[发明专利]固体电解电容器

说明书

本发明提供一种固体电解电容器，具有包含固体电解质层及液体的电解质层，且所述固体电解电容器中，抑制脱掺杂反应，特别是在热应力负荷后ESR也难以急剧上升。固体电解电容器在使阳极箔与阴极箔相向而成的电容器元件内形成电解质层。所述电解质层包括固体电解质层及液体。固体电解质层含有包含掺杂剂及共轭系高分子的导电性高分子。液体填充于形成有固体电解质层的电容器元件内的空隙部。电解质层中，阳离子成分相对于能够有助于掺杂剂的掺杂反应的官能基1mol的摩尔比为6以下。

技术领域

本发明涉及一种固体电解电容器。

背景技术

利用如钽或铝等那样的阀作用金属的电解电容器可通过将作为阳极电极的阀作用金属制成烧结体或者蚀刻箔等形状使电介质扩大化，而实现小型且获得大电容。特别是利用固体电解质来覆盖电介质氧化皮膜的固体电解电容器为小型、电容大、等效串联电阻低，对于电子设备的小型化、高功能化、低成本化而言不可或缺。

作为固体电解质，已知有二氧化锰或7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(tetracyanoquinodimethane，TCNQ)络合物。近年来，由与电介质氧化皮膜的密接性优异的聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)，PEDOT)等、具有π共轭双键的单体衍生的导电性高分子作为固体电解质迅速普及。导电性高分子中，在化学氧化聚合或电解氧化聚合时，将有机磺酸等聚阴离子用作掺杂剂，表现出高导电性。

但是，与使电容器元件含浸电解液、不具有固体电解质层的液体型的电解电容器相比，固体电解电容器对电介质氧化皮膜的缺陷部的修复作用不足，有泄漏电流增大之虞。因此，所谓的混合型(hybrid type)的固体电解电容器受到瞩目，其在使阳极箔与阴极箔相向的电容器元件中形成固体电解质层，并且在电容器元件的空隙含浸电解液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2006-114540号

发明内容

发明所要解决的问题

并用固体电解质及电解液的固体电解电容器中，因掺杂剂的脱掺杂反应而导电性恶化，固体电解电容器的等效串联电阻(equivalent series resistance，ESR)上升。针对伴随所述脱掺杂反应的ESR上升，在专利文献1中有报告称：通过使电解液中的作为溶质成分的酸成分与碱成分的摩尔比为酸过剩，而可抑制脱掺杂反应。据所述报告而推测，由于作为酸成分的掺杂剂与电解液中的酸成分保持平衡状态，因此脱掺杂反应得到抑制。

然而，固体电解电容器在高温环境下(例如115℃以上)的使用、或将固体电解电容器安装至基板等时的回流焊接步骤等有时会对固体电解电容器施加热应力。即便电解液中的溶质成分为酸过剩，所述热应力也会促进脱掺杂反应。因此，固体电解电容器的ESR在热应力负荷后会急剧上升。

本发明是为解决所述课题而提出，其目的在于提供一种固体电解电容器，具有固体电解质及液体作为电解质，且所述固体电解电容器中，在热应力负荷后ESR也难以急剧上升。

解决问题的技术手段

作为固体电解电容器，本发明者等人分别制作将阳离子成分的量固定而使阴离子成分的量变化的固体电解电容器、以及使阳离子成分的量变化而将阴离子成分的量固定的固体电解电容器，且为了将热应力负荷于这些固体电解电容器而进行回流步骤，并测定其热应力负荷前后的ESR。再者，图1的最左侧的结果(图1中记载为“仅阳离子”)是不添加作为阴离子成分的壬二酸而仅添加作为阳离子成分的三乙胺的结果。所述结果如图1所示，固定了阳离子成分的量的各固体电解电容器其热应力负荷前后的ESR变化可见大致同样的倾向，与此相对，固定了阴离子成分的量的固体电解电容器可见在热应力负荷前后ESR变化大者或ESR变化小者。根据所述结果，本发明者等人获得如下见解：与pH的影响或酸碱比的影响相比，在热应力负荷前后产生的ESR的变化反而是由电解质层中含有的阳离子成分的量决定。