固體電解電容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及具有導(dǎo)電性高分子固體電解質(zhì)層的固體電解電容器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子設(shè)備的高速化、高頻化，強(qiáng)烈期望低ESR且大容量的電容器。
[0003] 作為該種電容器，開發(fā)了使用導(dǎo)電性高分子作為電容器元件的固體電解質(zhì)的固體 電解電容器。
[0004] 專利文獻(xiàn)1中公開了一種制造方法，在形成導(dǎo)電性高分子固體電解質(zhì)層時(shí)，反復(fù) 進(jìn)行多次的涂布導(dǎo)電性高分子溶液并干燥的工序，形成內(nèi)層的固體電解質(zhì)層，接著涂布作 為交聯(lián)劑的混合有對(duì)甲苯橫酸和1，10-二氨基癸燒的己醇溶液并干燥，進(jìn)而使用導(dǎo)電性高 分子溶液形成外層的固體電解質(zhì)層。并且披露了通過(guò)使用該種交聯(lián)劑，外層不會(huì)局部剝落， 能夠良好地被覆電容器元件的端部，能夠降低初始的ESR。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1;日本特表2012-517113號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0009] 然而，該種W往的固體電解電容器具有在高溫高濕環(huán)境中發(fā)生ESR特性增大的問(wèn) 題。
[0010] 本發(fā)明的目的在于提供耐濕性優(yōu)異、可靠性高的固體電解電容器的制造方法。
[0011] 用于解決問(wèn)題的手段
[0012] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是一種固體電解電容器的制造方法，其是具備具有電 介質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的電容器元件的固體電解電容器的制造方法，其中，所述固體電解 質(zhì)層的形成具有依次進(jìn)行如下工序的工序：第1工序，將分散有導(dǎo)電性高分子微粒的第1導(dǎo) 電性高分子溶液進(jìn)行涂布、干燥，形成第1導(dǎo)電性高分子層；第2工序，將被覆溶液涂布于第 1導(dǎo)電性高分子層并進(jìn)行干燥，所述被覆溶液含有選自單個(gè)分子中具有駿基和哲基或者具 有兩個(gè)駿基的芳香族橫酸或其鹽中的至少一種；和第3工序，將分散有導(dǎo)電性高分子微粒 的第2導(dǎo)電性高分子溶液進(jìn)行涂布、干燥，形成第2導(dǎo)電性高分子層。
[001引發(fā)明效果
[0014] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明，耐濕性優(yōu)異且能夠提高可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式中的固體電解電容器的截面示意圖。
[0016] 圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的電容器元件的主要部分的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017](實(shí)施方式）
[001引對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的固體電解電容器進(jìn)行說(shuō)明。
[0019] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式中的固體電解電容器的截面示意圖，圖2是表示該電容 器元件的主要部分的截面示意圖。
[0020] 如圖1所示，實(shí)施方式的固體電解電容器具備：具有陽(yáng)極部13和陰極部14的電容 器元件11、接合于陽(yáng)極部13的陽(yáng)極端子31、接合于陰極部14的陰極端子32、包覆陽(yáng)極端子 31和陰極端子32的一部分和電容器元件11的封裝樹脂部19。
[0021] 電容器元件11的陰極部14中，依次設(shè)置有；形成于陽(yáng)極體12表面的電介質(zhì)層16 ; W及在電介質(zhì)層16的表面上的導(dǎo)電性高分子的固體電解質(zhì)層17;碳層18a和導(dǎo)電性糊劑 層18b的陰極層18。
[0022] 陰極部14的陽(yáng)極體12是基材表面粗趟化后的多孔質(zhì)體，是利用蝕刻處理使閥作 用金屬的侶基材的表面粗趟化后而成的。另外，陰極部14的陽(yáng)極體12也可W是使用蒸鍛 等氣相法使侶顆粒結(jié)合在侶等金屬基材的表面，從而進(jìn)行粗趟化而成的。
[0023] 電介質(zhì)層16具有WAI2O3為主要成分的侶氧化物，電介質(zhì)層16是通過(guò)化成使陽(yáng)極 體12發(fā)生陽(yáng)極氧化而形成的。
[0024] 電容器元件11的陽(yáng)極部13設(shè)置于W絕緣性的分隔部15與陰極部14區(qū)分而成的 閥作用金屬的陽(yáng)極體12的另一側(cè)。
[0025] 固體電解質(zhì)層17的導(dǎo)電性高分子可W使用n共輛系導(dǎo)電性高分子的聚化咯、聚 唾吩、聚苯胺或它們的衍生物，高傳導(dǎo)率且ESR特性優(yōu)異。優(yōu)選為聚（3,4-亞己二氧基唾 吩），耐熱性優(yōu)異。
[0026] 如圖2所示，固體電解質(zhì)層17中，在電介質(zhì)層16的表面層疊有多層的導(dǎo)電性高分 子層，具有依次層疊的第1導(dǎo)電性高分子層21和第2導(dǎo)電性高分子層23。
[0027] 第1導(dǎo)電性高分子層21和第2導(dǎo)電性高分子層23是將分散有導(dǎo)電性高分子微粒 的導(dǎo)電性高分子溶液進(jìn)行涂布、干燥而形成的。
[002引此外，被覆層22被層疊于第1導(dǎo)電性高分子層21和第2導(dǎo)電性高分子層23之間， 與第1導(dǎo)電性高分子層21和第2導(dǎo)電性高分子層23接觸。
[0029] 另外，被覆層22也可W離散地形成于第1導(dǎo)電性高分子層21的表面，此時(shí)第1導(dǎo) 電性高分子層21和第2導(dǎo)電性高分子層23之間存在直接接觸的部位。被覆層22優(yōu)選被 覆第1導(dǎo)電性高分子層21的表面的50%W上、更優(yōu)選被覆第1導(dǎo)電性高分子層21的整個(gè) 表面。
[0030] 另外，能夠?qū)盈B至少兩層的第2導(dǎo)電性高分子層23,并在該第2導(dǎo)電性高分子層 23之間層疊被覆層22。
[0031] 被覆層22含有選自單個(gè)分子中具有駿基和哲基或者具有兩個(gè)駿基的芳香族橫酸 或其鹽中的至少一種。通過(guò)含有該芳香族橫酸或其鹽，能夠在高溫高濕環(huán)境中抑制ESR特 性的劣化，耐濕性優(yōu)異且能夠提高可靠性。
[0032] 該芳香族橫酸的芳香族的骨架具有選自苯環(huán)、蒙環(huán)、慈環(huán)中的至少1種。
[0033] 被覆層22是將含有上述芳香族橫酸或其鹽的被覆溶液涂布于第1導(dǎo)電性高分子 層21并進(jìn)行干燥而形成的。
[0034] 接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的固體電解質(zhì)層的形成方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0035] 首先，將形成有電介質(zhì)層16的陽(yáng)極體12浸潰于第1導(dǎo)電性高分子溶液，對(duì)涂布 了的第1導(dǎo)電性高分子溶液進(jìn)行干燥，除去溶劑的一部分或全部而使導(dǎo)電性高分子微粒附 著。進(jìn)行一次或反復(fù)進(jìn)行多次該第1導(dǎo)電性高分子溶液的涂布、干燥，在電介質(zhì)層16表面 和陽(yáng)極體12的多孔質(zhì)體的空隙形成第1導(dǎo)電性高分子層21。
[0036] 接著，將形成有第1導(dǎo)電性高分子層21的陽(yáng)極體12浸潰于被覆溶液，對(duì)涂布了的 被覆溶液進(jìn)行干燥，除去溶劑的一部分或全部而使芳香族橫酸或芳香族橫酸鹽附著于第1 導(dǎo)電性高分子層21的表面。進(jìn)行一次或者反復(fù)進(jìn)行多次該被覆溶液的涂布、干燥，在第1 導(dǎo)電性高分子的表面形成被覆層22。
[0037] 接著，將形成有被覆層22的陽(yáng)極體12浸潰于第2導(dǎo)電性高分子溶液，對(duì)涂布了的 第2導(dǎo)電性高分子溶液進(jìn)行干燥，除去溶劑的一部分或全部而使導(dǎo)電性高分子微粒附著。 進(jìn)行一次或者反復(fù)進(jìn)行多次該第2導(dǎo)電性高分子溶液的涂布、干燥，形成第2導(dǎo)電性高分子 層23。通過(guò)形成第2導(dǎo)電性高分子層23,固體電解質(zhì)層17在陽(yáng)極體12的外表面形成期望 的厚度。
[003引另外，進(jìn)而將被覆溶液涂布在第2導(dǎo)電性高分子上并進(jìn)行干燥，形成被覆層22,接 著使用第2導(dǎo)電性高分子溶液在該被覆層22上形成第2導(dǎo)電性高分子層23,由此可W交替 層疊被覆層22和第2導(dǎo)電性高分子層23,從而形成多個(gè)被覆層22。
[0039] 對(duì)于被覆溶液的芳香族橫酸而言，作為單個(gè)分子中具有駿基和哲基的芳香族橫 酸，可W舉出例如橫基水楊酸、二橫基水楊酸。另外，作為單個(gè)分子中具有兩個(gè)駿基的芳香 族橫酸，可W舉出例如橫基鄰苯二甲酸、橫基間苯二甲酸、橫基對(duì)苯二甲酸。
[0040] 被覆溶液的芳香族橫酸或其鹽在被覆溶液中優(yōu)選含有0. 01摩爾/升~1摩爾/ 升，芳香族橫酸或其鹽的被覆性優(yōu)異。
[0041] 被覆溶液在25°C測(cè)定的pH優(yōu)選為1~14、更優(yōu)選為2~9。
[0042] 被覆溶液的芳香族橫酸鹽的陽(yáng)離子用于調(diào)整被覆溶液的pH。
[0043] 該芳香族橫酸鹽的無(wú)機(jī)物陽(yáng)離子可W舉出例如巧離子、鋼離子、鐘離子、錠離子。
[0044] 另外，芳香族橫酸鹽的有機(jī)物陽(yáng)離子是具有-NH,基、-NH基、-N基該些氨基的胺化 合物，與氨基的氮原子N鍵合的取代基為直鏈或支鏈烷基、苯環(huán)、蒙環(huán)。取代基上還可W附 加氨基，陽(yáng)離子的氨基可W為1個(gè)或兩個(gè)。通過(guò)添加該胺化合物陽(yáng)離子，由此隔著被覆層22 形成的第2導(dǎo)電性高分子層23與下層的第1導(dǎo)電性高分子層21或第2導(dǎo)電性高分子的密 合性提高，第2導(dǎo)電性高分子層23的被覆性優(yōu)異。
[0045] 上述胺化合物中，與氨基的氮原子N鍵合的取代基優(yōu)選為烷基，更優(yōu)選單個(gè)取代 基的碳原子數(shù)為1~12,具有-N&基的胺化合物可W舉出例如了胺、己胺、戊胺、庚胺、辛 胺、壬胺、癸胺、十一胺、十二胺、1,4-二氨基了燒、1,5-二氨基戊燒、1,6-二氨基己燒、1， 7-二氨基庚燒、1，8-二氨基辛燒、1，9-二氨基壬燒、1，10-二氨基癸燒、1，11-二氨基^ 燒、1,12-二氨基十二燒、苯胺、苯二胺、二氨基蒙和它們的衍生物。另外，具有-NH基的胺化 合物可W舉出例如二丙胺、二異丙胺、甲基己胺、二異了胺、己基己胺、二苯胺、N，N-二甲基 己二胺和它們的衍生物。另外，具有-N基的胺化合物可W舉出例如N，N-二甲基己胺、N， N-二甲基丙胺、N，N-二甲基了胺、N，N-二甲基戊胺、N，N-二甲基己胺、N，N-二甲基庚胺、 N，N-二甲基辛胺、N，N-二甲基壬胺、N，N-二甲基癸胺、N，N-二甲基十一胺、N，N-二甲基 十二胺、s己胺、s丙胺、s了胺、二甲基環(huán)己胺和它們的衍生物。
[0046] 溶劑可W使用水、有機(jī)溶劑或者水和有機(jī)溶劑的混合物，有機(jī)溶劑為例如甲醇、己 醇、異丙醇等一元醇；己二醇、丙二醇等二元醇；甘油等S元醇；二甲基亞諷、N，N-二甲基甲 酷胺、四氨快喃。溶劑優(yōu)選水為主要成分。
[0047] 為了使溶劑揮發(fā)，被覆溶液的干燥優(yōu)選50°C~250°C，抑制固體電解質(zhì)層17的劣 化，操作性優(yōu)異。
[0048] 第1導(dǎo)電性高分子溶液和第2導(dǎo)電性高分子溶液的導(dǎo)電性高分子溶液如下得到： 邊攬拌n共輛系導(dǎo)電性高分子的單體和成為滲雜劑的聚陰離子酸的混合溶液，邊利用氧 化劑進(jìn)行化學(xué)氧化聚合，制成分散有導(dǎo)電性高分子微粒的溶液。另外，可W調(diào)整該溶液的濃 度、粒徑、溶劑、雜質(zhì)等。
[0049] 導(dǎo)電性高分子微粒由具有陰離子基團(tuán)的聚陰離子被滲雜于n共輛系導(dǎo)電性高分 子并與之結(jié)合后的顆粒、或者該顆粒的凝聚體構(gòu)成。
[0050] 導(dǎo)電性高分子微粒的粒徑優(yōu)選為5nmW上且500nmW下。