專(zhuān)利名稱(chēng)：電容器用電極箔及其制造方法和使用該電極箔的固體電解電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將導(dǎo)電性高分子作為固體電解質(zhì)利用的固體電解電容器中使用的電 容器用電極箔及其制造方法。
背景技術(shù)：
伴隨著電子設(shè)備的高頻化，作為電子部件之一的電容器也被要求在高頻帶下具有 比以往更優(yōu)異的阻抗特性，為了應(yīng)對(duì)這種要求，對(duì)將導(dǎo)電率高的導(dǎo)電性高分子用作固體電 解質(zhì)的固體電解電容器進(jìn)行著各種研究。此外，近年來(lái)，對(duì)于在個(gè)人計(jì)算機(jī)的CPU周?chē)仁褂玫墓腆w電解電容器，強(qiáng)烈希望 其小型大容量化，進(jìn)而要求其具有低的等效串聯(lián)電阻(ESR)以應(yīng)對(duì)高頻化，還具有噪聲除 去和過(guò)渡響應(yīng)性方面優(yōu)異的低等效串聯(lián)電感(ESL)。圖15是專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的現(xiàn)有固體電解電容器501的立體圖。圖16是固體電解 電容器501的電容器元件21的平面圖。電容器元件21具備作為陽(yáng)極體的電極箔，由作為 閥作用金屬的鋁箔構(gòu)成；和電介質(zhì)氧化皮膜層，設(shè)置于電極箔的表面。電極箔的表面被粗糙 化。由設(shè)置在電介質(zhì)氧化皮膜層上的絕緣性阻擋部(resist) 22將電極箔分離成陽(yáng)極電極 部23和陰極形成部。電容器元件21還包括固體電解質(zhì)層，設(shè)置在電極箔的陰極形成部的 電介質(zhì)氧化皮膜層上，由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成；和陰極層，設(shè)置在固體電解質(zhì)層上。陰極層由 設(shè)置在固體電解質(zhì)層上的碳層、和設(shè)置在碳層上的銀膏(silver paste)層組成。固體電解 質(zhì)層和陰極層構(gòu)成陰極電極部M。電極箔呈在長(zhǎng)邊方向延伸的矩形形狀，電容器元件21呈 平板形狀。在長(zhǎng)邊方向隔著阻擋部22排列陽(yáng)極電極部23和陰極電極部M。陽(yáng)極共用端子25與電容器元件21的陽(yáng)極電極部23連接。陽(yáng)極共用端子25上層 疊了多個(gè)電容器元件21，多個(gè)電容器元件21的陽(yáng)極電極部23通過(guò)激光焊接等的接合方法 進(jìn)行接合。陰極共用端子沈與電容器元件21的陰極電極部M連接。彎曲部26A是使陰極 共用端子26的元件搭載部分的兩側(cè)面向上方彎曲之后形成的。在陰極共用端子沈的元件 搭載部分與多個(gè)電容器元件21的陰極電極部M之間、以及多個(gè)電容器元件21的陰極電極 部M之間由導(dǎo)電性粘著劑接合從而電連接。彎曲部26A與陰極電極部M之間由導(dǎo)電性粘 著劑27接合從而電連接。絕緣性封裝樹(shù)脂觀在陽(yáng)極共用電極25和陰極共用電極沈的一部分分別露出在 外表面的狀態(tài)下一體地覆蓋多個(gè)電容器元件21。使從封裝樹(shù)脂觀表面露出的陽(yáng)極共用端 子25和陰極共用端子沈的一部分沿著封裝樹(shù)脂觀向底面彎曲，由此構(gòu)成在底面部形成有 陽(yáng)極端子部和陰極端子部的表面安裝型固體電解電容器501。對(duì)于現(xiàn)有的固體電解電容器501，為了擴(kuò)大每單位面積的表面積從而實(shí)現(xiàn)容量的 擴(kuò)大，通過(guò)蝕刻加工對(duì)電容器元件21的由鋁箔組成的電極箔表面進(jìn)行粗糙處理。由于蝕刻 技術(shù)本身以及鋁箔的機(jī)械強(qiáng)度，因此基于蝕刻加工的表面積的進(jìn)一步擴(kuò)大是有界限的，難以實(shí)現(xiàn)該界限以上的容量擴(kuò)大。[專(zhuān)利文獻(xiàn)1]JP特開(kāi)2003-45753號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的電容器用電極箔，具備基材，由閥作用金屬箔組成；第1粗糙化層，由 通過(guò)蒸鍍?cè)诨牡牡?面形成的閥作用金屬構(gòu)成；和第2粗糙化層，由通過(guò)蒸鍍?cè)诨?的第2面形成的閥作用金屬構(gòu)成。第1粗糙化層和第2粗糙化層各自的空孔徑的眾數(shù)是 0. 02 μ m 0. 10 μ m。第1粗糙化層的厚度比第2粗糙化層的厚度大。該電極箔具有通過(guò)蒸鍍能夠可靠地制造出的粗糙化層，能夠得到具有大容量的固 體電解電容器。


圖1是基于本發(fā)明的實(shí)施方式的固體電解電容器的立體圖。圖2A是基于實(shí)施方式的固體電解電容器的電容器元件的平面圖。圖2B是圖2A所示的電容器元件的線2B-2B處的剖面圖。圖3是基于實(shí)施方式的電容器元件的電極箔的剖面圖。圖4是基于實(shí)施方式的電極箔的粗糙化層的示意圖。圖5A是圖3所示的電極箔的放大圖。圖5B是圖5A所示的電極箔的放大圖。圖6表示基于實(shí)施方式的電極箔的粗糙化層的空孔徑的分布。圖7表示基于實(shí)施方式的粗糙化層的厚度與化成容量指數(shù)之間的關(guān)系。圖8是表示基于實(shí)施方式的粗糙化層的厚度與電解質(zhì)覆蓋率之間的關(guān)系。圖9是表示基于實(shí)施方式的粗糙化層的厚度與產(chǎn)品容量指數(shù)之間的關(guān)系。圖10是基于實(shí)施方式的電容器用電極箔的制造裝置的概念圖。圖11是基于實(shí)施方式的電極箔的粗糙化層的放大圖。圖12是基于實(shí)施方式的粗糙化層的放大圖。圖13表示在基于實(shí)施方式的電極箔的兩面分別形成的粗糙化層的厚度的比例。圖14是基于實(shí)施方式的電容器用電極箔的其他制造裝置的概念圖。圖15是現(xiàn)有的固體電解電容器的立體圖。圖16是現(xiàn)有的固體電解電容器的電容器元件的平面圖。符號(hào)說(shuō)明9電容器用電極箔101電介質(zhì)氧化皮膜層(第1電介質(zhì)氧化皮膜層)102固體電解質(zhì)層(第1固體電解質(zhì)層)107陰極層(第1陰極層)109粗糙化層(第1粗糙化層)201電介質(zhì)氧化皮膜層(第2電介質(zhì)氧化皮膜層)202固體電解質(zhì)層(第2固體電解質(zhì)層)207陰極層(第2陰極層)
209粗糙化層(第2粗糙化層)309 基材309A 上面(第 1 面)309B 下面(第 2 面)409樹(shù)構(gòu)造體409A 微粒子409B 枝
具體實(shí)施例方式圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式中的固體電解電容器1001的立體圖。固體電解電容器 1001具備層疊的多個(gè)電容器元件1。圖2A是固體電解電容器1001的電容器元件1的平面圖。圖2B是圖2A所示的電 容器元件1的線2B-2B處的剖面圖。由鋁等的閥作用金屬組成的陽(yáng)極體即電極箔9，實(shí)質(zhì)上 具有在長(zhǎng)邊方向1001A延伸的矩形形狀，具有彼此相反的上面9A和下面9B。在電極箔9的 上面9A和下面9B分別設(shè)有電介質(zhì)氧化皮膜層101、201。在電介質(zhì)氧化皮膜層101的上面 設(shè)有絕緣性的上阻擋部102。上阻擋部102將電介質(zhì)氧化皮膜層101的上面沿著長(zhǎng)邊方向 1001A分離成陽(yáng)極電極部103和陰極形成部133。在陰極形成部133上設(shè)有由導(dǎo)電性高分子 組成的固體電解質(zhì)層104。在固體電解質(zhì)層104的上面設(shè)有碳層105。在碳層105的上面 設(shè)有上銀膏層106。碳層105和銀膏層106構(gòu)成設(shè)置在固體電解質(zhì)層104的上面上的陰極 層107。在電介質(zhì)氧化皮膜層201的下面設(shè)有絕緣性的下阻擋部202。下阻擋部202將電 介質(zhì)氧化皮膜層201的下面沿著長(zhǎng)邊方向IOlA分離成陽(yáng)極電極部203和陰極形成部233。 在陰極形成部233設(shè)有由導(dǎo)電性高分子組成的固體電解質(zhì)層204。在固體電解質(zhì)層204的 下面設(shè)有碳層205。在碳層205的下面形成銀膏層206。碳層205與銀膏層206構(gòu)成設(shè)置 在固體電解質(zhì)層204的下面上的陰極層207。固體電解質(zhì)層104、204和陰極層107、207構(gòu) 成陰極電極部4。陽(yáng)極電極部103和陽(yáng)極電極部203構(gòu)成陽(yáng)極電極部3。上阻擋部102和 下阻擋部203構(gòu)成阻擋部2。電容器元件1呈平板形狀，沿著長(zhǎng)邊方向1001A隔著阻擋部2 排列有陽(yáng)極電極部3和陰極電極部4。陽(yáng)極電極部3和陰極電極部4分別設(shè)置在電容器元 件1的長(zhǎng)邊方向1001A的彼此相反側(cè)的端部IA和端部1B。在陽(yáng)極共用端子5上層疊多個(gè)電容器元件1，這些的陽(yáng)極電極部3通過(guò)激光焊接等 的接合方法進(jìn)行接合。具體而言，通過(guò)焊接，陽(yáng)極電極部3的電介質(zhì)氧化皮膜層101、201的 部分被破壞，電極箔9與陽(yáng)極共用端子5接合從而電連接。在陰極共用端子6的元件搭載部分搭載了層疊的多個(gè)電容器元件1。多個(gè)電容器 元件1與陰極電極部4之間、多個(gè)電容器元件1的陰極電極部4之間由導(dǎo)電性粘著劑接合從 而電連接。陰極共用端子6具有使元件搭載部分的兩側(cè)面向上方彎曲而形成的彎曲部6A。 彎曲部6A與陰極電極部4之間由導(dǎo)電性粘著劑7接合從而電連接。絕緣性的封裝樹(shù)脂8以陽(yáng)極共用端子5和陰極共用端子6的一部分分別露出至外 表面的狀態(tài)一體地覆蓋多個(gè)電容器元件1和陽(yáng)極共用端子5、陰極共用端子6。從封裝樹(shù)脂 8表面露出的陽(yáng)極共用端子5和陰極共用端子6的一部分沿著封裝樹(shù)脂8向底面彎曲，然后 沿著封裝樹(shù)脂8延伸。陽(yáng)極共用端子5和陰極共用端子6分別在封裝樹(shù)脂8的底面部形成陽(yáng)極端子部和陰極端子部，構(gòu)成表面安裝型的固體電解電容器1001。圖3是電容器元件1的電極箔9的剖面圖。電極箔9具備基材309，由鋁箔組成； 粗糙化層109，在基材309的上面309A通過(guò)蒸鍍而形成；和粗糙化層209，在基材309的下 面309B通過(guò)蒸鍍而形成。在電極箔9的上面9A即粗糙化層109的上面設(shè)有電介質(zhì)氧化皮 膜層101。在電極箔9的下面9B即粗糙化層209的下面設(shè)有電介質(zhì)氧化皮膜層201。在基 材309的面309A、309B本身沒(méi)有粗糙化層，這意味著在面309A、309B本身實(shí)質(zhì)上沒(méi)有空孔。 粗糙化層109的厚度tl09與粗糙化層209的厚度t209不同。圖4是粗糙化層109、209的剖面示意圖。圖5A和圖5B是粗糙化層109、209的放 大圖，是以掃描電子顯微鏡(SEM)分別放大至一萬(wàn)倍、三萬(wàn)倍的照片。如圖4、圖5A、圖5B所 示，粗糙化層109、209由從基材309的上面309A和下面309B至上面9A和下面9B分別延 伸的多個(gè)樹(shù)構(gòu)造體409組成。樹(shù)構(gòu)造體409由相連接的鋁等閥作用金屬的多個(gè)微粒子409A 組成，粗糙化層109(209)的樹(shù)構(gòu)造體409從基材309的上面309A (下面309B)分為多個(gè)枝 409B,同時(shí)向上面9A(下面9B)延伸。以下對(duì)電極箔9的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。將閥作用金屬箔的基材309配置在保持于 0. OlPa 0. OOlPa的真空中的蒸鍍槽內(nèi)。接下來(lái)，在基材309的周邊流入由活性氣體和惰 性氣體組成的環(huán)境氣氣體，該活性氣體由1體積的氧組成，該惰性氣體由2體積 6體積的 氬氣組成，將基材309周邊的壓力保持在101 30Pa，將基材309的溫度保持在150°C 300 0C的范圍。在該狀態(tài)下，將鋁材料作為蒸鍍?cè)磁鋫溆谡翦儾蹆?nèi)，使鋁真空蒸鍍?cè)诨?09 的面309A、309B，形成由鋁的微粒子409A組成的粗糙化層109、209。在實(shí)施方式中，基材309是厚度為50 μ m的高純度鋁箔。流入環(huán)境氣氣體之前的 真空壓力調(diào)整至0. 004Pa。此外，環(huán)境氣氣體由1體積的氧氣和4體積的氬氣組成。調(diào)整環(huán) 境氣氣體的流量，使得流入該環(huán)境氣氣體之后的基材309周邊的壓力為201^。將基材309 的溫度設(shè)定為200°C。圖6表示以上述方法制造出的粗糙化層109、209的空孔徑的分布。圖6中一并表 示了通過(guò)蝕刻在由鋁箔構(gòu)成的基材上形成的作為比較例的粗糙化層的空孔徑分布。在圖6 中，橫軸表示空孔徑，縱軸表示空孔徑的頻度?；趯?shí)施方式的粗糙化層109、209的空孔 徑的眾數(shù)(頻度最大值)約為0. 03 μ m極其微細(xì)，與比較例的粗糙化層的空孔徑的眾數(shù)相 比極其微細(xì)。因粗糙化層109、209從而電極箔9的表面積變得極大。此外，因?yàn)榇植诨瘜?109,209由多個(gè)樹(shù)構(gòu)造體409構(gòu)成，因此能夠含浸更多的聚合液等的液體。再有，對(duì)于粗糙化層109、209的多個(gè)樹(shù)構(gòu)造體409，由于各個(gè)微粒子409a彼此牢固 結(jié)合，因此能夠抑制樹(shù)構(gòu)造體409與基材結(jié)合的收縮(necking)部的破壞。由此，在形成電 介質(zhì)氧化皮膜層101、201的化成時(shí)不會(huì)被收縮部破壞，不僅能夠增大陽(yáng)極箔9的機(jī)械強(qiáng)度， 還能夠抑制成品電容器的容量下降。接下來(lái)，對(duì)電極箔9的特性進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。制作具備粗糙化層109、209的電極箔9，該粗糙化層109、209具有空孔徑的各種眾 數(shù)。制作具有蝕刻形成的粗糙化層的比較例的電極箔。將這些電極箔放入70°C的7%己二 酸銨水溶液中，在化成電壓5V、化成電流0. 05A/cm2的情況下保持時(shí)間為20分鐘來(lái)進(jìn)行化 成，在電極箔9的兩面9A、9B形成電介質(zhì)氧化皮膜層109、209。從形成了電介質(zhì)氧化皮膜層 109,209的電極箔9將面積為IOcm2的樣品片放入30°C的8%硼酸銨水溶液中，在測(cè)定頻率120Hz下使用阻抗分析器測(cè)定容量來(lái)作為化成容量。圖7表示電極箔9的粗糙化層109的厚度tl09和粗糙化層209的厚度t209的總 和與化成容量之間的關(guān)系。在圖7中，以百分比為單位表示電極箔化成容量相對(duì)于比較例 的電極箔化成容量的比，比較例的電極箔中兩面的粗糙化層的厚度總和為80 μ m。如圖7所示，隨著空孔徑的眾數(shù)變小，化成容量與粗糙化層的厚度成比例地變得 越來(lái)越大。基于實(shí)施方式的電極箔9與比較例的電極箔相比，在粗糙化層的相同厚度的情 況下前者的化成容量更大。這是因?yàn)殡姌O箔9的空孔徑比比較例的電極箔小，從而表面積 相對(duì)于電極箔大小的比較大。因而，根據(jù)實(shí)施方式的電極箔9，能夠得到容量比比較例電極 箔大且更薄的固體電解電容器。 接下來(lái)，在基于實(shí)施方式的電極箔9和比較例的電極箔的電介質(zhì)氧化皮膜層進(jìn)行 吡咯單體(pyrrol monomer)的電解聚合，形成固體電解質(zhì)層，然后在固體電解質(zhì)層涂布碳 和銀膏，由此形成陰極層。之后，在測(cè)定頻率120Hz下使用阻抗分析器測(cè)定容量來(lái)作為產(chǎn)品 容量，計(jì)算產(chǎn)品容量相對(duì)于化成容量的比例即電解質(zhì)覆蓋率。圖8表示電極箔9的粗糙化層109、209的厚度總和與電解質(zhì)覆蓋率的關(guān)系。如圖8所示，隨著空孔徑的眾數(shù)變小，電解質(zhì)覆蓋率與粗糙化層的厚度成比例地 進(jìn)一步變小。這是因?yàn)楫?dāng)空孔徑的眾數(shù)變小時(shí)，單體液難以含浸于粗糙化層，若進(jìn)一步增 加粗糙化層的厚度則單體液更加難以含浸。因此，為了不減小電解質(zhì)覆蓋率，需要在增加粗 糙化層的厚度的情況下增大空孔徑的眾數(shù)。若減小粗糙化層的厚度，則能夠在不減小電解 質(zhì)覆蓋率的情況下使空孔徑的眾數(shù)變小。圖9表示空孔徑的各種眾數(shù)時(shí)粗糙化層的厚度與產(chǎn)品容量之間的關(guān)系，根據(jù)空孔 徑的各種眾數(shù)時(shí)圖7所示的粗糙化層的厚度與化成容量之間的關(guān)系、和圖8所示的粗糙化 層的厚度與電解質(zhì)覆蓋率之間的關(guān)系求出。如圖7所示，空孔徑的眾數(shù)為0. 01 μ m的電極 箔9具有最大的化成容量指數(shù)。但是，由于其電解質(zhì)覆蓋率較小，因此如圖8所示，空孔徑 的眾數(shù)為0. 01 μ m的電極箔9的產(chǎn)品容量無(wú)法超過(guò)具有厚度總和80 μ m的粗糙化層的比較 例的電極箔。此外，對(duì)于空孔徑的眾數(shù)為0. 02 μ m電極箔9，在粗糙化層109、209的厚度總和為 20 μ m 80 μ m的范圍內(nèi)，其產(chǎn)品容量能夠超過(guò)具有厚度80 μ m的粗糙化層的比較例的電極 箔。但是，對(duì)于空孔徑的眾數(shù)超過(guò)0. 02 μ m的電極箔9，在粗糙化層的厚度較薄的范圍內(nèi)，其 產(chǎn)品容量有時(shí)將無(wú)法超過(guò)具有厚度總計(jì)80 μ m的粗糙化層的比較例的電極箔。不過(guò)，即便產(chǎn)品容量無(wú)法超過(guò)具有厚度80 μ m粗糙化層的比較例的電極箔的情況 下，由于粗糙化層的每厚度單位的容量大大超過(guò)比較例的電極箔，因此實(shí)施方式中的電極 箔9即使粗糙化層較薄也能獲得相同的容量。再有，由于隨著空孔徑的眾數(shù)變大電解質(zhì)覆 蓋率變大，因此作為產(chǎn)品的固體電解電容器的可靠性較高。也就是說(shuō)，對(duì)于具有通過(guò)蝕刻形成的厚度總計(jì)80 μ m的粗糙化層的比較例的電極 箔，為了確保機(jī)械強(qiáng)度基板需要25 μ m的厚度，電極箔9的厚度為105 μ m。在本實(shí)施方式 中，在空孔徑的眾數(shù)為0. 02 μ m的情況下，由圖9可知，在粗糙化層109、209的厚度tl09、 t209總計(jì)為20 μ m時(shí)，就能夠獲得與比較例的電極箔大致相同的容量。因此，在電極箔9的 厚度為45 μ m( = 20 μ m+25 μ m)時(shí)就能夠確保機(jī)械強(qiáng)度，比比較例的電極箔更薄。此外，由 于通過(guò)增加基材309的厚度可減小固體電解電容器1001的等效串聯(lián)電阻(ESR)，因此能夠追求容量與ESR的最佳平衡的同時(shí)決定電極箔9的厚度，從而能夠擴(kuò)展設(shè)計(jì)余量。這樣，對(duì)于根據(jù)本實(shí)施方式的電極箔9，在空孔徑的眾數(shù)為0. 02 μ m 0. 10 μ m且 粗糙化層109、209的厚度總計(jì)為20 μ m 80 μ m的范圍內(nèi)，其產(chǎn)品容量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)具有通 過(guò)刻蝕形成的厚度總計(jì)80 μ m的粗糙化層的比較例的電極箔。因此，能夠使電極箔9變薄， 能夠使固體電解電容器1001小型化并且實(shí)現(xiàn)大容量。此外，在本實(shí)施方式中，空孔徑的眾數(shù)為0.05μπι 0. 10 μ m的情況下，粗糙化層 109,209的電解質(zhì)覆蓋率較大。因此，在粗糙化層109、209的厚度總和超過(guò)80 μ m的情況 下，也能夠超過(guò)比較例的通過(guò)蝕刻形成的電極箔厚度為80 μ m時(shí)的產(chǎn)品容量指數(shù)100，與比 較例相比能夠增大電容器的容量。圖10是用于制造基于實(shí)施方式的電容器用電極箔9的制造裝置2001的概念圖。 供給部10具有由卷繞的鋁箔構(gòu)成的基材309，用于提供基材309。接受部11接受具備基材 309、以及分別設(shè)置于基材309的面309A、309B的粗糙化層109、209的電容器用電極箔9， 并進(jìn)行卷繞。基材309在從供給部10至接受部11設(shè)置的傳送路徑2001A上以規(guī)定速度傳 送。在實(shí)施方式中，基材309的厚度為82 μ m。翻轉(zhuǎn)部12設(shè)置在從供給部10至接受部11的傳送路徑2001A的途中，使基材309 的上面309A和下面309B翻轉(zhuǎn)180度。沿著傳送路徑2001A設(shè)置的遮擋板13配置在基材309的下方。在遮擋板13設(shè)有 開(kāi)口部13A、13B。開(kāi)口部13A位于翻轉(zhuǎn)部12的上游也就是翻轉(zhuǎn)部12與供給部10之間。開(kāi) 口部13B位于翻轉(zhuǎn)部12的下游也就是翻轉(zhuǎn)部12與接受部11之間。在開(kāi)口部13A的下方 配置多個(gè)蒸鍍口(evaporation port) 14A，用于對(duì)鋁加熱使其蒸發(fā)。在開(kāi)口部1 的下方分 別配置至少一個(gè)的蒸鍍口 14B，于對(duì)鋁加熱使其蒸發(fā)。由開(kāi)口部13A和蒸鍍口 14A構(gòu)成一次 蒸鍍部15，開(kāi)口部1 和蒸鍍口 14B構(gòu)成二次蒸鍍部16。一次蒸鍍部15的遮擋板13的開(kāi)口部13A的面積比二次蒸鍍部16的遮擋板13的 開(kāi)口部1 大。一次蒸鍍部15的多個(gè)蒸鍍口 14A的數(shù)量比二次蒸鍍部16的至少一個(gè)的蒸 鍍口 14B多。分隔板17使一次蒸鍍部15的蒸鍍口 14A與二次蒸鍍部16的蒸鍍口 14B分離。由 此，可防止一次蒸鍍部15的蒸鍍過(guò)程與二次蒸鍍部16的蒸鍍過(guò)程相互影響。對(duì)基于實(shí)施方式的電容器用電極箔9的制造裝置2001的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。從供給 部10提供基材309，使得面309A朝向下方也就是與開(kāi)口部13A和蒸鍍口 14A對(duì)置。由一 次蒸鍍部15在基材309的面309A上蒸鍍鋁從而形成粗糙化層109。然后，翻轉(zhuǎn)部12使基 材309上下翻轉(zhuǎn)，以面309B朝向下方也就是與開(kāi)口部1 和蒸鍍口 14B對(duì)置的方式傳送基 材309。之后，由二次蒸鍍部16在基材309的面309B上蒸鍍鋁從而形成粗糙化層209，由 此制作出電容器用電極箔9。然后，由接受部11對(duì)制作出的電容器用電極箔9進(jìn)行卷繞。對(duì)于在基材的兩面順序形成粗糙化層的方法，先形成的粗糙化層容易因后形成的 粗糙化層在形成時(shí)的輻射熱而受到損傷。由此，先形成的粗糙化層的微粒子的直徑變大，從 而存在使固體電解電容器的容量下降的情況。圖11和圖12分別表示受到200°C和300°C的輻射熱的電極箔的粗糙化層，是利用 SEM在相同放大倍率下拍攝的照片。與圖11所示的粗糙化層相比，圖12所示的粗糙化層中 的微粒子直徑較大。具備以300°C的溫度加熱之后的電極箔的固體電解電容器的容量，是具備以200°C的溫度加熱之后的電極箔的固體電解電容器容量的80%。由于實(shí)際輻射熱帶來(lái) 的溫度超過(guò)300°C，因此微粒子的直徑會(huì)變得更大，電容器的容量進(jìn)一步減小。如圖3所示，在基材309的面309A形成的粗糙化層109的厚度tl09，與形成在面 309B的粗糙化層209的厚度t209不同。圖10所示的一次蒸鍍部15的遮擋板13的開(kāi)口 部13A的面積，比二次蒸鍍部16的遮擋板13的開(kāi)口部1 大，并且一次蒸鍍部15的蒸鍍 口 14A的數(shù)量比二次蒸鍍部16的蒸鍍口 14B的數(shù)量多。因此，由一次蒸鍍部15形成的粗 糙化層109的厚度tl03比由二次蒸鍍部16形成的粗糙化層209的厚度t209大。這樣，在本實(shí)施方式的制造裝置的制造方法中，先形成厚度大的一方的粗糙化層 109，然后形成厚度比粗糙化層109小的粗糙化層209。形成粗糙化層109、209時(shí)，粗糙化層 109,209由蒸鍍部15、16接受輻射熱?；?09通過(guò)二次蒸鍍部16的時(shí)間，比通過(guò)一次蒸 鍍部15的時(shí)間短，因此，對(duì)于基材309由二次蒸鍍部16接受的輻射熱比一次蒸鍍部15接 受的輻射熱小。先形成的厚的一方的粗糙化層109，不會(huì)因?yàn)樾纬杀〉拇植诨瘜?09時(shí)發(fā)生 的輻射熱而受到損傷，能夠降低因微粒子直徑的增大引起的容量的減少。因而，能夠穩(wěn)定形 成粗糙化層109、209。圖13表示實(shí)施方式中的電極箔9的粗糙化層109的厚度tl09與粗糙化層209的 厚度t209相對(duì)于粗糙化層109的厚度tl09與粗糙化層209的厚度t209的總和的優(yōu)選比 例。在圖13中，橫軸表示粗糙化層109、209的厚度總和，縱軸表示粗糙化層109的厚度tl09 與粗糙化層209的厚度t209分別相對(duì)于厚度總和(tl09+t209)的比例。如圖13所示，優(yōu)選粗糙化層209的厚度t209相對(duì)于粗糙化層109的厚度tl09在 0 2/3范圍內(nèi)。再有，粗糙化層109的厚度tl09優(yōu)選50μπι以下。在本實(shí)施方式中，將粗糙化層109形成得比粗糙化層209厚，使粗糙化層109、209 的厚度tl09、t209的差在粗糙化層109的厚度tl09的10%以上。在圖13中，使粗糙化層 109,209的厚度tl09、t209的差為粗糙化層109厚度tl09的10%以上，粗糙化層209的厚 度t209相對(duì)于粗糙化層109,209的厚度tl09、t209的和的比例為0 47/100。此外，如圖13所示，優(yōu)選粗糙化層209的厚度t209為50 μ m以下。如上所述，考 慮到輻射熱帶來(lái)的損傷，優(yōu)選粗糙化層109僅形成在基材309的面309A、309B的其中一方。 但是，考慮到產(chǎn)量、設(shè)備上的問(wèn)題或者化成液、聚合液的含浸容易度，單面的粗糙化層109、 209的厚度最大為50 μ m左右。因此，形成20 μ m以上厚度的粗糙化層109(209)的情況下，優(yōu)選在基材309的 雙面309A、309B形成粗糙化層109、209，使粗糙化層109、209的厚度tl09、t209的差為 厚度tl09的10%以上，并且粗糙化層109的厚度tl09在不超過(guò)50 μ m的范圍內(nèi)盡可能 大。此外在本實(shí)施方式中，優(yōu)選粗糙化層109、209的厚度tl09、t209的和為95μπι(= 50ym+50ymX (100% -10% ))。此外，在制造裝置2001中，由一次蒸鍍部15和二次蒸鍍部16對(duì)基材309的面 309A、309B蒸鍍鋁從而分別形成粗糙化層109、209。圖14是用于制造本實(shí)施方式的電容器用電極箔的其他制造裝置3001的概念圖。 在圖14中，對(duì)與圖10所示的制造裝置2001相同的部分附于相同參照序號(hào)。制造裝置3001 代替圖10所示的制造裝置2001的一次蒸鍍部15和二次蒸鍍部16，具備一次蒸鍍部18和 二次蒸鍍部19。
一次蒸鍍部18由設(shè)置在遮擋板13的開(kāi)口部13A和至少一個(gè)蒸鍍口 14A構(gòu)成。二 次蒸鍍部19由設(shè)置在遮擋板13的開(kāi)口部1 和多個(gè)蒸鍍口 14B構(gòu)成。一次蒸鍍部18的 遮擋板13的開(kāi)口部13A的面積比二次蒸鍍部19的遮擋板13的開(kāi)口部13B的面積小。再 有，一次蒸鍍部18的至少一個(gè)蒸鍍口 14的數(shù)量比二次蒸鍍部19的多個(gè)蒸鍍口 14的數(shù)量 少。對(duì)于制造裝置3001，在一次蒸鍍部18中在基材309的面309B形成粗糙化層209， 然后在二次蒸鍍部19中形成比粗糙化層209厚的粗糙化層109。對(duì)于二次蒸鍍部19，基材309由與基材309抵接的滾軸等具有高導(dǎo)熱性的傳送部 件19A傳送。即便形成較厚的粗糙化層109時(shí)發(fā)生的輻射熱作用于先形成的較薄的粗糙化 層209，由于粗糙化層209的厚度小因此輻射熱會(huì)快速傳導(dǎo)至傳送部件19A。由此，能夠減 少對(duì)粗糙化層209的損傷。此外，因?yàn)楸却植诨瘜?09厚的粗糙化層109對(duì)電極箔9容量 的貢獻(xiàn)比粗糙化層209大，因此即便粗糙化層209受到損傷對(duì)容量帶來(lái)的影響也較少。因 而，制造裝置3001能夠在基材309的面309A、309B分別可靠地形成規(guī)定的粗糙化層109、 209。此外，制造裝置3001中，由二次蒸鍍部19和一次蒸鍍部18在基材309的面309A、 309B蒸鍍鋁從而分別形成粗糙化層109、209。在將粗糙化層209的厚度t209相對(duì)于粗糙 化層109的厚度tl09的比例設(shè)為0，也就是不形成粗糙化層209的情況下，不由一次蒸鍍部 18在基材309的面309B蒸鍍鋁。 此外，對(duì)于制造裝置2001，在不形成粗糙化層209的情況下，僅由一次蒸鍍部15和 二次蒸鍍部16中的一次蒸鍍部15形成粗糙化層。同樣，對(duì)于制造裝置3001，在不形成粗 糙化層209的情況下，僅由一次蒸鍍部18和二次蒸鍍部19中的二次蒸鍍部19形成粗糙化層。此外，在本實(shí)施方式中，表示“上粗糙化層”、“下粗糙化層”、“上面”、“下面”、“上 方”、“下方”等方向的用語(yǔ)，是僅依賴(lài)于電容器元件1等固體電解電容器1001的構(gòu)成部件的 相對(duì)位置的相對(duì)方向，并不表示上下方向等絕對(duì)的方向。(產(chǎn)業(yè)上的利用可能性)基本本發(fā)明的電極箔，具有通過(guò)蒸鍍能夠可靠地制造出的粗糙化層，對(duì)于具有大 容量的固體電解電容器是有用的。
權(quán)利要求
1.一種電容器用電極箔，其特征在于， 具備基材，具有彼此相反的第1面和第2面，由閥作用金屬箔組成； 第1粗糙化層，由通過(guò)蒸鍍?cè)谒龌牡乃龅?面形成的閥作用金屬構(gòu)成；和 第2粗糙化層，由通過(guò)蒸鍍?cè)谒龌牡乃龅?面形成的閥作用金屬構(gòu)成， 所述第1粗糙化層和所述第2粗糙化層的空孔徑的眾數(shù)是0. 02 μ m 0. 10 μ m, 所述第1粗糙化層的厚度比所述第2粗糙化層的厚度大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器用電極箔，其特征在于，所述第1粗糙化層與所述第2粗糙化層的厚度差是所述第1粗糙化層的厚度的10%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器用電極箔，其特征在于，所述第1粗糙化層和所述第2粗糙化層的厚度總和是20 μ m以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器用電極箔，其特征在于，所述第1粗糙化層和所述第2粗糙化層各自由多個(gè)樹(shù)構(gòu)造體構(gòu)成，樹(shù)構(gòu)造體由相連的 閥作用金屬的多個(gè)微粒子組成，所述多個(gè)樹(shù)構(gòu)造體分別從所述基材的所述第1面分為多個(gè) 枝延伸著。
5.一種電容器用電極箔的制造方法，其特征在于， 包括在由閥作用金屬組成的基材的第1面形成第1粗糙化層的步驟；和 在所述基材的所述第1面的相反的第2面，形成比所述第1粗糙化層薄的第2粗糙化 層的步驟，形成所述第1粗糙化層的步驟，在形成所述第2粗糙化層的步驟之后進(jìn)行。
6.一種電容器用電極箔的制造方法，其特征在于， 包括在由閥作用金屬組成的基材的第1面形成第1粗糙化層的步驟；和 在所述基材的所述第1面的相反的第2面，形成比所述第1粗糙化層薄的第2粗糙化 層的步驟，形成所述第1粗糙化層的步驟在形成所述第2粗糙化層的步驟之前進(jìn)行。
7.—種固體電解電容器，其特征在于，具備權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的電容器用電極箔；第1電介質(zhì)氧化皮膜層，設(shè)置在所述電容器用電極箔的所述第1粗糙化層上； 第1固體電解質(zhì)層，由設(shè)置在所述第1電介質(zhì)氧化皮膜層上的導(dǎo)電性高分子組成； 第1陰極層，設(shè)置在所述第1固體電解質(zhì)層上；第2電介質(zhì)氧化皮膜層，設(shè)置在所述電容器用電極箔的所述第2粗糙化層上； 第2固體電解質(zhì)層，由設(shè)置在所述第2電介質(zhì)氧化皮膜層上的導(dǎo)電性高分子組成；和 第2陰極層，設(shè)置在所述第2固體電解質(zhì)層上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電容器用電極箔，具備基材，由閥作用金屬箔組成；第1粗糙化層，由在基材的第1面通過(guò)蒸鍍形成的閥作用金屬構(gòu)成；和第2粗糙化層，由在基材的第2面通過(guò)蒸鍍形成的閥作用金屬構(gòu)成。第1和第2粗糙化層各自的空孔徑的眾數(shù)為0.02μm～0.10μm。第1粗糙化層的厚度比第2粗糙化層的厚度大。該電極箔具有能通過(guò)蒸鍍可靠地制造出的粗糙化層，能夠得到具有大容量的固體電解電容器。
文檔編號(hào)H01G9/00GK102150227SQ20098013571
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者大島章義 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社