固体电解电容器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种固体电解电容器。该固体电解电容器具有：阳极体、在阳极体的表面设置的电介质被膜、和在阳极体上设置的第一导电性高分子层，第一导电性高分子层中含有双(全氟烷烃磺酰基)酰亚胺阴离子、和沸点为240℃以上的有机溶剂。

【技术实现步骤摘要】
固体电解电容器及其制造方法
本专利技术涉及固体电解电容器及其制造方法。
技术介绍
一直以来，作为适于小型化的电容器，已知有固体电解电容器。就固体电解电容器中具有导电性高分子层作为固体电解质的固体电解电容器而言，具有所谓能通过导电性高分子层的电导率的高低来降低等效串联电阻(以下称为“ESR”。)的优点，所以被广泛使用。但是，导电性高分子层不具有对损伤的电介质被膜进行修复的性能(电介质被膜的修复性能)，因此，具有导电性高分子层的固体电解电容器，存在与电解液类型的固体电解电容器相比耐电压性能降低的倾向。作为消除上述问题的技术之一，期待利用离子液体的技术。离子液体是指在常温环境下熔融而保持液体状态的盐，具有所谓不挥发性、高离子传导性的特性。例如在日本特开2008-218920号公报中，公开有通过在阳极体和导电性高分子层之间使离子液体存在而对导电性高分子层赋予电介质被膜的修复性能的技术。【专利文献1】日本特开2008-218920号公报
技术实现思路
由于离子液体存在其自身的导电性低的倾向，所以会有增大固体电解电容器的ESR的情况。为此，当前也要求研发出用于提供ESR足够低、耐电压性能高且高性能的固体电解电容器。鉴于上述情况，本专利技术的目的在于，提供高性能的固体电解电容器及其制造方法。本专利技术的第一实施方式是一种固体电解电容器，其具有阳极体、在阳极体的表面设置的电介质被膜、和在阳极体上设置的第一导电性高分子层，在第一导电性高分子层中含有下述化学式(1)表示的阴离子、和沸点为240℃以上的有机溶剂。(在上述化学式(1)中，R1以及R2分别相同或者不同，表示氟烷基。)本专利技术的第二实施方式是固体电解电容器的制造方法，其包括：在表面设有电介质被膜的阳极体上形成第一导电性高分子层的工序、和使含阴离子的溶液浸渗于第一导电性高分子层中的工序，含阴离子的溶液是在沸点为240℃以上的有机溶剂中溶解有下述化学式(1)表示的阴离子的溶液。(在上述化学式(1)中，R1以及R2分别相同或者不同，表示氟烷基。)根据本专利技术，可以提供一种高性能的固体电解电容器及其制造方法。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式涉及的固体电解电容器的示意性剖面图。图2是本专利技术的一个实施方式涉及的固体电解电容器的制造方法的流程图。图3A～3D是按照工序顺序表示本专利技术的一个实施方式涉及的固体电解电容器的制造方法的示意性剖面图。图4是本专利技术的其它实施方式涉及的固体电解电容器的示意性剖面图。图5是本专利技术的其它实施方式涉及的固体电解电容器的制造方法的流程图。图6A～6E是按照工序顺序表示本专利技术的其它实施方式涉及的固体电解电容器的制造方法的示意性剖面图。具体实施方式以下，边参照附图边对本专利技术涉及的固体电解电容器的实施方式进行说明。以下的实施方式是一个例子，可以在本专利技术的范围内以各种实施方式加以实施。需要说明的是，在本专利技术的附图中，相同的参照符号表示相同部分或者相当部分。<实施方式1><<固体电解电容器>>如图1所示，固体电解电容器具有：竖立设置有阳极引线12的阳极体11、在阳极体11的表面设置的电介质被膜13、和在电介质被膜13上设置的第一导电性高分子层14。另外，在第一导电性高分子层14上，设置有按照碳层15以及银涂层16的顺序层叠而成的阴极层，通过阳极体11、阳极引线12、电介质被膜13、第一导电性高分子层14、碳层15以及银涂层16，构成电容器元件10。阳极引线12与阳极端子17连接，银涂层16借助由导电性粘接剂构成的粘接层18与阴极端子19连接。进而，按照露出阳极端子17的一部以及阴极端子19的一部分的方式，电容器元件10被外装树脂20密封。需要说明的是，在图1中，从外装树脂20露出的阳极端子17以及阴极端子19，按照沿着外装树脂20的表面的方式弯曲。对阳极体11的材料没有特别限制，具有导电性即可。例如适合是钽、铌、钛、铝等起阀作用的金属。阳极体11优选为烧结体。另外，关于阳极引线12的材料，只要是金属就没有特别限定，但适合使用起阀作用的金属。对电介质被膜13的材料没有特别限定，具有电介质性即可，优选通过对含有起阀作用的金属的阳极体11实施化成处理而形成的金属氧化物。例如在对作为阳极体11的材料的钽(Ta)进行化成处理而形成了电介质被膜13的情况下，电介质被膜13含有Ta2O5。在对作为阳极体11的材料的铝(Al)实施化成处理而形成了电介质被膜13的情况下，电介质被膜13含有Al2O3。第一导电性高分子层14优选由含有脂肪族系化合物、芳香族系化合物、杂环式系化合物以及含有杂原子化合物中的至少1个的高分子构成。第一导电性高分子层14例如含有聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚苯胺及其衍生物、以及聚呋喃及其衍生物即可。优选含有聚吡咯及其衍生物。在上述第一导电性高分子层14中，含有下述化学式(1)表示的阴离子、和具有240℃以上的沸点的有机溶剂。上述化学式(1)表示的阴离子，是双(全氟烷烃磺酰基)酰亚胺阴离子(以下称为“Pf阴离子”。)。作为Pf阴离子的具体例，有双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺阴离子、双(五氟乙烷磺酰基)酰亚胺阴离子、五氟乙烷磺酰基三氟甲烷磺酰基酰亚胺、三氟甲烷磺酰基七氟丙烷磺酰基酰亚胺、或九氟丁烷磺酰基三氟甲烷磺酰基酰亚胺等。在第一导电性高分子层14中，可以含有上述Pf阴离子中的1种，可以含有上述Pf阴离子中的多种。但优选含有双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺阴离子。作为沸点为240℃以上的有机溶剂(以下称为“高沸点有机溶剂”。)，例如有碳酸丙烯酯(沸点：240℃)、乙二醇单苯基醚(沸点：242℃)、三乙二醇单甲基醚(249℃)、三乙二醇单乙基醚(沸点：255℃)、二乙二醇二丁基醚(沸点：256℃)、三乙二醇丁基甲基醚(261℃)、聚乙二醇二甲基醚(沸点：264℃)、四乙二醇二甲基醚(沸点：275℃)、2，2’-硫代二乙醇(沸点：282℃)、环丁砜(沸点：285℃)、或聚乙二醇单甲基醚(沸点：290℃)等。在第一导电性高分子层14中，可以含有上述高沸点有机溶剂中的1种，还可以含有上述高沸点有机溶剂中的多种。本专利技术人进行精心研究，结果发现通过在第一导电性高分子层14中含有上述的Pf阴离子以及上述高沸点有机溶剂，在将固体电解电容器的ESR保持得足够低的情况下，可以提高耐电压性能。作为其理由，考虑有Pf阴离子具有高的导电性和电介质被膜13的修复功能以及高沸点有机溶剂在固体电解电容器中稳定存在。即，通过在第一导电性高分子层14中含有Pf阴离子以及高沸点有机溶剂，从而Pf阴离子能以溶解于高沸点有机溶剂中的状态存在于第一导电性高分子层14中。由此，Pf阴离子可以在第一导电性高分子层14中移动，另外，由于高沸点有机溶剂在固体电解电容器中稳定存在，在高沸点有机溶剂中溶解的Pf阴离子也可以在第一导电性高分子层14中稳定存在。因此，Pf阴离子可以提高固体电解电容器的耐电压性能，且可以抑制ESR的上升抑制，所以可以将ESR保持得足够低。固体电解电容器通常通过钎焊处理电路安装于基板，但钎焊处理时的温度较高为230～250℃。例如，在第一导电性高分子层14中含有通常使用的水、醇等沸点低的有机溶剂代替高沸点有机溶剂的情况下，通过在钎焊处理时施加给固体电解电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.01.13 JP 2011-0050731.一种固体电解电容器，其中，具有：阳极体、在所述阳极体的表面设置的电介质被膜、以及在所述电介质被膜上设置的第一导电性高分子层，在所述第一导电性高分子层中，含有含下述化学式(1)表示的阴离子的盐、和沸点为240℃以上的有机溶剂，所述盐在常温下呈固体，所述盐溶解于所述有机溶剂之中，【化1】在所述化学式(1)中，R1以及R2分别相同或者不同，表示氟烷基。2.如权利要求1所述的固体电解电容器，其中，所述有机溶剂是从碳酸丙烯酯、乙二醇单苯基醚、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单乙基醚、二乙二醇二丁基醚、三乙二醇丁基甲基醚、聚乙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、2，2’-硫代二乙醇、环丁砜、以及聚乙二醇单甲基醚中选择的至少1种。3.如权利要求1所述的固体电解电容器，其中，所述阴离子是双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺阴离子。4.如权利要求1所述的固体电解电容器，其中，所述阴离子溶解于所述有机溶剂中，且在所述有机溶剂中的所述阴离子的浓度为1％以上。5.如权利要求4所述的固体电解电容器，其中，所述有机溶剂中的所述阴离子的浓度为5％以上25％以下。6.如权利要求1所述的固体电解电容器，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：上田政弘，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：