固体电解电容的制造方法及固体电解电容技术

一种制造固体电解电容的方法，把阳极体浸泡在聚合物骨架内具有亲水基的导电性高分子水溶液中，然后将其取出，进行加热处理，从而在所述阳极体上形成导电性高分子层，然后在所述导电性高分子层上覆盖含有由杂环化合物或其衍生物构成的单体的溶液，然后通过把含有该单体的溶液中的单体进行聚合形成聚合膜，然后进行用于除去残留在该聚合膜上的残渣的洗涤，然后对其进行干燥，从而形成第１固体电解质层，通过采用该制造方法，可提高生产效率，稳定地制造出可靠性高的产品。本发明专利技术解决了由于形成固体电解质层时生成的残渣导致性能下降的问题，其目的在于提供一种可制造出性能优良的产品的固体电解电容的制造方法及固体电解电容。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于各种电子机器中的利用了固体电解质层的固体电解电容的制造方法及固体电解电容。图8是表示上述以往的固体电解电容的构成的剖面图，在该图中，20是通过把作为阀作用金属的钽金属粉末压合形成所需要的形状，然后进行烧结而成的多孔质的阳极体，21是由埋设在该阳极体20内的钽线构成的阳极引出线。22是在所述阳极体20外表面上形成的电介质氧化被膜层，23是在该电介质氧化被膜层22上形成的固体电解质层，24是在该固体电解质层23上形成的阴极层，该阴极层24是通过层压碳和银涂层而形成，这样便构成了电容单元25。26是与所述电容单元25的阳极引出线21连接的阳极端子，27是利用导电性粘接剂28粘合在阴极层24上的阴极端子，29是将所述阳极端子26和阴极端子27的一部分暴露在外表面封装电容单元25的封装树脂，一般使用环氧系树脂。另外，30是增强树脂。下面，参照图9对这样构成的以往的固体电解电容的制造方法进行说明。图9是表示以往的固体电解电容制造方法的制造工序图，如该图所示，首先，在成型、烧结工序(S91)中，通过把埋设有由钽线构成的阳极引出线21的钽金属粉末压结成所需要的形状，再将其进行烧结，从而制作出多孔质的阳极体20。然后，在化成工序(S92)中，通过使用磷酸进行阳极氧化处理，在所述阳极体20的外表面上形成电介质氧化被膜层22。然后，在聚合工序(S93)中，通过把苯胺、吡咯、噻吩等单体溶液均匀地分散在所述阳极体20的外表面及细孔内部，再使其与含有氧化剂的溶液接触，或者相反地在把氧化剂均匀分散后，使其与所述单体溶液接触，从而通过化学氧化聚合形成由导电性高分子构成的固体电解质层23。然后，在阴极形成工序(S94)中，进行碳涂覆、银涂料涂覆、干燥，形成阴极层24，这样便制造出电容单元25。然后，在组装工序(S95)中，通过把所述电容单元25的阳极引出线21与COM端子的阳极端子26焊接进行连接，并且，利用导电性粘接剂28使阴极层24与阴极端子27连接。然后，在模成形工序(S96)中，将所述阳极端子26和阴极端子27的一部分分别表露在外表面，用环氧系封装树脂29对电容单元25进行模成形，最后，在完成工序(S97)中，分割成独立的各片进行检查等，完成制造。另外，形成所述固体电解质层的其它方法例如特开平10-321474号公报中记载了下述技术，固体电解质层是由第1固体电解质层和第2固体电解质层构成的固体电解电容，其中，该第1固体电解质层通过加热聚苯胺或其衍生物的溶液形成，该第2固体电解质层通过将聚吡咯或其衍生物进行电解聚合形成，由于可形成厚度均匀的固体电解质层，所以可制造出静电容量及阻抗特性优良且可靠性良好的固体电解电容。但是，采用所述以往的固体电解电容的制造方法，在聚合工序中，在反复多次进行化学氧化聚合，在阳极体20的外表面及细孔内部形成由聚吡咯构成的固体电解质层23时，如附图说明图10、图11所示，存在着在阳极体20的外表面及细孔内部生成导电性高分子的残渣31的问题。该导电性高分子的残渣31由于在进行化学氧化聚合时的聚合渣、未聚合的导电性高分子或氧化剂等破坏了电容单元25的外观形状，不仅降低了电容单元25的体积收容效率，使特性劣化，而且在最坏的情况下甚至会出现残渣31从封装树脂29暴露出来的情况。因此，为了除去该残渣31，在阴极层形成工序(S94)之前必须进行用毛刷或毛笔除去残渣31从而使固体电解质层23的表面平坦且校正外观形状的操作，但存在不仅降低了生产率，而且由于残渣31的除去状态损伤导电性高分子层23，导致特性劣化的担心。另外，在所述聚合工序(S93)中，在单体溶液和含有氧化剂的溶液中，当把被浸泡在其中一种溶液中的阳极体20再浸泡在另一种溶液中时，由于先浸泡了阳极体20的溶液又扩散到另一种溶液中，因此，阳极体20内部的溶液浓度降低，阳极体20内部的导电性高分子的形成量减少，因而在电介质氧化被膜层22上不能覆盖连续的由导电性高分子构成的固体电解质层23，造成静电容量特性或阻抗特性劣化的问题。因此，为了获得用连续的由导电性高分子构成的固体电解质层23覆盖阳极体20内部的电介质氧化被膜层22上，完全引出原来的容量，且阻抗特性低的固体电解电容，必须数十次地反复进行形成由导电性高分子构成的固体电解质层23的工序，存在生产率极低的问题。另一方面，采用特开平10-321474号公报所公开的技术，在形成第1固体电解质层中，通过在含有水的溶剂中溶解了聚合物状的苯胺或其衍生物的溶液中进行加热而形成，因而在其后形成第2固体电解质层时，第1固体电解质层的一部分溶解，存在不易提高静电容量的问题。为了解决所述问题，本专利技术的第1个专利技术是一种固体电解电容的制造方法，包括在阀作用金属构成的阳极体的表面形成电介质氧化被膜层的工序，把该阳极体浸泡在聚合物骨架内具有亲水基的导电性高分子水溶液中，然后将其取出，进行加热处理，从而在所述电介质氧化被膜层上形成导电性高分子层的工序，在所述导电性高分子层上覆盖含有由杂环化合物或其衍生物构成的单体的溶液，然后通过把含有该单体的溶液中的单体进行聚合形成聚合膜，然后进行用于除去残留在该聚合膜上的残渣的洗涤，然后通过对其进行干燥形成第1固体电解质层的工序，和在所述第1固体电解质层上形成阴极层的工序，依照该方法具有下述作用可提高生产率，可稳定地制造低阻抗特性、漏电电流特性优良且静电容量高的产品。第2个专利技术是一种制造方法，是在第1个专利技术中，聚合物骨架内具有亲水基的导电性高分子为单体的苯胺、吡咯、噻吩、呋喃的任意一种衍生物，依照该方法具有下述作用可获得高导电性，能够制造在高频区域的阻抗特性优良的固体电解电容。第3个专利技术是一种制造方法，是在第2个专利技术中，聚合物骨架内具有亲水基的导电性高分子为具有磺酸基的自身胶浆型导电性高分子，第4个专利技术是一种制造方法，聚合物骨架内具有亲水基的导电性高分子为(化2)中表示的苯胺衍生物，依照该方法具有下述作用可通过简单的工序制造高频区域的阻抗特性及漏电电流特性优良且耐电压高的固体电解电容。其中，(化2)的R表示氢、烷基、烷氧基、羟基或硝基。第5个专利技术是一种制造方法，是在第1个专利技术中，聚合物骨架内具有亲水基的导电性高分子的水溶液的表面张力为70×10-3N/m以下，依照该方法具有下述作用，可提高向电介质氧化被膜层的浸透性。另外，如果水溶液的表面张力超过70×10-3N/m，向电介质氧化被膜层的浸透性变差，因而不理想。第6个专利技术是一种制造方法，是在第1个专利技术中，在160～250℃的温度范围内进行加热处理，依照该方法具有下述作用，可使导电性高分子层的一部分亲水基分离，降低相对于水的溶解性。另外，在加热处理的温度低于160℃时，导电性高分子层相对于水的溶解性高，不能提高静电容量及耐电压，另外，如果超过250℃，向导电性高分子层的热应力高，漏电电流特性变差，因而不理想。第7个专利技术是一种制造方法，是在第1个专利技术中，使用氧化剂通过化学氧化聚合进行第1固体电解质层的形成，第8个专利技术是一种制造方法，如下所述进行形成第1固体电解质层的工序把阳极体以给定时间浸泡在单体溶液或氧化溶液的任意一种溶液中，然后再把所述阳极体以给定时间浸泡在另一种溶液中形成聚合膜，然后反复进行至少多次电介质氧化被膜的修复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体电解电容的制造方法，其特征在于，包括：在由阀作用金属构成的阳极体表面形成电介质氧化被膜层的工序，把该阳极体浸泡在聚合物骨架内具有亲水基的导电性高分子水溶液中，然后将其取出，进行加热处理，从而在所述电介质氧化被膜层上形成导电性高分子层的工序，在所述导电性高分子层上覆盖含有由杂环化合物或其衍生物构成的单体的溶液，然后通过把含有该单体的溶液中的单体进行聚合形成聚合膜，然后进行用于除去残留在该聚合膜上的残渣的洗涤，然后对其进行干燥，从而形成第１固体电解质层的工序，和在所述第１固体电解质层上形成阴极层的工序。

【技术特征摘要】
JP 2001-2-8 2001-319421.一种固体电解电容的制造方法，其特征在于，包括在由阀作用金属构成的阳极体表面形成电介质氧化被膜层的工序，把该阳极体浸泡在聚合物骨架内具有亲水基的导电性高分子水溶液中，然后将其取出，进行加热处理，从而在所述电介质氧化被膜层上形成导电性高分子层的工序，在所述导电性高分子层上覆盖含有由杂环化合物或其衍生物构成的单体的溶液，然后通过把含有该单体的溶液中的单体进行聚合形成聚合膜，然后进行用于除去残留在该聚合膜上的残渣的洗涤，然后对其进行干燥，从而形成第1固体电解质层的工序，和在所述第1固体电解质层上形成阴极层的工序。2.根据权利要求1所述的固体电解电容的制造方法，其特征在于，在聚合物骨架内具有亲水基的导电性高分子为单体的苯胺、吡咯、噻吩、呋喃中的任意一种的衍生物。3.根据权利要求2所述的固体电解电容的制造方法，其特征在于，在聚合物骨架内具有亲水基的导电性高分子为具有磺酸基的自身胶浆型导电性高分子。4.根据权利要求3所述的固体电解电容的制造方法，其特征在于，在聚合物骨架内具有亲水基的导电性高分子为(化1)中表示的苯胺衍生物。 化15.根据权利要求1所述的固体电解电容的制造方法，其特征在于，在聚合物骨架内具有亲水基的导电性高分子水溶液的表面张力为70×10-3N/m以下。6.根据权利要求1所述的固体电解电容的制造方法，其特征在于，在160～250℃的温度范围内进行加热处理。7.根据权利要求1所述的固体电解电容的制造方法，其特征在于，使用氧化剂通过化学氧化聚合进行第1固体电解质层的形成。8.根据权利要求7所述的固体电解电容的制造方法，其特征在于，形成第1固体电解质层的工序是把阳极体浸泡在单体溶液或氧化溶液中的任意一种溶液中给定时间，然后再把所述阳极体浸泡在另一种溶液中给定时间，形成聚合膜，然后反复进行至少多次电介质氧化被膜的修复操作。9.根据权利要求8所述的固体电解电容的制造方法，其特征在于，氧化溶液的温度为在空气中保持的温度以下。10.根据权利要求1所述的固体电解电容的制造方法，其特征在于，用电解聚合进行第1固体电解质层的形成。11.根据权利要求10所述的固体电解电容的制造方法，其特征在于，电解聚合是在至少含有杂环化合物或其衍生物的单体、pH调节剂和水的pH小于5的水溶液中进行聚合。12.根据权利要求1所述的固体电解电容的制造方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：细川知子，辻康畅，加藤寿孝，林千春，渡边善博，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]