电解电容器及其制造方法以及电极箔及其制造方法

文档序号:9893692阅读:536来源:国知局
电解电容器及其制造方法以及电极箔及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电解电容器及其制造方法、W及用于电解电容器等的电极的电极锥及 其制造方法。
【背景技术】
[0002] 伴随电子设备的高频化,在作为电子部件之一的电解电容器中,也不断追求与W 往相比高频域的阻抗特性优异的大电容的电解电容器,为了响应运种要求,研究了各种将 电导率高的导电性高分子用于固体电解质的固体电解电容器。
[0003] 而且,运种固体电解电容器除了寿命、溫度特性之外,还具有特别优异的高频特 性,因此广泛用于个人计算机的电源电路等。
[0004] 在W往的将侣锥用于电极的固体电解电容器中,在成为阳极的侣锥的表面,通过 化学合成处理而人为地形成了由侣的氧化覆膜构成的电介质层。另一方面,成为阴极的侣 锥由于没有进行化学合成处理,因此在其表面不存在人为地形成的侣的氧化覆膜,但实际 上通过从侣锥制造时到作为固体电解电容器的电极来使用时的过程中所发生的自然氧化, 从而在成为阴极的侣锥的表面也存在侣的氧化覆膜。
[0005] 在此情况下,作为固体电解电容器整体,形成了(1)成为阳极的侣锥、(2)在成为阳 极的侣锥的表面形成的侣的氧化覆膜、(3)导电性高分子层、(4)在成为阴极的侣锥表面存 在的侣的自然氧化覆膜、(5)形成成为阴极的侣锥运样的层构造,在成为阴极的侣锥的表面 存在的侣的氧化覆膜,与在成为阳极的侣锥的表面形成的侣的氧化覆膜同样地成为电介质 层,若W等效电路来考虑则成为串联连接了2个电容器的状态,因此产生作为固体电解电容 器整体的静电电容减少的问题。
[0006] 为了应对运种问题,作为防止在阴极产生静电电容分量的方法,在专利文献及 2中,公开了在成为阴极的侣锥的表面形成化学合成覆膜,进而在其上通过蒸锻形成TiN等 金属氮化物、或TiO等金属氧化物的覆膜而成的阴极锥。
[0007] 但是,由于Ti等金属、及其氮化物、氧化物对热氧化的耐性不足,因此在运种阴极 锥中因经过包含在电容器制造过程中的具备加热处理的工序,而产生如下问题:氧化覆膜 无意地生长而产生静电电容分量,进而ESR(等效串联电阻)也上升。
[000引在先技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:肝特开2007-36282号公报
[0011] 专利文献2:肝特开2007-19542号公报

【发明内容】

[0012] 发明要解决的课题
[0013] 本发明的目的在于,在上述现有的使用侣锥的电极中,解决由于在侣锥表面无意 地形成的金属氧化物而导致的电容分量的产生和ESR的上升的课题。
[0014] 解决课题的手段
[0015] 为了解决上述课题,本发明在侣锥的表面设置儀层,在所述儀层,包含将所述儀层 沿厚度方向切断的剖面的宽度方向的尺寸为5 0 nm W上的儀的结晶。
[0016] 发明效果
[0017] 若将在侣锥的表面形成了儀层的电极锥使用于固体电解电容器的阴极锥,则能够 抑制相对于固体电解电容器的整体电容成为负的电容分量的产生,因此能够实现固体电解 电容器的小型化或者高电容化。
[0018] 进而,通过使在侣锥的表面形成的儀层包含将儀层沿厚度方向切断的剖面的宽度 方向的尺寸为50nmW上的儀的结晶,从而儀层的电阻变低,其结果能够实现固体电解电容 器的低ESR化。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明的一个实施方式中的电极锥的示意剖面图。
[0020] 图2(a)是表示对本发明的一个实施方式中的在表面形成了儀层3的前体的侣锥进 行热处理后的剖面的透射型电子显微镜照片的图,(b)是表示加上了对图2(a)的儀结晶的 轮廓进行强调的轮廓线的透射型电子显微镜照片的图。
[0021] 图3(a)是表示对本发明的一个实施方式中的在表面形成了儀层3的前体的侣锥进 行热处理前的剖面的透射型电子显微镜照片的图,(b)是表示加上了对图3(a)的儀结晶的 轮廓进行强调的轮廓线的透射型电子显微镜照片的图。
[0022] 图4是本发明的一个实施方式中的固体电解电容器的局部剖面立体图。
【具体实施方式】 [002;3](实施方式)
[0024] 参照图1对本发明中的实施方式进行说明。
[0025] 图1是示意性地表示本发明中的电极锥的剖面的图。
[0026] 在图1中,电极锥1构成为在成为电极的侣锥2的表面作为金属层而形成了儀层3。
[0027] 侣锥2用于一般的电解电容器的电极,表面粗糖度Ra为O.lymW上且1.3ymW下较 为合适,但若使表面粗糖度Ra为O.UimW上且Ι.ΟμL?Κ下,则将电极锥1用于固体电解电容器 时ESR的降低效果提高因而更加优选。
[0028] 儀层3成为如下构造:主要由儀的结晶4的集合体构成,运些儀的结晶4包含将儀层 3沿厚度方向切断后的剖面的宽度方向的尺寸、即相对于儀层的厚度方向垂直的方向的长 度为50nmW上的结晶。
[0029] 另外,本发明中的儀层包括儀或者儀合金。
[0030] 接着,对本发明中的电极锥1的制造方法进行说明。
[0031] 电极锥1的制造方法具备薄膜形成工序和热处理工序。
[0032] 在薄膜形成工序中,在侣锥2的表面形成儀层3的前体。
[0033] 作为在侣锥2的表面形成儀层3的前体的方法,能够应用真空蒸锻法、瓣射法等,但 真空蒸锻法与其他方法相比较,儀层3的前体的成膜率高、在成本方面有利。
[0034] 在侣锥2的表面形成的儀层3的厚度优选为O.lymW上且0.4ymW下。在将电极锥1 用于固体电解电容器时,若儀层3的厚度不足O.lwii则几乎没有ESR的降低效果,儀层3的厚 度在0. Ιμπι至0.4μπι之间能够看到显著的ESR的降低效果。若该儀层3的厚度在0. Ιμπι至0.4μπι 之间,则随着儀层3的厚度变厚而能够看到ESR下降的倾向,但在儀层3的厚度超过0.4WI1的 区域,几乎看不到ESR的进一步的下降倾向。
[0035] 在热处理工序中,对通过薄膜形成工序在表面形成了儀层3的前体的侣锥2在250 上且45(TCW下的溫度下进行热处理,由此使儀层3的儀的结晶的、将儀层沿厚度方向 切断后的剖面的宽度方向的尺寸成为50nmW上。
[0036] 作为热处理的方法,可W应用W将在表面形成了儀层前体3的长条的侣锥2卷绕成 卷筒状的形态、或者W将片状的侣锥2重叠多枚的形态在高溫的气氛中放置的方法,或者将 卷绕为卷筒状的长条的侣锥2解开,一边使行进系统行进一边使侣锥2与高溫的滚筒接触, 并再次卷绕为卷筒状的方法等,但在高溫的气氛中放置的方法由于不解开或卷绕侣锥2,因 此在侣锥2产生權皱、伤痕等的危险性较小,行进系统中的侣锥2的输送速度、张力等变动因 素较少,因此能够容易地得到品质稳定的电极锥1,故而优选。
[0037] 在热处理的溫度为25(TCW下时,难W使儀的结晶的、将儀层沿厚度方向切断后的 剖面的宽度方向的尺寸成为50nmW上,因此需要250°C W上。此外,若热处理的溫度超过450 °C则会引起侣锥变形,因而不优选。
[0038] 此外,通过对在表面形成了儀层3的前体的侣锥2在250°CW上的溫度下进行热处 理,从而儀的结晶的密勒指数从热处理前的(110)向(100)或(111)进行结构相变,其结果儀 层的功函数成为5.0eVW上。
[0039] 接着对本发明的实施例进行说明。
[0040] (实施例1)
[0041] 在实施例1中,作为薄膜形成工序,通过真空蒸锻法在侣锥的表面蒸锻儀,形成了 儀层的前体。
[0042] 若详细说明,则在真空槽中,将卷绕为卷筒状的长条的侣锥解开并使其行进,沿着 旋转的冷却漉支撑并冷却,同时在侣锥的一个表面从蒸发源供给儀的蒸气来形成儀层的前 体,将在表面形成了儀层的前体的侣锥再次卷绕为卷筒状。
[0043
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