[发明专利]固体电解电容器的制作方法及固体电解电容器

说明书

本发明涉及固体电解电容器的制作方法及固体电解电容器，特别涉及具有导电性高分子组成的固体电解质层的固体电解电容器的制作方法及固体电解电容器。

近年，随着电器的高频化，要求作为电子部件的电解电容器在高频区域具有良好的阻抗特性(以下称为ESR特性)和较大的容量。

对固体电解电容器也无例外，为了实现上述特性，要对阳极的表面状态、电介质氧化皮膜的形成方法、电解质的改造、阴极的表面状态、电容器元件的结构等进行改造和研究。

图12是普通固体电解电容器50的剖面图。固体电解电容器50具有电容器元件25，电容器元件25的阳极端子26及阴极端子27的一部分露在外表面，元件25被外装树脂29和增强树脂30覆盖。外装树脂29为一般的环氧树脂。

电容器元件25具备多孔质阳极体20，形成于阳极体20表面的电介质氧化皮膜层22，形成于电介质氧化皮膜层22上的固体电解质层23和形成于固体电解质层23上的阴极层24。

将作为阀用金属的钽金属粉末挤压成规定形状，再烧结就可获得多孔质阳极体20，阳极体20中埋设有钽线组成的阳极导线21。阳极导线21与阳极端子26相连。

另一方面，阴极层24由碳和银糊状物层叠而成，阴极层24通过导电性粘合剂28与阴极端子27相连。

以下，参考图13对固体电解电容器50的制造方法进行说明。图13是固体电解电容器50的传统制造方法的流程图。

首先，将埋设了钽线组成的阳极导线21的钽金属粉末挤压成规定的形状，烧结后制得多孔质阳极体20(成型·烧结步骤)。

然后，用磷酸对阳极体20进行阳极氧化，在阳极体20的外表面形成电介质氧化皮膜层22(化成步骤)。

接着，将阳极体20浸在吡咯单体溶液中，再将其浸在对甲苯磺酸铁和十二烷基苯磺酸铁等氧化剂溶液中，通过化学氧化聚合在电介质氧化皮膜层22上形成固体电解质层23(例如，日本专利公开公报昭60-244017号，日本专利公开公报昭63-181308号)。

此外，多孔质阳极体20如美国专利第4697001号所示，分别反复浸泡在单体溶液和氧化溶液中，在阳极体20外表面和阳极体20的细孔内部形成固体电解质层23。

固体电解质层23除了使用吡咯之外，还可使用作为杂环化合物的噻吩或呋喃等聚合而成的导电性高分子。由于上述导电性高分子的固体阻抗非常低，所以，可开发出对应于低阻抗固体电解电容器的较理想的固体电解质层，并实现实用化。

如上所述，通过化学氧化聚合，在阳极体20的电介质氧化皮膜层22上形成了聚吡咯构成的固体电解质层23(聚合步骤)。

然后，涂布碳糊和银糊状物，再干燥，形成阴极层24，制得电容器元件25(阴极形成步骤)。

接着，通过焊接使电容器元件25的阳极导线21和橡胶阳极端子26相连，再通过导电性粘合剂28使阴极层24和阴极端子27相连(组合步骤)。阳极端子26和阴极端子27的一部分分别露在外表面，电容器元件25通过环氧系外装树脂29模制成型(模制成型步骤)。通常，通过上述一系列步骤，可一次制得多个电容器50。各电容器50的阳极端子26间和阴极端子27间彼此连接。最后，将相连的多个电容器50分开，分别对它们进行检测，制得固体电解电容器50(完成步骤)。

但是，上述传统的固体电解电容器的制作方法的形成固体电解质层23的聚合步骤中存在以下问题。  

第1，由于多次化学氧化聚合可在阳极体20的外表面及细孔内部形成聚吡咯构成的固体电解质层23，所以，如图14和图15所示，会出现在阳极体20的外表面(图14)和阳极体20的细孔内部(图15)产生固体电解质残渣31的问题。

图14和图15表示经过上述聚合步骤后获得的阳极体20。在图14中虽然没有显示，但阳极体20表面形成了氧化皮膜22和固体电解质层23。多个阳极体20通过与阳极体20相连的阳极导线21与安装杆3相连。从图14可清楚看出，在具有固体电解质层23的阳极体20的外表面产生了残渣31。图15是阳极体20的部分放大图，可见在形成了固体电解质层23的阳极体20的细孔20P内部产生了残渣31。图15中虽然未显示，但在阳极体20的表面形成了电介质氧化皮膜层22。