[发明专利]具有改进的耐湿性能的固体电解电容器及其制造方法

说明书

本申请基于并要求于2007年10月30日提交的日本专利申请NO.2007-281080的优先权的权益，在该日本专利申请中公开的内容这里全部引为参考。

技术领域

本发明涉及一种固体电解电容器，更具体地说，涉及一种使用阀作用金属的固体电解电容器和制造这种固体电解电容器的方法。

背景技术

现已发展一种通过利用阳极氧化在阀作用金属(例如钽或铝)的多孔体上形成电介质氧化膜、然后在该氧化膜上形成作为固体电解质的导电聚合物层而获得的固体电解电容器。大致分类，有化学氧化聚合和电解氧化聚合的方法作为形成固体电解电容器的导电聚合物层的方法。作为形成导电聚合物材料的单体，有熟知的吡咯、噻吩、3，4-亚乙基二氧噻吩、苯胺等。

这种固体电解电容器相对于使用二氧化锰作为固体电解质的常规电容器具有更低的等效串联电阻(下文称为ESR)，因而开始应用到不同的应用领域。近几年，随着集成电路的更高频和更大电流的倾向，人们需要具有低的等效串联电阻、大的电容和小的损失的固体电解电容器。

在专利文献1(日本未审专利申请文件(JP2000-232036A))和专利文献2(日本未审专利申请文件(JP2003-229330A))中公开了涉及这种固体电解电容器的技术。

专利文献1通过将具有塑性或柔性的导体颗粒混合到导电聚合物层、以在导电聚合物层和阴极导体层的界面上形成凹凸结构或参差不齐的结构、由此增加了所述导电聚合物层和所述阴极导体层之间的接触面而获得了低的等效串联电阻。

专利文献2提出一种固体电解电容器的制造方法，其特征是包括：形成第一导电聚合物薄膜的步骤，所述第一导电聚合物薄膜作为在第一溶液中的导电聚合物层的一部分；和形成第二导电聚合物薄膜的步骤，所述第二导电聚合物薄膜作为在具有比所述第一溶液更低pH的第二溶液中的所述导电聚合物层的另一部分，其中所述第一导电聚合物薄膜和所述第二导电聚合物薄膜均通过电解氧化聚合形成，由此获得了低的等效串联电阻并且提高了电容。

发明内容

如上所述，针对使用导电聚合物层作为所述固体电解质的固体电解电容器已进行了许多的研究。但是，专利文献1和2均未给出即使在高温环境或高湿度环境下也保持极好的电容特性的方法，因此可以认为在固体电解电容器中没有同时获得充分的等效串联电阻的减小和充分的可靠性。

例如，如专利文献1，在导电聚合物层的界面上形成凹凸结构的方法有利于降低等效串联电阻，但不能说对于在高温环境或高湿度环境中的可靠性是足够的。

另外，在专利文献2中，根据通过化学氧化聚合或电解氧化聚合将聚合物沉积到孔中、同时调整溶液的pH以控制颗粒尺寸的方法，即使所述聚合重复几次使得所述聚合物能填充到所述孔中，聚合物层也会具有不规则的所述颗粒黏附其上的表面以暴露它们的颗粒边界，并因此难以在高温环境或高湿度环境中保持良好的电容特性。

因此本发明的示例性目标是提供一种具有低的等效串联电阻和好的可靠性的固体电解电容器，其中固体电解质即使在热应力或湿气吸收作用下也不会从电介质层和所述固体电解质之间的界面上剥离。

本发明另一示例性目标是提供一种制作上述固体电解电容器的方法。

本发明的其他目标将会在下一步的描述中更加清楚。

根据本发明的示例性方面，提供一种固体电解电容器，该固体电解电容器包括：阳极导体，所述阳极导体包含多孔阀作用金属且在其表面上具有大量带有开口的孔；固体电解质层，所述固体电解质层形成在阳极导体的表面上，以填充每个孔的至少一部分并闭合所述开口；电解质层和形成在固体电解质层上的阴极导体。

根据本发明的另一示例性方面，提供一种制作固体电解电容器的方法，该方法包括：准备阳极导体的步骤，其中所述阳极导体包含多孔阀作用金属且在其表面上具有大量带有开口的孔；以及电解质层形成步骤，该步骤在阳极导体的表面上形成固体电解质层，以填充每个孔的至少一部分并闭合所述开口。

附图说明

图1示出根据本发明的示例性实施例的固体电解电容器的主要部分的示例性截面图；

图2示出对比样品的固体电解电容器的主要部分的示例性截面图；

具体实施方式

参照附图，将描述根据本发明的示例性实施例的固体电解电容器的结构及其制造方法。

在图1中，根据本发明的示例性实施例，用作固体电解电容器的主要部分的电容器元件具有在阳极导体1上依次形成电介质层2、固体电解质层3和阴极导体4的结构。所述固体电解质层3包括第一聚合物层3A、第二聚合物层3B和内部聚合物层31。