[发明专利]包含阻挡层的固体电解电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含阳极和覆盖该阳极的固体电解质的电解电容器.该电容器还可包括覆盖在该固体电解质上并且可以帮助防止该电容器免受工作环境影响的阻挡层。更具体地，该阻挡层可以包括与底层具有优异粘附力并提高对湿气的阻隔性质的三维交联网络。

背景技术

由于电解电容器(例如，钽电容器)的容积效率、可靠性和工艺相容性而使得它们越来越多的用于电路设计。例如，已经开发出的一种电容器是包括阳极(例如，钽)、在阳极上形成的电介质氧化膜(例如，五氧化二钽，Ta₂O₅)、固体电解质层以及阴极的固体电解电容器。例如在Sakata等人的US5,457,862、Sakata等人的US5,473,503、Sakata等人的US5,729,428以及kudoh等人的US5,812,367美国专利中所公开的那样，该固体电解质层可由导电聚合物形成。过去，由此产生的电解电容器有时覆有环氧树脂层。但是，该覆层电解电容器仍然遭受较大湿度和/或高温环境的损害。例如，上述环氧树脂层在所述环境中可能变稀薄乃至降解。因此，无覆层的电解电容器或那些覆有环氧树脂层的电解电容器在一定情况下可能不能提供期望的性能。

因而，当前需要能改善电解电容器在湿度大和/或高温环境中的性能的防护层。

发明内容

根据本发明的一个具体实施方式，公开了一种包含阳极、覆盖该阳极的介电层、覆盖该介电层的固体电解质层以及覆盖该固体电解质层的阻挡层的固体电解电容器。该阻挡层包含由阻透聚合物形成的三维交联网络。

根据本发明的另一具体实施方式，公开了一种包含阳极、覆盖该阳极的介电层、覆盖该介电层的固体电解质层以及覆盖该固体电解质层的阻挡层的固体电解电容器。该电容器在温度85℃和相对湿度85％的条件下老化1000小时之后还显示出在工作频率100kHz时大约1000毫欧或更少的等效串联电阻。

本发明的其它特征和形式将在以下详细阐述。

具体实施方式

本领域普通技术人员可以理解以下讨论只是对示例性的具体实施方式的说明，而不是意欲作为本发明更宽范围的限定，本发明更宽的范围可由实例性的方式来体现。

一般而言，本发明涉及一种包含阳极和覆盖该阳极的固体电解质的电解电容器.该电容器还可包括覆盖在该固体电解质上并且可以帮助防止该电容器免受工作环境影响的阻挡层。更具体地，该阻挡层可以包括与底层具有优异粘附力并提高对湿气的阻隔性质的三维交联网络。用这样的方式，该阻挡层能使电解电容器在较大湿度和/或高温环境中的性能改进。本发明的多个具体实施方式将在下面作出更详尽的说明。

该固体电解电容器通常包含由阀用金属成分形成的阳极。该阀用金属成分可能具有高的荷质比例如约5,000微法*伏特每克(“μF*V/g”)或更多，在一些具体实施方式中约为10,000μF*V/g或更多，在一些具体实施方式中从约15,000μF*V/g到约250,000μF*V/g或更多。该阀用金属成分包含阀用金属(即，能被氧化的金属)或阀用金属基化合物例如钽、铌、铝、铪、钛、它们的合金、它们的氧化物以及它们的氮化物等。例如该阳极可由金属与氧的原子比为1∶小于25的阀用金属氧化物形成，在一些具体实施方式中为1∶小于2.0，在一些具体实施方式中为1∶小于1.5，以及一些具体实施方式中为1∶1。这样的阀用金属氧化物的例子可以包括氧化铌(例如，NbO)、氧化钽等，并在Fife的US 6,322,912的美国专利中更详细描述，该专利在此全面引入作为参考。