固体电解电容器元件、固体电解电容器、及其制造方法转让专利

申请号 : CN201710716547.5

文献号 : CN107785169B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 原田裕之

申请人 : 株式会社村田制作所

摘要 :

本发明提供抑制了漏电流的固体电解电容器元件、固体电解电容器、固体电解电容器元件的制造方法以及固体电解电容器的制造方法。固体电解电容器元件具有:有阳极端子区域和阴极形成区域的阀作用金属基体;形成于上述阴极形成区域上的电介质层;形成于上述电介质层上的固体电解质层;和形成于上述固体电解质层上的集电层,上述固体电解电容器元件特征在于,在上述阳极端子区域上形成由掩蔽构件构成的掩蔽区域,其用于区划上述阳极端子区域和上述阴极形成区域,使上述阀作用金属基体与异性极绝缘,在上述掩蔽构件的表面形成由亲水性构件构成的亲水性区域。

权利要求 :

1.一种固体电解电容器元件,具有:

有阳极端子区域和阴极形成区域的阀作用金属基体;

形成于所述阴极形成区域上的电介质层;

形成于所述电介质层上的固体电解质层;和形成于所述固体电解质层上的集电层,

所述固体电解电容器元件的特征在于,

在所述阳极端子区域上形成由掩蔽构件构成的掩蔽区域,其用于区划所述阳极端子区域和所述阴极形成区域,使所述阀作用金属基体与异性极绝缘,在所述掩蔽构件的表面形成由亲水性构件构成的亲水性区域,所述掩蔽区域上形成的所述固体电解质层的至少一部分不被所述集电层覆盖而露出,在所述阴极形成区域侧的端部形成所述亲水性区域,且在所述阳极端子区域侧的端部不形成所述亲水性区域,或者,形成所述亲水性区域以将所述掩蔽区域分为2份,且不在所述阴极形成区域侧的端部以及所述阳极端子区域侧的端部形成所述亲水性区域。

2.根据权利要求1所述的固体电解电容器元件,其中,所述亲水性构件包含从硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂所构成的群选择的至少1种。

3.根据权利要求2所述的固体电解电容器元件,其中,所述硅烷偶联剂是从3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷以及3-氨丙基三甲氧基硅烷所构成的群选择的至少1种。

4.根据权利要求2所述的固体电解电容器元件,其中,所述金属螯合剂是从8-羟基喹啉、1,2,3-苯并三唑以及1,3-二苯基-1,3-丙二酮所构成的群选择的至少1种。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的固体电解电容器元件,其中,所述阴极形成区域上的所述电介质层上形成的所述固体电解质层的整体被所述集电层覆盖。

6.根据权利要求1~4中任一项所述的固体电解电容器元件,其中,所述掩蔽构件的高度为50μm以下。

7.根据权利要求5所述的固体电解电容器元件,其中,所述掩蔽构件的高度为50μm以下。

8.一种固体电解电容器,其特征在于,

具备:权利要求1~7中任一项所述的固体电解电容器元件,所述固体电解电容器元件被外装树脂密封。

9.一种固体电解电容器元件的制造方法,其特征在于,具备如下工序:在阀作用金属基体的表面形成电介质层;

通过在所述阀作用金属基体上形成由掩蔽构件构成的掩蔽区域,来用所述掩蔽区域将所述阀作用金属基体区划成阳极端子区域和阴极形成区域;

在所述掩蔽区域的一部分上以及所述电介质层上形成固体电解质层;和在所述固体电解质层上形成集电层,在形成所述掩蔽区域的工序中,在所述掩蔽构件的表面形成由亲水性构件构成的亲水性区域,在形成所述集电层的工序中,使所述掩蔽区域上形成的所述固体电解质层的至少一部分不被所述集电层覆盖而露出,在所述阴极形成区域侧的端部形成所述亲水性区域,且在所述阳极端子区域侧的端部不形成所述亲水性区域,或者,形成所述亲水性区域以将所述掩蔽区域分为2份,且不在所述阴极形成区域侧的端部以及所述阳极端子区域侧的端部形成所述亲水性区域。

10.根据权利要求9所述的固体电解电容器元件的制造方法,其中,所述亲水性构件包含从硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂所构成的群选择的至少1种。

11.根据权利要求10所述的固体电解电容器元件的制造方法,其中,所述硅烷偶联剂是从3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷以及3-氨丙基三甲氧基硅烷所构成的群选择的至少1种。

12.根据权利要求10所述的固体电解电容器元件的制造方法,其中,所述金属螯合剂是从8-羟基喹啉、1,2,3-苯并三唑以及1,3-二苯基-1,3-丙二酮所构成的群选择的至少1种。

13.根据权利要求9~12中任一项所述的固体电解电容器元件的制造方法,其中,在形成所述集电层的工序中,用所述集电层覆盖所述阴极形成区域上的所述电介质层上形成的所述固体电解质层的整体。

14.根据权利要求9~12中任一项所述的固体电解电容器元件的制造方法,其中,所述掩蔽构件的高度为50μm以下。

15.根据权利要求13所述的固体电解电容器元件的制造方法,其中,所述掩蔽构件的高度为50μm以下。

16.一种固体电解电容器的制造方法,其特征在于,具备如下工序:用权利要求9~15中任一项所述的方法制作固体电解电容器元件;和将所述固体电解电容器元件用外装树脂密封。

说明书 :

固体电解电容器元件、固体电解电容器、及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及固体电解电容器元件、固体电解电容器、固体电解电容器元件的制造方法以及固体电解电容器的制造方法。

背景技术

[0002] 固体电解电容器例如如专利文献1所示那样,通过如下等的方法制作:在粗面化的阀作用金属基体的表面形成氧化覆膜所构成的电介质层后,为了将阳极部和阴极部分断而形成掩蔽层,在除了阳极部以外的电介质层上依次形成固体电解质层和由碳膏层以及银膏层构成的集电层。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:JP特开2009-158692号公报
[0006] 但在专利文献1记载那样的现有的固体电解电容器中,有时会出现漏电流变大的不良状况。
[0007] 图7的(a)以及图7的(b)是示意表示构成现有的固体电解电容器的固体电解电容器元件的一例的截面图。
[0008] 构成现有的固体电解电容器元件6的固体电解质层40以及集电层50,通常通过将阀作用金属基体10的要成为阴极部的一方的端部浸渍在导电性高分子的原料溶液、分散液以及碳膏等中来形成。
[0009] 但在为了形成固体电解质层40而将阀作用金属基体10浸渍在导电性高分子的原料溶液或分散液中时,原料溶液或分散液在掩蔽层35受到排斥,如图7的(a)所示那样,有在掩蔽层35与固体电解质层40之间形成间隙的情况。
[0010] 在该情况下,若为了形成集电层50而将碳膏等涂布在固体电解质层 40上,则碳膏等就会进入到上述间隙,如图7的(b)所示那样,集电层50 与电介质层20接触。其结果,认为漏电流变大。

发明内容

[0011] 本发明为了解决上述的问题而提出,目的在于,提供抑制了漏电流的固体电解电容器元件。本发明另外目的在于,提供具备该固体电解电容器元件的固体电解电容器、该固体电解电容器元件的制造方法以及利用该固体电解电容器元件的固体电解电容器的制造方法。
[0012] 本发明的固体电解电容器元件具有:有阳极端子区域和阴极形成区域的阀作用金属基体;形成于上述阴极形成区域上的电介质层;形成于上述电介质层上的固体电解质层;和形成于上述固体电解质层上的集电层,上述固体电解电容器元件的特征在于,在上述阳极端子区域上形成由掩蔽构件构成的掩蔽区域,其用于区划上述阳极端子区域和上述阴极形成区域,使上述阀作用金属基体与异性极绝缘,在上述掩蔽构件的表面形成由亲水性构件构成的亲水性区域。
[0013] 在本发明的固体电解电容器元件中,由于如后述的图1所示那样在掩蔽构件30的表面形成由亲水性构件31构成的亲水性区域31a,因此用于形成固体电解质层40的导电性高分子的原料溶液或分散液在亲水性区域 31a上易于保持。因此不会在掩蔽区域30a与固体电解质层40之间形成图 7的(a)所示那样的间隙。其结果,认为抑制了漏电流。
[0014] 在本发明的固体电解电容器元件中,优选,上述亲水性构件包含从硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂所构成的群选择的至少1种。
[0015] 硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂都能对掩蔽构件赋予充分的亲水性。
[0016] 在本发明的固体电解电容器元件中,优选,上述硅烷偶联剂是从3- 缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷以及3-氨丙基三甲氧基硅烷所构成的群选择的至少1种。
[0017] 这些硅烷偶联剂能对掩蔽构件的表面赋予充分的亲水性。
[0018] 在本发明的固体电解电容器元件中,优选,上述金属螯合剂是从8- 羟基喹啉、1,2,3-苯并三唑以及1,3-二苯基-1,3-丙二酮所构成的群选择的至少1种。
[0019] 这些金属螯合剂能对掩蔽构件的表面赋予充分的亲水性。
[0020] 在本发明的固体电解电容器元件中,优选,上述掩蔽区域上形成的上述固体电解质层的至少一部分不被上述集电层覆盖而露出。
[0021] 若掩蔽区域上形成的固体电解质层的至少一部分不被集电层覆盖而露出,则能在露出区域防止集电层和电介质层直接接触。
[0022] 在本发明的固体电解电容器元件中,优选,上述阴极形成区域上的上述电介质层上形成的上述固体电解质层的整体被上述集电层覆盖。
[0023] 若阴极形成区域上的电介质层上形成的固体电解质层的整体被集电层覆盖,就能使固体电解电容器元件的ESR充分低下。
[0024] 在本发明的固体电解电容器元件中,优选,上述掩蔽构件的高度为 50μm以下。
[0025] 在掩蔽构件的高度超过50μm的情况下,电容器元件变得过大,而有时每体积的电容降低。
[0026] 本发明的固体电解电容器特征在于,具备本发明的固体电解电容器元件,上述固体电解电容器元件被外装树脂密封。
[0027] 本发明的固体电解电容器元件的制造方法特征在于,具备如下工序:在阀作用金属基体的表面形成电介质层;通过在上述阀作用金属基体上形成由掩蔽构件构成的掩蔽区域,来用上述掩蔽区域将上述阀作用金属基体区划成阳极端子区域和阴极形成区域;在上述掩蔽区域的一部分上以及上述电介质层上形成固体电解质层;和在上述固体电解质层上形成集电层,在形成上述掩蔽区域的工序中,在上述掩蔽构件的表面形成由亲水性构件构成的亲水性区域。
[0028] 在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中,由于在掩蔽构件的表面形成由亲水性构件构成的亲水性区域,因此用于形成固体电解质层的导电性高分子的原料溶液或分散液在亲水性区域上易于保持。因此不会在掩蔽区域与固体电解质层之间形成间隙。其结果,能制造抑制了漏电流的固体电解电容器元件。
[0029] 在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中,优选,上述亲水性构件包含从硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂所构成的群选择的至少1种。
[0030] 硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂都能对掩蔽构件赋予充分的亲水性。
[0031] 本发明的固体电解电容器元件的制造方法中,优选,上述硅烷偶联剂是从3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷以及3-氨丙基三甲氧基硅烷所构成的群选择的至少1种。
[0032] 这些硅烷偶联剂能对掩蔽构件的表面赋予充分的亲水性。
[0033] 本发明的固体电解电容器元件的制造方法中,优选,上述金属螯合剂是从8-羟基喹啉、1,2,3-苯并三唑以及1,3-二苯基-1,3-丙二酮所构成的群选择的至少1种。
[0034] 这些金属螯合剂能对掩蔽构件的表面赋予充分的亲水性。
[0035] 在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中,优选,在形成上述集电层的工序中,使上述掩蔽区域上形成的上述固体电解质层的至少一部分不被上述集电层覆盖而露出。
[0036] 通过使掩蔽区域上形成的固体电解质层的至少一部分不被集电层覆盖而露出,防止了集电层和电介质层直接接触。
[0037] 在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中,优选,在形成上述集电层的工序中,优选将上述阴极形成区域上的上述电介质层上形成的上述固体电解质层的整体用上述集电层覆盖。
[0038] 通过将阴极形成区域上的电介质层上形成的固体电解质层的整体用集电层覆盖,能使固体电解电容器元件的ESR充分降低。
[0039] 在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中,优选,上述掩蔽构件的高度为50μm以下。
[0040] 若掩蔽构件的高度为50μm以下,就能制造小型的固体电解电容器元件。
[0041] 本发明的固体电解电容器的制造方法特征在于,具备如下工序:用本发明的固体电解电容器元件的制造方法制造上述固体电解质电容器元件;将上述固体电解电容器元件用外装树脂密封。
[0042] 发明的效果
[0043] 根据本发明,能提供抑制了漏电流的固体电解电容器元件。

附图说明

[0044] 图1是示意表示本发明的固体电解电容器元件的一例的截面图。
[0045] 图2是图1所示的固体电解电容器元件1的立体图。
[0046] 图3是示意表示本发明的固体电解电容器元件的另外一例的截面图。
[0047] 图4是示意表示本发明的固体电解电容器元件的再另外一例的截面图。
[0048] 图5的(a)~图5的(d)是示意表示本发明的固体电解电容器元件的制造方法的一例的截面图。
[0049] 图6是示意表示本发明的固体电解电容器的一例的截面图。
[0050] 图7的(a)以及图7的(b)是示意表示构成现有的固体电解电容器的固体电解电容器元件的一例的截面图。
[0051] 标号的说明
[0052] 1、2、3 固体电解电容器元件
[0053] 6 现有的固体电解电容器元件
[0054] 10 阀作用金属基体
[0055] 20 电介质层
[0056] 30 掩蔽构件(maskingmember)
[0057] 30a 掩蔽区域(maskingregion)
[0058] 31 亲水性构件
[0059] 31a 亲水性区域
[0060] 40 固体电解质层
[0061] 50 集电层
[0062] 60 外装树脂
[0063] 70 阳极端子(阳极侧的引线框)
[0064] 80 阴极端子(阴极侧的引线框)
[0065] 100 固体电解电容器

具体实施方式

[0066] 以下说明本发明的固体电解电容器元件以及固体电解电容器。
[0067] 但本发明并不限定于以下的构成,能在不变更本发明的要旨的范围内适宜变更来运用。另外,将以下记载的本发明的各个优选的构成组合2者以上的方案也是本发明。
[0068] [固体电解电容器元件]
[0069] 首先说明本发明的固体电解电容器元件。
[0070] 本发明的固体电解电容器元件具有:有阳极端子区域和阴极形成区域的阀作用金属基体;形成于上述阴极形成区域上的电介质层;形成于上述电介质层上的固体电解质层;和形成于上述固体电解质层上的集电层,该固体电解电容器元件在上述阳极端子区域上形成用于将上述阀作用金属基体与异性极绝缘的掩蔽区域。
[0071] 图1是示意表示本发明的固体电解电容器元件的一例的截面图。图2 是图1所示的固体电解电容器元件1的立体图。
[0072] 图1以及图2所示的固体电解电容器元件1具有:有阳极端子区域(图 1中两箭头a所示的区域)和阴极形成区域(图1中两箭头b所示的区域) 的阀作用金属基体10;形成于阳极端子区域a上以及阴极形成区域b上的电介质层20;形成于电介质层20上的固体电解质层40;和形成于固体电解质层40上的集电层50。在阳极端子区域a上形成用于将阳极端子区域 a和阴极形成区域b区划、使阀作用金属基体10与异性极绝缘的由掩蔽构件30构成的掩蔽区域30a。在构成掩蔽区域30a的掩蔽构件30的表面的整体形成由亲水性构件31构成的亲水性区域31a。并且固体电解质层40 覆盖亲水性区域31a的至少一部分。在图1中,由于在构成掩蔽区域30a 的掩蔽构件30的整体形成亲水性构件31,因此掩蔽区域30a和亲水性区域31a一致。
[0073] 在本发明的固体电解电容器元件中,掩蔽区域优选如图2所示那样,周设在阀作用金属基体、或阀作用金属基体上形成的电介质层的表面,更优选沿着与阀作用金属基体的长轴方向大致正交的方向(以下也称作阀作用金属基体的周向)绕一周而形成。同样地,亲水性区域也优选周设在掩蔽区域的表面,更优选沿着阀作用金属基体的周向绕一周而形成。
[0074] 亲水性区域的宽度(图1中两箭头31a所示的长度)与掩蔽区域的宽度(图1中两箭头30a所示的长度)相同或窄于掩蔽区域的宽度即可。
[0075] 掩蔽区域中的亲水性区域的位置并没有特别限定,但从防止图7的(a) 记载那样的间隙的形成的观点出发,优选形成在掩蔽区域当中靠近阴极形成区域侧的位置,更优选形成在阴极形成区域侧的端部。
[0076] 图3是示意表示本发明的固体电解电容器元件的另外一例的截面图。
[0077] 在图3所示的固体电解电容器元件2中,在掩蔽区域30a当中阴极形成区域b侧的端部形成由亲水性构件31构成的亲水性区域31a。另一方面,不在阳极端子区域a侧的端部形成亲水性区域31a。
[0078] 图4是示意表示本发明的固体电解电容器元件的再另外一例的截面图。
[0079] 在图4所示的固体电解电容器元件3中,在掩蔽区域30a中形成亲水性区域31a来将掩蔽区域30a分割成2份。如此,由于在未在阴极形成区域b侧的端部形成亲水性区域31a的情况下,用于形成固体电解质层40 的导电性高分子的原料溶液或分散液也易于保持在亲水性区域31a上,因此在掩蔽区域30a中的阴极形成区域b侧的端部(图4中、两箭头X所示的区域)上也形成固体电解质层40,难以形成图7的(a)所示那样的间隙。
[0080] 在本发明的固体电解电容器元件中,构成掩蔽区域的掩蔽构件的高度并没有特别限定,但优选为50μm以下。
[0081] 在本说明书中,所谓掩蔽构件的高度,是从设有掩蔽构件的电介质层的表面到掩蔽构件的表面的高度。另外,在阀作用金属基体的表面具有多孔质层的情况下,侵入到多孔质层的内部的掩蔽构件的侵入深度不含在掩蔽构件的高度中。
[0082] 在本发明的固体电解电容器元件中,作为掩蔽构件的材料,例如能举出聚苯砜树脂、聚醚砜树脂、氰酸酯树脂、氟树脂(四氟乙烯、四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物等)、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂以及它们的衍生物或前体等绝缘性树脂。
[0083] 在本发明的固体电解电容器元件中,作为设于掩蔽构件的表面的亲水性构件,例如能举出硅烷偶联剂、金属螯合剂、润湿剂等。
[0084] 这些亲水性构件既可以是1种,也可以是2种以上。在它们当中,优选是从硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂所构成的群选择的至少1种。
[0085] 作为硅烷偶联剂,例如能举出3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷、 3-氨丙基三甲氧基硅烷等。这些硅烷偶联剂既可以是1种,也可以是2种以上。在它们当中,优选是从3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷以及3- 氨丙基三甲氧基硅烷所构成的群选择的至少1种。
[0086] 作为金属螯合剂,例如能举出8-羟基喹啉、1,2,3-苯并三唑、1, 3-二苯基-1,3-丙二酮等。这些金属螯合剂可以是1种,也可以是2种以上。在它们当中,优选是从8-羟基喹啉、1,2,3-苯并三唑以及1,3-二苯基-1,3-丙二酮所构成的群选择的至少1种。
[0087] 作为润湿剂,例如能举出乙氧基化物非离子界面活性剂(例如 AirProducts社制Carbowet系列)、乙炔二醇系界面活性剂(例如 AirProducts社制Surfynol系列)、链烷二醇系界面活性剂(例如AirProducts 社制EnviroGem系列)等。
[0088] 在本发明的固体电解电容器元件中,也可以在掩蔽区域当中构成比亲水性区域更靠阳极端子区域侧的区域的掩蔽构件的表面形成由疏水性构件构成的疏水性区域。作为上述疏水性构件,例如能举出环氧系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚酯系树脂、硅酮等。
[0089] 若在比亲水性区域更靠阳极端子区域侧的区域形成疏水性区域,则由于用于形成固体电解质层40的导电性高分子的原料溶液或分散液在亲水性区域易于保持,在疏水性区域难以保持,因此能调整形成固体电解质层的区域。
[0090] 接下来说明构成本发明的固体电解电容器元件的阀作用金属基体、电介质层、固体电解质层以及集电层。
[0091] 在本发明的固体电解电容器元件中,阀作用金属基体由示出所谓的阀作用的阀作用金属构成。作为阀作用金属,例如能举出铝、钽、铌、钛、锆等金属单体或含这些金属的合金等。它们当中优选铝或铝合金。
[0092] 在本发明的固体电解电容器元件中,阀作用金属基体的形状优选为平板状,更优选为箔状。另外,优选在阀作用金属基体的表面设置蚀刻层等多孔质层。由于通过阀作用金属基体具有多孔质层而增加了成为阳极的阀作用金属基体的表面积,因此能提高电容器电容。
[0093] 在本发明的固体电解电容器元件中,电介质层优选由上述阀作用金属的氧化覆膜构成。例如在作用阀作用金属基体而利用铝箔的情况下,能通过在含硼酸、磷酸、己二酸或它们的钠盐、铵盐等的水溶液中氧化来形成氧化覆膜。
[0094] 在本发明的固体电解电容器元件中,固体电解质层形成在掩蔽区域当中第1被覆区域的全部以及露出区域的至少一部分。固体电解质层既可以形成在露出区域的全部,另外也可以形成在第2被覆区域的一部分。进而固体电解质层还形成在阴极形成区域上的电介质层上。
[0095] 在本发明的固体电解电容器元件中,优选形成于掩蔽区域上的固体电解质层的至少一部分不被集电层覆盖而露出。
[0096] 在本发明的固体电解电容器元件中,优选形成于阴极形成区域上的电介质层上的固体电解质层的整体被集电层覆盖。
[0097] 在阀作用金属基体具有多孔质层的情况下,固体电解质层优选由浸透到阀作用金属的多孔质层中的内层和覆盖该其外侧的外层构成。内层和外层既可以是相同组成,也可以是不同组成。
[0098] 作为构成固体电解质层的材料,例如能举出以吡咯类、噻吩类、苯胺类等为骨架的导电性高分子等。作为以噻吩类为骨架的导电性高分子,例如能举出PEDOT[聚(3,4-乙烯二氧噻吩)],可以是与成为掺杂剂的聚苯乙烯磺酸(PSS)结合的PEDOT:PSS。
[0099] 在本发明的固体电解电容器元件中,形成于固体电解质层上的集电层优选由作为基底的碳层和其上的银层构成,但也可以仅碳层,还可以仅银层。
[0100] [固体电解电容器元件的制造方法]
[0101] 接下来说明本发明的固体电解电容器元件的制造方法。
[0102] 本发明的固体电解电容器元件的制造方法特征在于,具备如下工序:在阀作用金属基体的表面形成电介质层;通过在上述阀作用金属基体上形成由掩蔽构件构成的掩蔽区域,来用上述掩蔽区域将上述阀作用金属基体区划成阳极端子区域和阴极形成区域;在上述掩蔽区域的一部分上以及上述电介质层上形成固体电解质层;和在上述固体电解质层上形成集电层,在形成上述掩蔽区域的工序中,在上述掩蔽构件的表面形成由亲水性构件构成的亲水性区域。
[0103] 图5的(a)~图5的(d)是示意表示本发明的固体电解电容器元件的制造方法的一例的截面图。
[0104] 参考图5的(a)~图5的(d)来说明本发明的固体电解电容器元件的制造方法的一例。
[0105] 首先如图5的(a)所示那样在阀作用金属基体10的表面形成电介质层 20。
[0106] 例如能通过在己二酸铵水溶液中对铝箔等阀作用金属基体的表面进行阳极氧化处理(也称作化学转化处理)来形成由氧化覆膜构成的电介质层。
[0107] 接下来如图5的(b)所示那样,通过在阀作用金属基体10上形成由掩蔽构件30构成的掩蔽区域30a来用掩蔽区域30a区划阳极端子区域和阴极形成区域。之后在掩蔽构件30的表面形成由亲水性构件31构成的亲水性区域31a。
[0108] 在本发明中,将形成掩蔽区域30a的部位作为阳极端子区域。另一方面,未形成掩蔽区域30a的部位在该阶段既能成为阳极端子区域,也能成为阴极形成区域。
[0109] 但通常将面积大的一侧作为阴极形成区域,将面积小的一侧作为阳极端子区域。这以后,将图5的(b)中的将掩蔽区域30a和比掩蔽区域30a更靠右侧的区域合起来的区域(图5的(b)中两箭头a所示的区域)作为阳极端子区域说明,将比掩蔽区域30a更靠左侧的区域(图5的(b)中两箭头b 所示的区域)作为阴极形成区域说明。
[0110] 在阳极端子区域上形成掩蔽区域的方法并没有特别限定,例如能举出如下方法:将成为掩蔽构件的绝缘性树脂涂布在阳极端子区域,根据需要进行加热、干燥等。
[0111] 作为涂布绝缘性树脂的方法,能采用喷墨方式、丝网印刷方式、点胶方式、转印方式等公知的手法。
[0112] 在掩蔽构件的表面形成亲水性区域的方法并没有特别限定,例如能举出如下方法:将成为亲水性构件的硅烷偶联剂等涂布在掩蔽构件的表面,根据需要进行加热、干燥等。
[0113] 作为涂布硅烷偶联剂等的方法,能采用喷墨方式、丝网印刷方式、点胶方式、转印方式等公知的手法。
[0114] 另外,电介质层不需要形成在阀作用金属基体的表面整体,至少形成在阀作用金属基体的阴极形成区域即可。只要至少在上述的区域形成电介质层即可,在阀作用金属基体的表面进行形成电介质层的工序和形成掩蔽区域的工序的顺序没有特别限定。即,既可以在阀作用金属基体的表面形成电介质层后再形成掩蔽区域,也可以在阀作用金属基体的表面形成掩蔽区域后再形成电介质层。另外,在掩蔽构件的表面形成亲水性区域的顺序也没有特别限定。
[0115] 另外,作为阀作用金属基体,也可以使用预先实施了化学转化处理的化学转化箔。由于在使用化学转化箔的情况下,在实际使用时也需要裁断成给定的形状,因此不含氧化覆膜的裁断面露出。因此,在使用化学转化箔的情况下,也需要在以裁断面为首的阀作用金属基体的表面进行形成氧化覆膜的被称作「切口化学转化」的处理,这样的切口化学转化也包含在本发明的「在阀作用金属基体的表面形成电介质层的工序」中。
[0116] 接下来如图5的(c)所示那样形成固体电解质层40,覆盖阴极形成区域的电介质层20的全部、和掩蔽区域30a当中设有亲水性构件31的亲水性区域31a的至少一部分。
[0117] 作为形成固体电解质层的方法,例如能举出如下方法等:将使导电性高分子分散的分散液(也称作导电性聚合体液)赋予电介质层上并使其干燥;或者将含有成为导电性高分子的单体的溶液(也称作导电性单体液) 赋予到电介质层上并使其聚合。
[0118] 将导电性聚合体液或导电性单体液赋予到电介质层上的方法并没有特别限定,例如能举出如下方法等:在电介质层上涂布导电性聚合体液或导电性单体液;将在表面形成电介质层以及掩蔽区域的阀作用金属基体的阴极形成区域侧的端部在导电性聚合体液或导电性单体液中浸渍到给定的深度。
[0119] 例如在图5的(c)中,在将阀作用金属基体10的从阴极形成区域b侧的端部到掩蔽区域30a的一半浸渍到导电性聚合物液或导电性单体液中的情况下,由构成亲水性区域31a的亲水性构件31保持导电性聚合物液或导电性单体液。其结果,在掩蔽区域30a与固体电解质层40之间不会形成图7的(a)所示那样的间隙。
[0120] 之后如图5的(d)所示那样,将集电层50形成在固体电解质层40上。在图5的(d)中,集电层50仅形成在阴极形成区域b上。
[0121] 本发明的固体电解电容器元件的制造方法中,可以在阳极端子区域上的固体电解质层上形成集电层,但优选使掩蔽区域上形成的固体电解质层的至少一部分不被集电层覆盖而露出。
[0122] 在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中,优选由集电层覆盖阴极形成区域上的电介质层上形成的固体电解质层的整体。
[0123] 此外,关于掩蔽构件的高度、掩蔽构件的材料等,如[固体电解电容器元件]说明的那样。
[0124] 另外,本发明的固体电解电容器元件的制造方法中,也可以在掩蔽区域当中构成比亲水性区域更靠阳极端子区域侧的区域的掩蔽构件的表面形成由疏水性构件构成的疏水性区域。
[0125] [固体电解电容器]
[0126] 接下来说明本发明的固体电解电容器。
[0127] 本发明的固体电解电容器具备[固体电解电容器元件]中说明的固体电解电容器元件,上述固体电解电容器元件被外装树脂密封。在本发明的固体电解电容器具备多个固体电解电容器元件的情况下,也可以具备[固体电解电容器元件]中说明的固体电解电容器元件以外的固体电解电容器元件。
[0128] 图6是示意表示本发明的固体电解电容器的一例的截面图。图6所示的固体电解电容器100具备多个固体电解电容器元件1(以下也仅称作电容器元件1)、阳极端子70(阳极侧的引线框)、阴极端子80(阴极侧的引线框)和外装树脂60。
[0129] 外装树脂60覆盖电容器元件1的整体、阳极端子70的一部分和阴极端子80的一部分而形成。作为外装树脂60的材质例如能举出环氧树脂等。
[0130] [固体电解电容器的制造方法]
[0131] 以下说明本发明的固体电解电容器的制造方法。
[0132] 在本发明的固体电解电容器的制造方法中,用[固体电解电容器元件的制造方法]中说明的方法制作固体电解电容器元件,将上述固体电解电容器元件用外装树脂密封。
[0133] 本发明的固体电解电容器优选如以下那样制造。
[0134] 首先用[固体电解电容器元件的制造方法]说明的方法制作1个或多个固体电解电容器元件。
[0135] 在制造具备多个固体电解电容器元件的固体电解电容器的情况下,将多个固体电解电容器元件层叠。这是使阀作用金属基体的阳极端子区域相互对置来进行层叠。将阳极端子区域相互接合,并在阳极端子区域接合阳极端子。作为接合方法,例如能举出焊接或压接等。另外,与集电层对应的部分彼此也分别相接地进行层叠,在集电层接合阴极端子。由此集电层相互电连接。在集电层彼此的连接、集电层与阴极端子的接合中例如使用导电性粘结剂。
[0136] 接下来,用外装树脂进行密封,覆盖电容器元件的整体、阴极端子的一部分和阳极端子的一部分外装树脂例如通过传递塑模形成。通过以上而得到固体电解电容器。
[0137] 【实施例】
[0138] 以下示出更具体公开本发明的固体电解电容器元件以及固体电解电容器的实施例。另外,本发明并不仅限定于这些实施例。
[0139] (实施例1)
[0140] 首先,作为阀作用金属基体,准备在表面有多孔质层的铝化学转化箔,将其裁断成给定的形状。
[0141] 接下来,在从铝化学转化箔的长轴方向的一端隔开给定的间隔的位置绕铝化学转化箔一周带状地涂布掩蔽构件,由此使掩蔽构件浸透到多孔质层中,形成掩蔽区域。将包括被掩蔽区域分割的铝化学转化箔当中面积小的部分和上述掩蔽区域的区域作为阳极端子区域,将这以外的区域作为阴极形成区域。作为掩蔽构件的材料而使用聚酰亚胺。
[0142] 这时,掩蔽区域的宽度为0.7mm,掩蔽构件的高度为10μm。
[0143] 将形成掩蔽区域的铝化学转化箔在己二酸铵水溶液中氧化,在裁断面形成由氧化铝构成的电介质层。
[0144] 进而在构成上述掩蔽区域的掩蔽构件的阴极形成区域侧的一半涂布作为硅烷偶联剂的3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷,形成由亲水性构件构成的亲水性区域。
[0145] 接下来,使阴极形成区域的整体、以及掩蔽区域当中亲水性区域的整体(掩蔽构件的阴极形成区域侧的一半)浸渍在导电性聚合物配合液。作为导电性聚合体配合液而使用PEDOT:PSS的分散液(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸混合的分散液)。在浸渍后使之干燥,由此在阴极形成区域的整体以及亲水性区域的整体形成固体电解质层。
[0146] 之后在将固体电解质层的表面当中阴极形成区域浸渍在碳膏中后,使之干燥,由此形成碳层。在将得到的碳层的表面浸渍在银膏中后,使之干燥,由此形成银层,制作固体电解电容器元件。
[0147] 上述的固体电解电容器元件层叠4个,将阀作用金属基体的露出部分和外部连接端子(阳极端子)用电阻焊接接合,将银层和另外的外部连接端子(阴极端子)用导电性粘结剂接合,用外装树脂进行密封,由此得到实施例1所涉及的固体电解电容器。得到的固体电解电容器的尺寸为长度 7.3mm、宽度4.3mm、厚度1.9mm。
[0148] (实施例2)
[0149] 将硅烷偶联剂变更为3-氨丙基三甲氧基硅烷,用除此以外都与实施例 1同样的次序制作电容器元件,得到实施例2所涉及的固体电解电容器。
[0150] (实施例3)
[0151] 将硅烷偶联剂变更为作为金属螯合剂的8-羟基喹啉,用除此以外都与实施例1同样的次序制作电容器元件,得到实施例3所涉及的固体电解电容器。
[0152] (实施例4)
[0153] 将硅烷偶联剂变更为作为金属螯合剂的1,2,3-苯并三唑,用除此以外都与实施例1同样的次序制作电容器元件,得到实施例4所涉及的固体电解电容器。
[0154] (实施例5)
[0155] 将硅烷偶联剂变更为作为金属螯合剂的1,3-二苯基-1,3-丙二酮,用除此以外都与实施例1同样的次序制作电容器元件,得到实施例5所涉及的固体电解电容器。
[0156] (实施例6)
[0157] 将硅烷偶联剂变更为润湿剂(Air Products社制Carbowet106),用除此以外其他都与实施例1同样的次序制作电容器元件,得到实施例6所涉及的固体电解电容器。
[0158] (比较例1)
[0159] 不在掩蔽区域设置亲水性区域,用除此以外都与实施例1同样的次序制作电容器元件,得到比较例1所涉及的固体电解电容器。
[0160] (良品率的评价)
[0161] 将实施例1~实施例6以及比较例1所涉及的固体电解电容器各制作 1000个,评价漏电流。将漏电流=0.1CV以上的判定为不良品,求取良品率。将结果在表1示出。
[0162] 【表1】
[0163]
[0164] 根据表1可知,在掩蔽区域有亲水性区域的各实施例所涉及的固体电解电容器与没有亲水性区域的比较例1所涉及的固体电解电容器相比,漏电流的良品率更高。