CN107785170A - 固体电解电容器元件及其制造方法、固体电解电容器及其制造方法 - Google Patents

固体电解电容器元件及其制造方法、固体电解电容器及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供抑制了漏电流的固体电解电容器元件，具有：有阳极端子区域和阴极形成区域的阀作用金属基体；形成于阴极形成区域上的电介质层；形成于电介质层上的固体电解质层；和形成于固体电解质层上的集电层，固体电解电容器元件特征在于，在阳极端子区域上形成由掩蔽构件构成的掩蔽区域，其用于区划阳极端子区域和阴极形成区域，使阀作用金属基体与异性极绝缘，在上述掩蔽区域，以上述阳极端子区域与上述阴极形成区域的边界为起点向上述阳极端子区域侧按照包含上述掩蔽构件的第1被覆区域、上述电介质层露出的露出区域、以及包含上述掩蔽构件的第2被覆区域的顺序将它们配置，上述固体电解质层覆盖上述第1被覆区域和上述露出区域的至少一部分。

Description

固体电解电容器元件及其制造方法、固体电解电容器及其制 造方法
技术领域
本发明涉及固体电解电容器元件、固体电解电容器、固体电解电容器元件的制造方法以及固体电解电容器的制造方法。
背景技术
固体电解电容器例如如专利文献1所示那样，通过如下等的方法制作：在粗面化的阀作用金属基体的表面形成氧化覆膜所构成的电介质层后，为了将阳极部和阴极部分断而形成掩蔽层，在除了阳极部以外的电介质层上依次形成固体电解质层和由碳膏层以及银膏层构成的集电层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2009-158692号公报
但在专利文献1记载那样的现有的固体电解电容器中，有时会出现漏电流变大的不良状况。
图7(a)以及图7(b)是示意表示构成现有的固体电解电容器的固体电解电容器元件的一例的截面图。构成现有的固体电解电容器元件6的固体电解质层40以及集电层50，通常通过将阀作用金属基体10的要成为阴极部的一方的端部浸渍在导电性高分子的原料溶液、分散液以及碳膏等中来形成。
但在为了形成固体电解质层40而将阀作用金属基体10浸渍在导电性高分子的原料溶液或分散液中时，原料溶液或分散液在掩蔽构件35受到排斥，如图7(a)所示那样，有在掩蔽构件35与固体电解质层40之间形成间隙的情况。
在该情况下，若为了形成集电层50而将碳膏等涂布在固体电解质层40上，则碳膏等会进入到上述间隙，如图7(b)所示那样，集电层50与电介质层20接触。其结果，认为漏电流变大。
发明内容
本发明为了解决上述的问题而提出，目的在于，提供抑制了漏电流的固体电解电容器元件。本发明另外目的在于，提供具备该固体电解电容器元件的固体电解电容器、该固体电解电容器元件的制造方法以及利用该固体电解电容器元件的固体电解电容器的制造方法。
本发明的固体电解电容器元件具有：有阳极端子区域和阴极形成区域的阀作用金属基体；形成于上述阴极形成区域上的电介质层；形成于上述电介质层上的固体电解质层；和形成于上述固体电解质层上的集电层，上述固体电解电容器元件的特征在于，在上述阳极端子区域上形成由掩蔽构件构成的掩蔽区域，该掩蔽区域用于区划上述阳极端子区域和上述阴极形成区域，使上述阀作用金属基体与异性极绝缘，在上述掩蔽区域，以上述阳极端子区域与上述阴极形成区域的边界为起点，向着上述阳极端子区域侧，按照包含上述掩蔽构件的第1被覆区域、上述电介质层露出的露出区域以及包含上述掩蔽构件的第2被覆区域的顺序将它们配置，上述固体电解质层覆盖上述第1被覆区域和上述露出区域的至少一部分。
本发明的固体电解电容器元件如后述的图1所示那样，在掩蔽区域30中具有让电介质层20露出的露出区域32，形成固体电解质层40来覆盖第1被覆区域31的整体以及露出区域32的至少一部分。因此，不在第1被覆区域31与固体电解质层40之间形成图7(a)所示那样的间隙。其结果，认为抑制了漏电流。
在本发明的固体电解电容器元件中，优选，上述掩蔽构件的高度为50μm以下。
在掩蔽构件的高度超过50μm的情况下，电容器元件变得过大，而有时会使每体积的容量降低。
在本发明的固体电解电容器元件中，优选，在构成上述第1被覆区域的掩蔽构件的表面设置有亲水性构件。
若在构成第1被覆区域的掩蔽构件的表面设置亲水性构件，则由于用于形成固体电解质层的导电性高分子的原料溶液或分散液在第1被覆区域难以被排斥，因此易于在第1被覆区域上形成固体电解质层。
在本发明的固体电解电容器元件中，优选，上述亲水性构件包含从硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂所构成的群选择的至少1种。
硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂均能对掩蔽构件赋予充分的亲水性。
在本发明的固体电解电容器元件中，优选，上述硅烷偶联剂是从3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷以及3-氨丙基三甲氧基硅烷所构成的群选择的至少1种。
这些硅烷偶联剂能对掩蔽构件的表面赋予充分的亲水性。
在本发明的固体电解电容器元件中，优选，上述金属螯合剂是从8-羟基喹啉、1，2，3-苯并三唑以及1，3-二苯基-1，3-丙二酮所构成的群选择的至少1种。
这些金属螯合剂能对掩蔽构件的表面赋予充分的亲水性。
在本发明的固体电解电容器元件中，优选，在构成上述第2被覆区域的掩蔽构件的表面设置有疏水性构件。
若在构成第2被覆区域的掩蔽构件的表面设置疏水性构件，由于用于形成固体电解质层的导电性高分子的原料溶液或分散液在第2被覆区域易于被排斥，因此难以在第2被覆区域上形成固体电解质层。
在本发明的固体电解电容器元件中，优选，上述掩蔽区域上形成的上述固体电解质层的至少一部分不被上述集电层覆盖而露出。
若掩蔽区域上形成的固体电解质层的至少一部分不被集电层覆盖而露出，则在露出区域防止集电层与电介质层直接接触。
在本发明的固体电解电容器元件中，优选，上述阴极形成区域上的上述电介质层上形成的上述固体电解质层的整体被上述集电层覆盖。
若阴极形成区域上的电介质层上形成的固体电解质层的整体被集电层覆盖，就能充分降低固体电解电容器元件的ESR。
本发明的固体电解电容器特征在于，具备本发明的固体电解电容器元件，上述固体电解电容器元件被外装树脂密封。
本发明的固体电解电容器元件的制造方法特征在于，具备如下工序：在阀作用金属基体的表面形成电介质层；在上述阀作用金属基体上形成由掩蔽构件构成的掩蔽区域，由此用上述掩蔽区域将上述阀作用金属基体区划成阳极端子区域和阴极形成区域；在上述掩蔽区域的一部分上以及上述电介质层上形成固体电解质层；和在上述固体电解质层上形成集电层，在形成上述掩蔽区域的工序中，在上述掩蔽区域的端部以外的区域形成上述电介质层露出的露出区域，在形成上述固体电解质层的工序中，在上述掩蔽区域当中从上述阳极端子区域与上述阴极形成区域的边界到上述露出区域的至少一部分为止的区域上形成上述固体电解质层。
在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中，作为掩蔽区域而形成包含掩蔽构件的被覆区域和电介质层露出的露出区域。这时在掩蔽区域的端部以外的区域形成露出区域。因此，若形成固体电解质层覆盖从阳极端子区域与阴极形成区域的边界到露出区域的至少一部分的区域，则不会在比露出区域更靠阴极形成区域侧的被覆区域与固体电解质层之间形成间隙。其结果，能制造抑制了漏电流的固体电解电容器元件。
在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中，优选，上述掩蔽构件的高度为50μm以下。
若掩蔽构件的高度为50μm以下，就能制造小型的固体电解电容器元件。
本发明的固体电解电容器元件的制造方法优选，在形成上述掩蔽区域的工序之后还具备如下工序：对构成形成于比上述露出区域更靠上述阴极形成区域侧的被覆区域的上述掩蔽构件的表面赋予亲水性构件。
通过对构成形成于比露出区域更靠阴极形成区域侧的被覆区域的掩蔽构件的表面赋予亲水性构件，用于形成固体电解质层的导电性高分子的原料溶液或分散液在上述被覆区域难以被排斥，因此易于在当该被覆区域上形成固体电解质层。
在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中，优选，上述亲水性构件包含从硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂所构成的群选择的至少1种。
硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂都能对掩蔽构件赋予充分的亲水性。
在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中，优选，上述硅烷偶联剂是从3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷以及3-氨丙基三甲氧基硅烷所构成的群选择的至少1种。
这些硅烷偶联剂能对掩蔽构件的表面赋予充分的亲水性。
在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中，优选，上述金属螯合剂是从8-羟基喹啉、1，2，3-苯并三唑以及1，3-二苯基-1，3-丙二酮所构成的群选择的至少1种。
这些金属螯合剂能对掩蔽构件的表面赋予充分的亲水性。
本发明的固体电解电容器元件的制造方法优选，在形成上述掩蔽区域的工序之后还具备如下工序：对构成比上述露出区域更靠上述阳极端子区域侧形成的被覆区域的上述掩蔽构件的表面赋予疏水性构件。
通过对构成比露出区域更靠阳极端子区域侧形成的被覆区域的掩蔽构件的表面赋予疏水性构件，用于形成固体电解质层的导电性高分子的原料溶液或分散液在上述被覆区域易于被排斥，难以在当该被覆区域上形成固体电解质层。
在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中，优选，在形成上述集电层的工序中，使上述掩蔽区域上形成的上述固体电解质层的至少一部分不被上述集电层覆盖而露出。
通过使掩蔽区域上形成的固体电解质层的至少一部分不被集电层覆盖而露出，防止集电层与电介质层直接接触。
在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中，优选，在形成上述集电层的工序中，上述阴极形成区域上的上述电介质层上形成的上述固体电解质层的整体被上述集电层覆盖。
通过用集电层覆盖阴极形成区域上形成的电介质层上的固体电解质层的整体，能使固体电解电容器元件的ESR充分降低。
本发明的固体电解电容器的制造方法特征在于，具备如下工序：用本发明的固体电解电容器元件的制造方法制造上述固体电解质电容器元件；将上述固体电解电容器元件用外装树脂密封。
发明的效果
根据本发明，能提供抑制了漏电流的固体电解电容器元件。
附图说明
图1是示意表示本发明的固体电解电容器元件的一例的截面图。
图2是图1所示的固体电解电容器元件1的立体图。
图3是示意表示本发明的固体电解电容器元件的另外一例的立体图。
图4(a)～图4(d)是示意表示本发明的固体电解电容器元件的制造方法的一例的截面图。
图5(a)以及图5(b)是示意表示在形成掩蔽区域的工序中形成的掩蔽区域的形状的示例的立体图。
图6是示意表示本发明的固体电解电容器的一例的截面图。
图7(a)以及图7(b)是示意表示构成现有的固体电解电容器的固体电解电容器元件的一例的截面图。
标号的说明
1、2 固体电解电容器元件
6 现有的固体电解电容器元件
10 阀作用金属基体
20 电介质层
30 掩蔽区域(masking region)
31 第1被覆区域
32 露出区域
33 第2被覆区域
35 掩蔽构件(masking member)
40 固体电解质层
50 集电层
60 外装树脂
70 阳极端子(阳极侧的引线框)
80 阴极端子(阴极侧的引线框)
100 固体电解电容器
具体实施方式
以下说明本发明的固体电解电容器元件以及固体电解电容器。
但本发明并不限定于以下的构成，能在不变更本发明的要旨的范围内适宜变更来运用。另外，将以下记载的本发明的各个优选的构成组合2者以上的方案也是本发明。
[固体电解电容器元件]
首先说明本发明的固体电解电容器元件。
本发明的固体电解电容器元件具有：有阳极端子区域和阴极形成区域的阀作用金属基体；形成于上述阴极形成区域上的电介质层；形成于上述电介质层上的固体电解质层；和形成于上述固体电解质层上的集电层，该固体电解电容器元件在上述阳极端子区域上形成用于将上述阀作用金属基体与异性极绝缘的掩蔽区域。
图1是示意表示本发明的固体电解电容器元件的一例的截面图。
图1所示的固体电解电容器元件1具有：有阳极端子区域(图1中两箭头a所示的区域)和阴极形成区域(图1中两箭头b所示的区域)的阀作用金属基体10；形成于阳极端子区域a上以及阴极形成区域b上的电介质层20；形成于电介质层20上的固体电解质层40；和形成于固体电解质层40上的集电层50。在阳极端子区域a上形成用于将阳极端子区域a和阴极形成区域b区划、使阀作用金属基体10与异性极绝缘的由掩蔽构件35构成的掩蔽区域30。在掩蔽区域30，以上述阳极端子区域a与阴极形成区域b的边界为起点向阳极端子区域a侧，按照包含掩蔽构件35的第1被覆区域31、电介质层20露出的露出区域32以及包含掩蔽构件35的第2被覆区域33的顺序将它们配置。
并且固体电解质层40覆盖第1被覆区域31的整体以及露出区域32的至少一部分。
图2是图1所示的固体电解电容器元件1的立体图。
如图2所示那样，相当于图1中的第2被覆区域33的掩蔽构件35设于在表面形成电介质层20的阀作用金属基体的周围。图2中虽未图示，但构成图1中的第1被覆区域31的掩蔽构件35也设于在表面形成电介质层20的阀作用金属基体的周围。在图1以及图2所示的固体电解电容器元件1中，在2个掩蔽构件35之间配置环状的露出区域32。
图3是示意表示本发明的固体电解电容器元件的另外一例的立体图。
在图3所示的固体电解电容器元件2中，掩蔽构件35未被露出区域分断，点状的露出区域配置于在表面形成电介质层20的阀作用金属基体的周围。
在本发明的固体电解电容器元件中，掩蔽区域优选周设在阀作用金属基体的表面或形成于阀作用金属基体上的电介质层的表面，更优选沿着与阀作用金属基体的长轴方向大致正交的方向(以下也称作阀作用金属基体的周向)绕一周那样形成。
在本发明的固体电解电容器元件中，露出区域的形状并没有特别限定，例如能举出图2所示那样的环状的露出区域、图3所示那样的点状的露出区域等。所谓环状的露出区域，是在阀作用金属基体的周围连续形成的露出区域，所谓点状的露出区域，是在阀作用金属基体的周围不连续形成的露出区域。它们当中优选是点状的露出区域，更优选是周向上大致等间隔形成的点状的露出区域。
露出区域的宽度(与阀作用金属基体的长轴方向平行的方向上的长度)并没有特别限定，但优选是掩蔽区域的宽度的20％以上、35％以下。
在图1以及图2所示的固体电解电容器元件1中，环状的露出区域仅配置1个部位，但在本发明的固体电解电容器元件中，也可以在阀作用金属基体的长轴方向上空开间隔来配置2处以上的露出区域。在该情况下，露出区域的形状并不限于环状，也可以让图3所示那样的点状的露出区域在阀作用金属基体的长轴方向上配置2处以上。另外，也可以让不同形状的露出区域在阀作用金属基体的长轴方向上配置2处以上。
在本发明的固体电解电容器元件中，掩蔽构件的高度并没有特别限定，但优选为50μm以下。构成第1被覆区域的掩蔽构件的高度既可以与构成第2被覆区域的掩蔽构件的高度相同，也可以不同。
在本说明书中，所谓掩蔽构件的高度，是从设置有掩蔽构件的电介质层的表面到掩蔽构件的表面的高度。另外，在阀作用金属基体的表面具有多孔质层的情况下，侵入到多孔质层的内部的掩蔽构件的侵入深度不含在掩蔽构件的高度中。
在本发明的固体电解电容器元件中，作为掩蔽构件的材料，例如能举出聚苯砜树脂、聚醚砜树脂、氰酸酯树脂、氟树脂(四氟乙烯、四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物等)、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂以及它们的衍生物或前体等绝缘性树脂。
优选在掩蔽区域当中构成第1被覆区域的掩蔽构件的表面设置亲水性构件。作为上述亲水性构件，优选是从硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂所构成的群选择的至少1种。
硅烷偶联剂优选是从3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷以及3-氨丙基三甲氧基硅烷所构成的群选择的至少1种。
金属螯合剂优选是从8-羟基喹啉、1，2，3-苯并三唑以及1，3-二苯基-1，3-丙二酮所构成的群选择的至少1种。
优选在掩蔽区域当中构成第2被覆区域的掩蔽构件的表面设置疏水性构件。作为上述疏水性构件，例如能举出环氧系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚酯系树脂、硅酮等。
接下来说明构成本发明的固体电解电容器元件的阀作用金属基体、电介质层、固体电解质层以及集电层。
在本发明的固体电解电容器元件中，阀作用金属基体由示出所谓的阀作用的阀作用金属构成。作为阀作用金属，例如能举出铝、钽、铌、钛、锆等金属单体或含这些金属的合金等。它们当中优选铝或铝合金。
在本发明的固体电解电容器元件中，阀作用金属基体的形状优选为平板状，更优选为箔状。另外，优选在阀作用金属基体的表面设置蚀刻层等多孔质层。由于通过阀作用金属基体具有多孔质层而增加了成为阳极的阀作用金属基体的表面积，因此能提高电容器电容。
在本发明的固体电解电容器元件中，电介质层优选由上述阀作用金属的氧化覆膜构成。例如在作用阀作用金属基体而利用铝箔的情况下，能通过在含硼酸、磷酸、己二酸或它们的钠盐、铵盐等的水溶液中氧化来形成氧化覆膜。
在本发明的固体电解电容器元件中，固体电解质层形成在掩蔽区域当中第1被覆区域和露出区域的至少一部分。固体电解质层既可以形成在露出区域的全部，另外也可以形成在第2被覆区域的一部分。进而固体电解质层还形成在阴极形成区域上的电介质层上。
在本发明的固体电解电容器元件中，优选形成于掩蔽区域上的固体电解质层的至少一部分不被集电层覆盖而露出。
在本发明的固体电解电容器元件中，优选形成于阴极形成区域上的电介质层上的固体电解质层的整体被集电层覆盖。
在阀作用金属基体具有多孔质层的情况下，固体电解质层优选由浸透到阀作用金属基体的多孔质层中的内层和覆盖该其外侧的外层构成。内层和外层既可以是相同组成，也可以是不同组成。
作为构成固体电解质层的材料，例如能举出以吡咯类、噻吩类、苯胺类等为骨架的导电性高分子等。作为以噻吩类为骨架的导电性高分子，例如能举出PEDOT[聚(3，4-乙烯二氧噻吩)]，可以是与成为掺杂剂的聚苯乙烯磺酸(PSS)结合的PEDOT：PSS。
在本发明的固体电解电容器元件中，形成于固体电解质层上的集电层优选由作为基底的碳层和其上的银层构成，但也可以仅碳层，还可以仅银层。
[固体电解电容器元件的制造方法]
接下来说明本发明的固体电解电容器元件的制造方法。
本发明的固体电解电容器元件的制造方法特征在于，具备如下工序：在阀作用金属基体的表面形成电介质层；在上述阀作用金属基体上形成由掩蔽构件构成的掩蔽区域，由此用上述掩蔽区域将上述阀作用金属基体区划成阳极端子区域和阴极形成区域；在上述掩蔽区域的一部分上以及上述电介质层上形成固体电解质层；和在上述固体电解质层上形成集电层，在形成上述掩蔽区域的工序中，在上述掩蔽区域的端部以外的区域形成让上述电介质层露出的露出区域，在形成上述固体电解质层的工序中，在上述掩蔽区域当中从上述阳极端子区域与上述阴极形成区域的边界到上述露出区域的至少一部分的区域上形成上述固体电解质层。
图4(a)～图4(d)是示意表示本发明的固体电解电容器元件的制造方法的一例的截面图。
参考图4(a)～图4(d)来说明本发明的固体电解电容器元件的制造方法的一例。
首先如图4(a)所示那样，在阀作用金属基体10的表面形成电介质层20。例如能通过在己二酸铵水溶液中对铝箔等阀作用金属基体的表面进行阳极氧化处理(也称作化学转化处理)来形成由氧化覆膜构成的电介质层。
接下来如图4(b)所示那样，通过在阀作用金属基体10上形成由掩蔽构件35构成的掩蔽区域30，来用掩蔽区域30区划阳极端子区域和阴极形成区域。在本发明中，将形成掩蔽区域30的部位设为阳极端子区域。另一方面，未形成掩蔽区域30的部位在该阶段既能成为阳极端子区域，也能成为阴极形成区域。
但通常将面积大的一侧作为阴极形成区域，将面积小的一侧作为阳极端子区域。这以后，将图4(b)中的将掩蔽区域30和与掩蔽区域30相比靠右侧的区域合起来的区域(图4(b)中、两箭头a所示的区域)作为阳极端子区域说明，将与掩蔽区域30相比靠左侧的区域(图4(b)中、两箭头b所示的区域)作为阴极形成区域说明。
在形成掩蔽区域30的工序中，在掩蔽区域30的端部以外的区域形成让电介质层露出的露出区域。由此例如如图4(b)所示那样，掩蔽区域30具有：包含掩蔽构件35的被覆区域(第1被覆区域31以及第2被覆区域33)；和让电介质层20露出的露出区域(露出区域32)。
在阳极端子区域上形成掩蔽区域的方法并没有特别限定，例如能举出如下方法：将成为掩蔽构件的绝缘性树脂涂布在阳极端子区域，根据需要进行加热、干燥等。
作为涂布绝缘性树脂的方法，能采用喷墨方式、丝网印刷方式、点胶方式、转印方式等公知的手法。
另外，电介质层不需要形成在阀作用金属基体的表面整体，至少形成在阀作用金属基体的阴极形成区域以及掩蔽区域当中的露出区域即可。只要至少在上述的区域形成电介质层即可，在阀作用金属基体的表面进行形成电介质层的工序和形成掩蔽区域的工序的顺序没有特别限定。即，既可以在阀作用金属基体的表面形成电介质层后再形成掩蔽区域，也可以在阀作用金属基体的表面形成掩蔽区域后再形成电介质层。
另外，作为阀作用金属基体，也可以使用预先实施了化学转化处理的化学转化箔。由于在使用化学转化箔的情况下，在实际使用时也需要裁断成给定的形状，因此不含氧化覆膜的裁断面露出。因此，在使用化学转化箔的情况下，也需要在以裁断面为首的阀作用金属基体的表面进行形成氧化覆膜的被称作「切口化学转化」的处理，这样的切口化学转化也包含在本发明的「在阀作用金属基体的表面形成电介质层的工序」中。
接下来如图4(c)所示那样，覆盖阴极形成区域的电介质层20的全部、掩蔽区域30当中第1被覆区域31的全部、和露出区域32的至少一部分来形成固体电解质层40。
作为形成固体电解质层的方法，例如能举出如下方法等：将使导电性高分子分散的分散液(也称作导电性聚合体液)赋予到电介质层上并使其干燥；或者将含有成为导电性高分子的单体的溶液(也称作导电性单体液)赋予到电介质层上并使其聚合的方法等。
将导电性聚合体液或导电性单体液赋予到电介质层上的方法并没有特别限定，例如能举出如下方法等：在电介质层上涂布导电性聚合体液或导电性单体液；将在表面形成电介质层以及掩蔽区域的阀作用金属基体的阴极形成区域侧的端部在导电性聚合体液或导电性单体液中浸渍到给定的深度。
例如在图4(c)中，在将阀作用金属基体10的从阴极形成区域b侧的端部到第2被覆区域33的一半浸渍在导电性聚合体液或导电性单体液中的情况下，有可能因构成第2被覆区域33的掩蔽构件35而让导电性聚合体液或导电性单体液被排斥。但在该情况下，导电性聚合体液或导电性单体液也保持在让电介质层20露出的露出区域32上。其结果，由于在第1被覆区域31上充分形成固体电解质层，因此不会在第1被覆区域31与固体电解质层40之间形成图7(a)所示那样的间隙。
之后如图4(d)所示那样，将集电层50形成在固体电解质层40上。在图4(d)中，集电层50仅形成在阴极形成区域b上的固体电解质层40上。
在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中，只要不在露出区域当中让电介质层露出的部位形成集电层，则也可以在阳极端子区域上的固体电解质层上形成集电层，但优选使形成于掩蔽区域上的固体电解质层的至少一部分不被集电层覆盖而露出。
在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中，优选由集电层覆盖形成于阴极形成区域上的电介质层上的固体电解质层的整体。
进一步详细说明形成掩蔽区域的工序。
图5(a)以及图5(b)是示意表示在形成掩蔽区域的工序中形成的掩蔽区域的形状的示例的立体图。
如[固体电解电容器元件]中说明的那样，掩蔽区域的形状、特别是露出区域的形成并没提特别限定，例如形成图5(a)所示那样的有环状的露出区域32的掩蔽区域30、图5(b)所示那样的有点状的露出区域32的掩蔽区域30等即可。
此外，关于露出区域等的尺寸、掩蔽构件的高度、掩蔽构件的材料等，如[固体电解电容器元件]中说明的那样。
在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中，也可以在形成掩蔽区域的工序之后再对构成形成在比露出区域更靠阴极形成区域侧的被覆区域的掩蔽构件的表面赋予亲水性构件。作为亲水性构件，使用[固体电解电容器元件]中说明的构件。
另外，在本发明的固体电解电容器元件的制造方法中，也可以在形成掩蔽区域的工序之后，再对构成比露出区域更靠阳极端子区域侧形成的被覆区域的掩蔽构件的表面赋予疏水性构件。作为疏水性构件，能使用[固体电解电容器元件]中说明的构件。
[固体电解电容器]
接下来说明本发明的固体电解电容器。
本发明的固体电解电容器具备[固体电解电容器元件]中说明的固体电解电容器元件，上述固体电解电容器元件被外装树脂密封。在本发明的固体电解电容器具备多个固体电解电容器元件的情况下，也可以具备[固体电解电容器元件]中说明的固体电解电容器元件以外的固体电解电容器元件。
图6是示意表示本发明的固体电解电容器的一例的截面图。
图6所示的固体电解电容器100具备多个固体电解电容器元件1(以下也仅称作电容器元件1)、阳极端子70(阳极侧的引线框)、阴极端子80(阴极侧的引线框)和外装树脂60。
外装树脂60覆盖电容器元件1的整体、阳极端子70的一部分和阴极端子80的一部分而形成。作为外装树脂60的材质例如能举出环氧树脂等。
[固体电解电容器的制造方法]
以下说明本发明的固体电解电容器的制造方法。
在本发明的固体电解电容器的制造方法中，用[固体电解电容器元件的制造方法]中说明的方法制作固体电解电容器元件，将上述固体电解电容器元件用外装树脂密封。
本发明的固体电解电容器优选如以下那样制造。
首先用[固体电解电容器元件的制造方法]说明的方法，制作1个或多个固体电解电容器元件。
在制造具备多个固体电解电容器元件的固体电解电容器的情况下，将多个固体电解电容器元件层叠。这是使阀作用金属基体的阳极端子区域相互对置来进行层叠。将阳极端子区域相互接合，并在阳极端子区域接合阳极端子。作为接合方法，例如能举出焊接或压接等。另外，与集电层对应的部分彼此也分别相接地进行层叠，在集电层接合阴极端子。由此集电层相互电连接。在集电层彼此的连接、集电层与阴极端子的接合中例如使用导电性粘结剂。
接下来，用外装树脂进行密封，覆盖电容器元件的整体、阴极端子的一部分和阳极端子的一部分。外装树脂例如通过传递塑模形成。通过以上而得到固体电解电容器。
【实施例】
以下示出更具体公开本发明的固体电解电容器元件以及固体电解电容器的实施例。另外，本发明并不仅限定于这些实施例。
(实施例1)
首先，作为阀作用金属基体，准备在表面有多孔质层的铝化学转化箔，将其裁断成给定的形状。
接下来，在从铝化学转化箔的长轴方向的一端隔开给定的间隔的位置绕铝化学转化箔一周将掩蔽构件带状涂布2处，由此使掩蔽构件浸透到多孔质层中，形成包含露出区域的掩蔽区域。将包括被掩蔽区域分割的铝化学转化箔当中面积小的部分和上述掩蔽区域的区域作为阳极端子区域，将这以外的区域作为阴极形成区域。作为掩蔽构件的材料而使用聚酰亚胺。
这时，掩蔽区域的宽度设为0.8mm，形成掩蔽区域，在掩蔽区域的大致中央部设置宽度0.2mm的环状的露出区域。
另外，掩蔽构件的高度设为10μm。
将形成掩蔽区域的铝化学转化箔在己二酸铵水溶液中氧化，在裁断面形成由氧化铝构成的电介质层。
接下来，将铝化学转化箔的从阴极形成区域侧的端部到第2被覆区域的一半为止浸渍在导电性聚合体配合液中。作为导电性聚合体配合液而使用PEDOT：PSS的分散液(聚(3，4-乙烯二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸混合的分散液)。在浸渍后，使之干燥，由此在阴极形成区域的整体、第1被覆区域以及露出区域的一部分形成固体电解质层。
之后在将固体电解质层的表面当中阴极形成区域浸渍在碳膏中后，使之干燥，由此形成碳层。在将得到的碳层的表面浸渍在银膏中后，使之干燥，由此形成银层，制作固体电解电容器元件。
上述的固体电解电容器元件层叠4个，将阀作用金属基体的露出部分和外部连接端子(阳极端子)用电阻焊接接合，将银层和另外的外部连接端子(阴极端子)用导电性粘结剂接合，用外装树脂进行密封，由此得到实施例1所涉及的固体电解电容器。得到的固体电解电容器的尺寸为长度7.3mm、宽度4.3mm、厚度1.9mm。
(实施例2)
将露出区域的形状变更为点状，用除此以外其他都与实施例1同样的次序制作电容器元件，得到实施例2所涉及的固体电解电容器。
(实施例3)
在形成掩蔽区域后，在构成第1被覆区域的掩蔽构件的表面涂布作为硅烷偶联剂的3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷来设置亲水性构件，用除此以外其他都与实施例1同样的次序来制作电容器元件，得到实施例3所涉及的固体电解电容器。
(实施例4)
在形成掩蔽区域后，在构成第1被覆区域的掩蔽构件的表面涂布作为硅烷偶联剂的3-氨丙基三甲氧基硅烷来设置亲水性构件，用除此以外其他都与实施例1同样的次序制作电容器元件，得到实施例4所涉及的固体电解电容器。
(实施例5)
在形成掩蔽区域后，在构成第1被覆区域的掩蔽构件的表面涂布作为金属螯合剂的8-羟基喹啉来设置亲水性构件，用除此以外其他都与实施例1同样的次序制作电容器元件，得到实施例5所涉及的固体电解电容器。
(实施例6)
在形成掩蔽区域后，在构成第1被覆区域的掩蔽构件的表面涂布作为金属螯合剂的1，2，3-苯并三唑来设置亲水性构件，用除此以外其他都与实施例1同样的次序制作电容器元件，得到实施例6所涉及的固体电解电容器。
(实施例7)
在形成掩蔽区域后，在构成第1被覆区域的掩蔽构件的表面涂布作为金属螯合剂的1，3-二苯基-1，3-丙二酮来设置亲水性构件，用除此以外其他都与实施例1同样的次序制作电容器元件，得到实施例7所涉及的固体电解电容器。
(实施例8)
在形成掩蔽区域后，在构成第1被覆区域的掩蔽构件的表面涂布润湿剂(AirProducts社制Carbowet106)来设置亲水性构件，用除此以外其他都与实施例1同样的次序制作电容器元件，得到实施例8所涉及的固体电解电容器。
(比较例1)
不设露出区域，使掩蔽区域的全部被掩蔽构件覆盖，用除此以外其他都与实施例1同样的次序制作电容器元件，得到比较例1所涉及的固体电解电容器。
另外，向导电性聚合体配合液、碳膏以及银膏的浸渍进行到与实施例1同样的位置。
(良品率的评价)
将实施例1～实施例8以及比较例1所涉及的固体电解电容器各制作1000个，评价漏电流。将漏电流＝0.1CV以上的判定为不良品，求取良品率。将结果在表1示出。
【表1】
根据表1可知，在掩蔽区域设有露出区域的各实施例所涉及的固体电解电容器与未设露出区域的比较例1所涉及的固体电解电容器相比，漏电流的良品率更高。进而根据实施例3～实施例8的结果可知，通过在在构成第1被覆区域的掩蔽构件的表面设置亲水性构件，良品率进一步提高。

Claims (20)

1.一种固体电解电容器元件，具有：
有阳极端子区域和阴极形成区域的阀作用金属基体；
形成于所述阴极形成区域上的电介质层；
形成于所述电介质层上的固体电解质层；和
形成于所述固体电解质层上的集电层，
所述固体电解电容器元件的特征在于，
在所述阳极端子区域上形成由掩蔽构件构成的掩蔽区域，该掩蔽区域用于区划所述阳极端子区域和所述阴极形成区域，使所述阀作用金属基体与异性极绝缘，
在所述掩蔽区域，以所述阳极端子区域与所述阴极形成区域的边界为起点，向着所述阳极端子区域侧，按照包含所述掩蔽构件的第1被覆区域、所述电介质层露出的露出区域、以及包含所述掩蔽构件的第2被覆区域的顺序将它们配置，
所述固体电解质层覆盖所述第1被覆区域和所述露出区域的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的固体电解电容器元件，其中，
所述掩蔽构件的高度为50μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的固体电解电容器元件，其中，
在构成所述第1被覆区域的掩蔽构件的表面设置有亲水性构件。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的固体电解电容器元件，其中，
所述亲水性构件包含从硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂所构成的群选择的至少1种。
5.根据权利要求4所述的固体电解电容器元件，其中，
所述硅烷偶联剂是从3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷以及3-氨丙基三甲氧基硅烷所构成的群选择的至少1种。
6.根据权利要求4所述的固体电解电容器元件，其中，
所述金属螯合剂是从8-羟基喹啉、1，2，3-苯并三唑以及1，3-二苯基-1，3-丙二酮所构成的群选择的至少1种。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的固体电解电容器元件，其中，
在构成所述第2被覆区域的掩蔽构件的表面设置有疏水性构件。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的固体电解电容器元件，其中，
所述掩蔽区域上形成的所述固体电解质层的至少一部分，不被所述集电层覆盖而露出。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的固体电解电容器元件，其中，
所述阴极形成区域上的所述电介质层上形成的所述固体电解质层的整体被所述集电层覆盖。
10.一种固体电解电容器，其特征在于，
具备权利要求1～9中任一项所述的固体电解电容器元件，所述固体电解电容器元件被外装树脂密封。
11.一种固体电解电容器元件的制造方法，其特征在于，具备如下工序：
在阀作用金属基体的表面形成电介质层；
通过在所述阀作用金属基体上形成由掩蔽构件构成的掩蔽区域，来用所述掩蔽区域将所述阀作用金属基体区划成阳极端子区域和阴极形成区域；
在所述掩蔽区域的一部分上以及所述电介质层上形成固体电解质层；和
在所述固体电解质层上形成集电层，
在形成所述掩蔽区域的工序中，在所述掩蔽区域的端部以外的区域形成所述电介质层露出的露出区域，
在形成所述固体电解质层的工序中，在所述掩蔽区域当中从所述阳极端子区域与所述阴极形成区域的边界到所述露出区域的至少一部分为止的区域上形成所述固体电解质层。
12.根据权利要求11所述的固体电解电容器元件的制造方法，其中，
所述掩蔽构件的高度为50μm以下。
13.根据权利要求11或12所述的固体电解电容器元件的制造方法，其中，
在形成所述掩蔽区域的工序之后，还具备如下工序：
对构成比所述露出区域更靠所述阴极形成区域侧形成的第1被覆区域的所述掩蔽构件的表面赋予亲水性构件。
14.根据权利要求13所述的固体电解电容器元件的制造方法，其中，
所述亲水性构件包含从硅烷偶联剂、金属螯合剂以及润湿剂所构成的群选择的至少1种。
15.根据权利要求14所述的固体电解电容器元件的制造方法，其中，
所述硅烷偶联剂是从3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷以及3-氨丙基三甲氧基硅烷所构成的群选择的至少1种。
16.根据权利要求14所述的固体电解电容器元件的制造方法，其中，
所述金属螯合剂是从8-羟基喹啉、1，2，3-苯并三唑以及1，3-二苯基-1，3-丙二酮所构成的群选择的至少1种。
17.根据权利要求11～16中任一项所述的固体电解电容器元件的制造方法，其中，
在形成所述掩蔽区域的工序之后还具备如下工序：
对构成比所述露出区域更靠所述阳极端子区域侧形成的第2被覆区域的所述掩蔽构件的表面赋予疏水性构件。
18.根据权利要求11～17中任一项所述的固体电解电容器元件的制造方法，其中，
在形成所述集电层的工序中，使所述掩蔽区域上形成的所述固体电解质层的至少一部分不被所述集电层覆盖而露出。
19.根据权利要求11～18中任一项所述的固体电解电容器元件的制造方法，其中，
在形成所述集电层的工序中，将所述阴极形成区域上的所述电介质层上形成的所述固体电解质层的整体用所述集电层覆盖。
20.一种固体电解电容器的制造方法，其特征在于，
具备如下工序：
用权利要求11～19中任一项所述的方法来制造固体电解电容器元件；和
将所述固体电解电容器元件用外装树脂密封。
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