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WO2006054541A1 - 給電用導電性テープおよびその製造方法とこれを用いた固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

給電用導電性テープおよびその製造方法とこれを用いた固体電解コンデンサの製造方法 Download PDF

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WO2006054541A1
WO2006054541A1 PCT/JP2005/020922 JP2005020922W WO2006054541A1 WO 2006054541 A1 WO2006054541 A1 WO 2006054541A1 JP 2005020922 W JP2005020922 W JP 2005020922W WO 2006054541 A1 WO2006054541 A1 WO 2006054541A1
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WO
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metal
foil
conductive tape
tape
thin film
Prior art date
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PCT/JP2005/020922
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yasunobu Tsuji
Kenji Kuranuki
Miyuki Nagaoka
Akihito Shinohara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
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    • H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/042—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/15—Solid electrolytic capacitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/314—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive layer and/or the carrier being conductive

Definitions

  • the present invention relates to a conductive tape for power supply used for an electrochemical reaction, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor using the same.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional power supply conductive tape 30 disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 2000-243663 and 2000-200734.
  • the tape 30 includes a metal base foil 31 and an adhesive layer 32 provided on the metal base foil 31.
  • the power supply conductive tape 30 is mainly used as a power supply electrode when forming a conductive polymer by an electrochemical reaction.
  • An anode foil having a plurality of protrusions to be capacitor elements on both sides of a continuous band made of a valve metal is prepared.
  • the conductive foil 30 for feeding is attached to the anode foil, and the anode foil is fed.
  • the conductive polymer film is continuously applied to the anode foil by an electrochemical reaction in the electrolytic solution while keeping the strip of the anode foil. To form.
  • the metal base foil 31 is made of a material that is anodized in the electrolytic solution, when a voltage is applied in the electrolytic solution, a chemical reaction that forms an oxide film on the surface of the metal base foil 31 occurs, resulting in a short Power will not be available in time. Also, it cannot be used when the metal base foil 31 is made of a material that corrodes in the electrolyte.
  • a conductive tape for power supply includes a metal base foil made of a metal that is anodized in an electrolytic solution or corroded by a chemical reaction, and a metal that is not anodized in an electrolytic solution and does not corrode by a chemical reaction. Provided on the opposite side of the metal thin film layer and the metal thin film layer above the metal base foil. An adhesive layer.
  • This conductive tape can reliably supply power in an electrolytic solution and is inexpensive.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a conductive tape for power feeding according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a conductive tape for power feeding according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a conductive tape for power feeding according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 4A is a plan view of a capacitor element array according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line 4B-4B of the capacitor element array shown in FIG. 4A.
  • FIG. 4C is a partially enlarged sectional view of the capacitor element array shown in FIG. 4B.
  • FIG. 5 shows the evaluation results of the solid electrolytic capacitor element according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional power supply conductive tape.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of electrically conductive tape 101 for power supply according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the power supply conductive tape 101 includes a metal base foil 1 having a surface 1A and an opposite surface 1B, a metal thin film layer 2 on the surface 1A, and an adhesive layer 3 on the surface 1B.
  • the metal base foil 1 is obtained by rolling aluminum 1085 to have a thickness of 30 / ⁇ ⁇ and a width of 180 mm.
  • the metal thin film layer 2 is formed by vacuum-depositing nickel on the surface 1A of the metal base foil 1 and has a thickness of 0.1 ⁇ m.
  • Paste protective tape 53 on adhesive layer 3 before cutting metal base foil 1 May be. The protective tape 53 is cut together with the metal base foil 1, and the conductive tape for power supply 10
  • the conductive tape 101 for power supply has the metal thin film layer 2 of nickel even though aluminum is used for the metal base foil 1, power supply can be satisfactorily performed. Further, since aluminum 1085 having a low material cost is used for the metal base foil 1, the power supply conductive tape 101 can be made inexpensive.
  • nickel is used for the metal thin film layer 2, but it can be formed of another metal material that is not anodized in the electrolytic solution and does not corrode due to a chemical reaction.
  • the metal thin film layer 2 may be formed of gold, platinum, silver, noradium, stainless steel, chromium, carbon, or an alloy thereof.
  • the thickness of the metal thin film layer 2 is not limited to 0.0, but may be from 0.01 m to LO m. If the thickness of the metal thin film layer 2 is less than 0.01 ⁇ m, defects are likely to occur in the metal thin film layer 2 and stable power feeding cannot be performed. If the thickness of the metal thin film layer 2 exceeds 10 m, the material cost becomes high and it is difficult to make the conductive tape 101 for power supply cheap.
  • the metal thin film layer 2 is not limited to vacuum vapor deposition, and may be formed by any of sputtering, ion plating, chemical vapor deposition, cladding, plating, and printing coating.
  • the adhesive layer 3 is formed after the metal thin film layer 2 is formed, and therefore, the alteration of the adhesive layer 3 due to heat treatment or solution dipping treatment when forming the metal thin film layer 2 is prevented. Can do.
  • the metal base foil 1 can be formed of a metal material that is anodized in an electrolytic solution, such as tantalum, niobium, titanium, and the like made of aluminum 1085.
  • the metal base foil 1 may be made of a metal material such as iron, zinc, copper, or magnesium that corrodes due to a chemical reaction in the electrolytic solution.
  • the thickness of the metal base foil 1 is not limited to 30 ⁇ m, but preferably 60 ⁇ m or less, and more preferably 40 ⁇ m or less.
  • the end surface of the tape 101 is exposed in the electrolytic solution.
  • the electrochemical reaction in the electrolytic solution is initiated at a part on the surface of the power supply conductive tape 101.
  • the width of the metal base foil 1 is not limited to 180 mm and may be a desired width.
  • the width after cutting the metal base foil 1 is not limited to 7.5 mm, and may be a desired width.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of power supply conductive tape 102 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the conductive tape 102 for power supply includes a metal base foil 4 having a surface 4A and an opposite surface 114B, a metal thin film layer 5 on the surface 4A, a resin film 6 on the surface 114B, and a resin And an adhesive layer 7 on the film 6.
  • the metal base foil 4 is made of aluminum 1085.
  • the resin film 6 is made of polyethylene terephthalate (PET).
  • a method for manufacturing the power supply conductive tape 102 will be described.
  • a resin film 6 is bonded onto the surface 114B of a metal base foil 4 having a width of 180 mm and a thickness of 30 ⁇ m.
  • nickel is vacuum-deposited on the surface 4A of the metal base foil 4 to form a metal thin film layer 5 having a thickness of 0.1 m.
  • An adhesive layer 7 is formed on the resin film 6.
  • the conductive tape 102 for power feeding is obtained by cutting the metal base foil 4 having a width of 180 mm, on which the metal thin film layer 2 and the adhesive layer 3 are formed on both surfaces, to a width of 7.5 mm with a slitter.
  • a protective tape 57 may be attached on the adhesive layer 7 before cutting the metal base foil 4. The protective tape 57 is cut together with the metal base foil 4 and is peeled off when the conductive tape 102 for power supply is used.
  • the power supply conductive tape 102 has a nickel metal thin film layer 5 even though aluminum is used for the metal base foil 4, and therefore can supply power satisfactorily. Further, since aluminum 1085 having a low material cost is used for the metal base foil 4 and the material cost is low and PET is used for the resin film 6, the conductive tape 102 for feeding can be made inexpensive.
  • nickel is used for the metal thin film layer 2, but it can be formed of another metal material that is not anodized in the electrolytic solution and does not corrode due to a chemical reaction.
  • the metal thin film layer 2 may be formed of gold, platinum, silver, noradium, stainless steel, chromium, carbon, or an alloy thereof.
  • the thickness of the metal thin film layer 5 is not limited to 0.1 ⁇ m, but may be 0.01 ⁇ to 10 / ⁇ m. If the thickness of the metal thin film layer 5 is less than 0.01 ⁇ m, defects are likely to occur in the metal thin film layer 5 and stable power feeding cannot be performed. If the thickness of the metal thin film layer 5 exceeds 10 m, the material cost becomes high and it is difficult to make the conductive tape 102 for power supply cheap. [0024]
  • the metal thin film layer 5 is not limited to vacuum deposition, and may be formed by any of sputtering, ion plating, chemical vapor deposition, cladding, plating, and printing coating.
  • the adhesive layer 7 is formed after the metal thin film layer 5 is formed. Therefore, it is possible to prevent alteration of the adhesive layer 7 due to heat treatment or solution dipping treatment when the metal thin film layer 5 is formed. Can do.
  • the metal base foil 4 can be formed of a metal material that is anodized in an electrolytic solution such as tantalum, niobium, titanium, and the like made of aluminum 1085.
  • the metal base foil 4 may be formed of a metal material such as iron, zinc, copper, or magnesium that corrodes due to a chemical reaction in the electrolytic solution.
  • the thickness of the metal base foil 4 is not limited to 30 ⁇ m, but preferably 60 ⁇ m or less, and more preferably 40 ⁇ m or less.
  • the end face of the tape 102 is exposed in the electrolytic solution.
  • the electrochemical reaction in the electrolytic solution is initiated at a part on the surface of the power supply conductive tape 102.
  • the thickness of the metal base foil 4 exceeds 60 ⁇ m, the ratio of the exposed end face area to the partial area where the electrochemical reaction starts increases, so the efficiency of the electrochemical reaction decreases.
  • the width of the metal base foil 4 is not limited to 180 mm and may be a desired width.
  • the width after cutting the metal base foil 4 is not limited to 7.5 mm and may be a desired width.
  • the material of the resin film 6 is not limited to PET! /.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of electrically conductive tape 103 for power feeding according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the conductive tape 103 for power supply includes a metal core foil 8 having a surface 8A and an opposite surface 8B, a metal coated foil 81 on the surface 8A, a metal coated foil 82 on the surface 8B, and a metal coated A metal thin film layer 10 on the foil 81 and an adhesive layer 11 on the metal-coated foil 82 are provided.
  • the metal core foil 8 is made of aluminum 5052 which has a higher tensile strength than aluminum 1085.
  • the metal-coated foils 81 and 82 are made of aluminum 1050.
  • a metal base foil 180 is formed by the metal core foil 8 and the metal-coated foils 81 and 82.
  • the metal base foil 180 has a surface 180A formed by the metal coating layer 81 and a surface 180B formed by the metal coating foil 82 on the opposite side of the surface 180A. That is, the metal thin film layer 10 is provided on the surface 180A, and the adhesive layer 11 is provided on the surface 180B.
  • Metal core foil 8 and metal coated foil 81, 8 2 are laminated and rolled to form a metal base foil 180 having a width of 180 mm and a thickness of 30 m.
  • the thickness of the metal core foil 8 is 24 m, and the thickness of the metal-coated foils 81 and 82 is 3 m.
  • Nickel is vacuum-deposited on the metal-coated foil 81, that is, the surface 180A to form a metal thin film layer 10 having a thickness of 0.1 ⁇ m.
  • the adhesive layer 11 is formed on the metal-coated foil 82, that is, the surface 180B.
  • the conductive tape 103 for power feeding is obtained by cutting the metal base foil 180 having a width of 180 mm, on which the metal thin film layer 10 and the adhesive layer 11 are formed on both surfaces, into a width of 7.5 mm using a slitter.
  • the protective tape 61 may be affixed on the adhesive layer 11 before the metal base foil 180 is cut.
  • the protective tape 61 is cut together with the metal base foil 180 and peeled off when the conductive tape 103 for power feeding is used.
  • the metal base foil 180 Since the conductive tape 103 for power feeding is formed by combining the metal core foil 8 having a low tensile strength and the metal coated foils 81 and 82 having a high tensile strength, the metal base foil 180 has a high strength. Have. By disposing the metal-coated foils 81 and 82 made of the same material on both surfaces of the metal core foil 8, warpage of the metal base foil 180 can be suppressed. By reducing the metal impurity concentration of the metal-coated foil 81 and 82 to be lower than the metal impurity concentration of the metal core foil 8, the adverse effect on the formation of the metal thin film layer 10 and the electrochemical reaction in the electrolyte solution should be reduced. Can do.
  • the power supply conductive tape 103 has a nickel metal thin film layer 10 even though aluminum is used for the metal base foil 180, so that power can be supplied satisfactorily.
  • the metal base foil 180 is made of aluminum with a low material cost, the conductive tape 103 for power feeding can be scraped at a low cost.
  • Aluminum 5052 was used for the metal core foil 8 and aluminum 1050 was used for the metal-coated foils 81 and 82.
  • the metal core foil 8 is not limited to this, but the impurity metal that affects the electrochemical reaction in the electrolyte solution is not limited thereto. It is sufficient that the metal-coated foils 81 and 82 have a lower concentration than the metal core foil 8.
  • nickel is used for the metal thin film layer 10, but it can be formed of another metal material that is not anodized in the electrolytic solution and does not corrode due to a chemical reaction.
  • the metal thin film layer 2 may be formed of gold, platinum, silver, noradium, stainless steel, chromium, carbon, or an alloy thereof.
  • the thickness of the metal thin film layer 10 is not limited to 0.0, but may be 0.01 m to LO / zm. If the thickness of the metal thin film layer 10 is less than 0.01 ⁇ m, defects are likely to occur in the metal thin film layer 2 and power can be supplied stably. Can not. If the thickness of the metal thin film layer 10 exceeds 10 m, the material cost becomes high, and it is difficult to make the power supply conductive tape 103 inexpensive.
  • the metal thin film layer 10 is not limited to vacuum deposition, and may be formed by any one of sputtering, ion plating, chemical vapor deposition, cladding, plating, and printing coating.
  • the adhesive layer 11 is formed after the metal thin film layer 10 is formed. Therefore, the adhesive layer 11 is not modified by heat treatment or solution dipping treatment when the metal thin film layer 10 is formed. Can be prevented.
  • the thickness (24 ⁇ m) of the metal core foil 8 is eight times the thickness (3 m) of each of the metal-coated foils 81 and 82. If the thickness of the metal core foil 8 is less than twice the thickness of each of the metal coated foils 81 and 82, the tensile strength of the metal base foil 180 cannot be increased so much.
  • the thickness is preferably at least twice the thickness of each of the metal-coated foils 81 and 82.
  • the aluminum 5052 of the metal core foil 8 has a higher tensile strength than the aluminum 1050 of the metal-coated foils 81 and 82, but the material is not limited thereto.
  • the metal core foil 8 can be formed of a metal material that is anodized in an electrolytic solution, such as tantalum, niobium, and titanium.
  • the metal core foil 8 may be formed of a metal material such as iron, zinc, copper, or magnesium that corrodes due to a chemical reaction in the electrolytic solution.
  • the thickness of the metal base foil 180 is not limited to 30 ⁇ m, but preferably 60 ⁇ m or less, and more preferably 40 ⁇ m or less.
  • the end face of the tape 103 is exposed in the electrolytic solution.
  • the electrochemical reaction in the electrolytic solution is initiated at a part on the surface of the power supply conductive tape 103.
  • the thickness of the metal base foil 180 exceeds 60 ⁇ m, the ratio of the exposed end face area to the partial area where the electrochemical reaction starts increases, so the efficiency of the electrochemical reaction decreases.
  • the width of the metal base foil 180 is not limited to 180 mm and may be a desired width.
  • the width after cutting the metal base foil 180 is not limited to 7.5 mm and may be a desired width.
  • FIG. 4A is a plan view of capacitor element array 104 in the process of manufacturing solid electrolytic capacitor element 105 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • Figure 4B shows the capacitor shown in Figure 4A
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4B-4B of the element array.
  • FIG. 4C is a partially enlarged cross-sectional view of the capacitor element array shown in FIG. 4B.
  • the capacitor element array 104 includes an anode part 13, a cathode lead part 14, an insulating tape 15, a valve metal element 16, a power supply conductive tape 17, a conductive material layer 18, and a conductive polymer film 19. And a carbon paint layer 20 and a silver paint layer 21.
  • a method of manufacturing capacitor element array 105 having a plurality of solid electrolytic capacitor elements 105 shown in FIG. 4 will be described.
  • An aluminum foil 106 is prepared in which both surfaces are electrochemically roughened and an anodized film is formed at a formation voltage of 35V.
  • the insulating tape 15 is affixed to the front and back surfaces of the aluminum foil 106 to form the aluminum foil 106 on the valve action metal body 16 having a desired shape.
  • the valve action metal body 16 is separated into an anode portion 13 and a cathode lead portion 14 with the insulating tape 15 as a boundary.
  • a thermal decomposition treatment is performed at a temperature of 300 ° C. for 5 minutes, and a conductive layer made of manganese dioxide on the cathode extraction part 14 18 Form.
  • the power supply conductive tape 17 is attached to the insulating tape 15.
  • the valve action metal body 16 is immersed in an electrolyte solution of pH 3.5, and the conductive tape for power supply is immersed.
  • This electrolytic solution is an aqueous solution containing 0.2 mol Z liter of pyrrole and 0.1 mol Z liter of alkyl naphthalene sulfonate.
  • the power supply conductive tape 17 is peeled off from the valve action metal body 16, the carbon paint layer 20 is formed on the conductive polymer film 19, and the silver paint layer 21 is formed on the carbon paint layer 20. .
  • a plurality of solid electrolytic capacitor elements 105 are individually cut to obtain one solid electrolytic capacitor element 105.
  • the cathode lead and the anode lead are taken out from the cathode lead portion 14 and the anode portion 13 of the capacitor element 105, and the capacitor element 105 is covered with an epoxy resin to obtain a solid electrolytic capacitor.
  • the electrolyte solution has a pH of 4 or less.
  • the conductive polymer layer 19 may be formed of thiophene, furan, or a derivative thereof.
  • the conductive layer 18 is not limited to manganese dioxide, but may be formed of other metal oxides or conductive polymers.
  • valve action metal body 16 is not limited to aluminum, but may be formed of a valve action metal such as tantalum, niobium, or titanium.
  • a solid electrolytic capacitor was fabricated using the power supply conductive tape 101 according to Embodiment 1 as the power supply conductive tape 17.
  • a solid electrolytic capacitor was fabricated using the power supply conductive tape 102 according to Embodiment 2 as the power supply conductive tape 17.
  • a solid electrolytic capacitor was produced using the power supply conductive tape 103 according to Embodiment 3 as the power supply conductive tape 17.
  • a solid electrolytic capacitor was produced using the conventional conductive tape 30 for power supply provided with the metal base foil 31 made of nickel shown in FIG. 6 as the conductive tape 17 for power supply.
  • Fig. 5 shows the initial values of leakage current when applying a voltage of 10V for 2 minutes in Examples 1-3 and the capacitance of the solid electrolytic capacitors of the comparative examples, tangent of loss angle, equivalent series resistance (ESR), and 10V. Indicates the value.
  • the solid electrolytic capacitors according to Examples 1 to 3 have initial values equivalent to those of the conventional solid electrolytic capacitors, and the conductive tape 101 for power feeding according to Embodiments 1 to 3, It was confirmed that 102 and 103 fulfilled the power feeding function sufficiently in the electrolyte.
  • the conductive tape for power supply according to the present invention is inexpensive without impairing the power supply function in the electrolyte, and is useful as a conductive tape for power supply used during an electrochemical reaction.

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Abstract

　給電用導電性テープは、電解液中で陽極酸化するかまたは化学反応により腐食する金属よりなる金属基材箔と、電解液中で陽極酸化せずかつ化学反応により腐食しない金属よりなる金属薄膜層と、金属基材箔上方の金属薄膜層の反対側に設けられた粘着層とを備える。この導電性テープは電解液中で確実に給電できかつ安価である。

Description

明 細 書
給電用導電性テープおよびその製造方法とこれを用いた固体電解コンデ ンサの製造方法
技術分野
[0001] 本発明は電気化学的反応に使用する給電用導電性テープおよびその製造方法と これを用 、た固体電解コンデンサの製造方法に関する。
背景技術
[0002] 図 6は、特開 2000— 243663号公報と特開 2000— 200734号公報に開示されて いる従来の給電用導電性テープ 30の断面図である。テープ 30は、金属基材箔 31と 、金属基材箔 31上に設けられた粘着層 32とを備える。給電用導電性テープ 30は主 に導電性高分子を電気化学的反応で形成するときの給電電極として用いられて ヽる
[0003] この電気化学的反応による固体電解コンデンサの製造方法を説明する。弁作用金 属からなる連続した帯の両側にコンデンサ素子となる複数の突起部を有する陽極箔 を準備する。この陽極箔に給電用導電性テープ 30を貼り付けて陽極箔に給電し、陽 極箔の帯のまま連続して、導電性高分子膜を電解液中で電気化学的反応により陽 極箔上に形成する。
[0004] 金属基材箔 31が電解液中で陽極酸化される材質よりなる場合、電解液中で電圧を 印加すると、金属基材箔 31の表面に酸化皮膜を生成する化学反応が起こり、短時間 で給電できなくなる。また、金属基材箔 31が電解液中で腐食する材料よりなる場合 は使用できない。
[0005] 金属基材箔 31として、通常電解液中で陽極酸化性および化学反応による腐食性 がないニッケル、ステンレス等の材料が用いられる力 これらの材料は高価である。 発明の開示
[0006] 給電用導電性テープは、電解液中で陽極酸化するかまたは化学反応により腐食す る金属よりなる金属基材箔と、電解液中で陽極酸化せずかつ化学反応により腐食し ない金属よりなる金属薄膜層と、金属基材箔上方の金属薄膜層の反対側に設けられ た粘着層とを備える。
[0007] この導電性テープは電解液中で確実に給電できかつ安価である。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]図 1は本発明の実施の形態 1による給電用導電性テープの断面図である。
[図 2]図 2は本発明の実施の形態 2による給電用導電性テープの断面図である。
[図 3]図 3は本発明の実施の形態 3による給電用導電性テープの断面図である。
[図 4A]図 4Aは本発明の実施の形態 4によるコンデンサ素子アレイの平面図である。
[図 4B]図 4Bは図 4Aに示すコンデンサ素子アレイの線 4B— 4Bにおける断面図であ る。
[図 4C]図 4Cは図 4Bに示すコンデンサ素子アレイの部分拡大断面図である。
[図 5]図 5は実施の形態による固体電解コンデンサ素子の評価結果を示す。
[図 6]図 6は従来の給電用導電性テープの断面図である。
符号の説明
[0009] 1 金属基材箔
1A 金属基材箔の面 (第 1面）
1B 金属基材箔の面 (第 2面）
2 金属薄膜層
3 粘着層
発明を実施するための最良の形態
[0010] (実施の形態 1)
図 1は本発明の実施の形態 1による給電用導電性テープ 101の断面図である。給 電用導電性テープ 101は、面 1Aとその反対側の面 1Bとを有する金属基材箔 1と、 面 1A上の金属薄膜層 2と、面 1B上の粘着層 3とを備える。金属基材箔 1は、アルミ- ゥム 1085を圧延して、厚さ 30 /ζ πι、幅 180mmに形成することにより得られる。金属 薄膜層 2は金属基材箔 1の面 1Aにニッケルを真空蒸着して形成され、厚さが 0. 1 μ mである。次に、金属薄膜層 2と粘着層 3が両面にそれぞれ形成された幅 180mmの 金属基材箔 1をスリツターで幅 7. 5mmに切断することにより給電用導電性テープ 10 1が得られる。金属基材箔 1を切断する前に粘着層 3上に保護テープ 53を貼り付け てもよい。保護テープ 53は金属基材箔 1とともに切断され、給電用導電性テープ 10
1を使用するときは剥がされる。
[0011] 給電用導電性テープ 101は、金属基材箔 1にアルミニウムを用いているにもかかわ らず、ニッケルの金属薄膜層 2を有するので良好に給電できる。また、金属基材箔 1 に材料コストが安いアルミニウム 1085を用いているので給電用導電性テープ 101は 安価にすることができる。
[0012] 実施の形態 1では金属薄膜層 2にニッケルを用いたが、電解液中で陽極酸化され ず、化学反応による腐食しない他の金属材料で形成できる。例えば、金、白金、銀、 ノラジウム、ステンレス、クロム、カーボン、または、これらの合金により金属薄膜層 2を 形成してちょい。
[0013] 金属薄膜層 2の厚さは 0. に限らず、 0. 01 m〜： LO mでよい。金属薄膜 層 2の厚みが 0. 01 μ m未満では金属薄膜層 2に欠陥が生じやすくなり安定に給電 できない。金属薄膜層 2の厚みが 10 mを超えると材料コストが高くなり給電用導電 性テープ 101を安価にしにくい。
[0014] 金属薄膜層 2は真空蒸着に限らず、スパッタリング、イオンプレーティング、化学蒸 着、クラッド、めっき、印刷塗工のいずれかにより形成してもよい。
[0015] 給電用導電性テープ 101では、金属薄膜層 2を形成後に粘着層 3を形成するので 、金属薄膜層 2を形成する時の熱処理や溶液浸漬処理などによる粘着層 3の変質を 防ぐことができる。
[0016] 金属基材箔 1はアルミニウム 1085よりなる力 タンタル、ニオブ、チタンなどの、電 解液中で陽極酸化される金属材料により形成できる。また、金属基材箔 1は、鉄、亜 鉛、銅、マグネシウムなどの、電解液中で化学反応により腐食する金属材料より形成 されてちょい。
[0017] 金属基材箔 1の厚さは 30 μ mに限らず、 60 μ m以下でよぐ好ましくは 40 μ m以下 が好ましい。電解液中でテープ 101の端面は露出している。また、電解液中にて電 気化学的反応は給電用導電性テープ 101の表面上の一部分で開始される。金属基 材箔 1の厚みが 60 μ mを超えると電気化学的反応を開始する一部分の面積に対す る露出する端面の面積の比が大きくなるので、電気化学的反応の効率が低下する。 [0018] 金属基材箔 1の幅は 180mmに限らず所望の幅でよい。金属基材箔 1を切断した 後の幅は 7. 5mmに限らず所望の幅でよい。
[0019] (実施の形態 2)
図 2は本発明の実施の形態 2による給電用導電性テープ 102の断面図である。給 電用導電性テープ 102は、面 4Aとその反対側の面 114Bとを有する金属基材箔 4と 、面 4A上の金属薄膜層 5と、面 114B上の榭脂フィルム 6と、榭脂フィルム 6上の粘着 層 7とを備える。金属基材箔 4はアルミニウム 1085よりなる。榭脂フィルム 6はポリェチ レンテレフタレート（PET)よりなる。
[0020] 給電用導電性テープ 102の製造方法を説明する。幅 180mm、厚さ 30 μ mの金属 基材箔 4の面 114B上に榭脂フィルム 6を貼り合せる。次に、金属基材箔 4の面 4A上 にニッケルを真空蒸着して厚さ 0. 1 mの金属薄膜層 5を形成する。榭脂フィルム 6 上に粘着層 7を形成する。次に、金属薄膜層 2と粘着層 3が両面にそれぞれ形成され た幅 180mmの金属基材箔 4をスリツターで幅 7. 5mmに切断することにより給電用 導電性テープ 102が得られる。 金属基材箔 4を切断する前に粘着層 7上に保護テ ープ 57を貼り付けてもよい。保護テープ 57は金属基材箔 4とともに切断され、給電用 導電性テープ 102を使用するときは剥がされる。
[0021] 給電用導電性テープ 102は、金属基材箔 4にアルミニウムを用いているにもかかわ らず、ニッケルの金属薄膜層 5を有するので良好に給電できる。また、金属基材箔 4 に材料コストが安いアルミニウム 1085を用い、さらに榭脂フィルム 6に材料コストが安 V、PETを用いて 、るので給電用導電性テープ 102を安価にすることができる。
[0022] 実施の形態 2では金属薄膜層 2にニッケルを用いたが、電解液中で陽極酸化され ず、化学反応による腐食しない他の金属材料で形成できる。例えば、金、白金、銀、 ノラジウム、ステンレス、クロム、カーボン、または、これらの合金により金属薄膜層 2を 形成してちょい。
[0023] 金属薄膜層 5の厚さは 0. 1 μ mに限らず、 0. 01 μ πι〜10 /ζ mでよい。金属薄膜 層 5の厚みが 0. 01 μ m未満では金属薄膜層 5に欠陥が生じやすくなり安定に給電 できない。金属薄膜層 5の厚みが 10 mを超えると材料コストが高くなり給電用導電 性テープ 102を安価にしにくい。 [0024] 金属薄膜層 5は真空蒸着に限らず、スパッタリング、イオンプレーティング、化学蒸 着、クラッド、めっき、印刷塗工のいずれかにより形成してもよい。
[0025] 給電用導電性テープ 102では、金属薄膜層 5を形成後に粘着層 7を形成するので 、金属薄膜層 5を形成する時の熱処理や溶液浸漬処理などによる粘着層 7の変質を 防ぐことができる。
[0026] 金属基材箔 4はアルミニウム 1085よりなる力 タンタル、ニオブ、チタンなどの、電 解液中で陽極酸化される金属材料により形成できる。また、金属基材箔 4は、鉄、亜 鉛、銅、マグネシウムなどの、電解液中で化学反応により腐食する金属材料より形成 されてちょい。
[0027] 金属基材箔 4の厚さは 30 μ mに限らず、 60 μ m以下でよぐ好ましくは 40 μ m以下 が好ましい。電解液中でテープ 102の端面は露出している。また、電解液中にて電 気化学的反応は給電用導電性テープ 102の表面上の一部分で開始される。金属基 材箔 4の厚みが 60 μ mを超えると電気化学的反応が開始する一部分の面積に対す る露出する端面の面積の比が大きくなるので、電気化学的反応の効率が低下する。
[0028] 金属基材箔 4の幅は 180mmに限らず所望の幅でよい。金属基材箔 4を切断した 後の幅は 7. 5mmに限らず所望の幅でよい。
[0029] 榭脂フィルム 6の材質は PETに限定されるものではな!/、。
[0030] (実施の形態 3)
図 3は本発明の実施の形態 3による給電用導電性テープ 103の断面図である。給 電用導電性テープ 103は、面 8Aとその反対側の面 8Bとを有する金属芯箔 8と、面 8 A上の金属被覆箔 81と、面 8B上の金属被覆箔 82と、金属被覆箔 81上の金属薄膜 層 10と、金属被覆箔 82上の粘着層 11とを備える。金属芯箔 8はアルミニウム 1085よ りも引っ張り強度が強いアルミニウム 5052よりなる。金属被覆箔 81、 82はアルミ-ゥ ム 1050よりなる。金属芯箔 8と金属被覆箔 81、 82により金属基材箔 180が形成され る。金属基材箔 180は、金属被覆層 81による面 180Aと、面 180Aの反対側で金属 被覆箔 82による面 180Bとを有する。すなわち、面 180A上に金属薄膜層 10が設け られ、面 180B上に粘着層 11に設けられる。
[0031] 給電用導電性テープ 103の製造方法を説明する。金属芯箔 8と金属被覆箔 81、 8 2を貼り合せて圧延し、幅 180mm、厚さ 30 mの金属基材箔 180を形成する。金属 芯箔 8の厚さは 24 mであり、金属被覆箔 81、 82の厚さは 3 mである。金属被覆 箔 81すなわち面 180A上にニッケルを真空蒸着し厚さ 0. 1 μ mの金属薄膜層 10を 形成する。金属被覆箔 82すなわち面 180B上に粘着層 11を形成する。次に、金属 薄膜層 10と粘着層 11が両面にそれぞれ形成された幅 180mmの金属基材箔 180を スリツターで幅 7. 5mmに切断することにより給電用導電性テープ 103が得られる。 金属基材箔 180を切断する前に粘着層 11上に保護テープ 61を貼り付けてもよい。 保護テープ 61は金属基材箔 180とともに切断され、給電用導電性テープ 103を使 用するときは剥がされる。
[0032] 給電用導電性テープ 103は、引っ張り強度の弱い金属芯箔 8と引っ張り強度の強 い金属被覆箔 81、 82と組み合わせて形成されているので、金属基材箔 180は大き な強度を有する。金属芯箔 8の両面上に同じ材質による金属被覆箔 81、 82をそれぞ れ配置することにより金属基材箔 180の反りを抑制できる。金属被覆箔 81、 82の金 属不純物濃度を金属芯箔 8の金属不純物濃度より小さくすることにより、金属薄膜層 10の形成時や電解液中の電気化学的反応時への悪影響を少なくすることができる。
[0033] 給電用導電性テープ 103は、金属基材箔 180にアルミニウムを用いているにもかか わらず、ニッケルの金属薄膜層 10を有するので良好に給電できる。また、金属基材 箔 180に材料コストが安いアルミニウムを用いているので給電用導電性テープ 103 は安価〖こすることができる。
[0034] 金属芯箔 8にアルミニウム 5052を用い、金属被覆箔 81、 82にアルミニウム 1050を 用いたが、これに限定するものではなぐ電解液中の電気化学的反応に影響を与え る不純物金属の濃度が金属芯箔 8よりも金属被覆箔 81、 82の方が少なければよい。
[0035] 実施の形態 3では金属薄膜層 10にニッケルを用いたが、電解液中で陽極酸化され ず、化学反応による腐食しない他の金属材料で形成できる。例えば、金、白金、銀、 ノラジウム、ステンレス、クロム、カーボン、または、これらの合金により金属薄膜層 2を 形成してちょい。
[0036] 金属薄膜層 10の厚さは 0. に限らず、 0. 01 m〜： LO /z mでよい。金属薄膜 層 10の厚みが 0. 01 μ m未満では金属薄膜層 2に欠陥が生じやすくなり安定に給電 できない。金属薄膜層 10の厚みが 10 mを超えると材料コストが高くなり給電用導 電性テープ 103を安価にしにくい。
[0037] 金属薄膜層 10は真空蒸着に限らず、スパッタリング、イオンプレーティング、化学蒸 着、クラッド、めっき、印刷塗工のいずれかにより形成してもよい。
[0038] 給電用導電性テープ 103では、金属薄膜層 10の形成後に粘着層 11を形成するの で、金属薄膜層 10を形成する時の熱処理や溶液浸漬処理などによる粘着層 11の変 質を防ぐことができる。
[0039] 実施の形態 3では金属芯箔 8の厚み（24 μ m)が金属被覆箔 81、 82のそれぞれの 厚さ（3 m)の 8倍である。金属芯箔 8の厚さが金属被覆箔 81、 82のぞれぞれの厚 さの 2倍未満の場合、金属基材箔 180の引っ張り強度をあまり強くできないので、金 属芯箔 8の厚さは金属被覆箔 81、82のぞれぞれの厚さの 2倍以上であることが好ま しい。
[0040] また、金属芯箔 8のアルミニウム 5052は、金属被覆箔 81、 82のアルミニウム 1050 よりも引っ張り強度が強いが、材質はそれに限られるものではない。金属芯箔 8はタン タル、ニオブ、チタンなどの、電解液中で陽極酸ィ匕される金属材料により形成できる。 また、金属芯箔 8は、鉄、亜鉛、銅、マグネシウムなどの、電解液中で化学反応により 腐食する金属材料より形成されてもょ ヽ。
[0041] 金属基材箔 180の厚さは 30 μ mに限らず、 60 μ m以下でよぐ好ましくは 40 μ m 以下が好ましい。電解液中でテープ 103の端面は露出している。また、電解液中に て電気化学的反応は給電用導電性テープ 103の表面上の一部分で開始される。金 属基材箔 180の厚みが 60 μ mを超えると電気化学的反応が開始する一部分の面積 に対する露出する端面の面積の比が大きくなるので、電気化学的反応の効率が低 下する。
[0042] 金属基材箔 180の幅は 180mmに限らず所望の幅でよい。金属基材箔 180を切断 した後の幅は 7. 5mmに限らず所望の幅でよい。
[0043] (実施の形態 4)
図 4Aは本発明の実施の形態 4による固体電解コンデンサ素子 105の製造過程の 中でのコンデンサ素子アレイ 104の平面図である。図 4Bは図 4Aに示すコンデンサ 素子アレイの線 4B—4Bにおける断面図である。図 4Cは図 4Bに示すコンデンサ素 子アレイの部分拡大断面図である。コンデンサ素子アレイ 104は、陽極部 13と、陰極 引出し部 14と、絶縁テープ 15と、弁作用金属体 16と、給電用導電性テープ 17と、導 電物層 18と、導電性高分子膜 19と、カーボン塗料層 20と、銀塗料層 21とを備える。
[0044] 図 4に示す複数の固体電解コンデンサ素子 105を有するコンデンサ素子アレイ 10 5の製造方法を説明する。両面を電気化学的に粗面化し、化成電圧 35Vで陽極ィ匕 成皮膜を形成したアルミニウム箔 106を準備する。アルミニウム箔 106の表裏面に絶 縁テープ 15を貼り付けて、アルミニウム箔 106を所望の形状を有する弁作用金属体 16に形成する。絶縁テープ 15を境に弁作用金属体 16は陽極部 13と陰極引出し部 14とに分離される。弁作用金属体 16の陰極引出し部 14に硝酸マンガン水溶液を塗 布した後、 300°Cの温度で 5分間の熱分解処理を行い陰極引出し部 14上に二酸ィ匕 マンガンによる導電物層 18を形成する。
[0045] 次に、給電用導電性テープ 17を絶縁テープ 15に貼り付ける。このとき給電用テー プ絶縁テープ 15に給電用導電性テープ 17の粘着層 17Aが貼り付けられた状態で、 弁作用金属体 16を pH3. 5の電解液中に浸漬し、給電用導電性テープ 17を陽極、 電解液中に配置したステンレス板を陰極として電圧を 30分間印加する。この電解液 は、ピロール 0. 2モル Zリットルとアルキルナフタレンスルホネート 0. 1モル Zリットル とを含む水溶液である。電圧を印加すると、電気化学的反応が給電用導電性テープ 17から開始され、陰極引出し部 14の表裏面全体に所望の厚みの導電性高分子膜 1 9が形成される。
[0046] 次に、弁作用金属体 16から給電用導電性テープ 17を剥がし、導電性高分子膜 19 上にカーボン塗料層 20を形成し、カーボン塗料層 20上に銀塗料層 21を形成する。 その後、複数の固体電解コンデンサ素子 105を個別に切断して 1個の固体電解コン デンサ素子 105が得られる。コンデンサ素子 105の陰極引出し部 14および陽極部 1 3から陰極リードおよび陽極リードを取り出し、エポキシ榭脂でコンデンサ素子 105を 被覆して固体電解コンデンサが得られる。
[0047] なお、電解液は pH4以下であればょ 、。導電性高分子層 19はピロールで形成され る力 チォフェン、フランまたはそれらの誘導体で形成されてもよい。 [0048] また、導電物層 18は二酸ィ匕マンガンに限らず、他の金属酸化物、導電性高分子よ り形成してちょい。
[0049] さらに、弁作用金属体 16はアルミニウムに限らず、その他にタンタル、ニオブ、チタ ン等の弁作用金属より形成されてもょ 、。
[0050] 以下、実施の形態 4による固体電解コンデンサ素子 105の実施例について説明す る。
[0051] (実施例 1)
給電用導電性テープ 17として実施の形態 1による給電用導電性テープ 101を使用 して固体電解コンデンサを作製した。
[0052] (実施例 2)
給電用導電性テープ 17として実施の形態 2による給電用導電性テープ 102を使用 して固体電解コンデンサを作製した。
[0053] (実施例 3)
給電用導電性テープ 17として実施の形態 3による給電用導電性テープ 103を使用 して固体電解コンデンサを作製した。
[0054] (比較例）
給電用導電性テープ 17として図 6に示すニッケルによる金属基材箔 31を備えた従 来の給電用導電性テープ 30を使用して固体電解コンデンサを作製した。
[0055] 図 5に、実施例 1〜3、比較例の固体電解コンデンサの静電容量、損失角の正接、 等価直列抵抗 (ESR)、 10Vの電圧を 2分印加したときの漏れ電流の初期値を示す。
[0056] 図 6に示すように、実施例 1〜3による固体電解コンデンサは、従来の固体電解コン デンサと同等の初期値を有し、実施の形態 1〜3による給電用導電性テープ 101、 1 02、 103が電解液中で給電機能を十分果たしたことを確認できた。
産業上の利用可能性
[0057] 本発明による給電用導電性テープは、電解液中での給電機能を損なうことなく安価 であり、電気化学的反応時に使用する給電用導電性テープに有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 電解液中で陽極酸化するかまたは化学反応により腐食する金属よりなる、第 1面と前 記第 1面の反対側の第 2面とを有する金属基材箔と、
電解液中で陽極酸化せずかつ化学反応により腐食しない金属よりなる、前記金属基 材箔の前記第 1面上に設けられた金属薄膜層と、
前記金属基材箔の前記第 2面上方に設けられた粘着層と、
を備えた給電用導電性テープ。
[2] 前記金属基材箔の前記第 2面と前記粘着層の間に設けられた榭脂フィルムをさらに 備えた、請求項 1に記載の給電用導電性テープ。
[3] 前記金属薄膜層の厚みが 0. 01 μ πι〜10 /ζ mである、請求項 1に記載の給電用導 電性テープ。
[4] 前記金属薄膜層が金、白金、銀、ノラジウム、ニッケル、ステンレス、クロム、カーボン 、またはこれらの合金よりなる請求項 1に記載の給電用導電性テープ。
[5] 前記金属薄膜層が真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、化学蒸着、クラ ッド、めっき、印刷塗工のいずれかにより形成された、請求項 4に記載の給電用導電 性テープ。
[6] 前期金属基材箔がアルミニウム、タンタル、ニオブ、チタンの少なくとも 1つよりなる、 請求項 1に記載の給電用導電性テープ。
[7] 前記金属基材箔が鉄、亜鉛、銅、マグネシウムの少なくとも 1つよりなる、請求項 1に 記載の給電用導電性テープ。
[8] 前記金属基材箔の厚みが 60 μ m以下である、請求項 1に記載の給電用導電性テー プ。
[9] 前記金属基材箔は、
第 1面と前記第 1面の反対側の第 2面とを有する金属芯箔と、
前記金属芯箔の前記第 1面上に設けられた第 1の金属被覆箔と、 前記金属芯箔の前記第 2面上に設けられた第 2の金属被覆箔と、 を含む、請求項 1に記載の給電用導電性テープ。
[10] 前記金属芯層での電気化学的反応に影響を与える金属の不純物濃度が前記第 1の 金属被覆層と前記第 2の金属被覆層より大きい、請求項 9に記載の給電用導電性テ ープ。
[11] 前記金属芯層の厚さは前記第 1の金属被覆箔の厚さの 2倍以上であり、かつ前記第 2の金属被覆箔の厚さの 2倍以上である、請求項 9に記載の給電用導電性テープ。
[12] 電解液中で陽極酸化するかまたは化学反応により腐食する金属よりなる、第 1面と前 記第 1面の反対側の第 2面とを有する金属基材箔を準備するステップと、 電解液中で陽極酸化せずかつ化学反応により腐食しない金属よりなる金属薄膜層を 前記金属基材箔の前記第 1面上に設けるステップと、
粘着層を前記金属基材箔の前記第 2面上方に設けるステップと、
を含む、給電用導電性テープの製造方法。
[13] 前記粘着層上に保護テープを貼り付けるステップをさらに含む、請求項 12に記載の 給電用導電性テープの製造方法。
[14] 前記金属薄膜層を設けるステップは、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティン グ、化学蒸着、クラッド、めっき、印刷塗工のいずれかにより前記金属薄膜層を形成 するステップを含む、請求項 12に記載の給電用導電性テープの製造方法。
[15] 電解液中で陽極酸化するかまたは化学反応により腐食する金属よりなる金属基材箔 と、解液中で陽極酸化せずかつ化学反応により腐食しない金属よりなる前記金属基 材箔上に設けられた金属薄膜層とを備えた導電性テープを準備するステップと、 陽極ィ匕成皮膜が表面に形成された弁作用金属体に絶縁テープを貼り付けて、前記 絶縁テープを境に前記作用金属体を陽極部と陰極引出し部とに分離するステップと 前記弁作用金属体の前記陰極引出し部上に導電物層を形成するステップと、 前記弁作用金属体の前記陽極部及び前記絶縁テープ上に前記導電性テープを貼 り付けるステップと、
前記導電性テープを貼り付けられた前記弁作用金属体及び前記絶縁テープを電解 液中に浸漬し、前記導電性テープと前記弁作用金属体との間に電圧を印加して電 気化学的反応により前記導電物層上に導電性高分子膜を形成するステップと、 を含む、固体電解コンデンサの製造方法。
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