[发明专利]钨电容器用阳极体

说明书

技术领域

本发明涉及包含钨烧结体的电容器阳极体。更详细而言，涉及相对于直流(DC)电压的电容量变化(偏电压依赖性)降低了的钨电容器的阳极体、和使用了该阳极体的固体电解电容器。

背景技术

随着便携式电话、个人电脑等电子设备的形状的小型化、高速化、轻量化，这些电子设备所使用的电容器被要求更小型且轻、更大的电容量、更低的ESR。

固体电解电容器，例如将铝箔或由钽、铌、钨等阀作用金属粉的烧结体构成的导电体(阳极体)作为一方电极，由该一方电极、电介质层和另一方电极(半导体层)来构建，所述电介质层是将该一方电极的表层在磷酸等的电解质水溶液中电解氧化而在表面形成的金属氧化物的电介质层，所述另一方电极由半导体层构成，所述半导体层是在该电介质层上通过电解聚合等而形成的。

在上述阀作用金属之中，以钨粉的烧结体为阳极体的电解电容器，与以铝箔为阳极体的电解电容器、以及以钽粉、铌粉的烧结体为阳极体的电解电容器相比，相对于DC电压的电容量变化(偏电压依赖性)极大，具有难以用于要求电容器电容量的变动小的精密设备用的电路中的问题。

发明内容

本发明的课题是提供将上述钨粉的烧结体作为阳极体的电解电容器的相对于DC电压的电容量变化(偏电压依赖性)降低了的钨电容器的阳极体、以及使用了该阳极体的电解电容器。

本发明人鉴于上述课题锐意研究的结果发现，通过使用氧化剂水溶液对钨粉的烧结体进行化学转化处理而形成的由三氧化钨(WO₃)构成的电介质被膜中所含的水合化合物与钨电容器的偏电压依赖性大有关联，并确认到，通过将在该水合化合物中以水合物的形式含有的水在比较缓和的温度条件下加热除去，可大幅度改善钨电容器的偏电压依赖性，从而完成了本发明。

即，本发明涉及以下的钨电容器的阳极体和电解电容器、以及电容器阳极体的制造方法。

[1]一种电容器阳极体，其特征在于，是在表面形成有由三氧化钨化合物构成的电介质层的电容器阳极体，所述三氧化钨化合物中的水合水的比例是相对于10个三氧化钨化合物分子为1个分子以下。

[2]一种电容器阳极体，其特征在于，是在表面形成有由三氧化钨化合物构成的电介质层的电容器阳极体，将所述阳极体在差示热质量分析中、在高于100℃且为600℃以下的温度范围中的质量减少的总量作为与水分子的脱离量相当的量时，所述水分子的比例是相对于所述电介质层中的10个三氧化钨化合物分子为1个分子以下。

[3]一种电解电容器，具有前项[1]或[2]所述的电容器阳极体。

[4]一种电容器阳极体的制造方法，其特征在于，是将钨粉烧结而形成烧结体，将所得到的烧结体在电解质水溶液中电解氧化，从而在表面形成由三氧化钨化合物构成的电介质层的电容器阳极体的制造方法，在所述电介质层形成后进行加热处理，直到所述三氧化钨化合物中的水合水的比例变成相对于10个三氧化钨化合物分子为1个分子以下为止。

[5]根据前项[4]所述的制造方法，在大气气氛中、190～300℃的温度下进行所述加热处理。

本发明提供一种电容器的阳极体，其是通过对钨烧结体进行化学转化而形成有由三氧化钨化合物构成的电介质层的电容器的阳极体，三氧化钨化合物中的水合水的比例是相对于10个三氧化钨化合物分子为1个分子以下。

使用了本发明的阳极体的电容器，相对于DC电压的电容器电容量的变动(偏电压依赖性)低，能够很好地用于精密设备用的电路中。

附图说明

图1是表示通过差示热质量分析(TG-DTA)得到的、对钨粉的烧结体进行化学转化处理而得到的具有电介质被膜的比较例4的阳极体(未热处理)的直到600℃为止的质量减少率、和实施例5的阳极体(在300℃下热处理4小时)的直到300℃为止的质量减少率的曲线图。

具体实施方式

在本发明中，作为钨烧结体的原料的钨粉(未加工的钨粉。以下有时称为“一次粉”)，市售有平均粒径的下限直到约0.5μm的钨粉。钨粉的粒径越小，能够制作细孔越小的烧结体(阳极体)。粒径比市售品更小的钨粉，例如可以通过将三氧化钨粉在氢气气氛下粉碎、或将钨酸、卤化钨使用氢气、钠等还原剂适当选择条件进行还原而得到。

另外，也可以由含有钨的矿物直接或通过选择经过多个工序的还原条件而得到。

在本发明中，成为原料的钨粉可以是进行了造粒的钨粉(以下有时将进行了造粒的钨粉简称为“造粒粉”)。造粒粉由于流动性良好、容易进行成型等操作因而优选。