化剤を溶解した溶液に、母粉となる金属粉を分散させ、攪拌下にＡｇイオンの溶液を加え、更に還元剤を添加してメッキを施す無電解メッキ法が挙げられる。Ａｇ以外の金属又は合金に関しても同様に行うことができる。また、被覆させる方法はこれに限らず、蒸着法等を用いても良い。
【００１５】
更に、金属導電性粉末は、形状が球状又は粒状であることが好ましい。金属導電性粉末の形状が球状又は粒状であることで、粉末同士の滑りが良好になり、スクリーン印刷等により導電性ペースト組成物を塗布する場合の塗布性が良好になる。
また、樹枝状あるいはフレーク状等の金属導電性粉末を用いた導電性ペースト組成物では、塗布後の加熱乾燥で、バインダー樹脂が樹枝状あるいはフレーク状等の金属導電性粉末を覆うようにして硬化層を形成するため、硬化層表面にバインダー樹脂が多く存在することになる。その結果、このバインダー樹脂が障害となって、陰極引き出し部の半田付け性が悪化してしまう。一方、球状又は粒状の金属導電性粉末を用いた導電性ペースト組成物では、塗布後の加熱乾燥で、バインダー樹脂は下地との界面側により多く移動し、硬化層表面には少量しか残らないために、陰極引き出し部の半田付け性を阻害することがない。
加えて金属導電性粉末の平均粒径は、２μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。平均粒径が２μｍを下回ると、半田食われが著しくなり、逆に３０μｍを上回ると導電性ペースト組成物をスクリーン印刷により塗布する際、スクリーンメッシュへの目詰まりが生じやすくなる。
【００１６】
本発明の導電性ペースト組成物に用いるカーボン粉末は、チャネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、あるいは黒鉛等を用いることができる。また、活性炭の粒子であってもよい。
カーボン粉末の１次粒子径は、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。また、カーボン粉末の比表面積は、窒素ガス吸着ＢＥＴ法の測定値で３０ｍ２／ｇ以上１２７０ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。更に、カーボン粉末のジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量は、５０ｍｌ／１００ｇ以上４９５ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましい。１次粒子径が１０ｎｍより小さく、また比表面積が１２７０ｍ２／ｇより大きくなり、加えてＤＢＰ吸油量が４９５ｍｌ／１００ｇより大きくなるカーボン粒子を用いると、形成される導電性ペースト硬化層は下地との密着性が乏しくなるため好ましくない。また、１次粒子径が２００ｎｍより大きく、また比表面積が３０ｍ２／ｇより小さくなり、加えてＤＢＰ吸油量が５０ｍｌ／１００ｇより小さくなるカーボン粒子を用いると、導通を図るに十分な導電性が得られず好ましくない。
【００１７】
また、導電性ペースト組成物中のカーボン粉末の含有量は、金属導電性粉末１００重量部に対して、０．１重量部以上３．０重量部以下であることが好ましい。０．１重量部を下回ると、導電性ペースト硬化層が導通を図るに不十分な量であり、逆に３．０重量部を上回ると、導電性ペースト硬化層の導電性及び半田付け性が共に悪化するためである。
【００１８】
本発明の導電性ペースト組成物に用いるバインダー樹脂は、熱硬化性樹脂である。導電性ペースト組成物を下地に塗布した後に加熱乾燥すると、バインダー樹脂が硬化収縮し、導電性ペースト硬化層を形成する。
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等があげられ、これらを単独で用いてもよいし、あるいは複数の樹脂を併用してもよい。
バインダー樹脂として、好ましくは、フェノール樹脂であり、特にフェノール又はフェノール誘導体をアルカリ触媒下でホルムアルデヒドと反応して得られるレゾール型フェノール樹脂は、熱硬化収縮が大きく、また下地に対する密着性が高いことから好適である。
また、主として金属導電性粉末でなる導電性ペースト硬化層表面と外部電極等との半田付けには、フラックスを用いて行うものであり、このときフラックスは、金属導電性粉末表面に被覆されたバインダー樹脂を溶解して、金属導電性粉末表面を露出させるため、バインダー樹脂のフラックスへの溶解性が重要となる。そこで、上記のフェノール樹脂を使用すれば、ロジン系の一般フラックスであっても可溶であるため、半田付け性の良好な導電性ペースト硬化層とすることができる。
尚、フェノール誘導体としては、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、トリメリルフェノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール、オクチルフェノール、ジヒドロキシベンゼン、ナフトール類、ビスフェノール類等が挙げられる。これらのフェノール誘導体は、単独で用いても良く、また、フェノールと共に、あるいは複数のフェノール誘導体を混合して用いても良い。
【００１９】
また、バインダー樹脂として用いるレゾール型フェノール樹脂は、ポリスチレン換算の数平均分子量が１００以上３０００以下であることが好ましい。バインダー樹脂としてのフェノール樹脂の数平均分子量が１００を下回ると、熱硬化によって形成される導電性ペースト硬化層の強度が不十分であり、好ましくない。また、数平均分子量が３０００を上回ると、導電性ペースト硬化層の硬さが増して、フラックスがバインダー樹脂を溶解しきれなくなるため半田付け性が劣り、好ましくない。
尚、フェノール樹脂の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）法により、ポリスチレン標準試料によって作成した検量線を使用し、求めることができる。
【００２０】
更に、バインダー樹脂の含有量は、金属導電性粉末１００重量部に対し５重量部以上４０重量部以下であることが好ましい。バインダー樹脂が５重量部を下回ると、熱硬化によって得られる硬化層の強度が十分でなく、また下地への密着性が低下するので好ましくない。また、バインター樹脂が４０重量部を上回ると、導電性ペースト硬化層の導電性が低下し、加えて導電性ペースト硬化層表面の陰極引き出し部にバインダー樹脂が多く存在するため、半田付け性が劣るので好ましくない。
【００２１】
また、本発明の導電性ペースト組成物は、金属導電性粉末、カーボン粉末、バインダー樹脂を主成分とするものであるが、その他に分散剤、溶剤を含むものである。更に、消泡剤、レベリング剤、チクソ性付与剤等を適宜添加してもよい。バインダー樹脂中への金属導電性粉末の分散性を向上させる分散剤としては、チタネートカップリング剤、シランカップリング剤等を使用することができる。これらは、金属導電性粉末の表面に配位または吸着して、混合時におけるバインダー樹脂中への分散性を向上させる。特に、本発明の導電性ペースト組成物のように金属導電性粉末の重量比が高い場合に、上記の改善は顕著である。
また、陰極引き出し部の半田付け性が良好であるためには、導電性ペースト硬化層の表面に金属導電性粉末が多数存在することが必要であるが、更にそれらが均一に分散していることも同等に重要である。そこで、上記の分散剤によって金属導電性粉末が均一に分散した導電性ペースト組成物とし、これを硬化させて半田付け性の良好な導電性ペースト硬化層を得ることができる。
これらの分散剤の添加量は、金属導電性粉末１００重量部に対して０．０５重量部以上１重量部以下であることが好ましい。分散剤が０．０５重量部を下回ると、金属導電性粉末の分散性が低下するため導電性、半田付け性が不良となり、また、１重量部を上回ると、分散性は良好であるが下地への密着性が低下するからである。
【００２２】
溶剤としては、多価アルコール誘導体が好ましく、具体的には、ブチルセロソルブ、ジブチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジブチルカルビトール、ブチルセロソルブアセテート、メチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等が挙げられる。このような多価アルコール誘導体は、バインダー樹脂として用いる熱硬化樹脂、特にレゾール型フェノール樹脂の良溶媒であり、かつ導電性ペースト組成物塗布時における揮発が少なく、しかも熱硬化後の硬化層中の残存が少ない。
これらの溶剤は、金属導電性粉末１００重量部に対して２重量部以上１５重量部以下であることが好ましい。溶剤が２重量部を下回ると、導電性ペースト組成物をスクリーン印刷等により塗布する際、カスレを生じてしまう。また、溶剤が１５重量部を上回ると、ニジミを生じ、更に誘電性、半田付け性も不良となる。
【００２３】
上記の導電性ペースト組成物は、固体電解コンデンサの陰極部の形成に使用することができる。図２は、本発明の固体電解コンデンサの概略断面図である。陽極体１は、タンタル、アルミニウム、ニオブ等の弁作用を有する金属微粉末に、各々の金属でなる陽極導出線９を埋植させてプレスで圧縮成形し、その後真空中で焼結させて形成する。
次いで陽極体１を化成処理し、金属酸化物でなる誘電体層２を形成する。更に、誘電体層２表面に固体の半導体性物質でなる電解質層３を形成する。半導体性物質としては、二酸化マンガンの他、ポリピロール、ポリチオフェン等の複素環式高分子やポリビニリデン等の導電性の高い高分子等を使用することができる。
【００２４】
その後、電解質層３表面に本発明の導電性ペースト組成物を塗布し、加熱乾燥させて導電性ペースト硬化層６を形成する。
ここで、形成された導電性ペースト硬化層６は、図１に示すように、下地側、この場合は電解質層３側に相対的にカーボン粉末１２が偏在し、表面側は主として金属導電性粉末１３でなる層となり、従来の固体電解コンデンサの陰極部の構成におけるカーボン層と陰極層の２層の役割を果たす。加えて、１層で形成することにより、従来生じていたカーボン層と陰極層との隙間がないために、等価直列抵抗の低い固体電解コンデンサとすることができる。また、電解質層３表面が凹凸を有していても、その凹部にカーボン粉末１２が入り込むため、導通を図ることができる。
【００２５】
上記のようにして形成された固体電解コンデンサ素子の導出している陽極導出線９の必要な部分を残して切断し、陽極リードフレーム１０に溶接にて取り付ける。また、陰極リードフレーム７を導電性ペースト硬化層６表面に半田付け８にて接着固定し、更にその外周面を外装樹脂１１で覆うことで、固体電解コンデンサとする。
【００２６】
以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。
（実施例１）
平均粒径８μｍの銅粉１００重量部に対し、１次粒子径３０ｎｍ、比表面積（窒素ガス吸着ＢＥＴ法）２５４ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量１７４ｍｌ／１００ｇのカーボン粉末を０．５重量部、数平均分子量（ポリスチレン換算）３００のレゾール型フェノール樹脂を１０重量部、分散剤としてチタネートカップリング剤を０．１重量部、溶剤としてメチルカルビトールを７重量部混合し、ロールミルにて混練して導電性ペースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、ガラス基板上に印刷し、エアオーブン中にて１６０℃、３０分間加熱硬化させた。
【００２７】
図３は、実施例１によって得られた導電性ペースト硬化層のガラス基板との界面を観察したレーザー顕微鏡写真である。また、図４は、図３のレーザー顕微鏡写真を模式的に示した図である。金属導電性粉末１３の粒子間にカーボン粉末１２が入り込んでいる様子がわかる。一方、同様にして導電性ペースト硬化層の表面を観察したレーザー顕微鏡写真では、金属導電性粉末１３とバインダー樹脂１４以外は観測できず、カーボン粉末１２が存在しないことを確認している。このことから、導電性ペースト組成物中のカーボン粉末１２は、導電性ペースト硬化層を形成したとき、相対的に下地側に偏在することがわかる。
【００２８】
（実施例２）
銅粉１００重量部に対しカーボン粉末を０．１重量部とした以外は、実施例１と同様にして導電性ペースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、フェノール紙基板上に印刷し、実施例１と同様にしてエアオーブン中にて加熱硬化させた。
（実施例３）
実施例１と同様にして導電性ペースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、フェノール紙基板上に印刷し、実施例１と同様にしてエアオーブン中にて加熱硬化させた。
（実施例４）
銅粉１００重量部に対しカーボン粉末を１．０重量部とした以外は、実施例１と同様にして導電性ペースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、フェノール紙基板上に印刷し、実施例１と同様にしてエアオーブン中にて加熱硬化させた。
（実施例５）
銅粉１００重量部に対し１次粒子径７５ｎｍ、比表面積（窒素ガス吸着ＢＥＴ法）３５ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量６５ｍｌ／１００ｇのカーボン粉末を２．５重量部とした以外は、実施例１と同様にして導電性ペースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、フェノール紙基板上に印刷し、実施例１と同様にしてエアオーブン中にて加熱硬化させた。
【００２９】
（比較例１）
銅粉１００重量部に対し実施例５で使用したカーボン粉末を４．０重量部とした以外は、実施例１と同様にして導電性ペースト組成物を調製した。この導電性ペースト組成物を、２００メッシュテトロンスクリーンにて、フェノール紙基板上に印刷し、実施例１と同様にしてエアオーブン中にて加熱硬化させた。
【００３０】
実施例２〜５、及び比較例１によって得られた導電性ペースト硬化層それぞれの半田濡れ性、比抵抗、密着強度について試験した。以下に試験方法を示し、その結果を表１に示す。
（１）半田濡れ性
導電性ペースト硬化層の印刷パターンは２×２ｍｍのものを用いる。
フラックス＃３６６（マルチコア製）を塗布し、ホットプレート上で１５０℃、２０秒予熱後、２３０℃の共晶半田槽中に３秒浸漬する。
引き上げた後のパターン上の半田濡れ性を以下のように判定する。「○」は、半田被覆面積が１００％であり、「△」は、半田被覆面積が８０〜９９％であり、「×」は、半田被覆面積が７９％以下である。
（２）比抵抗
導電性ペースト硬化層の印刷パターンは１×２００ｍｍのものを用いる。
両端での電気抵抗Ｒ（Ω）と平均膜厚ｔ（μｍ）を測定し、以下の（式１）を用いて比抵抗ρ（Ω・ｃｍ）を算出する。
ρ＝（Ｒｔ／２００）×１０―４  ・・・（式１）
（３）密着強度
導電性ペースト硬化層の印刷パターンは２×２ｍｍのものを用いる。
半田濡れ性試験で得られたサンプルをそのまま用い、０．８ｍｍφの錫メッキ軟銅線を２×２ｍｍの印刷パターンの中央に立て、糸半田と半田こてにて半田付けする。次に、引張試験機にて９０°プルテストを行い、破断時の荷重Ｆ（ｋｇ）を測定する。以下の（式２）を用いて密着強度Ｔ（ｋｇ／ｍｍ２）を算出する。
Ｔ＝Ｆ／４  ・・・（式２）
【００３１】
【表１】
0004869515.tif 000002
【００３２】
表１に示すように、実施例２〜５では、導電性ペースト組成物中のカーボン粉末の含有量を０．１〜２．５重量部として、それぞれ加熱硬化して得られた硬化層の性質を調べた。その結果、いずれの実施例においても、半田濡れ性は良好であった。すなわち、ロジン系の一般フラックスの使用でも優れた半田付け性が得られた。比抵抗の値は、カーボン粉末の含有量と共に若干増加したが、固体電解コンデンサの陰極部の形成に使用するには問題ない増加の程度であることを確認した。更に、密着強度は、いずれの実施例においても差異が無く、基板との良好な密着性が得られた。
一方、導電性ペースト組成物中のカーボン粉末の含有量を４．０重量部とした比較例１では、加熱硬化して得られた硬化層の性質が以下のようになった。半田濡れ性は不良であり、比抵抗の値は１０．０×１０−４Ω・ｃｍと高い値を示した。これは、カーボン粉末の含有量を多くしたために、硬化層の表面付近にもカーボン粉末が存在し、半田濡れ性を悪化させ、更に硬化層の比抵抗も低下させたものである。尚、密着強度の測定は、半田濡れ性が不良であったために、錫メッキ軟銅線を立てることができず、測定不能であった。
以上の結果より、カーボン粉末の含有量は、金属導電性粉末１００重量部に対して０．１重量部以上３．０重量部以下が好適であることがわかる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明により、金属導電性粉末とカーボン粉末とをバインダー樹脂に分散させた導電性ペースト組成物とすることで、これを加熱硬化させて得られる硬化層は、下地側に相対的にカーボン粉末が偏在し、表面側は主として金属導電性粉末でなる導電性ペースト硬化層であり、良好な接続性を要求されるカーボンからなる層と導電性金属からなる層の形成を、一層で形成できる導電性ペースト組成物として提供することができる。特に、固体電解コンデンサの陰極部の構成におけるカーボン層と陰極層を一層で形成することができ、両者間の接続の問題を解決して、導電性、半田付け性にも優れた導電性ペースト組成物として提供することができる。
更に、本発明の導電性ペースト組成物を用いて陰極部を構成し、等価直列抵抗が低く、高周波特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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の導電性ペースト組成物を加熱硬化させて得られる硬化層の断面を模式的に示したものである。
【図２】本発明の固体電解コンデンサの概略断面図である。
【図３】本発明の導電性ペースト組成物によって得られた硬化層のガラス基板との界面を観察したレーザー顕微鏡写真である。
【図４】図３のレーザー顕微鏡写真を模式的に示した図である。
【図５】固体電解コンデンサの素子の断面を概略的に示した図である。
【符号の説明】
１  陽極体
２  誘電体層
３  電解質層
４  カーボン層
５  陰極層
６  導電性ペースト硬化層
７  陰極リードフレーム
８  半田付け
９  陽極導出線
１０  陽極リードフレーム
１１  外装樹脂
１２  カーボン粉末
１３  金属導電性粉末
１４  バインダー樹脂
１５  下地
【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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