TWI416558B - 固態電解電容器及其製造方法 - Google Patents

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Description

固態電解電容器及其製造方法
本發明係有關使用鋁製陽極體之固態電解電容器及其製造方法。
使用TCNQ(tetracyanoquinodimethane)錯鹽、或聚 咯等導電性聚合物作為固態電解質及使用鋁箔、薄板等作為陽極體的固態電解電容器已廣泛地使用於各種電子機器。再者,近年來對於更高耐電壓之固態電解電容器的需求極高。如眾所周知者,在這類固態電解電容器中,介電體氧化覆膜係形成於陽極體表面上。再者,作為一種使固態電解電容器之耐電壓,即介電體氧化覆膜之耐電壓變高的方法是在形成介電體氧化覆膜的陽極氧化步驟中,形成陽極體,或是鋁材經加工於陽極體上所外加之電壓(化成電壓:forming voltages)變高。在以往之固態電解電容器的一般製程中,係將形成電壓設定為固態電解電容器之額定電壓的3倍左右而進行陽極氧化。
然而,用比上述值更大的形成電壓進行陽極氧化時,所製造之固態電解電容器明顯漏電而容易產生短路不良的問題。為了解決這個問題,係在陽極體中形成以非晶型氧化鋁所構成的介電體氧化覆膜而不是結晶性氧化鋁(例如參照日本專利特開平5-343267號公報)。在結晶性氧化鋁之介電體氧化覆膜的覆膜形成時,會產生因體積收縮所引起的缺陷部分。一方面,在非晶型氧化鋁之介電體氧化覆膜的覆膜形成時,由於幾乎不會產生體積收縮,因此缺陷部分變得非常少。因為固態電解電容器的漏電、或短路不良係起因於介電體氧化覆膜的缺陷部分,所以藉由形成非晶型氧化鋁所構成的介電體氧化覆膜,而可得到耐高電壓、漏電流少、不易產生短路不良的固態電解電容器。
在固態電解電容器的製程中,於成為陽極體的鋁材,或加工於陽極體的鋁材,與進一步在陽極體中,施加彎曲應力、抗拉應力等各種機械應力(物理應力)。以捲繞型固態電解電容器為例時,在加工於陽極體的寬幅鋁箔上形成介電體氧化覆膜之後,進行裁剪步驟。在裁剪步驟中,將寬幅鋁箔切斷、分離成寬度更窄的複數個鋁箔,也就是陽極體。在裁剪步驟之後,藉由將導線TAB(tape automated bonding)端子在陽極體中填縫(caulking),使通過導線TAB端子的導線連接至陽極體。然後,將陰極體和隔離紙一起捲繞陽極體製得電容器元件。
在如上所述的裁剪步驟、連接步驟、捲繞步驟中施加機械應力時,那些應力即成為使陽極體的介電體氧化覆膜受到損傷之元凶,而產生新的缺陷部分。於是,由於此種後來產生的缺陷部分使固態電解電容器之漏電流和短路不良增加時,即使以非晶型氧化鋁形成介電體氧化覆膜,也會有損其優勢。本發明為解決這類問題者,而提供一種具有不易因機械應力而使陽極體之介電體氧化覆膜損傷的結構,比以往之固態電解電容器的漏電流更小,而更能抑制短路不良之固態電解電容器,以及製造如此固態電解電容器之方法。
本發明之固態電解電容器的特徵為非晶型氧化鋁所構成的介電體氧化覆膜具有表面上形成鋁製之陽極體,並在前述陽極體上,形成隧道狀的複數個蝕刻孔。
本發明之固態電解電容器的製造方法係包括以下步驟:對作為固態電解電容器用之陽極體所用的鋁材施以蝕刻,並在前述鋁材中形成隧道狀的複數個蝕刻孔之步驟;將前述鋁材浸漬在含有草酸、磷酸、硫酸等酸的電解溶液中,並進行陽極氧化之步驟;以及將前述鋁材浸漬在含有硼酸、磷酸等無機酸或其鹽的電解溶液中,或是含有己二酸、壬二酸等有機酸或其鹽的電解溶液中,並於前述固態電解電容器的額定電壓之3倍以上的電壓下進行陽極氧化之步驟。
再者,本發明之固態電解電容器的製造方法係包括以下步驟:對作為固態電解電容器用之陽極體所用的鋁材施以蝕刻,並在前述鋁材中形成隧道狀的複數個蝕刻孔之步驟;以及不進行水合步驟,而將前述鋁材浸漬在含有硼酸、磷酸等無機酸或其鹽,或是含有己二酸、壬二酸等有機酸或其鹽之50℃以下的電解溶液中,並於前述固態電解電容器的額定電壓之3倍以上的電壓下進行陽極氧化之步驟。
將陽極體的蝕刻孔形成隧道狀之下,與一般海綿狀的蝕刻孔相比,在陽極體中鋁的剩餘部分會變多,製程中施加於鋁材及陽極體的機械應力會有效地分散。此結果在本發明之固態電解電容器中,抑制了製程中介電體氧化覆膜之損傷,比以往固態電解電容器減少漏電,使短路的發生得到抑制。再者,如依據上述固態電解電容器的製造方法,即能製造漏電少的固態電解電容器。鋁材意指成為陽極體者或加工於陽極體的鋁箔或鋁薄板等。
根據由本發明之發明者所做的實驗,陽極體的蝕刻孔中,孔徑為0.5至1.5 μ m之孔的比率為50%以上時,可知本發明之效果更為顯著。再者,陽極體的蝕刻孔中,相鄰2孔之間隔為0.5至1.0 μ m者的比率為50%以上時,可知本發明之效果更為顯著。
以下說明本發明之實施例。第1圖為本發明之實施例的捲繞型固態電解電容器的剖面圖,第2圖為具有此電容器之電容器元件(1)的透視圖。電容器元件(1)係配置於有底的筒狀金屬製外殼(3)內(第2圖係表示在配置於外殼(3)內之前狀態的電容器元件(1))。電容器元件(1)具有略呈圓筒狀的外形,帶狀鋁箔的陽極體(5)及捲繞陰極體(7)隔著隔離紙(9)而製造(在第2圖中,在鬆開狀態的陽極體(5)及隔離紙(9)等係以虛線表示)。陽極導線(13)和陰極導線(15)分別通過導線TAB端子(11)(11)連接至陽極體(5)和陰極體(7)。陽極體(5)和陰極體(7)之間充滿TCNQ配鹽、及導電性聚合物等固態電解質層(未圖示)。導電性聚合物係使用聚咯、聚喃或聚苯胺等。
在電容器元件(1)的捲繞部上方,係配置密封用橡膠製的(例如丁基橡膠製的)密封墊(17),以加壓該密封墊(17)之方式將金屬製外殼(3)進行部分橫向擠壓加工,使其前端捲曲。以絕緣性樹脂所形成的座板(19)係以阻塞金屬製外殼(3)之開口的方式配置,將陽極端子(21)和陰極端子(23)配置於該座板上方。在製程中,導線(13)(15)係如第2圖所示之狀態,密封墊(17)、再來為座板(19)係配置於電容器元件(1)的捲繞部上方。導線(13)(15)係貫穿密封墊(17)及座板(19),突出於座板(19)的上方。該等突出的前端部經加壓加工成為薄板狀,藉由使導線(13)(15)彎曲,如第1圖所示般,將陽極端子(21)和陰極端子(23)配置於座板(19)上方。
接著說明在使用導電性聚合物作為固態電解質的情況下,本發明之固態電解電容器的製造方法。本發明之固態電解電容器的特徵在於陽極體(5)的結構。陽極體(5)係藉由處理、加工帶狀的寬幅鋁箔而製造。準備鋁箔時,先對該鋁箔進行蝕刻步驟。此蝕刻步驟係在鋁箔兩面進行形成多數(與箔面略呈垂直)之隧道狀蝕刻孔。又,蝕刻步驟的具體構成限於可達到本發明之目的、效果者,而並無特別限制。
舉例而言,蝕刻步驟包含形成初始孔的第1階段與擴大初始孔的第2階段。在第1階段中,以添加草酸、磷酸或硫酸等酸的鹽酸水溶液作為蝕刻液,使直流電流流入鋁箔,而進行直流蝕刻。調節電流密度與電量以控制所形成之蝕刻孔的長度(深度)、密度及孔徑(孔徑)等。
第1階段結束後,將鋁箔洗淨,並進行第2階段。在第2階段中,藉由將鋁箔浸漬在硫酸水溶液或硝酸水溶液等之中進行化學溶解,使孔的孔徑擴大。又,進行第2階段之後,亦可將鋁箔浸漬在純水中進行水合步驟。藉由施加水合步驟,在鋁箔的表面上形成氫氧化鋁。藉此在下述的陽極氧化步驟中,能促進氧化鋁層的生成同時能節省耗電量。
在蝕刻步驟或水合步驟之後,進行陽極氧化步驟,並在鋁箔的表面上形成以非晶型氧化鋁所構成的介電體氧化覆膜。舉例而言,陽極氧化步驟包含第1階段及第2階段。在第1階段中,將鋁箔浸漬在含有草酸、磷酸、硫酸等酸的電解溶液中,在規定的電流密度下流入電流,並進行陽極氧化處理。藉由進行第1階段在鋁箔中形成多孔性的非晶型氧化鋁層(防腐蝕鋁層)。又,電流密度係以選自10至1000 mA/cm2 的範圍為較佳。
在第2階段中,將鋁材浸漬在含有硼酸、磷酸等無機酸或其鹽的電解溶液中,或是含有己二酸、壬二酸等有機酸或其鹽的電解溶液中,在規定的電流密度下,升壓至規定的電壓,進行陽極氧化。電解溶液可包含無機酸及其鹽,或者亦可包含有機酸及其鹽。藉此從第1階段所形成之多孔性非晶型氧化鋁層的孔底部,生長填滿孔的非晶型氧化鋁。又,升壓電壓(化成電壓:forming voltages)係以製造固態電解電容器之額定電壓的3倍以上者為佳。再者,電流密度係以選自10至1000 mA/cm2 的範圍為佳。
亦可將前述鋁箔浸漬在含有硼酸、磷酸等無機酸或其鹽的電解溶液中,或是含有己二酸、壬二酸等有機酸或其鹽的電解溶液中,以規定的電流密度升壓至規定的電壓,並進行陽極氧化步驟來代替上述的第1階段及第2階段。又,在進行這類陽極氧化步驟的情況下,並不進行水合步驟。電解溶液可包含無機酸及其鹽,或者亦可包含有機酸及其鹽,電解溶液之溫度係以50℃以下者為佳。再者,使形成電壓為額定電壓的3倍以上,電流密度係以選自10至500 mA/cm2 的範圍為佳。
第3圖為以模式方式表示陽極氧化步驟之後,即介電體氧化覆膜形成後之鋁箔剖面的說明圖。本發明應用在捲繞型固態電解電容器的情況下,鋁箔厚度係以50至200 μ m為佳。以蝕刻步驟所形成之隧道狀蝕刻孔的孔徑即使在較高之化成電壓下進行陽極氧化處理,所形成之尺寸亦不會阻塞該等之孔。如後所述,在本發明之效果上,就介電體氧化覆膜形成後之蝕刻孔的孔徑而言,係以0.5至1.5 μ m的孔之比率為50%以上者為佳。再者,相鄰的2個蝕刻孔保持某種程度之間隔時,鋁箔的殘餘部(蝕刻步驟後所殘留下來的部分)增加,而使得因機械應力導致介電體氧化覆膜的損傷受到抑制。因此,如後所述,在本發明之效果上,介電體氧化覆膜形成後之相鄰的蝕刻孔的間隔(孔之邊緣間的距離)之50%以上係以0.5至1.0 μ m者為佳。再者,孔的長度係以不到如第3圖所示之鋁箔厚度的一半為佳。進一步而言,在介電體氧化覆膜中以結晶性氧化鋁所佔有比率極小者為佳,具體而言,在鋁箔中所形成之介電體氧化覆膜的結晶度(質量分率結晶度)係以5%以下者為佳。
進行蝕刻步驟及陽極氧化步驟之後,即進行鋁箔的裁剪步驟而完成構成電容器元件(1)的帶狀陽極體(5)。在本實施例中,鋁箔亦使用在陰極體(7),與陽極箔同樣地進行蝕刻步驟、陽極氧化步驟以及裁剪步驟,製作帶狀的陰極體(7)。然而在本發明中,陰極體(7)的構造或結構並無特別限定,在製造陰極體(7)的情況下,不必進行如上述的蝕刻步驟及氧化步驟。例如可進行交流腐蝕,並在鋁箔中形成海綿狀的蝕刻孔,亦可使結晶性氧化鋁所構成的介電體氧化覆膜形成在鋁箔上。
如備有陽極體(5)和陰極體(7)時,即製造如第2圖所示的電容器元件(1)。首先,設置在陽極導線(13)之一端的導線TAB端子(11)係在陽極體(5)中填縫,使陽極導線連接至陽極體(5)。同樣地,透過導線TAB端子(11)使陰極導線(15)連接至陰極體(7)。然後隔著隔離紙(9)使陽極體(5)和陰極體(7)捲繞。在電容器元件(1)的捲繞部外圍捲上摩擦帶(25)。
由於陽極體(5)和陰極體(7)係裁剪鋁箔而得,因此不在這些切口(剖面)上形成介電體氧化覆膜。所以,如製作第2圖所示的電容器元件(1)時,在切口上進行形成介電體氧化覆膜的切口化成步驟。進一步地,使電容器元件(1)在150至300℃的溫度下進行熱處理。
熱處理步驟之後,在電容器元件(1)的陽極體(5)和陰極體(7)之間進行形成導電性聚合物層的步驟。舉例而言,此步驟係使電容器元件(1)浸漬在經聚合使導電性聚合物所成之單體加入氧化劑溶液(例如對甲苯磺酸鐵的醇溶液)所製造的溶液中,藉由使單體熱化學聚合而進行。之後將電容器元件(1)及密封用密封墊(17)收納在金屬製外殼(3)中,並對該外殼(3)施加橫向擠壓、捲曲處理,且進一步地進行蝕刻處理。然後配置座板(19),最後進行導線(13)(15)的加工,而完成第1圖所示的固態電解電容器。
根據本發明,製造額定電壓為50 V的固態電解電容器(φ 10 mm×L 8.0 mm),進一步地根據習知技術,製造同樣的固態電解電容器,進行各種特性的測定及比較。針對各實施例及各比較例,分別試作20個試樣。以下說明其結果。
[實施例1]如下製造第1實施例之固態電解電容器。首先,處理及加工厚度為100 μ m的鋁箔製作陽極體(5)。在鋁箔蝕刻步驟的第1階段中,於含有硫酸的鹽酸水溶液中,以50 mA/cm2 的電流密度進行5分鐘的直流腐蝕,在第2階段中,將鋁箔浸漬在50℃,5重量%的硝酸水溶液中,在化學溶解下進行蝕刻孔的擴大。蝕刻步驟之後,不進行水合步驟而進行陽極氧化步驟。在陽極氧化步驟的第1階段中,將鋁箔浸漬在5 g/L草酸的電解溶液中,以200 mA/cm2 的電流密度通電7分鐘進行陽極氧化。將鋁箔浸漬在1.0 g/L五硼酸銨的電解溶液中,以200 mA/cm2 的電流密度升壓至(額定電壓50 V的3倍)150 V,保持此電壓15分鐘進行第2階段。結果就全部的20個試樣而言,在陽極體(5)中形成孔徑為0.5至1.5 μ m的孔之比率為50%以上,0.5至1.0 μ m的鄰接孔間隔之比率為50%以上的隧道狀蝕刻孔。孔的孔徑及相鄰孔的間隔係根據掃描型電子顯微鏡照片決定,並求出該等之比率。
再者,就全部的20個試樣而言,陽極體(5)之介電體氧化覆膜的結晶度為5%以下可確認介電體氧化覆膜大致上為非晶型氧化鋁所構成者。結晶度係進行介電體氧化覆膜的X射線繞射測定,以與100%的γ-氧化鋁標準試料體之比例而決定。電容器元件(1)的熱處理溫度為250℃,電容器元件(1)的固態電解質層係以3,4-伸乙基二氧基 吩為單體、以對甲苯磺酸鐵為氧化劑溶液,進行熱化學聚合而形成。再者,使用鋁箔在含有硫酸的鹽酸水溶液中,進行交流腐蝕製造陰極體(7)。關於陰極體(7)未提到的事項,與關於陽極體(5)的上述說明相同。
[實施例2]第2實施例之固態電解電容器除了在陽極氧化步驟的第2階段中,化成電壓為(額定電壓的5倍)250 V(進一步而言,升壓截止的時間比實施例1更長)以外,與實施例1的固態電解電容器進行同樣的製造。在此情況下,就全部的20個試樣而言,在陽極體(5)中形成孔徑為0.5至1.5 μ m的孔之比率為50%以上,0.5至1.0 μ m的相鄰孔間隔之比率為50%以上的隧道狀蝕刻孔。再者,就全部的20個試樣而言,亦確認介電體氧化覆膜的結晶度為5%以下。
[實施例3]第3實施例之固態電解電容器除了在陽極氧化步驟的第2階段中,化成電壓為(額定電壓的9倍)450 V(進一步而言,升壓截止的時間比實施例2更長)以外,與實施例1的固態電解電容器進行同樣的製造。在此情況下,就全部的20個試樣而言,在陽極體(5)中形成孔徑為0.5至1.5 μ m的孔之比率為50%以上,0.5至1.0 μ m的相鄰孔間隔之比率為50%以上的隧道狀蝕刻孔。再者,就全部的20個試樣而言,亦確認介電體氧化覆膜的結晶度為5%以下。
實施例1至3的固態電解電容器在陽極氧化步驟之第2階段中的化成電壓不同。然而,就全部之該等電容器而言,孔徑為0.5至1.5 μ m的孔之比率為50%以上,0.5至1.0 μ m的相鄰孔間隔之比率為50%以上。而此係如先前所說明者,在陽極氧化步驟的第2階段中,由於從第1階段所形成之多孔性非晶型氧化鋁層的孔底部,生長填滿孔的非晶型氧化鋁,因此雖然化成電壓有差異,但是不會對介電體氧化覆膜的膜厚產生影響。
[實施例4]第4實施例之固態電解電容器在蝕刻步驟時,於含有硫酸的鹽酸水溶液中,以75 mA/cm2 的電流密度進行5分鐘的直流腐蝕,然後浸漬在50℃,5重量%的硝酸水溶液中,進行化學溶解。結果就全部的20個試樣而言,在陽極體(5)中形成孔徑為0.5至1.5 μ m的孔之比率為50%以上,0.5至1.0 μ m的相鄰孔間隔之比率不到40%之如此隧道狀蝕刻孔。其他係與實施例2之固態電解電容器相同。
[實施例5]第5實施例之固態電解電容器在蝕刻步驟時,於含有硫酸的鹽酸水溶液中,以50 mA/cm2 的電流密度進行5分鐘的直流腐蝕,然後浸漬在50℃,2重量%的硝酸水溶液中,進行化學溶解。結果就全部的20個試樣而言,在陽極體(5)中形成孔徑為0.5至1.5 μ m的孔之比率不到40%,0.5至1.0 μ m的相鄰孔間隔之比率為50%以上之如此隧道狀蝕刻孔。其他係與實施例2之固態電解電容器相同。
[比較例1]第1比較例之固態電解電容器在水合步驟結束之後,將鋁箔浸漬在0.5 g/L己二酸銨的85℃電解溶液中,以200 mA/cm2 的電流密度升壓至250 V,然後保持此電壓15分鐘進行陽極氧化步驟。藉此得到介電體氧化覆膜以略呈結晶性氧化鋁所構成的陽極體(5)(結晶度為80至95%)。其他係與實施例2之固態電解電容器相同。
[比較例2]第2比較例之固態電解電容器的蝕刻步驟中,在含有鹽酸、磷酸的水溶液中,以200 mA/cm2 的電流密度之正弦波交流電(50 Hz)進行交流腐蝕,在陽極體(5)中形成海綿狀的蝕刻孔。其他係與實施例2之固態電解電容器相同。
[比較例3]第3比較例之固態電解電容器與比較例2同樣地進行蝕刻步驟,在陽極體(5)中形成海綿狀的蝕刻孔。再者,將化成電壓設為150 V。其他係與比較例1之固態電解電容器相同。
[比較例4和5]比較例4之固態電解電容器的化成電壓為250 V,比較例5之固態電解電容器的化成電壓為450 V。其他係與比較例3之固態電解電容器相同。
表1中係表示上述實施例及比較例之固態電解電容器在外加50 V額定電壓之蝕刻處理下的短路發生率。陽極體(5)的蝕刻孔為隧道狀之介電體氧化覆膜為非晶型氧化鋁所構成的實施例1至5之固態電解電容器的短路發生率比孔為隧道狀之介電體氧化覆膜為結晶性氧化鋁所構成的比較例1之固態電解電容器者更低,進一步而言,從表1可理解短路發生率比孔為海綿狀之介電體氧化覆膜為非晶型氧化鋁所構成的比較例2之固態電解電容器更低。進一步而言,從表1可理解實施例1至5之固態電解電容器的短路發生率比孔為海綿狀之介電體氧化覆膜為結晶性氧化鋁所構成的比較例3至5之固態電解電容器者更低,再者,著眼於實施例1至3時,可理解在本發明之固態電解電容器中,陽極體(5)的化成電壓與抑制短路發生率無關。進一步而言,著眼於化成電壓為250 V的實施例2和5時,能理解在本發明之固態電解電容器中,陽極體(5)之蝕刻孔的孔徑為0.5至1.5 μ m的孔之比率為50%以上時,更能抑制短路發生率。再者,著眼於化成電壓為250 V的實施例2和4時,可理解在本發明之固態電解電容器中,0.5至1.0 μ m的相鄰孔間隔之比率為50%以上時,更能抑制短路發生率。
表2中係表示上述實施例及比較例之固態電解電容器的初始電特性。所測定之初始電特性為電容量(Cap.:Capacitance)、介電質損耗角正切(tangent of loss angle;tan δ)、等效串聯電阻(ESR:equivalent series resistance)及漏電流(LC:leakage current),20個試樣的平均值示於表2中。又,表中的電容量及介電質損耗角正切值為在頻率120 Hz下的測定值,等效串聯電阻值為頻率100 kHz下的測定值。再者,漏電流之值為外加額定電壓50 V 2分鐘之後的值。
從表2可理解陽極體(5)的蝕刻孔為隧道狀,介電體氧化覆膜為非晶型氧化鋁所構成的實施例1至5之固態電解電容器的漏電流比孔為隧道狀之介電體氧化覆膜為結晶性氧化鋁所構成的比較例1之固態電解電容器更大幅降低,亦比孔為海綿狀之介電體氧化覆膜為非晶型氧化鋁所構成的比較例2之固態電解電容器更大幅降低。進一步而言,從表2可理解實施例1至5之固態電解電容器的漏電流比孔為海綿狀之介電體氧化覆膜為結晶性氧化鋁所構成的比較例3至5之固態電解電容器更大幅降低。從表1和表2可理解實施例1至5之固態電解電容器與比較例1至5之固態電解電容器的介電質損耗角正切及等效串聯電阻之值為相同程度,本發明具有不使這些電特性惡化,而又能抑制短路與減少漏電流的效果。著眼於表2所示之實施例1至3時,可理解本發明之固態電解電容器中,陽極體(5)的化成電壓與抑制漏電流無關。進一步而言,著眼於相同化成電壓的實施例2和5時,可理解本發明之固態電解電容器的孔徑為0.5至1.5 μ m的孔之比率為50%以上時,漏電流的減少效果更加顯著。再者,著眼於相同化成電壓的實施例2和4時,可理解本發明之固態電解電容器之0.5至1.0 μ m的相鄰孔間隔之比率為50%以上時,漏電流的減少效果更加顯著。
表3中係表示就實施例1至3之固態電解電容器與比較例3至5之固態電解電容器所測定的B.D.V(Break Down Voltage)值。B.D.V值為在常溫以1 V/s的速度使外加電壓升壓的情況下,使電容器絕緣破壞(短路)的電壓值。著眼於化成電壓為150 V的實施例1和比較例3時,實施例1的B.D.V值(63 V)會比比較例3的B.D.V值(58 V)更高。就化成電壓為250 V的實施例2和比較例4,還有化成電壓為450 V的實施例3和比較例5而言,實施例的B.D.V值亦高於比較例的B.D.V值。因此,可理解根據本發明能得到除了抑制短路發生率使漏電流極小,而無論化成電壓之值,B.D.V值依然很高,也就是耐電壓仍高的固態電解電容器。如此,本發明在額定電壓較高之固態電解電容器的製造上極為有效。
雖說明了與捲繞型固態電解電容器相關之本發明,但本發明能廣泛應用在使用鋁製陽極體的固態電解電容器。例如本發明可應用在陽極體中使用鋁單板的固態電解電容器、或層積型固態電解電容器,再者,上述蝕刻步驟、或陽極氧化步驟亦可實施在寬幅的長鋁薄板等。又,在上述實施例中,亦可在適合電容器元件(1)大小的(事先裁剪成適當大小的)鋁箔上,進行蝕刻步驟、或陽極氧化步驟。
上述實施例的說明是為了說明本發明,應瞭解並非用來限定申請專利範圍中所記載的發明,或是縮小範圍。本發明之各部分構成並不限於上述實施例,毫無疑問地,可在申請專利範圍中所記載的技術範圍內進行各種改變。
1‧‧‧電容器元件
3...金屬製外殼
5...陽極體
7...陰極體
9...隔離紙
11...導線TAB端子
13...陽極導線
15...陰極導線
17...密封墊
19...座板
21...陽極端子
23...陰極端子
25...摩擦帶
第1圖為本發明之實施例的捲繞型固態電解電容器的剖面圖,第2圖為具有本發明之實施例的捲繞型固態電解電容器之電容器元件的透視圖,第3圖為製造本發明之實施例的固態電解電容器時,以模式方式表示所用鋁箔之剖面的說明圖。
1...電容器元件
3...金屬製外殼
11...導線TAB端子
13...陽極導線
15...陰極導線
17...密封墊
19...座板
21...陽極端子
23...陰極端子

Claims (7)

  1. 一種固態電解電容器,係具有在表面上形成非晶型氧化鋁所構成的介電體氧化覆膜之鋁製陽極體(5)的固態電解電容器,其特徵為:在前述陽極體(5),形成隧道狀的複數個蝕刻孔;具有包括導電性聚合物之固態電解質。
  2. 如申請專利範圍第1項之固態電解電容器,其中,前述介電體氧化覆膜的結晶度為5%以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之固態電解電容器,其中,前述複數個蝕刻孔中,孔徑為0.5至1.5μm之孔的比率為50%以上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之固態電解電容器,其中,在前述複數個蝕刻孔中,相鄰2孔之間隔為0.5至1.0μm者的比率為50%以上。
  5. 如申請專利範圍第3項之固態電解電容器,其中,在前述複數個蝕刻孔中,相鄰2孔之間隔為0.5至1.0μm者的比率為50%以上。
  6. 一種固態電解電容器之製造方法,係包括以下步驟:對作為固態電解電容器用之陽極體(5)所用的鋁材施以蝕刻,並在前述鋁材中形成隧道狀的複數個蝕刻孔之步驟;將前述鋁材浸漬在含有草酸、磷酸、或硫酸的電解溶液中並進行陽極氧化之步驟;及將前述鋁材浸漬在含有硼酸、磷酸、硼酸鹽、或磷 酸鹽,或是含有己二酸、壬二酸、己二酸鹽、或壬二酸鹽的電解溶液中,並於前述固態電解電容器的額定電壓之3倍以上的電壓下進行陽極氧化之步驟。
  7. 一種固態電解電容器之製造方法,係包括以下步驟:對作為固態電解電容器用之陽極體(5)所用的鋁材施以蝕刻,並在前述鋁材中形成隧道狀的複數個蝕刻孔之步驟;以及不進行水合步驟,而將前述鋁材浸漬在含有硼酸、磷酸、硼酸鹽、或磷酸鹽,或是含有己二酸、壬二酸、己二酸鹽、或壬二酸鹽之50℃以下的電解溶液中,並於前述固態電解電容器的額定電壓之3倍以上的電壓下進行陽極氧化之步驟。
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