含有顺序气相沉积的电介质膜的固体电解电容器的制作方法

文档序号:26010079发布日期:2021-07-23 21:30阅读:65来源:国知局
含有顺序气相沉积的电介质膜的固体电解电容器的制作方法
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背景技术
:固体电解电容器(例如,钽电容器)典型地通过如下制成:将金属粉末(例如,钽)压在金属引线周围,烧结被压的部分,使烧结的阳极阳极化,以及此后施加固体电解质。本征导电(conductive,传导)聚合物由于其有利的低等效串联电阻(“esr”)和“不燃烧/不着火”失效模式而经常被用作固体电解质。这样的电解质可通过在氧化剂(例如,甲苯磺酸铁(iii)或氯化铁(iii))和溶剂(例如,丁醇)的存在下通过液体单体(例如,3,4-亚乙基二氧噻吩,edot)的溶液相聚合来形成。采用溶液聚合的导电聚合物的常规电容器的问题之一是它们倾向于在高电压(例如在快速开启或运行电流尖峰期间经历的电压)下失效。为了克服这些问题中的一些,预制的导电聚合物浆料还已在某些应用中用作替代的固体电解质材料。虽然这些电容器在高电压环境中已经获得了一些益处,但是仍然存在问题。例如,在非常高的电压应用中,电介质层的品质可导致部件的失效。例如,高压配电系统向电容器递送高电压,其可导致冲击(inrush)或“浪涌(骤增,surge)”电流,特别是在快速开启或运行电流尖峰期间。电容器可在不失效的情况下承受的峰值浪涌电流可部分地与电介质的品质有关。因为较薄区域具有比较厚的相邻区域低的电阻,所以在较薄区域中消散的功率(power)通常更大。因此,当施加浪涌电流时,这些较薄区域可发展成脆弱的“热点(hotspot)”,其最终导致电介质的劣化和击穿。因此,目前需要一种可在高电压下可靠地使用的改进的电解电容器。技术实现要素:根据本发明的一个实施方案,公开了一种包括固体电解电容器元件的电容器,所述固体电解电容器元件含有烧结的多孔阳极体、通过顺序气相沉积(sequentialvapordeposition)形成的并且覆盖在阳极体上的电介质膜和覆盖在电介质膜上的固体电解质。根据本发明的一个实施方案,公开了一种形成固体电解电容器元件的方法。该方法包括通过顺序气相沉积过程在多孔烧结的阳极体上形成电介质膜,该过程包括使阳极体经历反应循环,所述反应循环包括使阳极体与结合至阳极体的表面的气态前体化合物接触和此后使阳极体与气态氧化剂接触以使前体化合物氧化;以及此后在电介质膜上形成固体电解质。以下更详细地阐述本发明的其他特征和方面。附图说明针对本领域普通技术人员的本发明的完整且能够实现的公开内容(包括其最佳实施方式在内)更特别地在说明书的其余部分中阐述,其参考附图,其中:图1是可根据本发明形成的电容器的一个实施方案的示意图;并且图2是可在本发明中采用的顺序气相沉积系统的一个实施方案的横截面图。在本说明书和附图中的附图标记的重复使用旨在表示本发明的相同或类似的特征或元件。具体实施方式本领域普通技术人员应理解,本讨论仅是对示例性实施方案的描述,并不旨在限制本发明的更宽泛的方面,该更宽泛的方面体现在示例性构造中。一般而言,本发明涉及一种含有电容器元件的固体电解电容器,所述电容器元件包括烧结的多孔阳极体、覆盖在阳极体上的电介质膜和覆盖在电介质上的固体电解质。值得注意的是,电介质膜通过顺序气相沉积形成,例如通过原子层沉积(ald)、分子层沉积(mld)等。不旨在受理论限制,据信,这样的顺序气相沉积过程的使用导致形成具有相对均匀的结构和/或厚度的电介质膜,其可有助于在氧化物缺陷(flaw)更容易遭受在高电压下经历的电流浪涌的位置处保护阳极体。因此,电容器可以能够在各种不同条件下表现出相对高的“击穿电压”(电容器失效时的电压)。击穿电压可例如为约2伏特或更高,在一些实施方案中为约5伏特或更高,在一些实施方案中为约10伏特或更高,在一些实施方案中为约30伏特或更高,在一些实施方案中为约60伏特或更高,并且在一些实施方案中,为约80伏特至约300伏特。这样的高击穿电压可允许电容器在高额定电压下使用,例如约35伏或更高,在一些实施方案中为约50伏特或更高,并且在一些实施方案中,为约60伏特至约300伏特。电容器还可呈现出其湿电容的高百分比,这使得其在大气(气氛,atmosphere)湿度的存在下仅具有小的电容损失和/或波动。该性能特征通过“湿-干(wet-to-dry)电容百分比”来量化,其通过以下等式确定:湿-干电容=(干电容/湿电容)x100电容器可呈现出约50%或更高的湿-干电容百分比,在一些实施方案中为约60%或更高,在一些实施方案中为约70%或更高,并且在一些实施方案中,为约80%至100%。干电容可为约30纳法拉/平方厘米(“nf/cm2”)或更大,在一些实施方案中为约100nf/cm2或更大,在一些实施方案中为约200至约3,000nf/cm2,并且在一些实施方案中,为约400至约2,000nf/cm2,其在120hz的频率和约23℃的温度下测量。电容可使用具有kelvinleads的keithley3330precisionlcz计用2.2伏特dc偏压和0.5伏特峰对峰正弦信号来测量。所得电容器的esr同样可为相对低的,例如约200mω或更小,在一些实施方案中为约150mω或更小,并且在一些实施方案中,为约0.1至约100mω,其在100khz的运行频率和约23℃的温度下测量。等效串联电阻可使用具有kelvinleads的keithley3330precisionlcz计以2.2伏特dc偏压和0.5伏特峰对峰正弦信号来测量。电容器还可维持良好的电性质,即使在极端条件下,例如在高湿度水平下,例如相对湿度为约40%或更高,在一些实施方案中为约45%或更高,在一些实施方案中为约50%或更高,并且在一些实施方案中,为约60%或更高(例如,约60%至约85%)。例如,相对湿度可根据astme337-02,方法a(2007)测定。当暴露于高湿度气氛(例如,60%相对湿度)时,电容器可例如呈现出在上述范围内的esr值。电容器还可呈现出约50微安(“μa”)或更小的泄漏电流(“dcl”),在一些实施方案中为约40μa或更小,在一些实施方案中为约20μa或更小,并且在一些实施方案中,为约0.1至约10μa。可使用泄漏测试仪在23℃±2℃的温度下和在额定电压(例如,16伏特)下在最少60秒(例如,180秒、300秒)之后测量泄露电流。电容器的耗散因数还可保持在相对低的水平。耗散因数通常是指电容器中发生的损耗,并且通常表示为理想电容器性能的百分比。例如,本发明的电容器的耗散因数典型地为约1%至约25%,在一些实施方案中为约3%至约15%,并且在一些实施方案中,为约5%至约10%,其在120hz的频率和约23℃的温度下测定。耗散因数可使用具有kelvinleads的keithley3330precisionlcz计用2.2伏特dc偏压和0.5伏特峰对峰正弦信号来测量。现在将更详细地描述电容器的各种实施方案。i.电容器元件a.阳极体多孔阳极体可由含有阀金属(即,能够氧化的金属)或基于阀金属的化合物的粉末形成,例如钽、铌、铝、铪、钛、其合金、其电导性(electricallyconductive)氧化物或氮化物等等。例如,粉末可含有铌的电导性氧化物,例如具有1:1.0±1.0的铌与氧的原子比的铌氧化物,在一些实施方案中为1:1.0±0.3,在一些实施方案中为1:1.0±0.1,并且在一些实施方案中,为1:1.0±0.05,例如nbo0.7、nbo1.0、nbo1.1和nbo2。在其他实施方案中,粉末可含有钽。在这样的实施方案中,例如,粉末可由还原过程形成,其中钽盐(例如,氟钽酸钾(k2taf7)、氟钽酸钠(na2taf7)、五氯化钽(tacl5)等)与还原剂反应。还原剂可以液体、气体(例如,氢气)或固体的形式提供,例如金属(例如,钠)、金属合金或金属盐。在一个实施方案中,例如,钽盐(例如,tacl5)可在约900℃至约2,000℃的温度下加热,在一些实施方案中为约1,000℃至约1,800℃,并且在一些实施方案中,为约1,100℃至约1,600℃,以形成可在气态还原剂(例如,氢气)的存在下还原的蒸气。这种还原反应的额外细节可描述于maeshima等的wo2014/199480中。还原之后,可将产物冷却、压碎并且洗涤以形成粉末。无论采用的材料如何,粉末的比电荷典型地根据期望的应用而在约2,000至约800,000微法拉*伏特/克(“μf*v/g”)之间变化。如本领域中已知的,比电荷可通过将电容乘以所采用的阳极化电压,然后将该乘积除以阳极化的电极体的重量来测定。例如,可采用低电荷粉末,其比电荷为约2,000至约70,000μf*v/g,在一些实施方案中为约5,000至约60,000μf*v/g,在一些实施方案中,为10,000至约50,000μf*v/g。这样的粉末对于高电压应用是特别期望的。当然,在其他实施方案中,还可采用高电荷粉末,例如比电荷为约70,000至约800,000μf*v/g的那些,在一些实施方案中为约80,000至约700,000μf*v/g,并且在一些实施方案中,为约100,000至约600,000μf*v/g。粉末可为自由流动的细碎的含有初级颗粒(一次粒子,primaryparticle)的粉末。粉末的初级颗粒的中值粒度(d50)通常为约5至约500纳米,在一些实施方案中为约10至约400纳米,并且在一些实施方案中,为约20至约250纳米,例如使用由beckmancoultercorporation制造的激光粒度分布分析仪(例如,ls-230)测定,任选地在使颗粒经受70秒的超声波振动之后进行。初级颗粒典型地具有三维粒状形状(例如,结状或角状)。这类颗粒典型地具有相对低的“纵横比”,其为颗粒的平均直径或宽度除以平均厚度(“d/t”)。例如,颗粒的纵横比可为约4或更小,在一些实施方案中为约3或更小,并且在一些实施方案中,为约1至约2。除了初级颗粒之外,粉末还可含有其他类型的颗粒,例如通过使初级颗粒聚集(或团聚)形成的次级颗粒(二次粒子,secondaryparticle)。这类次级颗粒的中值粒度(d50)可为约1至约500微米,并且在一些实施方案中,为约10至约250微米。可通过加热颗粒和/或通过使用粘合剂发生颗粒的团聚。例如,团聚可在约0℃至约40℃的温度下发生,在一些实施方案中为约5℃至约35℃,并且在一些实施方案中,为约15℃至约30℃。合适的粘合剂可同样包括,例如,聚(乙烯醇缩丁醛);聚(乙酸乙烯酯);聚(乙烯醇);聚(乙烯吡咯烷酮);纤维素聚合物,例如羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素和甲基羟乙基纤维素;无规聚丙烯、聚乙烯;聚乙二醇(例如,来自dowchemicalco.的carbowax);聚苯乙烯、聚(丁二烯/苯乙烯);聚酰胺、聚酰亚胺和聚丙烯酰胺、高分子量聚醚;环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物;含氟聚合物,例如聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和氟代烯烃共聚物;丙烯酸类聚合物,例如聚丙烯酸钠、聚(丙烯酸低级烷基酯)、聚(甲基丙烯酸低级烷基酯)以及丙烯酸低级烷基酯和甲基丙烯酸低级烷基酯的共聚物;以及脂肪酸和蜡,例如硬脂酸和其他皂质脂肪酸、植物蜡、微晶蜡(纯化的石蜡)等。可使用任何常规粉末压制装置将所得粉末压实以形成粒料。例如,可采用压机模具(pressmold),其为含有模头和一个或多个冲头的单站式压实压机(compactionpress)。或者,可使用砧型压实压机模具,其仅使用模头和单个下冲头。单站式压实压机模具有几种基本类型,例如具有不同功能的凸轮、肘杆(toggle)/肘节(knuckle)和偏心/曲柄压机,例如单动、双动、浮动模、可移动压板、对置柱塞(opposedram)、螺钉、冲击、热压、压纹或上浆。粉末可围绕阳极引线压实,阳极引线可为线、片等形式。引线可从阳极体在纵向方向延伸,并且可由任何电导性材料(例如钽、铌、铝、铪、钛等)以及其电导性氧化物和/或氮化物形成。引线的连接还可使用其他已知技术来完成,例如通过将引线焊接至主体(body)或在成形期间(例如,在压实和/或烧结之前)将其嵌入阳极体内。在压制之后,可通过在一定温度(例如,约150℃至约500℃)下在真空下加热粒料几分钟而除去任何粘合剂。或者,还可通过使粒料与水溶液接触而除去粘合剂,例如bishop等的美国专利no.6,197,252中所描述的。此后,将粒料烧结以形成多孔的整体的块(mass)。典型地,在约700℃至约1900℃的温度下烧结粒料,在一些实施方案中为约800℃至约1800℃,并且在一些实施方案中,为约900℃至约1600℃,持续时间为约5分钟至约100分钟,并且在一些实施方案中,为约8分钟至约15分钟。这可在一个或多个步骤中发生。如果期望,可在限制氧原子转移至阳极体的气氛中发生烧结。例如,烧结可发生在还原或惰性气氛中,例如在真空、惰性气体、氢气等中。气氛的压力可为约10torr至约2000torr,在一些实施方案中为约100torr至约1000torr,并且在一些实施方案中,为约100torr至约930torr。也可采用氢气和其他气体(例如,氩气或氮气)的混合物。b.电介质膜如上所述,电介质膜通过顺序气相沉积例如原子层沉积(ald)、分子层沉积(mld)等而形成。这样的过程典型地涉及前体气态化合物的反应以在阳极体上原位形成金属氧化物。前体化合物可以气态状态提供,其然后原位反应以沉积金属氧化物。前体化合物也可以液体或固体状态提供,在这种情况下,通常将其气化至气态化合物,然后原位反应以沉积涂层。无论如何,阳极体都可首先暴露于气态前体化合物,使得其反应并且结合至暴露表面而不完全分解。此后,可将气态共反应物(例如,氧化剂)暴露于生长表面,在此其与沉积的前体化合物反应。一旦反应完成,就可除去任何剩余的蒸气副产物(例如,用惰性气体),然后可使阳极体经历另外的顺序反应循环以达到目标膜厚度。这样的过程的一个益处是半反应是自限性的。即,一旦前体化合物已经与在先前的共反应物暴露期间制备的位点反应,则表面反应将停止,因为通过前体反应制备的表面位点对共反应物具有反应性,但不对前体化合物本身具有反应性。这意味着在稳定状态生长期间,前体化合物典型地在每个半反应循环期间沉积至多仅一个单层(例如,分子片段),即使当表面暴露于反应物物质(物种,species)相当长的时间段时也是如此。特别地,这允许形成在阳极体的整个表面上共形的薄膜涂层,这继而可改进电容器的各种性质。前体化合物可根据所采用的电介质膜的类型而变化。例如,电介质膜典型地含有金属氧化物,例如钽的氧化物(例如五氧化二钽,ta2o5)、铌的氧化物(五氧化二铌,nb2o5)等。例如,当形成含有钽的氧化物的电介质膜时,可采用含钽的气态前体化合物,包括无机钽气态前体化合物,例如钽卤化物(例如氟化钽(taf5)、氯化钽(tacl5)、碘化钽(tai5)等);有机钽气态前体化合物,例如钽醇盐(例如甲醇钽(ta(och3)5)、乙醇钽(ta(och2ch3)5)等)、烷基酰胺基钽化合物(例如五(二甲基酰胺基)钽、三(二乙基酰胺基)(乙基酰亚胺基)钽、三(二乙基酰胺基)(叔丁基酰亚胺基)钽(“tbtdet”)、叔丁基酰亚胺基-双(二乙基酰胺基)环戊二烯基)钽(“tbdetcp”)等)等等;以及这些化合物的组合。这些和其他类型的钽前体化合物的实例可以在vaartstra等的美国专利no.7,030,042中描述。共反应物也可根据形成电介质膜所涉及的反应的特定类型而变化。然而,典型地,共反应物是能够氧化前体化合物(例如,含钽的前体化合物)的气态氧化剂。用于此目的的合适的氧化剂的实例可包括例如水、氧、臭氧、过氧化物(例如,过氧化氢)、醇(例如,异丙醇)、卤化物(例如cucl2、fecl3、febr3、i2、pobr3、gecl4、sbi3、br2、sbf5、sbcl5、ticl4、pocl3、so2cl2、cro2cl2、s2cl、o(ch3)3sbcl6、vcl4、vocl3、bf3、(ch3(ch2)3)2o.bf3、(c2h5)3o(bf4)、mocl5、bf3.o(c2h5)2等)等等。在某些实施方案中,期望的是采用具有相对低的沸点的挥发性氧化剂,使得反应温度可保持在相对水平。例如,氧化剂的沸腾温度可为约310℃或更低,在一些实施方案中为约300℃或更低,并且在一些实施方案中,为约80℃至约280℃。为了沉积电介质膜,通常期望使阳极体在反应器容器内经历多个循环。例如,在典型的反应循环中,可将气态前体化合物供应至反应器容器,并且使其与阳极体的暴露表面反应。然后可将气态氧化剂供应至容器并且使其氧化所沉积的前体化合物。然后可重复另外的循环以达到目标厚度,其典型地为约10纳米或更大,在一些实施方案中为约20纳米至约1,000纳米,并且在一些实施方案中,为约30纳米至约800纳米,并且在一些实施方案中,为约40纳米至约500纳米。在一个实施方案中,例如,通过首先将阳极体加热至一定的沉积温度来启动反应循环。尽管对于给定的反应循环,特定的沉积温度可基于多种因素而变化,但是在本发明中采用的技术的一个特别的益处是可采用相对低的温度。例如,沉积温度可为约400℃或更低,在一些实施方案中为约350℃或更低,并且在一些实施方案中,为约150℃至约300℃。沉积期间的反应器容器压力还典型地为约0.2至约5torr,在一些实施方案中为约0.3至约3torr,并且在一些实施方案中,为约0.6至约2torr(例如,约1torr)。在将阳极体保持在沉积温度和压力下的同时,可将气体前体化合物以一定的沉积时间段和一定的流速经由入口供应至反应器容器。气体前体流速可变化,但是典型地为约1标准立方厘米/分钟至约1升/分钟。在与阳极体的表面反应之后,可将惰性气体(例如,氮气、氩气、氦气等)供应至反应器容器,以清除其的气体和蒸气副产物。然后可通过入口将气态氧化剂供应至反应器容器,该入口可与用于前体化合物的入口相同或不同。氧化气体的流速可变化,但是典型地在约1标准立方厘米/分钟至约1标准升/分钟之间。在前体化合物和氧化剂的沉积期间,反应容器内的温度和/或压力可相同或不同,但是典型地在上述范围内。作为例如如上所述的反应循环的结果,可在与阳极体的界面附近形成一层或多层电介质膜,因此在本文中称为“界面”层(一个或多个)。如上所述,还可通过利用一个或多个另外的反应循环在这些界面层(一个或多个)上形成另外的层,在所述另外的反应循环期间顺序供应前体化合物和氧化剂并且在阳极体的表面上反应。通常可采用各种已知的气相沉积系统来顺序地形成本发明的电介质膜。例如,参考图2,示出了合适的气相沉积系统的一个实施方案,其在sneh的美国专利no.8,012,26中更详细地描述,该专利通过引用的方式以其全文纳入本文。更特别地,该系统包括反应器容器200,该反应器容器200含有侧壁221和顶部222,该侧壁221和顶部222一起限定了气体分配室201,该气体分配室201能够经由限流元件202(例如,喷嘴阵列)将气态化合物供应至沉积室203。阳极体204可位于基底支架205上,该基底支架205典型地由导热材料(例如钨、钼、铝、镍等)制成。可加热支架205,使得阳极体204能够在反应循环期间达到期望的温度。提供气体入口214以经由管线219将前体化合物和/或氧化剂供应至反应器容器200。如果期望,可将助推器室(boosterchamber)216与截止阀217和净化排气截止阀218结合使用。而且,可采用热障220来抑制侧壁221和顶部222之间的热传导。如果期望,可采用抽吸气体(drawgas)以在需要时帮助从反应器容器中清除各气体。例如,各气体可从沉积室203流入到抽吸控制室208中并且流至真空端口210。抽吸气体流动通过抽吸气体管线211、抽吸源截止阀212和抽吸源管线213,通过抽吸控制室208以管理抽吸控制室208中的抽吸压力。应当理解,可通过顺序气相沉积形成整个电介质膜,或者仅仅膜的一部分。例如,在某些实施方案中,可首先通过阳极氧化形成膜的一部分。此后,可通过顺序气相沉积形成膜的其余部分,以确保所得膜具有相对均匀和均一的厚度。替代地,可首先通过顺序气相沉积过程形成膜的一部分,然后可通过阳极氧化形成膜的其余部分。当采用时,阳极化典型地通过将溶液施加至阳极来进行,例如通过将阳极体浸入到电解质中。通常采用溶剂,例如水(例如,去离子水)。为了增强离子电导率,可采用能够在溶剂中解离形成离子的化合物。这些化合物的实例包括,例如,酸,例如下文关于电解质所述的。例如,酸(例如,磷酸)可构成阳极化溶液的约0.01重量%至约5重量%,在一些实施方案中为约0.05重量%至约0.8重量%,并且在一些实施方案中,为约0.1重量%至约0.5重量%。如果期望,还可采用酸的共混物。使电流通过阳极化溶液以形成电介质膜。形成电压的值控制膜的厚度。例如,可将电源初始设置在恒电流模式,直到达到所需电压。此后,可将电源切换为恒电位模式以确保在阳极的整个表面上形成期望的电介质厚度。当然,还可采用其他已知方法,例如脉冲或步进恒电位方法。发生阳极氧化的电压典型地范围为约4至约250v,并且在一些实施方案中,为约5至约200v,并且在一些实施方案中,为约10至约150v。在氧化期间,可将阳极化溶液保持在升高的温度下,例如约30℃或更高,在一些实施方案中为约40℃至约200℃,并且在一些实施方案中,为约50℃至约100℃。还可在环境温度或更低温度下进行阳极氧化。c.预涂层尽管决不是必需的,但是任选的预涂层可覆盖在电介质膜上,使得其通常位于电介质膜和固体电解质之间。预涂层可包括,例如,有机金属化合物,例如具有以下通式的那些:其中,m为有机金属原子,例如硅、钛等;r1、r2和r3独立地为烷基(例如,甲基、乙基、丙基等)或羟烷基(例如,羟甲基、羟乙基、羟丙基等),其中r1、r2和r3中的至少一个为羟烷基;n为0至8的整数,在一些实施方案中为1至6,并且在一些实施方案中,为2至4(例如,3);并且x为有机或无机官能团,例如缩水甘油基、缩水甘油氧基、巯基、氨基、乙烯基等。在某些实施方案中,r1、r2和r3可为羟烷基(例如,och3)。然而,在其他实施方案中,r1可为烷基(例如,ch3),并且r2和r3可为羟烷基(例如,och3)。此外,在某些实施方案中,m可为硅,使得有机金属化合物为有机硅烷化合物,例如烷氧基硅烷。合适的烷氧基硅烷可包括,例如,3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二乙氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基三甲氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基三乙氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基-三丙氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基三丁氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基-三丙氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基-三丁氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、α-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基乙基三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基乙基三丁氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基-三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基-三丙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三丁氧基硅烷、β-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、β-缩水甘油氧基丙基-三乙氧基硅烷、β-缩水甘油氧基丙基三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三丁氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基-三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三丁氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丁基三甲氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三丙氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基-三丁氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丁基三丙氧基硅烷、γ-丙氧基丁基三丁氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基-三甲氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丁基三甲氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丁基-三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丁基三丁氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)-甲基-三甲氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)甲基-三乙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)甲基三丙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)-甲基-三丁氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)乙基-三甲氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)乙基-三乙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)乙基三丙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)乙基三丁氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丙基三甲氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丙基三乙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丙基-三丙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丙基三丁氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丁基三甲氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丁基三乙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丁基三丙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丁基三丁氧基硅烷,等等。将预涂层施加至电容器主体的具体方式可根据需要变化。在一个特定的实施方案中,将化合物溶解在有机溶剂中并且作为溶液例如通过丝网印刷、浸入、电泳涂覆、喷涂等施加至部件。有机溶剂可变化,但是典型地是醇,例如甲醇、乙醇等。有机金属化合物可构成该溶液的约0.1重量%至约10重量%,在一些实施方案中为约0.2重量%至约8重量%,并且在一些实施方案中,为约0.5重量%至约5重量%。溶剂可同样构成该溶液的约90重量%至约99.9重量%,在一些实施方案中为约92重量%至约99.8重量%,并且在一些实施方案中,为约95重量%至约99.5重量%。一旦施加,该部件则可被干燥以从其中除去溶剂并且形成含有有机金属化合物的预涂层。d.固体电解质固体电解质覆盖在电介质上并且通常用作电容器的阴极。固体电解质可包括本领域已知的各种导电材料,例如二氧化锰、导电聚合物等。二氧化锰固体电解质可例如通过硝酸亚锰(mn(no3)2)的热解分解而形成。例如,在sturmer等的美国专利no.4,945,452中描述了这种技术。合适的导电聚合物可同样包括聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等等。噻吩聚合物特别适合用于固体电解质。在某些实施方案中,例如,可在固体电解质中采用具有以下式(i)的重复单元的“非本征”导电噻吩聚合物:其中,r7为直链或支链的c1至c18烷基基团(例如,甲基、乙基、正丙基或异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-乙基丁基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十六烷基、正十八烷基等);c5至c12环烷基基团(例如,环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基等);c6至c14芳基基团(例如,苯基、萘基等);c7至c18芳烷基基团(例如,苄基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、2,3-二甲苯基、2,4-二甲苯基、2,5-二甲苯基、2-6-二甲苯基、3-4-二甲苯基、3,5-二甲苯基、均三甲苯基(mesityl)等);并且q为0至8的整数,在一些实施方案中,为0至2,并且在一个实施方案中,为0。在一个特别的实施方案中,“q”为0并且聚合物为聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)。适合用于形成这种聚合物的单体的一个市售的合适的实例是3,4-亚乙基二氧噻吩,其可由heraeus以名称cleviostmm获得。式(i)的聚合物通常在如下意义上被认为是“非本征”导电的:其典型地需要存在没有共价键合至聚合物的单独的抗衡离子。抗衡离子可为单体或聚合物型阴离子,其抵消了导电聚合物的电荷。聚合物型阴离子可为,例如,以下的阴离子:聚合羧酸(例如,聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸等);聚合磺酸(例如,聚苯乙烯磺酸(“pss”),聚乙烯磺酸等);等等。酸还可为共聚物,例如乙烯基羧酸和乙烯基磺酸与其他可聚合单体(例如丙烯酸酯和苯乙烯)的共聚物。同样,合适的单体型阴离子包括,例如,以下的阴离子:c1至c20烷烃磺酸(例如,十二烷磺酸);脂族全氟磺酸(例如,三氟甲烷磺酸、全氟丁烷磺酸或全氟辛烷磺酸);脂族c1至c20羧酸(例如,2-乙基-己基羧酸);脂族全氟羧酸(例如,三氟乙酸或全氟辛酸);任选被c1至c20烷基取代的芳族磺酸(例如,苯磺酸、邻甲苯磺酸、对甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸);环烷烃磺酸(例如,樟脑磺酸或四氟硼酸盐、六氟磷酸盐、高氯酸盐、六氟锑酸盐、六氟砷酸盐或六氯锑酸盐);等等。特别合适的抗衡阴离子是聚合物型阴离子,例如聚合羧酸或磺酸(例如,聚苯乙烯磺酸(“pss”))。这样的聚合物型阴离子的分子量典型地范围为约1,000至约2,000,000,并且在一些实施方案中,为约2,000至约500,000。还可采用具有位于主链上的正电荷的本征导电聚合物,所述正电荷至少部分地被共价键合至聚合物的阴离子所抵消(补偿,compensate)。例如,合适的本征导电噻吩聚合物的一个实例可具有以下式(ii)的重复单元:其中,r为(ch2)a-o-(ch2)b-l,其中l为键或hc([ch2]ch);a为0至10,在一些实施方案中为0至6,并且在一个实施方案中,为1至4(例如,1);b为0至18,在一些实施方案中为1至10,并且在一个实施方案中,为2至6(例如,2、3、4或5);c为0至10,在一些实施方案中为0至6,并且在一个实施方案中,为1至4(例如,1);z为阴离子,例如so3-、c(o)o-、bf4-、cf3so3-、sbf6-、n(so2cf3)2-、c4h3o4-、clo4-等;x为阳离子,例如氢、碱金属(例如,锂、钠、铷、铯或钾)、铵等。在一个特别的实施方案中,式(ii)中的z是磺酸根离子,使得本征导电聚合物含有以下式(iii)的重复单元:其中,r和x如上所定义。在式(ii)或(iii)中,a优选为1,并且b优选为3或4。同样,x优选为钠或钾。如果需要,聚合物可为含有其他类型的重复单元的共聚物。在这些实施方案中,式(ii)的重复单元典型地构成共聚物中的重复单元的总量的约50摩尔%或更高,在一些实施方案中为约75摩尔%至约99摩尔%,并且在一些实施方案中,为约85摩尔%至约95摩尔%。当然,聚合物还可为均聚物,程度为其含有100摩尔%的式(ii)的重复单元。这类均聚物的具体实例包括聚(4-(2,3-二氢噻吩并-[3,4-b][1,4]二噁英-2-基甲氧基)-1-丁烷-磺酸,盐)和聚(4-(2,3-二氢噻吩并-[3,4-b][l,4]二噁英-2-基甲氧基)-l-丙烷磺酸,盐)。可以各种方式将导电聚合物并入到电容器元件中。在某些实施方案中,例如,导电聚合物可在电介质上原位聚合。在其他实施方案中,可以预聚合的颗粒的形式施加导电聚合物。采用这类颗粒的一个益处是它们可使在常规原位聚合过程期间产生的离子物质(例如fe2+或fe3+)的存在最小化,所述离子物质可由于离子迁移而在高电场下引起电介质击穿。因此,通过将导电聚合物作为预聚合的颗粒施加而不是通过原位聚合施加,所得的电容器可呈现出相对高的“击穿电压”。如果需要,固体电解质可由一个或多个层形成。当采用多个层时,所述层中的一个或多个可包括通过原位聚合形成的导电聚合物。然而,当期望获得非常高的击穿电压时,固体电解质可理想地主要由上述导电颗粒形成,使得其总地来说不含经由原位聚合形成的导电聚合物。无论所采用的层数如何,所得固体电解质的总厚度均典型地为约1微米(μm)至约200μm,在一些实施方案中为约2μm至约50μm,并且在一些实施方案中,为约5μm至约30μm。当采用时,导电聚合物颗粒的平均尺寸(例如,直径)典型地为约1至约80纳米,在一些实施方案中为约2至约70纳米,并且在一些实施方案中,为约3至约60纳米。颗粒的直径可使用已知技术测定,例如通过超速离心、激光衍射等。颗粒的形状同样可变化。例如,在一个特别的实施方案中,颗粒是球形的。然而,应理解的是,本发明也考虑其他形状,例如板、杆、盘、条、管、不规则形状等。尽管不是必需的,但导电聚合物颗粒可以分散体的形式施加。分散体中的导电聚合物的浓度可根据分散体的期望粘度和分散体被施加至电容器元件的特定方式而变化。然而,典型地,聚合物构成分散体的约0.1至约10重量%,在一些实施方案中为约0.4至约5重量%,并且在一些实施方案中,为约0.5至约4重量%。分散体还可含有一种或多种组分以增强所得固体电解质的总体性质。例如,分散体可含有粘合剂以进一步增强聚合物层的胶粘性质,并且还增加颗粒在分散体内的稳定性。粘合剂可为有机性质的,例如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚丁酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸酰胺、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酰胺、聚丙烯腈、苯乙烯/丙烯酸酯、乙酸乙烯酯/丙烯酸酯和乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚苯乙烯、聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂或纤维素。还可采用交联剂以增强粘合剂的粘附能力。这类交联剂可包括,例如,三聚氰胺化合物,被掩蔽的(masked)异氰酸酯或可交联的聚合物,例如聚氨酯,聚丙烯酸酯或聚烯烃,并随后交联。还可采用分散剂以促进将层施加至阳极的能力。合适的分散剂包括溶剂,例如脂族醇(例如,甲醇、乙醇、异丙醇和丁醇),脂族酮(例如,丙酮和甲基乙基酮),脂族羧酸酯(例如,乙酸乙酯和乙酸丁酯),芳烃(例如,甲苯和二甲苯),脂族烃(例如,己烷、庚烷和环己烷),氯化烃(例如,二氯甲烷和二氯乙烷),脂族腈(例如,乙腈),脂族亚砜和砜(例如,二甲基亚砜和环丁砜),脂族羧酸酰胺(例如,甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺),脂族和芳脂族醚(例如,二乙醚和苯甲醚),水,以及任何前述溶剂的混合物。特别合适的分散剂是水。除了以上提及的那些之外,还可在分散体中使用其他成分。例如,可使用常规填料,其尺寸为约10纳米至约100微米,在一些实施方案中为约50纳米至约50微米,并且在一些实施方案中,为约100纳米至约30微米。这类填料的实例包括碳酸钙、硅酸盐、二氧化硅、硫酸钙或硫酸钡、氢氧化铝、玻璃纤维或泡(bulb)、木粉、纤维素粉末炭黑、电导性聚合物等。填料可以粉末形式引入到分散体中,但也可以其他形式存在,例如纤维。在分散体中还可采用表面活性物质,例如离子或非离子表面活性剂。此外,可采用胶粘剂,例如有机官能硅烷或其水解产物,例如3-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷、3-氨基丙基-三乙氧基硅烷、3-巯基丙基-三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或辛基三乙氧基硅烷。分散体还可含有增加电导率的添加剂,例如含醚基团的化合物(例如,四氢呋喃),含内酯基团的化合物(例如,γ-丁内酯或γ-戊内酯),含酰胺或内酰胺基团的化合物(例如,己内酰胺、n-甲基己内酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n-甲基甲酰胺、n-甲基甲酰苯胺、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、n-辛基吡咯烷酮或吡咯烷酮),砜和亚砜(例如,环丁砜(四亚甲基砜)或二甲基亚砜(dmso)),糖或糖衍生物(例如,蔗糖、葡萄糖、果糖或乳糖),糖醇(例如,山梨糖醇或甘露糖醇),呋喃衍生物(例如,2-呋喃甲酸或3-呋喃甲酸),醇(例如,乙二醇、甘油、一缩二乙二醇或二缩三乙二醇)。可使用各种已知技术施加分散体,例如通过旋涂、浸渍、倾倒、滴涂、注射、喷涂、刮刀涂布、刷涂、印刷(例如,喷墨、丝网印刷或移印)或浸入。分散体的粘度典型地为约0.1至约100,000mpas(在100s-1的剪切速率下测量),在一些实施方案中为约1至约10,000mpas,在一些实施方案中为约10至约1,500mpas,并且在一些实施方案中,为约100至约1000mpas。e.外部聚合物涂层外部聚合物涂层也可覆盖在固体电解质上。外部聚合物涂层可含有一个或多个由如上所述的预聚合导电聚合物颗粒(例如,非本征导电聚合物颗粒的分散体)形成的层。外部涂层可能够进一步渗透到电容器主体的边缘区域中以增加对电介质的粘附并且产生更加机械稳固的部件(部分),其可减少等效串联电阻和泄漏电流。因为通常旨在改进边缘覆盖程度而不是浸渍阳极体的内部,所以外部涂层中使用的颗粒典型地具有比固体电解质中使用的颗粒更大的尺寸。例如,外部聚合物涂层中采用的颗粒的平均尺寸与任何固体电解质的分散体中采用的颗粒的平均尺寸的比典型地为约1.5至约30,在一些实施方案中为约2至约30,并且在一些实施方案中,为约5至约15。例如,外部涂层的分散体中采用的颗粒的平均尺寸可为约80至约500纳米,在一些实施方案中为约90至约250纳米,并且在一些实施方案中,为约100至约200纳米。如果需要,还可在外部聚合物涂层中采用交联剂以增强对固体电解质的粘附程度。典型地,在施加用于外部涂层的分散体之前施加交联剂。合适的交联剂描述于,例如,merker等的美国专利公开no.2007/0064376中并且包括,例如,胺(例如,二胺、三胺、低聚胺、多胺等);多价金属阳离子,例如mg、al、ca、fe、cr、mn、ba、ti、co、ni、cu、ru、ce或zn的盐或化合物,鏻化合物,锍化合物等。特别合适的实例包括,例如,1,4-二氨基环己烷、1,4-双(氨基-甲基)环己烷、乙二胺、1,6-己二胺、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,12-十二烷二胺、n,n-二甲基乙二胺、n,n,n',n'-四甲基乙二胺、n,n,n',n'-四甲基-1,4-丁二胺等,以及其混合物。交联剂典型地由ph为1至10的溶液或分散体施加,在一些实施方案中ph为2至7,在一些实施方案中,为3至6,其在25℃下测定。可采用酸性化合物来帮助实现期望的ph水平。用于交联剂的溶剂或分散剂的实例包括水或有机溶剂,例如醇、酮、羧酸酯等。交联剂可通过任何已知方法施加至电容器主体,例如旋涂、浸渍、流延、滴涂、喷涂施加、气相沉积、溅射、升华、刮涂、涂漆或印刷,例如喷墨、丝网印刷或移印。一旦施加,即可在施加聚合物分散体之前将交联剂干燥。然后可重复该过程,直到获得期望的厚度。例如,整个外部聚合物涂层(包括交联剂和分散体层)的总厚度可为约1至约50μm,在一些实施方案中为约2至约40μm,并且在一些实施方案中,为约5至约20μm。f.阴极涂层如果需要,电容器元件还可采用覆盖在固体电解质和其他任选层(例如外部聚合物涂层)上的阴极涂层。阴极涂层可含有金属颗粒层,其包括分散在聚合物基质中的多个导电金属颗粒。颗粒典型地构成该层的约50重量%至约99重量%,在一些实施方案中为约60重量%至约98重量%,并且在一些实施方案中,为约70重量%至约95重量%,而聚合物基质典型地构成该层的约1重量%至约50重量%,在一些实施方案中为约2重量%至约40重量%,并且在一些实施方案中,为约5重量%至约30重量%。导电金属颗粒可由各种不同金属形成,例如铜、镍、银、镍、锌、锡、铅、铜、铝、钼、钛、铁、锆、镁等,以及其合金。银是用于该层的特别合适的导电金属。金属颗粒通常具有相对小的尺寸,例如平均尺寸为约0.01至约50微米,在一些实施方案中为约0.1至约40微米,并且在一些实施方案中,为约1至约30微米。典型地,仅采用一个金属颗粒层,但应理解,如果需要,可采用多个层。所述层的总厚度典型地在约1μm至约500μm的范围内,在一些实施方案中为约5μm至约200μm,并且在一些实施方案中,为约10μm至约100μm。聚合物基质典型地包括聚合物,其性质上可为热塑性或热固性的。然而,典型地对聚合物进行选择,使得其可用作银离子的电迁移的屏障,并且还使其含有相对少量的极性基团以使阴极涂层中的水吸附程度最小化。在这方面,本发明人发现乙烯醇缩醛聚合物特别适用于此目的,例如聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛等。例如,聚乙烯醇缩丁醛可通过使聚乙烯醇与醛(例如,丁醛)反应来形成。因为该反应典型地不完全,所以聚乙烯醇缩丁醛通常具有残余羟基含量。然而,通过使该含量最小化,聚合物可具有较小程度的强极性基团,否则会导致高程度的水分吸附并且导致银离子迁移。例如,聚乙烯醇缩醛中的残余羟基含量可为约35摩尔%或更小,在一些实施方案中为约30摩尔%或更小,并且在一些实施方案中为约10摩尔%至约25摩尔%。这种聚合物的一个可商购的实例可从sekisuichemicalco.,ltd.以名称“bh-s”(聚乙烯醇缩丁醛)获得。为了形成阴极涂层,典型地将导电糊料施加至电容器,其覆盖在固体电解质上。在糊料中通常采用一种或多种有机溶剂。通常可采用各种不同有机溶剂,例如二醇(例如,丙二醇、丁二醇、二缩三乙二醇、己二醇、聚乙二醇、乙氧基一缩二乙二醇和一缩二丙二醇);二醇醚(例如,甲基乙二醇醚、乙基乙二醇醚和异丙基乙二醇醚);醚(例如,乙醚和四氢呋喃);醇(例如,苄醇、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和丁醇);甘油三酯;酮(例如,丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮);酯(例如,乙酸乙酯、乙酸丁酯、一缩二乙二醇醚乙酸酯和乙酸甲氧基丙酯);酰胺(例如,二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基辛酸(aprylic)/癸酸脂肪酸酰胺和n-烷基吡咯烷酮);腈(例如,乙腈、丙腈、丁腈和苄腈);亚砜或砜(例如,二甲基亚砜(dmso)和环丁砜);等,以及其混合物。有机溶剂典型地构成该糊料的约10重量%至约70重量%,在一些实施方案中为约20重量%至约65重量%,并且在一些实施方案中,为约30重量%至约60重量%。典型地,金属颗粒构成该糊料的约10重量%至约60重量%,在一些实施方案中为约20重量%至约45重量%,并且在一些实施方案中,为约25重量%至约40重量%,并且树脂质基质构成该糊料的约0.1重量%至约20重量%,在一些实施方案中为约0.2重量%至约10重量%,并且在一些实施方案中,为约0.5重量%至约8重量%。糊料可具有相对低的粘度,使其易于处理并且施加至电容器元件。粘度可,例如,为约50至约3,000厘泊,在一些实施方案中为约100至约2,000厘泊,并且在一些实施方案中,为约200至约1,000厘泊,例如用brookfielddv-1粘度计(锥和板)在10rpm的速度和25℃的温度下操作来测量。如果需要,可在糊料中采用增稠剂或其他粘度调节剂以增加或降低粘度。此外,所施加的糊料的厚度也可相对薄并且仍然实现期望的性质。例如,糊料的厚度可为约0.01至约50微米,在一些实施方案中为约0.5至约30微米,并且在一些实施方案中,为约1至约25微米。一旦施加,即可任选地干燥金属糊料以除去某些组分,例如有机溶剂。例如,干燥可在约20℃至约150℃的温度下发生,在一些实施方案中,为约50℃至约140℃,并且在一些实施方案中,为约80℃至约130℃。g.其他组件如果需要,电容器还可含有本领域已知的其他层。在某些实施方案中,例如,碳层(例如,石墨)可位于固体电解质和银层之间,其可帮助进一步限制银层与固体电解质的接触。ii.端子一旦形成电容器元件的所述层,即可向所得电容器提供端子。例如,电容器可含有阳极端子和阴极端子,电容器元件的阳极引线电连接至阳极端子,并且电容器的阴极电连接至阴极端子。可采用任何导电材料来形成端子,例如导电金属(例如,铜、镍、银、镍、锌、锡、钯、铅、铜、铝、钼、钛、铁、锆、镁以及其合金)。特别合适的导电金属包括,例如,铜、铜合金(例如,铜-锆、铜-镁、铜-锌或铜-铁)、镍和镍合金(例如,镍-铁)。通常选择端子的厚度以使电容器的厚度最小化。例如,端子的厚度可为约0.05至约1毫米,在一些实施方案中为约0.05至约0.5毫米,和约0.07至约0.2毫米。一种示例性导电材料是可得自wieland(germany)的铜-铁合金金属板。如果需要,可用本领域已知的镍、银、金、锡等电镀端子的表面,以确保最终部件可安装至电路板。在一个特别的实施方案中,端子的两个表面都分别镀有镍和银镀层(flashes),而安装表面也镀有锡焊料层。可使用本领域中已知的任何技术将端子连接至电容器元件。在一个实施方案中,例如,可提供引线框架,其限定了阴极端子和阳极端子。为了将电解电容器元件附接至引线框架,可首先将传导胶粘剂(导电胶粘剂,conductiveadhesive)施加至阴极端子的表面。传导胶粘剂可包括例如用树脂组合物包含的导电金属颗粒。金属颗粒可为银、铜、金、铂、镍、锌、铋等。树脂组合物可包括热固性树脂(例如,环氧树脂)、固化剂(例如,酸酐)和化合物(例如,硅烷化合物)。合适的传导胶粘剂可在osako等的美国专利申请公开no.2006/0038304中描述。可使用多种技术中的任何一种将传导胶粘剂施加至阴极端子。例如,由于其实用和节省成本的优点,可采用印刷技术。还可使用本领域中已知的任何技术(例如机械焊接、激光焊接、传导胶粘剂等)将阳极引线电连接至阳极端子。一旦将阳极引线电连接至阳极端子,则可使传导胶粘剂固化以确保电解电容器元件充分粘附至阴极端子。参照图1,例如,电解电容器30示出为包括与电容器元件33电连接的阳极端子62和阴极端子72,所述电容器元件33具有上表面37、下表面39、后表面38和前表面36。虽然其可与电容器元件33的任何表面电接触,但是在所示实施方案中的阴极端子72通过传导胶粘剂与下表面39电接触。更具体地,阴极端子72含有第一组件73,其与电容器元件33的下表面39电接触并且大致平行。阴极端子72还可含有第二组件74,其基本上垂直于第一组件73并且与电容器元件33的后表面38电接触。阳极端子62同样含有第一组件63,其基本上垂直于第二组件64设置。第一组件63与电容器元件33的下表面39电接触并且大致平行。第二组件64含有承载阳极引线16的区域51。尽管未在图1中示出,但是区域51可具有“u形”以进一步增强引线16的表面接触和机械稳定性。可使用本领域中已知的任何技术将端子连接至电容器元件。在一个实施方案中,例如,可提供引线框架,其限定了阴极端子72和阳极端子62。为了将电解电容器元件33附接至引线框架,可首先将传导胶粘剂施加至阴极端子72的表面。传导胶粘剂可包括例如用树脂组合物包含的导电金属颗粒。金属颗粒可为银、铜、金、铂、镍、锌、铋等。树脂组合物可包括热固性树脂(例如,环氧树脂)、固化剂(例如,酸酐)和偶联剂(例如,硅烷偶联剂)。合适的传导胶粘剂可在osako等的美国专利公开no.2006/0038304中描述。可使用多种技术中的任何一种将传导胶粘剂施加至阴极端子72。例如,由于其实用和节省成本的优点,可采用印刷技术。通常可采用多种方法来将端子附接至电容器。在一个实施方案中,例如,使阳极端子62的第二组件64初始向上弯曲至图1所示的位置。此后,将电容器元件33设置在阴极端子72上,使得其下表面39接触胶粘剂,并且阳极引线16被区域51接收。如果需要,可在电容器元件33的下表面39和阳极端子62的第一组件63之间设置绝缘材料(未示出),例如塑料垫或带,以电隔离阳极和阴极端子。然后使用本领域已知的任何技术将阳极引线16电连接至区域51,例如机械焊接、激光焊接、传导胶粘剂等。例如,可使用激光将阳极引线16焊接至阳极端子62。激光器通常含有共振器,其包括能够通过受激发射释放光子的激光介质和激发激光介质元件的能量源。一种类型的合适的激光器是其中激光介质由掺杂有钕(nd)的铝和钇石榴石(yag)组成的激光器。激发的粒子是钕离子nd3+。能量源可向激光介质提供连续的能量以发射连续的激光束或能量排放以发射脉冲激光束。当将阳极引线16电连接至阳极端子62时,则可使传导胶粘剂固化。例如,可使用热压来施加热和压力,以确保电解电容器元件33通过胶粘剂充分地粘附至阴极端子72。iii.壳体由于电容器具有在各种环境下呈现出良好电性能的能力,因此不必将电容器元件气密地密封在壳体内。然而,在某些实施方案中,可期望将电容器元件气密地密封在壳体内。电容器元件可以各种方式密封在壳体内。在某些实施方案中,例如,电容器元件可被封闭在外壳内,然后可用树脂质材料(例如热固性树脂(例如,环氧树脂))填充,所述树脂质材料可被固化以形成硬化的壳体。这样的树脂的实例包括,例如,环氧树脂、聚酰亚胺树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、聚酯树脂等。环氧树脂也是特别合适的。还可采用其他添加剂,例如光引发剂、粘度调节剂、悬浮助剂、颜料、应力降低剂、非传导填料、稳定剂等。例如,非传导填料可包括无机氧化物颗粒,例如二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铁、氧化铜、沸石、硅酸盐、粘土(例如,蒙脱石粘土)等,以及复合材料(例如,氧化铝涂覆的二氧化硅颗粒)以及其混合(物)。无论如何,树脂质材料都可围绕并且包封电容器元件,使得阳极端子和阴极端子的至少一部分暴露以安装到电路板上。当以这种方式包封时,电容器元件和树脂质材料形成整体电容器。如图1所示,例如,电容器元件33包封在壳体28内,使得阳极端子62的一部分和阴极端子72的一部分暴露。当然,在替代实施方案中,可期望将电容器元件封闭在保持分离和不同的壳体内。以这种方式,壳体的气氛可为气态的,并且含有至少一种惰性气体,例如氮气、氦气、氩气、氙气、氖气、氪气、氡气等等,以及其混合物。典型地,惰性气体构成壳体内的气氛的大部分,例如气氛的约50重量%至100重量%,在一些实施方案中为约75重量%至100重量%,并且在一些实施方案中,为约90重量%至约99重量%。如果期望,也可采用相对少量的非惰性气体,例如二氧化碳、氧气、水蒸气等。然而,在这样的情况下,非惰性气体典型地构成壳体内的气氛的15重量%或更少,在一些实施方案中为10重量%或更少,在一些实施方案中为约5重量%或更少,在一些实施方案中为约1重量%或更少,并且在一些实施方案中,为约0.01重量%至约1重量。可使用多种不同材料中的任意者来形成单独的壳体,例如金属、塑料、陶瓷等等。在一个实施方案中,例如,壳体包括一个或多个金属层,例如钽、铌、铝、镍、铪、钛、铜、银、钢(例如,不锈钢)、其合金(例如,电导性氧化物)、其复合材料(例如,用电导性氧化物涂覆的金属)等等。在另一个实施方案中,壳体可包括一个或多个陶瓷材料层,例如氮化铝、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钙、玻璃等,以及其组合。壳体可具有任何期望的形状,例如圆柱形、d形、矩形、三角形、棱柱形等。通过参考以下实施例可更好地理解本发明。测试程序电容(湿值)将测量的样品完全浸入至电导率为8600μs/cm的磷酸的水溶液。使用autolab85429用0.5伏特dc偏压和0.3伏特峰对峰正弦信号来测量电容。运行频率为0.5hz并且温度可为23℃±2℃。电容(干值)将测量的样品在125℃干燥30分钟以除去湿气。在将样品冷却至测量温度之后立即进行测量。使用具有kelvinleads的waynekerr6500b计用2.2伏特dc偏压和0.5伏特峰对峰正弦信号来测量电容。运行频率为120hz并且温度可为23℃±2℃。泄露电流可使用泄漏测试仪在23℃±2℃的温度下和在1和2v下最少300秒测量泄露电流。在测量电路中使用1000ohm电阻器。钽含量评估钽含量可使用附接至carl-zeissfe-sem显微镜的牛津仪器edx模块进行测量。样品可在垂直于嵌入线的平面内断裂。在几个位置中测量钽含量——(a)阳极粒料表面,(b)在断面(fractureplane)上紧挨着(directly)阳极粒料表面之下,(c)在表面和断面上距表面最远的位置之间的中间点上,(d)在断面上距表面最远的位置(中心)上。实施例1使用80,000μfv/g氧化铌(ii)粉末形成阳极样品。每个阳极样品嵌有钽丝,在1475℃下烧结,并且压制至密度为2.7g/cm3。所得粒料的尺寸为5.00×3.70×1.90mm。将粒料在电导率为8.6ms/cm的水/磷酸电解质中在85℃的温度下阳极化至15.0伏特,以形成电介质层。然后通过将阳极浸入到甲苯磺酸铁(iii)(cleviostmc,h.c.starck)的丁醇溶液中且这样浸入到3,4-亚乙基二氧噻吩(cleviostmm,h.c.starck)中并且进行聚合,形成导电聚合物涂层。在45分钟的聚合之后,在电介质的表面上形成一个聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)的薄层。将阳极在甲醇中洗涤以除去反应副产物,在液体电解质中进行阳极化,并且再次在甲醇中洗涤。将该过程重复4次。随后,将部件浸入到固体含量为2.0%且粘度为20mpa.s的分散的聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(cleviostmk,heraeus)中。涂覆后,将部件在125℃下干燥15分钟。将该过程重复3次。随后,将部件浸入到固体含量为1%且粘度为60mpa.s的分散的聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(cleviostmk,heraeus)中。涂覆后,将部件在125℃下干燥15分钟。将该过程重复10次。然后将部件浸入到石墨分散体中并且干燥。最后,将部件浸入到银分散体中并且干燥。以此方式制造多个(180)470μf/2.5v电容器部件。实施例2以实施例1中描述的方式形成电容器,不同之处在于在阳极化之前在氧化铌(ii)粒料上产生ta2o5层。通过由金属有机前体(例如如上所述的)和水进行原子层沉积来制备ta2o5层。以此方式制造多个(20)470μf/2.5v电容器部件。一旦形成,即测量钽含量。结果在以下表1中列出。表1:钽含量结果平均ta含量(重量%)(a)粒料表面20.34(b)粒料表面之下19.59(c)中间位置7.37(d)中心位置7.09还测试了各种电性质(即,湿电容、干电容和泄漏电流)。结果在以下表2中列出。表2:中值电性质在不脱离本发明的精神和范围的情况下,本领域普通技术人员可实施本发明的这些和其他修改和变化。另外,应该理解的是,各种实施方案的各方面可整体或部分地互换。此外,本领域普通技术人员将理解,前面的描述仅是示例性的,并不意图限制在这些所附权利要求中进一步描述的本发明。当前第1页12
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