CN112466667A

CN112466667A - 固体电解电容器以及固体电解电容器的制造方法

Info

Publication number: CN112466667A
Application number: CN202010937839.3A
Authority: CN
Inventors: 田中泰央
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2021-03-09
Anticipated expiration: 2040-09-08
Also published as: US20210074485A1; CN112466667B; US11515098B2

Abstract

提供一种固体电解电容器以及固体电解电容器的制造方法，固体电解电容器的耐电压高且固体电解质层与阀作用金属基体的密接性高。固体电解电容器具备：阀作用金属基体，在至少一个主面具有电介质层；掩模层，包含绝缘材料，设置为覆盖上述阀作用金属基体的上述主面的周缘；和阴极层，设置在上述电介质层上的被上述掩模层包围的区域，上述阴极层包括设置在上述电介质层上的固体电解质层，上述固体电解质层包括：第1层，填充上述电介质层的细孔；第2层，包含与上述第1层相同或不同的材料，设置在上述电介质层上的被上述掩模层包围的区域的外周部；和第3层，覆盖上述第2层以及上述电介质层。

Description

固体电解电容器以及固体电解电容器的制造方法

技术领域

本发明涉及固体电解电容器以及固体电解电容器的制造方法。

背景技术

固体电解电容器具备在包含铝等阀作用金属的基体的表面具有电介质层的阀作用金属基体和包括设置在该电介质层上的固体电解质层的阴极层。

例如，在专利文献1中，公开了固体电解电容器的制造方法，该制造方法具备：(A)准备第1片材的工序，该第1片材具备在表面形成有电介质层的阀作用金属基体以及设置在上述电介质层的固体电解质层；(B)准备包括金属箔的第2片材的工序；(C)由绝缘材料覆盖上述第1片材的工序；(D)在上述第1片材的上述固体电解质层上形成导电体层的工序；(E)层叠上述第1片材和上述第2片材，从而制作层叠片材的工序；(F)在上述层叠片材的贯通孔填充密封材料，从而制作层叠块体的工序；(G)通过将层叠块体切断来制作多个元件层叠体的工序；和(H)形成第1外部电极以及第2外部电极的工序。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-79866号公报

在专利文献1中，记载了通过将包含绝缘性树脂等绝缘材料的掩模材料涂敷在阀作用金属基体的表面并使其固化或硬化，从而形成覆盖各元件区域的端部以及侧部的掩模层。在专利文献1中，还记载了在电介质层上的被掩模层包围的区域形成固体电解质层。

然而，由于电场容易集中在被掩模层包围的区域的外周部，因而存在该部分的耐电压不充分的问题。进一步地，在将固体电解质层形成在被掩模层包围的区域的情况下，存在固体电解质层与阀作用金属基体的密接性不充分的问题。

发明内容

发明要解决的课题

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供耐电压高且固体电解质层与阀作用金属基体的密接性高的固体电解电容器。本发明的目的亦在于，提供上述固体电解电容器的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明的固体电解电容器在第1方式中具备：阀作用金属基体，在至少一个主面具有电介质层；掩模层，包含绝缘材料，并设置为覆盖上述阀作用金属基体的上述主面的周缘；和阴极层，设置在上述电介质层上的被上述掩模层包围的区域，上述阴极层包括设置在上述电介质层上的固体电解质层，上述固体电解质层包括：第1层，填充上述电介质层的细孔；第2层，包含与上述第1层相同或不同的材料，设置在上述电介质层上的被上述掩模层包围的区域的外周部；和第3层，覆盖上述第2层以及上述电介质层。

本发明的固体电解电容器在第2方式中具备：阀作用金属基体，在至少一个主面具有电介质层；掩模层，包含绝缘材料，并设置为覆盖上述阀作用金属基体的上述主面的周缘；和阴极层，设置在上述电介质层上的被上述掩模层包围的区域，上述阴极层包括设置在上述电介质层上的固体电解质层，上述固体电解质层还跨越被上述掩模层包围的区域的外侧而设置在上述掩模层上。

本发明的固体电解电容器的制造方法在第1方式中具备：准备在至少一个主面具有电介质层的阀作用金属基体的工序；通过在上述阀作用金属基体的上述主面的周缘赋予绝缘材料来形成覆盖上述周缘的掩模层的工序；和在上述电介质层上的被上述掩模层包围的区域形成阴极层的工序，形成上述阴极层的工序包括在上述电介质层上形成固体电解质层的工序，上述固体电解质层包括：第1层，填充上述电介质层的细孔；第2层，包含与上述第1层相同或不同的材料，并设置在上述电介质层上的被上述掩模层包围的区域的外周部；和第3层，覆盖上述第2层以及上述电介质层。

本发明的固体电解电容器的制造方法在第2方式中具备：准备在至少一个主面具有电介质层的阀作用金属基体的工序；通过在上述阀作用金属基体的上述主面的周缘赋予绝缘材料来形成覆盖上述周缘的掩模层的工序；和在上述电介质层上的被上述掩模层包围的区域形成阴极层的工序，形成上述阴极层的工序包括在上述电介质层上形成固体电解质层的工序，上述固体电解质层还跨越被上述掩模层包围的区域的外侧而形成上述掩模层上。

发明效果

根据本发明，能够提供耐电压高且固体电解质层与阀作用金属基体的密接性高的固体电解电容器。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的固体电解电容器的一个例子的立体图。

图2是沿着图1所示的固体电解电容器的II-II线的剖视图。

图3是将图2所示的固体电解电容器的III部放大了的剖视图。

图4是示意性地示出本发明的第1实施方式涉及的固体电解电容器的主要部分的一例的俯视图。

图5是示意性地示出本发明的第1实施方式涉及的固体电解电容器的主要部分的一例的剖视图。

图6是示意性地示出本发明的第1实施方式涉及的固体电解电容器的主要部分的另一例的剖视图。

图7是示意性地示出本发明的第2实施方式涉及的固体电解电容器的主要部分的一例的俯视图。

图8是示意性地示出本发明的第2实施方式涉及的固体电解电容器的主要部分的一例的剖视图。

图9是示意性地示出比较例的固体电解电容器的主要部分的一例的俯视图。

图10是示意性地示出比较例的固体电解电容器的主要部分的一例的剖视图。

附图标记说明

1：固体电解电容器

10：绝缘性树脂体

10a：第1主面

10b：第2主面

10c：第1侧面

10d：第2侧面

10e：第1端面

10f：第2端面

11：基板

12：模制部

20：第1外部电极

30：第2外部电极

40：阳极部

41：阀作用金属基体

50：电介质层

51：掩模层

60：阴极层

61：固体电解质层

61a：固体电解质层的第1层(内层)

61b：固体电解质层的第2层

61c：固体电解质层的第3层(外层)

62：导电体层

63：阴极引出层

70：电容器元件。

具体实施方式

以下，对本发明的固体电解电容器以及固体电解电容器的制造方法进行说明。

然而，本发明不限定于以下的结构，在不变更本发明的主旨的范围内能够进行适当变更而应用。另外，本发明还包括将以下记载的各个优选的结构组合2个以上而得到的结构。

以下所示的各实施方式是例示，能够进行在不同的实施方式中示出的结构的部分的置换或组合，这是不言而喻的。在第2实施方式以后，省略对与第1实施方式共同的事项的描述，而仅对不同的点进行说明。特别地，关于同样的结构所带来的同样的作用效果，未在每个实施方式逐次提及。

[固体电解电容器]

图1是示意性地示出本发明的固体电解电容器的一个例子的立体图。图2是沿着图1所示的固体电解电容器的II-II线的剖视图。图3是将图2所示的固体电解电容器的III部放大了的剖视图。

在图1以及图2中，将固体电解电容器1以及绝缘性树脂体10的长度方向由L、宽度方向由W、高度方向由T示出。在此，长度方向L、宽度方向W和高度方向T互相正交。

如图1以及图2所示，固体电解电容器1具有大致长方体状的外形。固体电解电容器1具备绝缘性树脂体10、第1外部电极20、第2外部电极30和多个电容器元件70。

在绝缘性树脂体10埋设有多个电容器元件70。绝缘性树脂体10具有大致长方体状的外形。绝缘性树脂体10具有在高度方向T上相对的第1主面10a以及第2主面10b、在宽度方向W上相对的第1侧面10c以及第2侧面10d和在长度方向L上相对的第1端面10e以及第2端面10f。另外，在绝缘性树脂体10的内部也可以设置1个电容器元件70。

如上述那样，绝缘性树脂体10具有大致长方体状的外形，但优选为在角部以及棱线部具有弧形。角部是绝缘性树脂体10的3个面相交的部分，棱线部是绝缘性树脂体10的2个面相交的部分。

绝缘性树脂体10例如包括基板11、设置在基板11上的模制部12。绝缘性树脂体10也可以仅包括模制部12。

基板11例如是环氧玻璃基板等绝缘性树脂基板。基板11的底面构成绝缘性树脂体10的第2主面10b。基板11的厚度例如是100μm。

模制部12包含环氧树脂等绝缘性树脂。优选为，在绝缘性树脂中作为填料而分散混合有玻璃或Si的氧化物。模制部12在基板11上设置为覆盖多个电容器元件70。

多个电容器元件70各自包括阳极部40、电介质层50和阴极层60。多个电容器元件70在基板11上沿高度方向T层叠。多个电容器元件70各自的延伸方向成为与基板11的主面大致平行。

阳极部40包括阀作用金属基体41。如图3所示，阀作用金属基体41具有设置有多个凹部的外表面。阀作用金属基体41的外表面成为多孔状。通过阀作用金属基体41的外表面成为多孔状，增大了阀作用金属基体41的表面积。另外，不限于阀作用金属基体41的表面以及背面这两者为多孔状的情况，也可以是仅阀作用金属基体41的表面以及背面的一者为多孔状。

阀作用金属基体41例如包含铝、钽、铌、钛、锆等金属单体、或包含这些金属的合金等的阀作用金属。能够在阀作用金属的表面形成氧化被膜。

另外，阳极部40只要包括芯部和设置在该芯部的周围的多孔部即可，能够适当采用对金属箔的表面进行了刻蚀的结构、在金属箔的表面形成有多孔状的微粉烧结体的结构等。

电介质层50设置在阀作用金属基体41的外表面。优选为，电介质层50包括设置在上述阀作用金属的表面的氧化被膜。具体地，电介质层50包含铝的氧化物。铝的氧化物如后述的那样，通过对阀作用金属基体41的外表面进行阳极氧化处理来形成。

阴极层60设置在电介质层50的外表面。在图2中，阴极层60包括固体电解质层61、导电体层62和阴极引出层63。

固体电解质层61设置在电介质层50的外表面的一部分。在设置在靠第2端面10f的阀作用金属基体41的外表面的电介质层50的外表面不设置固体电解质层61。在该部分的电介质层50中，与设置有固体电解质层61的部分邻接的部分的外表面被后述的掩模层51覆盖。

如图3所示，优选为，固体电解质层61设置为填充阀作用金属基体41的多个细孔(凹部)。不过，只要电介质层50的外表面的上述一部分被固体电解质层61覆盖即可，也可以存在不被固体电解质层61填充的阀作用金属基体41的细孔(凹部)。

作为构成固体电解质层61的材料，例如可使用聚吡咯类、聚噻吩类、聚苯胺类等的导电性高分子等。在这些之中，优选为聚噻吩类，特别优选为称为PEDOT的聚(3，4-聚乙烯二氧噻吩)。此外，上述导电性高分子也可以包含聚苯乙烯磺酸(PSS)等掺杂物。

固体电解质层61例如通过使用包含3，4-聚乙烯二氧噻吩等聚合性单体的处理液来在电介质层50的表面形成聚(3，4-聚乙烯二氧噻吩)等聚合膜的方法、将聚(3，4-聚乙烯二氧噻吩)等导电性高分子的分散液涂敷在电介质层50的表面并使其干燥的方法等形成。另外，优选为，在形成填充阀作用金属基体41的细孔(凹部)的内层用的固体电解质层之后，形成覆盖电介质层50整体的外层用的固体电解质层。

导电体层62设置在固体电解质层61的外表面。导电体层62例如包含碳层或银层。此外，导电体层62也可以是在碳层的外表面设置有银层的复合层、包含碳以及银的混合层。

阴极引出层63设置在导电体层62的外表面。在层叠方向上互相邻接的电容器元件70彼此的导电体层62通过阴极引出层63互相电连接。宽度方向W上的阴极引出层63的宽度例如与宽度方向W上的阀作用金属基体41的宽度相等。

阴极引出层63能够由金属箔或印刷电极层形成。

在金属箔的情况下，优选为包含从由Al、Cu、Ag以及以这些金属为主成分的合金构成的组中选择的至少一种金属。此外，作为金属箔，也可以使用在表面通过溅镀、蒸镀等成膜方法进行了碳涂敷或钛涂敷的金属箔。其中，优选为使用进行了碳涂敷的铝箔。

在印刷电极层的情况下，将电极膏通过海绵转印、丝网印刷、喷涂、分配器、喷墨印刷等形成在导电体层上，由此能够在给定的区域形成阴极引出层。作为电极膏，优选为以Ag、Cu或Ni为主成分的电极膏。在将阴极引出层作为印刷电极层的情况下，与使用金属箔的情况相比，能够使阴极引出层更薄。

如上述那样，在未设置固体电解质层61的部分的电介质层50中，与设置有固体电解质层61的部分邻接的部分的外表面被组成与绝缘性树脂体10不同的掩模层51覆盖。掩模层51从与设置有固体电解质层61的部分邻接的位置到靠第2端面10f的阳极部40的端部为止，覆盖阀作用金属基体41的外表面。

掩模层51例如涂敷包含绝缘性树脂的组合物等掩模材料而形成。作为绝缘性树脂，例如可列举出聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、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体等)、包含可溶性聚酰亚胺硅氧烷和环氧树脂的组合物、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂以及它们的衍生物或前驱体等。

第1外部电极20设置在绝缘性树脂体10的第1端面10e。在图1中，第1外部电极20从绝缘性树脂体10的第1端面10e起，跨越第1主面10a、第2主面10b、第1侧面10c以及第2侧面10d的每一个而设置。第1外部电极20与多个电容器元件70各自的阴极层60电连接。

第1外部电极20包括设置在绝缘性树脂体10的第1端面10e上的至少1层镀层。例如，第1外部电极20包括设置在绝缘性树脂体10的第1端面10e上的Cu镀层、设置在Cu镀层上的Ni镀层和设置在Ni镀层上的Sn镀层。

第1外部电极20在绝缘性树脂体10的第1端面10e与阴极引出层63直接地或间接地连接。

第2外部电极30设置在绝缘性树脂体10的第2端面10f。在图1中，第2外部电极30从绝缘性树脂体10的第2端面10f起，跨越第1主面10a、第2主面10b、第1侧面10c以及第2侧面10d的每一个而设置。第2外部电极30与多个电容器元件70各自的阳极部40电连接。

第2外部电极30包括设置在绝缘性树脂体10的第2端面10f上的至少1层镀层。例如，第2外部电极30包括设置在绝缘性树脂体10的第2端面10f上的Cu镀层、设置在Cu镀层上的Ni镀层和设置在Ni镀层上的Sn镀层。

第2外部电极30在绝缘性树脂体10的第2端面10f与多个电容器元件70各自的阀作用金属基体41直接地或间接地连接。

(第1实施方式)

图4是示意性地示出本发明的第1实施方式涉及的固体电解电容器的主要部分的一例的俯视图。图5是示意性地示出本发明的第1实施方式涉及的固体电解电容器的主要部分的一例的剖视图。

如图4以及图5所示，掩模层51设置为覆盖阀作用金属基体41的主面的周缘。而且，在电介质层50上的被掩模层51包围的区域设置有固体电解质层61。

在图4以及图5中，固体电解质层61包括第1层61a、第2层61b和第3层61c。

第1层61a是固体电解质层61的内层，填充电介质层50的细孔(参照图3)。

第2层61b包含与固体电解质层61的内层即第1层61a相同或不同的材料。第2层61b设置在电介质层50上的被掩模层51包围的区域的外周部。

第3层61c是固体电解质层61的外层，覆盖第2层61b以及电介质层50。

在本发明的第1实施方式涉及的固体电解电容器中，在被掩模层包围的区域的外周部，选择性地较厚地形成包含与固体电解质层的内层即第1层相同或不同的材料的第2层。由此，能够提高电场容易集中的外周部的耐电压。进一步地，通过使和阀作用金属基体的密接性差的固体电解质层的外层即第3层的外周部与和第3层的亲和性良好的第2层接触，能够使固体电解质层与阀作用金属基体的密接性改善。其结果是，高温、高湿环境下的固体电解质层的剥离变得不容易产生，从而固体电解电容器的可靠性提高。

在本发明的第1实施方式中，优选为固体电解质层的第2层设置在被掩模层包围的区域的外周部的整体，但在上述外周部的一部分也可以存在不设置固体电解质层的第2层的部分。

在本发明的第1实施方式中，第2层的厚度优选为0.1μm以上且2μm以下。另外，所谓第2层的厚度，意思是第2层的最大厚度。

在本发明的第1实施方式中，第2层的厚度优选为第3层的厚度的10％以上且75％以下。另外，所谓第3层的厚度，意思是第3层的最大厚度。

在本发明的第1实施方式中，固体电解质层如后述第2实施方式那样，也可以跨越被掩模层包围的区域的外侧，设置在掩模层上。具体而言，固体电解质层的第3层也可以跨越被掩模层包围的区域的外侧，设置在掩模层上。

如图6所示，第3层61c也可以还设置在掩模层51上。

在本发明的第1实施方式中，在固体电解质层还跨越被掩模层包围的区域的外侧而设置在掩模层上的情况下，设置在掩模层上的固体电解质层的宽度优选为10μm以上且100μm以下。具体而言，设置在掩模层上的第3层的宽度优选为10μm以上且100μm以下。

在本发明的第1实施方式中，在固体电解质层还跨越被掩模层包围的区域的外侧而设置在掩模层上的情况下，设置在掩模层上的固体电解质层的宽度优选为掩模层的宽度的0.1％以上且25％以下。具体而言，设置在掩模层上的第3层的宽度优选为掩模层的宽度的0.1％以上且25％以下。

(第2实施方式)

图7是示意性地示出本发明的第2实施方式涉及的固体电解电容器的主要部分的一例的俯视图。图8是示意性地示出本发明的第2实施方式涉及的固体电解电容器的主要部分的一例的剖视图。

如图7以及图8所示，掩模层51设置为覆盖阀作用金属基体41的主面的周缘。而且，在电介质层50上的被掩模层51包围的区域设置有固体电解质层61。

在图7以及图8中，固体电解质层61还跨越被掩模层51包围的区域的外侧而设置在掩模层51上。在图7以及图8所示的例子中，固体电解质层61包括内层61a和外层61c。外层61c还设置在掩模层51上。

在本发明的第2实施方式涉及的固体电解电容器中，固体电解质层形成为覆盖被掩模层包围的区域的外周部。由此，能够提高电场容易集中的外周部的耐电压。进一步地，通过使和阀作用金属基体的密接性差的固体电解质层的外周部与和固体电解质层的亲和性良好的掩模层接触，能够使固体电解质层与阀作用金属基体的密接性改善。其结果是，高温、高湿环境下的固体电解质层的剥离不容易产生，从而固体电解电容器的可靠性提高。

在本发明的第2实施方式中，优选为固体电解质层跨越被掩模层包围的区域的外侧的整体而设置，但在上述区域的外侧的一部分也可以存在不设置固体电解质层的部分。此外，固体电解质层的外层也可以分为两层以上，可以分别形成由掩模层包围的区域的内侧的部分和外侧的部分。

在本发明的第2实施方式中，设置在掩模层上的固体电解质层的宽度优选为10μm以上且100μm以下。

在本发明的第2实施方式中，设置在掩模层上的固体电解质层的宽度优选为掩模层的宽度的0.1％以上且25％以下。

在本发明的第1实施方式以及第2实施方式中，优选为掩模层设置在阀作用金属基体的主面的周缘的整体，但是在阀作用金属基体的主面的周缘的一部分也可以存在不设置掩模层的部分。

[固体电解电容器的制造方法]

本发明的固体电解电容器的制造方法具备：准备在至少一个主面具有电介质层的阀作用金属基体的工序；通过在上述阀作用金属基体的上述主面的周缘赋予绝缘材料来形成覆盖上述周缘的掩模层的工序；和在上述电介质层上的被上述掩模层包围的区域形成阴极层的工序。

图1所示的固体电解电容器1例如如以下那样制造。

在制造固体电解电容器1时，首先，在工序S10中，准备电容器元件70。具体地，实施以下的工序S11至工序S14。

在工序S11中，在阀作用金属基体41的外表面设置电介质层50。例如，将阀作用金属基体41即铝箔浸渍于己二酸铵水溶液从而进行阳极氧化处理，由此形成成为电介质层50的铝的氧化物。另外，在将已经形成有铝的氧化物的化成箔切断而作为阀作用金属基体41使用的情况下，为了在切断面形成铝的氧化物，将切断后的阀作用金属基体41再次浸渍于己二酸铵水溶液，从而进行阳极氧化处理。

在工序S12中，将阀作用金属基体41的一部分掩蔽。该掩蔽为了规定在下一工序进行的固体电解质层61的形成区域而进行。具体地，在阀作用金属基体41的外表面的周缘，例如涂敷包含聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂等绝缘性树脂的掩模材料。通过该工序形成的掩蔽部成为掩模层51。

在工序S13中，在电介质层50的外表面的一部分设置固体电解质层61。例如，在位于由工序S12中形成的掩蔽部规定的固体电解质层61的形成区域的电介质层50的外表面附着导电性高分子分散液并使其干燥，从而形成导电性高分子膜。另外，也可以通过附着包含聚合性单体和氧化剂的处理液并进行化学聚合来形成导电性高分子膜，聚合性单体例如是3，4-聚乙烯二氧噻吩。该导电性高分子膜成为固体电解质层61。

在制造图4以及图5所示的固体电解电容器的情况下，固体电解质层61包含上述第1层61a、第2层61b和第3层61c。

第1层61a作为固体电解质层61的内层而被形成。

第2层61b例如利用咖啡渍现象与第1层61a同时被形成。所谓咖啡渍现象，是在咖啡的液滴干燥时，该液滴的周缘部变厚，其以外变薄的现象。在用于形成第1层61a的处理液、分散液中，也根据其组成，通过干燥而第1层61a的周缘部变厚，从而作为第2层61b被形成。第3层61c优选通过丝网印刷等印刷导电性高分子膏来形成。第3层61c作为固体电解质层61的外层而被形成。

或者，第2层61b也可以通过将用于形成第1层61a的处理液、分散液在被掩模层51包围的区域的外周部选择性地涂敷得较厚来形成。此外，第2层61b也可以通过与第1层61a不同的材料的处理液、分散液来形成。

另一方面，在制造图7以及图8所示的固体电解电容器的情况下，固体电解质层61还跨越被掩模层51包围的区域的外侧，形成在掩模层51上。此时，固体电解质层61也可以跨越两层以上来形成。例如，被掩模层51包围的区域的内侧和外侧可以单独被形成，也可以仅在被掩模层51包围的区域的内侧形成之后，进一步形成为跨越被掩模层51包围的区域的外侧。

接下来，在工序S14中，在固体电解质层61的外表面设置导电体层62。例如，通过在固体电解质层61的外表面涂敷碳来形成碳层，之后，通过在碳层的外表面涂敷银来形成银层。之后，在导电体层62的外表面设置阴极引出层63。

通过经过以上的工序S11至工序S14，准备电容器元件70。

接下来，在工序S20中，将电容器元件70设置在绝缘性树脂体10的内部。具体地，实施以下的工序S21以及工序S22。

在工序S21中，在基板11上层叠多个电容器元件70。具体地，在基板11上层叠多个电容器元件70。此时，优选为，通过Ag膏等导电性粘接剂将电容器元件70的导电体层62和基板11连接。接下来，优选为，对基板11和电容器元件70进行热压接。

在工序S22中，使用环氧树脂等绝缘性树脂，对多个电容器元件70进行模制。具体地，通过模制法，将基板11安装在上模具，在使环氧树脂等绝缘性树脂在下模具的腔室内加热熔融了的状态下将上模具和下模具合模，使绝缘性树脂固化，由此形成模制部12。

接下来，优选为在工序S31中，切断基板11以及电容器元件70，使得将工序S12中形成的掩蔽部分割。具体地，通过压切、切割或激光切割来将被模制了的状态的基板11以及电容器元件70切断。通过该工序，形成包括绝缘性树脂体10的片体。

优选为在工序S32中，对片体进行滚筒研磨。具体地，将片体和研磨材一起装入称作滚筒的小箱内，使该滚筒旋转，由此进行片体的研磨。由此，使片体的角部以及棱线部具有弧形。

在工序S33中，在片体的两端部形成第1外部电极20以及第2外部电极30。例如，通过电解镀在片体的两端部形成Cu镀层。接下来，通过电解镀在Cu镀层上形成Ni镀层。之后，通过电解镀在Ni镀层上形成Sn镀层。

经过如以上那样的工序，可制造固体电解电容器1。

制造本发明的固体电解电容器的方法不特别地限定，例如，也可以通过日本特开2019-79866号公报所记载的方法等制造。

【实施例】

以下，示出更具体地公开了本发明的固体电解电容器的实施例。另外，本发明不仅仅限定于这些实施例。

[电容器的制作]

(比较例)

图9是示意性地示出比较例的固体电解电容器的主要部分的一例的俯视图。图10是示意性地示出比较例的固体电解电容器的主要部分的一例的剖视图。

如图9以及图10所示，将掩模层51形成为覆盖在表面具有电介质层50的阀作用金属基体41的周缘，之后，在被掩模层51包围的区域形成了固体电解质层61。

作为阀作用金属基体41，准备了在表面具有刻蚀层的铝化成箔。将铝化成箔的表面浸渍于己二酸铵水溶液从而进行阳极氧化处理，由此在铝化成箔的切断面形成了电介质层50。

掩模层51通过在阀作用金属基体41的两面利用丝网印刷来涂敷掩模材料而形成。作为掩模材料，使用了聚酰亚胺。

在被掩模层51包围的区域的电介质层50上，通过喷墨来涂敷导电性高分子分散液，从而形成了固体电解质层61的内层61a。进一步地，通过丝网印刷来印刷导电性高分子膏，从而形成了固体电解质层61的外层61c。

在固体电解质层61的表面对碳膏进行丝网印刷而形成了碳层，之后，进一步地对银膏在碳层上进行丝网印刷而形成导电体层，由此获得了电容器元件。

层叠所获得的电容器元件，获得了层叠体。之后，使用环氧树脂进行上述层叠体的密封，并形成外部电极，由此获得了电容器的完成品。

(实施例1-1)

在通过喷墨形成固体电解质层61的内层61a时，使用了仅对被掩模层51包围的区域的外周部选择性地进行重涂的涂敷图案，由此制作了具备图4以及图5所示的主要部分的电容器元件。除此之外通过与比较例同样的方法获得了电容器的完成品。

(实施例1-2)

在导电性高分子分散液中添加了容易引起咖啡渍现象的添加剂，由此制作了具备图4以及图5所示的主要部分的电容器元件。作为上述添加剂，使用了乙醇。除此之外通过与比较例同样的方法获得了电容器的完成品。

(实施例2-1)

在通过丝网印刷形成固体电解质层61的外层61c时，使用了跨越被掩模层51包围的区域的外侧而形成外层61c的印刷图案，由此制作了具备图7以及图8所示的主要部分的电容器元件。除此之外通过与比较例同样的方法获得了电容器的完成品。

[耐电压]

为了对比较例、实施例1-1、实施例1-2以及实施例2-1的电容器的耐电压进行评价，测定了击穿电压。在击穿电压的测定中，针对元件，对使100μA的恒定电流流动1分钟时的电压进行了测定，将达到的电压的最大值作为击穿电压。在表1中示出将比较例的击穿电压设为1的情况下的相对值。

[ESR变化率]

针对比较例、实施例1-1、实施例1-2以及实施例2-1的电容器，使用LCR测量仪测定了100kHz下的等效串联电阻(ESR)，并将该值作为初始ESR。进一步地，针对这些电容器，进行了在105℃下放置1000小时的高温负荷试验，之后，测定了100kHz下的ESR。在表1中示出试验前后的ESR变化率(初始比)。

【表1】

根据实施例1-1以及实施例1-2的结果，可得知通过在被掩模层包围的区域的外周部，选择性地较厚地形成包含与固体电解质层的内层即第1层相同的材料的第2层，能够提高耐电压，并能够降低ESR变化率。

根据实施例2-1的结果，可得知通过将固体电解质层形成为覆盖被掩模层包围的区域的外周部，能够提高耐电压，并能够降低ESR变化率。

Claims

1.一种固体电解电容器，具备：

阀作用金属基体，在至少一个主面具有电介质层；

掩模层，包含绝缘材料，设置为覆盖所述阀作用金属基体的所述主面的周缘；和

阴极层，设置在所述电介质层上的被所述掩模层包围的区域，

所述阴极层包括设置在所述电介质层上的固体电解质层，

所述固体电解质层包括：第1层，填充所述电介质层的细孔；第2层，包含与所述第1层相同或不同的材料，设置在所述电介质层上的被所述掩模层包围的区域的外周部；和第3层，覆盖所述第2层以及所述电介质层。

2.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中，

所述第2层的厚度为0.1μm以上且2μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的固体电解电容器，其中，

所述第2层的厚度是所述第3层的厚度的10％以上且75％以下。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的固体电解电容器，其中，

所述固体电解质层还跨越被所述掩模层包围的区域的外侧而设置在所述掩模层上。

5.一种固体电解电容器，具备：

阀作用金属基体，在至少一个主面具有电介质层；

所述阴极层包括设置在所述电介质层上的固体电解质层，

6.根据权利要求4或5所述的固体电解电容器，其中，

设置在所述掩模层上的所述固体电解质层的宽度为10μm以上且100μm以下。

7.根据权利要求4～6中的任一项所述的固体电解电容器，其中，

设置在所述掩模层上的所述固体电解质层的宽度是所述掩模层的宽度的0.1％以上且25％以下。

8.一种固体电解电容器的制造方法，具备：

准备在至少一个主面具有电介质层的阀作用金属基体的工序；

通过在所述阀作用金属基体的所述主面的周缘赋予绝缘材料来形成覆盖所述周缘的掩模层的工序；和

在所述电介质层上的被所述掩模层包围的区域形成阴极层的工序，

形成所述阴极层的工序包括在所述电介质层上形成固体电解质层的工序，

所述固体电解质层包括：第1层，填充所述电介质层的细孔；第2层，包含与所述第1层相同或不同的材料，并设置在所述电介质层上的被所述掩模层包围的区域的外周部；和第3层，覆盖所述第2层以及所述电介质层。

9.根据权利要求8所述的固体电解电容器的制造方法，其中，

所述第2层利用咖啡渍现象与所述第1层同时被形成。

10.一种固体电解电容器的制造方法，具备：

所述固体电解质层还跨越被所述掩模层包围的区域的外侧而形成在所述掩模层上。