固体电解电容器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及具有导电性高分子固体电解质层的固体电解电容器的制造方法。
【背景技术】
[0002] 随着电子设备的高速化、高频化，强烈期望低ESR且大容量的电容器。
[0003] 作为该种电容器，开发了使用导电性高分子作为电容器元件的固体电解质的固体 电解电容器。
[0004] 专利文献1中公开了一种制造方法，在形成导电性高分子固体电解质层时，反复 进行多次的涂布导电性高分子溶液并干燥的工序，形成内层的固体电解质层，接着涂布作 为交联剂的混合有对甲苯横酸和1，10-二氨基癸烧的己醇溶液并干燥，进而使用导电性高 分子溶液形成外层的固体电解质层。并且披露了通过使用该种交联剂，外层不会局部剥落， 能够良好地被覆电容器元件的端部，能够降低初始的ESR。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1;日本特表2012-517113号公报
【发明内容】
[000引发明所要解决的问题
[0009] 然而，该种W往的固体电解电容器具有在高温高湿环境中发生ESR特性增大的问 题。
[0010] 本发明的目的在于提供耐湿性优异、可靠性高的固体电解电容器的制造方法。
[0011] 用于解决问题的手段
[0012] 为了实现上述目的，本发明是一种固体电解电容器的制造方法，其是具备具有电 介质层和固体电解质层的电容器元件的固体电解电容器的制造方法，其中，所述固体电解 质层的形成具有依次进行如下工序的工序：第1工序，将分散有导电性高分子微粒的第1导 电性高分子溶液进行涂布、干燥，形成第1导电性高分子层；第2工序，将被覆溶液涂布于第 1导电性高分子层并进行干燥，所述被覆溶液含有选自单个分子中具有駿基和哲基或者具 有两个駿基的芳香族横酸或其盐中的至少一种；和第3工序，将分散有导电性高分子微粒 的第2导电性高分子溶液进行涂布、干燥，形成第2导电性高分子层。
[001引发明效果
[0014] 如上所述，根据本发明，耐湿性优异且能够提高可靠性。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明的实施方式中的固体电解电容器的截面示意图。
[0016] 图2是表示本发明的实施方式中的电容器元件的主要部分的截面示意图。
【具体实施方式】
[0017](实施方式）
[001引对本发明的实施方式的固体电解电容器进行说明。
[0019] 图1是本发明的实施方式中的固体电解电容器的截面示意图，图2是表示该电容 器元件的主要部分的截面示意图。
[0020] 如图1所示，实施方式的固体电解电容器具备：具有阳极部13和阴极部14的电容 器元件11、接合于阳极部13的阳极端子31、接合于阴极部14的阴极端子32、包覆阳极端子 31和阴极端子32的一部分和电容器元件11的封装树脂部19。
[0021] 电容器元件11的阴极部14中，依次设置有；形成于阳极体12表面的电介质层16 ; W及在电介质层16的表面上的导电性高分子的固体电解质层17;碳层18a和导电性糊剂 层18b的阴极层18。
[0022] 阴极部14的阳极体12是基材表面粗趟化后的多孔质体，是利用蚀刻处理使阀作 用金属的侣基材的表面粗趟化后而成的。另外，阴极部14的阳极体12也可W是使用蒸锻 等气相法使侣颗粒结合在侣等金属基材的表面，从而进行粗趟化而成的。
[0023] 电介质层16具有WAI2O3为主要成分的侣氧化物，电介质层16是通过化成使阳极 体12发生阳极氧化而形成的。
[0024] 电容器元件11的阳极部13设置于W绝缘性的分隔部15与阴极部14区分而成的 阀作用金属的阳极体12的另一侧。
[0025] 固体电解质层17的导电性高分子可W使用n共辆系导电性高分子的聚化咯、聚 唾吩、聚苯胺或它们的衍生物，高传导率且ESR特性优异。优选为聚（3,4-亚己二氧基唾 吩），耐热性优异。
[0026] 如图2所示，固体电解质层17中，在电介质层16的表面层叠有多层的导电性高分 子层，具有依次层叠的第1导电性高分子层21和第2导电性高分子层23。
[0027] 第1导电性高分子层21和第2导电性高分子层23是将分散有导电性高分子微粒 的导电性高分子溶液进行涂布、干燥而形成的。
[002引此外，被覆层22被层叠于第1导电性高分子层21和第2导电性高分子层23之间， 与第1导电性高分子层21和第2导电性高分子层23接触。
[0029] 另外，被覆层22也可W离散地形成于第1导电性高分子层21的表面，此时第1导 电性高分子层21和第2导电性高分子层23之间存在直接接触的部位。被覆层22优选被 覆第1导电性高分子层21的表面的50%W上、更优选被覆第1导电性高分子层21的整个 表面。
[0030] 另外，能够层叠至少两层的第2导电性高分子层23,并在该第2导电性高分子层 23之间层叠被覆层22。
[0031] 被覆层22含有选自单个分子中具有駿基和哲基或者具有两个駿基的芳香族横酸 或其盐中的至少一种。通过含有该芳香族横酸或其盐，能够在高温高湿环境中抑制ESR特 性的劣化，耐湿性优异且能够提高可靠性。
[0032] 该芳香族横酸的芳香族的骨架具有选自苯环、蒙环、慈环中的至少1种。
[0033] 被覆层22是将含有上述芳香族横酸或其盐的被覆溶液涂布于第1导电性高分子 层21并进行干燥而形成的。
[0034] 接着，对本发明的实施方式的固体电解质层的形成方法进行说明。
[0035] 首先，将形成有电介质层16的阳极体12浸溃于第1导电性高分子溶液，对涂布 了的第1导电性高分子溶液进行干燥，除去溶剂的一部分或全部而使导电性高分子微粒附 着。进行一次或反复进行多次该第1导电性高分子溶液的涂布、干燥，在电介质层16表面 和阳极体12的多孔质体的空隙形成第1导电性高分子层21。
[0036] 接着，将形成有第1导电性高分子层21的阳极体12浸溃于被覆溶液，对涂布了的 被覆溶液进行干燥，除去溶剂的一部分或全部而使芳香族横酸或芳香族横酸盐附着于第1 导电性高分子层21的表面。进行一次或者反复进行多次该被覆溶液的涂布、干燥，在第1 导电性高分子的表面形成被覆层22。
[0037] 接着，将形成有被覆层22的阳极体12浸溃于第2导电性高分子溶液，对涂布了的 第2导电性高分子溶液进行干燥，除去溶剂的一部分或全部而使导电性高分子微粒附着。 进行一次或者反复进行多次该第2导电性高分子溶液的涂布、干燥，形成第2导电性高分子 层23。通过形成第2导电性高分子层23,固体电解质层17在阳极体12的外表面形成期望 的厚度。
[003引另外，进而将被覆溶液涂布在第2导电性高分子上并进行干燥，形成被覆层22,接 着使用第2导电性高分子溶液在该被覆层22上形成第2导电性高分子层23,由此可W交替 层叠被覆层22和第2导电性高分子层23,从而形成多个被覆层22。
[0039] 对于被覆溶液的芳香族横酸而言，作为单个分子中具有駿基和哲基的芳香族横 酸，可W举出例如横基水杨酸、二横基水杨酸。另外，作为单个分子中具有两个駿基的芳香 族横酸，可W举出例如横基邻苯二甲酸、横基间苯二甲酸、横基对苯二甲酸。
[0040] 被覆溶液的芳香族横酸或其盐在被覆溶液中优选含有0. 01摩尔/升~1摩尔/ 升，芳香族横酸或其盐的被覆性优异。
[0041] 被覆溶液在25°C测定的pH优选为1~14、更优选为2~9。
[0042] 被覆溶液的芳香族横酸盐的阳离子用于调整被覆溶液的pH。
[0043] 该芳香族横酸盐的无机物阳离子可W举出例如巧离子、钢离子、钟离子、锭离子。
[0044] 另外，芳香族横酸盐的有机物阳离子是具有-NH,基、-NH基、-N基该些氨基的胺化 合物，与氨基的氮原子N键合的取代基为直链或支链烷基、苯环、蒙环。取代基上还可W附 加氨基，阳离子的氨基可W为1个或两个。通过添加该胺化合物阳离子，由此隔着被覆层22 形成的第2导电性高分子层23与下层的第1导电性高分子层21或第2导电性高分子的密 合性提高，第2导电性高分子层23的被覆性优异。
[0045] 上述胺化合物中，与氨基的氮原子N键合的取代基优选为烷基，更优选单个取代 基的碳原子数为1~12,具有-N&基的胺化合物可W举出例如了胺、己胺、戊胺、庚胺、辛 胺、壬胺、癸胺、十一胺、十二胺、1,4-二氨基了烧、1,5-二氨基戊烧、1,6-二氨基己烧、1， 7-二氨基庚烧、1，8-二氨基辛烧、1，9-二氨基壬烧、1，10-二氨基癸烧、1，11-二氨基^ 烧、1,12-二氨基十二烧、苯胺、苯二胺、二氨基蒙和它们的衍生物。另外，具有-NH基的胺化 合物可W举出例如二丙胺、二异丙胺、甲基己胺、二异了胺、己基己胺、二苯胺、N，N-二甲基 己二胺和它们的衍生物。另外，具有-N基的胺化合物可W举出例如N，N-二甲基己胺、N， N-二甲基丙胺、N，N-二甲基了胺、N，N-二甲基戊胺、N，N-二甲基己胺、N，N-二甲基庚胺、 N，N-二甲基辛胺、N，N-二甲基壬胺、N，N-二甲基癸胺、N，N-二甲基十一胺、N，N-二甲基 十二胺、s己胺、s丙胺、s了胺、二甲基环己胺和它们的衍生物。
[0046] 溶剂可W使用水、有机溶剂或者水和有机溶剂的混合物，有机溶剂为例如甲醇、己 醇、异丙醇等一元醇；己二醇、丙二醇等二元醇；甘油等S元醇；二甲基亚讽、N，N-二甲基甲 酷胺、四氨快喃。溶剂优选水为主要成分。
[0047] 为了使溶剂挥发，被覆溶液的干燥优选50°C~250°C，抑制固体电解质层17的劣 化，操作性优异。
[0048] 第1导电性高分子溶液和第2导电性高分子溶液的导电性高分子溶液如下得到： 边揽拌n共辆系导电性高分子的单体和成为渗杂剂的聚阴离子酸的混合溶液，边利用氧 化剂进行化学氧化聚合，制成分散有导电性高分子微粒的溶液。另外，可W调整该溶液的浓 度、粒径、溶剂、杂质等。
[0049] 导电性高分子微粒由具有阴离子基团的聚阴离子被渗杂于n共辆系导电性高分 子并与之结合后的颗粒、或者该颗粒的凝聚体构成。
[0050] 导电性高分子微粒的粒径优选为5nmW上且500nmW下。