固体電解コンデンサ電極用導体ペーストおよび該導体ペーストを使用した固体電解コンデンサの電極の製造方法
【課題】本発明の目的は、固体電解質層と導電層とが直接接触する固体電解コンデンサにおいて、コンデンサへの悪影響を抑えつつＥＳＲ値を低減させる手段を提供することである。
【解決手段】本発明は、固体電解コンデンサ電極用の導体ペーストに関し、このペーストは、平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む。本発明は、この導体ペーストを使用した固体電解コンデンサの電極の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、固体電解コンデンサ電極用の導体ペーストに関し、このペーストは、平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む。本発明は、この導体ペーストを使用した固体電解コンデンサの電極の製造方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に利用される固体電解コンデンサ電極用の導体ペーストおよびこれを用いた固体電解コンデンサの電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の固体電解コンデンサは、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）等の弁作用金属の表面に陽極酸化によって酸化皮膜を形成し、対向電極としてＭｎＯ2や導電性高分子等の固体電解質を用いたものである。この固体電解コンデンサに端子を接続し、全体に樹脂封止等を施すことにより、固体電解コンデンサが得られる。
【０００３】
図１は、このような従来の固体電解コンデンサを示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。
【０００４】
固体電解コンデンサ素子１００は、弁作用金属焼結体１０２、酸化皮膜１０４、固体電解質層（二酸化マンガン層）１０６、グラファイト層１０８、銀導電層１１０から構成される。弁作用金属焼結体１０２が陽極であり、酸化皮膜１０２が誘電体であり、固体電解質層（二酸化マンガン層）１０６、グラファイト層１０８および銀導電層１１０が対向電極である。
【０００５】
グラファイト層１０８の役割は次のように考えられている。（１）グラファイト層１０８が酸素を遮断することにより、固体電解質層１０６の酸化による熱劣化を抑制する。（２）グラファイト層１０８が固体電解質層１０６と銀導電層１１０との間の接触抵抗を低減させる。
【０００６】
コンデンサの技術動向としては、低ＥＳＲ化が求められている。ＥＳＲとは、「等価直列抵抗」のことである。近年、低ＥＳＲ化を実現するために、従来の固体電解質層の材料である二酸化マンガンに代えて導電性高分子が用いられつつある。この導電性高分子の導電率は、１０〜１００［Ｓ／ｃｍ］程度であり、二酸化マンガンに比べて１０〜１００倍高い。
【０００７】
固体電解コンデンサの低ＥＳＲ化の試みとしては、グラファイト層１０８を除去し、固体電解質層１０６と銀導電層１１０とを直接接触させることが知られている。理論的には、これによって、グラファイト層１０８に起因する抵抗が除去される。
【０００８】
具体的には、特許文献１または特許文献２等に、グラファイト層１０８を除去し、固体電解質層１０６と銀導電層１１０とを直接接触させる技術が提案されている。
【０００９】
上記特許文献１で開示された固体電解コンデンサでは、粒径１０（１ｎｍ）〜５００Å（５０ｎｍ）の金属微粒子に若干の有機化合物を含有させた導電層が形成されている。この文献では、金属微粒子の粒径が細かく、かつ若干の有機化合物が含有されているので、固体電解質層の内部に金属微粒子が入り込み、固体電解質層と導電層との接触面積が増大し、接触抵抗が小さくなると主張されている。
【００１０】
上記特許文献２で開示された固体電解コンデンサでは、平均粒径が０．２〜２０μｍの銀粉粒子と平均粒径が１〜１００ｎｍの銀ナノ粒子と所定のバインダーを混合してなる銀ペーストを用いて銀導電層が形成されている。
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−１３５３７７号公報
【特許文献２】特開２００５−９３７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記特許文献１および特許文献２に開示されているような超微粒子の導電粉を用いると、固体電解質層と導電層との接触抵抗を小さくする効果はあるが、コンデンサ自体の特性を低下させてしまうおそれがあることが判明した。すなわち、銀導電層の形成に用いられる銀ペーストの銀粒子があまりに微小だと、この銀粒子がコンデンサ内部に入り込んでしまい、コンデンサのショートを引き起こすおそれがある。
【００１３】
本発明の目的は、固体電解質層と導電層とが直接接触する固体電解コンデンサにおいて、コンデンサへの悪影響を抑えつつＥＳＲ値を低減させる手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、固体電解コンデンサ電極用の導体ペーストに関する。この導体ペーストは、平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む。本発明では、導電粉が銀、銅、パラジウム、ニッケル、スズ、アルミニウムまたはこれらの組み合わせから選択されることが好ましい。
【００１５】
本発明の第二の態様は、上記導体ペーストを用いた固体電解コンデンサの電極の製造方法に関する。この製造方法は、表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階と、前記陽極体上に固体電解質層を形成する段階と、前記固体電解質層上に平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む固体電解コンデンサ電極用導体ペーストを塗布し、導体ペースト層を形成する段階と、前記導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層を形成する段階とを含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の導電ペーストを用いると、固体電解コンデンサのＥＳＲ値を低くすることができ、その上、ショートなどの問題が生じにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の第一の態様は、固体電解コンデンサ電極用の導体ペーストである。この導体ペーストは、１）導電粉、２）有機バインダーおよび３）溶剤を含む。以下に各成分を説明する。
【００１８】
１）導電粉
本発明で使用される導電粉は、固体電解コンデンサの電極の導電層として用いることができる導電性金属粉であれば特に限定されない。例えば、銀、銅、パラジウム、ニッケル、スズ、アルミニウムなどの粉末を用いることができる。これらの導電粉は、複数種類を組み合わせて使用することができる。この導電粉は、平均粒径（Ｄ５０）が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である。導電粉の平均粒径（Ｄ５０）は、好ましくは０．３μｍ以上、１μｍ以下である。また、導電粉は、好ましくは９０％以上が粒径０．３μｍ以上１μｍ以下である。
【００１９】
このような範囲の粒径の導電粉を用いることにより、コンデンサ電極の固体電解質層と導電層の接触抵抗を小さくして、コンデンサの等価直列抵抗値（ＥＳＲ）を下げ、かつ、コンデンサの漏れ電流を低減することが可能となる。
【００２０】
導電粉の形状は、特に限定されず、例えば、球状、フレーク状など各種形状が使用可能であるが、本発明の導体ペーストに使用する好ましい形態はフレーク状である。フレーク状の導電粉を用いることにより、コンデンサの電機特性が向上する傾向がある。
【００２１】
２）有機バインダー
有機バインダーは、特に限定されない。例えば、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、弗素樹脂などの熱可塑樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を単独あるいは併用して使用することができる。
【００２２】
３）溶剤
溶剤は、上記有機バインダーを溶解させることができる溶剤であれば、特に限定されない。例えば、酢酸ブチル、酢酸エチルなどのエステル系溶剤、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、トルエン、キシレンなどの芳香族溶剤、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルおよびその酢酸エステル系溶剤などを挙げることができる。有機溶剤は、単独で使用してもよく、あるいは複数種類を混合して使用してもよい。
【００２３】
本発明の導体ペーストにおける導電粉と有機バインダーの比は、導電粉：有機バインダー＝９５：５重量比〜８５：１５重量比の間にあることが好ましい。導電粉の含有量が９５重量％を超えると、形成された導電層の塗膜強度が低下する傾向がある。これは、固体電解コンデンサに含まれる下地（導電性高分子層）または導電性接着剤（固体電解コンデンサーの陰極と外部接続用の端子を接着するための接着剤）との密着力を低下させることになる。この結果、界面剥離がおり、コンデンサを組み立てたときにＥＳＲが増大する原因の一つとなる。
【００２４】
導電粉の含有量が８５重量％以下であると、導電粉の周りに絶縁体である樹脂（有機バインダー）が十分に回りこんでしまい、導電性能が発現されにくくなる。この結果としてコンデンサのＥＳＲが著しく上昇する。
【００２５】
本発明の導体ペーストにおける固形分（導電粉＋有機バインダー）と溶剤の比は、固形分（導電粉＋有機バインダー）：溶剤＝７０：３０重量比〜５０：５０重量比の間であることが好ましい。固形分の含有量が多すぎると素子を導体ペーストに浸したときに、素子にペーストが付き過ぎてしまい、導体ペーストを塗布、乾燥した後の形状が悪くなる。なお、本明細書において、単に「素子」という場合は、固体電解コンデンサーの必須構成要素を含む中間体、即ち、弁作用金属焼結体のみの中間体；弁作用金属焼結体と酸化皮膜を含む中間体；または、弁作用金属焼結体、酸化皮膜および固体電解質層を含む中間体を指すものとする。
【００２６】
また、固形分の含有量が少ないと、ペーストの粘度が著しく下がり、固形分と溶剤が容易に分離してしまう。この結果、素子にペーストを塗布することが難しくなる。たとえ塗布できたとしても、むらになったり、薄すぎて下地（導電性高分子層）がみえる等の不具合が生じる。
【００２７】
本発明の導体ペーストの作成方法は、公知の技術、即ちロールミルなどで導電粉を有機バインダー、溶剤によく分散させる方法によって得られる。ロールミルで分散させる場合は、所定の溶剤量よりも少ない溶剤量で導電粉、有機バインダーを分散し、然る後、残りの溶剤を添加して所定の導体ペーストを得るようにするのが望ましい。
【００２８】
本発明の導体ペーストには、上記必須成分に加えて、任意成分として、脱法剤、分散剤などを導電ペーストの特性を損なわない程度に使用することができる。また、粘度調製のために、さらに溶剤を添加してもよい。添加剤の量は当業者によって適宜決定することができる。なお、添加剤は複数種類を添加してもよい。任意成分は、上記の導体ペーストの作成方法におけるいずれの時点で添加してもよい。
【００２９】
次に、第二の態様である、本発明の導体ペーストを用いた固体電解コンデンサの電極の製造方法を説明する。本発明の固体電解コンデンサの電極の製造方法は、（ａ）表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階と、（ｂ）前記陽極体上に固体電解質層を形成する段階と、（ｃ）前記固体電解質層上に平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む導体ペーストを塗布し、導体ペースト層を形成する段階と、（ｄ）前記導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層を形成する段階とを含む。
【００３０】
図２（ｉ）〜（ｉｖ）および図３（ｉ）〜（ｉｉｉ）は、上記固体電解コンデンサの電極の製造方法を説明するための概略図である。
【００３１】
（ａ）第１工程（図２（ｉ）〜（ｉｉｉ））
第１工程は、表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階である。まず、タンタルからなる陽極導出線（２１２）にタンタルの粉末を、例えば直方体形状のような、所定形状にプレス形成する（図２（ｉ））。次いで、得られたプレス形成体を焼結して陽極体（２０２）を得る（図２（ｉｉ））。得られた陽極体（２０２）の表面に誘電体酸化皮膜（２０４）を形成する（図２（ｉｉｉ））。酸化皮膜の形成は、公知の方法を用いればよいが、例えば、リン酸水溶液のような電解質溶液に陽極体を浸漬し、陽極酸化する方法などを用いて行うことができる。
【００３２】
なお、陽極体の材料には、タンタルの他、酸化ニオブまたはアルミニウムを挙げることができる。酸化ニオブを陽極体として用いる場合、上記の方法で、酸化膜を有する酸化ニオブ素子を得ることができる。また、アルミニウムの場合、アルミニウム箔の表面に酸化皮膜を形成した陽極体を使用することができる。
【００３３】
（ｂ）第２工程（図２（ｉｖ））
第２工程は、上記工程１で得られた、誘電体酸化皮膜（２０４）を有する陽極体（２０２）の誘電体酸化皮膜上に固体電解質層（２０６）を形成する段階である。本説明では、固体電解質層として、導電性高分子を用いる場合を例に取る。
【００３４】
導電性高分子は、有機高分子でありながら導電性のあるものであり、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフェニレンビニレンまたはこれらの誘導体が挙げられる。これらの導電性高分子は一般に化学重合によって得られる。
【００３５】
導電性高分子のモノマーとしては、チオフェン又はその誘導体が好適である。チオフェン又はその誘導体は、重合した際に、ポリピロール又はポリアニリン等の他の導電性高分子と比較して導電率が高いと共に熱安定性が特に優れているため、低ＥＳＲで耐熱特性に優れた固体電解コンデンサを得ることができるからである。チオフェン誘導体としては、例えば特許文献２に記載されているものを挙げることができる。具体的には、３，４−エチレンジオキシチオフェンがある。
【００３６】
誘電体酸化膜（２０４）を有する陽極体（２０２）に固体電解質層（２０６）を形成するためには、例えば以下の手順を採用することができる。
【００３７】
まず導電性高分子のモノマー溶液を準備する。導電性高分子のモノマー溶液は、導電性高分子のモノマーを所定の溶媒で希釈したものである。希釈することによって、重合性モノマー溶液の粘性が低くなり、コンデンサの内部にまで重合性モノマーが浸透しやすくなる。溶媒としては各種有機溶媒を用いることができるが、導電性高分子のモノマーとして３，４−エチレンジオキシチオフェンを用いた場合には、イソプロピルアルコールが適当である。
【００３８】
誘電体酸化膜（２０４）を有する陽極体（２０２）を導電性高分子のモノマー溶液に所定時間浸漬し、その後、陽極体を引き上げ、大気中で放置して、溶媒を除去する。
【００３９】
次に、得られた素子を酸化剤溶液に浸漬する。この酸化剤溶液には、純水等の所定溶媒に過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩やスルホン酸塩を溶解した溶液を用いることができる。この酸化剤溶液への浸漬によって、導電性高分子のモノマーの重合が進行し、高分子化する。
【００４０】
次に、固体電解質層を形成した陽極体を、純水による流水で洗浄する。その後、得られた素子を乾燥する。
【００４１】
導電性高分子のモノマー溶液への浸漬から乾燥までの工程を複数回繰り返し、所望の厚さの導電性高分子からなる固体電解質層を得る。
【００４２】
（ｃ）第３工程（図３（ｉ）〜（ｉｉ））
第３工程は、工程２で得られた素子の固体電解質層（２０６）上に、平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む導体ペーストを塗布し、導体ペースト層（２０８）を形成する段階である。
【００４３】
この工程は、固体電解質層（２０６）の形成された素子を、先に説明した本発明の導体ペースト（３０２）に浸漬することで実施される（図３（ｉ））。所定時間浸漬した後、素子を引き上げ、導体ペーストを乾燥する（図３（ｉｉ））。なお、本説明では浸漬法を例にとったが、浸漬以外に刷毛塗り、ローラコート、スプレーコートのような方法をとることもできる。
【００４４】
（ｄ）第４工程（図３（ｉｉｉ））
第４工程は、第３工程で得られた素子の導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層（２１０）を形成する段階である。
【００４５】
導体ペーストの加熱乾燥は、ブックス炉、連続式ベルト炉のような装置を用いて、１００℃〜２００℃、好ましくは１２０℃〜１６０℃で行うことができる。
【００４６】
以上のようにして、誘電体酸化膜を有する陽極体上に対向電極（陰極）を形成することができる。
【実施例】
【００４７】
以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、これらの実施例は、例示であり、本発明を制限することを意図しない。
【００４８】
（実施例１）
平均粒径が０．５４μｍであり、全体の９０％以上が０．３９μｍ以上である銀粉５７．５部、アクリル樹脂（Ｌｕｃｉｔｅ社製、Ｅｌｖａｃｉｔｅ ２０４１）のシクロヘキサノン（関東化学社製）１５％溶液４２．５部を計り取り、攪拌機にて予備攪拌を行った。得られた予備攪拌物を、更に三本ロールで良く混練して、銀分散液を得た。この分散液１００部に更にシクロヘキサノンを３５部加えてよくかき混ぜ、粘度が４，２００ｍＰａ．Ｓである銀分散液を作成した。
【００４９】
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、９ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は１．５μＡであった。
【００５０】
（実施例２）
実施例１で使用した銀粉７０．２部、実施例１で使用したアクリル樹脂のシクロヘキサノン（関東化学社製）１５％溶液２９．８部を計り取り、攪拌機にて予備攪拌を行った。得られた予備攪拌物を、更に三本ロールで良く混練して、銀分散液を得た。この分散液１００部に更にシクロヘキサノンを３０部加えよくかき混ぜ、粘度が８，０００ｍＰａ．Ｓである銀分散液を作成した。
【００５１】
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、１０ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は３．９μＡであった。
【００５２】
（実施例３）
実施例１で使用した銀粉４８．０部、実施例１で使用したアクリル樹脂のシクロヘキサノン（関東化学社製）１５％溶液５２．０部を計り取り、攪拌機にて予備攪拌を行った。得られた予備攪拌物を、更に三本ロールで良く混練して、銀分散液を得た。この分散液１００部に更にシクロヘキサノンを４０部加えよくかき混ぜ、粘度が２，６００ｍＰａ．Ｓである銀分散液を作成した。
【００５３】
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、９ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は１．７μＡであった。
【００５４】
（実施例４）
平均粒径が０．７μｍであり、全体の９０％が０．４３μｍ以上である銀粉７３ｇ、ＰＫＨＺフェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製）のシクロヘキサノン（関東化学社製）３０％溶液２７ｇを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を３本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液１００ｇに更にシクロヘキサノンを２０ｇ添加し、粘度２１００ｍＰａ．Ｓの銀粉分散液を得た。
【００５５】
次に、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、９ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は１．５μＡであった。
【００５６】
（実施例５）
実施例１で使用した銀粉５７．５ｇ、アクリル樹脂（Ｌｕｃｉｔｅ社製、Ｅｌｖａｃｉｔｅ ２０４１）の酢酸プロピレングリコール１５％溶液４２．５ｇを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を３本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液１００ｇに更にシクロヘキサノン（関東化学社製）を２０ｇ添加し、粘度２５００ｍＰａ．Ｓの銀粉分散液を得た。
【００５７】
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、９ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は１．５μＡであった。
【００５８】
（実施例６）
平均粒径が０．４８μｍであり、全体の９０％が０．３６μｍ以上である銀粉５７．５ｇ、アクリル樹脂（Ｌｕｃｉｔｅ社製、Ｅｌｖａｃｉｔｅ ２０４１）の酢酸プロピレングリコール１５％溶液４２．５ｇを計りとり、拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を３本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液１００ｇに更にシクロヘキサノンを２０ｇ添加し、粘度２７００ｍＰａ．Ｓの銀粉分散液を得た。
【００５９】
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、９ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は１．３μＡであった。
【００６０】
（比較例１）
平均粒径が１．２μｍであり、全体の９０％が０．９μｍである銀粉銀粉７３ｇ、ＰＫＨＺフェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製）のシクロヘキサノン（関東化学社製）３０％溶液２７ｇを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を３本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液１００ｇに更にシクロヘキサノン（関東化学社製）を２０ｇ添加し、粘度２１００ｍＰａ．Ｓの銀粉分散液を得た。
【００６１】
次いで、タンタル粉を焼結、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、１３ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は１７μＡであった。
【００６２】
（比較例２）
平均粒径が０．６μｍであり、全体の９０％が０．２μｍ以上である銀粉７３ｇ、ＰＫＨＺフェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製）のシクロヘキサノン（関東化学社製）３０％溶液２７ｇを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を３本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液１００ｇに更にシクロヘキサノンを２０ｇ添加し、粘度２３００ｍＰａ．Ｓの銀粉分散液を得た。
【００６３】
次いで、タンタル粉を焼結、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、８ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認された。
【００６４】
（比較例３）
比較例２で使用した銀粉５７．５ｇ、アクリル樹脂（Ｌｕｃｉｔｅ社製、Ｅｌｖａｃｉｔｅ ２０４１）の酢酸プロピレングリコール１５％溶液４２．５ｇを計りとり、拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を３本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液１００ｇに更にシクロヘキサノン（関東化学社製）を２０ｇ添加し、粘度３６００ｍＰａ．Ｓの銀粉分散液を得た。
【００６５】
次いで、タンタル粉を焼結、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、１０ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認された。
【００６６】
（結果）
上記実施例１〜３および比較例１〜３の結果を表１にまとめた。
【００６７】
【表１】
【００６８】
これらの実施例、比較例からもわかるように導電粉の平均粒径が１μｍ以上になるとコンデンサの等価直列抵抗が悪くなり、導電粉全体の９０％以上が０．３μｍ以下になるとコンデンサの漏れ電流が大きくなりコンデンサがショートする。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】従来の固体電解コンデンサの構造を示す概略断面図である。
【図２】（ｉ）〜（ｉｖ）は、本発明の固体電解コンデンサの電極の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３】（ｉ）〜（ｉｉｉ）は、本発明の固体電解コンデンサの電極の製造方法を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ 固体電解コンデンサ
１０２ 弁作用金属焼結体
１０４ 酸化皮膜
１０６ 固体電解質層
１０８ グラファイト層
１１０ 銀導電層
２０２ 陽極体
２０４ 誘電体酸化膜
２０６ 固体電解質層
２０８ 導体ペースト
２１０ 導電層
２１２ 陽極導出線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に利用される固体電解コンデンサ電極用の導体ペーストおよびこれを用いた固体電解コンデンサの電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の固体電解コンデンサは、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）等の弁作用金属の表面に陽極酸化によって酸化皮膜を形成し、対向電極としてＭｎＯ2や導電性高分子等の固体電解質を用いたものである。この固体電解コンデンサに端子を接続し、全体に樹脂封止等を施すことにより、固体電解コンデンサが得られる。
【０００３】
図１は、このような従来の固体電解コンデンサを示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。
【０００４】
固体電解コンデンサ素子１００は、弁作用金属焼結体１０２、酸化皮膜１０４、固体電解質層（二酸化マンガン層）１０６、グラファイト層１０８、銀導電層１１０から構成される。弁作用金属焼結体１０２が陽極であり、酸化皮膜１０２が誘電体であり、固体電解質層（二酸化マンガン層）１０６、グラファイト層１０８および銀導電層１１０が対向電極である。
【０００５】
グラファイト層１０８の役割は次のように考えられている。（１）グラファイト層１０８が酸素を遮断することにより、固体電解質層１０６の酸化による熱劣化を抑制する。（２）グラファイト層１０８が固体電解質層１０６と銀導電層１１０との間の接触抵抗を低減させる。
【０００６】
コンデンサの技術動向としては、低ＥＳＲ化が求められている。ＥＳＲとは、「等価直列抵抗」のことである。近年、低ＥＳＲ化を実現するために、従来の固体電解質層の材料である二酸化マンガンに代えて導電性高分子が用いられつつある。この導電性高分子の導電率は、１０〜１００［Ｓ／ｃｍ］程度であり、二酸化マンガンに比べて１０〜１００倍高い。
【０００７】
固体電解コンデンサの低ＥＳＲ化の試みとしては、グラファイト層１０８を除去し、固体電解質層１０６と銀導電層１１０とを直接接触させることが知られている。理論的には、これによって、グラファイト層１０８に起因する抵抗が除去される。
【０００８】
具体的には、特許文献１または特許文献２等に、グラファイト層１０８を除去し、固体電解質層１０６と銀導電層１１０とを直接接触させる技術が提案されている。
【０００９】
上記特許文献１で開示された固体電解コンデンサでは、粒径１０（１ｎｍ）〜５００Å（５０ｎｍ）の金属微粒子に若干の有機化合物を含有させた導電層が形成されている。この文献では、金属微粒子の粒径が細かく、かつ若干の有機化合物が含有されているので、固体電解質層の内部に金属微粒子が入り込み、固体電解質層と導電層との接触面積が増大し、接触抵抗が小さくなると主張されている。
【００１０】
上記特許文献２で開示された固体電解コンデンサでは、平均粒径が０．２〜２０μｍの銀粉粒子と平均粒径が１〜１００ｎｍの銀ナノ粒子と所定のバインダーを混合してなる銀ペーストを用いて銀導電層が形成されている。
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−１３５３７７号公報
【特許文献２】特開２００５−９３７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記特許文献１および特許文献２に開示されているような超微粒子の導電粉を用いると、固体電解質層と導電層との接触抵抗を小さくする効果はあるが、コンデンサ自体の特性を低下させてしまうおそれがあることが判明した。すなわち、銀導電層の形成に用いられる銀ペーストの銀粒子があまりに微小だと、この銀粒子がコンデンサ内部に入り込んでしまい、コンデンサのショートを引き起こすおそれがある。
【００１３】
本発明の目的は、固体電解質層と導電層とが直接接触する固体電解コンデンサにおいて、コンデンサへの悪影響を抑えつつＥＳＲ値を低減させる手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、固体電解コンデンサ電極用の導体ペーストに関する。この導体ペーストは、平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む。本発明では、導電粉が銀、銅、パラジウム、ニッケル、スズ、アルミニウムまたはこれらの組み合わせから選択されることが好ましい。
【００１５】
本発明の第二の態様は、上記導体ペーストを用いた固体電解コンデンサの電極の製造方法に関する。この製造方法は、表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階と、前記陽極体上に固体電解質層を形成する段階と、前記固体電解質層上に平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む固体電解コンデンサ電極用導体ペーストを塗布し、導体ペースト層を形成する段階と、前記導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層を形成する段階とを含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の導電ペーストを用いると、固体電解コンデンサのＥＳＲ値を低くすることができ、その上、ショートなどの問題が生じにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の第一の態様は、固体電解コンデンサ電極用の導体ペーストである。この導体ペーストは、１）導電粉、２）有機バインダーおよび３）溶剤を含む。以下に各成分を説明する。
【００１８】
１）導電粉
本発明で使用される導電粉は、固体電解コンデンサの電極の導電層として用いることができる導電性金属粉であれば特に限定されない。例えば、銀、銅、パラジウム、ニッケル、スズ、アルミニウムなどの粉末を用いることができる。これらの導電粉は、複数種類を組み合わせて使用することができる。この導電粉は、平均粒径（Ｄ５０）が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である。導電粉の平均粒径（Ｄ５０）は、好ましくは０．３μｍ以上、１μｍ以下である。また、導電粉は、好ましくは９０％以上が粒径０．３μｍ以上１μｍ以下である。
【００１９】
このような範囲の粒径の導電粉を用いることにより、コンデンサ電極の固体電解質層と導電層の接触抵抗を小さくして、コンデンサの等価直列抵抗値（ＥＳＲ）を下げ、かつ、コンデンサの漏れ電流を低減することが可能となる。
【００２０】
導電粉の形状は、特に限定されず、例えば、球状、フレーク状など各種形状が使用可能であるが、本発明の導体ペーストに使用する好ましい形態はフレーク状である。フレーク状の導電粉を用いることにより、コンデンサの電機特性が向上する傾向がある。
【００２１】
２）有機バインダー
有機バインダーは、特に限定されない。例えば、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、弗素樹脂などの熱可塑樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を単独あるいは併用して使用することができる。
【００２２】
３）溶剤
溶剤は、上記有機バインダーを溶解させることができる溶剤であれば、特に限定されない。例えば、酢酸ブチル、酢酸エチルなどのエステル系溶剤、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、トルエン、キシレンなどの芳香族溶剤、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルおよびその酢酸エステル系溶剤などを挙げることができる。有機溶剤は、単独で使用してもよく、あるいは複数種類を混合して使用してもよい。
【００２３】
本発明の導体ペーストにおける導電粉と有機バインダーの比は、導電粉：有機バインダー＝９５：５重量比〜８５：１５重量比の間にあることが好ましい。導電粉の含有量が９５重量％を超えると、形成された導電層の塗膜強度が低下する傾向がある。これは、固体電解コンデンサに含まれる下地（導電性高分子層）または導電性接着剤（固体電解コンデンサーの陰極と外部接続用の端子を接着するための接着剤）との密着力を低下させることになる。この結果、界面剥離がおり、コンデンサを組み立てたときにＥＳＲが増大する原因の一つとなる。
【００２４】
導電粉の含有量が８５重量％以下であると、導電粉の周りに絶縁体である樹脂（有機バインダー）が十分に回りこんでしまい、導電性能が発現されにくくなる。この結果としてコンデンサのＥＳＲが著しく上昇する。
【００２５】
本発明の導体ペーストにおける固形分（導電粉＋有機バインダー）と溶剤の比は、固形分（導電粉＋有機バインダー）：溶剤＝７０：３０重量比〜５０：５０重量比の間であることが好ましい。固形分の含有量が多すぎると素子を導体ペーストに浸したときに、素子にペーストが付き過ぎてしまい、導体ペーストを塗布、乾燥した後の形状が悪くなる。なお、本明細書において、単に「素子」という場合は、固体電解コンデンサーの必須構成要素を含む中間体、即ち、弁作用金属焼結体のみの中間体；弁作用金属焼結体と酸化皮膜を含む中間体；または、弁作用金属焼結体、酸化皮膜および固体電解質層を含む中間体を指すものとする。
【００２６】
また、固形分の含有量が少ないと、ペーストの粘度が著しく下がり、固形分と溶剤が容易に分離してしまう。この結果、素子にペーストを塗布することが難しくなる。たとえ塗布できたとしても、むらになったり、薄すぎて下地（導電性高分子層）がみえる等の不具合が生じる。
【００２７】
本発明の導体ペーストの作成方法は、公知の技術、即ちロールミルなどで導電粉を有機バインダー、溶剤によく分散させる方法によって得られる。ロールミルで分散させる場合は、所定の溶剤量よりも少ない溶剤量で導電粉、有機バインダーを分散し、然る後、残りの溶剤を添加して所定の導体ペーストを得るようにするのが望ましい。
【００２８】
本発明の導体ペーストには、上記必須成分に加えて、任意成分として、脱法剤、分散剤などを導電ペーストの特性を損なわない程度に使用することができる。また、粘度調製のために、さらに溶剤を添加してもよい。添加剤の量は当業者によって適宜決定することができる。なお、添加剤は複数種類を添加してもよい。任意成分は、上記の導体ペーストの作成方法におけるいずれの時点で添加してもよい。
【００２９】
次に、第二の態様である、本発明の導体ペーストを用いた固体電解コンデンサの電極の製造方法を説明する。本発明の固体電解コンデンサの電極の製造方法は、（ａ）表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階と、（ｂ）前記陽極体上に固体電解質層を形成する段階と、（ｃ）前記固体電解質層上に平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む導体ペーストを塗布し、導体ペースト層を形成する段階と、（ｄ）前記導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層を形成する段階とを含む。
【００３０】
図２（ｉ）〜（ｉｖ）および図３（ｉ）〜（ｉｉｉ）は、上記固体電解コンデンサの電極の製造方法を説明するための概略図である。
【００３１】
（ａ）第１工程（図２（ｉ）〜（ｉｉｉ））
第１工程は、表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階である。まず、タンタルからなる陽極導出線（２１２）にタンタルの粉末を、例えば直方体形状のような、所定形状にプレス形成する（図２（ｉ））。次いで、得られたプレス形成体を焼結して陽極体（２０２）を得る（図２（ｉｉ））。得られた陽極体（２０２）の表面に誘電体酸化皮膜（２０４）を形成する（図２（ｉｉｉ））。酸化皮膜の形成は、公知の方法を用いればよいが、例えば、リン酸水溶液のような電解質溶液に陽極体を浸漬し、陽極酸化する方法などを用いて行うことができる。
【００３２】
なお、陽極体の材料には、タンタルの他、酸化ニオブまたはアルミニウムを挙げることができる。酸化ニオブを陽極体として用いる場合、上記の方法で、酸化膜を有する酸化ニオブ素子を得ることができる。また、アルミニウムの場合、アルミニウム箔の表面に酸化皮膜を形成した陽極体を使用することができる。
【００３３】
（ｂ）第２工程（図２（ｉｖ））
第２工程は、上記工程１で得られた、誘電体酸化皮膜（２０４）を有する陽極体（２０２）の誘電体酸化皮膜上に固体電解質層（２０６）を形成する段階である。本説明では、固体電解質層として、導電性高分子を用いる場合を例に取る。
【００３４】
導電性高分子は、有機高分子でありながら導電性のあるものであり、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフェニレンビニレンまたはこれらの誘導体が挙げられる。これらの導電性高分子は一般に化学重合によって得られる。
【００３５】
導電性高分子のモノマーとしては、チオフェン又はその誘導体が好適である。チオフェン又はその誘導体は、重合した際に、ポリピロール又はポリアニリン等の他の導電性高分子と比較して導電率が高いと共に熱安定性が特に優れているため、低ＥＳＲで耐熱特性に優れた固体電解コンデンサを得ることができるからである。チオフェン誘導体としては、例えば特許文献２に記載されているものを挙げることができる。具体的には、３，４−エチレンジオキシチオフェンがある。
【００３６】
誘電体酸化膜（２０４）を有する陽極体（２０２）に固体電解質層（２０６）を形成するためには、例えば以下の手順を採用することができる。
【００３７】
まず導電性高分子のモノマー溶液を準備する。導電性高分子のモノマー溶液は、導電性高分子のモノマーを所定の溶媒で希釈したものである。希釈することによって、重合性モノマー溶液の粘性が低くなり、コンデンサの内部にまで重合性モノマーが浸透しやすくなる。溶媒としては各種有機溶媒を用いることができるが、導電性高分子のモノマーとして３，４−エチレンジオキシチオフェンを用いた場合には、イソプロピルアルコールが適当である。
【００３８】
誘電体酸化膜（２０４）を有する陽極体（２０２）を導電性高分子のモノマー溶液に所定時間浸漬し、その後、陽極体を引き上げ、大気中で放置して、溶媒を除去する。
【００３９】
次に、得られた素子を酸化剤溶液に浸漬する。この酸化剤溶液には、純水等の所定溶媒に過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩やスルホン酸塩を溶解した溶液を用いることができる。この酸化剤溶液への浸漬によって、導電性高分子のモノマーの重合が進行し、高分子化する。
【００４０】
次に、固体電解質層を形成した陽極体を、純水による流水で洗浄する。その後、得られた素子を乾燥する。
【００４１】
導電性高分子のモノマー溶液への浸漬から乾燥までの工程を複数回繰り返し、所望の厚さの導電性高分子からなる固体電解質層を得る。
【００４２】
（ｃ）第３工程（図３（ｉ）〜（ｉｉ））
第３工程は、工程２で得られた素子の固体電解質層（２０６）上に、平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む導体ペーストを塗布し、導体ペースト層（２０８）を形成する段階である。
【００４３】
この工程は、固体電解質層（２０６）の形成された素子を、先に説明した本発明の導体ペースト（３０２）に浸漬することで実施される（図３（ｉ））。所定時間浸漬した後、素子を引き上げ、導体ペーストを乾燥する（図３（ｉｉ））。なお、本説明では浸漬法を例にとったが、浸漬以外に刷毛塗り、ローラコート、スプレーコートのような方法をとることもできる。
【００４４】
（ｄ）第４工程（図３（ｉｉｉ））
第４工程は、第３工程で得られた素子の導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層（２１０）を形成する段階である。
【００４５】
導体ペーストの加熱乾燥は、ブックス炉、連続式ベルト炉のような装置を用いて、１００℃〜２００℃、好ましくは１２０℃〜１６０℃で行うことができる。
【００４６】
以上のようにして、誘電体酸化膜を有する陽極体上に対向電極（陰極）を形成することができる。
【実施例】
【００４７】
以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、これらの実施例は、例示であり、本発明を制限することを意図しない。
【００４８】
（実施例１）
平均粒径が０．５４μｍであり、全体の９０％以上が０．３９μｍ以上である銀粉５７．５部、アクリル樹脂（Ｌｕｃｉｔｅ社製、Ｅｌｖａｃｉｔｅ ２０４１）のシクロヘキサノン（関東化学社製）１５％溶液４２．５部を計り取り、攪拌機にて予備攪拌を行った。得られた予備攪拌物を、更に三本ロールで良く混練して、銀分散液を得た。この分散液１００部に更にシクロヘキサノンを３５部加えてよくかき混ぜ、粘度が４，２００ｍＰａ．Ｓである銀分散液を作成した。
【００４９】
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、９ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は１．５μＡであった。
【００５０】
（実施例２）
実施例１で使用した銀粉７０．２部、実施例１で使用したアクリル樹脂のシクロヘキサノン（関東化学社製）１５％溶液２９．８部を計り取り、攪拌機にて予備攪拌を行った。得られた予備攪拌物を、更に三本ロールで良く混練して、銀分散液を得た。この分散液１００部に更にシクロヘキサノンを３０部加えよくかき混ぜ、粘度が８，０００ｍＰａ．Ｓである銀分散液を作成した。
【００５１】
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、１０ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は３．９μＡであった。
【００５２】
（実施例３）
実施例１で使用した銀粉４８．０部、実施例１で使用したアクリル樹脂のシクロヘキサノン（関東化学社製）１５％溶液５２．０部を計り取り、攪拌機にて予備攪拌を行った。得られた予備攪拌物を、更に三本ロールで良く混練して、銀分散液を得た。この分散液１００部に更にシクロヘキサノンを４０部加えよくかき混ぜ、粘度が２，６００ｍＰａ．Ｓである銀分散液を作成した。
【００５３】
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、９ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は１．７μＡであった。
【００５４】
（実施例４）
平均粒径が０．７μｍであり、全体の９０％が０．４３μｍ以上である銀粉７３ｇ、ＰＫＨＺフェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製）のシクロヘキサノン（関東化学社製）３０％溶液２７ｇを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を３本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液１００ｇに更にシクロヘキサノンを２０ｇ添加し、粘度２１００ｍＰａ．Ｓの銀粉分散液を得た。
【００５５】
次に、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、９ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は１．５μＡであった。
【００５６】
（実施例５）
実施例１で使用した銀粉５７．５ｇ、アクリル樹脂（Ｌｕｃｉｔｅ社製、Ｅｌｖａｃｉｔｅ ２０４１）の酢酸プロピレングリコール１５％溶液４２．５ｇを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を３本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液１００ｇに更にシクロヘキサノン（関東化学社製）を２０ｇ添加し、粘度２５００ｍＰａ．Ｓの銀粉分散液を得た。
【００５７】
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、９ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は１．５μＡであった。
【００５８】
（実施例６）
平均粒径が０．４８μｍであり、全体の９０％が０．３６μｍ以上である銀粉５７．５ｇ、アクリル樹脂（Ｌｕｃｉｔｅ社製、Ｅｌｖａｃｉｔｅ ２０４１）の酢酸プロピレングリコール１５％溶液４２．５ｇを計りとり、拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を３本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液１００ｇに更にシクロヘキサノンを２０ｇ添加し、粘度２７００ｍＰａ．Ｓの銀粉分散液を得た。
【００５９】
次いで、タンタル粉を焼結し、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、９ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は１．３μＡであった。
【００６０】
（比較例１）
平均粒径が１．２μｍであり、全体の９０％が０．９μｍである銀粉銀粉７３ｇ、ＰＫＨＺフェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製）のシクロヘキサノン（関東化学社製）３０％溶液２７ｇを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を３本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液１００ｇに更にシクロヘキサノン（関東化学社製）を２０ｇ添加し、粘度２１００ｍＰａ．Ｓの銀粉分散液を得た。
【００６１】
次いで、タンタル粉を焼結、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、１３ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認されず、電流値は１７μＡであった。
【００６２】
（比較例２）
平均粒径が０．６μｍであり、全体の９０％が０．２μｍ以上である銀粉７３ｇ、ＰＫＨＺフェノキシ樹脂（ＩｎＣｈｅｍ社製）のシクロヘキサノン（関東化学社製）３０％溶液２７ｇを計りとり、攪拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を３本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液１００ｇに更にシクロヘキサノンを２０ｇ添加し、粘度２３００ｍＰａ．Ｓの銀粉分散液を得た。
【００６３】
次いで、タンタル粉を焼結、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、８ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認された。
【００６４】
（比較例３）
比較例２で使用した銀粉５７．５ｇ、アクリル樹脂（Ｌｕｃｉｔｅ社製、Ｅｌｖａｃｉｔｅ ２０４１）の酢酸プロピレングリコール１５％溶液４２．５ｇを計りとり、拌機にて予備攪拌した。この後、予備攪拌物を３本ロールでよく混練し、銀粉分散液を得た。この分散液１００ｇに更にシクロヘキサノン（関東化学社製）を２０ｇ添加し、粘度３６００ｍＰａ．Ｓの銀粉分散液を得た。
【００６５】
次いで、タンタル粉を焼結、五酸化タンタル被膜を形成し、更に導電性高分子を塗布したタンタルコンデンサ素子を上記銀粉分散液に浸して、タンタルコンデンサ素子の表面に銀粉分散液を浸漬により付着させた。３０分常温で乾燥後、更に１４０℃で６０分加熱乾燥し、タンタルコンデンサ素子に陰極を形成した。このようにして作成したタンタルコンデンサ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）をＨＰ社製４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータにて１００ｋＨｚの周波数で測定したところ、１０ｍΩであった。また、この素子の漏れ電流をＨＰ社製４３３９Ｂハイレジスタンスメータにて２．５Ｖで２０秒間印加した後に測定したところ、コンデンサのショートが確認された。
【００６６】
（結果）
上記実施例１〜３および比較例１〜３の結果を表１にまとめた。
【００６７】
【表１】
【００６８】
これらの実施例、比較例からもわかるように導電粉の平均粒径が１μｍ以上になるとコンデンサの等価直列抵抗が悪くなり、導電粉全体の９０％以上が０．３μｍ以下になるとコンデンサの漏れ電流が大きくなりコンデンサがショートする。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】従来の固体電解コンデンサの構造を示す概略断面図である。
【図２】（ｉ）〜（ｉｖ）は、本発明の固体電解コンデンサの電極の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３】（ｉ）〜（ｉｉｉ）は、本発明の固体電解コンデンサの電極の製造方法を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ 固体電解コンデンサ
１０２ 弁作用金属焼結体
１０４ 酸化皮膜
１０６ 固体電解質層
１０８ グラファイト層
１１０ 銀導電層
２０２ 陽極体
２０４ 誘電体酸化膜
２０６ 固体電解質層
２０８ 導体ペースト
２１０ 導電層
２１２ 陽極導出線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む固体電解コンデンサ電極用導体ペースト。
【請求項２】
前記導電粉が銀、銅、パラジウム、ニッケル、スズ、アルミニウムまたはこれらの組み合わせから選択される請求項１に記載の固体電解コンデンサ電極用導体ペースト。
【請求項３】
表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階と、
前記陽極体上に固体電解質層を形成する段階と、
前記固体電解質層上に平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む固体電解コンデンサ電極用導体ペーストを塗布し、導体ペースト層を形成する段階と、
前記導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層を形成する段階と、
を含む、固体電解コンデンサの電極の製造方法。
【請求項４】
前記陽極体は、タンタル、酸化ニオブまたはアルミニウムである、請求項３に記載の固体電解コンデンサの電極の製造方法。
【請求項１】
平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む固体電解コンデンサ電極用導体ペースト。
【請求項２】
前記導電粉が銀、銅、パラジウム、ニッケル、スズ、アルミニウムまたはこれらの組み合わせから選択される請求項１に記載の固体電解コンデンサ電極用導体ペースト。
【請求項３】
表面に誘電体として作用する酸化皮膜が形成された陽極体を準備する段階と、
前記陽極体上に固体電解質層を形成する段階と、
前記固体電解質層上に平均粒径が１μｍ以下であり、９０％以上が粒径０．３μｍ以上である導電粉、有機バインダーおよび溶剤を含む固体電解コンデンサ電極用導体ペーストを塗布し、導体ペースト層を形成する段階と、
前記導体ペースト層を加熱乾燥して、導電層を形成する段階と、
を含む、固体電解コンデンサの電極の製造方法。
【請求項４】
前記陽極体は、タンタル、酸化ニオブまたはアルミニウムである、請求項３に記載の固体電解コンデンサの電極の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−３００６３７（Ｐ２００８−３００６３７Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４５２０３（Ｐ２００７−１４５２０３）
【出願日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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