專利名稱::固體電解電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種固體電解電容器,其中,具備電容器元件,該電容器元件依次層疊有陽極體、形成于所述陽極體的表面的電介體被膜、形成于所述電介體被膜上的導(dǎo)電性高分子層、和在所述導(dǎo)電性高分子層上形成且含有導(dǎo)電性基質(zhì)及碳納米管的混合層。在本發(fā)明的固體電解電容器中,優(yōu)選混合層所述導(dǎo)電性基質(zhì)的粒子附著于所述碳納米管而形成的。在本發(fā)明的固體電解電容器中,優(yōu)選混合層所述碳納米管分散在所述導(dǎo)電性基質(zhì)中而形成的。在本發(fā)明的固體電解電容器中,優(yōu)選混合層的厚度為導(dǎo)電性高分子層的厚度以下。在本發(fā)明的固體電解電容器中,優(yōu)選混合層的厚度為1lOym,導(dǎo)電性高分子層的厚度為15120iim。在本發(fā)明的固體電解電容器中,可在混合層上進(jìn)一步形成有碳層。如果利用本發(fā)明,則可提供低ESR、低LC且具備高耐熱性的固體電解電容器。圖1是本實(shí)施方式中的燒結(jié)型固體電解電容器的模式截面圖。具體實(shí)施例方式以下基于本發(fā)明的實(shí)施方式。其中,在以下的附圖中,在同一或相當(dāng)?shù)牟糠旨由贤粎⒄辗?,不重?fù)對其說明。另外,附圖中的長度、大小、寬度等寸法關(guān)系為了附圖的明了化和簡化而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變更,不表示實(shí)際的寸法?!垂腆w電解電容器的構(gòu)造>參照圖l,對本實(shí)施方式中的固體電解電容器的構(gòu)造的一例進(jìn)行說明。其中,圖1是本實(shí)施方式中的燒結(jié)型固體電解電容器的模式截面圖。其中,本發(fā)明中的固體電解電容器不限定于燒結(jié)型,可應(yīng)用于公知的形狀。該固體電解電容器在內(nèi)部具備立方體形狀的陽極體1,以包圍該陽極體1的方式在陽極體1的表面形成包括氧化被膜的電介體被膜2。接著,在電介體被膜2上形成有導(dǎo)電性高分子層3,在其上形成有混合層4。接著,在混合層4上形成銀糊狀物層5。在陽極體l上設(shè)置向外部突出的圓筒狀的鉭絲(wire)la。在該固體電解電容器中,絲la構(gòu)成陽極部,銀糊狀物層5構(gòu)成陰極部。在本說明書中,在以下的說明中,也將絲la稱為陽極部la。平板狀的陽極端子20利用電阻焊接與陽極部la電接合。另外,平板狀的陰極端子30使用銀膠粘材料等導(dǎo)電性膠粘劑40與陰極部5電接合。接著,利用覆蓋樹脂50保護(hù)固體電解電容器整體?;旌蠈?含有導(dǎo)電性基質(zhì)及碳納米管。導(dǎo)電性基質(zhì)例如可利用聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等導(dǎo)電性聚合物。碳納米管可使用通用的碳納米管。另外,作為本發(fā)明的一個實(shí)施方式,混合層4優(yōu)選導(dǎo)電性基質(zhì)的粒子附著在碳納米管而成。這種情況下,在混合層4中,導(dǎo)電性基質(zhì)發(fā)揮作為碳納米管之間的粘接劑的作用。另外,作為本發(fā)明的另一個實(shí)施方式,混合層4優(yōu)選碳納米管分散在導(dǎo)電性基質(zhì)中而成。這種情況下,在混合層4中,導(dǎo)電性基質(zhì)發(fā)揮作為碳納米管的分散劑的作用。優(yōu)選混合層4的厚度在導(dǎo)電性高分子層3的厚度以下。在混合層4的厚度超過導(dǎo)電性高分子層3的厚度的情況下,可能會發(fā)生生產(chǎn)率的惡化或剝離等引起的電容器特性的劣化等不良情形。進(jìn)而,特別優(yōu)選混合層4的厚度為110iim、導(dǎo)電性高分子層3的厚度為15120iim。如果混合層4的厚度不到1ym,則電容器特性不均,如果混合層4的厚度超過10ym,則混合層4自身的電阻增加。因此,在混合層4的厚度在上述范圍以外的情況下,難以發(fā)揮ESR減低的效果。另外,如果導(dǎo)電性高分子層3的厚度不到15ym,則難以發(fā)揮電介體被膜2的修復(fù)效果,LC可能會惡化,如果導(dǎo)電性高分子層3的厚度超過120iim,則導(dǎo)電性高分子層3自身的電阻增加。因此,在導(dǎo)電性高分子層3的厚度在上述范圍以外的情況下,難以發(fā)揮ESR減低的效果。另外,在本實(shí)施方式中,也可在混合層4上進(jìn)一步形成有碳層。具體而言,可舉出在混合層4與銀糊狀物5之間形成有碳層的方式。通過除了混合層4以外還進(jìn)一步具備碳層,可在制作固體電解電容器時不改變銀糊狀物層5在固體電解電容器中的相性(附著力等)。在本發(fā)明中,還可使固體電解電容器的ESR低于以往。尤其固體電解電容器的大小越小,則ESR的降低效果越變大。另外,陽極體1優(yōu)選具有閥作用的金屬,可舉出鋁、鉭、鈮、鈦等。其中,電介體被膜2利用在陽極體1的表面上形成的氧化被膜。另外,優(yōu)選導(dǎo)電性高分子層3具有例如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯的任意一種,特別優(yōu)選使用聚吡咯?!垂腆w電解電容器的制造方法>參照圖l,說明本實(shí)施方式中的固體電解電容器的制造方法的概略。在閥作用金屬粉末的成形體中植立(植立)陽極部la,進(jìn)行真空燒結(jié),形成植立有陽極部la的陽極體1。接著,通過對陽極體1進(jìn)行化學(xué)處理或電化學(xué)處理等來形成包括氧化被膜的電介體被膜2。接著,利用周知的化學(xué)氧化聚合法或電解氧化聚合法,在電介體被膜2上形成導(dǎo)電性高分子層3。接著,在成為導(dǎo)電性基質(zhì)的聚合物溶液或聚合物分散液中添加碳納米管并使其分散而成的混合液中,浸漬在電介體被膜2上形成有導(dǎo)電性高分子層3的陽極體l,在提升后使其干燥,在導(dǎo)電性高分子層3上形成混合層4。另外,在混合液中,此外還根據(jù)需要添加使用表面活性劑、增塑劑、分散劑、涂面調(diào)節(jié)劑、流動性調(diào)節(jié)劑、紫外線吸收劑、抗氧劑、貯存穩(wěn)定劑、膠粘助劑、增稠劑、膠體二氧化硅等公知的各種物質(zhì)。之后,按照周知的方法,形成銀糊狀物層5,利用電阻焊接在陽極部la上接續(xù)陽極端子20,制造固體電解電容器。利用周知的方法,使平板狀的陽極端子20與陽極部la電接合,使用銀膠粘材料等導(dǎo)電性膠粘劑40,使平板狀的陰極端子30與銀糊狀物層5電接合。實(shí)施例以下舉出實(shí)施例,更詳細(xì)地說明本發(fā)明,但本發(fā)明不限定于這些?!磳?shí)施例1>基于圖l進(jìn)行說明。在鉭粉末的成形體中植立鉭制陽極部la,進(jìn)行真空燒結(jié),形成植立有陽極部la的陽極體1。接著,利用周知的方法,進(jìn)行化學(xué)法表面處理等,準(zhǔn)備作為在表面上具有電介體被膜2的陽極的陽極體1。接著,準(zhǔn)備含有作為導(dǎo)電性高分子層3的原料的吡咯和慘雜劑(dopant)等的聚合液,利用使用該聚合液的電解氧化聚合法,在電介體被膜2上形成厚40m的導(dǎo)電性高分子層3。接著,在成為導(dǎo)電性基質(zhì)的聚苯胺系的溶液中添加碳納米管并使其分散而成的混合液中,浸漬在電介體被膜2上形成有導(dǎo)電性高分子層3的陽極體1。然后,從混合液中提升陽極體l,在IO(TC下使其干燥10分鐘。進(jìn)而,再次進(jìn)行同樣的浸漬、提升、干燥,形成厚3ym的混合層4。之后,按照周知的方法,形成銀糊狀物層5,利用電阻焊接在陽極部la上接續(xù)陽極端子20,制造固體電解電容器。利用周知的方法,使平板狀的陽極端子20與陽極部la電接合,使用銀膠粘材料等導(dǎo)電性膠粘劑40,使平板狀的陰極端子30與銀糊狀物層5電接合。〈實(shí)施例2>在形成混合層4之后,進(jìn)一步形成厚3iim的碳層,除此以外,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行,制造固體電解電容器?!幢容^例1>不形成混合層4而形成厚3iim的碳層,除此以外,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行,制造固體電解電容器?!葱阅茉u價>[OOM](1)初期值分別制作實(shí)施例1、實(shí)施例2及比較例1中的固體電解電容器各165個,測定作為初期特性的各電容器的ESR及LC,得出平均值,將其對比示于表l。其中,ESR是頻率100kHz下的數(shù)據(jù)(data)。(2)可靠性關(guān)于實(shí)施例1和比較例l,對測定初期特性后的固體電解電容器,反復(fù)進(jìn)行12次作為可靠性試驗(yàn)的回流焊(reflow)試驗(yàn),然后測定ESR。將各固體電解電容器中的回流焊試驗(yàn)后的ESR的相對初期值的增加率作為可靠性進(jìn)行評價?;亓骱冈囼?yàn)的條件為以最高溫度26(TC、217t:以上保持固體電解電容器90秒。其中,在固體電解電容器中,回流焊試驗(yàn)后的ESR增加率越小,即,耐熱性越高,則評價可靠性越高。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表1可知,相對比較例1的固體電解電容器,實(shí)施例1、2的固體電解電容器的ESR低,漏電流沒有改變。另外,在實(shí)施例1中,回流焊試驗(yàn)后的ESR增加率與比較例l相比受到抑制,所以顯示可靠性高。此次公開的實(shí)施方式及實(shí)施例均為例示,沒有限制作用。本發(fā)明的范圍不是上述的說明而利用權(quán)利要求范圍示出,在與權(quán)利要求范圍均等的意義及范圍內(nèi)的所有變更均被包括在內(nèi)。權(quán)利要求一種固體電解電容器,其特征在于,具備電容器元件,該電容器元件依次層疊有陽極體、形成于所述陽極體的表面的電介體被膜、形成于所述電介體被膜上的導(dǎo)電性高分子層、和在所述導(dǎo)電性高分子層上形成且含有導(dǎo)電性基質(zhì)及碳納米管的混合層。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固體電解電容器,其中,所述混合層是所述導(dǎo)電性基質(zhì)的粒子附著于所述碳納米管而形成的。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固體電解電容器,其中,所述混合層是所述碳納米管分散在所述導(dǎo)電性基質(zhì)中而形成的。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固體電解電容器,其中,所述混合層的厚度為所述導(dǎo)電性高分子層的厚度以下。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固體電解電容器,其中,所述混合層的厚度為110ym,所述導(dǎo)電性高分子層的厚度為15120iim。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固體電解電容器,其中,在所述混合層上進(jìn)一步形成有碳層。全文摘要本發(fā)明提供一種固體電解電容器,其中,具備電容器元件,該電容器元件依次層疊有陽極體、形成于所述陽極體的表面的電介體被膜、形成于所述電介體被膜上的導(dǎo)電性高分子層、和在所述導(dǎo)電性高分子層上形成且含有導(dǎo)電性基質(zhì)及碳納米管的混合層。文檔編號H01G9/14GK101763946SQ20091026197公開日2010年6月30日申請日期2009年12月23日優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日發(fā)明者后藤公平,宮地祐治,森田晃一,高松武史申請人:三洋電機(jī)株式會社