[发明专利]固体电解电容器及其制造方法

说明书

本发明提供能够防止由无铅回流焊等导致耐电压特性劣化的高耐电压的固体电解电容器及其制造方法。使将阳极电极箔与阴极电极箔隔着隔膜卷绕而得到的电容器元件含浸包含导电性聚合物的粒子或粉末和溶剂的分散体从而形成由导电性聚合物构成的固体电解质层，并且使离子传导性物填充于形成了该固体电解质层的电容器元件内的空隙部而制成固体电解电容器，该离子传导性物质包含混合溶剂和溶质，该混合溶剂包含乙二醇及γ‑丁内酯，该溶质选自有机酸、无机酸以及有机酸与无机酸的复合化合物中的至少一种的铵盐、季铵盐、季化脒盐以及胺盐。

本申请是申请日为2013年7月30日、中国专利申请号为201380037585.8、发明名称为“固体电解电容器及其制造方法”(PCT/JP2013/070631号国际申请进入中国国家阶段)的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及固体电解电容器及其制造方法，尤其涉及耐电压特性良好的固体电解电容器及其制造方法。

背景技术

利用了钽或者铝等这样的具有阀作用的金属的电解电容器通过将作为阳极侧对电极的阀作用金属设定为烧结体或者蚀刻箔等的形状来将电介质面扩大化，从而能够以小型获得大容量，因此通常被广泛使用。尤其，在电解质中使用了固体电解质的固体电解电容器不仅小型、大容量、低等效串联电阻，而且还具备易于芯片化、适于表面安装等特质，因此对电子设备的小型化、高功能化、低成本化是不可欠缺的。

对于这种固体电解电容器而言，作为小型、大容量用途，通常具有如下而成的构造：将由铝等阀作用金属构成的阳极箔与阴极箔隔着隔膜卷绕而形成电容器元件，使该电容器元件含浸驱动用电解液，在铝等金属制壳体、合成树脂制的壳体中收纳电容器元件并进行密闭。此外，作为阳极材料，使用以铝为代表的钽、铌、钛等，在阴极材料中使用与阳极材料同种的金属。

另外，作为在固体电解电容器中使用的固体电解质，已知有二氧化锰、7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(TCNQ)配合物，近年来，存在着眼于反应速度缓和且与阳极电极的氧化皮膜层之间的密合性优异的聚亚乙基二氧噻吩(以下记为PEDOT)等导电性聚合物的技术(专利文献1)。

在这样的卷绕型的电容器元件中形成由PEDOT等导电性聚合物构成的固体电解质层的类型的固体电解电容器可如下那样制造。首先，将由铝等阀作用金属构成的阳极箔的表面以盐化物水溶液中的电化学蚀刻处理进行粗化，从而形成大量的蚀刻坑，然后在硼酸铵等的水溶液中施加电压而形成作为电介质的氧化皮膜层(化成)。与阳极箔同样地，阴极箔也由铝等阀作用金属构成，但是仅对其表面实施蚀刻处理。

将这样操作而形成了在表面形成有氧化皮膜层的阳极箔和仅形成有蚀刻坑的阴极箔隔着隔膜卷绕而形成电容器元件。接下来，对实施了修复化成的电容器元件，分别喷出3,4-亚乙基二氧噻吩(以下记为EDOT)等聚合性单体和氧化剂溶液，或者浸渍在两者的混合液中，从而促进在电容器元件内的聚合反应，生成由PEDOT等导电性聚合物构成的固体电解质层。然后，将该电容器元件收纳于有底筒状的外包装壳体来制造固体电解电容器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-15611号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，近年来，上述那样的固体电解电容器开始被用于车载用、一般电源电路用，导致要求其具有25V、63V左右的高耐电压。为了用于这样的用途，迫切期望满足高温下的热稳定性、低温下的充放电性能、更低的ESR化等要求项目的固体电解电容器。

另外，近年来，考虑到环境问题，开始使用高熔点的无铅焊料，焊料回流焊温度从200～220℃进一步高温化至230～270℃。在进行处于这样的高温下的焊料回流焊的情况下，耐电压会降低，这据认为是由于电解质层的热劣化或结晶化。此外，这样的问题不仅在使用了EDOT作为聚合性单体的情况下会产生，而且在使用了其他噻吩衍生物、吡咯、苯胺等的情况下也会产生。