固体电解电容器制造技术

本发明专利技术提供一种固体电解电容器用阳极基体、及含有将棱边的至少一部分倒棱的结构的所述阳极基体的固体电解电容器。本发明专利技术的固体电解电容器用阳极基体，其特征在于，是将包含具有微细孔的阀金属层和不具有微细孔的阀金属层的金属基板斜向切断而成的阳极体，在斜向切断所述金属基板时，不具有微细孔的阀金属层追随切刀而被拉伸，覆盖具有微细孔的阀金属层端面，由此产生的阀金属拉伸层满足下述的条件式：０≤ｙ／ｚ≤１，其中，ｙ表示所述阀金属拉伸层的在基板厚度方向上的厚度，ｚ表示不具有微细孔的阀金属层的本来的厚度与端面被所述拉伸层覆盖的具有微细孔的阀金属层的在基板厚度方向上的厚度的合计量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体电解电容器与相关申请的关系本申请，是对按照美国法典第35巻第lll条(b)项的规定，在2005 年5月4日提交的美国临时申请第60/677407号及在2005年5月5日提交 的美国临时申请第60/677806号，根据该巻第119条(e)项(1)要求优 先权的基于该巻第lll条(a)项的规定的申请。
其制造方法。
技术介绍
固体电解电容器的基本元件，如图2所示那样，在由一般被腐蚀处理 的比表面积大的金属箔构成的阳极基体(1)上形成电介质的氧化皮膜层 (2)，作为与其外侧面对的电极，形成固体的半导体层(以下，称为固体 电解质)(4)，然后，优选进一步形成导电骨等的导电体层(5)从而制 成。接着，将这样的元件单独地或进行层叠后接合引线(6， 7)，将整体 用环氧树脂等密封树脂(8)进行完全密封，作为固体电解电容器(9)部 件广泛用于电气制品中。近年来，伴随电气设备的数字化、个人电脑的高速化，需求小型、大电 容的电容器、在高频域为低阻抗的电容器。最近，提出了使用具有电子传 导性的导电性聚合物作为固体电解质的方案。一般地，作为在电介质氧化皮膜上形成导电性聚合物的方法，已知电 解氧化聚合法及化学氧化聚合法。化学氧化聚合法，其反应的控制或聚合膜形态的控制困难，但固体电解质的形成容易，且能够在短时间内大量生 产，因此提出了各种方法。例如，曾经公开通过交替地进行将阳^体浸 渍在含有单体的溶液中的工序、和将其浸渍在含有氧化剂的溶液中的工序，来形成具有层状结构的固体电解质的方法(专利文献1:日本专利第 3187380号公报；W09928932 )。根据该方法，通过形成膜厚0.01 ~ 5 |a m 的层状结构的固体电解质层，能够制造高电容、低阻抗、且耐热性优异的 固体电解电容器，但为了体现这些特性，为了完全覆盖电容器元件的细孔 内和外表面，需要形成较厚的固体电解质膜，为了作为将多片电容器元件 层叠而成的叠层型电容器用的元件使用，要求固体电解质层整体更加薄膜 化。为了在电容器元件的细孔内及外表面均匀地形成固体电解质，曾经公 开了各种技术。例如，曾经公开了在形成导电性聚合物的过程中，通过 控制附着在阳极体上的氧化剂的、在阳极体的外表面上的附着量的分布状 态，来控制导电性聚合物的厚度的方法(专利文献2:特开2003-188052 号公^L)。另外，还曾公开了下述内容在外周面、特别是角部上形成聚 合膜是重要的(专利文献3:特开2001-143968号公报)。另一方面，曾经公开了通过去除电极箔的飞边，可减低固体电解电 容器的短路不良率(专利文献4:特开平1-251605号公才^IA专利文献5: 特开2004-296611号公报)。专利文献4中所说的飞边，是指切断时发生 的出现在电极箔的外侧的部分，曾经公开了通过压制，使电极箔的切断端 部成为楔形、凸形、大致的半椭圆、大致的圓弧形、斜面之中的任意组合 的方法。压制成形，会破坏存在于电极箔上的多孔质层，从而可靠性降低。 另外，关于压制后的飞边状态和电极箔侧面的微细结构、飞边在电极箔上 发生的由来等尚无明确记栽。另一方面，在专利文献5中，将预先开有切 槽的阀金属箔进行化学转化处理后，通过物理地切断，来防止阀金属箔产 生飞边。该方法对防止飞边发生有效，但在切断后的切槽上产生新的金属 表面。因此，该阀金属箔不能原样地直接作为电容器的电极使用，需要再 次重复繁杂的化学转化处理，不是经济的方法。 专利文献1:日本专利第3187380号公报 专利文献2:特开2003-188052号>^才艮 专利文献3:特开2001-143968号7>才艮 专利文献4:特开平1-251605号7>才艮 专利文献5:特开2004-296611号7>才艮
技术实现思路
为了制成规定电容的固体电解电容器，通常将多片电容器元件进行层 叠，在阳极端子上连接阳极引线，在含有导电性聚合物的导电体层上连接 阴极引线，而且将整体用环氧树脂等的绝缘性树脂密封而进行制作，但固 体电解电容器，需要在电容器元件的阴极部分控制导电性聚合物的聚合条 件，加厚导电性聚合物。如果不严密地控制电容器元件的阴极部分的导电 性聚合物的聚合条件，则导电性聚合物的厚度变得不均匀，产生导电性聚 合物薄的部分，膏等容易与电介质氧化皮膜层直接接触，导致漏电流上升。 另外，可层叠在规定大小的固体电解电容器芯片上的电容器元件的个数被 元件厚度限制，因此不能加大固体电解电容器芯片的电容。尤其是在电容 器元件中、表面积小的侧面部以及端面的棱边(边缘)部，导电性聚合物 的附着厚度容易不均匀，在导电性聚合物薄的部分层叠的电容器元件和电 容器元件容易直接接触，引起漏电流上升，存在上述这样的问题。因此，本专利技术的课题在于，解决上述的问题，稳定地制作不会增加短 路不良、元件形状的偏差小、且薄的电容器元件，提供通过增加固体电解 电容器芯片内的电容器元件的层叠个数而可进行高电容化，而且等效串联 电阻的偏差小的叠层型固体电解电容器元件及其制造方法。本专利技术者门鉴于上述课题而经过潜心研讨的结果发现，斜向切断具有 微细孔的阳极基体的方法是有效的。另外查明，在斜向切断阳极基体的场 合，阳极基体的不具有微细孔的阀金属被拉伸，发生了突起物。已经知道 角部的聚合膜难以形成，此外发现，在其角部形成的突起物妨碍聚合膜的 形成，电容器元件与电容器元件容易直接接触，引起漏电流上升。尤其是 已确认，阳极基体的不具有微细孔的阀金属，保持附着在该表面上的溶液 的能力比有微细孔的多孔质层低，因此更加妨碍聚合膜的形成。另外发现，通过形成为具有相对于，阳极基体的不具有微细孔的阀金构，有助于向没有保持溶液的能力的、上述没有微细孔的阀金属表面吸液， 具有容易且均匀地形成聚合膜的效果。本专利技术者们还发现，通过使用将棱边的至少一部分倒棱的阳极基体， 在接续的电介质皮膜上利用氧化剂使单体聚合而形成固体电解质的过程 中，可在起阀作用的金属的角部及侧面部上均匀地进行聚合膜形成。即发现，通过使阳极基体的角部的角度超过90。，可在该角部分上均匀地进行聚 合膜形成，从而完成了本专利技术。此外发现，通过形成为相对于，实施了倒棱的阳极基体的不具有微细含有沟的结构，有助于向没有保持溶液能力的、该部分表面吸液，具有容 易且均匀地形成聚合膜的效果。于是，本专利技术者们制造使用了，将具有微细孔的阳极基体斜向切断、外周的切断箔的、固体电解电容器，并且已经确认，这样得到的固体电解 电容器，在电介质皮膜上形成的固体电解质的粘附性提高，且为高电容， 介电损耗(tan5 )、漏电流、不良率均减小。而且已确认，通过将上述各 项特性优异的固体电解电容器元件层叠多片，可实现电容器的小型化和高 电容化。即，本专利技术涉及以下所示的固体电解电容器用阳极基体、含有该阳极 基体的固体电解电容器、该固体电解电容器的制造方法、用该制造方法制 造的固体电解电容器、含有将棱边的至少一部分倒棱的上述阳极基体的固 体电解电容器、在该固体电解电容器中使用的实施了倒棱的固体电解电容 器用阳极基体、在该固体电解电容器用阳极基体上设置电介质皮膜和固体 电解质层或者在预先设有电介质皮膜的固体电解电容器用阳极基体上设置 固体电解质层的电解电容器的制造方法、用该制造方法制造的固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体电解电容器用阳极基体，其特征在于，是将包含具有微细孔的阀金属层和不具有微细孔的阀金属层的金属基板斜向切断而成的阳极基体，具备不具有微细孔的阀金属层追随切刀被拉伸而形成的切断表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-4-27 130109/2005;JP 2005-4-27 130110/20051.一种固体电解电容器用阳极基体，其特征在于，是将包含具有微细孔的阀金属层和不具有微细孔的阀金属层的金属基板斜向切断而成的阳极基体，具备不具有微细孔的阀金属层追随切刀被拉伸而形成的切断表面。2. 根据权利要求l所述的固体电解电容器用阳极基体，其特征在于，向切断而成的阳极基体，不具有微细孔的阀金属层追随切刀而被拉伸，覆 盖具有微细孔的阀金属层端面，由此产生的阀金属拉伸层满足下述的*式<formula>formula see original document page 2</formula>式中，y表示所述阀金属拉伸层的在a厚度方向上的厚度，z表示与所述 拉伸层接触的具有微细孔的阀金属层的在基板厚度方向上的厚度。3. 根据权利要求2所述的固体电解电容器用阳极基体，其特征在于， 阳极基体为平板状或箔状，是通过以切断开始侧的阳极基体表面与切断面 之间的棱边内部的角度超过90。且在135。以下的范围内的角度进行切断而 获得的。4. 根据权利要求2所述的固体电解电容器用阳极基体，其中，阳极基 体为平板状或箔状，是对阀金属拉伸层比阳极基体表面突出的部分进行切 断去除而获得的。5. 根据权利要求2所述的固体电解电容器用阳极基体，其中，阳极基 体为平板状或箔状，是对包含阀金属拉伸层比阳极基体表面突出的部分的 棱边进行倒棱而获得的。6. 根据权利要求2所述的固体电解电容器用阳tt体，其特征在于， 阳极基体为平板状或箔状，是通过将整形构件压靠在包含阀金属拉伸层比 阳极基体表面突出的部分的棱边上来消除突出而获得的。7. 根据权利要求2所述的固体电解电容器用阳极基体，是将包含具有 微细孔的阀金属层和不具有微细孔的阀金属层的金属J4l斜向切断而成的 阳极基体，并且含有沟，所述沟是相对于，不具有微细孔的阀金属层追随 切刀被拉伸而形成的切断表面的短轴方向倾斜或平行的沟。8. 根据权利要求7所述的固体电解电容器用阳极基体，倾斜或平行的 沟的宽度为0.1~100nm。9. 根据权利要求7所述的固体电解电容器用阳极基体，倾斜或平行的 沟的间if巨为0.1 ~100|Lim。10. 根据权利要求7所述的固体电解电容器用阳极基体，倾斜或平行 的沟的深度为0.1 ~10jam。11. 根据权利要求1~10中的任一项所述的固体电解电容器用阳极基 体，阳极基体为铝。12. 根据权利要求ll所述的固体电解电容器用阳极基体，阳极基体是 采用切断机将具有微细孔的铝化成箔切断成矩形而制造的。13. —种固体电解电容器，其特征在于，含有权利要求1 ~ 12中的任 一项所述的固体电解电容器用阳极基体。14. 一种权利要求13所述的固体电解电容器的制造方法，其特征在于，使单体聚合，从而设置了含有导电性聚合物組合物的固体电解质层的固体 电解电容器的制造方法，其中，使用权利要求1~12中的任一项所述的固 体电解电容器用阳极基体，采用包括在含有单体的溶液中浸渍后进行干燥 的工序(工序1)、在含有氧化剂的溶液中浸渍后进行干燥的工序(工序2 ) 的方法，在具有电介质皮膜层的起阀作用的金属上设置固体电解质层。15. 根据权利要求14所述的固体电解电容器的制造方法，其特征在于， 采用多次重复进行将具有电介质皮膜层的起阀作用的金属在含有单体化合 物的溶液中浸渍后进行干燥的工序1、在含有氧化剂的溶液中浸渍后进行 干燥的工序2的方法，在具有电介质皮膜层的起阀作用的金属上设置固体 电解质层。16. 根据权利要求14或15所述的固体电解电容器的制造方法，氧化 剂为过硫酸盐。17. 根据权利要求14或15所述的固体电解电容器的制造方法，含有 氧化剂的溶液是含有有机微粒子的悬浮液。18. 根据权利要求17所述的固体电解电容器的制造方法，有机微粒子 的平均粒径(Dso)为1 20jam的范围。19. 根据权利要求18所述的固体电解电容器的制造方法，有机微粒子 是选自脂肪族磺酸化合物、芳香族磺酸化合物、脂肪族羧酸化合物、芳香 族羧酸化合物、它们的盐、及缩氨酸化合物之中的至少l种。20. —种固体电解电容器，其是采用权利要求14~19中的任一项所述 的制造方法制造的。21. —种固体电解电容器，其特征在于，其包含将棱边的至少一部分 倒棱的权利要求1所述的阳极基体。22. 根据权利要求21所述的固体电解电容器，其中，阳极基体为平板 状或箔状，对于至少设置固体电解质层的区域，阳极基体的上面和/或下面、 与侧面和/或端面之间的棱边被倒棱。23. 根据权利要求22所述的固体电解电容器，倒棱部位的阳极基体的 上面和/或下面、与侧面和/或端...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐田义弘，浅井佳文，大簱英树，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]