[发明专利]固体电解电容器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于各种电子设备的固体电解电容器及其制造方法。

背景技术

近年来，固体电解电容器多用于电源电路、个人电脑等的CPU的周围，且要求降低等效串联电阻(ESR)以对应小型化及高频化。该固体电解电容器的一个电特性是耐电压特性。该耐电压特性依赖于固体电解电容器的电介质被膜的厚度。例如，在通过阳极氧化而形成电介质被膜的铝固体电解电容器的情况下，电介质被膜的厚度与阳极氧化的电压成比例地变厚。因此，存在如果电介质被膜变厚则耐电压也变高的倾向。

这样的现有的固体电解电容器具有由以下元件构成的基本构造，所述元件为，由具有多孔层的阀金属形成的阳极、在该阀金属的多孔层的表面上形成的电介质被膜以及在该电介质被膜上形成的导电性聚合物的固体电解质层。现有的固体电解电容器中，例如，如日本专利公开公报2003-158043号所公开的那样，将用作固体电解质层的导电性聚合物以单层使用。

在现有的固体电解电容器的电介质被膜产生缺陷的情况下，在该缺陷部泄漏电流导致发热。一般而言，导电性聚合物因泄漏电流所产生的发热而绝缘化，但是由于所形成的绝缘物的耐电压较低，所以有时会导致电性短路。特别是在要求高额定电压的电子电路中，短路成为严重的问题。

发明内容

本发明的固体电解电容器具有第一导电性聚合物层与第二导电性聚合物层叠层而成的构造的固体电介质层，所述第一导电性聚合物层由聚苯胺或其衍生物形成，所述第二导电性聚合物层是与离子性聚合物复合体化而成的。

通过实现具有优异的自我修复性的固体电解质层，可以提供耐电压特性优异的固体电解电容器。

附图说明

图1是本发明的实施方式的固体电解电容器的剖面示意图。

图2是显示本发明的固体电解电容器的导电性聚合物膜的电压-电流特性的特性图。

图3是说明本发明的固体电解电容器的制造步骤的流程图。

符号的说明

1  阀金属

2  电介质被膜

3  绝缘部

4  第一导电性聚合物层

5  第二导电性聚合物层

6  碳电极层

7  银电极层

8  阳极

9  阴极

10 外壳

15 电容器元件

20 固体电解电容器

具体实施方式

(实施方式)

以下，参照附图来说明本发明实施方式的固体电解电容器及其制造方法。

本实施形态中，电容器元件15包含阀金属1、电介质被膜2、绝缘部3、第一导电性聚合物4、第二导电性聚合物层5、碳层6、银电极层7、阳极8以及阴极9。本实施方式的固体电解电容器20，在电容器元件15上设置有外壳10。以下，详细说明每个构成要素。

图1是说明本发明的实施方式的固体电解电容器20的剖面示意图，图2是表示导电性聚合物膜的电压-电流特性的特性图。

固体电解电容器20具有钽、铌、铝等阀金属1。通常，为了设计很大的每单位体积的静电电容，通过蚀刻或粉末烧结来在阀金属1的表面上设置多孔层，从而具有表面积增大了的构造。并且，在阀金属的多孔层的表面上，形成由氧化被膜形成的电介质被膜2。

另外，绝缘部3通过使用环氧树脂、硅树脂或聚酰亚胺树脂等来形成。该绝缘部3具有将阳极与阴极电性分离从而防止电极间短路的作用。

进而，构成形成在电介质被膜2上的第一导电性聚合物层4的材料，优选为聚苯胺或其衍生物。该聚苯胺是将苯胺聚合而成的。其具有如下特征：与聚吡咯、聚噻吩相比较，导电性差，但是通过选择掺杂剂的种类，可以在溶剂中溶解。另外，所谓本实施方式的聚苯胺的衍生物，是指由式1所示的化学式表示的化合物，该式1中R或X被取代为氢以外的元素。

式1

X＝SO₃H或H

R＝H、烷基、烷氧基、酰胺基、芳基或卤素

例如，当式1中X＝SO₃H，并且分子内具有磺酸基时，成为水溶性的聚苯胺磺酸。如此，通过使其具有水溶性，可以容易地在电介质被膜2上形成膜。这里，通过将在阀金属1的多孔层的表面上形成了电介质被膜2和绝缘部3的电容器元件半成品，浸渍在聚苯胺磺酸的水溶液中，然后使之干燥，来形成由聚苯胺磺酸构成的第一导电性聚合物层4。如以上所说明的那样，使用聚苯胺或聚苯胺衍生物的水溶液，将电容器元件半成品浸渍在该水溶液中之后，仅通过干燥，就可以容易地形成第一导电性聚合物层4。并且，可知第一导电性聚合物层4可以发挥优异的被覆性能。