CN101681724B - 固体电解电容器的制造方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固体电解电容器的制造方法和该方法所使用的装置，所述固体电解电容器的制造方法是通过在由具有细孔的阀作用金属烧结体构成的阳极体上形成电介质层，并在该电介质层上层叠导电性化合物层来形成阴极，该制造方法的特征在于，在重复进行在成为导电性化合物层的无机化合物溶液、有机化合物溶液或导电性高分子化合物分散液中浸渍阳极体从而层叠导电性化合物层的工序来形成阴极时，浸渍的次数每增加一次就加深使阳极体浸到所述溶液或分散液中的范围。根据本发明，能够高效地形成充分的阴极层，能够制造容量大、等效串联电阻小的固体电解电容器。

Description

固体电解电容器的制造方法和装置

技术领域

本发明涉及固体电解电容器的制造方法、由该方法得到的固体电解电容器以及固体电解电容器的制造装置。更详细地讲，涉及下述的固体电解电容器的制造方法、由该方法得到的固体电解电容器以及在该制造方法中使用的具有成为阴极的化合物层的溶液或分散液的浸渍装置的固体电解电容器的制造装置，所述固体电解电容器的制造方法是在由具有微小细孔的阀作用金属烧结体构成的阳极体上形成电介质层，并在该电介质层上层叠导电性化合物层从而形成阴极的固体电解电容器的制造方法，其中，在成为导电性化合物层的无机化合物溶液、有机化合物溶液或导电性高分子化合物分散液中浸渍阀作用金属烧结体时，为了烧结多孔质体的表面开口部不会完全闭塞，浸渍次数每增加一次就加深浸渍的距离(深度)，由此形成充分的导电性化合物层，并将溶液送到深部，可高效地形成阴极。 

背景技术

作为在各种电子设备中使用的高容量且低ESR(等效串联电阻)的电容器，已知铝固体电解电容器、钽固体电解电容器。 

固体电解电容器是对固体电解电容器元件进行封口而制作的，所述固体电解电容器元件，以表面层具有微细细孔的铝箔、内部具有微小细孔的钽粉、铌粉的烧结体作为一方的电极(阳极体)，由该电极、在该电极的表层形成的电介质层、设置在该电介质层上的另一方的电极(阴极，通过为半导体层)和层叠在另一方的电极上的电极层构成。对于同一体积的阳极体而言，细孔越小细孔量越多，则阳极体内部的表面积越大，因此由该阳极体制作的电容器的容量(电容)就越大。 

电介质层由称为化学转化的电化学方法形成。作为一个例子，可以举出在溶解有磷酸、硫酸等的无机酸或其盐、醋酸、己二酸、苯甲酸等的有机酸或其盐的电解液中浸渍导电体层，以导电体为阳极，在其与在电解液中另行设置的阴极之间施加规定的电压来进行制作的方法。 

在日本特开昭50-100570号公报(专利文献1)(US3864219)中例举了在使用了季铵盐的电解液中的化学转化。另外，日本特开昭50-102861号公报(专利文献2)中例举了使用了硼酸等的电解液的化学转化。 

作为阴极可使用导电性的有机化合物或无机化合物，但考虑到制作的电容器的耐热性、低ESR特性，优选使用导电性高分子。该导电性高分子是具有10^-2～10^-3S·cm^-1这样的高导电性的高分子，通过向具有平面状的共轭双键的高分子(通常为绝缘体或具有极低的导电性的高分子)中添加称为掺杂物的供给电子性的化合物，呈现更高的导电性。作为形成导电性高分子层来作为阴极的方法的具体例子，可以举出在阳极体的上述细孔中向可成为导电性高分子的单分子(单体)在掺杂物的存在下供给适当的氧化剂或电子进行聚合的方法。在单分子聚合时引入掺杂物，引起与具有共轭双键的高分子的强烈的相互作用，得到导电性高分子。 

在固体电解电容器的制造方法中，向由形成了电介质皮膜的阀作用金属构成的阳极体浸渍硝酸锰溶液、导电性高分子单体液、导电性高分子聚合物分散液等的阴极形成剂溶液的操作是公知的技术。 

但是，该方法利用应用了阀作用金属阳极体为多孔质的毛细管现象，使阴极形成剂溶液浸渍到内部，在低温、高浓度等的粘性高的溶液的情况下，不能直接应用。另外，对于以往的采用硝酸锰液的锰浸渍方法，随着浸渍次数的增加使浸渍液浓度提高也是一般的方法，初次浸渍必需使用稀溶液，不能缩减操作次数和时间。 

例如，日本特开2001-338845号公报(专利文献3)、日本特开2001-155966号公报(专利文献4)中介绍了使作为阴极剂的导电性高分子化合物形成于铝电解化学转化箔上的方法。但是，对于铝电解化学转化箔而言，与使用粉末烧结体的情况相比，阴极形成溶液浸透到箔的深部的距 离在物理上较短。适用于铝电解化学转化箔的方法不适于细孔很深、阴极液应浸透的距离长的粉末烧结体。 

另外，曾提出了在加压下实施浸渍工序的方法。 

在日本特开2001-110681号公报(专利文献5)中提出了通过加压使阴极形成液强制性地浸渍铝电解箔的方法。但是，该方法也与上述同样浸渍距离短，另外，在细孔的深处气氛被压缩而残留不少。由细孔很深的粉末烧结体构成的阳极体难以浸渍阴极形成剂溶液，同时难以去除空气等的气氛，因此，在受到干燥加热或施加电压的加热修复时等的热应变的情况下，在烧结体内部容易引起由气体膨胀导致的阴极剂或电介质的损伤。 

还曾提出了对粉末烧结体浸渍的方法。 

例如，日本特开2005-109252号公报(专利文献6)中记载了如下方法：使阳极体浸渍有机化合物溶液，形成高分子化合物，进而浸渍导电性高分子分散液。在这种情况下，使用钽粉末的容量为4万μFV/g的阳极体，一般地阳极体表面的细孔开口径比较大，平均细孔径超过0.5μm，因此，阴极形成剂的进入路宽，阴极的形成没有阻碍。但是，微细的钽粉末例如使用粉末的静电容量(静电电容)为7万μFV/g的情况下，表面的开口径变窄，平均细孔径也小于0.5μm，相对地进入路也窄。在这样的形状下，不能向阳极体内部充分浸渍阴极形成溶液。 

此外，曾提出了在粉末烧结体的情况下在减压下进行浸渍工序的方法。 

具体来说有日本特开2006-310365号公报(专利文献7)等。但是，使用该方法对阳极体浸渍阴极形成剂的情况下，若平均细孔径小于0.5μm，则通过减压浸渍，阴极形成剂充满到阳极体内，但是，在热分解或干燥时溶剂挥发的路径途中容易引起阴极形成，特别是在向元件的外部蒸发的作为接点的细孔的开口部即表面选择性地形成阴极。若在表面形成阴极，则该部分的细孔闭塞，从而难以将阴极剂浸渍到阳极体内部。 

该倾向在原理上即使任何阳极体都会发生，但是特别是在由阀作用金属烧结体形成的阳极体的平均细孔径为0.5μm以下的情况下显著，在阀作用金属为钽的情况下，粉末的静电容量为7万μFV/g，同样在铌的情况下， 对于超过13万μFV/g的粉末而言，可观察到阳极体的表面的细孔闭塞。另外，特别是若烧结体的一边超过1mm，则浸渍液的移动距离变长，因此在观察到表面闭塞时，阳极体内部的阴极形成变为不完全状态。在该状态下，重新断绝了阴极形成剂的供给通路，因此不能发挥固体电解电容器的性能。 

还有使阴极形成剂溶液稀薄以使得在阴极形成中表面附近的细孔不被闭塞的方法，但是在该情况下，不得不增加浸渍次数，不能说是高效的。另外，由于操作时间增加，从而增加了由进行干燥时的热导致的电容器元件损伤的机会。 

专利文献1：日本特开昭50-100570号公报 

专利文献2：日本特开昭50-102861号公报 

专利文献3：日本特开2001-338845号公报 

专利文献4：日本特开2001-155966号公报 

专利文献5：日本特开2001-110681号公报 

专利文献6：日本特开2005-109252号公报 

专利文献7：日本特开2006-310365号公报 

发明内容

本发明的目的在于提供一种固体电解电容器的制造方法和在该方法中使用的装置，其中，在将阀作用金属烧结体等的多孔质体浸渍于阴极形成溶液时，通过每当浸渍次数增加就加深浸渍的距离，多孔质体的表面开口部不完全闭塞而能够将溶液送到深部直到形成充分的阴极层，能够高效地进行阴极形成，作为结果，提供一种可得到容量大、等效串联电阻小的固体电解电容器的制造方法以及在该方法的实施中所使用的装置。 

本发明者们深入研究现有技术的课题的结果发现：即使是使用了高容量微粉末烧结体的阳极体、特别是平均细孔径为0.5μm以下的烧结体的情况，在进行浸渍操作时，浸渍液也不会使多孔质体表面的细孔闭塞，阴极形成溶液浸透到更深部，从而完成阴极形成。即，本发明者们发现：特别 是在由平均细孔径为0.5μm以下的阀作用金属烧结体构成的阳极体上形成电介质层，并在该电介质层上形成成为阴极的化合物层的固体电解电容器的制造方法中，在成为阴极的化合物层的无机化合物溶液、有机化合物溶液或导电性高分子化合物分散液中浸渍阀作用金属烧结体时，每当浸渍次数增加就加深浸渍的距离(深度)，以使得烧结多孔质体的表面开口部不会完全闭塞，由此形成充分的阴极层，将溶液送至深部，可高效地形成阴极，从而完成了本发明。 

本发明提供下述的1～13的固体电解电容器的制造方法、固体电解电容器以及固体电解电容器的制造装置。 

1、一种固体电解电容器的制造方法，通过在由具有细孔的阀作用金属烧结体构成的阳极体上形成电介质层，并在该电介质层上层叠导电性化合物层来形成阴极，该制造方法的特征在于，在重复进行在成为导电性化合物层的无机化合物溶液、有机化合物溶液或导电性高分子化合物分散液中浸渍阳极体从而层叠导电性化合物层的工序来形成阴极时，浸渍的次数每增加一次就加深使阳极体浸到上述溶液或分散液中的范围。 

2、根据上述1所述的固体电解电容器的制造方法，其中，阀作用金属烧结体的平均细孔径不到0.5μm。 

3、根据上述1所述的固体电解电容器的制造方法，其中，溶液或分散液的每一次浸渍时间是足够使液体利用毛细管现象浸透到阀作用金属烧结体内部的时间。 

4、根据上述3所述的固体电解电容器的制造方法，其中，溶液或分散液的每一次浸渍时间为1～10分钟。 

5、根据上述1～4的任一项所述的固体电解电容器的制造方法，其中，重复进行下述工序从而形成阴极，所述工序为在减压下多次对阳极体浸渍上述溶液或分散液，并进行热分解或干燥的工序。 

6、根据上述1～4的任一项所述的固体电解电容器的制造方法，其中，重复进行在大气压下多次对阳极体浸渍上述溶液或分散液、并进行热分解或干燥的工序，从而形成阴极。 

7、根据上述1所述的固体电解电容器的制造方法，其中，上述阀作用金属烧结体是选自钽粉、铌粉、以钽为主成分的合金粉、以铌为主成分的合金粉以及一氧化铌粉中的粉末的烧结体。 

8、一种固体电解电容器，是采用上述1～7的任一项所述的方法制作的。 

9、一种固体电解电容器的制造装置，是用于实施上述1～7的任一项所述的固体电解电容器的制造方法的装置，其特征在于，具有浸渍装置，所述浸渍装置包括与外部气体隔断并使内部为减压的单元(1)和密闭槽，所述密闭槽在内部具有阳极体固定用的阳极体固定器(2)、阴极形成液槽(3)、能够使上述阳极体固定器(2)或阴极形成液槽(3)升降的升降单元(4)以及上述阴极形成液槽(3)的温度调节单元(5)。 

10、根据上述9所述的装置，其中，阴极形成液槽(3)由能够防止由减压时的蒸发潜热引起的液温变化的可进行温度调节的夹套式结构构成。 

11、根据上述9所述的装置，其中，阳极体固定器(2)的位置被固定，阴极形成槽(3)设置在升降装置(4)上。 

12、根据上述9所述的装置，其中，阴极形成槽(3)的位置被固定，阳极体固定器(2)与升降装置(4)连接。 

13、根据上述9～12的任一项所述的装置，其中，具有能够检测阴极形成槽(3)与阳极体固定器(2)之间的距离并控制浸渍距离的距离检测单元。 

本发明提供一种固体电解电容器的制造方法和在该制造方法中使用的装置(成为阴极的化合物层的溶液或分散液的浸渍装置)，所述制造方法是在由具有特别微小的细孔的阀作用金属烧结体构成的阳极体上形成电介质层，并在该电介质层上层叠导电性化合物层(例如是使无机化合物溶液、有机化合物溶液或导电性高分子化合物分散液浸渍之后加热而得到的层)，从而形成阴极的固体电解电容器的制造方法，其中，在成为导电性化合物层的无机化合物溶液、有机化合物溶液或导电性高分子化合物分散液中浸渍阀作用金属烧结体时，通过使浸渍的距离(深度)随着浸渍次数增加而加深以使得烧结多孔质体的表面开口部不会完全闭塞，从而可形成充分的 导电性化合物层，并将溶液送至深部，高效地形成阴极。 

根据本发明，可以在由具有微小细孔的阀作用金属烧结体构成的阳极体上高效率地形成阴极层，其结果，能够工业性地制造容量大且低ESR(等效串联电阻)的固体电解电容器。 

具体实施方式

作为在本发明中使用的烧结体，可以举出将钽粉、铌粉、以钽为主成分的合金粉、以铌为主成分的合金粉、一氧化铌粉等粉成形后进行了烧结的在内部存在多数的微细孔隙的烧结体。在为这些烧结体的情况下，可在烧结体上直接连接引线，但是在使粉末形成为成形体形状或成形后烧结了的形状时，也可以在成形时将另行准备的引线(或引出箔)的一部分与粉末体一同成形，将引线(或引出箔)的成形外部的部位作为固体电解电容器元件的一方的电极的引线。另外，还可在烧结体的一部分上不形成阴极层而残留下来作为阳极部。 

在本发明中，作为成为阴极的化合物层的无机化合物溶液的具体例子，可举出可形成二氧化钼、二氧化钨、二氧化铅、二氧化锰等的一种的、这些金属的各种盐的溶液。 

作为有机化合物溶液，可以举出呋喃、吡咯、噻吩、苯胺或它们的取代衍生物的醇、酮或酯的溶液。 

另外，作为导电性高分子化合物分散液，可以举出聚苯胺、聚氧亚苯基(polyoxyphenylene)、聚苯硫醚、聚噻吩、聚呋喃、聚吡咯、聚甲基吡咯以及它们的取代衍生物和共聚物等的分散液。其中，优选聚吡咯、聚噻吩以及它们的取代衍生物(例如聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)等)的分散液。 

作为上述化合物层(无机半导体层或有机半导体层)，若使用电导率为10^-2～10³S·cm^-1的范围的，则制作的固体电解电容器的ESR值变小，因此优选。 

在本发明中，在浸渍操作中，通过控制将阳极体浸渍于阴极形成剂溶液中的深度，即使产生表面闭塞的部分，也总是使新的部分参与浸渍，可 将阴极形成溶液浸渍到阳极体内部直到形成充分的阴极。 

图1示出表示这样的浸渍装置的一个例子的概念的概要图。图1是进行浸渍操作的本发明的装置的概念图。本装置(10)包括在内部内置阳极体固定用的阳极体固定器(2)、可进行温度调节的阴极形成液槽(3)、和作为该阴极形成槽(3)的升降单元的升降装置(4)的优选能够减压的密闭槽，阴极形成液槽(3)具有调节其温度的单元(5)和使该槽升降的单元(4)，被构成为可从密闭槽外控制阴极形成液槽(3)的温度调节和升降。 

在图1中，浸渍装置10与使密闭了的装置内部为减压的减压单元1(真空泵等)连接，阳极体固定装置例如为可在一定的位置固定、保持阳极体固定器(2)的结构。阴极形成液溶液槽(3)优选是：可耐受减压(溶剂或分散介质不沸腾的程度的减压)、并可防止由减压的蒸发潜热引起的液温变化的可进行温度调节的夹套式结构。 

阴极形成槽(3)通常被设置于升降装置(4)上，优选具有检测阳极体固定装置(固定器)(2)和阴极生成液之间的距离、并可高精度地控制浸渍距离的距离检测单元(未图示)。 

另外，在上述的例子中示出了具有固定阳极体的装置(固定器)(2)的方式，但不用说也可以是固定阴极形成槽(3)的位置、并使阳极体固定器升降的方式。 

对浸渍距离进行控制，以使得例如在作为浸渍次数采用10次的情况下，每浸渍一次浸渍距离就增加使用的阳极体的1/10的深度。若利用激光传感器等的位置传感器来作为检测阳极体固定装置(固定器)(2)与阴极生成液之间的距离的单元则容易控制，但不限于该方法。另外，装置整体需要在减压浸渍时能够保持为减压状态、在提起时可返回到常压的机械强度。 

优选密闭槽内可相应于使用的阴极形成液的溶剂的蒸气压控制减压度。例如若是在水系中在室温下的操作，则减压为30kPa左右使得溶剂不沸腾就足够了。因此，作为减压装置可以使用一般的真空泵、吸气器等， 但不限于这些。 

利用该装置进行的浸渍操作，不论阳极体、阴极浸渍液的种类如何都可使用。例如，在将7万μFV/g的钽粉末成形烧结、并进行化学转化处理而制成的长度×宽度×高度＝1.3mm×2mm×2mm的阳极体(在1.3mm×2mm的面具有阳极引线。)在导电性高分子分散液中浸渍10次的情况下，在上述浸渍装置的浸渍槽中装入浸渍液，对阳极体固定装置减压到30kPa。接着，使阳极体浸渍到分散液的界面下0.2mm，保持一定时间(1分钟以上，优选是3分钟～10分钟)直到利用毛细管现象液体浸透，然后使装置返回到常压。然后，若提起阳极体，则由于浸渍液与表面接触直至阳极体表面的0.2mm深度，因此显现水膜，但从底向上可进行阴极形成液不渗出至表面的状态的浸渍。然后进行干燥，第一次的浸渍操作结束。此时的阳极体的形成有水膜的部分，由于在阳极体的表面过剩地附着的阴极形成剂沉积，因此优先地引起阴极形成，产生细孔的开口部分闭塞的部分。 

接着，将阳极体的浸渍深度增加0.2mm，以0.4mm的浸渍深度进行同样的操作。于是，对于阳极体，除了在紧上一次形成水膜、局部地开口部闭塞的部分以外，还新形成浸渍液只以0.2mm深度与阳极体直接接触的部分。由于该部分没有闭塞，因此新成为阴极形成剂的导入部分，形成通向阳极体内部的新路径，与紧上一次同样地利用毛细管现象液体浸透。保持一定时间之后进行同样的操作，第二次的浸渍结束。 

对于该操作，每浸渍一次就只增加0.2mm深度的浸渍距离，最终浸渍10次，从而浸渍元件整体。 

在浸渍整体之后，为了引出阴极，优选有意地使表面闭塞。该操作可以使用相同的阴极生成剂溶液，但也可使用更高浓度、高分子粒径大的分散液。而且，此后，可使用例如碳膏涂布、银膏涂布、引线框连接等工序、方法来引出固体电解电容器的阴极。 

由于浸渍次数可根据阳极体的体积、浸渍液的浓度、粘度、温度等进行增减，因此不限于本说明中的10次浸渍。基本的操作不论阳极体、浸渍液的种类如何都可同样处理。 

实施例

以下对本发明的具体例子进一步详细说明，但本发明并不被以下的例子限定。 

实施例1 

将市售的额定静电容量200000μFV/g的电容器用铌粉末与铌线一起成形，制成了约20mg的2mm×2mm×1.4mm的成形体。在＜4×10^-3Pa下在1250℃对其进行30分钟的热处理，得到了烧结体。在80℃下在1％磷酸水溶液中以30V的电压对得到的烧结体进行300分钟的化学转化处理，由此在表面形成电介质层，制成了阳极体。该阳极体的在30％硫酸中的容量为132μF，由水银压入法测得的平均细孔径为0.32μm。 

将该阳极体20个以粉末烧结部分的高度呈直线状排列的方式焊接于基板上后，将其固定于浸渍装置的固定器上。另一方面，准备固形物浓度为1.1％的调整为粘度30mPa/s的平均粒径20nm的导电性高分子(聚(3，4-亚乙二氧基噻吩))的水系分散液，并注满减压浸渍装置的带夹套的浸渍槽。将装置密闭，用真空泵将内部减压到0.05Pa。 

接着，移动浸渍槽以使元件的最下面处于液面下0.1mm的位置，从而进行了浸渍。以该状态原样地保持5分钟直到分散液浸透到整个化学转化体，然后，使装置内返回到大气压，使浸渍槽返回到原来的位置。取出阳极体，在大气压下在120℃下干燥10分钟后，使其自然冷却到室温。 

将从将该阳极体再度固定于浸渍装置到干燥冷却的工序作为一次，将该工序重复进行20次，此时次数每增加一次就使浸渍深度增加0.1mm。 

进而，将浸渍深度固定在2mm，重复进行3次浸渍，将阴极形成剂分散液更换为平均粒径1μm的导电性高分子的水系分散液，再重复进行二次浸渍，使阳极体的表面完全闭塞。进行合计25次浸渍的浸渍工序，使阳极体电介质层上形成了导电性高分子膜。而且，在形成了该导电性高分子膜的阳极体上涂布碳膏、银膏，进而安装在引线框上，并进行了环氧树脂封装。这样地制作的固体电解电容器20个的平均的在120Hz下的静电容量和在10kHz下的等效串联电阻如表1所示。 

实施例2 

针对实施例1，使用固形物浓度为2.3％的调整为粘度60mPa/s的平均粒径20nm的导电性高分子(聚(3，4-亚乙二氧基噻吩))的水系分散液来代替固形物浓度为1.1％的调整为粘度30mPa/s的平均粒径20nm的导电性高分子(聚(3，4-亚乙二氧基噻吩))的水系分散液，除此之外进行同样的操作，制作的固体电解电容器20个的平均的在120Hz下的静电容量和在10kHz下的等效串联电阻如表1所示。 

实施例3 

针对实施例1，使用30％硝酸锰水溶液来代替导电性高分子的水系分散液，将干燥条件设为200℃、25分钟，进行同样的操作，使电介质层上形成了二氧化锰层。另外，在浸渍次数5次、10次、15次、20次、25次结束时，追加如下工序：通过将阳极体在80℃下在1％磷酸水溶液中以15V的电压进行30分钟的化学转化处理，来修复形成二氧化锰时的电介质膜的损伤。 

进而，在该形成了二氧化锰的阳极体上涂布碳膏、银膏，进而安装在引线框上并进行了环氧树脂封装。 

这样制作的固体电解电容器20个的平均的在120Hz下的静电容量和在10kHz下的等效串联电阻如表1所示。 

比较例1 

与实施例1同样地制成固体电解电容器。但是，将浸渍深度全都固定在2mm。 

这样制作的固体电解电容器20个的平均的在120Hz下的静电容量和在10kHz下的等效串联电阻如表1所示。 

比较例2 

与实施例2同样地制成固体电解电容器。但是，将浸渍深度全都固定在2mm。 

这样制作的固体电解电容器20个的平均的在120Hz下的静电容量和在10kHz下的等效串联电阻如表1所示。 

比较例3 

与实施例3同样地制成固体电解电容器。但是，将浸渍深度全都固定在2mm。 

这样制作的固体电解电容器20个的平均的在120Hz下的静电容量和在10kHz下的等效串联电阻如表1所示。 

实施例4 

直到将采用与实施例1相同的方法制成的阳极体固定在浸渍装置的固定器上，并安装于浸渍槽、充满导电性高分子分散液为止都与实施例1相同。 

接着，在大气压下移动浸渍槽以使元件的最下面处于液面下0.1mm的位置从而进行了浸渍。在该状态下原样地保持5分钟直到分散液浸透到整个化学转化体，然后使浸渍槽返回到原来的位置。 

取出阳极体，在大气压下在120℃干燥10分钟后，使其自然冷却到室温。 

将从将该阳极体再度固定于浸渍装置到干燥冷却的工序作为一次，将该工序重复进行20次，此时次数每增加一次就使浸渍深度增加0.1mm。 

进而，将浸渍深度固定在2mm，重复进行3次浸渍，将阴极形成剂分散液更换为平均粒径1μm的导电性高分子的水系分散液，再重复进行二次浸渍，使阳极体的表面完全闭塞。进行合计25次浸渍的浸渍工序，使阳极体电介质层上形成了导电性高分子膜。 

而且，在形成了该导电性高分子膜的阳极体上涂布碳膏、银膏，进而安装在引线框上，并进行了环氧树脂封装。 

这样地制作的固体电解电容器20个的平均的在120Hz下的静电容量和在10kHz下的等效串联电阻如表1所示。 

实施例5 

将市售的额定静电容量70000μFV/g的电容器用铌粉末与铌线一起成形，制成了约35mg的2mm×2mm×1.4mm的成形体。在＜4×10^-3Pa下在1250℃对其进行30分钟的热处理，得到了烧结体。在80℃下在1％磷酸水 溶液中以20V的电压对得到的烧结体进行300分钟的化学转化处理，由此在表面形成电介质层，制成了阳极体。该阳极体的在30％硫酸中的容量为119μF，由水银压入法测得的平均细孔径为0.29μm。 

另外，采用与实施例4同样的方法在大气压下对20个该阳极体进行多阶段浸渍的浸渍，使阳极体电介质层上形成了导电性高分子膜。 

进而，在这些形成了导电性高分子膜的阳极体上涂布碳膏、银膏，进而安装在引线框上并进行了环氧树脂封装。 

这样制作的固体电解电容器20个的平均的在120Hz下的静电容量和在10kHz下的等效串联电阻如表1所示。 

比较例4 

与实施例4同样地制成固体电解电容器。但是，将浸渍深度全都固定在2mm。 

这样制作的固体电解电容器20个的平均的在120Hz下的静电容量和在10kHz下的等效串联电阻如表1所示。 

比较例5 

与实施例5同样地制成固体电解电容器。但是，将浸渍深度全都固定在2mm。 

这样制作的固体电解电容器20个的平均的在120Hz下的静电容量和在10kHz下的等效串联电阻如表1所示。 

表1 

阳极体

气氛

阴极形成液

浓度   (质量％)

容量   (μF)

等效串联  电阻(mΩ)

实施例1

Nb

减压

导电性高分子分散液

1.1

118

40

实施例2

Nb

减压

导电性高分子分散液

2.3

114

41

实施例3

Nb

减压

硝酸锰水溶液

30

112

520

实施例4

Nb

大气压

导电性高分子分散液

1.1

105

196

实施例5

Ta

大气压

导电性高分子分散液

1.1

98

184

比较例1

Nb

减压

导电性高分子分散液

1.1

81

84

比较例2

Nb

减压

导电性高分子分散液

2.3

64

140

比较例3

Nb

减压

硝酸锰水溶液

30

91

1200

比较例4

Nb

大气压

导电性高分子分散液

1.1

37

481

比较例5

Ta

大气压

导电性高分子分散液

1.1

31

521

与在30％硫酸中的容量相比，比较例4和5为低的容量。另外，等效串联电阻高。这可认为是由于使用的阳极体的细孔过细，因此在细孔内的阴极形成不充分。 

但是，进行了多段浸渍的实施例4和5，可得到与在30％硫酸中的容量接近的容量，另外，等效串联电阻也低。即，若采用本发明的方法，则在微细的细孔的阳极体上也能够充分地形成阴极。 

若如实施例1那样在减压下进行多段浸渍，则可得到与30％硫酸中的容量更接近的容量，等效串联电阻也降低。虽然如比较例1那样即使采用以往的方法若在减压下进行浸渍则容量也变大，但是比不上在大气压下进行了多段浸渍的实施例4的容量。 

比较比较例1和比较例2，若阴极形成液变为高浓度则容量、等效串联电阻都恶化。另一方面，比较进行了多段浸渍的实施例1和实施例2，可知该影响极小。 

另外，即使如实施例3、比较例3那样阴极形成液为无机化合物(硝 酸锰)，进行了多段浸渍后也变为高容量、低等效串联电阻。另外，一般地对于使用了硝酸锰的阴极(二氧化锰的阴极)而言，相比于聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)的阴极，等效串联电阻变高。 

附图说明

图1是表示在本发明的固体电解电容器制造方法中使用的装置的概念的概要图。 

附图标记说明 

1减压单元 

2阳极体固定器 

3阴极形成溶液槽 

4升降装置 

5温度调整单元 

10浸渍装置。 

Claims (13)

1.一种固体电解电容器的制造方法，通过在由具有细孔的阀作用金属烧结体构成的阳极体上形成电介质层，并在该电介质层上层叠导电性化合物层来形成阴极，该制造方法的特征在于，在重复进行在成为导电性化合物层的无机化合物溶液、有机化合物溶液或导电性高分子化合物分散液中浸渍阳极体从而层叠导电性化合物层的工序来形成阴极时，浸渍的次数每增加一次就加深使阳极体浸到所述溶液或分散液中的范围。

2.根据权利要求1所述的固体电解电容器的制造方法，其中，阀作用金属烧结体的平均细孔径不到0.5μm。

3.根据权利要求1所述的固体电解电容器的制造方法，其中，溶液或分散液的每一次浸渍时间是足够使液体利用毛细管现象浸透到阀作用金属烧结体内部的时间。

4.根据权利要求3所述的固体电解电容器的制造方法，其中，溶液或分散液的每一次浸渍时间为1～10分钟。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的固体电解电容器的制造方法，其中，重复进行下述工序从而形成阴极，所述工序为在减压下多次对阳极体浸渍所述溶液或分散液，并进行热分解或干燥的工序。

6.根据权利要求1～4的任一项所述的固体电解电容器的制造方法，其中，重复进行在大气压下多次对阳极体浸渍所述溶液或分散液、并进行热分解或干燥的工序，从而形成阴极。

7.根据权利要求1所述的固体电解电容器的制造方法，其中，所述阀作用金属烧结体是选自钽粉、铌粉、以钽为主成分的合金粉、以铌为主成分的合金粉以及一氧化铌粉中的粉末的烧结体。

8.一种固体电解电容器，是采用权利要求1～7的任一项所述的方法制作的。

9.一种固体电解电容器的制造装置，是用于实施权利要求1～7的任一项所述的固体电解电容器的制造方法的装置，其特征在于，具有浸渍装置， 所述浸渍装置包括与外部气体隔断并使内部为减压的单元(1)和密闭槽，所述密闭槽在内部具有阳极体固定用的阳极体固定器(2)、阴极形成液槽(3)、能够使所述阳极体固定器(2)或阴极形成液槽(3)升降的升降单元(4)以及所述阴极形成液槽(3)的温度调节单元(5)。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，阴极形成液槽(3)由能够防止由减压时的蒸发潜热引起的液温变化的可进行温度调节的夹套式结构构成。

11.根据权利要求9所述的装置，其中，阳极体固定器(2)的位置被固定，阴极形成槽(3)设置在升降装置(4)上。

12.根据权利要求9所述的装置，其中，阴极形成槽(3)的位置被固定，阳极体固定器(2)与升降装置(4)连接。

13.根据权利要求9～12的任一项所述的装置，其中，具有能够检测阴极形成槽(3)与阳极体固定器(2)之间的距离并控制浸渍距离的距离检测单元。