[发明专利]固体电解电容器

说明书

技术领域

本发明涉及具备被卷绕的电容器元件的固体电解电容器。

背景技术

公知一种将钽(Ta)、铌(Nb)、铝(Al)等具有可阀作用的金属用作电极的电容器。电解电容器和其他的电容器相比，因为既是小型又是大容量所以被广泛地应用。在电解电容器中，特别是以聚吡咯系、聚噻吩系、聚呋喃系、聚苯胺系等的导电性高分子或者TCNQ(7、7、8、8-テトラシアノキノジメタン)配位化合物等用作其电解质的卷绕式固体电容器。

为了寻求达到不对固体电解电容器进行大型化而进一步大容量化的目的，提出一种通过在阴极的表面形成由氮化钛等金属氮化物构成的被膜、从而提高静电电容的方法。

在此，对以往的卷绕式固体电解电容器中的被卷绕的电容器元件进行说明。图5是示意性地表示以往的卷绕式铝固体电解电容器中的被卷绕的电容器元件的结构的一例的立体图。另外，在图5中，为了明示被卷绕的电容器元件的内部层叠结构，示出解开了终端部的卷绕的状态。

电容器元件1包括：进行了蚀刻处理(电解研磨处理)和合成处理并作为阳极2的铝箔；进行了蚀刻处理并作为阴极3的铝箔；作为硬质被膜8的TiN蒸镀膜；防止铝箔2和铝箔3接触的分隔纸4a、4b；形成在铝箔2和分隔纸4b之间以及TiN蒸镀膜和分隔纸4a之间并作为固体电解质层的聚噻吩系导电性高分子层(未图示)。电容器元件1还包括：保持卷绕状态的嵌入纸带5；分别连接阳极2和阳极3的阳极用引线接头端子6a和阴极用引线接头端子6b；分别连接阳极用引线标记端子6a和阴极用引线接头端子6b的阳极用引线7a和阴极用引线7b。

电容器元件1是经过以下过程来制造的。在铝箔上进行蚀刻处理(电解研磨处理)和合成处理后制造阳极2。制造了阳极2后，在阳极2上设置阳极用引线接头6a。还有，在铝箔上进行蚀刻处理后制造阴极3。制造了阴极3后，作为硬质被膜8，在阴极3的表面上形成TiN蒸镀膜。然后，在阴极3上设置阴极用引线接头6b。依次层叠分隔纸4a、阴极2、分隔纸4b以及形成了硬质被膜8的阴极3后，将该层叠体卷绕成圆柱状，并用嵌入纸带5进行固定。接着，在含有40质量％～60质量％的对甲苯磺酸亚铁的乙醇溶液(氧化剂溶液)中混入了3、4-亚乙基二氧噻吩的调制液中浸渍被卷绕的层叠体。接着，加热被卷绕的层叠体使3、4-亚乙基二氧噻吩热聚合。由此，在铝箔2和分隔纸4b之间以及硬质被膜8和分隔纸4b之间形成聚噻吩系导电性高分子层(固体电解质层)。最后，将阳极用引线7a连接到阳极用引线接头6a，将阴极用引线7a连接到阳极用引线接头6b。

在上述的电容器元件1中，有以下问题。在形成电容器元件1时的层叠体的卷绕过程中，因为在作为硬质被膜8而形成了氮化钛蒸镀膜的阴极3上施加拉力或扭力等应力，故氮化钛蒸镀膜发生裂纹，结果增加了电容器元件1的漏电流。另外，在形成作为固体电解质层的聚噻吩系导电性高分子层时的层叠体浸渍在调制液的过程中，氮化钛蒸镀膜被调制液浸蚀，结果增加了电容器元件1的漏电流。

作为解决上述问题的方法，提出以下方法：取代由TiN蒸镀膜等单金属化合物构成的硬质被膜，在阴极的表面上形成由氮化铝钛(TiAlN)等复合金属化合物构成的硬质被膜，以抑制硬质被膜的浸蚀或裂纹所引起的电容器元件的漏电流增加(参见下述专利文献1)。

专利文献1：日本特开2004-221512号公报

在阴极的表面上形成由氮化铝钛(TiAlN)等复合金属化合物构成的硬质被膜时，由复合金属化合物构成的硬质被膜的硬度比由单金属化合物构成的硬质被膜的硬度大。因此，不易发生硬质被膜的裂纹和硬质被膜的浸蚀。由此，可以抑制电容器元件的漏电流的增加。

可是，如果硬质被膜的硬度变大，则和构成阴极的铝箔的硬度差比以往的硬度差还大。由此，阴极和硬质被膜的密接性降低，因为形成电容器之际卷绕时施加的应力，硬质被膜容易从阴极剥离。其结果是，电容器的漏电流增加。

发明内容

本发明正是为了解决上述课题而提出的，其目的在于：在作为形成于并与固体电解质层接触的硬质被膜而设置由复合金属化合物构成的硬质被膜的固体电容器中，抑制硬质被膜的剥离，并抑制伴随着剥离的漏电流的增加。