JP2008078641A - Solid-state electrolytic capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体電解コンデンサに関し、特に電解質として導電性高分子を用いた固体電解コンデンサの構造に関する。 The present invention relates to a solid electrolytic capacitor, and more particularly to a structure of a solid electrolytic capacitor using a conductive polymer as an electrolyte.
導電性高分子を電解質として用いた固体電解コンデンサとしては、図8、図9に示すものが知られている。図8、図9は従来の固体電解コンデンサを示す断面図である。図5は従来の固体電解コンデンサ内部素子を示す図であり、図5(a)はその斜視図、図5(b)は図5(a)の固体電解コンデンサ内部素子500をA−A線で切断した断面図、図5(c)は図5(a)の固体電解コンデンサ内部素子500をB−B線で切断した断面図である。
As solid electrolytic capacitors using a conductive polymer as an electrolyte, those shown in FIGS. 8 and 9 are known. 8 and 9 are sectional views showing a conventional solid electrolytic capacitor. 5A and 5B are diagrams showing a conventional solid electrolytic capacitor internal element, FIG. 5A is a perspective view thereof, and FIG. 5B is a solid electrolytic capacitor
弁作用金属の陽極体4の表面に化成処理により第一の酸化物誘電体層1を形成する。第一の酸化物誘電体層1が形成された陽極体4を所定の大きさに切断した際に、切断した端面に陽極体4が露出する。この露出した陽極体4の表面に化成処理により再び酸化物誘電体層を形成し第二の酸化物誘電体層3とする。
The first oxide
次に、第一の酸化物誘電体層1と第二の酸化物誘電体層3上に第一の導電性高分子層5を形成する。さらにその周囲にグラファイト層6、銀層7からなる陰極層を形成することにより固体電解コンデンサ内部素子500が得られる。
Next, the first
次に、固体電解コンデンサ内部素子500の陽極体4に、陽極リード9を接続し、銀層7に陰極リード10を接続し、外装樹脂8でモールド外装することにより固体電解コンデンサが得られる。
Next, the
ここで、陽極体4の切断した端面に化成処理により形成された第二の酸化物誘電体層3は、切断にともなう潰れなどにより、第一の酸化物誘電体層1よりも均一性に欠ける。そのため、第一の酸化物誘電体層1に比べて絶縁性が悪い。この固体電解コンデンサ素子に電圧を印加すると、絶縁性の劣る第二の酸化物誘電体層3を通って大きな漏れ電流が流れやすい。
Here, the second oxide
また、図9の固体電解コンデンサは三端子型固体電解コンデンサと呼ばれるものであるが、固体電解コンデンサ内部素子の構造は陽極リード9を接続する陽極体4が内部素子の両側に存在するものである。
The solid electrolytic capacitor in FIG. 9 is called a three-terminal type solid electrolytic capacitor, but the structure of the internal element of the solid electrolytic capacitor is that the
特許文献1によれば、表面に酸化物誘電体層を有する陽極箔と集電陰極箔との間に多孔質セパレーターを介在させて巻回した素子を用い、定量的に化学重合を行うことによりポリピロールを巻回素子に含浸形成する固体電解コンデンサの製造方法において未化成部分を絶縁材料で被覆することが提案されている。しかし、この方法には絶縁樹脂が拡面化により生じた空孔内部に浸透し容量が減少してしまう欠点がある。また、これを改善した技術として特許文献2に第一の酸化物誘電体層が形成された陽極体の切断後の露出端面に形成された第二の酸化物誘電体層上に絶縁性樹脂層を形成する技術が提案されているがまだ改善の余地があった。さらに、非特許文献1〜5には導電性高分子の絶縁化反応について記載されている。
According to
本発明の課題は、容量の減少なしに漏れ電流の不良率の小さい固体電解コンデンサを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a solid electrolytic capacitor having a low leakage current failure rate without a reduction in capacitance.
本発明によれば、弁作用金属または弁作用金属の電気的性質を有する化合物からなる拡面化された表面を備えた陽極体と、前記拡面化された陽極体表面に形成された第一の酸化物誘電体層と、前記第一の酸化物誘電体層が表面に形成された陽極体の所定形状への切断により生じる陽極体露出端面に形成された第二の酸化物誘電体層と、前記第一の酸化物誘電体層上に形成された第一の導電性高分子層と、前記第二の酸化物誘電体層上に形成された第二の導電性高分子層と、前記第一の導電性高分子層および/または前記第二の導電性高分子層の上に形成された陰極層とを有することを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。 According to the present invention, an anode body having a surface that is made of a valve action metal or a compound having electrical properties of the valve action metal, and a first electrode formed on the surface of the surface of the surface of the enlarged anode body. And a second oxide dielectric layer formed on the exposed end face of the anode body produced by cutting the anode body having the first oxide dielectric layer formed on the surface thereof into a predetermined shape; A first conductive polymer layer formed on the first oxide dielectric layer; a second conductive polymer layer formed on the second oxide dielectric layer; A solid electrolytic capacitor comprising a first conductive polymer layer and / or a cathode layer formed on the second conductive polymer layer is obtained.
また、本発明によれば弁作用金属または弁作用金属の電気的性質を有する化合物からなる拡面化された表面を備えた陽極体と、前記拡面化された陽極体表面に形成された第一の酸化物誘電体層と、前記第一の酸化物誘電体層が表面に形成された陽極体の所定形状への切断により生じる陽極体露出端面に形成された第二の酸化物誘電体層と、前記第一の酸化物誘電体層上に形成された第一の導電性高分子層と、前記第二の酸化物誘電体層上に前記第一の導電性高分子層の少なくとも一部を介して形成された第二の導電性高分子層と、前記第一の導電性高分子層および/または前記第二の導電性高分子層の上に形成された陰極層とを有することを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。 In addition, according to the present invention, an anode body having a surface that is made of a valve action metal or a compound having an electrical property of the valve action metal, and a first electrode formed on the surface of the surface of the enlarged anode body. One oxide dielectric layer and a second oxide dielectric layer formed on the exposed end surface of the anode body produced by cutting the anode body having the first oxide dielectric layer formed on the surface into a predetermined shape A first conductive polymer layer formed on the first oxide dielectric layer; and at least a portion of the first conductive polymer layer on the second oxide dielectric layer. A second conductive polymer layer formed via the first conductive polymer layer and / or a cathode layer formed on the second conductive polymer layer. A characteristic solid electrolytic capacitor is obtained.
さらに、前記第二の導電性高分子層が前記第一の導電性高分子層よりも絶縁化が容易であることが好ましく、前記第一の導電性高分子層がポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、または、それらの誘導体からなることが好ましく、前記第二の導電性高分子層が少なくとも導電性高分子およびバインダーを含むことが好ましく、前記第二の導電性高分子層に含まれる導電性高分子がポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフラン、または、それらの誘導体から選択される少なくとも1種からなることが好ましく、前記第二の導電性高分子層に含まれるバインダーがアクリル、ポリウレタン、エポキシ、ポリフェノール、シリコン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリカーボネートまたはそれらの誘導体、エーテル、ラクトン、アミドまたはラクタムの基を有する化合物、スルホン、スルホキシド、糖、糖誘導体、糖アルコール、フラン誘導体またはジアルコール、ポリアルコールから選択される少なくとも1種からなることが好ましく、前記陽極体が、タンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、またはそれらの少なくとも1種の金属を含む合金もしくは化合物、NbOまたはNbOを含む化合物であることが好ましい。 Further, the second conductive polymer layer is preferably easier to insulate than the first conductive polymer layer, and the first conductive polymer layer is polypyrrole, polythiophene, polyaniline, or The second conductive polymer layer preferably comprises at least a conductive polymer and a binder, and the conductive polymer contained in the second conductive polymer layer is preferably composed of a derivative thereof. It is preferably composed of at least one selected from polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyfuran, or derivatives thereof, and the binder contained in the second conductive polymer layer is acrylic, polyurethane, epoxy, polyphenol, silicon, Polyester, polypropylene, polycarbonate or their derivatives, ether, It is preferable that the anode body is composed of at least one selected from a compound having a group of sulfone, amide or lactam, sulfone, sulfoxide, sugar, sugar derivative, sugar alcohol, furan derivative or dialcohol, and polyalcohol. Nibium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, or an alloy or compound containing at least one metal thereof, NbO or a compound containing NbO is preferable.
本発明によれば、所定の大きさに第一の酸化物誘電体層を切断した時に露出する陽極体の上に形成した耐電圧の低い酸化物誘電体層を第二の導電性高分子層で覆うことにより、第二の導電性高分子層が第二の酸化物誘電体層を通る電流により絶縁化され、容量の減少なしに漏れ電流の不良率の小さい固体電解コンデンサを提供することができる。 According to the present invention, the low dielectric strength oxide dielectric layer formed on the anode body exposed when the first oxide dielectric layer is cut to a predetermined size is formed into the second conductive polymer layer. By covering with, the second conductive polymer layer is insulated by the current passing through the second oxide dielectric layer, and a solid electrolytic capacitor having a low leakage current failure rate without reducing the capacitance can be provided. it can.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の固体電解コンデンサ内部素子を示す図であり、図1(a)はその斜視図、図1(b)は図1(a)の固体電解コンデンサ内部素子100をA−A線で切断した断面図、図1(c)は図1(a)の固体電解コンデンサ内部素子100をB−B線で切断した断面図である。
(Embodiment 1)
1A and 1B are diagrams showing a solid electrolytic capacitor internal element according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a perspective view thereof, and FIG. 1B is a solid electrolytic capacitor internal element 100 of FIG. FIG. 1C is a cross-sectional view of the solid electrolytic capacitor internal element 100 of FIG. 1A cut along the line BB.
タンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、またはそれらの少なくとも1種の金属を含む合金もしくは化合物、NbOまたはNbOを含む化合物からなる弁作用金属または弁作用金属の電気的性質を有する化合物をエッチング等により拡面化した表面を備えた陽極体4の表面に電気化学的方法等により第一の酸化物誘電体層1を形成する。次に、第一の酸化物誘電体層が表面に形成された陽極体の所定形状への切断により生じる陽極体露出端面に電気化学的方法等により第二の酸化物誘電体層3を形成する。その後、第二の酸化物誘電体層3上に第二の導電性高分子層2を形成した後、第一の酸化物誘電体層1および第二の導電性高分子層2上に第一の導電性高分子層5を形成し、さらにグラファイト層6、銀層7を順次形成して陰極層とし固体電解コンデンサ素子を形成し、外装して固体電解コンデンサとする。
Valve action metal comprising tantalum, niobium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, or an alloy or compound containing at least one metal thereof, a compound having NbO or a compound containing NbO, or a compound having electrical properties of the valve action metal The first oxide
この第二の導電性高分子層は第一の導電性高分子層よりも絶縁化が容易であることが好ましい。ここで、第二の導電性高分子層が第一の導電性高分子層よりも絶縁化が容易であることが好ましいと記載したが非特許文献1〜5に導電性高分子の絶縁化反応についての記載があり、反応の詳細について記載されている。これらから導電性高分子の絶縁化反応は、過電圧の印加により、導電性高分子の電解酸化重合における重合電位より高い電位で起こると考えられ、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェンについて絶縁化反応の起こる電位を推定すると表1のようになる。ここで電位が低いほど絶縁化が容易となる。
This second conductive polymer layer is preferably easier to insulate than the first conductive polymer layer. Here, although it was described that the second conductive polymer layer is preferably easier to insulate than the first conductive polymer layer, Non-Patent
前記第一の導電性高分子層はポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフランまたは、それらの誘導体からなることが好ましい。 The first conductive polymer layer is preferably made of polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyfuran, or a derivative thereof.
(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2の固体電解コンデンサ内部素子を示す図であり、図2(a)はその斜視図、図2(b)は図2(a)の固体電解コンデンサ内部素子200をA−A線で切断した断面図、図2(c)は図2(a)の固体電解コンデンサ内部素子200をB−B線で切断した断面図である。
(Embodiment 2)
2A and 2B are diagrams showing a solid electrolytic capacitor internal element according to
実施の形態1と同様に第一の酸化物誘電体層1が表面に形成された陽極体の所定形状への切断により生じる陽極体露出端面に電気化学的方法等により第二の酸化物誘電体層3を形成した後、第二の酸化物誘電体層3の上に第一の導電性高分子層5を介して第二の導電性高分子層2を形成する。
As in the first embodiment, the second oxide dielectric is formed on the exposed end face of the anode body formed by cutting the anode body having the first
ここで、第二の導電性高分子層2は第一の導電性高分子層5よりも膜厚が大きいことが好ましい。第一の導電性高分子層の膜厚は1〜500nmであることが好ましい。より好ましくは5〜100nm、さらに好ましいのは10〜50nmである。前記第一の導電性高分子層は内部抵抗を小さくするためになるべく膜厚を小さくするのが望ましいが、小さすぎると界面抵抗が大きくなる恐れがある。前記第二の導電性高分子層の膜厚は1〜500μmであることが好ましい。より好ましくは2〜100μm、さらに好ましいのは5〜50μmである。前記第二の導電性高分子層の膜厚を大きくすることで陽極体露出端面にかかる機械ストレスを吸収させることが可能となるが、大きすぎると抵抗が大きくなる恐れがある。
Here, the second
さらに、第二の導電性高分子層は前記第一の導電性高分子層よりも導電性が低いことが好ましい。陽極体露出端面近傍のコンデンサエッジ部は電流が流れやすいためである。また、第二の導電性高分子層に導電性の低い高分子層を用いても表面を覆う第一の導電性高分子層と比較してコンデンサの抵抗値が上がりにくい。第一の導電性高分子層の導電率は1S/m以上であることが好ましい。より好ましくは10S/m以上、さらに好ましいのは50S/m以上である。前記第二の導電性高分子層の導電率は1S/m以上であることが好ましい。より好ましくは10S/m以上である。 Furthermore, the second conductive polymer layer preferably has lower conductivity than the first conductive polymer layer. This is because current flows easily in the capacitor edge portion in the vicinity of the exposed end surface of the anode body. Moreover, even if a low-conductivity polymer layer is used for the second conductive polymer layer, the resistance value of the capacitor is less likely to increase compared to the first conductive polymer layer covering the surface. The conductivity of the first conductive polymer layer is preferably 1 S / m or more. More preferably, it is 10 S / m or more, More preferably, it is 50 S / m or more. The conductivity of the second conductive polymer layer is preferably 1 S / m or more. More preferably, it is 10 S / m or more.
第二の導電性高分子層の鉛筆硬度(JISK5600−5−4準拠)はB以上であることが好ましい。より好ましくはH以上、さらに好ましくは2H以上、もっとも好ましいのは3H以上である。第二の導電性高分子層が固いことにより陽極体露出端面にかかる機械的ストレスを緩和することが可能となる。 The pencil hardness (conforming to JISK5600-5-4) of the second conductive polymer layer is preferably B or more. More preferably, it is H or more, More preferably, it is 2H or more, Most preferably, it is 3H or more. When the second conductive polymer layer is hard, mechanical stress applied to the exposed end surface of the anode body can be reduced.
第一の導電性高分子層はポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフランまたは、それらの誘導体を使用することができる。 As the first conductive polymer layer, polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyfuran, or a derivative thereof can be used.
第二の導電性高分子層が少なくとも導電性高分子およびバインダーを含むことが好ましく、前記第二の導電性高分子層を構成するバインダーの重量比は0.1〜90重量%が好ましい。より好ましくは1〜80重量%、さらに好ましいのは5〜60重量%である。バインダーの量を増やすと導電性高分子層の結合力は強化されるが導電性が著しく減少してしまうためである。 The second conductive polymer layer preferably contains at least a conductive polymer and a binder, and the weight ratio of the binder constituting the second conductive polymer layer is preferably 0.1 to 90% by weight. More preferably, it is 1-80 weight%, More preferably, it is 5-60 weight%. This is because when the amount of the binder is increased, the bonding force of the conductive polymer layer is enhanced, but the conductivity is remarkably reduced.
第二の導電性高分子層を構成する導電性高分子はポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフランまたは、それらの誘導体を使用することができる。 As the conductive polymer constituting the second conductive polymer layer, polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyfuran, or derivatives thereof can be used.
第二の導電性高分子層を構成するバインダーはアクリル、ポリウレタン、エポキシ、ポリフェノール、シリコン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリカーボネートまたはそれらの誘導体、エーテル、ラクトン、アミドまたはラクタムの基を有する化合物、スルホン、スルホキシド、糖、糖誘導体、糖アルコール、フラン誘導体またはジアルコール、ポリアルコールまたはそれらの誘導体を使用することができる。 The binder constituting the second conductive polymer layer is acrylic, polyurethane, epoxy, polyphenol, silicon, polyester, polypropylene, polycarbonate or a derivative thereof, a compound having an ether, lactone, amide or lactam group, sulfone, sulfoxide, Sugars, sugar derivatives, sugar alcohols, furan derivatives or dialcohols, polyalcohols or their derivatives can be used.
第二の導電性高分子層は前記第二の導電性高分子層を構成する導電性高分子、バインダー、添加物を溶媒中に分散させた溶液を塗布、乾燥することにより形成することができる。 The second conductive polymer layer can be formed by applying and drying a solution in which the conductive polymer, binder, and additives constituting the second conductive polymer layer are dispersed in a solvent. .
第二の導電性高分子層を構成する導電性高分子、バインダー、添加物を溶媒中に分散させた溶液の粘度は10mPa・s以上であることが好ましい。より好ましくは50mPa・s以上、さらに好ましくは100mPa・s以上、もっとも好ましいのは200mPa・s以上である。粘度が小さいとコンデンサ素子端部に第二の導電性高分子層を形成することが困難であるからである。 The viscosity of the solution in which the conductive polymer, the binder, and the additive constituting the second conductive polymer layer are dispersed in a solvent is preferably 10 mPa · s or more. More preferably, it is 50 mPa * s or more, More preferably, it is 100 mPa * s or more, Most preferably, it is 200 mPa * s or more. This is because if the viscosity is small, it is difficult to form the second conductive polymer layer at the end of the capacitor element.
前記第二の導電性高分子層を構成する導電性高分子、バインダー、添加物を溶媒中に分散させた溶液の固形分量は1重量%以上であることが好ましい。より好ましくは3重量%以上、さらに好ましいのは5重量%以上である。固形分量が小さいと高粘度の溶液を作製することが困難だからである。 The solid content of the solution in which the conductive polymer, binder, and additive constituting the second conductive polymer layer are dispersed in a solvent is preferably 1% by weight or more. More preferably, it is 3% by weight or more, and further preferably 5% by weight or more. This is because it is difficult to produce a highly viscous solution when the solid content is small.
(実施の形態3)
図3は本発明の実施の形態3の固体電解コンデンサ内部素子を示す図であり、図3(a)はその斜視図、図3(b)は図3(a)の固体電解コンデンサ内部素子300をA−A線で切断した断面図、図3(c)は図3(a)の固体電解コンデンサ内部素子300をB−B線で切断した断面図である。
(Embodiment 3)
3A and 3B are diagrams showing a solid electrolytic capacitor internal element according to
実施の形態1では陽極リードを接続する陽極体が内部素子の片側のみに存在するのに対して、実施の形態3では陽極リードを接続する陽極体4が内部素子の両側に存在する。それにより実施の形態1では陽極リードの接続が片側のみであるのに対し、実施の形態3では陽極リードの接続が両側ともにおこなう。以上の点以外は実施の形態1と構造、製造方法ともに同様である。これにより三端子型固体電解コンデンサを得る。
In the first embodiment, the anode body connecting the anode lead exists only on one side of the internal element, whereas in the third embodiment, the
(実施の形態4)
図4は本発明の実施の形態4の固体電解コンデンサ内部素子を示す図であり、図4(a)はその斜視図、図4(b)は図4(a)の固体電解コンデンサ内部素子400をA−A線で切断した断面図、図4(c)は図4(a)の固体電解コンデンサ内部素子400をB−B線で切断した断面図である。
(Embodiment 4)
4A and 4B are diagrams showing a solid electrolytic capacitor internal element according to
実施の形態3では第二の酸化物誘電体層3の上に直接第二の導電性高分子層2を形成するのに対して、実施の形態4では第二の酸化物誘電体層3の上に第一の導電性高分子層5を介して第二の導電性高分子層2を形成する。以下に示す点以外は実施の形態3と構造、製造方法ともに同様にして三端子型固体電解コンデンサを得る。
In the third embodiment, the second
以下、本発明を実施例に基づき、図面を参照してさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples with reference to the drawings.
(実施例1)
実施例1について実施の形態1の説明で用いた図1を参照して説明する。
(Example 1)
Example 1 will be described with reference to FIG. 1 used in the description of the first embodiment.
エッチングにより拡面化し、結果として表面積が100倍に拡大された厚み100μmのアルミニウムを陽極体4とした。陽極体4にリン酸水溶液中にて6Vの電圧を印加することにより第一の酸化物誘電体層1を形成した。第一の酸化物誘電体層1が形成された陽極体4を長さ1.0cm、幅0.5cmの大きさに切断した。切断した端面に露出した陽極体4にリン酸水溶液中にて5Vの電圧を印加することにより第二の酸化物誘電体層3を形成した。
The
第二の酸化物誘電体層3の上に重量比1:1に混合したポリチオフェン、アクリル樹脂を、ジエチレングリコール中に分散させ、固形分量を5重量%、粘度を100mPa・sに調整した溶液を塗布、乾燥することにより、第二の導電性高分子層2を膜厚が平均10μmとなるように形成した。第一の酸化物誘電体層1および第二の導電性高分子層2の上にポリチオフェンからなる第一の導電性高分子層5を化学重合により膜厚が平均10nmとなるように形成した。その上にグラファイト層6、銀層7からなる陰極層を膜厚がそれぞれ10μmとなるようにインクジェット塗布により順次形成して固体電解コンデンサ内部素子100を得た。
A solution in which polythiophene and acrylic resin mixed at a weight ratio of 1: 1 is dispersed in diethylene glycol on the second
固体電解コンデンサ内部素子100の陽極体4に陽極リードを、銀層7に陰極リードをそれぞれ接続して外装樹脂によりモールドすることにより固体電解コンデンサを得た。
A solid electrolytic capacitor was obtained by connecting an anode lead to the
(実施例2)
実施例2について実施の形態2の説明で用いた図2を参照して説明する。
(Example 2)
Example 2 will be described with reference to FIG. 2 used in the description of the second embodiment.
実施例1では第二の酸化物誘電体層3の上に直接第二の導電性高分子層を形成したのに対して、実施例2では第二の酸化物誘電体層3の上に第一の導電性高分子層5を介して第二の導電性高分子層2を形成した。以下に示す点以外は実施例1と構造、製造方法ともに同様である。
In Example 1, the second conductive polymer layer was formed directly on the second
第一の酸化物誘電体層1および第二の導電性高分子層2の上にポリチオフェンからなる第一の導電性高分子層5を化学重合により膜厚が平均10nmとなるように形成した。重量比1:1に混合したポリチオフェン、アクリル樹脂を、ジエチレングリコール中に分散させ、固形分量を5重量%、粘度を100mPa・sに調整した溶液を塗布、乾燥することにより、第二の酸化物誘電体層3の上に第一の導電性高分子層5を介して第二の導電性高分子層2を膜厚が平均10μmとなるように形成した。
A first
(実施例3)
実施例3について実施の形態3の説明で用いた図3を参照して説明する。
(Example 3)
Example 3 will be described with reference to FIG. 3 used in the description of the third embodiment.
実施例1では陽極リードを接続する陽極体が内部素子の片側のみに存在するのに対して、実施例3では陽極リード9を接続する陽極体4が内部素子の両側に存在する。それにより実施例1では陽極リードの接続が片側のみであるのに対し、実施例3では陽極リード9の接続が両側ともに行った。以上の点以外は実施例1と構造、製造方法ともに同様である。これにより三端子型固体電解コンデンサを得た。
In Example 1, the anode body for connecting the anode lead exists only on one side of the internal element, whereas in Example 3, the
(実施例4)
実施例4について実施の形態4の説明で用いた図4を参照して説明する。
Example 4
Example 4 will be described with reference to FIG. 4 used in the description of the fourth embodiment.
実施例3では第二の酸化物誘電体層の上に直接第二の導電性高分子層を形成するのに対して、実施例4では第二の酸化物誘電体層3の上に第一の導電性高分子層5を介して第二の導電性高分子層を形成する。以下に示す点以外は実施例3と構造、製造方法ともに同様である。
In Example 3, the second conductive polymer layer is formed directly on the second oxide dielectric layer, whereas in Example 4, the first conductive polymer layer is formed on the second
第一の酸化物誘電体層1および第二の導電性高分子層2の上にポリチオフェンからなる第一の導電性高分子層5を化学重合により膜厚が平均10nmとなるように形成した。重量比1:1に混合したポリチオフェン、アクリル樹脂を、ジエチレングリコール中に分散させ、固形分量を5重量%、粘度を100mPa・sに調整した溶液を塗布、乾燥することにより、第二の酸化物誘電体層3の上に第一の導電性高分子層5を介して第二の導電性高分子層2を膜厚が平均10μmとなるように形成した。
A first
(比較例1)
比較例1について図5を参照しながら説明する。図5は従来技術による比較例1の固体電解コンデンサ内部素子を示す図であり、図5(a)はその斜視図、図5(b)は図5(a)の固体電解コンデンサ内部素子500をA−A線で切断した断面図、図5(c)は図5(a)の固体電解コンデンサ内部素子500をB−B線で切断した断面図である。
(Comparative Example 1)
Comparative Example 1 will be described with reference to FIG. 5A and 5B are diagrams showing a solid electrolytic capacitor internal element of Comparative Example 1 according to the prior art. FIG. 5A is a perspective view thereof, and FIG. 5B is a diagram of the solid electrolytic capacitor
実施例1では第二の導電性高分子層2を形成するのに対して、比較例1では第二の導電性高分子層2を形成しない。以上の点以外は実施例1と構造、製造方法ともに同様である。これにより固体電解コンデンサを得た。
In Example 1, the second
(比較例2)
以下、比較例2について、図6を参照しながら説明する。図6は従来技術を基にした比較例2の固体電解コンデンサ内部素子を示す図であり、図6(a)はその斜視図、図6(b)は図6(a)の固体電解コンデンサ内部素子600をA−A線で切断した断面図、図6(c)は図6(a)の固体電解コンデンサ内部素子600をB−B線で切断した断面図である。
(Comparative Example 2)
Hereinafter, Comparative Example 2 will be described with reference to FIG. 6A and 6B are diagrams showing a solid electrolytic capacitor internal element of Comparative Example 2 based on the prior art, FIG. 6A is a perspective view thereof, and FIG. 6B is an internal view of the solid electrolytic capacitor of FIG. FIG. 6C is a cross-sectional view of the solid electrolytic capacitor
実施例1では第二の酸化物誘電体層3の上に重量比1:1に混合したポリチオフェン、アクリル樹脂を、ジエチレングリコール中に分散させ、固形分量を5重量%、粘度を100mPa・sに調整した溶液を塗布、乾燥することにより、第二の導電性高分子層2を膜厚が平均10μmとなるように形成するのに対し、比較例2では第二の酸化物誘電体層3の上にエポキシ樹脂からなる絶縁樹脂層11を膜厚が平均10μmとなるようにインクジェット塗布により形成する。以上の点以外は実施例1と構造、製造方法ともに同様である。これにより固体電解コンデンサを得た。
In Example 1, polythiophene and acrylic resin mixed at a weight ratio of 1: 1 on the second
(比較例3)
以下、比較例3について、図7を参照しながら説明する。図7は従来技術を基にした比較例3の固体電解コンデンサ内部素子を示す図であり、図7(a)はその斜視図、図7(b)は図7(a)の固体電解コンデンサ内部素子700をA−A線で切断した断面図、図7(c)は図7(a)の固体電解コンデンサ内部素子700をB−B線で切断した断面図である。
(Comparative Example 3)
Hereinafter, Comparative Example 3 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing a solid electrolytic capacitor internal element of Comparative Example 3 based on the prior art, FIG. 7 (a) is a perspective view thereof, and FIG. 7 (b) is an internal view of the solid electrolytic capacitor of FIG. 7 (a). FIG. 7C is a sectional view of the
実施例1と同様の方法により陽極体4に第一の酸化物誘電体層1を形成し、第一の酸化物誘電体層1が形成された陽極体4を所定の大きさに切断する。切断面の陽極体4に第二の酸化物誘電体層を形成することなく直接第二の導電性高分子層2を形成する。その後、第一の酸化物誘電体層1および第二の導電性高分子層2の上に第一の導電性高分子層5を形成し、さらに陰極層を形成して得た固体電解コンデンサ内部素子を外装して固体電解コンデンサを得た。
The first
表2に、本発明の実施例1、実施例2、実施例3、実施例4および従来の比較例1、比較例2、比較例3により作製した固体電解コンデンサそれぞれ100個の漏れ電流値の分布、平均、不良率および容量の分布、平均を示す。漏れ電流の測定条件は、印加電圧2.5V、印加時間60秒で15μA以上を不良とした。容量の測定条件は120Hzである。 Table 2 shows 100 leakage current values for each of the solid electrolytic capacitors produced in Example 1, Example 2, Example 3, Example 4 of the present invention and the conventional Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3. Distribution, average, defect rate and capacity distribution, average. The leakage current was measured under the condition of an applied voltage of 2.5 V and an application time of 60 seconds with a value of 15 μA or more being defective. The capacity measurement condition is 120 Hz.
実施例1、実施例2、実施例3および実施例4では、第二の導電性高分子層を形成しない比較例1と比較して漏れ電流の不良率が改善する。比較例2では、漏れ電流の不良率が実施例1、実施例2、実施例3および実施例4よりも小さいが、実施例1、実施例2、実施例3および実施例4と比べて容量の分布のばらつきが大きく、容量の平均が小さい。比較例3では、比較例1の漏れ電流の不良率よりも向上するが実施例1に比べて漏れ電流の不良率は大きい。 In Example 1, Example 2, Example 3 and Example 4, the defective rate of leakage current is improved as compared with Comparative Example 1 in which the second conductive polymer layer is not formed. In Comparative Example 2, the defect rate of leakage current is smaller than that of Example 1, Example 2, Example 3 and Example 4, but the capacity is higher than that of Example 1, Example 2, Example 3 and Example 4. The dispersion of the distribution is large and the average of the capacity is small. In Comparative Example 3, the defect rate of leakage current is higher than that of Comparative Example 1, but the leakage current defect rate is larger than that of Example 1.
本発明にかかる固体電解コンデンサは、電子部品や電気部品のプリント配線基板等の基板に実装されるタイプに適用することができる。 The solid electrolytic capacitor according to the present invention can be applied to a type mounted on a substrate such as a printed wiring board of an electronic component or an electrical component.
1 第一の酸化物誘電体層
2 第二の導電性高分子層
3 第二の酸化物誘電体層
4 陽極体
5 第一の導電性高分子層
6 グラファイト層
7 銀層
8 外装樹脂
9 陽極リード
10 陰極リード
11 絶縁樹脂層
100,200,300,400,500,600,700 固体電解コンデンサ内部素子
1 First
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