专利名称：固体电解电容器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及使用导电性高分子层作为固体电解质的固体电解电容器及其制造方法。
背景技术：
近年来，伴随电子机器的小型化和轻量化，需求小型且大容量的高频用电容器，作为这样的电容器，提出了将由钽、铌、钛或铝等阀作用金属的烧结体形成的阳极的表面氧化，形成电介质层，在该电介质层之上设置固体电解质层的固体电解电容器。通过使用导电性高分子作为固体电解质层，能够降低等效串联电阻(ESR)。但是，如果由无机物形成的电介质层和由有机物形成的导电性高分子层之间的密合性下降，出现了 ESR增大的问题。在日本特开平2-74021号公报、日本特开平4-73924号公报和日本特开平 8493436号公报中，提出了在阳极的表面形成电介质层后，利用硅烷偶联剂对电介质层的表面进行处理，形成导电性高分子层的方案。另外，在日本特开平11-329900号公报中，提出了在电介质层的表面上反复进行利用硅烷偶联剂的处理和导电性高分子层的形成的方案。另外，在日本特开2006-140443号公报中，提出了在电介质层之上部分地形成第一导电性高分子层，之后，在未形成第一导电性高分子层的电介质层之上，形成硅烷偶联剂处理层，接着，在第一导电性高分子层和硅烷偶联剂处理层之上形成第二导电性高分子层的方案。在日本特开平2-74021号公报、日本特开平4-739M号公报、日本特开平8_四；3436 号公报、日本特开平11-329900号公报和日本特开2006-140443号公报中使用的硅烷偶联剂，其分子结构具有与作为无机材料的电介质层相结合的偶联基团、和与作为有机材料的导电性高分子的润湿性良好的疏水性基团。但是，作为表面处理剂的硅烷偶联剂与作为固体电解质的导电性高分子之间的密合性虽然得到改善，但是仍不充分。因此，在日本特开2006-140442号公报中提出了使用在疏水性基团的末端具有导电性高分子掺杂基团的表面处理剂、改善密合性的方案，但是存在使表面处理剂与电介质层反应的工序繁杂的问题。另外，在日本特开2009-3^95号公报中提出了使用使导电性高分子单体的结构与疏水性基团的末端结合的表面处理剂、改善密合性的方案。但是，即使使用上述的表面处理剂，ESR的降低还是不充分。
发明内容
本发明的目的在于提供一种静电容量高、且ESR小的固体电解电容器及其制造方法。本发明的固体电解电容器的特征在于，具备由阀作用金属或其合金构成的阳极；在阳极的表面上设置的电介质层；由具有膦酸基的偶联剂构成、在电介质层之上设置的第一偶联剂层；在第一偶联剂层之上设置的第一导电性高分子层；和在第一导电性高分子层的上方设置的阴极层。本发明第一方面的固体电解电容器，其特征在于，具备由阀作用金属或其合金构成的阳极；在阳极的表面上设置的电介质层；由通过烷基将至少2个膦酸基结合的偶联剂构成、在电介质层之上设置的第一偶联剂层；在上述第一偶联剂层之上设置的第一导电性高分子层；和在第一导电性高分子层的上方设置的阴极层。本发明第二方面的固体电解电容器，其特征在于，在上述本发明的第一方面中，还具备由上述偶联剂构成、在第一导电性高分子层之上设置的第二偶联剂层；和在第二偶联剂层之上设置的第二导电性高分子层，并且，阴极层设置在第二导电性高分子层的上方。本发明第三方面的固体电解电容器，其特征在于，具备由阀作用金属或其合金构成的阳极；在阳极的表面上设置的电介质层；在电介质层上设置的第一导电性高分子层； 由通过烷基将至少2个膦酸基结合的偶联剂构成、在第一导电性高分子层之上设置的偶联剂层；在偶联剂层之上设置的第二导电性高分子层；和在第二导电性高分子层的上方设置的阴极层。本发明中所使用的偶联剂是通过烷基将至少2个膦酸基结合的偶联剂。作为这样的偶联剂，可以列举由以下通式表示的偶联剂。
权利要求
1.一种固体电解电容器，其特征在于，具备 由阀作用金属或其合金构成的阳极；在所述阳极的表面上设置的电介质层；由具有膦酸基的偶联剂构成、在所述电介质层之上设置的第一偶联剂层； 在所述第一偶联剂层之上设置的第一导电性高分子层；和在所述第一导电性高分子层的上方设置的阴极层。
2.如权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于，还具备由所述偶联剂构成、在所述第一导电性高分子层之上设置的第二偶联剂层；和在所述第二偶联剂层之上设置的第二导电性高分子层，并且， 所述阴极层设置在所述第二导电性高分子层的上方。
3.—种固体电解电容器，其特征在于，具备 由阀作用金属或其合金构成的阳极；在所述阳极的表面上设置的电介质层； 在所述电介质层上设置的第一导电性高分子层；由具有膦酸基的偶联剂构成、在所述第一导电性高分子层之上设置的偶联剂层； 在所述偶联剂层之上设置的第二导电性高分子层；和在所述第二导电性高分子层的上方设置的阴极层。
4.如权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于所述偶联剂由通过烷基将至少2个膦酸基结合的偶联剂构成。
5.如权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于 所述偶联剂由以下通式表示，
6.如权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于所述偶联剂是亚甲基二膦酸、1，8-辛烷二膦酸、12-膦酰基十二烷基膦酸中的任一种。
7.如权利要求3所述的固体电解电容器，其特征在于所述偶联剂由通过烷基将至少2个膦酸基结合的偶联剂构成。
8.如权利要求3所述的固体电解电容器，其特征在于 所述偶联剂由以下通式表示，式中，η表示碳原子数为1 18的整数。
9.如权利要求3所述的固体电解电容器，其特征在于所述偶联剂是亚甲基二膦酸、1，8-辛烷二膦酸、12-膦酰基十二烷基膦酸中的任一种。
10.如权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于所述偶联剂由膦酸基和导电性高分子单体通过烷基结合的偶联剂构成。
11.如权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于 所述偶联剂由以下通式表示，
12.如权利要求11所述的固体电解电容器，其特征在于在所述偶联剂中，烷基与导电性高分子单体在形成导电性高分子单体的杂环的1位以外的位置结合。
13.如权利要求3所述的固体电解电容器，其特征在于所述偶联剂由膦酸基和导电性高分子单体通过烷基结合的偶联剂构成。
14.如权利要求3所述的固体电解电容器，其特征在于 所述偶联剂由以下通式表示，
15.如权利要求14所述的固体电解电容器，其特征在于在所述偶联剂中，烷基与导电性高分子单体在形成导电性高分子单体的杂环的1位以外的位置结合。
16.如权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于 所述偶联剂由以下通式表示，
17.如权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于所述偶联剂由以下通式表示，
18.如权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于所述偶联剂由以下通式表示，
19.如权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于所述偶联剂由以下通式表示，
全文摘要
本发明提供一种静电容量高、且等效串联电阻(ESR)小的固体电解电容器及其制造方法。该固体电解电容器具备由阀作用金属或其合金构成的阳极(1)；在阳极(1)的表面上设置的电介质层(2)；由通过烷基将至少2个膦酸基结合的偶联剂构成、在电介质层之上设置的第一偶联剂层(3)；在第一偶联剂层(3)之上设置的第一导电性高分子层(4)；和在第一导电性高分子层(4)的上方设置的阴极层(11)。
文档编号H01G9/028GK102194579SQ201110032730
公开日2011年9月21日 申请日期2011年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者佐野健志, 原田学, 太田妙子 申请人:三洋电机株式会社