固態(tài)電解電容器和制造固態(tài)電解電容器的方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請是于2011年9月21日提交的申請?zhí)枮?3/238,037的審查中的美國專利 申請的部分繼續(xù)申請案，進(jìn)而，該美國專利申請要求于2010年9月21日提交的申請?zhí)枮?61/384, 785的已終止的美國臨時(shí)專利申請的優(yōu)先權(quán)，二者都通過引用并入本文。該申請還 要求2013年2月19日提交的申請?zhí)枮?1/766,454的審查中的美國臨時(shí)專利申請作為優(yōu) 先權(quán)，并通過引用將其并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及固態(tài)電解電容器和制造固態(tài)電解電容器的方法。更具體地，本發(fā)明涉 及形成包含電氣化學(xué)聚合的本征導(dǎo)電聚合物和金屬層的改進(jìn)的陰極結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電橋的方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 固態(tài)電解電容器在本領(lǐng)域內(nèi)是眾所周知的。包含本征導(dǎo)電聚合物陰極的固態(tài)電解 電容器也是眾所周知的。伴隨著包含本征導(dǎo)電聚合物陰極的固態(tài)電解電容器的特定的問題 是：制造成本、聚合物覆蓋范圍以及每個(gè)零件或零件之間的積聚或厚度的變化。制造成本與 兩點(diǎn)相關(guān)。一個(gè)是需要達(dá)到足夠覆蓋范圍的化學(xué)原位聚合需要的浸泡/干燥周期的重復(fù)數(shù) 量。另一個(gè)是當(dāng)前的電氣化學(xué)聚合方法的設(shè)備的成本和復(fù)雜性。
[0005] 由于電介質(zhì)的高電阻性質(zhì)，很難通過將電流從陽極穿過電介質(zhì)來形成聚合物涂 層。為了避免該問題，通常在電介質(zhì)上形成導(dǎo)電種子層，并隨后放置與該導(dǎo)電種子層接觸的 外部電觸點(diǎn)。該配置通常會(huì)需要復(fù)雜的硬件或使產(chǎn)品設(shè)計(jì)限制于那些允許外部連接的產(chǎn)品 設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的外部連接方法具有較高的可能性損壞元件的活性表面。該損壞會(huì)發(fā)生在當(dāng)前 的需要外部硬件與導(dǎo)電種子層之間的直接物理接觸的制造方法中。外部硬件與電介質(zhì)不兼 容以及對電介質(zhì)和/或聚合物陰極層的物理損壞是常見的。對聚合物陰極層的損壞可導(dǎo)致 電介質(zhì)的聚合物覆蓋范圍不足，這會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的損壞介電性能的陰極層，或后續(xù)的暴露的 電介質(zhì)的工藝損壞。
[0006] 本發(fā)明提供了一種非常有效的形成導(dǎo)電聚合物涂層的方法，其中通過將外部電觸 點(diǎn)與元件的活性陰極區(qū)域進(jìn)行電分離的處理改善了外部電觸點(diǎn)。這是在沒有對聚合物質(zhì) 量、或底層電介質(zhì)和陽極層形成有害的物理的或電的影響的情況下實(shí)現(xiàn)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的固態(tài)電解電容器。
[0008] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種形成固態(tài)電解電容器的方法，該方法更有效率并 且其緩解了本領(lǐng)域中通常存在的電容器的形成的問題。
[0009] 如將會(huì)實(shí)現(xiàn)的，在一種用于形成電容器的方法中會(huì)提供這些和其它的優(yōu)點(diǎn)。該方 法包括：
[0010] 提供其上具有電介質(zhì)的陽極以及與陽極電接觸的導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)；
[0011] 在電介質(zhì)上涂覆導(dǎo)電種子層；
[0012] 在導(dǎo)電種子層與導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)之間形成導(dǎo)電橋；
[0013] 向陽極施加電壓；
[0014] 電化學(xué)地聚合單體，從而在導(dǎo)電種子層上形成單體的導(dǎo)電聚合物；
[0015] 電鍍與所述導(dǎo)電聚合物電接觸的金屬層；以及
[0016] 中斷導(dǎo)電種子層與導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)之間的導(dǎo)電橋。
[0017] 在一種用于形成電容器的方法中提供了另一個(gè)實(shí)施例，該方法包括：
[0018] 提供其上具有電介質(zhì)的陽極以及與陽極電接觸的導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)；
[0019] 在電介質(zhì)上形成絕緣體；
[0020] 在電介質(zhì)上涂覆導(dǎo)電種子層；
[0021] 在導(dǎo)電種子層與導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)之間形成導(dǎo)電橋；
[0022] 向陽極施加電壓；
[0023] 電化學(xué)地聚合單體，從而在導(dǎo)電種子層上形成單體的導(dǎo)電聚合物；
[0024] 形成金屬層，優(yōu)選的是通過電鍍，該金屬層與所述導(dǎo)電聚合物電接觸；以及
[0025] 中斷導(dǎo)電種子層與導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)之間的導(dǎo)電性。
[0026] 在一種用于形成電容器的方法中提供了又一個(gè)實(shí)施例，該方法包括：
[0027] 提供工藝載體；
[0028] 提供附接到工藝載體上的陽極，其中陽極包括其上的電介質(zhì)；
[0029] 在電介質(zhì)上涂覆導(dǎo)電種子層；
[0030] 在導(dǎo)電種子層與工藝載體之間形成導(dǎo)電橋；
[0031] 向工藝載體施加電壓；
[0032] 電化學(xué)地聚合單體，從而在導(dǎo)電種子層上形成單體的導(dǎo)電聚合物；
[0033] 形成金屬層，優(yōu)選的是通過電鍍，該金屬層與所述導(dǎo)電聚合物電接觸；以及
[0034] 中斷導(dǎo)電種子層與工藝載體之間的導(dǎo)電橋。
[0035] 如將會(huì)實(shí)現(xiàn)的，在一種用于形成電容器的方法中提供了另一個(gè)的優(yōu)點(diǎn)。該方法包 括：
[0036] 提供其上包括電介質(zhì)的陽極；
[0037] 在電介質(zhì)上涂覆導(dǎo)電種子層；
[0038] 在導(dǎo)電種子層與外部電觸點(diǎn)之間形成導(dǎo)電橋；
[0039] 向外部電觸點(diǎn)施加電壓；
[0040] 電化學(xué)地聚合單體，從而在導(dǎo)電種子層上形成單體的導(dǎo)電聚合物；
[0041] 電化學(xué)地形成與所述導(dǎo)電聚合物電接觸的金屬層；以及
[0042] 中斷導(dǎo)電種子層與外部電觸點(diǎn)之間的導(dǎo)電橋的連接。
[0043] 在一種用于形成電容器的方法中提供了又一個(gè)實(shí)施例。該方法包括：
[0044] 提供其上具有電介質(zhì)的陽極以及與陽極電接觸的導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)；
[0045] 在導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)與活性陰極區(qū)域之間形成導(dǎo)電路徑，其中活性陰極區(qū)域位于電介質(zhì) 上；
[0046] 向陽極施加電壓；
[0047] 電化學(xué)地聚合單體，從而在活性陰極區(qū)域中形成單體的導(dǎo)電聚合物；
[0048] 在所述導(dǎo)電聚合物上形成電鍍金屬層；以及
[0049] 中斷導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)與活性陰極區(qū)域之間的導(dǎo)電路徑。
【附圖說明】
[0050] 圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的頂部示意圖。
[0051] 圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的截面示意圖。
[0052] 圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的截面示意圖。
[0053] 圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的截面示意圖。
[0054] 圖5是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的截面示意圖。
[0055] 圖6是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的截面示意圖。
[0056] 圖7是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的截面示意圖。
[0057] 圖8是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058] 本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的固態(tài)電解電容器和制造固態(tài)電解電容器的方法。更具體 地，本發(fā)明涉及一種具有改進(jìn)的導(dǎo)電聚合物陰極和電鍍金屬層的電容器，以及形成導(dǎo)電聚 合物陰極和電鍍金屬層的改進(jìn)的方法。
[0059] 將會(huì)參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行描述，這些附圖構(gòu)成了本公開的完整的、非限制性的 組成部分。在各附圖中，將會(huì)對相同的元件進(jìn)行相應(yīng)地編號。
[0060] 將會(huì)參照圖1對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述，圖1是薄層10的頂部示意圖，薄 層10上具有陽極和電介質(zhì)。至少一個(gè)導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)12(優(yōu)選的是多個(gè)導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)）與陽極電連 接，在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)通過電介質(zhì)從陽極向外延伸。示出了絕緣體14,本文將會(huì)對 其用途進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0061] 圖2中示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的截面示意圖。在圖2中，在10處集合地表示 包括其上具有電介質(zhì)18的陽極16的薄層。導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)12與陽極16電連接。導(dǎo)電種子層20 形成了導(dǎo)電薄層，該導(dǎo)電薄層優(yōu)選的是覆蓋全部電介質(zhì)和絕緣體14,并且導(dǎo)電種子層與導(dǎo) 電節(jié)點(diǎn)直接電