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公開番号2025039520
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-21
出願番号2024112265
出願日2024-07-12
発明の名称コンデンサ素子、固体電解コンデンサ、および固体電解コンデンサの製造方法
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人楓国際特許事務所
主分類H01G 9/048 20060101AFI20250313BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】接合強度を向上し、かつ信頼性が高い固体電解コンデンサを提供する。
【解決手段】
コンデンサ素子は、陽極体と、誘電体層と、固体電解質層を備える。陽極体は、弁作用金属を含み、弁作用金属の表面に複数の孔を有するポーラス層を有する。陽極体は、平膜状である。誘電体層は、少なくとも陰極形成領域上に形成されている。固体電解質層は、誘電体層上に形成されている。陽極端子領域は、陽極体において固体電解質層が形成されていない領域である。陰極形成領域は、固体電解質層が形成されている。陽極体における陰極領域は、表面に第1領域、および第1領域に隣接する第2領域を有する。第1領域および第2領域には所定数の割れ部が形成されている。第1領域に形成されている第1割れ部が占める第1密度は、第2領域に形成されている第2割れ部が占める第2密度よりも大きい。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
弁作用金属を含み、前記弁作用金属の表面に複数の孔を有するポーラス層を有する平膜状の陽極体と、少なくとも陰極形成領域上に形成された誘電体層と、前記誘電体層上に形成された固体電解質層と、を有し、前記陽極体において前記固体電解質層が形成されていない陽極端子領域と、前記固体電解質層が形成される前記陰極形成領域と、を有するコンデンサ素子と、
を備え、
前記陽極体における陰極領域は、表面に第１領域、および前記第１領域に隣接する第２領域を有し、
前記第１領域および前記第２領域には所定数の割れ部が形成されており、
前記所定数の割れ部のうち、前記第１領域に形成されている第１割れ部が占める第１密度は、前記第２領域に形成されている第２割れ部が占める第２密度よりも大きい、
コンデンサ素子。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１密度および前記第２密度は、
前記第１割れ部および前記第２割れ部が形成されている数に応じて決定される、請求項１に記載のコンデンサ素子。
【請求項３】
前記第１密度および前記第２密度は、
前記第１割れ部および前記第２割れ部が形成されている深さに応じて決定される、請求項１に記載のコンデンサ素子。
【請求項４】
平面視において、
前記第１領域は、前記陽極端子領域に隣接する位置に形成されており、
前記第２領域は、前記陰極形成領域に形成されている、請求項１に記載のコンデンサ素子。
【請求項５】
平面視において、
前記第１領域は、前記陰極形成領域の中央に形成されており、
前記第２領域は、前記第１領域の一部を囲うように形成されている、請求項１に記載のコンデンサ素子。
【請求項６】
前記固体電解質層は、前記所定数の割れ部に入り込むように形成されている、請求項１に記載のコンデンサ素子。
【請求項７】
前記固体電解質層は、内層固体電解質層および外層固体電解質層を備え、
前記所定数の割れ部には、前記内層固体電解質層が入り込むように形成されている、
請求項１に記載のコンデンサ素子。
【請求項８】
前記所定数の割れ部は、筋状に形成されたひび割れである、
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のコンデンサ素子。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の前記コンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子が複数積層された積層体を絶縁性樹脂によって封止する封止体と、
前記陽極端子領域の端部に接続される第１外部電極と、
前記陰極形成領域に接続される第２外部電極と、
を備えた、
固体電解コンデンサ。
【請求項１０】
弁作用金属を含み、前記弁作用金属の表面に複数の孔を有するポーラス層を有する平膜状の陽極体と、少なくとも陰極形成領域上に形成された誘電体層と、前記誘電体層上に形成された固体電解質層と、を有し、前記陽極体において前記固体電解質層が形成されていない陽極端子領域と、前記固体電解質層が形成される前記陰極形成領域と、を有するコンデンサ素子を形成するコンデンサ素子形成工程と、
前記陽極端子領域の端部に接続される第１外部電極を形成する、第１外部電極形成工程と、
前記陰極形成領域に接続される第２外部電極を形成する第２外部電極形成工程と、
前記コンデンサ素子を複数積層し、絶縁性樹脂によって封止され、前記陽極端子領域の端部が線状に露出する第１面を有する封止体を形成する封止体形成工程と、
を備え、
前記コンデンサ素子形成工程は、
前記陽極体の表面における第１領域、および前記第１領域に隣接する第２領域において、
前記第１領域および前記第２領域に所定数の割れ部を形成し、
前記第１領域に形成されている第１割れ部が占める第１密度は、前記第２領域に形成されている第２割れ部が占める第２密度よりも大きくなるように形成されている、
固体電解コンデンサの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサ素子、コンデンサ素子を備えた固体電解コンデンサ、および固体電解コンデンサの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、固体電解コンデンサは複数のコンデンサ素子を積層することによって形成されている。コンデンサ素子において、陽極箔に形成された誘電体層と、誘電体層に当接するように形成された固体電解質層の密着性を向上させる構造が種々検討されている。また、固体電解質層は、誘電体層が形成された陽極箔を固体電解質層の処理液に浸すことによって形成される。この際、固体電解質層の処理液は、重力や向き等の影響を受ける。すなわち、固体電解質層が薄く形成されている部分、厚く形成されている部分等のばらつきが生じる可能性がある。
【０００３】
これらの課題を解決するために、陽極箔の多孔質部に溝部を設けることによって固体電解質層の密着性、および固体電解質層の処理液の浸透性を向上させる構成が示されている。特許文献１、特許文献２には、陽極体（陽極箔）の多孔質部に長さ方向に平行な溝部と、長さ方向に垂直な溝部を設ける構造が示されている。導電性高分子を含む固体電解質層の処理液は、この溝部に入り込む。このことよって、陽極体の多孔質部と固体電解質層の密着性および浸透性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２２／００９８００号
特許第５８５８８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および特許文献２の構造における溝部は、コンデンサ素子を平面視した際に、等間隔または格子状等となるように形成されている。すなわち、溝部は、コンデンサ素子に対して固体電解質層を形成する際の重力や向きが考慮されることなく形成されている。よって、溝部を形成していない構造と同様に、陽極体と固体電解質層との密着性および浸透性を向上させることが難しい虞がある。このことから、高温信頼性試験時におけるＥＳＲ変化は大きくなり、所望のコンデンサ容量を得られない虞がある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、接合強度を向上し、かつ信頼性が高い固体電解コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のコンデンサ素子は、陽極体と、誘電体層と、固体電解質層を備える。陽極体は、弁作用金属を含み、弁作用金属の表面に複数の孔を有するポーラス層を有する。陽極体は、平膜状である。誘電体層は、少なくとも陰極形成領域上に形成されている。固体電解質層は、誘電体層上に形成されている。陽極端子領域は、陽極体において固体電解質層が形成されていない領域である。陰極形成領域は、固体電解質層が形成されている。
【０００８】
陽極体における陰極領域は、表面に第１領域、および第１領域に隣接する第２領域を有する。第１領域および第２領域には所定数の割れ部が形成されている。第１領域に形成されている第１割れ部が占める第１密度は、第２領域に形成されている第２割れ部が占める第２密度よりも大きい。なお、所定数とは割れ部が存在しない場合を含み、第２密度はゼロであっても良い。また、割れ部は連続していても良いし、破線のように不連続であっても良い。
【０００９】
この構成では、第１領域に形成されている第１割れ部、および第２領域に形成されている第２割れ部にそれぞれ固体電解質層が入り込む。すなわち、アンカー効果によって、陽極体と固体電解質層の密着性が向上する。また、第１密度が第２密度よりも大きいことによって、固体電解質層を形成し難い第１領域の第１割れ部に入り込み、固体電解質層の浸透性が向上する。よって、高温信頼性試験時におけるＥＳＲ変化を抑制でき、所望のコンデンサ容量を得られる。
【００１０】
この発明の固体電解コンデンサの製造方法は、コンデンサ素子形成工程と、第１外部電極形成工程と、第２外部電極形成工程と、封止体形成工程とを有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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