固体电解电容器和固体电解电容器的制造方法技术

本发明专利技术提供一种固体电解电容器，具备：具有在阳极和阴极间配置的铌氧化物层的电容器元件；和包覆所述电容器元件的外装体。所述铌氧化物层含有氟和磷，所述外装体含有环氧树脂、酚醛树脂、填充材料和咪唑化合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
目前，在印刷基板等上表面安装的小型固体电解电容器，将具有对阀作用金属进行阳极氧化而形成的电介质层的电容器元件进行树脂铸模而制造。而且，针对固体电解电容器的高容量化的要求，使用铌氧化物作为电介质层的固体电解电容器受到瞩目。由于铌氧化物与钽氧化物等相比，容易受到热处理的影响而使漏电电流增大，因此，为了对这一点进行改善，提案有具有若干元件结构的固体电解电容器(例如参照日本特开平11-329902号公报，日本特开2005-252224号公报]。使用了这些铌氧化物的固体电解电容器，通过在铌氧化物层中添加氮、氟等，能够实现抑制漏电电流的目的。但是，在上述具有铌氧化物层的固体电解电容器中，在将制作的电容器元件进行树脂铸模的情况下，漏电电流仍有可能增加。
技术实现思路
为了达到上述目的，本专利技术者经过潜心研究的结果，发现通过在作为电介质起作用的铌氧化物层中添加特定的元素，同时使用特定的树脂作为外装体，能够降低漏电电流。即，本专利技术的第一方面的固体电解电容器，具备具有在阳极和阴极之间配置的铌氧化物层的电容器元件；和包覆电容器元件的外装体，铌氧化物层含有氟和磷，外装体含有环氧树脂、酚醛树脂、填充材料和咪唑化合物。在该第一方面的固体电解电容器中，如上所述，铌氧化物层中含有氟和磷，并且外装体含有环氧树脂，酚醛树脂、填充材料和咪唑化合物。根据这样的结构，作为电容器元件的电介质层发挥功能的铌氧化物层，即使是进行回流(reflow)工序和外装体的铸模工序等的热处理等，也能够抑制铌氧化物的结晶化，因此能够抑制铌氧化物层中发生破裂等。进而，通过在作为上述电容器元件的外装体的树脂组合物中添加咪唑化合物，咪唑化合物作为固化促进剂起作用，能够抑制铸模工序中树脂组合物的固化时的应力。由此，能够进一步抑制铌氧化物层中产生破裂，因此能够抑制阳极与阴极之间的绝缘性的下降。其结果是能够得到高容量、漏电电流小的固体电解电容器。在上述第一方面的固体电解电容器中，优选氟的浓度分布在铌氧化物层的阳极侧的区域具有最大值，磷的浓度分布在铌氧化物层的阴极侧的区域具有最大值。根据这样的结构，能够进一步抑制铌氧化物层产生破裂，因此能够降低漏电电流。在上述第一方面的固体电解电容器中，以环氧树脂为100重量份，优选在外装体中的咪唑化合物的混合比为0.5重量份～10重量份的范围内。根据这样的结构，能够进一步抑制铸模工序中树脂组合物固化时的应力，因此能够进一步抑制铌氧化物层中产生破裂，能够降低漏电电流。在上述第一方面的固体电解电容器中，优选咪唑化合物为2-苯基-4-甲基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑或2-苯基咪唑。根据这样的结构，能够进一步抑制铸模工序中树脂组合物固化时的应力，因此能够进一步抑制铌氧化物层中产生破裂，能够降低漏电电流。在上述第一方面的固体电解电容器中，优选外装体中的填充材料的比例为75vol％～85vol％的范围。更优选外装体中填充材料的比例为78vol％～82vol％。根据这样的结构，能够抑制铸模工序中树脂组合物固化时的应力，因此能够进一步抑制铌氧化物产生破裂，能够降低漏电电流。在上述第一方面的固体电解电容器中，优选填充材料包括球状颗粒，球状形状的颗粒混合比相对于填充材料的总重量为20重量％～90重量％。在树脂组合物的固化速度大或小的情况下，虽然树脂组合物固化时的应力容易增大，但填充材料中球状形状的颗粒的比例越大，树脂组合物的固化速度越大。所以根据这样的结构，能够抑制树脂组合物的硬化速度。由此，由于能够进一步抑制铸模工序中树脂组合物的固化速度，所以能够进一步抑制铌氧化物层中产生破裂，降低漏电电流。在上述第一方面的固体电解电容器中，优选铌氧化物层的厚度为150nm以下。根据这样的结构，能够进一步抑制铸模工序中树脂组合物的固化时的应力，因此能够进一步抑制铌氧化物层中产生破裂，能够降低漏电电流。此外，本专利技术第二方面的固体电解电容器的制造方法，包括形成具有在阳极和阴极之间配置的铌氧化物层的电容器元件的工序；和以外装体包覆电容器元件的铸模工序，形成电容器元件的工序包括在含有氟离子的水溶液中，对含有铌的阳极进行阳极氧化后，在含有磷酸离子的水溶液中进行阳极氧化的工序，铸模工序包括将电容器元件埋设在含有环氧树脂、酚醛树脂、填充材料和咪唑化合物的树脂组合物中后，对树脂组合物进行热固化的工序。在上述第二方式的固体电解电容器的制造方法中，在含有氟离子的水溶液中，对含有铌的阳极进行阳极氧化之后，在含有磷酸离子的水溶液中进行阳极氧化，由此，能够容易地形成含有氟和磷的铌氧化物层。而且，根据这样的结构，在铌氧化物层中，氟的浓度分布能够在铌氧化物层阳极侧的区域具有最大值，并且，能够使阳极与铌氧化物层的界面附近的氟的浓度比其它区域大。此外，关于磷的浓度分布，能够在铌氧化物层的阴极侧的区域具有最大值。进而，能够实质上在铌氧化物层的阴极侧的界面附近包括磷。由此，作为电容器元件的电介质层起作用的铌氧化物层，即使在回流工序或外装体的铸模工序等的热处理等中，也能够抑制铌氧化物的结晶化，因此能够抑制铌氧化物层中产生破裂。再者，在铸模工序中，通过对含有环氧树脂、酚醛树脂、填充材料和咪唑化合物等树脂组合物进行热固化，能够抑制铸模工序中树脂组合物固化时的应力，所以能够进一步抑制铌氧化物层中产生破裂，能够降低漏电电流。其结果是，由于能够降低阳极与阴极之间的绝缘性的下降，所以能够容易地制造高容量且漏电电流小的固体电解电容器。在上述第二方面的固体电解电容器的制造方法中，优选热固化时的温度为150℃以下。根据这样的结构，能够进一步抑制铸模工序中树脂组合物固化时的应力，因此能够进一步抑制铌氧化物中产生破裂，能够降低漏电电流。附图说明图1是用于说明本专利技术的一个实施方式的固体电解电容器结构的截面图。图2是表示由XPS对实验1制作的铌氧化物层的测定结果的图。具体实施例方式下面基于实施方式详细说明本专利技术，但本专利技术并不限于以下的实施方式，在不改变其要点的范围内，能够进行适宜的变更。图1是用于说明本专利技术的一个实施方式的固体电解电容器的结构的截面图。如图1所示，本专利技术的一个实施方式的固体电解电容器，在由环氧树脂等构成的长方体状的外装体1的内部埋设有电容器元件10。电容器元件10具备阳极11、在阳极11上形成的含有氟和磷的铌氧化物层12、在铌氧化物层12上形成的导电性高分子层13、和在导电性高分子层13上形成的阴极14。由此，在电容元件10中，在阳极11与阴极14之间配置有铌氧化物层12。铌氧化物层12作为所谓电介质层起作用。而且，在铌氧化物层12与阴极14之间，配置有导电性高分子层13，导电性高分子层13作为所谓电解质层起作用。阳极11具备由钽等构成的阳极导线11a，和由对铌粉末或铌合金粉末进行烧结而形成的多孔质烧结体构成的基体11b，阳极导线11a的一部分埋设在基体11b中。并且，阳极端子15的一端被连接在阳极导线11a上，阳极端子15的另一端从外装体1露出。阴极14具有依次叠层在导电性高分子层13上形成的含有碳颗粒的第一导电层14a、和在第一导电层14a上形成的含有银颗粒的第二导电层14b的结构。并且，通过含有银颗粒的第三导电层16阴极端子17的一端与阴极14连接，阴极端子17的另一端从外装体1露本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体电解电容器，其特征在于，　　　　具备：　　　　具有在阳极和阴极间配置的铌氧化物层的电容器元件；和　　　　包覆所述电容器元件的外装体，　　　　所述铌氧化物层含有氟和磷，　　　　所述外装体含有环氧树脂、酚醛树脂、填充材料和咪唑化合物。

【技术特征摘要】
JP 2006-5-31 2006-151690;JP 2007-3-13 2007-0633521.一种固体电解电容器，其特征在于，具备具有在阳极和阴极间配置的铌氧化物层的电容器元件；和包覆所述电容器元件的外装体，所述铌氧化物层含有氟和磷，所述外装体含有环氧树脂、酚醛树脂、填充材料和咪唑化合物。2.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于，所述氟的浓度分布，在所述铌氧化物层的阳极侧的区域具有最大值，所述磷的浓度分布，在所述铌氧化物层的阴极侧的区域具有最大值。3.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于，相对于100重量份所述环氧树脂，所述外装体中的所述咪唑化合物的混合比为0.5重量份～10重量份的范围。4.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于，所述咪唑化合物为2-苯基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑或2-苯基咪唑。5.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于，所述外装体中所述填充材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高谷和宏，矢野睦，伊豆博昭，饭田贵久，梅本卓史，野野上宽，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]