JP2003188052A - 固体電解コンデンサ素子及びその製造方法並びに固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】固体電解質に化学酸化重合反応による導電性高
分子層を用いた固体電解コンデンサにおいて、導電性高
分子層を単層構造にし、しかも面と面が交わるエッジ部
でも、それ以外の面の部分でも１０〜５０μｍの膜厚に
なるように形成する技術を提供する。 【解決手段】ポリチオフェン層７Ａを形成する過程で、
陽極体に付着させる酸化剤の、陽極体の外表面における
付着量の分布状態を制御することによって、ポリチオフ
ェン層７Ａの厚さを制御する。酸化剤の付着量の制御
は、陽極体を酸化剤溶液に浸漬させ、引き上げたあと乾
燥させるときの乾燥速度を制御することによって、制御
する。酸化剤溶液の乾燥速度は、乾燥時の温度、湿度、
風速、気圧の少くともひとつを変化させることによっ
て、制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解質に導電
性高分子を用いた固体電解コンデンサとその素子及びそ
れらの製造方法に関し、特に、導電性高分子の層を化学
酸化重合反応によって形成する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の固体電解コンデンサの構造とそ
の製造方法について、タンタル固体電解コンデンサを例
にして説明する。一例のコンデンサの断面を示す図３を
参照して、この図に示すタンタル固体電解コンデンサ
は、蓄電作用を行うコンデンサ素子１と、陽極端子２及
び陰極端子３と、外装の樹脂４とからなっている。２つ
の端子２、３は、外部との電気的接続のためにコンデン
サ素子１に取り付けられた端子であり、外装樹脂４はコ
ンデンサ素子１、陽極端子２及び陰極端子３を、上記陽
・陰両端子の一部分を除いて覆っている。

【０００３】コンデンサ素子１は、焼結体５と、その焼
結体５の表面に順次設けられた酸化タンタル皮膜６、導
電性高分子層７、グラファイト層８及び銀ペースト層９
と、焼結体５の一端面から導出されている陽極リード１
０とからなっている。

【０００４】焼結体５は、金属タンタルの微粉末をプレ
ス成形で円柱或いは角柱に成形し、焼結するなどして得
た多孔質体であって、コンデンサの陽極に当るものであ
る。酸化タンタル皮膜６は、焼結体５を陽極酸化して形
成したもので、焼結体の母材である金属タンタルの酸化
生成物（酸化タンタル：Ｔａ₂ Ｏ₅ ）の膜からなり、焼
結体５の外表面のみならず、図示はできないが、内部の
微細孔の表面も残るところなく覆っている。この酸化タ
ンタル皮膜６は、コンデンサの誘電体である。陽極リー
ド１０は、コンデンサの陽極である焼結体５と外部との
接続用端子である陽極端子２とを接続するものであっ
て、焼結体５を作る際の、金属タンタル粉末を円柱又は
角柱に成形するとき、同時に柱体の一底面にタンタルワ
イヤーを植え立てることで、製造の当初から焼結体５に
植立されている。陽極端子２はこの陽極リード１０に、
例えば抵抗溶接或いはレーザー溶接などの方法で固着さ
れている。尚、以下では、焼結体５と、酸化タンタル皮
膜６と、陽極リード１０とを合せたものを陽極体と呼ぶ
ことがある。

【０００５】上記酸化タンタル皮膜６を覆って設けられ
た導電性高分子層７は、固体電解質である。この導電性
高分子層７の上には、更に、例えばグラファイト層８と
銀ペースト層９とを積層したもののような導電体の層が
形成されていて、上記導電性高分子層７と、グラファイ
ト層８と、銀ペースト層９とでコンデンサの陰極となる
導体層を構成している。そして、この陰極導体層の最外
層に外部との接続用端子である陰極端子３が、導電性接
着剤１１などで固着されている。

【０００６】本発明との関連で上記導電性高分子層７の
形成方法についていえば、導電性高分子層７は、例えば
ピロールのようなモノマーの電解酸化重合又は化学酸化
重合によって形成される。どちらの形成方法にもそれぞ
れ特徴があるが、本発明は、化学酸化重合反応により導
電性高分子層を形成する方法に係るものである。

【０００７】導電性高分子層７を化学酸化重合反応によ
って形成する場合は、概略、以下のようにして形成す
る。すなわち、先ず、例えば上述したモノマーの溶液
と、酸化剤溶液とを準備する。酸化剤溶液は、例えばド
デシルベンゼンスルホン酸第二鉄のような酸化剤を溶質
とし、これを例えばエチルアルコールのような溶媒に溶
解させることで得られる。そして、始めに、酸化タンタ
ル皮膜６の形成までが済んだ陽極体を酸化剤溶液に浸漬
させて、陽極体内部の微細孔の中まで酸化剤溶液を浸透
させる。その後、陽極体を引き上げ、恒温槽内で温風を
送るなどして乾燥させ、陽極体の外表面及び内表面（陽
極体内の微細孔の表面）に酸化剤を付着させる。次に、
上記酸化剤付着済みの陽極体をモノマー溶液に浸漬さ
せ、モノマー溶液を陽極体内部に浸透させる。そして、
陽極体を引き上げ、恒温槽内で温風を送るなどして熱を
与えて化学酸化重合反応をさせる。この一連の操作によ
り、陽極体の内表面、外表面に導電性高分子層７が形成
される。

【０００８】尚、通常、上述の酸化剤溶液への浸漬→引
き上げ→乾燥→モノマー溶液への浸漬→化学酸化重合反
応の一連の操作を１回行っただけでは十分な厚さの導電
性高分子層が得られないので、所要の厚さになるまで数
回、上記一連の操作を繰り返して行う。酸化剤溶液、モ
ノマー溶液への浸漬の順序を上に述べたとは反対にし
て、先にモノマー溶液に浸漬、乾燥させ、そのあと酸化
剤溶液に浸漬させ、化学酸化重合反応させるようにして
も良い。

【０００９】ところで、先に述べたように、導電性高分
子層７は、その上のグラファイト層８や銀ペースト層９
と共にコンデンサの陰極として作用する。従って、陰極
の直列抵抗という点からすれば、薄いほうが好ましい。
しかし一方で、導電性高分子層は、外装樹脂４からコン
デンサ素子に加えられる機械的ストレスから素子を保護
する働きもしている。この観点からは、ある程度以上の
厚さでなければならない。すなわち、コンデンサ素子１
は、外装樹脂４を形成するときの加熱や冷却、完成後の
コンデンサを実装用基板にはんだ付けするときの急熱や
急冷あるいは、実装後の実使用における環境の温度変化
などに伴って膨張、収縮を繰り返す。そして、酸化タン
タル皮膜６には、上記の膨張、収縮のたびに外装樹脂４
から機械的ストレスが加わる。導電性高分子層７は、そ
のようなストレスを緩和して酸化タンタル皮膜６を保護
する機能を持っている。従って、ある程度以上の厚さで
あることが必要である。

【００１０】上に述べた導電性高分子層７の誘電体酸化
皮膜保護作用と、そのために導電性高分子層７はある程
度以上の厚さにしなければならないということは、例え
ば特開２００１−１４３９６８号公報に記載されている
ように、既によく知られている。上記公報が開示する固
体電解コンデンサにおいては、導電性高分子層７を化学
酸化重合反応による単層構造のものにした場合、陽極体
のコーナー部（陽極体において、陽極リード１０の導出
面と側面とが交わる辺を取りまく部分及び、もう一方の
底面と側面とが交わる辺を取りまく部分）の導電性高分
子層は、それ以外の平面の部分に比べて薄くしか形成さ
れず、そのことが原因でコーナー部では誘電体酸化皮膜
がストレスを受けやすいことに着目して、上記コーナー
部の導電性高分子層の厚さを従来より厚くする工夫をし
ている。そのために、導電性高分子層を化学酸化重合反
応による第１層目と、同じく化学酸化重合反応による第
２層目からなる２層構造にすると共に、第２層目形成時
の反応速度を第１層目形成時の反応速度より速くするよ
うにしたり、更に、第１層目の形成に先立って予めプレ
重合膜層を形成するようにして３層構造にし、プレ重合
膜層形成時の反応速度を第１層目形成時の反応速度より
速くするようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述の特開２００１−
１４３９６８号公報に記載の導電性高分子層形成技術に
よれば、それまでの化学酸化重合反応による単層構造の
導電性高分子層では陽極体のコーナー部の厚さはせいぜ
い１〜２μｍであったところ、これを５〜１００μｍに
厚くできる。

【００１２】しかしながら、上記公報記載の導電性高分
子層形成方法においては、導電性高分子層を複層構造に
するというだけでも構造や製造工程が複雑になるのに、
その上に、第２層目形成時の反応速度が第１層目形成時
の反応速度より速くなるようにしなければならないの
で、製造条件の管理が難しくなり、場合によっては製造
設備の新設や増強などが必要になる。

【００１３】加えて、コーナー部の導電性高分子層こそ
従来より厚くできはするものの、その他の部分の厚さに
ついてはなんら考慮されていない。前述した通り、導電
性高分子層７の厚さは、コンデンサの陰極における直列
抵抗という点からは薄いほうが良く、一方、誘電体酸化
皮膜保護効果という点からは厚いほうが好ましい。しか
しながら、導電性高分子層が厚すぎる場合は、コンデン
サ素子の外形寸法が大きくなるので、外装樹脂４の厚さ
が薄くなってクラックが生じやすくなり、信頼性が低下
してしまう。はなはだしい場合は、素子が外装樹脂４か
ら露出してしまい、コンデンサとして使いものにならな
くなってしまう。上記公報に係る固体電解コンデンサに
おいては、例えばその図１３などに見られるように、導
電性高分子層は、コーナー部に比べそれ以外の面の部分
で厚く形成される傾向にある。従って、コーナー部の導
電性高分子層がちょうど適当な厚さであれば、コーナー
部以外の面の部分では厚くなり過ぎて、上述したような
外装樹脂のクラックや外装樹脂からの素子露出の不良が
発生しかねない。

【００１４】本発明者らが、化学酸化重合反応による導
電性高分子を固体電解質に用いたコンデンサについて、
導電性高分子層の厚さとコンデンサの洩れ電流不良率及
び外装樹脂４からの素子露出不良率の関係を調査した結
果を図４に示す。図４において、洩れ電流不良率は、コ
ンデンサ素子に外装樹脂４から加わる機械的ストレスが
同じである場合に、酸化タンタル皮膜６に実際に加わる
ストレスは導電性高分子層７の厚さにどのように依存す
るか、つまり、導電性高分子層７のストレス緩和能力を
表していると考えてよいのであるが、その漏れ電流不良
率は、導電性高分子層７が薄ければ薄いほど、高い。言
い換えれば、導電性高分子層７のストレス緩和能力が小
さく、酸化タンタル皮膜６に大きいストレスが加わる。
特に、導電性高分子層７の膜厚が１０μｍ以下では、漏
れ電流不良率が急激に増大する。一方、素子露出不良率
は、導電性高分子層７が厚ければ厚いほど高く、特に、
導電性高分子層７の膜厚が５０μｍ以上では急増する。
従って、導電性高分子層７の厚さは１０〜５０μｍの範
囲であることが望ましいのであるが、上記公報記載の固
体電解コンデンサでは、コーナー部以外の面の部分にお
ける導電性高分子層の厚さを規定していないので、上述
のような素子露出の不良が発生する恐れがある。

【００１５】後に明らかにするように、陽極体の外表面
における導電性高分子層７の厚さの分布状態は、陽極体
を酸化剤溶液から引き上げた後の乾燥の仕方によって大
きく変わる。上記公報においてはコーナー部以外の面の
部分の導電性高分子層の厚さに関する配慮は何もなされ
ていないし、面の部分の導電性高分子層の厚さとコーナ
ー部の導電性高分子層の厚さとを同時に制御しようとす
る考えも見られない。従って、せっかく導電性高分子層
を２層又は３層の複層構造にし、構造も製造条件も複雑
にするという代償を払って、コーナー部の導電性高分子
層を従来より厚くしても、コーナー部以外の面の部分で
は導電性高分子層が厚くなりすぎて、上述のような外装
樹脂のクラックや外装樹脂からの素子露出による信頼性
の低下や良品率の低下が生じる可能性が大きくなってし
まう。

【００１６】従って、本発明は、固体電解質に化学酸化
重合反応による導電性高分子層を用いた固体電解コンデ
ンサにおいて、導電性高分子層を単層構造で、しかも面
と面の交わりの部分でもそれ以外の部分でも１０〜５０
μｍの膜厚になるように形成する技術を提供することを
目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の固体電解コンデ
ンサ素子は、弁作用金属の粉末を柱状体に成形し、焼結
し、母材の弁作用金属の酸化皮膜を形成してなる陽極体
と、前記酸化皮膜の表面に形成された導電性高分子の層
とを含む固体電解コンデンサ素子において、前記導電性
高分子の層はモノマーの化学酸化重合によって形成され
た単層構造のものであり、前記柱状体の外表面における
厚さが１０μｍ以上、５０μｍ以下であることを特徴と
する。

【００１８】上述の固体電解コンデンサ素子は、弁作用
金属の粉末を柱状体に成形し、焼結し、母材の弁作用金
属の酸化皮膜を形成して陽極体を得る過程と、酸化剤と
モノマーとの化学酸化重合反応により、前記酸化皮膜の
表面に導電性高分子の層を形成する過程とを含む固体電
解コンデンサ素子の製造方法において、前記導電性高分
子の層を形成する過程で、前記陽極体に付着させる酸化
剤の、陽極体の外表面における付着量の分布状態を制御
することによって、前記陽極体の外表面に形成される導
電性高分子の層の厚さを前記１０μｍ以上、５０μｍ以
下の範囲内に制御することを特徴とする固体電解コンデ
ンサ素子の製造方法により製造する。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。本発明の一実施例に係る
タンタル固体電解コンデンサ素子の断面を示す図１と、
従来の技術に係る一例のタンタル固体電解コンデンサの
断面を示す図３とを比較して、どちらの図に示すコンデ
ンサ素子も、固体電解質である導電性高分子の層７Ａ、
７は化学酸化重合反応により形成した単層構造で、その
点では同じである。しかし、本実施例に係るコンデンサ
素子１Ａは、エッジ部の導電性高分子層７Ａの厚さｔ_E
とエッジ部以外の面の部分の導電性高分子層の厚さｔ_P
とが等しく、１０μｍ≦ｔ_E ＝ｔ_P ≦５０μｍの範囲に
ある点に特徴がある。

【００２０】ここで、本実施例に係るコンデンサ素子１
Ａは、厚さ：１．５ｍｍ、長さ：４ｍｍ、幅：３ｍｍの
直方体である。そして、導電性高分子層７Ａは、焼結体
の６つの面の部分とそれら６つの面の交わりで作られる
１２のエッジ部の全ての部分で、１０〜５０μｍの範囲
の厚さであった。尚、以下では、柱体の全ての辺（角柱
であれば１２個の辺、円柱であれば２つの円周）を取り
まく部分を指すときは「エッジ部」と称することにす
る。前述の特開２００１−１４３９６８号公報における
「コーナー部」と類似の概念であるが、上記公報におけ
る「コーナー部」が、角柱における側面どうしの交わり
で作られる４つの辺を含むか否かが必ずしも明らかでは
ないので、上記４つの辺も含むことを明確にするため
に、敢えて異なる用語を用いる。

【００２１】本発明者らは、図１に示すタンタル固体電
解コンデンサ素子を、以下のようにして作製した。先
ず、従来公知の方法で、陽極体を形成する。すなわち、
金属タンタルの粉末をプレス成形し、焼結して直方体
（厚さ：１．５ｍｍ、長さ：４ｍｍ、幅：３ｍｍ）の焼
結体５を形成する。その場合、タンタル粉末のプレス成
形の際、同時に、直方体の一つの底面に陽極リード１０
となるタンタルワイヤーを植え立てる。その後、陽極酸
化を行って、焼結体の外表面及び内部の微細孔の表面に
母材の金属タンタルの酸化皮膜６を形成して、陽極体を
得る。

【００２２】そして、上記酸化タンタル皮膜６の上に、
化学酸化重合反応によって単層のポリチオフェンの層７
Ａを形成する。この層が、導電性高分子層である。ポリ
チオフェン層７Ａの形成には、モノマー溶液にチオフェ
ンを用い、ドデシルベンゼンスルホン酸第二鉄をエチル
アルコールに溶解させた液を酸化剤溶液に用いる。そし
て、始めに陽極体を上記酸化剤溶液に浸漬させ、引き上
げ、温風を送風して乾燥させ、次いでモノマー溶液に浸
漬させ、引き上げ、温風を送って熱を加え酸化重合させ
るという一連の操作を、ポリチオフェン層７Ａが目標の
厚さになるまで繰り返す。

【００２３】上述のポリチオフェン層７Ａの形成に先だ
って、本発明者らは、酸化剤の乾燥速度とポリチオフェ
ン層の厚さとの関係を、陽極体のエッジ部とそれ以外の
部分について調査した。そして、酸化剤溶液から陽極体
を引き上げた後の乾燥速度を制御することで、陽極体の
エッジ部におけるポリチオフェン層の厚さとエッジ部以
外の部分に形成される厚さとの関係を制御できることを
見い出した。図２に、調査結果を示す。図２を参照し
て、横軸は酸化剤の乾燥速度Ｖを示す。乾燥速度は、Ｖ
＝陽極体に付着した酸化剤溶液の重量に対する、乾燥の
進行に伴って減少する１分間当りの重量の比（ｗｔ％／
分）で定義した値であり、酸化剤溶液中の溶媒の蒸発速
度に他ならない。縦軸はポリチオフェン層７Ａの厚さ
（μｍ）を示す。黒丸の実線がエッジ部における厚さを
示し、乾燥速度Ｖ＝０．３ｗｔ％／分当りにピークを持
つ、すその広がった山形の曲線を描いている。白丸の破
線はエッジ部以外の面の部分における厚さを示し、乾燥
速度Ｖの増加に伴って単調に増加していって飽和傾向を
示す曲線を描く。そして、乾燥速度Ｖが約０．４ｗｔ％
／分より遅いとき（グラフ上で、左側）は、エッジ部の
ポリチオフェン層のほうがそれ以外の部分より厚く、一
方、乾燥速度Ｖが上記０．４ｗｔ％／分より早いとき
（同、右側）では、エッジ部のほうがそれ以外の面の部
分より薄くなっている。

【００２４】ポリチオフェン層７Ａの厚さが上述のよう
な曲線形状となる理由は、以下のように考えられる。す
なわち、これまで、本発明者らは、酸化剤が未乾燥の場
合について、この場合でも導電性高分子層は形成できる
ものの、陽極体表面には定着しないのでコンデンサ素子
としては使えないこと、従って、固体電解質としての導
電性高分子層の形成における要点は、酸化剤を陽極体表
面で十分乾燥させ、定着させることで導電性高分子層を
陽極体表面に定着させる点にあることを経験している。
陽極体の外表面に形成される導電性高分子層の厚さは、
陽極体に定着させた酸化剤の量に依存する。次に、一般
的に、酸化剤溶液の溶媒には、例えばエチルアルコール
のような有機溶媒が使用されていて、陽極体を酸化剤溶
液に浸漬して引き上げた直後は、エッジ部に比べそれ以
外の面の部分に多くの溶液が付着しており、乾燥、酸化
剤の析出は、液の付着量の少ないエッジ部から始まる。

【００２５】そこで、先ず、乾燥速度Ｖが遅い場合を考
えると、この場合は、溶媒がゆっくり蒸発してゆくこと
から、乾燥が遅れる面の部分の未乾燥の液が乾燥の進ん
だエッジ部に引き寄せられてゆき、結局、乾燥が終わっ
た後では、エッジ部への酸化剤の付着量のほうが面の部
分への付着量より多くなっている。そして、この酸化剤
の付着量の違いが、導電性高分子層の厚さの違いとなっ
て現れる。これが、図２に示すグラフにおける、乾燥速
度Ｖが０．４ｗｔ％／分以下の領域である。

【００２６】一方、乾燥速度Ｖが速いときは、溶媒がす
ばやく蒸発してしまい、面の部分の液がエッジ部へ引き
寄せられていく暇がないので、乾燥後の陽極体への酸化
剤の付着状態は、酸化剤溶液から引き上げた直後の陽極
体の、各部位への酸化剤溶液の付着状態をそのまま反映
したものになる。つまり、エッジ部への酸化剤の付着量
のほうが面の部分への付着量より少なくなり、導電性高
分子層もエッジ部のほうが薄くなる。これが、図２に示
すグラフにおける、乾燥速度Ｖが０．４ｗｔ％／分以上
の領域である。

【００２７】なお、乾燥速度がある限度を越えて遅くな
る（Ｖ＝０．３ｗｔ％／分以下）と、陽極体の表面が濡
れたままで乾燥しないので、形成された導電性高分子は
エッジ部でも平面部でも定着しにくくなって薄くなり、
さらに遅い場合（Ｖ＝０．１ｗｔ％／分以下）では、殆
ど形成されなくなる。一方、乾燥速度が十分速い場合
（Ｖ＝０．７ｗｔ％／分以上）では、エッジ部、平面部
とも陽極体に付着する液量で決まる飽和傾向を示す。

【００２８】以上の結果から、酸化剤溶液の乾燥速度Ｖ
を０．４ｗｔ％／分近辺にすれば、エッジ部のポリチオ
フェン層の厚さとそれ以外の部分の厚さとを同一にする
ことができる。酸化剤の乾燥速度Ｖは、乾燥時の湿度、
温度、風速及び気圧によって制御できる。本実施例で
は、温度：２５℃、湿度：６０％ＲＨ、風速：０．５ｍ
／ｓ、気圧：１気圧の条件で、酸化剤の乾燥を行った。

【００２９】図２に示す調査結果によれば、酸化剤溶液
の乾燥速度Ｖが正確に０．４ｗｔ％／分でなくても、Ｖ
＝０．１〜０．５ｗｔ％／分の範囲内に制御すれば、陽
極体の外表面上のポリチオフェン層全体の厚さを１０〜
５０μｍ以内に収めることができる。このとき、エッジ
部におけるポリチオフェン層の厚さｔ_E と面の部分の厚
さｔ_P とは、乾燥速度Ｖを変えることによって、エッジ
部のほうを厚くするようにも、平面部分のほうを厚くす
るようにも、どちらにでもできるが、両方の厚さの差Δ
ｔは、乾燥速度Ｖ＝０．５ｗｔ％／分のとき最大で、ｔ
_P ＝５０μｍ、ｔ_E ＝３０μｍ、Δｔ＝２０μｍであっ
た。

【００３０】乾燥速度Ｖは、温度、湿度、風速、気圧に
よって制御するが、上述した数値に限定する必要はな
い。温度、湿度、風速、気圧の４要因を変化させるとい
うことは、陽極体の表面における溶媒の蒸気圧を変化さ
せて酸化剤溶液の乾燥速度Ｖを制御するということであ
るから、乾燥速度Ｖが０．１〜０．５ｗｔ％／分の範囲
内なるようにできさえすれば、上記４要因の数値を固定
すべき必然性はない。また、上記４要因を変化させる場
合でも、どの要因を変化させてもよい。更には、一つの
要因に限らず、いくつかの複数の要因を組み合せて変え
るようにしてもよい。

【００３１】なお、本実施例は、モノマー及び酸化剤溶
液に、それぞれチオフェン及びドデシルベンゼンスルホ
ン酸第二鉄のエチルアルコール溶液を用いた例である
が、例えばピロールのような他のモノマーや、例えばド
デシルベンゼン第二銅、ブチルナフタレンスルホンサン
第二鉄あるいはブチルナフタレンスルホンサン第二銅の
ような他の酸化剤を用いた場合でも本実施例と同様の作
用効果が得られることを確認した。

【００３２】尚また、本実施例は、タンタル固体電解コ
ンデンサに本発明を適用した例であるが、タンタル以外
の例えばアルミニウムのような他の弁作用金属を用いた
コンデンサ素子に適用して、本実施例と同様の作用効果
を得ることができることは、明らかであろう。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体電解質に化学酸化重合反応による導電性高分子層を
用いた固体電解コンデンサにおいて、導電性高分子層を
単層構造にし、しかも面と面の交わりの部分とそれ以外
の部分とで均等に、１０〜５０μｍの膜厚に形成できる
ようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るタンタル固体電解コン
デンサ素子の断面図である。

【図２】酸化剤の乾燥速度と導電性高分子層の厚さとの
関係を、陽極体のエッジ部とそれ以外の部分とについて
示す図である。

【図３】従来の技術に係る固体電解コンデンサの断面図
である。

【図４】導電性高分子層の厚さと漏れ電流不良率及び素
子露出不良率の関係を示す図である。

【符号の説明】

１Ａ コンデンサ素子 ２ 陽極端子 ３ 陰極端子 ４ 外装樹脂 ５ 焼結体 ６ 酸化タンタル皮膜 ７Ａ 導電性高分子層 ８ グラファイト層 ９ 銀ペースト層 １０ 陽極リード １１ 導電性接着剤

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁作用金属の粉末を柱状体に成形し、焼
   結し、母材の弁作用金属の酸化皮膜を形成してなる陽極
   体と、前記酸化皮膜の表面に形成された導電性高分子の
   層とを含む固体電解コンデンサ素子において、 前記導電性高分子の層はモノマーの化学酸化重合によっ
   て形成された単層構造のものであり、前記柱状体の外表
   面における厚さが１０μｍ以上、５０μｍ以下であるこ
   とを特徴とする固体電解コンデンサ素子。
2. 【請求項２】 前記柱状体の各々の面が交わる部分にお
   ける導電性高分子層の厚さと、それ以外の部分における
   導電性高分子層の厚さとの差異が±２０μｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ
   素子。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の固体電解
   コンデンサ素子を製造する方法であって、弁作用金属の
   粉末を柱状体に成形し、焼結し、母材の弁作用金属の酸
   化皮膜を形成して陽極体を得る過程と、酸化剤とモノマ
   ーとの化学酸化重合反応により、前記酸化皮膜の表面に
   導電性高分子の層を形成する過程とを含む固体電解コン
   デンサ素子の製造方法において、 前記導電性高分子の層を形成する過程で、前記陽極体に
   付着させる酸化剤の、陽極体の外表面における付着量の
   分布状態を制御することによって、前記陽極体の外表面
   に形成される導電性高分子の層の厚さを前記１０μｍ以
   上、５０μｍ以下の範囲内に制御することを特徴とする
   固体電解コンデンサ素子の製造方法。
4. 【請求項４】 前記導電性高分子の層を形成する過程で
   は、酸化剤を含む溶液中に陽極体を浸漬させ、引き上
   げ、乾燥して陽極体に酸化剤を付着させる酸化剤付着過
   程と、前記酸化剤を付着させた陽極体をモノマーを含む
   溶液中に浸漬させてモノマーを付着させる過程と、酸化
   剤とモノマーとを化学酸化重合反応させる過程とをこの
   順に行うことを少なくとも１回以上繰り返して行い、 各々の前記酸化剤付着過程における乾燥の速度を制御す
   ることにより、前記陽極体の外表面における酸化剤の付
   着量の分布状態を制御することを特徴とする、請求項３
   に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
5. 【請求項５】 前記酸化剤付着過程における乾燥の速度
   Ｖを、前記酸化剤を含む溶液における、浸漬により陽極
   体に付着した重量に対する乾燥により１分間当りに減少
   する重量の％比で表したとき、０．１ｗｔ％／分≦Ｖ≦
   ０．５ｗｔ％／分とすることを特徴とする、請求項４に
   記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
6. 【請求項６】 弁作用金属の粉末を柱状体に成形し、焼
   結し、母材の弁作用金属の酸化皮膜を形成して陽極体を
   得る過程と、 前記陽極体を前記酸化剤を含む溶液中に浸漬させ、引き
   上げ、陽極体に付着した酸化剤を含む溶液の乾燥の速度
   Ｖ＝浸漬により陽極体に付着した重量／乾燥により１分
   間当りに減少する重量が、０．１ｗｔ％／分≦Ｖ≦０．
   ５ｗｔ％／分となるように乾燥させ、モノマーを含む溶
   液中に浸漬させ、引き上げ、前記酸化剤とモノマーとを
   化学重合反応させることを少なくとも１回以上繰り返し
   て、前記陽極体の外表面における厚さが１０μｍ以上、
   ５０μｍ以下になるように、導電性高分子の層を形成す
   る過程とを含む固体電解コンデンサ素子の製造方法。
7. 【請求項７】 前記陽極体に付着した酸化剤を含む溶液
   の乾燥の速度を、乾燥雰囲気の温度、湿度、気圧及び風
   速により制御することを特徴とする、請求項４乃至６の
   何れか１項に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方
   法。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の固体電解コンデンサ素
   子に外部との接続のための陽極端子及び陰極端子を設
   け、外装を施してなる固体電解コンデンサであって、前
   記弁作用金属にＴａを用いたことを特徴とする固体電解
   コンデンサ。