[发明专利]固体电解电容器及其制造方法

说明书

本申请是申请号为03807349.8、申请日为2003年3月28日、发明名称为“固体电解电容器及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及固体电解电容器及其制造方法，特别涉及一种致力于减少ESR、提高静电电容以及提高耐电压的固体电解电容器及其制造方法。此外，还涉及一种致力于提高耐电压、抑制反流(reflow)后的LC变化的固体电解电容器及其制造方法。

技术背景

对于使用钽或铝等这种具有阀作用的金属的电解电容器，使作为阳极侧对向电极的阀作用金属成为烧结体或蚀刻箔等的形状，将电介质扩面化，由此可以实现小型而大电容的电容器，因此通常被广泛地使用。特别是使用固体电解质用作电解质的固体电解电容器，除了小型、大电容、低等值串联电阻等方面以外，还具有容易芯片化、适于表面安装等特性，因此其成为实现电子器械的小型化、高功能化、低成本化所不可缺少的元素。

关于这种固体电解电容器，作为小型、大电容的用途，一般具有下述的结构：在由铝等阀作用金属形成的阳极箔和阴极箔之间插入隔离板，然后将其环绕起来形成电容器元件，将驱动用电解液浸渍到该电容器元件中，将电容器元件容纳在铝等的金属制壳体或合成树脂制壳体中，进行密封。另外，作为阳极材料，以铝为代表，还可以使用钽、铌、钛等，阴极材料使用和阳极材料相同的金属。

此外，作为用于固体电解电容器的固体电解质，已知的有二氧化锰和7，7，8，8-四氰基醌二甲烷(TCNQ)络合物，近年来，还出现了着眼于反应速度缓慢、并且与阳极电极的氧化膜层的密合性优良的聚亚乙基二氧噻吩(以下记作PEDT)等导电性聚合物的技术(特开平2-15611号公报)。

在环绕型电容器元件中形成由PEDT等导电性聚合物组成的固体电解质的这种类型的固体电解电容器是如图5所示进行制造的。首先，由铝等阀作用金属形成的阳极箔的表面通过在氯化物水溶液中的电化学蚀刻处理而使其表面粗糙化，形成多个蚀刻坑后，在硼酸铵等的水溶液中加以电压形成作为电介质的氧化膜层(化成)。和阳极箔同样地，阴极膜也是由铝等阀作用金属形成的，但是仅对其表面进行蚀刻处理。

如此，在表面形成了氧化膜层的阳极箔和仅形成蚀刻坑的阴极箔之间，插入隔离板环绕起来形成电容器元件。接着，将3，4-亚乙基二氧噻吩(以下记作EDT)等聚合性单体和氧化剂溶液分别喷出至实施了修复化成的电容器元件上，或者将其浸渍在这两者的混合液中，促进电容器元件内的聚合反应，生成由PEDT等导电性聚合物形成的固体电解质层。然后，将该电容器元件收容在有底筒状的外壳筐体中，制成固体电解电容器。

发明内容

另外，近年来，上述这种固体电解电容器还被用于车载的用途。通常车载用电路的驱动电压为12V，因此对于固体电解电容器需要有25V的高耐电压。然而，当通过上述这种现有的制造方法制造这种高耐电压的产品时，具有在蚀刻工序中发生短路的几率较高，产率较低的缺点。

此外，近年来，由于环境问题而使用高熔点的无铅软钎焊，因而软钎焊反流温度从200～220℃进一步高温化达到230～270℃。然而，若在这种高温下引起软钎焊反流，则具有耐电压降低的缺点，因此，希望开发出一种即使在高温软针焊反流时，耐电压特性也不会变差的固体电解电容器。

另外，这种问题并不限于将EDT用作聚合性单体的情况，当使用其它的噻吩衍生物、吡咯、苯胺等时也同样会发生。

本发明的第1目的是提供一种可以减低ESR和提高静电电容的固体电解电容器及其制造方法。

本发明的第2目的是提供一种可以减低ESR、提高静电电容和提高耐电压的固体电解电容器及其制造方法。

本发明的第3目的是提供一种可以防止由于无铅反流引起的耐电压特性的劣化，能够提高制造高耐电压产品时的产率的固体电解电容器及其制造方法。

本发明的第4目的是提供一种可以实现提高耐电压、抑制反流后的LC变化的固体电解电容器及其制造方法。

本发明针对使用含有具有乙烯基的化合物的隔离板的固体电解电容器，通过适宜地调整隔离板中所含的含乙烯基化合物的含量，可以减低ESR和提高静电电容。

另外，对于使用含有具有乙烯基的化合物的隔离板的固体电解电容器，通过在含浸聚合性单体合氧化剂之前，使电容器元件内含有规定量的偶联剂或者表面活性剂，可以降低ESR、提高静电电容和耐电压。