CN104081485A - 固体电解电容器及其制造方法 - Google Patents

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CN104081485A
CN104081485A CN201280068470.0A CN201280068470A CN104081485A CN 104081485 A CN104081485 A CN 104081485A CN 201280068470 A CN201280068470 A CN 201280068470A CN 104081485 A CN104081485 A CN 104081485A
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高谷和宏
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Abstract

本发明提供一种能够减少漏电流并且能够提高静电容量的固体电解电容器及其制造方法。该固体电解电容器具备:由钽或其合金的金属粒子的烧结体构成的阳极(1);形成于阳极(1)的表面的电介质层;形成于电介质层之上的电解质层,该固体电解电容器的特征在于,金属粒子的CV值在100000μF·V/g以上,阳极(1)具有由阳极(1)的表面及其附近构成的表面区域A、与表面区域A相比靠内侧的内部区域X,表面区域A处的电介质层的平均膜厚厚于内部区域X处的电介质层的平均膜厚。

Description

固体电解电容器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种固体电解电容器及其制造方法。
背景技术
固体电解电容器具有电容器元件,该电容器元件由如下的构件构成,即,由阀作用金属构成的阳极、一端部被埋设在阳极而另一端部从阳极突出地设置的阳极引线、通过对阳极以及阳极引线的一部分进行阳极氧化而形成的电介质层、形成在电介质层上的电解质层、形成在电解质层之上的阴极引出层。
阳极引线以另一端部突出的方式将一端部埋入由阀作用金属的粉末构成的成形体,并对其进行烧结,从而使阳极和阳极引线一体化地形成。
在阳极引线被埋设于阳极的固体电解电容器中存在如下问题,即,在制造固体电解电容器的工序中对阳极引线的根部部分施加应力,从而在该部分漏电流增大。
在专利文献1中,提出了通过使阳极引线的根部部分附近的电介质层的膜厚厚于其他部分的电介质层的膜厚来减少漏电流。
【在先技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本特开2003-338432号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
但是,若按照专利文献1所公开的内容增厚阳极引线的根部附近的电介质层的膜厚,虽然能够减少漏电流,但存在静电容量降低的问题。
因此,对能够在不减少静电容量的情况下降低漏电流的固体电解电容器有所需求。
本发明的目的在于提供一种能够减少漏电流并且能够提高静电容量的固体电解电容器及其制造方法。
【用于解决课题的手段】
本申请发明人发现,在使用由CV值在100000μF·V/g以上的钽或其合金的金属粒子的烧结体构成的阳极的情况下,通过使由阳极的表面及其附近构成的表面区域的电介质层的平均膜厚薄于与表面区域相比靠内侧的内部区域的电介质层的平均膜厚,能够减少漏电流,并且能够提高静电容量。
即,本发明的固体电解电容器具备:由钽或其合金的金属粒子的烧结体构成的阳极;形成于阳极的表面的电介质层;形成于电介质层之上的电解质层,所述固体电解电容器的特征在于,金属粒子的CV值在100000μF·V/g以上,阳极具有由阳极的表面及其附近构成的表面区域、与表面区域相比靠内侧的内部区域,表面区域中的电介质层的平均膜厚厚于内部区域中的电介质层的平均膜厚。
在基于本发明的优选实施方式中,所述固体电解电容器的特征在于,阳极的表面具有一端面、位于一端面的相反侧的另一端面,固体电解电容器还具备一端部被埋设在阳极的一端面而另一端部从一端面突出的阳极引线。
在基于本发明的第一方案中,所述固体电解电容器的特征在于,表面区域具有第一区域,该第一区域是一端面中的阳极引线的根部附近的区域,第一区域中的电介质层的平均膜厚厚于内部区域中的电介质层的平均膜厚。
在基于本发明的第二方案中,所述固体电解电容器的特征在于,表面区域具有作为另一端面及其附近区域的第二区域,第二区域中的电介质层的平均膜厚厚于内部区域中的电介质层的平均膜厚。
本发明的制造方法为制造固体电解电容器的方法,该固体电解电容器具备:由钽或其合金的金属粒子的烧结体构成的阳极;形成于阳极的表面的电介质层;形成于电介质层之上的电解质层,阳极具有由阳极的表面及其附近构成的表面区域、与表面区域相比靠内侧的内部区域,所述固体电解电容器的制造方法的特征在于,具备通过对表面区域中的至少一部分的区域进行阳极氧化,使表面区域中的电介质层的平均膜厚厚于内部区域中的电介质层的平均膜厚的工序。
【发明效果】
根据本发明,能够减少漏电流并且能够提高静电容量。
需要说明的是,本申请发明通过将钽或其合金的金属粒子用作烧结体的材料而能够得到上述的效果。例如,在将铌作为材料使用的情况下不能得到上述的效果。这是由于如下的原因所导致的,即,在进行局部化成时,由于铌的耐电压特性差,因此会因施加第二阳极氧化工序的高电压(50~200V)而引起静电破坏,反而会导致漏电流增大。在将钛用作烧结体的材料的情况下也同样会发生该现象。
根据本发明的制造方法,可以效率良好地制造能够减少漏电流并且能够提高静电容量的固体电解电容器。
附图说明
图1为表示基于本发明的实施方式中的固体电解电容器的剖视图。
图2为表示图1所示的实施方式中的阳极形状的立体图。
图3为用于说明图1所示的实施方式中的阳极区域的剖视图。
图4为图1所示的实施方式的阳极的俯视图。
图5为用于说明基于本发明第一方案的实施方式中的阳极区域的剖视图。
图6为基于本发明的第一方案的实施方式中的阳极的俯视图。
图7为放大表示基于本发明的第一方案的实施方式中的阳极区域的剖视图。
图8为用于说明基于本发明第二方案的实施方式中的阳极区域的剖视图。
图9为基于本发明第二方案的实施方式中的阳极的俯视图。
图10为放大表示基于本发明第二方案的实施方式中的阳极区域的剖视图。
图11为表示基于本发明第一方案以及第二方案的实施方式中的阳极的剖视图。
图12为用于说明基于本发明的实施方式中的第一阳极氧化工序的示意图。
图13为用于说明基于本发明的实施方式中的第二阳极氧化工序的示意图。
图14为用于说明基于本发明的实施方式中的第二阳极氧化工序的立体图。
图15为表示形成阳极的金属粒子的CV值和漏电流之间的关系的图。
图16为表示形成阳极的金属粒子的CV值和静电容量之间的关系的图。
图17为表示形成阳极的金属粒子的CV值和静电容量的变化率的关系的图。
具体实施方式
接下来,利用附图,说明本发明的实施方式。在以下的附图的说明中,对相同或类似部分标注相同或类似的符号。但是,应当注意的是,附图为示意性的,各尺寸的比率等与实际不同。
因此,具体的尺寸等应当参照以下的说明进行判断。而且,在各附图之间,当然也包含彼此的尺寸关系、比率不同的部分。
(基于本发明的实施方式)
图1为用于说明基于本发明的实施方式中的固体电解电容器10的内部的剖视图。
如图1所示,本实施方式中的固体电解电容器10具有电容器元件,该电容器元件包含埋设有阳极引线2的阳极1、形成在阳极1上的电介质层3、形成在电介质层3上的电解质层4、形成在电解质层4上的阴极引出层5。
在阳极引线2的另一端部2b连接有阳极端子7的一端部7a,在阴极引出层5通过导电性粘接剂8而粘接有阴极端子9的一端部9a。而且,以阳极端子7的另一端部7b以及阴极端子9的另一端部9b露出的方式,在电容器元件的周围形成有树脂封装体11。
需要说明的是,图1仅示意性地图示了在由多孔质烧结体构成的阳极1的外周部侧形成的电介质层3。对于本实施方式中的阳极1的区域以及电介质层3的厚度在后文中进行说明。
说明本实施方式中的固体电解电容器10的具体结构。
阳极1使用由阀作用金属或以阀作用金属为主成分的合金构成的多孔质烧结体。阳极1通过对由钽或以钽为主成分的合金构成的金属粒子进行成形并将其烧结而形成。作为以阀作用金属为主成分的合金,例如,优选相对于合金的总重量使添加剂的重量在10%以下。作为以钽为主成分的合金中含有的添加剂,可以例举硅、钒、硼、氮等,通过将这样的添加剂添加在钽中来形成合金。
作为阳极引线2的材料,能够使用阀作用金属或以阀作用金属为主成分的合金。而且,阳极引线2的材料可以使用与阳极1相同的阀作用金属,也可以使用不同的阀作用金属。
如图1所示,阳极1具有作为多孔质烧结体的外周部的一端面1a、另一端面1b以及侧面1c和1d。
在阳极1的一端面1a埋设有阳极引线2的一端部2a,阳极引线2的另一端部2b从阳极1的一端面1a突出。另一端面1b为一端面1a的相反侧的阳极1的表面。阳极引线2的根部2c为阳极引线2从阳极1突出的部分。
图2为表示埋入有阳极引线2的阳极1的形状的立体图。阳极1具有由一端面1a、另一端面1b、以及一端面1a和另一端面1b之间的侧面1c、1d、1e、1f构成的大致长方体的形状。
图3为表示埋设有阳极引线2的阳极1的剖视图。图4表示的是从图3的上方观察阳极1时的俯视图。
如图3以及图4所示,当将具有大致长方体形状的阳极1中的最长边的方向作为长边方向且将该长边方向的长度设为L时,将L的10%的距离设为a。然而,当将最短边的方向作为短边方向且将该短边方向的长度设为S时,在短边方向上的内部区域(详细内容在后文中说明)的长度S1为50%以下的情况下,将S的25%的距离设为a。
在本实施方式中,表面区域A指从阳极1的表面1a~1f到距离a的深度的区域。内部区域X指比表面区域A靠内侧的区域。
在本发明中,将在表面区域A处的电介质层3的平均膜厚设定为厚于在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚。由于为表面区域A的电介质层3的平均膜厚,因此无需使在表面区域A的所有部分处的电介质层3的膜厚厚于在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚。可以通过在表面区域A的任意部分具有在比内部区域X处的电介质层3的平均膜厚厚的电介质层3,使得在表面区域A处的电介质层3的平均膜厚厚于在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚。
例如,当将表面区域A中的、比内部区域X处的电介质层3的平均膜厚厚的区域设置为局部区域时,在本发明中,使在局部区域处的电介质层3的平均膜厚厚于在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚地进行设定即可。局部区域形成在表面区域A内的至少局部即可。而且,局部区域可以在表面区域A内分多处形成。
表面区域A为在固体电解电容器的制造工序中比内部区域X更容易受到应力的部位,因此通过增厚在容易受到应力的表面区域A处的电介质层3的平均膜厚,能够减少漏电流,并且能够提高静电容量。而且,如果使在局部区域处的电介质层3的平均膜厚厚于在内部区域X处的平均膜厚地进行设定,能够减少漏电流,并且能够提高静电容量。
(基于第一方案的实施方式)
图5为表示基于本发明的第一方案的阳极1的剖视图。图6为从图5的上方观察阳极1时的俯视图。
如图5所示,在表面区域A内含有第一区域B。第一区域B为在阳极1的一端面1a中的、阳极引线2的根部2c附近的区域。在基于第一方案的实施方式中,局部区域为第一区域B。
如图5以及图6所示,在本实施方式中,第一区域B为离开阳极引线2的根部2c的周边距离a的区域,且为在阳极1的深度方向上至距离a为止的区域。
在第一方案中,将在第一区域B处的电介质层3的平均膜厚设定为比在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚厚。只要在第一区域B内的至少一部分增厚电介质层3的膜厚即可,无需使第一区域B的所有部位的电介质层3的膜厚厚于在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚。
图7为放大表示在第一区域B处的阳极1的部分的剖视图。如图7所示,在第一区域B内,电介质层3的膜厚d比在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚d厚,然而并非是在第一区域B内的所有部分的电介质层3的膜厚d厚于在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚d。
阳极引线2的根部2c附近为在固体电解电容器的制造工序中容易受到应力的区域。因此,通过使在第一区域B处的电介质层3的平均膜厚厚于在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚,能够减少漏电流,并且能够提高静电容量。
(基于第二方案的实施方式)
图8为表示基于第二方案的实施方式的阳极1的剖视图。图9为从图8的下方观察时的阳极1的俯视图。
如图8所示,在第二方案中,在阳极1的另一端面1b及其附近形成有第二区域C,第二区域C包含于表面区域A。如图8所示,在本实施方式中,第二区域C为从阳极1的另一端面1b到距离a的深度为止的区域。在基于第二方案的实施方式中,局部区域为第二区域C。
在第二方案中,将在第二区域C处的电介质层3的平均膜厚设定为比在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚厚。第二区域C为在固体电解电容器的制造工序中容易受到应力的部分,因此通过增厚在第二区域C处的电介质层3的膜厚,能够减少漏电流,并且能够提高静电容量。
图10为放大表示阳极1中的第二区域C的部分的剖视图。
如图10所示,只要通过使在第二区域C处的至少局部的电介质层3的膜厚d大于在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚d而使得在第二区域C处的电介质层3的平均膜厚厚于在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚即可。因此,无需在第二区域C处的所有部分使电介质层3的膜厚厚于在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚。
(基于第一方案以及第二方案的实施方式)
图11为表示基于第一方案以及第二方案的实施方式的阳极1的剖视图。
如图11所示,在本实施方式中,在第一区域B和第二区域C的各自的区域,将电介质层3的平均膜厚设定为比在内部区域X处的电介质层3的平均膜厚厚。由此,能够进一步减少漏电流,能够进一步提高静电容量。在基于第一方案以及第二方案的实施方式中,局部区域为第一区域B以及第二区域C。
电介质层3的膜厚d能够通过截面SEM(扫描型电子显微镜)测定。通过测定在各区域处的电介质层3的膜厚d并求出测定的值的平均值,能够算出平均膜厚。在测定电介质层3的膜厚d时,优选在各区域使测定部位均等分布地进行测定,并作为平均膜厚。例如,当比较局部区域和内部区域X的电介质层3的平均膜厚时,在将固体电解电容器10切断而得到的切截面,对上述局部区域和内部区域X的任意部位的膜厚d分别测定五个部位,并基于将该值平均后的平均值求出电介质层3的平均膜厚,由此能够比较局部区域以及内部区域X的电介质层3的平均膜厚。
优选在表面区域A、或局部区域、第一区域B以及第二区域C处的电介质层3的平均膜厚为在内部区域X处的电介质层3的1.1倍~3.0倍左右的膜厚。
电解质层4形成在电介质层3的表面。需要说明的是,在本实施方式中,电解质层4以填充多孔质烧结体的孔的方式形成,然而也可以存在局部未形成电解质层4的部位。电解质层4能够使用导电性高分子、二氧化锰。导电性高分子能够通过化学聚合法、电解聚合法等形成,作为材料,可以例举聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺以及聚呋喃等。电解质层4可以形成为单层,也可以形成为多层。
阴极引出层5以覆盖电解质层4的方式形成,具有依次形成有碳层5a、银膏层5b的层叠构造。碳层5a由包含碳粒子的层形成。这样,阴极引出层5以与电解质层4上直接接触的方式形成。需要说明的是,在本实施方式中,在阳极的一端面1a上,为了防止与阳极引线2的短路而未形成阴极引出层5。
阴极端子9被安装在阴极引出层5。具体而言,该阴极端子9通过将带状的金属板弯折而形成,如图1所示,通过使其一端部9a侧的下表面利用导电性粘接剂8粘接于阴极引出层5,从而将阴极端子9和阴极引出层5机械连接并且电连接。作为具体的导电性粘接剂8的材料,可以例举混合有银和环氧树脂的银膏等材料。
需要说明的是,阴极引出层5可以仅由碳层5a或银膏层5b的任意一方构成,只要能够将电解质层4和阴极端子9电连接,则可以采取各种结构。
阳极端子7被安装在阳极引线2的另一端部2b。具体而言,阳极端子7通过将带状的金属板弯折而形成,如图1所示,其一端部7a侧的下表面通过焊接等与阳极引线2的另一端部2b机械连接并且电连接。
作为阳极端子7以及阴极端子9的材料,可以例举铜、铜合金以及铁镍合金(42合金)等。
树脂封装体11以覆盖如上配置的阳极1、阴极引出层5、阳极端子7、阴极端子9露出的周围的方式形成。阳极端子7的另一端部7b以及阴极端子9的另一端部9b从树脂封装体11的侧面至下表面露出,该露出部位用于与基板的锡焊连接。作为树脂封装体11的材料,使用作为封闭材料而发挥功能的材料,具体而言,可以例举环氧树脂、硅酮树脂等。树脂封装体11能够通过将适当调和主剂、固化剂以及填充剂而调制成的树脂固化而形成。
(固体电解电容器的制造)
以下,说明上述各实施方式的固体电解电容器的制造方法。
<工序1:阳极的形成>
使用一次粒径约为0.5μm、二次粒径约为100μm的钽金属粒子,以将多个钽金属粒子埋入阳极引线2的一端部2a的状态进行成形,并在真空中烧结,由此将由多孔质烧结体构成的阳极1和阳极引线2一体化结合。阳极引线2的另一端部2b以从阳极1的一端面1a突出的方式固定。由以这种方式形成的多孔质烧结体构成的阳极1的外形为,例如,由长度为4.2mm,宽度为3.4mm,厚度为0.9mm构成的长方体。
<工序2:第一阳极氧化工序>
图12为用于说明第一阳极氧化工序的图。通过对阳极1进行阳极氧化,在阳极1的表面形成由氧化皮膜构成的电介质层3。化成装置20具有化成槽21、阳极23、阴极24、电解水溶液25。阳极23以及阴极24通过配线(省略图示)而分别与电源连接。阴极24被配置在化成槽21的底面侧,且具有板状的形状。将阳极引线2的另一端部2b与阳极23连接,将阳极1和阳极引线2的局部浸渍于装入有作为电解水溶液25的0.01~0.1质量%的磷酸水溶液的化成槽21,在1~10mA的电流、5~100V的化成电压、3~20小时的条件下进行阳极氧化,由此能够在阳极1的表面以及阳极引线2的局部形成氧化钽(Ta2O5)的电介质层3。通过该第一阳极氧化工序,在由多孔质烧结体构成的阳极1的表面即外表面以及细孔的壁面,形成具有均匀厚度的电介质层3。
需要说明的是,电解水溶液25不限定于磷酸水溶液,也可以使用硝酸、醋酸、硫酸等。
<工序3:第二阳极氧化工序>
(基于第一方案的实施方式的第二阳极氧化工序)
以下说明用于对图5以及图6所示的第一区域B进行局部化成的第二阳极氧化工序。
图13为用于说明第二阳极氧化工序的图。如图13所示,化成装置30具有化成槽31、阳极33、阴极34(在该图中省略一部分图示)、电解水溶液35。图14为表示阳极33和阴极34相对于阳极1以及阳极引线2的配置的示意立体图。如图14所示,阳极33与阳极引线2的另一端部2b连接。阴极34以其前端位于阳极引线2的根部2c的方式配置。阳极33以及阴极34通过配线(省略图示)而分别与电源连接。
为了进行局部化成,需要使电流集中在所期望的部位。因此,需要调整电解水溶液的浓度(导电率),并且适当配置阴极34。具体而言,在第一阳极氧化工序中,使用浓度为0.01~0.1质量%的磷酸水溶液(电解水溶液25),而在进行局部化成的第二阳极氧化工序中,使用与第一阳极氧化工序相比低浓度的磷酸水溶液(电解水溶液35)。如此,通过降低电解水溶液35的浓度,将阴极34配置在阳极1上的规定部位,并进行阳极氧化,能够对第一区域B进行局部阳极氧化。
从阴极34的前端到阳极1的表面的距离过远则电介质层3的膜厚的分布扩散,从阴极34的前端到阳极1的表面的距离过短则可能在阳极1发生短路,因此优选从阴极34的前端到阳极1的表面的距离为0.1~3mm左右。
局部化成的时间过短则不能得到足够的电介质层3的膜厚,而过长则电介质层3的膜厚的分布扩散,因此优选在0.5~10分钟的范围内进行。局部化成的电压过低则不能得到足够的电介质层3的膜厚,而过高则电介质层3的膜厚的分布扩散,因此优选在50~200V的范围内进行。此外,优选局部化成的电压为第一阳极氧化工序的化成电压的2~10倍。
局部化成中使用的电解水溶液35并不限定于磷酸水溶液,也能够使用硝酸、醋酸、硫酸等。在本实施方式中,在第一阳极氧化工序和第二阳极氧化工序中,使用了应用相同电解质的电解水溶液,因此能够使第一阳极氧化工序后的清洗工序简化。
图13以及图14所示的阴极34为细线状,然而也可以使用具有前端部呈尖锐形状的针状的电极。阴极34的前端部越尖锐,越能够得到局部的电介质层3的膜厚分布。
(基于第二方案的实施方式的第二阳极氧化工序)
将板状的阴极24配置在与工序2的第一阳极氧化工序的情况相比更靠近阳极1的另一端面1b的位置,适当调整电解水溶液的浓度、化成电压的条件而进行阳极氧化,由此能够对第二区域C进行局部阳极氧化。在本工序中,优选从阴极24到另一端面1b的距离为0.1~3mm左右。
<工序4:电解质层的形成>
在电介质层3的表面形成电解质层4。作为在电解质层4中使用导电性高分子时的形成方法,例如,利用化学聚合法来形成由聚吡咯等导电性高分子构成的预涂层。接下来,在预涂层的表面上,利用电解聚合法而形成聚吡咯等的导电性高分子层。通过这种方式,能够在电介质层3上形成由预涂层、导电性高分子层的层叠膜构成的导电性高分子的电解质层4。在形成于阳极1的细孔壁面的电介质层3的表面也形成有电解质层4。
<工序5:阴极引出层的形成>
通过以与电解质层4的表面直接接触的方式涂布碳膏来形成碳层5a,并通过在碳层5a上涂布银膏来形成银膏层5b。在本实施方式中,阴极引出层5由该碳层5a以及银膏层5b构成。而且,在本实施方式中,以电解质层在阳极的一端面1a侧露出的方式形成阴极引出层5。
如此通过工序1~5来形成本实施方式的电容器元件。
<工序6:阳极端子以及阴极端子的连接>
通过焊接等将阳极端子7的端部7a电连接并且机械连接于阳极引线2的另一端部2b。而且,通过导电性粘接剂8将阴极端子9的端部9a电连接并且机械连接于阴极引出层5上。
需要说明的是,在本实施方式中,阳极端子7和阳极引线2在形成电介质层3前连接,阳极端子7也作为前述的工序2以及3的阳极23、33发挥功能。而且,在阳极端子7和阳极引线2连接的状态下,形成电解质层4以及阴极引出层5。
<工序7:模塑工序>
在形成至工序6之后,以阳极端子以及阴极端子的一部分露出的方式,使用包含环氧树脂以及咪唑化合物的封闭材料,通过传递模塑来形成树脂封装体11。具体而言,将预备加热了的封闭材料注入金属模具,使其在金属模具内固化。在形成了树脂封装体11后,通过将露出的阳极端子以及阴极端子从树脂封装体11的侧面向下表面侧弯折,来形成在与基板的钎焊连接中使用的端子7b、9b部分。
需要说明的是,在形成多个固体电解电容器时,在带状的引线框架中形成多个部位的阳极端子7,在各个阳极端子7配置多个阳极1,并连接阳极引线2。同样地,在带状的引线框架中也形成多个部位的阴极端子9,将电容器元件的阴极引出层5与各个阴极端子9连接。这样,在多个电容器元件被固定于引线框架的状态下,形成工序7的树脂封装体11。接下来,将引线框架的不要部分切断,与工序7同样地将阳极端子7以及阴极端子9弯折,由此来形成多个固体电解电容器。
<实施例>
以下,通过具体的实施例来说明本发明,然而本发明并不限定于以下的实施例。
使用具有50000、70000、100000、150000、200000、250000μF·V/g的CV值的钽金属粒子,分别制作多孔质烧结体,将该多孔质烧结体用作阳极1,依照上述工序1~7制作实施例1~7的固体电解电容器。需要说明的是,作为第一阳极氧化工序中的电解水溶液而使用1质量%的磷酸水溶液,并以1mA的电流、表1的化成电压(本化成电压)进行两小时阳极氧化。
作为第二阳极氧化工序中的电解水溶液而使用1质量%的磷酸水溶液,并以20mA的电流、化成电压200V进行十分钟第二阳极氧化。需要说明的是,通过在上述实施方式中说明的方法,实施例1~6在区域C进行第二阳极氧化,实施例7在区域B进行第二阳极氧化。
使用具有50000、70000、100000、150000、200000、250000μF·V/g的CV值的钽金属粒子,分别制作多孔质烧结体,将该多孔质烧结体用作阳极1,依照上述工序1、2、4~7,制作参考例1~6的固体电解电容器。需要说明的是,作为第一阳极氧化工序中的电解水溶液而使用1质量%的磷酸水溶液,并以1mA的电流、表1的化成电压(本化成电压)进行两小时阳极氧化。
〔固体电解电容器的评价〕
对通过实施例1~7以及参考例1~6得到的固体电解电容器测定了静电容量以及漏电流。对于静电容量,使用LCR表,以120kHz的频率、0.1V的电压进行了测定。对于漏电流,在施加了1.0V的直流电压后,对五分钟后的电流值进行了测定。
表1中示出了测定结果。各实施例以及参考例的漏电流以及静电容量是将参考例3的漏电流以及静电容量作为100时的相对值。
[表1]
对于具有相同CV值的实施例、参考例,在表2中示出了由实施例的静电容量除以参考例的静电容量而得到的数值。
[表2]
图15为表示实施例以及比较例的CV值和漏电流之间的关系的图,图16为表示CV值和静电容量之间的关系的图。图17表示关于实施例以及比较例的、CV值和由局部化成后的静电容量除以未进行局部化成的静电容量而得到的数值之间的关系。
由图15可以明显看出,相对于参考例,实施例1~6的漏电流均变小。
由图16~图17、以及表2可以明显看出,在CV值为50000、70000μF·V/g的情况下实施例1、2的静电容量小于参考例1、2的静电容量。对此,在CV值为100000μF·V/g以上的情况下实施例3、4、5、6的静电容量大于参考例3、4、5、6的静电容量。
而且,由表2可以明显看出,在区域B进行了局部化成的实施例7相对于未进行局部化成的参考例6,静电容量变大。
由表2以及图17可以明显看出,在使用CV值为50000、70000μF·V/g的情况下,能够减少漏电流,然而会造成静电容量降低。
与之相对,可知在使用CV值为100000μF·V/g的金属粒子的情况下,能够减少漏电流并能够同时提高静电容量。
由以上的结果可知,根据本发明,能够在减少漏电流的同时提高静电容量。
【符号说明】
1 阳极
1a 一端面
1b 另一端面
1c~1f 侧面
2 阳极引线
2a 一端部
2b 另一端部
2c 根部
3 电介质层
4 电解质层
5 阴极引出层
5a 碳层
5b 银膏层
7 阳极端子
7a 一端部
7b 另一端部
8 导电性粘接剂
9 阴极端子
9a 一端部
9b 另一端部
10 固体电解电容器
11 树脂封装体
20 化成装置
21 化成槽
23 阳极
24 阴极
25 电解水溶液
30 化成装置
31 化成槽
33 阳极
34 阴极
35 电解水溶液
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种固体电解电容器,其具备:
由钽或其合金的金属粒子的烧结体构成的阳极;
形成于所述阳极的表面的电介质层;
形成于所述电介质层之上的电解质层,
所述固体电解电容器的特征在于,
所述金属粒子的CV值在100000μF·V/g以上,
所述阳极具有由所述阳极的表面及其附近构成的表面区域、与所述表面区域相比靠内侧的内部区域,
所述表面区域中的所述电介质层的平均膜厚厚于所述内部区域中的所述电介质层的平均膜厚。
2.如权利要求1所述的固体电解电容器,其特征在于,
所述阳极的表面具有一端面、位于所述一端面的相反侧的另一端面,
所述固体电解电容器还具备一端部被埋设在所述阳极的所述一端面而另一端部从所述一端面突出的阳极引线。
3.如权利要求2所述的固体电解电容器,其特征在于,
所述表面区域具有第一区域,该第一区域是所述一端面中的所述阳极引线的根部附近的区域,所述第一区域中的所述电介质层的平均膜厚厚于所述内部区域中的所述电介质层的平均膜厚。
4.如权利要求2或3所述的固体电解电容器,其特征在于,
所述表面区域具有作为所述另一端面及其附近区域的第二区域,所述第二区域中的所述电介质层的平均膜厚厚于所述内部区域中的所述电介质层的平均膜厚。
5.一种固体电解电容器的制造方法,该固体电解电容器具备:
由钽或其合金的金属粒子的烧结体构成的阳极;
形成于所述阳极的表面的电介质层;
形成于所述电介质层之上的电解质层,
所述阳极具有由所述阳极的表面及其附近构成的表面区域、与所述表面区域相比靠内侧的内部区域,
所述固体电解电容器的制造方法的特征在于,
具备通过对所述表面区域中的至少一部分区域进行阳极氧化,使所述表面区域中的所述电介质层的平均膜厚厚于所述内部区域中的所述电介质层的平均膜厚的工序,
将用于所述阳极氧化的阴极的前端以位于所述至少一部分区域的方式进行配置,从而对所述至少一部分区域进行阳极氧化。

Claims (5)

1.一种固体电解电容器,其具备:
由钽或其合金的金属粒子的烧结体构成的阳极;
形成于所述阳极的表面的电介质层;
形成于所述电介质层之上的电解质层,
所述固体电解电容器的特征在于,
所述金属粒子的CV值在100000μF·V/g以上,
所述阳极具有由所述阳极的表面及其附近构成的表面区域、与所述表面区域相比靠内侧的内部区域,
所述表面区域中的所述电介质层的平均膜厚厚于所述内部区域中的所述电介质层的平均膜厚。
2.如权利要求1所述的固体电解电容器,其特征在于,
所述阳极的表面具有一端面、位于所述一端面的相反侧的另一端面,
所述固体电解电容器还具备一端部被埋设在所述阳极的所述一端面而另一端部从所述一端面突出的阳极引线。
3.如权利要求2所述的固体电解电容器,其特征在于,
所述表面区域具有第一区域,该第一区域是所述一端面中的所述阳极引线的根部附近的区域,所述第一区域中的所述电介质层的平均膜厚厚于所述内部区域中的所述电介质层的平均膜厚。
4.如权利要求2或3所述的固体电解电容器,其特征在于,
所述表面区域具有作为所述另一端面及其附近区域的第二区域,所述第二区域中的所述电介质层的平均膜厚厚于所述内部区域中的所述电介质层的平均膜厚。
5.一种固体电解电容器的制造方法,该固体电解电容器具备:
由钽或其合金的金属粒子的烧结体构成的阳极;
形成于所述阳极的表面的电介质层;
形成于所述电介质层之上的电解质层,
所述阳极具有由所述阳极的表面及其附近构成的表面区域、与所述表面区域相比靠内侧的内部区域,
所述固体电解电容器的制造方法的特征在于,
具备通过对所述表面区域中的至少一部分区域进行阳极氧化,使所述表面区域中的所述电介质层的平均膜厚厚于所述内部区域中的所述电介质层的平均膜厚的工序。
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