專利名稱：低等效串聯(lián)電阻和高抗?jié)裥缘墓腆w電解電容器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及材料組合(石墨碳，高導電性金屬粉末填充涂料及金屬端子)及利用這些材料制造具有超低ESR(等效串聯(lián)電阻)和抗高溫高濕的高ESR穩(wěn)定性的固體電解表面貼裝閥用金屬電容器的方法。
背景技術：
所有電子線路都包含電容器。這些器件存儲和消耗電荷來響應電路電流，結果使通過其端子兩端之間的電壓發(fā)生可預期的上升或下降。正是這種可預期和有限的端子電壓的短期變化使電容器可以用作電子學電路中的耦合和濾波器件。特別是，電容器在不要求電壓迅速變化的電路的地方是有用的。電容器的一個出色的用途是使直流(DC)電源輸出級的隨機和周期波動都最小或“濾掉”。
電容器執(zhí)行其濾波功能的能力受限于由于在其結構中使用的是現(xiàn)實世界的非理想材料而引起的無用的“寄生”電阻。這種寄生電阻，總稱為成品電容器的等效串聯(lián)電阻(ESR)，其在用戶的電路中的表現(xiàn)就好像是與電容器的電容串聯(lián)了一個分立電阻。盡管理想電容器面對變化的電流本質上反抗迅速的電壓改變，但電阻上的電壓會即時改變并正比于變化的電流。于是，如果一個實際的電容器具有顯著大小的ESR，則在電容器的ESR兩端所產生的正比于電路電流改變的瞬時電壓改變將破壞電容器的穩(wěn)壓作用。如果ESR變得太大，則電容器起不到濾波器的作用。
早期的采用真空管設計的電子線路通常是采用高電壓和較低電流。其原因是這種早期的電子器件的阻抗(電壓電流比)高。在電源濾波應用電路中使用的電容器通常是濾掉高壓(＞100V)，經受低波動電流(波紋電流＜1A)，并且很少經受頻率高于120Hz(周期/秒)的顯著大小的波紋電流。常規(guī)的制造方法和材料生產出來的濾波電容器具有足夠低的ESR可以滿足這些早期電子電路的需要。
電子學世界已經發(fā)生了幾種形式的改變，其一是電路中使用的有源器件的種類的改變。真空管曾經被分立晶體管代替，而現(xiàn)在分立晶體管大部分已經被集成電路代替。甚至集成電路也在穩(wěn)步地進化。微處理器就是一個例子，最新技術的微處理器芯片中的有源器件(晶體管)的數(shù)目差不多每年翻一番。這一進化性改變的最顯著的影響是電源電壓穩(wěn)步下降(以限制電路中的功耗)和電源電流增加(反映集成電路中的有源器件數(shù)目變大和這些器件的運行頻率提高)。
因為電路電壓現(xiàn)在變低，而電流變大，所以電容器的ESR成為設計這些現(xiàn)代電路的工程師關心的關鍵。與過去那種如果電容器的電容高得足以滿足電路需要，則其ESR幾乎肯定足夠低的日子不同，現(xiàn)在工程師們經常想要使用比形式上所要求的更大的電容以得到電路正常運行所需要的足夠低的ESR。這導致電路與需要相比變得體積更大而成本更高。這明顯要求電容器制造商提供的電容器要具有足以滿足電路要求的低ESR而同時不需要使用過大的電容(和占據(jù)額外的電路體積)。
電子學世界發(fā)生的另一個改變是從點到點布線改變?yōu)槭褂糜∷㈦娐罚⑶移浜蠼又鴱氖褂糜∷㈦娐钒迳系膶Ь€元件改變到表面貼裝元件。這些改變在電路緊湊性和制造生產率方面提供了非凡的改進，但對電子元件的物理要求具有重大的影響。在點到點布線的場合，如果一個元件對焊接的熱量敏感，可以在焊點和元件本體之間在元件的引線上附加一個分立的散熱器以減小元件在焊接過程中的受熱。
在使用導線元件的電路板的場合，導線是插入到電路板上的小孔并在以后在對面一側焊接。這種安排減小了在焊接時利用散熱器的實際可能性。但是至少熱量是施加到電路板上元件一側的電路板的對側，從而可將元件的受熱限制為通過引線的熱傳導引起的受熱。
如今，幾乎所有的元件都是藉助紅外(IP)或對流將電路板和元件都加熱到足以使外加到電路板上的銅焊盤和表面貼裝技術(SMT)元件的焊接端子之間的焊錫膏回流。在這種場合散熱片不僅不實際，而且實際上會破壞這種焊接法的有效性。表面貼裝技術的結果是電路板上的每個SMT元件都承受通常在180℃以上保持接近一分鐘的焊接溫度，該溫度一般超過230℃，并且經常高達250℃。如果電容器結構中使用的材料對這樣的高溫承受不了，則經?？梢钥吹紼SR發(fā)生顯著的正向改變而導致電路性能的負面改變。SMT回流焊接是在要求具有溫度穩(wěn)定ESR的電容器的需要背后的一個推動力。
要求制造具有對溫度穩(wěn)定的ESR的電容器的需要背后的另一推動力是電路的高溫。隨著電路的小型化，越來越難消除電路正常工作時所產生的熱量。于是，經?？梢钥吹诫娙萜鞴ぷ饔诤芨叩沫h(huán)境溫度下(高達125℃)。還有，電子儀器已經成為汽車應用的組成部分，特別是發(fā)動機蓋下的應用。在這種應用中經?？梢钥吹江h(huán)境溫度達到150℃，并且還想要提高到175℃和可能更高。另一個問題是汽車應用中的溫度循環(huán)變化和熱沖擊。面對高溫和溫度的高變化率ESR保持穩(wěn)定是重要的。
電容器面對的最后威脅是濕度。某些高可靠性電路在SMT貼裝過程后要進行清洗以去除污染物(焊劑及其他污染物)。過去使用的基于氟利昂的溶劑具有高度清洗效率，并且對元件的可靠性的影響極小?，F(xiàn)在，由于對使用潛在的破壞臭氧的物質的關心，很多電子制造商正在使用基于水的清洗系統(tǒng)。
典型的清洗循環(huán)可延續(xù)一小時以上，而元件可能承受明顯的濕熱環(huán)境，這有可能導致水汽通過元件外殼摻入，有可能使器件浸透。還有，由于有很多制造是在“環(huán)太平洋”國家中進行的，經?？梢钥吹皆惺苊黠@的濕熱環(huán)境，如果它們是在無空氣調節(jié)的倉庫中儲藏很長時間的話。通過氧化和腐蝕相結合，水汽會破壞電容器內的電連接的完整性而使ESR惡化。當電容器承受高濕環(huán)境時，電容器反抗ESR的有害的正向改變就變得很重要。
低ESR電容器的生產已經證明是一種棘手的挑戰(zhàn)。使用傳統(tǒng)的材料和方法制造的電容器具有過高的初始ESR。此外，在用戶使這些電容器承受SMT回流溫度之后，ESR傾向于更向上改變。在回流貼裝之后，承受濕氣，高運行溫度，和/或熱沖擊會使ESR進一步持續(xù)的惡化，可最終導致電路中的器件失效。
理想的進行低ESR優(yōu)化的具體的電容器是閥用金屬固體表面貼裝電解電容器。這種電容器的電介質是的高絕緣陽極氧化薄膜，可通過電解法在所謂的閥用金屬(比如，鉭，鋁，鈦和鈮)上產生。完成的電容器的正端子與支持金屬氧化物電介質層的閥用金屬的未氧化部分相連接。負端子與形成于電介質層暴露表面上的一系列導電層的最外層相連接。典型的閥用金屬電容器的構成包括一個或多個金屬氧化物電容器單元，這些單元與金屬端子電連接并且封裝于塑料保護套，覆層或殼體內。
最好是所生產的閥用金屬固體電解質表面貼裝電解電容器具有低ESR。并且最好是所生產的電容器實質上不受SMT回流焊接的熱量、高溫下的濕氣、腐蝕性的熱沖擊條件以及高溫的連續(xù)運行的作用的影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種具有極低等效串聯(lián)電阻(ESR)的閥用金屬固體電解質表面貼裝電解電容器。
本發(fā)明的另一個目的是創(chuàng)造一種其ESR在如下的累積環(huán)境應力作用下實質上是穩(wěn)定的閥用金屬固體電解質表面貼裝電解電容器，這些作用包括紅外回流焊接、高溫濕度承受、熱沖擊溫度循環(huán)以及連續(xù)于各種高溫下(比如在150℃下1000小時，在175℃下1000小時)運行。
與這些目的相一致，本發(fā)明指向應用于閥用金屬固體電解質表面貼裝電解電容器結構中的三類材料中的具體材料的組合。這三類材料是石墨碳，高導電性金屬粉末填充涂料及金屬端子。
當本發(fā)明的材料按照上述方式選擇和應用時，其結果是閥用金屬固體電解質表面貼裝電解電容器具有具有極低等效串聯(lián)電阻，并且此極低等效串聯(lián)電阻在如下的累積環(huán)境應力作用下實質上是比現(xiàn)有技術的器件更穩(wěn)定的閥用金屬固體電解質表面貼裝電解電容器，這些作用包括多次紅外回流焊接、高溫下強烈的濕度承受、多次熱沖擊溫度循環(huán)和/或連續(xù)于各種高溫下運行。
本發(fā)明涉及使用如下材料的組合(1)用于具有熱穩(wěn)定粘接劑或可分解為導電類物質的粘接劑的高純度微石墨化的碳粒子的懸浮液，(2)用于金屬涂料層的高金屬含量涂料及(3)用于金屬端子的高電導率金屬合金，并且這些組合具有選擇性的鍍層表面用來提高這些引線框、金屬涂料和連接它們的導電銀填充粘合劑(或類似的材料)的界面電導率和界面電穩(wěn)定性。
本發(fā)明指向的閥用金屬電容器的構成包括至少一種具有一個在單元上形成的電介質層的陽極化單元，一個在此電介質層上形成的導電層，一個在此導電層上形成的石墨碳層，一個在此石墨碳層上形成的金屬粉末填充涂料層以及一個連接到此涂料層的負金屬端子。至少下列之一1)由石墨碳形成石墨碳層，該石墨碳在粘合劑中至少具有73％的石墨碳，而其中的粘合劑在至少為150℃的溫度下是穩(wěn)定的或在承受回流溫度時分解成為導電類物質；2)金屬粉末填充涂料層的電阻率小于0.0005Ω·cm，并且由金屬粉末和粘合劑組成，其中的粘合劑在至少為200℃的溫度下是穩(wěn)定的；3)負金屬端子的電導率至少為純銅電導率的90％，其中至少與金屬粉末填充涂料層相連接的負金屬端子上鍍有保護覆層以保護負金屬端子不受氧化，并且其中保護覆層在至少200℃的溫度下是熱穩(wěn)定的。
本發(fā)明的材料中的至少兩種的相互作用可在ESR穩(wěn)定性方面提供預料之外的改進，比個人根據(jù)其對這些材料單獨使用時對“制造狀態(tài)”的ESR的影響的了解所預期的更多。材料之間的這一協(xié)同效應是此前所不了解的并且是現(xiàn)有技術實踐所未曾預料到的。


圖1是用來描述在制造包含6個電容器單元的閥用金屬固體電解質表面貼裝電容器中所使用的材料對器件ESR的影響的電路模型的電路原理圖。
圖2為根據(jù)圖1的電路圖工作的多單元電容器的示例。
發(fā)明的實施方式本發(fā)明具體指向超低ESR陽極化閥用金屬粉末冶金表面貼裝電解電容器，比如具有ESR不大于10mΩ的1000μF，4V，MnO2電容器；ESR不大于12mΩ的680μF，6V，MnO2電容器；和ESR不大于15mΩ的470μF，10V，MnO2電容器。閥用金屬可以是任何合適的閥用金屬，包括鉭，鋁，鈮和鈦。在閥用金屬上形成一個電介質層。
在電介質層上形成一個導電層以提供連接到電介質層的負連接。導電層是通過在陽極元件中注入二氧化錳，導電性聚合物，可溶導電性鹽，或技術范圍內的其他合適的手段生成的。
之后將導電層覆蓋一個石墨碳層，然后再覆蓋一個高導金屬粉末填充涂料層。碳層用作覆蓋電解質的導電層和高導金屬粉末填充涂料之間的緩沖層，以便將在沒有碳存在時出現(xiàn)的化學作用引起的界面電阻的增加減少到最小。
之后將電容器單元被金屬涂料覆蓋的部分利用導電性的金屬填充樹脂粘合劑或其他類似的材料電連接到成品電容器的負金屬端子。最后，將現(xiàn)在已經完全裝配好的器件封裝到一個合適的容器內，該容器可提供電容器單元和外電路之間的電連接。
在制備電容器時最好是使用下面的穩(wěn)定性促進材料中的至少一種，最好是兩種，而且更好是全部三種1)由石墨碳形成石墨碳層，該石墨碳在粘合劑中至少具有73％的石墨碳，而其中的粘合劑在至少為150℃的溫度下是穩(wěn)定的或在承受回流溫度時分解成為導電類物質；2)金屬粉末填充涂料層的電阻率小于0.0005Ω·cm，并且由金屬粉末和粘合劑組成，其中的粘合劑在至少為200℃的溫度下是穩(wěn)定的；3)負金屬端子的電導率至少為純銅電導率的90％，其中至少與金屬粉末填充涂料層相連接的負金屬端子上鍍有保護覆層以保護負金屬端子不受氧化，并且其中保護覆層在至少200℃的溫度下是熱穩(wěn)定的。
本發(fā)明的材料組合不僅減小ESR，而且可使ESR在面對承受嚴峻的環(huán)境應力時比單單根據(jù)“制造狀態(tài)”的性能預料的更穩(wěn)定。在承受極端環(huán)境應力之后，采用本發(fā)明的材料組合制造的電容器的ESR低于采用通常的材料組合制造的電容器的ESR，該減小量的大小大于在承受這種環(huán)境應力之前所觀察到的。
另外一種降低這種電容器的ESR的途徑是改變其內部結構使電通路的長度最小而使其中的電容器單元的有效表面積最大。Piper(3686535)發(fā)現(xiàn)，將一個大的電容器單元分為幾個更小的單元并將這幾個更小的單元并聯(lián)所產生的電容器與相似電容量和額定電壓的一個大電容器相比較，具有較低的阻抗，從而具有較低的ESR。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方式將本發(fā)明的材料組合與Piper的多單元設計相結合以獲得具有超低ESR的電容器。本發(fā)明無論是對單單元閥用金屬固體電解質表面貼裝電容器設計，還是對每個器件具有至少兩個，最好是至少四個電容器單元的多單元電容器都工作得很好。
在圖1中示出包含6個電容器單元的閥用金屬固體電解質表面貼裝電容器的電路原理圖。此電路圖標識出用來構建單個電容器單元時使用的材料所生成的電阻，這些單元并聯(lián)時涉及的電阻，以及用來將并聯(lián)單元連接到外電路的金屬端子的電阻。與本發(fā)明相關的電阻標記為“C碳層電阻”，“P銀涂料層電阻”，“I界面電阻”和“T金屬端子電阻”。
石墨碳層石墨碳層的制備可以通過將電容器單元浸入高度石墨化碳離子和粘合劑的懸浮液中，然后在將其從懸浮液中取出之后將保留在單元表面上的碳層干燥固化。在固化之前，此石墨碳層應該充分干燥以徹底去除溶劑或水分，因為它們可能揮發(fā)并從而生成局部壓力梯度而招致完工的碳層分層或其他物理或電性質的破壞。
高度石墨化可提高體電導率。高度石墨化意味著是73％，最好是75％的石墨碳(相對非晶碳)。最好是，石墨化碳粒子的懸浮液的百分固體維持在大約2％和大約15％之間，最好是在大約5％和大約10％之間(％重量)。
pH值一般為在8和11之間，最好是在大約9和大約10之間以維持化學穩(wěn)定性。pH值可通過加入適當?shù)膲A，比如氨或揮發(fā)性的胺，而進行調節(jié)。石墨化懸浮液的穩(wěn)定和純化也可以通過在浸漬槽循環(huán)，過濾去除碳團，高剪力攪拌和/或超聲處理使團塊重新懸浮化。
應用碳層(包含干燥和/或固化過程)以使碳層和由碳層分開的兩個鄰接層中間有密切的電接觸。這一密切電接觸可使從每一層到下一層的界面電導率提高。石墨化程度也可以改進界面接合處的電導率。高度石墨化的碳懸浮液必須穩(wěn)定以避免成團，成團會導致覆蓋不均勻和接觸不良。
用來在其中懸浮淀積石墨碳的粘合劑材料必須是在高溫下(大約150℃以上)穩(wěn)定的材料，或是在這種高溫下會分解為導電性的含碳副產物，而不是分解為低導電性的有機化合物。適合的粘合劑材料包括淀粉，可溶性纖維素以及可以產生碳而不是汽化掉的有機材料。
碳層的厚度最好是大約.0001至.003英寸，如是大約.0005英寸至大約.002英寸就更好。碳層必須薄，不僅僅是為了減小串聯(lián)電阻，也是為了提高碳層的機械強度。石墨碳的體積強度并非固有地高。然而，由于薄層可更好地適應在閥用金屬固體電解電容器中存在的的不規(guī)則表面，薄層容許其后強度更高的材料層(比如，熱固性基于樹脂的銀涂料)采取同一不規(guī)則表面，從而與不規(guī)則表面鎖定而提高碳層的有效強度。
厚石墨碳層引起較高的ESR，因為電阻正比于層厚，也會引起不穩(wěn)定的ESR，因為厚層，如上所述，的機械強度比薄層低。機械強度低會導致成品電容器在承受在環(huán)境應力之后，碳層發(fā)生機械分離，引起ESR上升。厚碳層也更難于干燥/固化。如果干燥/固化過程不合適，其后受到高熱會使截留的溶劑或水分蒸發(fā)并產生局部高壓。此壓力可損傷碳層的完整性，從而增加成品電容器的ESR。執(zhí)行干燥/固化過程是為了促進溶劑蒸發(fā)而不沸騰，一般在烤箱中干燥/固化之前進行空氣干燥。
然而，石墨碳層必須足夠厚以便在其分開的兩種材料中間提供一個化學緩沖區(qū)。另外，由于石墨碳薄層是浸入到充分稀釋的很容易進入多孔材料中的懸浮液而生成的，所以碳可能遷移進入結構深處。石墨碳應該有效地覆蓋材料表面而不要滲透到其中。
合適的微石墨碳懸浮液是DAG1050，由Acheson Colloids公司生產。
金屬粉末填充涂料層之后將該碳包覆的電容器單元浸入一高導電的金屬粉末填充涂料中。此高導電的金屬粉末填充涂料最好是具有有機含量，其構成包括熱穩(wěn)定交聯(lián)熱固化環(huán)氧或具有低后固化離子含量的聚酰亞胺。高導電性意味著體積電阻小于大約0.0005Ω·cm。熱穩(wěn)定意味著粘合劑在至少200℃，最好是在200℃和300℃之間的溫度下，在長達超過10分鐘的期間內是穩(wěn)定的，還有，金屬粉末填充涂料在150℃，最好是在175℃(至少1000小時)下無限期地穩(wěn)定。低后固化離子含量意味著100ppm或更低的基于干燥涂料的離子材料。
導電金屬涂料層可以通過將電容器單元浸入一個涂料池，以控制速度抽出，并將這樣生成的導電金屬涂料層干燥/固化。合適的金屬粉末包括銀，金，鎳，或銅。此金屬粉末最好是銀。此粉末可以是任何合適的形狀，如顆粒狀或片狀。
此金屬粉末置于合適的熱穩(wěn)定粘合劑中，如熱固化環(huán)氧，熱固化聚酰亞胺，硅環(huán)氧或酚醛樹脂。此粘合劑可以用合適的溶劑稀釋，比如丙二醇一甲基醚乙酸酯(PMA)，醋酸丁酯(BA)，二丙撐二醇一甲基醚(DMM)和丁二酸，戊二酸和/或己二酸的二甲酯(杜邦公司有售，商品名DBE)。
金屬涂料層可提供與石墨碳的密切的低阻連接并提供高導電性表面，可用來在以后利用導電性銀粘合劑，焊劑或類似的材料粘合到成品電容器的負端子(引線)。金屬涂料還可提供近似地等電位(電子性地)表面，可以有效地俘獲在電容器之內產生的位移電流，結果可以通過最小的無謂電阻將這些電流導向負端子。于是，關鍵在于金屬涂料層在干燥/固化后必須具有低的體積電阻率并且在實際可行的情況下施用于盡可能多的電容器單元的表面。低體積電阻率意味著小于大約0.0005Ω·cm。
金屬涂料層最好是在固化之前干燥以避免在金屬涂料覆蓋層中產生局部壓力而導致可使電容器的ESR升高的破裂，分層或其他物理分裂。
在干燥/固化后，涂料最好是具有至少為大約80％的金屬固體(與涂料總重量相比的重量)，大約85％更好，而大約90％則最好，以后的可接受的電導率。在涂料中使用的金屬片必須具有合適的表面形狀以保證片對片，片對碳具有足夠的接觸，以及在涂料干燥/固化之后表面片邊緣的暴露。這些有利的銀涂料性質也會受到粘合劑材料的收縮率的影響。
在研磨金屬片時所使用的潤滑劑要選擇可與涂料的粘合劑材料相容的以便在干燥/固化后盡量增大電導率。最后，涂料的黏滯性最好是通過添加合適的溶劑/稀料進行控制以使所得到的包覆層厚度和均勻性最佳。
金屬涂料的粘合劑，在承受環(huán)境應力時，必須不與干燥/固化的涂料電導率或其電穩(wěn)定性發(fā)生干擾。粘合劑必須是熱穩(wěn)定的，以便在受到超過250℃的回流焊的溫度的作用時不會劣化。這一穩(wěn)定性的達到可通過只使用在回流溫度下穩(wěn)定的材料，或是保證任何非熱穩(wěn)定的材料將會分解并且在干燥/固化過程中被去除，而得到的受控收縮可使銀片互相接觸。高導電性金屬粉末涂料應該可承受紅外回流溫度(一般在175℃和260℃之間)一個短時間(短于3小時)或稍低的溫度(一般在125℃和175℃之間)長時間(達1000下時以上)而不會使電容器的ESR顯著增加?？身樌惺芑亓骱笢囟鹊牟牧习幌抻跓峁袒宦?lián)環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂和/或聚酰亞胺。
金屬涂料在承受高濕度時應該是電穩(wěn)定的。于是，粘合劑的離子含量可最小以防止在有濕氣存在時金屬片受到腐蝕。就是說，涂料實質上是不包含可移動的離子類物質。還有，粘合劑應該對金屬片進行合適的包覆，對抗吸收水汽，并且在有濕氣存在時機械性能穩(wěn)定(不會發(fā)生腫脹)。
一種合適的金屬涂料是DP5162，是由杜邦公司生產的銀涂料。最好是這種銀涂料在固化后包含80％銀含量(重量)并可利用丙二醇一甲基醚乙酸酯，醋酸丁酯，二丙撐二醇一甲基醚和一種或多種二酸二甲酯(杜邦公司有售，商品名DBE)稀釋。這種銀涂料可提供合適的低電阻、等電位銀覆層，可用來與負端子有效地結合并且在承受紅外回流溫度和/或高濕度時顯示所要求的電穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性。
此金屬涂料最好是覆蓋電容器單元的50％和95％之間的外表面面積以便使收集電容器單元充放電時產生的位移電流的等電位導電表面最大。
金屬端子金屬端子包含任何合適的金屬，如銅，或具有純銅的至少90％電導率的合金，如Alloy 194(合金194)。這種合金可以是“半硬”，“硬”，“超硬”或“超彈性硬(extra-spring-hard)”.
金屬端子最好是以銅為主，將其進行有選擇的鍍敷以便將由于氧化，腐蝕和/或金屬間類物質的生長所造成的熱驅動和/或濕氣驅動的電阻的增加減少到最小。
金屬端子最好是導電金屬的薄片，其導電金屬區(qū)域的模式可通過沖壓或腐蝕獲得，上述導電區(qū)域用來通過焊接，釬焊或藉助導電銀粘合劑粘接與正負端子連接。在此裝配過程之后，可將多個裝配的電容器放入引線框成批處理以簡化保形涂覆的過程，便于在幾乎所有的裝配步驟和電檢測中進行自動化處理。之后將引線框中的每個成品電容器與其相鄰電容器分開，并將引線框剩下的突出的條帶圍繞成品電容器的前后邊緣彎折以便為成品電容器提供易于焊接的正負端子。
換一種方法，金屬端子可形成為端蓋形狀，用來覆蓋一個或多個電容器單元的正負端，這些電容器單元已經利用電絕緣密封物進行了保形覆蓋，在每個金屬涂料覆蓋的電容器單元本體上通過掩模留下一部分不覆蓋，目的是提供通向正負端子的電連接。這些方法對業(yè)內技術人員是公知的并且包含流化床和液體浸漬。負金屬端子(陰極)連接是利用導電金屬填充粘合劑將單個負端蓋與覆蓋電容器單元的負端子的金屬涂料的暴露部分相連接而完成的。正金屬端子(陽極)連接是利用焊接將單個正端蓋與電容器單元的直立導線相連接而完成的。
合適的粘合劑包括銀填充導電粘合劑，金銀填充導電粘合劑，以及鎳填充導電粘合劑。
為形成超低ESR電容器，形成金屬端子的合金必須具有低電阻率(至少為銅的90％)。端子金屬還必須在客戶的紅外回流貼裝過程中提供易于焊接的表面。在承受容易使金屬表面受到氧化和腐蝕的熱和濕氣之后，必須依舊可以順利焊接。這種可焊性特征通常是依靠在金屬端子上涂覆焊劑提供。有時，電容器利用導電的金屬填充環(huán)氧貼裝于電路。在此場合，對金屬端子的外表面必須也要進行保護使其不受氧化和/或腐蝕，不過此保護覆層通常不使焊劑。端子金屬一般必須足夠軟以容許正負端子粘接到位或形成端蓋而不會生成應力斷裂，但也必須足夠堅韌以便在各種加工步驟中維持其物理形狀。
一般地，閥用金屬、固體電解質、電解電容器單元是通過電阻焊連接到正金屬端子。就是說，電容器單元的正端子是通過一對導電電極施加到壓力壓到端子金屬上。使一個短脈沖電流流過各種金屬并在電容器單元的端子金屬和正端子中產生足夠的熱量使其互相焊接在一起(熔接)，而與焊機的電極熔接極小。金屬端子中的高電導率通常不會提供順利的電阻焊，因為很難將產生的熱量只隔離于焊接區(qū)域，情況常常是焊接電極熔化，在金屬端子和電極之間發(fā)生粘著，在電容器單元的正端子和和電極之間發(fā)生粘著，或三者都發(fā)生。這些問題通常導致焊接強度和/或焊接可靠性不良。因此，多數(shù)通常的金屬端子合金不具有優(yōu)異的電導率，很多具有大于優(yōu)異合金10倍(或以上)的電阻率。于是，經常在電導率上折衷以求得到可接受的焊接強度。然而，電極金屬和焊接工藝程序可以選擇使其與高電導率金屬端子合金相容。還有，這些連接也可藉助激光焊或超聲接合技術完成。
金屬端子和用來將電容器單元的金屬涂料(負端子)連接到金屬端子的連接金屬(銀填充粘合劑，焊劑等等)之間的界面不僅是在制造過程中，而且在承受環(huán)境應力期間都必須電性穩(wěn)定。如果金屬端子表面易于氧化和腐蝕，就可能難于在制造過程中生成可接受的電連接，并且?guī)缀蹩隙y于在承受環(huán)境應力期間保持穩(wěn)定的電連接。
一個共通的解決方案是將整個金屬端子以與保持成品電容器的端子為可焊接的同一焊劑鍍敷覆蓋。這一方法有困難。一個困難是焊劑鍍敷在承受紅外回流條件期間傾向于熔化，并且熔融的焊劑可被推出密封材料之外。焊劑鍍敷的另外一個問題是在焊劑覆層之下可形成金屬間類物質。在紅外回流期間，焊劑熔化，但之后焊劑不能潤濕焊劑停留于其上的金屬間類物質。在再凝固時，焊劑不再能夠在上述的連接金屬和金屬端子的基體金屬之間完成合適的電連接。另一個問題是熔融焊劑可通過溶解將銀從導電銀粘合劑中清除。這些問題導致在承受紅外回流之后接合處的電阻上升，這會使電容器的ESR上升。
比對將要與電容器單元的負端子相連接的引線框的區(qū)域進行焊劑鍍敷更好的解決方案，是有選擇的將此區(qū)域以在回流溫度下不會熔融并且也不大會氧化和腐蝕的保護性導電覆層覆蓋。合適的覆層包括鈀，鉑和金。這樣，金屬端子至少在其與金屬粉末填充涂料層相連接的表面上有了保護覆層。這一保護覆層也可鍍敷于成品電容器的保護性保形殼體的外表面。此保護性覆層可覆蓋金屬端子的整個表面。此保護性覆層可促進與電容器單元和外電路的低電阻連接。
利用合金194可制作合適的金屬端子，這種合金主要是由銀形成的，其電導率較通常的使用的合金高得多。合金194端子金屬可有選擇的與鈀)或金)一起只鍍敷于有待與電容器單元的負端子相連接的區(qū)域，或是將鈀(或金)鍍敷于全部表面。之后將端子金屬有選擇的鍍敷焊劑，但一般只在成品電容器的保護殼體的外部區(qū)域。電容器單元的正端子利用電阻焊連接到合金194引線框。焊接順利是因為焊接電極選擇的是電導率可接受的高熔點材料，應用了最佳焊接參數(shù)，并且焊接是在引線框金屬的最佳位置進行。通常的金屬端子的一個例子是由涂敷銀的合金752制作的，該合金的電阻率大約是合金194的10倍，但利用通常的電極和焊接工藝程序可進行可靠的焊接。
電阻焊機的電極最好是由高熔點材料(比如anviloy)制作，這種電極在焊接工藝程序中既不容易與金屬端子粘著，也不容易與電容器單元的正端子粘著。另外，對焊接工藝程序進行了修改以求增加焊接電流，但縮短焊接時間，這與針對通常使用的多種普通金屬引線框合金的焊接工藝程序不同。這一經過修改的焊接工藝程序改進焊道的整體性是通過在較短時間框架內生成熱量使其來不及消散來適應高電導率引線框金屬的迅速吸熱和散掉焊接熱量的特點。最好是焊道是在引線框的最邊緣處形成以便進一步限制在焊接工藝程序中焊接熱的損失，因為具有高電導率的金屬也具有高熱導率。
示例示例1多單元MnO2注入、氧化鉭、表面貼裝電容器的制作與Piper(U.S.Patent 3686535，見圖1)描述的類似。6個相同的鉭電容器單元根據(jù)本發(fā)明制作，并且按圖2所示并聯(lián)。這些電容器單元的中值ESR性能顯示出本發(fā)明的電容器功效。電容器單元通過薄金屬條帶(原本是更大引線框結構的一部分)連接到外電路，薄金屬條帶與電容器單元的正端子焊接在一起并且與電容器單元的負端子通過導電性銀粘合劑電連接。
單個的鉭電容器單元的制作是通過將鉭片或鉭粉壓成一個理論密度為25％-75％的密集矩形塊體。一根鉭絲自塊體的一個狹窄表面引出(或焊接到塊體的表面)并最終成為電容器單元的正端子。這一塊體在高溫下燒結以便將單個的鉭顆粒熔接在一起同時保持最大實際孔隙度和內表面面積。
氧化鉭利用電解法在多孔鉭塊的表面上生長，并且結果部分消耗其下面的鉭金屬。氧化鉭的表現(xiàn)與成品電容器的電介質相同。在電容器單元可與外電路相連接之前完成與電介質的暴露表面的電連接。
與電介質的暴露表面的電連接是分層制作的，并且各層是以特別的順序安排的，以便只有相容金屬互相連接，特別是，置于氧化鉭電介質上的順序是二氧化錳(MnO2)或導電聚合物，石墨碳和金屬涂料。金屬涂料是成品電容器單元的外表面和負端子，并且以后通過導電金屬填充環(huán)氧粘合劑粘接于完成的6單元電容器的負端子。
電容器是按照上述方法利用8種不同的材料組合構建的。材料包括在本發(fā)明范圍內、外的石墨碳，銀涂料和金屬端子。對代表8組材料組合的每一組的電容器組進行了測量以確定該材料組合的中值ESR。之后，是器件承受各種累積環(huán)境應力，并且在每個應力之后進行測量。
建立各種組合的效力的試驗將本發(fā)明范圍內的材料與通常的材料進行了比較。所有的8種可能的材料組合都進行了測試以明確各種材料之間的意外的相互作用。結果表示為各試驗組的ESR中值。ESR中值是一種ESR值比一半試驗組成員的ESR值高，同時比一半試驗組成員的ESR值低的ESR值。
每個試驗組的性能評估(測量)是針對“制造狀態(tài)”和在承受數(shù)次累積嚴峻環(huán)境應力之后。環(huán)境應力為3次峰值溫度為235℃的標準紅外回流過程，121℃下承受85％濕度134小時(稱為“HAST”測試)，在-55℃至+125℃之間承受500個熱沖擊循環(huán)，在偏置電壓為額定電壓0.5時承受150℃達1000小時的壽命試驗，在偏置電壓為額定電壓0.5時承受175℃達1000小時的壽命試驗。這些應力中的每一個都超過電容器使用壽命期間的正常預期承受的環(huán)境應力，但這些承受的嚴峻性有助于強調各種材料組合的長處和弱點。
表1包含以毫歐姆為單位表示的ESR中值。對三種材料(碳，金屬涂料和金屬端子)的每一種，一種材料是普通材料，另一種材料是本發(fā)明范圍內的。數(shù)據(jù)是針對器件在“制造狀態(tài)”和在每次承受累積環(huán)境應力之后提供的。
表1

表2包含ESR差值數(shù)據(jù)，示出本發(fā)明范圍內的石墨碳相對普通的石墨碳的相對好處，不僅是針對器件在“制造狀態(tài)”，也針對在每次承受累積環(huán)境轉換之后。正數(shù)代表本發(fā)明的石墨碳的確產生了優(yōu)異的性能，負數(shù)代表部分內的材料產生不良結果。最右邊一列數(shù)據(jù)包含在所有的測試中通過選擇本發(fā)明的石墨碳獲得的平均改進。這一列提供兩類信息(1)使用本發(fā)明的微石墨碳懸浮液的“制造狀態(tài)”的優(yōu)點，和(2)哪一類環(huán)境應力確實凸顯出本發(fā)明的微石墨碳懸浮液的優(yōu)越性。
表2由于JM-P5900對DAG 1050碳在100kHz ESR(mΩ)時的差異

表3包含ESR差值數(shù)據(jù)，示出本發(fā)明范圍內的銀涂料相對普通的銀涂料的相對好處，不僅是針對器件在“制造狀態(tài)”，也針對在每次承受累積環(huán)境轉換之后。正數(shù)代表本發(fā)明的銀涂料的確產生了優(yōu)異的性能，負數(shù)代表部分內的材料產生不良結果。最右邊一列數(shù)據(jù)包含在所有的測試中通過選擇本發(fā)明的優(yōu)異銀涂料獲得的平均改進。這一列提供兩類信息(1)使用本發(fā)明的金屬涂料的“制造狀態(tài)”的優(yōu)點，和(2)哪一類環(huán)境應力確實凸顯出本發(fā)明的金屬涂料的優(yōu)越性。
表3由于2001M對DP5262銀涂料在100kHz ESR(mΩ)時的差異

表4包含ESR差值數(shù)據(jù)，示出本發(fā)明范圍內的金屬引線框相對普通的金屬引線框的相對好處，不僅是針對器件在“制造狀態(tài)”，也針對在每次承受累積環(huán)境轉換之后。正數(shù)代表本發(fā)明的金屬引線框的確產生了優(yōu)異的性能，負數(shù)代表部分內的材料產生不良結果。最右邊一列數(shù)據(jù)包含在所有的測試中通過選擇本發(fā)明的金屬引線框獲得的平均改進。這一列提供兩類信息(1)使用本發(fā)明的金屬端子合金的“制造狀態(tài)”的優(yōu)點，和(2)哪一類環(huán)境應力確實凸顯出本發(fā)明的金屬端子合金的優(yōu)越性。
表4由于合金752對合金194在100kHz ESR(mΩ)時的差異

試驗測試數(shù)據(jù)的分析表1的“制造狀態(tài)”部分顯示本發(fā)明的材料的確產生優(yōu)異的結果。就是說，DAG1050石墨碳，DP5262銀涂料和選擇性地鍍敷合金194金屬引線框(“制造狀態(tài)”部分中的最右列的第2行)是任何競爭組合中產生最低的中值ESR(6.6mΩ)。不過，本發(fā)明的和普通的材料的許多其他組合產生了很低的ESR。
表1還包含器件累積承受各種環(huán)境應力之后每個競爭材料組合的中值ESR數(shù)據(jù)。觀察表1的環(huán)境應力后部分中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的材料組合在每個累積環(huán)境應力后繼續(xù)保持最佳性能。本發(fā)明的優(yōu)越性在134小時的HAST濕度測試之后和在1000小時的175℃的測試表現(xiàn)的最為明顯。不過，本發(fā)明的和普通的材料的許多其他組合在面對嚴峻的環(huán)境應力時產生實質上穩(wěn)定的ESR。
最后，在每個累積承受環(huán)境應力之后，只利用本發(fā)明的材料(本發(fā)明的最佳組合)組合所制造的電容器的ESR保持實質上的穩(wěn)定，而對于許多其他材料組合可以觀察到ESR的明顯(并且有時是驚人的)增加。全部本發(fā)明的材料組合和其他組合之間的性能差距隨著器件接受附加的環(huán)境應力而更加增加。
在測試末尾，材料組合之間的性能展開擴大到未曾預料到的程度，并且根據(jù)本發(fā)明的材料組合的“制造狀態(tài)”的性能不容易預測。這指明在本發(fā)明的材料組合使用并且承受嚴峻的環(huán)境應力之后本發(fā)明的材料之間的協(xié)同反應。不過，本發(fā)明的和普通的材料的幾個組合也窗乘穩(wěn)定的ESR并且只能用本發(fā)明的材料之間的協(xié)同作用解釋。
在表2至表4中，分析了每一種優(yōu)異材料的好處，每表一種。在表2中揭示了優(yōu)異石墨碳的影響，在表3中揭示了優(yōu)異銀涂料的影響，在表4中揭示了優(yōu)異金屬引線框的影響。
在表2的“制造狀態(tài)”行顯示出，從使用本發(fā)明的石墨碳(DAG1050)和銀涂料及金屬引線框的所有的組合獲得的整體好處是ESR減小0.3mΩ。本發(fā)明的銀涂料的好處在經過累積環(huán)境應力之后變得更為明顯，其中最顯著的是承受175℃達1000小時的結果。這指明本發(fā)明的石墨碳提供的的最大的貢獻是長期承受很高溫度的穩(wěn)定性。在承受175℃經過1000小時，最小的整體改變是在表內包含本發(fā)明的銀涂料(DP5262)和本發(fā)明的金屬引線框(合金194)的組合的數(shù)據(jù)的那一列，顯示出這兩種優(yōu)異材料在長時期承受高溫時的協(xié)同效應。
有意思的是，利用本發(fā)明的石墨碳(代替普通的JM石墨碳)和普通的銀涂料(2001M)和普通的引線框(合金752)實際上在承受紅外回流和HAST之后ESR性能惡化很少。這樣，利用全部三種本發(fā)明的材料組合所取得的結果是沒有預料到的。
在表3的“制造狀態(tài)”行顯示出，從使用本發(fā)明的銀涂料(DP5262)和石墨碳及金屬引線框的所有的組合獲得的整體好處是ESR減小1.1mΩ。本發(fā)明的銀涂料的好處在經過累積環(huán)境應力之后變得更為明顯，其中最顯著的是承受HAST測試達1000小時的結果。這指明本發(fā)明的銀涂料提供的的最大的貢獻是長期承受強烈濕度的穩(wěn)定性。本發(fā)明的銀涂料對在175℃經過1000小時的ESR的穩(wěn)定性有明顯貢獻。經過134小時的HAST測試和在承受175℃達1000小時之后，最小的整體改變是在表內包含本發(fā)明的石墨碳(DAG1050)和本發(fā)明的金屬引線框(合金194)的組合的數(shù)據(jù)的那一列，顯示出這兩種優(yōu)異材料在長時期承受高溫時的協(xié)同效應。
在表4的“制造狀態(tài)”行顯示出，從使用本發(fā)明的金屬引線框(合金194)和石墨碳及銀涂料的所有的組合獲得的整體好處是ESR減小2.4mΩ。本發(fā)明的金屬引線框的好處在經過累積環(huán)境應力之后變得更為明顯，其中最顯著的是承受500個熱沖擊循環(huán)和承受175℃達1000小時的結果。這指明本發(fā)明的金屬引線框提供的的最大的貢獻是經過溫度迅速改變的穩(wěn)定性和長期承受很高溫度的穩(wěn)定性。在熱沖擊和承受175℃經過1000小時之后，最小的整體改變是在表內包含本發(fā)明的石墨碳(DAG1050)和本發(fā)明的銀涂料(DP5262)的組合的數(shù)據(jù)的那一列，顯示出這兩種優(yōu)異材料在承受熱沖擊和長時期承受高溫時的協(xié)同效應。
總的來看，試驗數(shù)據(jù)顯示出最佳(最低)ESR性能是在組合(本發(fā)明的最佳組合)使用所有三種本發(fā)明的材料(以及相關的方法)時達到的。還有，數(shù)據(jù)表明，在電容器承受嚴峻的環(huán)境應力時，由本發(fā)明的材料制造的電容器比由更普通的材料制造的電容器明顯地更為穩(wěn)定。這一意外的更好的穩(wěn)定性表明這些優(yōu)異材料組合使用并且其后承受環(huán)境應力時這些優(yōu)異材料之間的協(xié)同作用。
對數(shù)據(jù)的詳細分析，一種材料一種材料分析，不僅表明在“制造狀態(tài)”的電容器中每種本發(fā)明的材料好處，而且也顯示出這種好處是如何通過承受嚴峻的環(huán)境應力而放大。詳細的分析提供的洞察力使得可以判斷哪些本發(fā)明的材料可以對一種或多種具體的環(huán)境應力提供魯棒性，并且還顯示出當這些材料一次取兩種時本發(fā)明的材料之間的協(xié)同作用。
在利用本發(fā)明的全部三種材料制作的電容器中觀察到的ESR穩(wěn)定性的程度整個是不曾料到的，并且也不能根據(jù)對于材料的這一組合觀察到的“制造狀態(tài)”ESR性能預測。這一未曾預料到的穩(wěn)定性顯示出迄今為止所未知的并且不能預測的本發(fā)明的材料之間的協(xié)同作用。當同時使用本發(fā)明的全部三種材料時可得到最低和最穩(wěn)定的ESR。然而，通過將本發(fā)明的材料，一次兩種或一次一種，與普通的材料和方法相結合，也可獲得ESR和ESR穩(wěn)定性的可測定的改進。
對于本技術領域的人士顯而易見，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，在本發(fā)明的組成和方法上可以有各種改型和變化。這樣，只要改型和變化包括在后附的權利要求及其等效敘述的范圍內，就是在本發(fā)明的覆蓋范圍。
權利要求
1.一種金屬電容器，包括至少一個陽極化單元-該陽極化單元具有一個在其上形成的電介質層、一個在此電介質層上形成的導電層、一個在此導電層上形成的石墨碳層、一個在此石墨碳層上形成的金屬粉末填充涂料層、以及一個連接到此涂料層的負金屬端子，其中至少下列之一1)由石墨碳形成石墨碳層，該石墨碳具有在至少為150℃的溫度下是穩(wěn)定的一種粘合劑或在暴露于回流溫度時分解成為導電類物質的一種粘合劑中的至少73％的石墨碳；2)金屬粉末填充涂料層的電阻率小于約0.0005Ω·cm，并包括在至少為200℃的溫度下是穩(wěn)定的一種粘合劑中的金屬粉末；3)負金屬端子的電導率至少為純銅的電導率的90％，其中至少與金屬粉末填充涂料層相連接的負金屬端子的表面上鍍敷有保護覆層以保護負金屬端子不受氧化，并且其中該保護覆層在至少200℃的溫度下是熱穩(wěn)定的。
2.如權利要求1所記載的電容器，其中閥用金屬是鉭，鋁，鈮鈦，或其混合物，合金，或金屬玻璃。
3.如權利要求1所記載的電容器，其中電介質層上的覆層是二氧化錳，導電聚合物或導電鹽。
4.如權利要求1所記載的電容器，其中碳層的厚度為在大約0.0001至0.003英寸中間。
5.如權利要求1所記載的電容器，其中涂料層在干燥后包含重量占80％以上的金屬含量。
6.如權利要求1所記載的電容器，其中涂料中的金屬粉末是銀，金，鎳，銅，其混合物或合金。
7.如權利要求6所記載的電容器，其中金屬粉末是銀。
8.如權利要求1所記載的電容器，其中金屬粉末粘合劑是熱固化環(huán)氧，熱固化聚酰亞胺，或硅環(huán)氧，它在至少200℃時不熔化或釋氣。
9.如權利要求1所記載的電容器，其中涂料中的粘合劑在固化后實質上不包含可移動的離子類物質，以便是固化粘合劑承受濕氣時氧化和腐蝕最小。
10.如權利要求1所記載的電容器，其中負金屬端子是純銅，銀，或具有銅的至少90％的電導率的合金。
11.如權利要求10所記載的電容器，其中負金屬端子是純銅。
12.如權利要求1所記載的電容器，其中保護覆層是鈀，鉑或金。
13.如權利要求1所記載的電容器，其中保護覆層是進一步鍍敷在成品電容器的保護保形殼體的外表面上。
14.如權利要求1所記載的電容器，其構成還包括至少一個與埋入單元中的陽極引線相連接的正金屬端子，其中正金屬端子具有純銅的至少90％的電導率。
15.如權利要求14所記載的電容器，其中正金屬端子是藉助電阻焊，激光焊或超聲焊接合于陽極引線。
16.如權利要求1所記載的電容器，其中負金屬端子的構成包括一個覆蓋單元的負端的端蓋。
17.如權利要求16所記載的電容器，其構成還包括一個正金屬端子，此正金屬端子的構成包括一個覆蓋單元的正端的端蓋。
18.如權利要求17所記載的電容器，其中通到負金屬端子的連接的構成包括導電金屬填充粘合劑，并且通到正金屬端子的連接的構成包括一個焊道。
19.如權利要求1所記載的電容器，其中保護鍍敷覆蓋負金屬端子的整個區(qū)域并將由最終器件中的保護保形殼體密封。
20.如權利要求20所記載的電容器，其中保護鍍敷覆蓋正金屬端子的整個區(qū)域并而將由最終器件中的保護保形殼體密封。
21.如權利要求1所記載的電容器，其中焊劑鍍敷是鍍敷在成品電容器的保護保形殼體的外部的負金屬端子的表面上。
22.如權利要求21所記載的電容器，其中焊劑鍍覆是錫或錫鉛混合物。
23.如權利要求14所記載的電容器，其中焊劑鍍敷是鍍敷在成品電容器的保護保形殼體的外部的正金屬端子的表面上。
24.如權利要求1所記載的電容器，其中負金屬端子是藉助銀填充導電粘合劑，金填充導電粘合劑或鎳填充導電粘合劑接合于金屬粉末涂料層。
25.一種閥用金屬電容器，包括至少一種一個陽極化單元一該陽極化單元具有一個在其上形成的電介質層、一個在此電介質層上形成的導電層、一個在此導電層上形成的石墨碳層、一個在此石墨碳層上形成的金屬粉末填充涂料層、以及一個連接到此涂料層的負金屬端子，其中至少下列中的兩個1)由石墨碳形成石墨碳層，該石墨碳在至少為150℃的溫度下是穩(wěn)定的一種粘合劑或在暴露于回流溫度時分解成為導電類物質的一種粘合劑中的至少73％的石墨碳；2)金屬粉末填充涂料層的電阻率小于約0.0005Ω·cm并包括在至少為200℃的溫度下是穩(wěn)定的一種粘合劑中的金屬粉末；3)負金屬端子的電導率至少為純銅的電導率的90％，其中端子的表面上有選擇地鍍敷有保護覆層以保護負金屬端子不受氧化，且其中該保護覆層在至少200℃的溫度下是熱穩(wěn)定的。
26.一種閥用金屬電容器，包括至少一個陽極化單元-該陽極化單元具有一個在其上形成的電介質層、一個在此電介質層上形成的導電層、一個在此導電層上形成的石墨碳層、一個在此石墨碳層上形成的金屬粉末填充涂料層、以及一個連接到此涂料層的負金屬端子，其中1)由石墨碳形成石墨碳層，該石墨碳具有在至少為150℃的溫度下是穩(wěn)定的一種粘合劑或在暴露于回流溫度時分解成為導電類物質的一種粘合劑中的至少73％的石墨碳；2)金屬粉末填充涂料層的電阻率小于約0.0005Ω·cm并且包括在至少為200℃的溫度下是穩(wěn)定的一種合粘劑中的金屬粉末；3)負金屬端子的電導率至少為純銅的電導率的90％，其中端子的表面上有選擇地鍍敷有保護覆層以保護負金屬端子不受氧化，并且其中保護覆層在至少200℃的溫度下是熱穩(wěn)定的。
27.一種多單元電容器，其構成包括至少兩個電容器單元，其中至少一個是如權利要求1所記載的單元。
28.如權利要求27所記載的多單元電容器，其構成還包括至少一個陶瓷電容器單元。
29.如權利要求1所記載的電容器，其構成包括一個以上的陽極單元，每個單元具有一組正和負金屬端子，其中每組金屬單元集合相接成為引線框。
全文摘要
單單元和/或多單元閥用金屬固體電解質表面貼裝電解電容器是利用一種或更多的材料制造的，這些材料取自下面三類石墨炭，高導電性金屬粉末填充涂料和金屬端子。形成的電容器在100kHz具有比采用普通的材料和普通的技術制造的類似電容器為低的等效串聯(lián)電阻(ESR)。另外，不僅這些器件具有較低的“制造狀態(tài)”ESR，而且當這些器件承受紅外回流溫度，高濕度，熱沖擊，100℃1000小時和175℃1000小時時，其ESR實質上更穩(wěn)定(ESR增加較小)。
文檔編號H01G9/04GK1437752SQ00819237
公開日2003年8月20日 申請日期2000年11月20日 優(yōu)先權日2000年1月7日
發(fā)明者埃里克·K·里德, 詹姆斯·C·馬沙爾, 基姆伯里·L·普里特查德, 約西·拉加瑟卡蘭 申請人:克米特電子公司