在过氧化氢等供氧剂、乙二醇等降凝剂和磷酸等电解质溶解于水中而形成的电解液中，在低于组成为从该电解液除去降凝剂的溶液的凝固点的液温下，对由铌或铌合金形成的阳极体进行化成，从而在该阳极体表面形成介质层或对形成于该阳极体表面的介质层进行修复，得到电容器元件。通过在该电容器元件的介质层上形成阴极，并将阳极体及阴极分别与外部端子电连接，接着进行密封，从而获得电解电容器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。更详细而言，本专利技术涉及使用了铌制阳极体的，所述电容器元件能够利用高电压进行化成，在经由回流焊等热历程时的泄漏电流的变化小。
技术介绍
市售电解电容器的阳极体大多使用钽或铝。在前述阳极体的表面通过阳极氧化法 (化成法)而形成阳极材料的氧化皮膜(化成膜)，该化成膜成为电解电容器的介质层。由于铝电解电容器具有与钽电解电容器大大不同的性能特性，所以两者在用途上有区分。然而，作为物理和化学性质与金属钽类似的金属，已知有金属铌。铌与钽相比资源丰富，价格廉价。此外，五氧化铌与其他金属氧化物相比介电常数较高。因此，正在研究将用于钽电解电容器的钽置换成铌。但是，通过对由铌构成的阳极体进行化成而获得的铌氧化皮膜与钽氧化皮膜相比不稳定。特别是平均化成电压下生成的铌氧化皮膜的厚度是钽氧化皮膜的两倍，就伴随皮膜的生长而产生的变形而言，铌氧化皮膜也是钽氧化皮膜的两倍。因此，就以膜厚为基准的耐电压而言，铌氧化皮膜的耐电压是钽氧化皮膜的一半。此外，铌氧化物中存在钽氧化物没有的非化学计量的低级氧化物。认为该低级氧化物助长介质层内氧的扩散，赋予介质层以半导体的性质，从而成为使泄漏电流增加的原因。虽然是具有这种不稳定特性的氧化皮膜，但由于铌电解电容器具有发挥超过钽电解电容器的性能的可能性，因此进一步进行了很多研究。例如，专利文献1中记载了一种铌电解电容器的制造方法，其将铌烧结体或铌箔在含有氯离子的电解质水溶液中、在液体温度-15 100°C下实施化成，接着用实质上不含卤素离子的电解液进行熟化。含有氯离子的电解质水溶液通过将氯化氢、金属氯化物、铵或胺的氯化物那样的氯化物电解质溶解到水中而调制。专利文献2中记载了以下技术方案通过将薄片化的铌粉末在真空中烧结，并将该烧结体在0.1重量％的磷酸水溶液中进行阳极氧化，从而生成电解电容器阳极。虽然没有特别公开阳极氧化时的磷酸水溶液温度，但认为是在以往的化成中本领域技术人员通常采用的温度即60 90°C左右。专利文献3中提出了如下方法将铌阳极体浸渍到含有选自磷酸、硝酸及硫酸中的至少一种酸作为溶质的水溶液(化成液)中，在凝固点以上且约40°C以下的液温下进行。 虽然该化成液的凝固点根据溶质的种类、浓度的不同多少有些差别，但记载为约0°C (或稍微低于约0°C的温度)。实施例中将化成时的液体温度设定为5°C 40°C。专利文献4中记载了一种固体电解电容器的制造方法，其特征在于，通过将由具有阀作用的金属钽形成的多孔质烧结体浸渍到含有过氧化氢及磷酸的水溶液中并进行阳极氧化，从而在前述烧结体表面形成氧化皮膜。虽然没有特别公开阳极氧化时的化成液温度，但认为是在以往的化成中本领域技术人员通常采用的温度即60 90°C左右。专利文献5中公开了一种电解电容器的制造方法，其包括以下工序在由铌或以铌为主成分的合金形成的阳极体的表面形成介质皮膜层，将前述形成有介质皮膜层的阳极体浸渍到含有过氧化氢0. 7 10重量％及硫酸0. 3 3重量％并以水为主溶剂的溶液中， 捞起后，暴露于吡咯或吡咯衍生物的蒸气中，从而在前述介质皮膜层上形成由聚吡咯或聚吡咯衍生物构成的第1导电性聚合物层。介质皮膜层是通过将烧结铌粉末而得到的多孔质阳极元件浸渍到5°C的磷酸水溶液中以38V进行化成处理而形成的。专利文献6中记载了如下方法将阀作用金属浸渍到电解液中，在40°C进行阳极氧化，从而制造电解电容器的阳极。公开了对于阀作用金属钽的粉末使用由乙二醇或聚乙二醇、去离子水及磷酸组成的电解液。专利文献7中公开了一种阳极氧化电解液，其是用于在阀作用金属上形成介电氧化物的阳极氧化电解液，其含有水；磷的含氧酸或其盐；选自由无机酸、无机酸的盐、羧酸、羧酸的盐及它们的混合物组成的组中的至少1种；及质子性溶剂。作为阀作用金属为钽时的质子性溶剂，公开了亚烷基二醇、聚亚烷基二醇等。虽然没有特别公开阳极氧化时的化成液温度，但认为是在以往的化成中本领域技术人员通常采用的温度即60 90°C左右。现有技术文献专利文献专利文献1专利文献2专利文献3专利文献4专利文献5专利文献6专利文献7日本特开昭57-113211号公报日本特表2002-507247号公报日本特开2002-198266号公报日本特开平9-M6109号公报日本特开2003-59763号公报日本特开2000-133557号公报日本特开2007-2M421号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在上述那样的以往的阳极氧化法中，铌的化成电压的上限为40 50V左右。 通过化成处理而得到的铌介质皮膜的变形仍然较大，所以使用该铌制阳极体的电解电容器无法充分减小经由回流焊等热历程时的泄漏电流的变化。本专利技术的目的在于提供使用了铌制阳极体的电容器元件或制造电解电容器的方法，所述电容器元件能够利用高电压进行化成，在经由回流焊等热历程时的泄漏电流的变化小。用于解决问题的方案本专利技术人等为了达成前述目的而进行了深入研究，结果发现，若在含有供氧剂、降凝剂、电解质和溶剂的电解液中，在低于组成为从该电解液中除去降凝剂的溶液的凝固点的液温下，对由铌或铌合金形成的阳极体进行化成，从而在该阳极体表面形成介质层或对形成于该阳极体表面的介质层进行修复，则可以抑制铌氧化物中的氧的热扩散及结晶化， 能够实现在常温下不可能的高容量及高电压下的化成，可以获得泄漏电流的变化小的使用了铌制阳极体的电容器元件或电解电容器。基于该见解进一步进行了研究，从而完成了本专利技术。S卩，本专利技术包括以下的方案。〔1〕一种，其包括以下工序在含有供氧剂、降凝剂、电解质和溶剂的电解液中，在低于组成为从该电解液除去降凝剂的溶液的凝固点的液温下，对由铌或铌合金形成的阳极体进行化成，从而在该阳极体表面形成介质层或对形成于该阳极体表面的介质层进行修复。〔2〕一种，其包括以下工序通过对由铌或铌合金形成的阳极体进行化成，从而在该阳极体表面形成介质层，并在该介质层上形成半导体层，然后，在半导体层的形成过程中或形成后，在含有供氧剂、降凝剂、电解质和溶剂的电解液中，在低于组成为从该电解液除去降凝剂的溶液的凝固点的液温下，进行化成，从而对前述介质层进行修复。〔3〕根据前述〔1〕或〔2〕所述的，其中，供氧剂为过氧化氢或臭氧。〔4〕根据前述〔1〕 〔3〕中任一项所述的，其中，降凝剂为〔5〕根据前述〔4〕所述的，其中，醇为选自由甲醇、乙醇、乙二醇、甘油、1-丙醇、2-丙醇及丁醇组成的组中的至少1种化合物。〔6〕根据前述〔1〕 〔5〕中任一项所述的，其中，电解质为磷酸、硫酸、硝酸、硼酸、醋酸、己二酸或它们的盐，溶剂为水。〔7〕根据前述〔1〕 〔6〕中任一项所述的，其中，电解液中的溶质在化成时不为过饱和状态。〔8〕根据前述〔1〕 〔7〕中任一项所述的，其中，阳极体为烧结体或箔。〔9〕根据前述〔1〕 〔8〕中任一项所述的，其中，阳极体为多孔体。〔10〕根据前述〔1〕 〔9〕中任一项所述的，其中，化成电压为210V以上，且阳极体的CV值为4万CV/g以下。〔11〕根据前述〔1〕 〔9〕中任一项所述的，其中，化成电压为294Xexp (-8.4X 10_6X阳极体的CV值) 以上，并且，阳极体的CV值大于4 万 CV/g。〔12〕根据前述〔1〕 〔11〕中任一项所述的，其中，化成的终点的电流值为恒定电本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电容器元件的制造方法，其包括以下工序：在含有供氧剂、降凝剂、电解质和溶剂的电解液中，在低于组成为从该电解液除去降凝剂的溶液的凝固点的液温下，对由铌或铌合金形成的阳极体进行化成，从而在该阳极体表面形成介质层或对形成于该阳极体表面的介质层进行修复。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：涩谷义纪，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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