专利名称：固态电解电容器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种具有固体电解质层的固态电解电容器(solid state electrolytic capacitor),更详细是涉及一种作为固体电解质层具备显示高导电性的导电性高分子层的电特性优异的固态电解电容器及其制造方法。
背景技术：
使用于固态电解电容器的固体电解质形成用材料已知有以二氧化锰等为代表的无机导电性材料或7, 7,8,8-四氰基喹啉二甲烧(7, 7,8,8-tetracyanoquinodimethane) (TCNQ)络合物等的有机导电性材料。而且，以导电性比该类固体电解质形成用材料优异的导电性高分子材料作为固体电解质使用的固态电解电容器广泛被实用化。在该导电性高分子材料中，以3，4-亚乙二氧基噻吩(3， 4-ethyIenedioxythiophene)(以下简记为[ED0T])为单体(monomer)聚合的导电性高分子广为人知。该EDOT因聚合的反应速度平稳，形成与阳极的介电氧化膜 (dielectricoxidefilm)的密着性优异的导电性高分子层，故当作固态电解电容器的固体电解质层形成材料很有用。但是，近年来的电子机器被要求朝更省电力化、高频率化对应，在被使用于该类电子机器的固态电解电容器中也被要求小型大容量化和低等效串联电阻(Equivalent Series Resistance)(以下简记为[ESR])化等的电特性的更进一步提高。固态电解电容器的电特性大大地依存于所使用的固体电解质形成材料种类或形成方法，而超过以往众所周知的EDOT的优良的导电性高分子单体的开发或新的固体电解质层的形成方法被期待。这种背景之中，公知技术已知有以3-烷基-4-烷氧基噻吩 (3-alkyl-4-alkoxythiophene)的聚合物(polymer)作为固体电解质的固态电解电容器, 已报告通过使用该聚合物，可得到即使是高频区也具有优良的电特性的固态电解电容器 (专利文献I)。而且，已提出了作为固体电解质使用聚合具有以烷氧基取代的部位的伸烷基二氧基噻吩(alkylenedioxythiophene)衍生物而得到的聚合物的固态电解电容器。通过采用该聚合物，可抑制残留于聚合物中的聚合用氧化剂的结晶化，可降低得到的固态电解电容器的漏电流(leakage current)(专利文献2)。专利文献I :日本特开2001-332453号公报专利文献2 日本特开2004-096098号公报
发明内容
但是，很难只凭公开于上述文献的聚合物得到更足够的电特性和耐热性，要求有更进一步的固态电解电容器的电特性与耐热性的提高。另一方面，固态电解电容器为了使静电容大容量化，有卷绕或叠层(laminate)通过蚀刻(etching)扩面化的铝箔并使用于阳极元件的箔型，与将金属微粒烧结成型并形成多孔体得到大容量的烧结成型元件型。烧结成型元件型是以大容量化为目的，金属微粒的粒径越来越被微粒化，其CV积(每Ig烧结成型元件的静电容与电压的积)达到10万μ FV/ g以上。而且，近年来基于高性能化，聚卩比咯(polypyrrole)或PEDOT(polyethylenedio xythiophene :聚二氧乙基噻吩)被使用于固体电解质。该类化合物是通过化学氧化聚合 (chemical oxidative polymerization)或电角军聚合(electropolymerization)聚合，但是多孔质烧结成型元件的空隙具有微细化的倾向，在该空隙内聚合填充聚吡咯或PEDOT很困难。本发明的目的为提供一种除了显示高静电容及低ESR的更优异的电特性外，也兼具优良的耐热性的固态电解电容器及其制造方法。本发明者们专心研究的结果发现，作为固体电解质包含以使通过下述通式[I]表示的化合物聚合而得到的高分子的固态电解电容器能达到本发明的目的，从而，完成本发明。也即，本发明是如下所示第一发明为一种固态电解电容器，其特征在于，作为固体电解质包含以使通过下述通式[I]表示的化合物聚合而得到的高分子。
权利要求
1. 一种固态电解电容器，其特征在于，作为固体电解质包含以使通过下述通式[I]表示的化合物聚合而得到的高分子，
2.—种固态电解电容器,其特征在于，作为固体电解质包含以使通过下述通式[2]及[3]表示的化合物中的至少一者聚合而得到的高分子，
3.如权利要求2所述的固态电解电容器，其中，作为固体电解质包含以使通过该通式[2]表示的化合物聚合而得到的高分子。
4.如权利要求2所述的固态电解电容器，其中，其以烧结阀作用金属微粒而得到的多孔性成型体作为阳极，并且，其包含形成于该阳极表面的介电氧化膜；包含将通过该通式[2]及[3]表示的化合物的至少一者聚合于该介电氧化膜表面而得到的高分子的固体电解质；以及包含形成于该高分子的表面的碳层及银层的阴极。
5.如权利要求4所述的固态电解电容器，其中，使用于烧结该阀作用金属微粒而得到的多孔性成型体的阀作用金属微粒包含钽金属微粒及铌金属微粒中的至少一者，每单位质量的CV积显示20000 μ FV/g以上。
6.一种固态电解电容器的制造方法，其特征在于，具有将使通过下述通式[I]表示的化合物聚合而得到的高分子形成于形成有介电氧化膜的阀作用金属上的工序，
7.一种固态电解电容器的制造方法，其特征在于，
8.如权利要求6或7所述的固态电解电容器的制造方法，其中，将该高分子形成于形成有介电氧化膜的阀作用金属上的工序包含在液相使(A)选自于由通过该通式[1]、[2]及[3]表示的化合物组成的群组的至少一个、(B)掺杂物、以及(C)氧化剂接触并进行聚合的工序。
9.如权利要求8所述的固态电解电容器的制造方法，其中，该(B)掺杂物及(C)氧化剂使用具有(B)掺杂物及(C)氧化剂的两者的性质的化合物。
10.如权利要求9所述的固态电解电容器的制造方法，其中，具有该⑶掺杂物及(C) 氧化剂的两者的性质的化合物为有机磺酸铁盐，该液相以40 70重量％的范围包含有机磺酸铁盐。
11.如权利要求7所述的固态电解电容器的制造方法，其中，其以烧结阀作用金属微粒而得到的多孔性成型体作为阳极，并且，其包含在该阳极表面形成介电氧化膜的工序；将使通过该通式[2]及[3]表示的化合物的至少一者聚合而得到的高分子形成于形成有该介电氧化膜的阳极上的工序；以及在该高分子的表面形成包含碳层及银层的阴极的工序。
12.如权利要求11所述的固态电解电容器的制造方法，其中，将该高分子形成于形成有该介电氧化膜的阳极上的工序包含在液相使(A)选自于由通过该通式[1]、[2]及[3]表示的化合物组成的群组的至少一个、以及(C)氧化剂接触并进行化学氧化聚合的工序。
全文摘要
本发明的课题为提供一种具有显示高静电容及低ESR的更优异的电特性与耐热性的固态电解电容器及其制造方法。本发明提供(1)一种固态电解电容器，其作为固体电解质包含以使作为具有含有杂原子的环状取代基的噻吩衍生物的在含有杂原子的环状取代基具有烷基取代基的化合物聚合而得到的高分子。本发明还提供(2)一种固态电解电容器的制造方法，其具有在形成有介电氧化膜的阀作用金属上形成上述(1)中所述的高分子的工序。
文档编号H01G9/028GK102612722SQ20108004596
公开日2012年7月25日 申请日期2010年11月1日 优先权日2009年11月2日
发明者古贺峰一, 桐生俊幸, 石北义人 申请人:日本佳里多株式会社