固體電解電容器及其制造方法
【專利摘要】固體電解電容器(1)具備：陽極(10)、電介質(zhì)層(14)、硅烷偶聯(lián)層(15)、導(dǎo)電性高分子層(16)、和陰極層(17)。電介質(zhì)層(14)被設(shè)置在陽極(10)上。硅烷偶聯(lián)層(15)被設(shè)置在電介質(zhì)層(14)上。導(dǎo)電性高分子層(16)被設(shè)置在硅烷偶聯(lián)層(15)上。陰極層(17)被設(shè)置在導(dǎo)電性高分子層(16)上。硅烷偶聯(lián)層(15)具有第1硅烷偶聯(lián)層(15a)和第2硅烷偶聯(lián)層(15b)。第1硅烷偶聯(lián)層(15a)對(duì)電介質(zhì)層(14)的導(dǎo)電性高分子層(16)側(cè)的表面的一部分進(jìn)行覆蓋。第2硅烷偶聯(lián)層(15b)在電介質(zhì)層(14)的導(dǎo)電性高分子層(16)側(cè)的表面，對(duì)從第1硅烷偶聯(lián)層(15a)露出的部分的至少一部分進(jìn)行覆蓋。
【專利說明】固體電解電容器及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及固體電解電容器及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著電子儀器的小型化，對(duì)于小型并且大容量的高頻用途電容器的需求增高。作為這種電容器，提出了一種固體電解電容器，其具備:由鉭、鈮、鈦、鋁等閥作用金屬的燒結(jié)體構(gòu)成的陽極；陽極的表面被氧化而成的電介質(zhì)層；和被設(shè)置在電介質(zhì)層上，并由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì)層。通過利用導(dǎo)電性高分子來構(gòu)成固體電解質(zhì)層，從而能夠降低固體電解電容器的等效串聯(lián)電阻(Equivalent Series Resistance:ESR)。但是，由無機(jī)材料構(gòu)成的電介質(zhì)層與由有機(jī)材料構(gòu)成的導(dǎo)電性高分子層可能無法充分穩(wěn)固地密接。
[0003]因此，在專利文獻(xiàn)I中，提出了通過利用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)電介質(zhì)層的表面進(jìn)行表面處理，來提高電介質(zhì)層與導(dǎo)電性高分子層的密接性。
[0004]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開平2-74021號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]-發(fā)明要解決的課題-
[0008]存在希望進(jìn)一步改善電介質(zhì)層與導(dǎo)電性高分子層的密接性的迫切期望。
[0009]本發(fā)明的主要目的在于，提供一種電介質(zhì)層與導(dǎo)電性高分子層的密接性高，在長(zhǎng)時(shí)間使用后容量難以降低的固體電解電容器。
[0010]-用于解決課題的手段-
[0011]本發(fā)明涉及的固體電解電容器具備:陽極、電介質(zhì)層、硅烷偶聯(lián)層、導(dǎo)電性高分子層、和陰極層。電介質(zhì)層被設(shè)置在陽極上。硅烷偶聯(lián)層被設(shè)置在電介質(zhì)層上。導(dǎo)電性高分子層被設(shè)置在硅烷偶聯(lián)層上。陰極層被設(shè)置在導(dǎo)電性高分子層上。硅烷偶聯(lián)層具有第I硅烷偶聯(lián)層和第2硅烷偶聯(lián)層。第I硅烷偶聯(lián)層對(duì)電介質(zhì)層的導(dǎo)電性高分子層側(cè)的表面的一部分進(jìn)行覆蓋。第2硅烷偶聯(lián)層子啊電介質(zhì)層的導(dǎo)電性高分子層側(cè)的表面，對(duì)從第I硅烷偶聯(lián)層露出的部分的至少一部分進(jìn)行覆蓋。
[0012]在本發(fā)明涉及的固體電解電容器的制造方法中，在陽極上形成電介質(zhì)層。在電介質(zhì)層的表面的一部分上形成第I娃燒偶聯(lián)層，并且在電介質(zhì)層的表面從第I娃燒偶聯(lián)層露出的露出部的至少一部分上形成第2硅烷偶聯(lián)層。在第I以及第2硅烷偶聯(lián)層上形成導(dǎo)電性高分子層。在導(dǎo)電性高分子層上形成陰極層。
[0013]在本發(fā)明中，在電介質(zhì)層的導(dǎo)電性高分子層側(cè)的表面，按照覆蓋從第I硅烷偶聯(lián)層露出的部分的至少一部分的方式來設(shè)置第2硅烷偶聯(lián)層。因此，能夠提高基于電介質(zhì)層的導(dǎo)電性高分子側(cè)的表面的硅烷偶聯(lián)層的覆蓋率。其結(jié)果，能夠提供一種電介質(zhì)層與導(dǎo)電性高分子層的密接性高，在長(zhǎng)時(shí)間使用后容量難以降低的固體電解電容器。
[0014]-發(fā)明效果-
[0015]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種電介質(zhì)層與導(dǎo)電性高分子層的密接性高，并且在長(zhǎng)時(shí)間使用后容量難以降低的固體電解電容器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式中的固體電解電容器的示意性剖視圖。
[0017]圖2是放大了圖1的部分II的略圖性剖視圖。
[0018]圖3是表示形成第I娃燒偶聯(lián)(silane coupling)層之前的電介質(zhì)層的示意性剖視圖。
[0019]圖4是第I硅烷偶聯(lián)層以及電介質(zhì)層的示意性剖視圖。
[0020]圖5是表示形成第2硅烷偶聯(lián)層之前的電介質(zhì)層的示意性剖視圖。
[0021]圖6是第1、第2硅烷偶聯(lián)層以及電介質(zhì)層的示意性剖視圖。
[0022]圖7是用于對(duì)第I變形例中的硅烷偶聯(lián)層進(jìn)行說明的示意性剖視圖。
[0023]圖8是用于對(duì)第2變形例中的硅烷偶聯(lián)層進(jìn)行說明的示意性剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面，對(duì)實(shí)施了本發(fā)明的優(yōu)選的方式的一個(gè)例子進(jìn)行說明。但是，下述的實(shí)施方式僅僅是示例。本發(fā)明并不限定于下述的實(shí)施方式。
[0025]此外，在實(shí)施方式等中參照的各個(gè)附圖中，通過相同的符號(hào)來參照實(shí)質(zhì)上具有相同功能的部件。此外，實(shí)施方式等中參照的附圖是被示意性地記載的。附圖中描繪的物體的尺寸比率等可能與現(xiàn)實(shí)的物體的尺寸比率等不同。在附圖相互之間，物體的尺寸比率等也可能不同。具體的物體的尺寸比率等應(yīng)參考下面的說明來判斷。
[0026](固體電解電容器I的結(jié)構(gòu))
[0027]如圖1以及圖2所示，固體電解電容器I具備陽極10。陽極10包含閥作用金屬。陽極10可以實(shí)質(zhì)上由閥作用金屬構(gòu)成，也可以由包含閥作用金屬的合金構(gòu)成。作為被優(yōu)選用作陽極10的構(gòu)成材料的閥作用金屬的具體例，例如舉例有:鉭、銀、鈦、招、鉿、錯(cuò)、鋅、鶴、鉍、銻等。其中，更優(yōu)選使用氧化物的介電常數(shù)高，原料的入手容易的鉭、鈮、鈦、鋁。作為包含閥作用金屬的合金，例如舉例有:包含鉭與鈮的合金等。包含閥作用金屬的合金優(yōu)選為包含50原子％以上的閥作用金屬的、以閥作用金屬為主要成分的合金。
[0028]在本實(shí)施方式中，如圖2所示，陽極10由具有多個(gè)內(nèi)部空穴的多孔質(zhì)體構(gòu)成。陽極10例如能夠通過以下方式制作:使通過將包含閥作用金屬的材料的粉末成型而得到的成型體燒結(jié)。陽極10的外形為大致長(zhǎng)方體狀。
[0029]另外，在本發(fā)明中，陽極不是必須由多孔質(zhì)體構(gòu)成。陽極也可以例如由包含閥作用金屬的金屬箔構(gòu)成。金屬箔優(yōu)選卷繞或者被折疊為多層。
[0030]如圖1所示，陽極10與陽極導(dǎo)線11電連接。陽極導(dǎo)線11為棒狀。陽極導(dǎo)線11的一側(cè)的部分Ila被埋設(shè)在陽極10內(nèi)。陽極導(dǎo)線11在該部分Ila與陽極10電連接。陽極導(dǎo)線11的另一側(cè)的部分Ilb從陽極10的端面突出。陽極導(dǎo)線11的另一側(cè)的部分Ilb與陽極端子12電連接。陽極端子12被拉出到后述的樹脂外裝體13的外部。
[0031]在陽極10上設(shè)置有電介質(zhì)層14。通過該電介質(zhì)層14覆蓋陽極10的表面。雖然在圖1中，示意性地描繪了電介質(zhì)層14僅被設(shè)置在陽極10的外表面上，但具體來講，如圖2所示，電介質(zhì)層14不僅被設(shè)置在陽極10的外表面上，還被設(shè)置在陽極10的內(nèi)表面上。也就是說，電介質(zhì)層14也被設(shè)置在構(gòu)成陽極10的內(nèi)部空穴的內(nèi)表面上。這種電介質(zhì)層14能夠例如通過對(duì)陽極10進(jìn)行陽極氧化(化學(xué)合成處理)來形成。陽極10的陽極氧化能夠例如通過使陽極10的表面與磷酸水溶液等接觸來進(jìn)行。
[0032]在電介質(zhì)層14上設(shè)置有硅烷偶聯(lián)層15。在硅烷偶聯(lián)層15上順序設(shè)置有導(dǎo)電性高分子層16和陰極層17。
[0033]硅烷偶聯(lián)層15不僅被設(shè)置在電介質(zhì)層14的外表面上，還被設(shè)置在電介質(zhì)層14的內(nèi)表面上。通過該硅烷偶聯(lián)層15，覆蓋包含電介質(zhì)層14的外表面以及內(nèi)表面的實(shí)質(zhì)上整體。
[0034]硅烷偶聯(lián)層15是用于使電介質(zhì)層14與導(dǎo)電性高分子層16之間的密接性提高的層。硅烷偶聯(lián)層15是通過在電介質(zhì)層14上涂敷包含硅烷偶聯(lián)劑的溶液而形成的。
[0035]硅烷偶聯(lián)層15具有第I硅烷偶聯(lián)層15a和第2硅烷偶聯(lián)層15b。第I硅烷偶聯(lián)層15a覆蓋電介質(zhì)層14的導(dǎo)電性高分子層16側(cè)的表面的一部分。第2娃燒偶聯(lián)層15b在電介質(zhì)層14的導(dǎo)電性高分子層16側(cè)的表面，覆蓋從第I硅烷偶聯(lián)層15a露出的部分的至少一部分。在本實(shí)施方式中，通過第I以及第2娃燒偶聯(lián)層15a、15b,覆蓋電介質(zhì)層14的導(dǎo)電性高分子層16側(cè)的表面的實(shí)質(zhì)上整體。
[0036]另外，第2硅烷偶聯(lián)層15b在電介質(zhì)層14的導(dǎo)電性高分子層16側(cè)的表面，也可以覆蓋從第I硅烷偶聯(lián)層15a露出的部分的至少一部分，并且進(jìn)一步覆蓋第I硅烷偶聯(lián)層15a的至少一部分。
[0037]用于構(gòu)成硅烷偶聯(lián)層15的硅烷偶聯(lián)劑的種類并不被特別限定。作為為了構(gòu)成硅烷偶聯(lián)層15而優(yōu)選使用的硅烷偶聯(lián)劑的例子，例如舉例有:具有烷氧基硅烷基、乙酰氧基娃燒基、或者齒化娃燒基的娃燒偶聯(lián)劑等。作為為了構(gòu)成娃燒偶聯(lián)層15而優(yōu)選使用的娃燒偶聯(lián)劑的具體例，例如舉例有:氨丙基二乙氧基娃燒、十八燒基二乙氧基娃燒、η-丙基二氯娃燒、疏丙基二甲氧基娃燒、_■甲氧基_■苯基娃燒，甲基苯基_■氣娃燒等。
[0038]用于構(gòu)成第I硅烷偶聯(lián)層15a的硅烷偶聯(lián)劑與用于構(gòu)成第2硅烷偶聯(lián)層15b的硅烷偶聯(lián)劑可以相互相同，也可以相互不同。用于構(gòu)成第I硅烷偶聯(lián)層15a的硅烷偶聯(lián)劑與用于構(gòu)成第2硅烷偶聯(lián)層15b的硅烷偶聯(lián)劑可以分別是I種，也可以是多種。
[0039]第I以及第2硅烷偶聯(lián)層15a、15b的厚度優(yōu)選分別是例如0.5nm?10nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選是0.5nm?1nm的范圍內(nèi)。另外，硅烷偶聯(lián)層15的厚度能夠例如通過X射線光電子分光分析、使用了觸針式階差計(jì)的分析來求出。
[0040]在硅烷偶聯(lián)層15上設(shè)置有導(dǎo)電性高分子層16。導(dǎo)電性高分子層16包含導(dǎo)電性高分子。作為導(dǎo)電性高分子層16中優(yōu)選使用的導(dǎo)電性高分子的具體例，例如舉例有:聚批P各、聚噻吩、聚乙烯二氧噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚噻吩乙炔、芴共聚物、聚乙烯基咔唑、聚乙烯基苯酚、聚芴及其衍生物、聚亞苯及其衍生物、亞苯基共聚物、聚對(duì)苯撐亞乙烯及其衍生物、苯乙炔共聚物、聚吡啶及其衍生物、吡啶共聚物等。
[0041]另外，導(dǎo)電性高分子層16可以由單一的層構(gòu)成，也可以由多層的層疊體構(gòu)成。
[0042]在導(dǎo)電性高分子層16上設(shè)置有陰極層17。陰極層17具有碳層17a和銀層17b。碳層17a被設(shè)置在導(dǎo)電性高分子層16上。碳層17a是通過涂敷碳膏，并使其干燥而形成的層。銀層17b被設(shè)置在碳層17a上。銀層17b是通過涂敷銀膏，并使其干燥而形成的層。
[0043]如圖1所示，陰極層17與陰極端子19電連接。陰極端子19與陰極層17通過包含導(dǎo)電性粘合劑的固化物的導(dǎo)電性粘合層18粘合。陰極端子19被拉出到模制樹脂外裝體13的外側(cè)。
[0044]陽極10、陽極導(dǎo)線11、電介質(zhì)層14、硅烷偶聯(lián)層15、導(dǎo)電性高分子層16以及陰極層17通過由適當(dāng)?shù)臉渲瑯?gòu)成的模制樹脂外裝體13密封。
[0045](固體電解電容器I的制造方法)
[0046]接下來，對(duì)固體電解電容器I的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說明。
[0047]首先，制作埋設(shè)有陽極導(dǎo)線11的一部分的陽極10。具體來講，陽極10能夠通過下面的要領(lǐng)來制作。首先，陽極10是例如將由包含閥作用金屬的材料構(gòu)成的粉末成型為埋設(shè)有陽極導(dǎo)線11的一部分的所希望的形狀，來得到成型體。接下來，通過使該成型體燒結(jié)，能夠制作埋設(shè)有陽極導(dǎo)線11的一部分的陽極10。
[0048]接下來，通過對(duì)陽極10進(jìn)行陽極氧化(化學(xué)合成處理)，在陽極10的表面上形成電介質(zhì)層14。陽極10的陽極氧化例如能夠通過使陽極10的表面與磷酸水溶液等接觸、同時(shí)施加電壓來進(jìn)行。然后，根據(jù)需要對(duì)在表面上形成有電介質(zhì)層14的陽極10清洗、干燥。
[0049]接下來，在電介質(zhì)層14上形成硅烷偶聯(lián)層15。具體來講，在電介質(zhì)層14的表面的一部分上形成第I娃燒偶聯(lián)層15a,并且在從電介質(zhì)層14的表面的第I娃燒偶聯(lián)層15a露出的露出部的至少一部分上形成第2硅烷偶聯(lián)層15b。
[0050]更具體來講，首先，在水、乙醇等溶劑中添加了用于構(gòu)成第I硅烷偶聯(lián)層15a的硅烷偶聯(lián)劑(以下稱為“第I硅烷偶聯(lián)劑”。)的溶液(以下稱為“第I硅烷偶聯(lián)劑溶液”。)中，浸潰電介質(zhì)層14等，并在電介質(zhì)層14上涂敷第I硅烷偶聯(lián)劑溶液。然后，根據(jù)需要，通過適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行干燥、冷卻、清洗以及干燥，來形成第I硅烷偶聯(lián)層15a。具體來講，在第I硅烷偶聯(lián)劑溶液中，通過第I硅烷偶聯(lián)劑的加水分解來生成硅烷醇基。一般來講，硅烷醇基與存在于由金屬氧化物構(gòu)成的電介質(zhì)層14的表面的羥基進(jìn)行脫水縮合反應(yīng)。由此，在第I硅烷偶聯(lián)劑與電介質(zhì)層14的表面之間形成共價(jià)鍵(-S1-O-電介質(zhì)層的表面)。因此，第I硅烷偶聯(lián)層15a在電介質(zhì)層14的表面中，優(yōu)先形成在較多存在羥基的部分上，另一方面難以形成在幾乎不存在羥基的部分上。
[0051]另外，第I硅烷偶聯(lián)劑溶液能夠通過使第I硅烷偶聯(lián)劑溶解于有機(jī)溶劑、水系溶劑來調(diào)制。雖然第I硅烷偶聯(lián)劑溶液中的第I硅烷偶聯(lián)劑的濃度并未被特別限定，但優(yōu)選為例如0.1mM(0.lmmol/1)?0.5M(0.5mol/l)的范圍內(nèi)。雖然在第I硅烷偶聯(lián)劑溶液中浸潰電介質(zhì)層14的時(shí)間并未被特別限定，但能夠設(shè)為例如I分鐘?I小時(shí)左右。被涂敷的第I硅烷偶聯(lián)劑溶液的干燥溫度能夠設(shè)為例如100°C?150°C左右。在第I硅烷偶聯(lián)劑溶液中，通過降低第I硅烷偶聯(lián)劑的濃度，縮短浸潰時(shí)間，能夠形成具有I個(gè)分子標(biāo)準(zhǔn)厚度的第I硅燒偶聯(lián)層15a。在該情況下，第I娃燒偶聯(lián)層15a的厚度為0.5nm?Inm左右。通過提聞第I硅烷偶聯(lián)劑溶液中的第I硅烷偶聯(lián)劑的濃度，延長(zhǎng)浸潰時(shí)間，在100°c?150°C左右的高溫下進(jìn)行干燥處理，從而第I硅烷偶聯(lián)劑通過加水分解而生成的硅烷醇基(S1-OH)縮合并形成多個(gè)硅氧烷鍵(S1-O-Si)，能夠增大第I硅烷偶聯(lián)層15a的厚度。如上所述，第I硅烷偶聯(lián)層15a的厚度能夠根據(jù)第I硅烷偶聯(lián)劑溶液中的第I硅烷偶聯(lián)劑的濃度、浸潰時(shí)間、干燥溫度等干燥處理?xiàng)l件來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
[0052]如上所述，一般來講，硅烷偶聯(lián)劑與存在于由金屬氧化物構(gòu)成的電介質(zhì)層14的表面的羥基進(jìn)行脫水縮合反應(yīng)，形成共價(jià)鍵(-S1-O-電介質(zhì)層的表面)。
[0053]但是，在電介質(zhì)層14的表面，羥基并未均勻地分布。如圖3示意性地所示，在電介質(zhì)層14的表面，一般包含較多分布羥基的部分和幾乎不分布羥基的部分。因此，如圖4所不，第I娃燒偶聯(lián)層15a形成在電介質(zhì)層14的表面中較多存在輕基的部分上。在電介質(zhì)層14的表面上有幾乎不存在羥基的部分存在的情況下，在該部分上不形成第I硅烷偶聯(lián)層15a。
[0054]接下來，如圖5所不,在從電介質(zhì)層14的表面的第I娃燒偶聯(lián)層15a露出的露出部形成羥基。羥基的形成能夠例如通過將第I硅烷偶聯(lián)層15a形成在表面上的電介質(zhì)層14浸潰在酸溶液中來進(jìn)行。在浸潰到酸溶液之后，也可以根據(jù)需要，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行干燥工序、使用了例如乙醇等的清洗工序等。
[0055]另外，作為優(yōu)選使用的酸溶液，舉例有硫酸與過氧化氫混合而成的混合酸水溶液等。硫酸與過氧化氫的混合酸水溶液作為強(qiáng)氧化劑而起作用，在電介質(zhì)層14的表面附加羥基。具體來講，通過過氧化氫與作為強(qiáng)酸的硫酸共存，從而生成羥基(.0H)，通過利用該羥基來氧化電介質(zhì)層14的表面，從而導(dǎo)入羥基。
[0056]雖然在硫酸與過氧化氫的混合酸水溶液中，硫酸的濃度并未被特別限定，但能夠設(shè)為例如0.1質(zhì)量％?10質(zhì)量％左右。雖然在硫酸與過氧化氫的混合酸水溶液中，過氧化氫的濃度并未被特別限定，但能夠設(shè)為例如I質(zhì)量％?30質(zhì)量％左右。
[0057]雖然電介質(zhì)層14在酸溶液中的浸潰時(shí)間并未被特別限定，但能夠設(shè)為例如5分鐘?2小時(shí)左右。雖然浸潰到酸溶液之后的電介質(zhì)層14的水洗時(shí)間并未被特別限定，但能夠設(shè)為例如5分鐘?30分鐘左右。雖然之后的干燥溫度并未被特別限定，但能夠設(shè)為例如100°C?120°C左右。雖然干燥時(shí)間并未被特別限定，但能夠設(shè)為5分鐘?30分鐘左右。
[0058]此外，作為羥基的其他形成方法，也考慮例如通過巰基乙醇來表面處理的方法、通過清洗來除去附著在電介質(zhì)層14的表面的附著物，使羥基再露出的方法。
[0059]接下來，如圖6所示，在電介質(zhì)層14的從第I硅烷偶聯(lián)層15a露出的部分上，形成第2硅烷偶聯(lián)層15b。具體來講，首先，在水、乙醇等溶劑中添加了用于構(gòu)成第2硅烷偶聯(lián)層15b的硅烷偶聯(lián)劑(以下稱為“第2硅烷偶聯(lián)劑”。)的溶液(以下稱為“第2硅烷偶聯(lián)劑溶液”。)中，浸潰電介質(zhì)層14等，在電介質(zhì)層14上涂敷第2硅烷偶聯(lián)劑溶液。然后，根據(jù)需要，通過適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行干燥、冷卻、清洗以及干燥，形成第2硅烷偶聯(lián)層15b。
[0060]此外，第2硅烷偶聯(lián)劑溶液能夠通過使第2硅烷偶聯(lián)劑溶解于有機(jī)溶劑、水系溶劑來調(diào)制。雖然第2硅烷偶聯(lián)劑溶液中的第2硅烷偶聯(lián)劑的濃度并未被特別限定，但優(yōu)選為例如0.1mM(0.lmmol/1)?0.5M(0.5mol/l)的范圍內(nèi)。雖然在第2硅烷偶聯(lián)劑溶液中浸潰電介質(zhì)層14的時(shí)間并未被特別限定，但能夠設(shè)為例如I分鐘?I小時(shí)左右。被涂敷的第2硅烷偶聯(lián)劑溶液的干燥溫度能夠設(shè)為例如100°C?150°C左右。在第2硅烷偶聯(lián)劑溶液中，通過降低第2硅烷偶聯(lián)劑的濃度，縮短浸潰時(shí)間，能夠形成具有I個(gè)分子標(biāo)準(zhǔn)厚度的第2硅燒偶聯(lián)層15b。在該情況下，第2娃燒偶聯(lián)層15b的厚度為0.5nm?Inm左右。通過提聞第2硅烷偶聯(lián)劑溶液中的第2硅烷偶聯(lián)劑的濃度，延長(zhǎng)浸潰時(shí)間，在100°C?150°C左右的高溫下進(jìn)行干燥處理，從而第2硅烷偶聯(lián)劑通過加水分解而生成的硅烷醇基(S1-OH)縮合并形成多個(gè)硅氧烷鍵(S1-O-Si)，能夠增大第2硅烷偶聯(lián)層15b的厚度。如上所述，第2硅烷偶聯(lián)層15b的厚度能夠根據(jù)第2硅烷偶聯(lián)劑溶液中的第2硅烷偶聯(lián)劑的濃度、浸潰時(shí)間、干燥溫度等干燥處理?xiàng)l件來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。另外，在本實(shí)施方式中，第I硅烷偶聯(lián)層15a與第2硅烷偶聯(lián)層15b通過硅氧烷鍵、分子間力而部分偶聯(lián)。由此，第I硅烷偶聯(lián)層15a與第2硅烷偶聯(lián)層15b的密接性被提高。
[0061]在形成硅烷偶聯(lián)層15之后，形成圖1以及圖2所示的導(dǎo)電性高分子層16。導(dǎo)電性高分子層16能夠通過例如化學(xué)聚合、電解聚合等來形成。
[0062]然后，通過在導(dǎo)電性高分子層16上，涂敷碳膏并使其干燥，從而形成碳層17a。然后，通過在碳層17a上，涂敷銀膏并使其干燥，從而形成銀層17b。
[0063]接下來，通過在銀層17b上，通過使導(dǎo)電性粘合劑介于之間來配置陰極端子19，并使導(dǎo)電性粘合劑固化，從而形成導(dǎo)電性粘合層18，將陰極端子19與銀層17b電連接并粘合。
[0064]最后，通過利用壓模來形成模制樹脂外裝體13，從而能夠完成固體電解電容器I。
[0065]如上所述，在第2硅烷偶聯(lián)層15b的形成前，將羥基導(dǎo)入從電介質(zhì)層14的第I硅燒偶聯(lián)層15a露出的露出部。因此，在從電介質(zhì)層14的表面的第I娃燒偶聯(lián)層15a露出的露出部上也適當(dāng)?shù)匦纬傻?硅烷偶聯(lián)層15b。因此，通過在第I硅烷偶聯(lián)層15a的基礎(chǔ)上設(shè)置第2硅烷偶聯(lián)層15b，從而能夠提高硅烷偶聯(lián)層15對(duì)電介質(zhì)層14的覆蓋率。因此，能夠改善電介質(zhì)層14與導(dǎo)電性高分子層16的密接性。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)即使在長(zhǎng)時(shí)間使用后容量也難以降低的固體電解電容器I。此外，由于絕緣性優(yōu)良的硅烷偶聯(lián)層15對(duì)電介質(zhì)層14的覆蓋率變高，因此固體電解電容器I的耐電壓特性也得到改善。
[0066]另夕卜，電介質(zhì)層14的表面整體不必完全被第I以及第2娃燒偶聯(lián)層15a、15b覆蓋。此外，只要第2硅烷偶聯(lián)層15b覆蓋從電介質(zhì)層14的第I硅烷偶聯(lián)層15a露出的露出部的至少一部分，就能夠得到上述密接性以及耐電壓特性的改善效果。
[0067]此外，通過增大第I硅烷偶聯(lián)層15a以及第2硅烷偶聯(lián)層15b的厚度，能夠改善耐電壓特性。
[0068]此外，通過調(diào)整硅烷偶聯(lián)劑溶液中的硅烷偶聯(lián)劑的濃度、浸潰時(shí)間、干燥溫度等干燥處理?xiàng)l件，能夠使第I硅烷偶聯(lián)層15a的厚度以及第2硅烷偶聯(lián)層15b的厚度各不相同。由此，能夠在硅烷偶聯(lián)層15的表面形成凹凸，能夠增加硅烷偶聯(lián)層15與導(dǎo)電性高分子層16接觸的面積。因此，能夠進(jìn)一步提高硅烷偶聯(lián)層15與導(dǎo)電性高分子層16的密接性。
[0069]此外，通過使用不同的硅烷偶聯(lián)劑來形成第I硅烷偶聯(lián)層15a以及第2硅烷偶聯(lián)層15b，能夠?qū)⒉煌姆磻?yīng)性官能團(tuán)形成在硅烷偶聯(lián)層15的表面。由此，能夠?qū)柰榕悸?lián)層15的表面付與多個(gè)功能。例如，通過使用具有潤(rùn)濕性改善效果的硅烷偶聯(lián)劑和具有粘合性改善效果的硅烷偶聯(lián)劑，來形成第I硅烷偶聯(lián)層15a以及第2硅烷偶聯(lián)層15b，能夠使導(dǎo)電性高分子層16的形成變得容易，硅烷偶聯(lián)層15與導(dǎo)電性高分子層16的密接性也更加穩(wěn)固。這樣，通過使用多個(gè)硅烷偶聯(lián)劑來形成上述硅烷偶聯(lián)層15，從而也能夠提高硅烷偶聯(lián)層15與導(dǎo)電性高分子層16的密接性。另外，作為具有潤(rùn)濕性改善效果的硅烷偶聯(lián)劑，舉例有3-氨丙基三甲氧基硅烷等。作為提高密接性的硅烷偶聯(lián)劑，舉例有3-巰丙基三氧甲基娃燒等。
[0070]下面，對(duì)變形例進(jìn)行說明。在以下的說明中，通過通用的符號(hào)來參照具有與上述實(shí)施方式實(shí)質(zhì)上通用的功能的部件，并省略說明。
[0071](第I變形例)
[0072]在上述實(shí)施方式中，對(duì)第2硅烷偶聯(lián)層15b僅被設(shè)置在從電介質(zhì)層14的第I硅烷偶聯(lián)層15a露出的露出部上的例子進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明并不僅限于該結(jié)構(gòu)。
[0073]例如，如圖7所示，第2硅烷偶聯(lián)層15b也可以覆蓋從電介質(zhì)層14的第I硅烷偶聯(lián)層15a露出的露出部的至少一部分,并覆蓋第I娃燒偶聯(lián)層15a的表面的至少一部分。第2硅烷偶聯(lián)層15b也可以包含第I硅烷偶聯(lián)層15a之上，覆蓋電介質(zhì)層14的實(shí)質(zhì)上整體。即使在該情況下，也起到與上述實(shí)施方式同樣的效果。
[0074]另外，在本變形例中，第I硅烷偶聯(lián)層15a與第2硅烷偶聯(lián)層15b通過硅氧烷鍵、分子間力而部分偶聯(lián)。由此，第I硅烷偶聯(lián)層15a與第2硅烷偶聯(lián)層15b的密接性提高。
[0075]此外,第2娃燒偶聯(lián)層15b覆蓋從電介質(zhì)層14的第I娃燒偶聯(lián)層15a露出的露出部的至少一部分，并覆蓋第I硅烷偶聯(lián)層15a的表面的至少一部分。因此，能夠在硅烷偶聯(lián)層15的表面形成凹凸，并能夠增加硅烷偶聯(lián)層15與導(dǎo)電性高分子層16的接觸面積。因此，能夠進(jìn)一步提高硅烷偶聯(lián)層15與導(dǎo)電性高分子層16的密接性。
[0076](第2變形例)
[0077]在上述實(shí)施方式中，對(duì)硅烷偶聯(lián)層15由第I硅烷偶聯(lián)層15a與第2硅烷偶聯(lián)層15b的雙層硅烷偶聯(lián)層構(gòu)成的例子進(jìn)行了說明。并且，在本發(fā)明中，硅烷偶聯(lián)層也可以由3層以上的硅烷偶聯(lián)層構(gòu)成。例如，在形成第I硅烷偶聯(lián)層之后，也可以反復(fù)進(jìn)行多次羥基的導(dǎo)入與進(jìn)一步的硅烷偶聯(lián)層的形成。
[0078]例如，在圖8所不的例子中，娃燒偶聯(lián)層15具有:第I娃燒偶聯(lián)層15a、第2娃燒偶聯(lián)層15b、第3硅烷偶聯(lián)層15c。在本變形例中，第2硅烷偶聯(lián)層15b對(duì)電介質(zhì)層14的導(dǎo)電性高分子層16側(cè)的表面從第I硅烷偶聯(lián)層15a露出的部分的一部分進(jìn)行覆蓋。因此，電介質(zhì)層14的導(dǎo)電性高分子層16側(cè)的表面的一部分從第I以及第2娃燒偶聯(lián)層15a、15b露出。第3硅烷偶聯(lián)層15c對(duì)該電介質(zhì)層14的導(dǎo)電性高分子層16側(cè)的表面從第I以及第2娃燒偶聯(lián)層15a、15b露出的露出部的至少一部分進(jìn)行覆蓋。
[0079]在本變形例的情況下，在形成第2硅烷偶聯(lián)層15b之后，在包含用于構(gòu)成第3硅烷偶聯(lián)層15c的硅烷偶聯(lián)劑的溶液(以下稱為“第3硅烷偶聯(lián)劑溶液”。)中，浸潰電介質(zhì)層14等，在電介質(zhì)層14上，涂敷第3硅烷偶聯(lián)劑溶液。然后，根據(jù)需要，通過適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行干燥、冷卻、清洗以及干燥，形成第3硅烷偶聯(lián)層15c。
[0080]雖然第3硅烷偶聯(lián)層15c的形成可以在形成第2硅烷偶聯(lián)層15b之后立即進(jìn)行，但更優(yōu)選在形成第2硅烷偶聯(lián)層15b之后進(jìn)行羥基的導(dǎo)入工序后進(jìn)行。
[0081]第3娃燒偶聯(lián)層15c可以僅對(duì)電介質(zhì)層14的表面從第I以及第2娃燒偶聯(lián)層15a、15b露出的露出部進(jìn)行覆蓋，也可以對(duì)第I以及第2硅烷偶聯(lián)層15a、15b的至少一方的至少一部分進(jìn)行覆蓋。
[0082]如本變形例這樣，通過設(shè)置3層以上的硅烷偶聯(lián)層，能夠進(jìn)一步改善硅烷偶聯(lián)層15對(duì)電介質(zhì)層14的導(dǎo)電性高分子層16側(cè)的表面的覆蓋率。因此，能夠進(jìn)一步改善電介質(zhì)層14與導(dǎo)電性高分子層16的密接性。其結(jié)果，在長(zhǎng)時(shí)間使用后，能夠?qū)崿F(xiàn)容量更加難以降低的固體電解電容器I。此外，固體電解電容器I的耐電壓特性也被進(jìn)一步改善。
[0083]符號(hào)說明:
[0084]I…固體電解電容器
[0085]10…陽極
[0086]11…陽極導(dǎo)線
[0087]12…陽極端子
[0088]13…模制樹脂外裝體
[0089]14…電介質(zhì)層
[0090]15…硅烷偶聯(lián)層
[0091]15a…第I娃燒偶聯(lián)層
[0092]15b…第2硅烷偶聯(lián)層
[0093]15c…第3硅烷偶聯(lián)層
[0094]16…導(dǎo)電性高分子層
[0095]17…陰極層
[0096]17a…碳層
[0097]17b…銀層
[0098]18…導(dǎo)電性粘合層
[0099]19…陰極端子
【權(quán)利要求】
1.一種固體電解電容器，具備: 陽極； 電介質(zhì)層，其被設(shè)置在所述陽極上； 硅烷偶聯(lián)層，其被設(shè)置在所述電介質(zhì)層上； 導(dǎo)電性高分子層，其被設(shè)置在所述硅烷偶聯(lián)層上；和 陰極層，其被設(shè)置在所述導(dǎo)電性高分子層上， 所述硅烷偶聯(lián)層具有: 第I硅烷偶聯(lián)層，該第I硅烷偶聯(lián)層對(duì)所述電介質(zhì)層的所述導(dǎo)電性高分子層側(cè)的表面的一部分進(jìn)行覆蓋；和 第2硅烷偶聯(lián)層，該第2硅烷偶聯(lián)層在所述電介質(zhì)層的所述導(dǎo)電性高分子層側(cè)的表面，對(duì)從所述第I硅烷偶聯(lián)層露出的部分的至少一部分進(jìn)行覆蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中， 所述第2硅烷偶聯(lián)層進(jìn)一步覆蓋所述第I硅烷偶聯(lián)層的至少一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的固體電解電容器，其中， 所述第2硅烷偶聯(lián)層在所述電介質(zhì)層的所述導(dǎo)電性高分子層側(cè)的表面，覆蓋從所述第I娃燒偶聯(lián)層露出的部分的一部分， 所述硅烷偶聯(lián)層還具有第3硅烷偶聯(lián)層，該第3硅烷偶聯(lián)層在所述電介質(zhì)層的所述導(dǎo)電性高分子層側(cè)的表面，覆蓋從所述第I以及第2硅烷偶聯(lián)層露出的部分的至少一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體電解電容器，其中， 所述第3硅烷偶聯(lián)層進(jìn)一步覆蓋所述第I以及第2硅烷偶聯(lián)層的至少一部分。
5.一種固體電解電容器的制造方法，具備: 在陽極上形成電介質(zhì)層的工序； 在所述電介質(zhì)層的表面的一部分上形成第I硅烷偶聯(lián)層，并且在所述電介質(zhì)層的表面從所述第I硅烷偶聯(lián)層露出的露出部的至少一部分上形成第2硅烷偶聯(lián)層的工序； 在所述第I硅烷偶聯(lián)層以及所述第2硅烷偶聯(lián)層上形成導(dǎo)電性高分子層的工序；和 在所述導(dǎo)電性高分子層上形成陰極層的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固體電解電容器的制造方法，其中， 在涂敷用于形成所述第I硅烷偶聯(lián)層的硅烷偶聯(lián)劑之后，涂敷用于形成所述第2硅烷偶聯(lián)層的硅烷偶聯(lián)劑之前，還具備在所述電介質(zhì)層的表面從所述第I硅烷偶聯(lián)層露出的露出部形成羥基的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體電解電容器的制造方法，其中， 通過將表面上已形成所述第I硅烷偶聯(lián)層的電介質(zhì)層浸潰于酸溶液中，來形成所述羥基。
【文檔編號(hào)】H01G9/032GK104428856SQ201380033676
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月26日
【發(fā)明者】小菅啓子 申請(qǐng)人:松下知識(shí)產(chǎn)權(quán)經(jīng)營(yíng)株式會(huì)社