固体电解电容器及其制造方法技术

技术编号:7718952 阅读:189 留言:0更新日期:2012-08-30 03:26
本发明专利技术提供一种固体电解电容器,其特征在于:具备阳极、形成于阳极上的电介质层、形成于电介质层上的聚乙烯醇膜和形成于聚乙烯醇膜上的导电性高分子层,聚乙烯醇膜具有交联结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
近年来,随着以计算机及便携终端为代表的电子设备的多祥化、高性能化,对于它们的电子电路所使用的固体电解电容器也要求消耗电カ降低和高的耐电压。目前,固体电解电容器在阳极和阴极之间具有通过对阳极进行阳极氧化而形成的电介质层。在阳极氧化时及之后的エ序中该电介质层可能产生裂纹等缺陷。为了实现固体电解电容器的低消耗电カ化,需要降低通过该电介质层中的缺陷等在阳极和阴极之间流过的漏电流。另外,为了实现固体电解电容器的高耐电压,需要抑制由该电介质层中的缺陷等产生的电介质层的损坏从而提高耐电压。因此,日本特开2007-173454号公报中提案有通过在固体电解电容器的电介质层表面设置由施加电压而供给氧的固体层,来修复电介质层缺陷的技木。在日本特开2007-173454号公报的实施例4中,形成了由聚こ烯醇构成的固体层。
技术实现思路
但是,即使根据上述现有技术所公开的方法在电介质层上形成聚こ烯醇膜,也不能得到充分降低漏电流和提高耐电压的效果。本专利技术的目的在于提供一种漏电流小、耐电压高的。本专利技术的固体电解电容器,其特征在于,具备阳极、形成于阳极上的电介质层、形成于电介质层上的聚こ烯醇膜和形成于聚こ烯醇膜上的导电性高分子层,聚こ烯醇膜具有交联结构。根据本专利技术能够减少漏电流,并能够提高耐电压。本专利技术中,聚こ烯醇膜的交联结构能够通过例如具有至少2个醛基、羟基或羧基的交联剂形成。作为交联剂能够列举例如戊ニ醛。优选本专利技术的聚こ烯醇膜的厚度在5 20nm的范围内。在聚こ烯醇膜中也可以含有与构成上述导电性高分子层的第I导电性高分子不同的第2导电性高分子。该情况下,作为第2导电性高分子,列举例如聚吡咯。本专利技术的制造方法是能够制造上述本专利技术的固体电解电容器的方法,其特征在于,包括制作阳极的エ序;在阳极上形成电介质层的エ序;将形成有电介质层的阳极浸溃在聚こ烯醇溶液中,使聚こ烯醇附着在电介质层上的エ序;使聚こ烯醇附着后,将阳极浸溃、在含有交联剂的溶液中,使聚こ烯醇交联,由此在电介质层上形成具有交联结构的聚こ烯醇膜的エ序;和在聚こ烯醇膜上形成导电性高分子层的エ序。根据本专利技术的制造方法,能够高效地制造漏电流小、耐电压高的固体电解电容器。在制造聚こ烯醇膜中含有第2导电性高分子的固体电解电容器的情况下,优选还包括形成聚こ烯醇膜后,将阳极浸溃在含有第2导电性高分子単体的液体中,使聚こ烯醇膜中含有単体的エ序;和含有単体后,将阳极浸溃在氧化剂溶液中,使聚こ烯醇膜中的単体聚合形成第2导电性高分子的エ序。本专利技术的制造方法中,优选聚こ烯醇溶液的浓度在0. 05 0. 2质量%的范围内。根据本专利技术能够减少漏电流,并能够得到高的耐电压。根据本专利技术的制造方法,能够高效地制造漏电流小、耐电压高的固体电解电容器。附图说明 图I是表不本专利技术的ー实施方式的固体电解电容器的不意剖视图;图2是放大表示图I所示的固体电解电容器的阳极表面附近的示意剖视图。具体实施例方式(第一实施方式)图I是表示根据本专利技术的第一实施方式的固体电解电容器的示意剖视图。如图I所示,在阳极2中埋设有阳极引线I。阳极2通过将由阀作用金属或以阀作用金属为主要成分的合金构成的粉末成形并对该成形体进行烧结而制作。因此,阳极2由多孔体形成。虽然图I中没有图示,但在该多孔体中形成有多个从其内部向外部连通的细微的孔。这样制作的阳极2在本实施方式中,以外形为大致长方体的方式制作。作为形成阳极2的阀作用金属,只要能够用于固体电解电容器就没有特别限定,例如可以列举钽、铌、钛、铝、铪、锆、锌、钨、铋、锑等。在这些中特别优选氧化物的介电常数高、容易获得原料的钽、铌、钛、铝。另外,作为以阀作用金属为主要成分的合金,可以列举例如由钽和铌等2种以上构成的阀作用金属之间的合金、或者阀作用金属与其它金属的合金。在使用阀作用金属和其它金属的合金的情况下,优选将阀作用金属的比例设为50原子%以上。另外,也可以使用阀作用金属的金属箔或合金箔作为阳扱。为了增大阳极的表面积,也可以使用将金属箔或合金箔腐蚀而成的材料、将这些箔卷绕而成的材料、将这些箔重叠而成的材料。另外,还可以使用将这些箔和粉末烧结一体化的材料。在阳极2上形成有电介质层3。在阳极2的孔的表面也形成有电介质层3。图I中示意地表示形成于阳极2外周侧的电介质层3,没有显示形成于上述多孔体的孔表面的电介质层。电介质层3能够通过使用磷酸水溶液等将阳极2的表面由阳极氧化等进行氧化而形成。在电介质层3上形成有聚こ烯醇膜4。本专利技术中,聚こ烯醇膜4具有交联结构。具有交联结构的聚こ烯醇膜4的形成方法没有特别限定,例如能够通过将形成有电介质层的阳极浸溃在聚こ烯醇溶液中,使聚こ烯醇附着在电介质层上,之后将阳极浸溃在含有交联剂的溶液中,使聚こ烯醇交联,由此形成具有交联结构的聚こ烯醇膜4。聚こ烯醇溶液中的聚こ烯醇的浓度优选在0.01 I质量%的范围内,更优选在0. 02 0. 5质量%的范围内,进ー步优选在0. 05 0. 2质量%的范围内。如上所述,聚こ烯醇膜的交联结构能够通过使交联剂作用于聚こ烯醇膜而形成。聚こ烯醇膜的交联结构一般能够通过使聚こ烯醇膜的羟基与交联剂的官能团反应而形成。作为与聚こ烯醇的羟基反应的官能团可以列举醛基、羟基、羧基等。因此,作为交联剂能够列举具有至少2个醛基、羟基或羧基的化合物。可以列举戊ニ醛、丙ニ醛、丁ニ醛、己ニ醛、邻苯ニ甲醛等作为具有至少2个醛基的交联剂。可以列举硼酸、硼酸盐、こニ醇、丙ニ醇、丙三醇等作为具有至少2个羟基的交联剂。可以列举草酸、丙ニ酸、丁ニ酸、戊ニ酸、己ニ酸、苯ニ甲酸等作为具有至少2个羧基的交联剂。这些交联剂内,由于戊ニ醛能够在不对电介质层带来损伤的较低的温度进行交联反应,因此特别优选使用。作为含有交联剂的溶液中的交联剂浓度优选在0. OOlM(摩尔/升 ) 10. OM(摩尔/升)的范围内,更优选在0. IM(摩尔/升) 3. OM(摩尔/升)的范围内,进ー步优选在0.5M(摩尔/升) I. OM(摩尔/升)的范围内。由于聚こ烯醇通常能够溶解于水,因此聚こ烯醇的溶液通常能够作为水溶液进行制造。在使用戊ニ醛等水溶性的化合物作为交联剂的情况下,能够作为水溶液制备含有交联剂的溶液。优选在使聚こ烯醇附着在电介质层上后进行干燥。作为干燥温度通常优选在80°C 100°C的范围内。使聚こ烯醇附着在电介质层表面上之后,浸溃在含有交联剂的溶液中,使聚乙烯醇交联。通常,优选浸溃在含有交联剂的溶液中并使交联剂附着在聚こ烯醇的干燥膜上之后,使聚こ烯醇交联。用于交联的反应温度根据使用的交联剂适当选择。在将戊ニ醛等醛基化合物作为交联剂使用的情况下,优选反应温度在10°c 100°C的范围内,更优选在20°C 60°C的范围内。在将硼酸作为交联剂使用的情况下,优选反应温度在120°C 250°C的范围内。本专利技术中,优选聚こ烯醇膜4的厚度在例如I IOOnm的范围,更优选在2 50nm的范围内,进ー步优选在5 20nm的范围内。聚こ烯醇膜4的厚度过薄时,有时不能充分得到漏电流的降低和耐电压提高的效果。聚こ烯醇膜4的厚度过厚时,有时阳极2内部的孔会被聚こ烯醇膜堵塞,在形成聚合膜的过程中不能在阳极2内部的孔形成聚合膜。由此,有电容器的容量特性降低的情况。聚こ烯醇膜4的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.24 JP 2011-0386011.ー种固体电解电容器,其特征在干 具备阳极、形成于所述阳极上的电介质层、形成于所述电介质层上的聚こ烯醇膜和形成于所述聚こ烯醇膜上的导电性高分子层, 所述聚こ烯醇膜具有交联结构。2.如权利要求I所述的固体电解电容器,其特征在干 所述聚こ烯醇膜的所述交联结构通过具有至少2个醛基、羟基或羧基的交联剂形成。3.如权利要求2所述的固体电解电容器,其特征在干 所述交联剂为戊ニ醛。4.如权利要求I所述的固体电解电容器,其特征在干 所述聚こ烯醇膜的厚度在5 20nm的范围内。5.如权利要求I所述的固体电解电容器,其特征在干 所述聚こ烯醇膜中含有与构成所述导电性高分子层的第I导电性高分子不同的第2导电性高分子。6.如权利要求5所述的固体电解电容器,其特征在于 所述第2导电性高分子为聚吡咯。7.—种固体电解电容器的制造方法,用于制造权利要求I所述的固体电...

【专利技术属性】
技术研发人员:小松圭一西村康一立园史生
申请(专利权)人:三洋电机株式会社
类型:发明
国别省市:

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