电解电容器的利记博彩app

文档序号:7234058阅读:228来源:国知局

专利名称::电解电容器的利记博彩app
技术领域
:本发明涉及电解电容器。
背景技术
:近年来要求固体电解电容器实现小型化和高容量化,提出了使用介电常数大的氧化铌代替现有的氧化铝或氧化钽作为电介体的固体电解电容器(例如参照日本特开2001-345238号公报、日本特开2005-101562号公报)。该固体电解电容器利用回流焊接等在各种电子仪器的印刷基板等表面上安装。图2是用于说明现有固体电解电容器结构的截面图。参照图2,对现有固体电解电容器的结构进行说明。如图2所示,在现有的固体电解电容器中,在由环氧树脂等构成的外装体101内部埋设有电容器元件102。电容器元件102包括埋设有阳极导线103的一部分的阳极104、在阳极104上形成的铌氧化物层105、在铌氧化物层105上形成的阴极106,其中,铌氧化物层105具有所谓的电介体层的功能。阳极导线103由钽、铌、铝、钛或以这些金属为主要成分的合金构成,并且阳极104由烧结铌粉末或铌合金粉末而形成的多孔质烧结体构成。并且,阳极端子107的一端连接在从阳极104露出的阳极导线103上,阳极端子107的另一端从外装体101露出。阴极106由在铌氧化物层105上形成的聚吡咯等构成的导电性高分子层106a、在导电性高分子层106a上形成的含有碳颗粒的第一导电层106b、在第一导电层106b上形成的含有银颗粒的第二导电层106c构成。其中,导电性高分子层106a具有所谓电解质层的功能。阴极端子109的一端通过含有银颗粒的第三导电层108连接在阴极106上,阴极端子109的另一端从外装体101露出。这样构成现有的固体电解电容器。可是,在上述现有的固体电解电容器中,在软溶工序等热处理或用外装体覆盖电容器元件102的铸型工序等中,会出现在阳极导线103和阳极104之间产生应力的不利情况。因此,存在阳极导线103a和阳极104之间容易产生剥离或裂纹,由此导致阳极104和阴极106接触、漏电流增加的问题。
发明内容本发明是为了解决上述课题而完成的,本发明的目的在于提供一种漏电流小的电解电容器。本发明的电解电容器包括阴极;含有铌的阳极;配置于阴极和阳极之间并含有铌氧化物的氧化物层;和与阳极连接的阳极导线。阳极导线含有铌,还含有钒和锆中的至少一种。在本发明的电解电容器中,优选所述阳极导线中所含的钒和锆的浓度在0.1重量%10重量°/。的范围内。其中,可以用钒和锆相对于阳极导线所含的铌、钒、锆总量的重量比规定阳极导线中钒和锆的浓度。在本发明的电解电容器中,优选阳极导线中含有氮。在本发明的电解电容器中,优选阳极导线中所含的氮的浓度在0.05ppm1000ppm的范围。其中,可以用氮相对于阳极导线中所含的铌、钒、锆和氮总量的重量比规定阳极导线中氮的浓度。在本发明的电解电容器中,优选阳极由含有铌的金属颗粒的烧结体构成,阳极导线的一部分埋入烧结体中。在本发明的电解电容器中,优选用外装体覆盖阴极、阳极和氧化物层。如上所述,在本发明的电解电容器中,在含有铌的阳极导线中,还添加有钒和锆中的至少一种,所以能够提高该阳极导线与含有铌的阳极的紧密接合性。由此,即便在软溶工序等热处理或用外装体覆盖的铸型工序等中,也不易在阳极导线和阳极之间发生剥离或裂纹,所以能够抑制阳极与阴极接触。结果,能够抑制漏电流的增加,能够得到漏电流小的电解电容器。此外,在本发明中,由于在阳极导线中含有氮,进一步提高了阳极导线和阳极的紧密接合性。由此能够进一步减少漏电流。此外,在本发明中,通过用外装体覆盖电解电容器,不易受到周围环境的影响,能够得到可靠性高的电解电容器。图1是用于说明本发明第一实施方式的固体电解电容器结构的截面图。图2是用于说明现有的固体电解电容器结构的截面图。具体实施方式下面,根据附图对本发明的实施方式进行说明。图1是用于说明本发明第一实施方式的固体电解电容器结构的截面图。参照图1,对本发明第一实施方式的固体电解电容器的结构进行说明。如图l所示,在本发明第一实施方式的固体电解电容器中,在由环氧树脂等构成的长方体形状的外装体1的内部,埋设有电容器元件2。电容器元件2包括埋设有阳极导线3的一部分的阳极4、在阳极4上形成的含有铌氧化物的氧化物层5、和在氧化物层5上形成的阴极6。其中,氧化物层5具有所谓的电介体层的功能。阳极导线3是直径约为0.2mm的金属线,由含有钒和锆中至少一种的铌合金构成。此外,阳极4由长方体形状的多孔质烧结体构成,该多孔质烧结体通过对含有平均颗粒约为2nm的铌的金属颗粒进行烧结而形成。阳极导线3的一端埋设于阳极4的中心部,由此连接阳极导线3和阳极4。阳极端子7的一端连接在从阳极4露出的阳极导线3的另一端上。此外,阳极端子7的另一端从外装体1阴极6包括在氧化物层5上形成的由聚吡咯或聚噻吩等构成的导电性高分子层6a、在导电性高分子层6a上形成的含有碳颗粒的第一导电层6b、在第一导电层6b上形成的含有银颗粒的第二导电层6c。其中,导电性高分子层6a具有所谓的电解质层的功能。阴极端子9的一端通过含有银颗粒的第三导电层8连接在阴极6上,阴极端子8的另一端从外装体1露出。这样构成本发明第一实施方式的固体电解电容器。下面,参照图1对木发明第一实施方式的固体电解电容器的制造过程进行说明。在本发明第一实施方式的固体电解电容器中,首先由含有铌的金属颗粒形成长方体形状的成型体,并将阳极导线3的一端埋设在该成型体中。然后通过将该成型体在真空中约1200'C下烧结约20分钟,埋设入阳极导线3的一部分。这样连接阳极导线3和阳极4。然后,将阳极4浸渍在保持于约60'C的约0.1重量%的磷酸水溶液中,通过施加约IO小时的约IOV的恒压,进行阳极氧化。这样在阳极4的表面上形成含有铌氧化物的氧化物层5。然后采用各种聚合法在氧化物层5上形成导电性髙分子层6a。此时,导电性高分子层6a覆盖氧化物层5的周围,并且以埋入由多孔质烧结体构成的阳极4的周围和内部的凹部的方式形成。并且,涂布含有碳颗粒的碳糊剂,并进行干燥,使其覆盖导电性高分子层6a的周围,由此在导电性高分子层6a上形成含有碳颗粒的第一导电层6b。并且,涂布含有银颗粒的银糊剂,并进行干燥,使其覆盖第一导电层6b的周围,由此在第一导电层6b上形成含有银颗粒的第二导电层6c。这样在氧化物层5上形成由导电性高分子层6a、第一导电层6b和第二导电层6c构成的阴极6,制作电容器元件2。然后,利用焊接将阳极端子7连接在从阳极4露出的阳极导线3上。并且,在使阴极6与阴极端子9隔着含有银颗粒的银糊剂紧密接合的状态下,进行干燥,在阴极6和阴极端子9之间形成含有银颗粒的第三导电层8,并且阴极6和阴极端子9通过第三导电层8连接。最后,由含有环氧树脂的树脂组合物埋设连接有阳极端子7和阴极端子9的电容器元件2,通过使该树脂组合物热固化,形成埋设有电容器元件2的外装体1。用外装体1覆盖该电容器元件2的铸型工序可以通过多工位(transfer)成型等来进行。采用以上的方法制作本发明第一实施方式的固体电解电容器。本实施方式的固体电解电容器中,在含有铌的阳极导线3中,还添加有钒和锆中的至少一种,所以能够提高该阳极导线3和含有铌的阳极4的紧密接合性。这样,即便在软溶工序等热处理和用外装体1覆盖电容器元件2的铸型工序等中,也不易在阳极导线3和阳极4之间产生剥离或裂纹,所以能够抑制阳极4与阴极6接触。结果,能够抑制漏电流的增加,能够得到漏电流小的电解电容器。此外,在本实施方式中,电容器元件2由外装体1所覆盖,所以不易受到周围环境的影响,能够得到可靠性高的固体电解电容器。下面,根据上述实施方式制作固体电解电容器,并进行评价。(实验1)在实验1中,分别使用由含有约1重量°/。钒的铌合金、含有约1重量%锆的铌合金或含有约0.5重量%钒和约0.5重量%锆的铌合金构成的阳极导线,制作具有与上述实施方式相同结构的固体电解电容器A1A3。其中,阳极使用铌颗粒的多孔质烧结体。此外,除了分别使用由含有约1重量%钜的铌合金、含有约1重量%铝的铌合金或含有约1重量°/。钛的铌合金构成的阳极导线,代替由含有约i重量y。钒的铌合金构成的阳极导线以外,制作与固体电解电容器A1具有相同结构的固体电解电容器A4A6。此外,除了使用由铌构成的阳极导线代替由含有约1重量%钒的铌合金构成的阳极导线以外,制作与固体电解电容器Al具有相同结构的固体电解电容器A7。此外,除了使用由具有约2pm的平均直径、含有约1重量°/0铝的铌合金颗粒的多孔质烧结体构成的阳极,代替由铌颗粒的多孔质烧结体构成的阳极以外,制作与固体电解电容器Al具有相同结构的固体电解电容器A8。接着,对上述各固体电解电容器A1A8在约250'C下进行约10分钟的热处理,然后在阳极端子和阴极端子之间施加约5V的恒压,测定约20秒钟后的漏电流。其结果示于表l。其中,在表l中将固体电解电容器Al的漏电流的测定结果作为100,表示将其他固体电解电容器A2A8的漏电流的测定结果标准化后的值。表1阳极材料阳极导线材料漏电流AlNbNb-V100A2NbNb-Zr133A3NbNb-V-Zr93A4NbNb-Ta1467A5NbNb-Al1467A6NbNb-Ti1600A7NbNb1667A8Nb-AlNb-V87如表1所示,在阳极导线中含有钒和锆中至少一种的固体电解电容器A1A3,与使用不含这些元素的阳极导线的固体电解电容器A4A7相比,漏电流小。此外在固体电解电容器A1A3之间,固体电解电容器A3的漏电流最小,固体电解电容器A1的漏电流次之。这样,对于减少漏电流而言,作为阳极导线中所含的铌以外的金属,与锆相比优选钒,并且,更优选同时含有钒和锆。此外,在阳极中含有铝的固体电解电容器A8中,漏电流小于固体电解电容器A4A7,漏电流也小于上述固体电解电容器A3。这样,可以说在本实施方式中,优选阳极由含有铌以外的金属的铌合金构成。(实验2)在实验2中,除了分别使用含有约0.05重量%、约0.10重量%、约0.5重量%、约5重量%、约7.5重量%、约10重量%或约12重量%钒的铌合金构成阳极导线,代替含有约i重量%钒的铌合金构成的阳极导线以外,制作与固体电解电容器Al具有相同结构的固体电解电容器B1B7。接着,对上述各固体电解电容器B1B7在约250'C下进行约10分钟的热处理,然后在阳极端子和阴极端子之间施加约5V的恒压,测定约20秒钟后的漏电流。其结果示于表2。其中,在表2中将固体电解电容器A1的漏电流的测定结果作为IOO,表示将其他固体电解电容器B1B7的漏电流的测定结果标准化后的值。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>如表2所示,在任一固体电解电容器B1B7和Al中,与固体电解电容器A4A7相比,漏电流小。特别是固体电解电容器B2B6和A1的漏电流小。因此,可以说优选阳极导线中的钒浓度在约0.10重量%约10重量%的范围内,更优选在约0.5重量%约5重量%的范围内。(实验3)在实验3中,除了分别使用含有约0.05重量%、约0.10重量%、约0.5重量%、约5重量%、约7.5重量%、约10重量%或约12重量°/。锆的铌合金构成阳极导线,替代含有约1重量%锆的铌合金构成的阳极导线以外,制作与固体电解电容器A2具有相同结构的固体电解电容器C1C7。接着,对上述各固体电解电容器C1C7在约250'C下进行约10分钟的热处理,然后在阳极端子和阴极端子之间施加约5V的恒压,测定约20秒钟后的漏电流。其结果示于表3。其中,在表3中将固体电解电容器Al的漏电流的测定结果作为100,表示将其他固体电解电容器C1C7的漏电流的测定结果标准化后的值。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>如表3所示,在任一固体电解电容器C1C7和A2中,与固体电解电容器A4A7相比,漏电流小。特别是固体电解电容器C2C6和A2的漏电流小。因此,可以说优选阳极导线中的锆浓度在约0.10重量%约10重量%的范围内,史优选在约0.5重量%约5重量%的范围内。此外,对实验2和3的结果进行比较,与实验3相比,实验2的漏电流小。根据此结果,可以说对于减少漏电流而言,作为阳极导线中所含的铌以外的金属,与锆相比优选钒。(实验4)在实验4中,对于由含有约1重量°/。钒的铌合金构成的阳极导线,在氮气氛围中在约600'C下,分别进行约1分钟、约5分钟、约10分钟、约15分钟、约20分钟、约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟或约65分钟的热处理,由此对该阳极导线进行氮化处理。并且,除了使用这些阳极导线以外,制作与固体电解电容器A1具有相同结构的固体电解电容器D1D10。接着,对上述各固体电解电容器D1D10在约250'C下进行约10分钟的热处理,然后在阳极端子和阴极端子之间施加约5V的恒压,测定约20秒钟后的漏电流。其结果示于表4。其中,在表4中将固体电解电容器Al的漏电流的测定结果作为100,表示将其他固体电解电容器D1D10的漏电流的测定结果标准化后的值。此外,对在上述各固体电解电容器D1D10中使用的阳极导线,采用根据JISG1228的导热系数法,定量测定各阳极导线中的氮浓度。即,将各阳极导线的一部分作为试样插入石墨坩埚中,在氦气氛围下加热到约2500'C。然后用热传导检测器对游离的氮进行定量测定。结果示于表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>如表4所示,在固体电解电容器D1D10中,分别含有约0.03ppm、约0.05ppm、约O.lppm、约lppm、约10ppm、约100ppm、约500ppm、约750ppm、约1000ppm或约1200ppm的氮,在固体电解电容器A1中不含氮。此外,在任一固体电解电容器D1D10和Al中,与固体电解电容器A4A7相比,漏电流小。特别是固体电解电容器D2D9的漏电流小。因此,可以说优选阳极导线中的氮浓度在约0.05ppm约1000ppm的范围内,更优选在约lppm约100ppm的范围内。此外,在固体电解电容器D1D10,使用通过氮气氛围中的热处理进行氮化处理的阳极导线。这样,在这些阳极导线中,表面的氮浓度比内部高。结果,本发明人认为能够有效地提髙阳极导线和阳极的紧密接合性。此外,此次公开的实施方式在各方面均为示例,而不应理解为限制。本发明的范围不由上述实施方式的说明而由权利要求所表示,此外,包括在与权利要求范围相同的意义和范围内的所有变化。例如,阳极除了多孔质烧结体以外,也可以是箔状或板状的形状。此外,阳极导线除了金属线以外,也可以是箔状或板状的形状。此外,阳极导线埋设于阳极中,但本发明不限于此,也可以连接在阳极的表面。此外,在使用铌合金作为阳极材料的情况下,除了铝以外,也可以添加钽或钛等金属。此外,在上述实施方式中,阴极6的一部分使用由聚吡咯或聚噻吩等构成的导电性高分子层6a,但本发明不限于此,也可以使用二氧化锰等其他导电性材料构成的导电层代替导电性高分子层6a。此外,在本实施方式中,通过使用由聚吡咯或聚噻吩等构成的导电性高分子层6a制作固体电解电容器,但本发明不限于此,也可以使用在氧化铝电解电容器中使用的通常的电解液,制成电解电容器。在这种情况下,例如将表面形成有氧化物层的阳极收容在山铝等制成的筒状容器的外装体内部,再通过向外装体内部注入电解液,能够得到本发明其他实施方式的电解电容器。权利要求1.一种电解电容器,其特征在于,包括阴极;含有铌的阳极;配置于所述阴极和所述阳极之间并含有铌氧化物的氧化物层;和与所述阳极连接的阳极导线,其中,所述阳极导线含有铌,还含有钒和锆中的至少一种。2.如权利要求1所述的电解电容器,其特征在于所述阳极导线中所含的钒和锆的浓度为0.1重量%10重量%的范围。3.如权利要求1或2所述的电解电容器,其特征在于-所述阳极导线中还含有氮。4.如权利要求3所述的电解电容器,其特征在于所述阳极导线中所含的氮的浓度为0.05ppm1OOOppm的范围。5.如权利要求1所述的电解电容器,其特征在于以覆盖所述阴极、所述阳极和所述氧化物层的方式设置有外装体。全文摘要本发明提供一种静电电容大的电解电容器。在固体电解电容器中埋设有电容器元件(2),电容器元件包括在由环氧树脂等构成的外装体(1)内部埋设有阳极导线(3)的一部分的阳极(4),在阳极(4)上形成的含铌氧化物的氧化物层(5),在氧化物层(5)上形成的阴极(6)。阳极导线(3)由含有钒和锆中至少一种的铌合金构成,其一端埋设于由含铌金属颗粒的多孔质烧结体构成的阳极(4)中,另一端与阳极端子(7)连接。阴极(6)包括由聚吡咯等构成的导电性高分子层(6a)、含有碳颗粒的第一导电层(6b)和含有银颗粒的第二导电层(6c),阴极端子(9)的一端通过含银颗粒的第三导电层(8)与阴极(6)连接。并且,阳极端子(7)和阴极端子(8)各自的另一端从外装体(1)露出。文档编号H01G9/00GK101123140SQ20071014039公开日2008年2月13日申请日期2007年8月10日优先权日2006年8月11日发明者伊豆博昭,梅本卓史,矢野睦,野野上宽,饭田贵久申请人:三洋电机株式会社
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