钨固体电解电容器元件的制造方法技术

本发明专利技术提供进行老化工序A的电容器元件的制造方法、或在进行工序B之后进行所述工序A的电容器元件的制造方法，所述工序A是在温度为15～50℃、湿度为75～90％RH的条件下对形成有导电体的电容器元件施加化学转化电压的1/3～4/5的电压的工序，所述工序B是将形成有导电体的电容器元件在温度超过50℃且为85℃以下、湿度为50～90％RH的条件下保持的工序。根据本发明专利技术的制造方法，能够改善具有碳层的钨固体电解电容器元件的LC特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及钨系电容器元件的制造方法。更详细地讲，涉及漏电流(LC)特性得到了改善的具有碳层的钨固体电解电容器元件的制造方法。
技术介绍
随着手机、个人电脑等电子设备的形状小型化、高速化、轻量化，这些电子设备所使用的电容器被要求更小型、更轻、更大的电容量、更低的等效串联电阻(ESR)。作为这样的电容器，曾提出了将由能够阳极氧化的钽等的阀作用金属粉末的烧结体构成的电容器的阳极体进行阳极氧化，从而在其表面形成了由这些金属的氧化物构成的电介质层的电解电容器。将使用钨作为阀作用金属的钨粉的烧结体作为阳极体的电解电容器，与对将相同粒径的钽粉烧结而得到的相同体积的阳极体以相同的化学转化电压进行化学转化而得到的电解电容器相比，能够得到大的电容量，但存在漏电流(LC)大这样的问题。因此，本申请人发现，通过使用在粒子表面区域具有特定量的硅化钨的钨粉能够解决LC特性的问题，并曾提出了在粒子表面区域具有硅化钨、且硅含量为0.05～7质量％的钨粉、由其烧结体来构建的电容器的阳极体、电解电容器、以及它们的制造方法(专利文献1；WO2012/086272号公报(美国专利公开第2013/0277626号))。但是，将以钨为主成分的粉成型后烧结而得到的阳极体的规定部分依次形成有电介质层、半导体层、碳层和导电体层的钨电容器元件，存在当碳层中的碳粒子接触电介质层时会将电介质层还原从而引起LC恶化这样的问题。作为与本专利技术中采用的电容器元件的老化方法关联的在先技术，专利文献2(日本特开2005-57255号公报)公开了一种安装后的漏电流值良好的固体电解电容器的制造方法，在将固体电解电容器元件进行树脂密封固化处理后，反复进行将树脂密封体置于225～305℃的温度的工序和进行电压施加(老化)处理的工序，所述固体电解电容器元件具有由包含铌等碱土金属的材料构成的阳极体、阳极体的电介质层、所述电介质层上的半导体层、以及在所述半导体层上层叠的导电体层。专利文献3(日本特开平06-208936号公报)公开了一种在内置有熔丝的分立型的固体电解电容器经树脂密封后进行老化的制造方法。专利文献4(日本特开平11-145007号公报)公开了一种在树脂被覆时在电容器的最高使用温度以上的温度下进行老化的制造方法。但是，这些专利文献中记载的方法，不能够解决具有碳层的钨电容器的漏电流的问题。在先技术文献专利文献专利文献1：WO2012/086272号公报(美国专利公开第2013/0277626号)专利文献2：日本特开2005-57255号公报专利文献3：日本特开平06-208936号公报专利文献4：日本特开平11-145007号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供特别是LC特性良好的电容器元件的制造方法，所述电容器元件在将以钨为主成分的粉成型后烧结而得到的阳极体的规定部分依次形成有电介质层、半导体层、碳层和导电体层。本专利技术人发现，对于在电介质上依次形成有半导体层、碳层和导电体层的电容器元件，通过实施在规定的低温的恒温恒湿条件下对电容器元件施加比化学转化电压低的电压的工序(工序A)，能够改善电容器元件的漏电流特性。本专利技术人还发现，通过在所述工序A之前，实施在比工序A高的温度的恒温恒湿条件下不施加电压而将钨电容器元件保持规定的时间，从而使LC值一次性劣化的工序B，然后进行工序A，由此漏电流特性得到进一步的改善，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及以下所示的钨电容器元件的制造方法。[1]一种电容器元件的制造方法，是在将以钨为主成分的粉成型后烧结而得到的阳极体的规定部分上依次形成电介质层、半导体层、碳层和导电体层的电容器元件的制造方法，其特征在于，具有以下工序A：在温度为15～50℃、湿度为75～90％RH的条件下对形成有所述导电体层的电容器元件施加化学转化电压的1/3～4/5的电压。[2]一种电容器元件的制造方法，是在将以钨为主成分的粉成型后烧结而得到的阳极体的规定部分上依次形成电介质层、半导体层、碳层和导电体层的电容器元件的制造方法，其特征在于，在工序B之后具有工序A，所述工序B是将形成有所述导电体层的电容器元件在温度超过50℃且为85℃以下、湿度为50～90％RH的条件下不施加电压而保持的工序，所述工序A是在温度为15～50℃、湿度为75～90％RH的条件下对形成有所述导电体层的电容器元件施加化学转化电压的1/3～4/5的电压的工序。[3]根据前项1或2所述的电容器元件的制造方法，以钨为主成分的粉仅在粒子表面区域具有硅化钨，硅含量为0.05～7.0质量％。根据本专利技术的制造方法，能够得到LC特性被改善了的具有碳层的钨固体电解电容器元件。在具有碳层的固体电解电容器元件、尤其是钨固体电解电容器元件中，若碳层中的碳粒子接触电介质层则会将电介质层还原，从而引起LC的恶化。本专利技术在具有碳层的固体电解电容器元件、特别是将氧亲和力低的钨阳极体进行化学转化而制作的具有电介质层的钨固体电解电容器元件的LC改善方面有效，能够以小的化学转化电压实现额定电压为6.3V的固体电解电容器产品。具体实施方式原料钨粉可以使用市售的钨粉。粒径更小的钨粉，例如可以通过将三氧化钨粉在氢气气氛下粉碎，或者通过使用氢、钠等还原剂并适当选择条件将钨酸、卤化钨还原而得到。另外，也可以通过由含有钨的矿物直接或经过多个工序并选择条件进行还原而得到。作为电容器用的钨粉，更优选在阳极体中容易形成细孔的进行了造粒的钨粉(以下有时称为“造粒粉”)。钨粉可以使用未造粒的钨粉(以下有时称为“未造粒粉”)如例如日本特开2003-213302号公报关于铌粉所公开的那样调整细孔分布。作为原料的钨粉，通过在氢气气氛下使用粉碎材料将三氧化钨粉粉碎，能够得到粒径更细的粉体(以下有时将作为原料的钨粉简称为“粗制粉”)。作为粉碎材料，优选碳化钨、碳化钛等碳化金属制的粉碎材料。如果是这些碳化金属，则粉碎材料的微细的碎片混入的可能性小。更优选碳化钨的粉碎材料。作为钨，优选使用专利文献1所公开的、使硅含量成为特定的范围的仅使粒子表面区域形成为硅化钨的钨粉。粒子表面区域被硅化了的钨粉，例如可以通过将硅粉与钨粉充分混合，在减压下加热使其反应而得到。采用该方法的情况下，硅粉从钨粒子表面反应，在从粒子表面起算的通常50nm以内的区域局部存在地形成W5Si3等硅化钨。因此，一次粒子的中心部仍以导电率高的金属的状态残留，在制作电容器的阳极体时，将阳极体的等效串联电阻抑制为较低，因而优选。硅化钨的含量能够通过硅的添加量来调整。在此，关于钨粉整体中的硅含量，不论硅化钨的化合物的种类如何，在将硅化钨的含量用硅含量来表示的情况下，优选为0.05～7.0质量％，特别优选为0.20～4.0质量％。具有该范围的硅含量的钨粉，可用来制出LC特性良好的电容器，作为电解电容器用粉体很理想。如果硅含量低于0.05质量％，则有时不能成为制出LC性能良好的电解电容器的粉。如果硅含量超过7.0质量，则钨粉的硅化部分过多，在将对粉进行烧结而得到的烧结体作为阳极体进行了化学转化的情况下，有时不能很好地形成电介质层。关于上述减压条件，如果在10-1Pa以下、优选在10-3Pa以下进行硅化，则能够使钨粉整体中的氧含量成为优选的范围即0.05～8.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容器元件的制造方法，是在将以钨为主成分的粉成型后烧结而得到的阳极体的规定部分上依次形成电介质层、半导体层、碳层和导电体层的电容器元件的制造方法，其特征在于，具有以下工序A：在温度为15～50℃、湿度为75～90％RH的条件下对形成有所述导电体层的电容器元件施加化学转化电压的1/3～4/5的电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.20 JP 2014-0077641.一种电容器元件的制造方法，是在将以钨为主成分的粉成型后烧结而得到的阳极体的规定部分上依次形成电介质层、半导体层、碳层和导电体层的电容器元件的制造方法，其特征在于，具有以下工序A：在温度为15～50℃、湿度为75～90％RH的条件下对形成有所述导电体层的电容器元件施加化学转化电压的1/3～4/5的电压。2.一种电容器元件的制造方法，是在将以钨为主成分的粉成型后烧结而得到的阳极体的规定部分上依...

【专利技术属性】
技术研发人员：内藤一美，矢部正二，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP