專利名稱：固體電解電容器及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使用鉭、鈮或鋁等閥作用(Valve Action)金屬的固體電解電容器及其制造方法。
但是，因為該固體電解電容器中的電容器元件是具有陽極和陰極而有極性，所以若如上述現(xiàn)有技術那樣，構成為將面對電容器元件的陽極引線端子、陰極引線端子配置在密封上述電容器元件的殼體的左右兩端，則在向印刷基板等安裝時，存在弄錯極的方向而以相反方向安裝的危險較大的問題。
另外，在用于上述現(xiàn)有固體電解電容器的電容器元件中，構成為陽極線從形成為芯片型的陽極芯片體的一端面突出，相對該陽極線接合上述陽極引線端子，另一方面，在上述陽極芯片體的外周面形成陰極膜，相對該陰極膜接合上述陰極引線端子。因此，由于陽極引線端子與陰極引線端子間隔開，所以還存在高頻域中自感作用大的問題。
為了實現(xiàn)該技術課題，本發(fā)明的制造方法的特征在于經(jīng)過以下工序制作閥作用金屬制的陽極芯片體，使閥作用金屬制的陽極棒從左右兩端的一端面及另一端面突出的工序；相對上述陽極芯片體，通過陽極氧化處理形成電介質(zhì)膜的工序；將上述陽極棒中從陽極芯片體的另一端面突出的部分自由拆卸地用覆蓋體覆蓋的工序；將上述陽極芯片體浸漬在固體電解質(zhì)用溶液中，直到該陽極芯片體的一端面附近，撈出后通過燒結，形成固體電解質(zhì)層的工序；在上述固體電解質(zhì)層的表面上形成陰極膜的工序；以及去除上述覆蓋體的工序，制作電容器元件，接著，對于金屬板制的引線框提供上述電容器元件，使該電容器元件中的陽極棒中從陽極芯片體的一端面及另一端面突出的部分對于設置在引線框中的左右一對陽極引線端子，以及使陽極芯片體外側的陰極膜對于在引線框中設置在上述兩陽極引線端子之間的陰極引線端子分別電導通連接，，接著，將上述電容器元件部分密封在合成樹脂制殼體中，分別使上述兩陽極引線端子露出在該殼體的兩端部中，使上述陰極引線端子露出在該殼體中上述兩陽極引線端子之間的部分中后，從引線框切離上述兩陽極引線端子和陰極引線端子。
在通過這種方法制造的固體電解電容器中，構造成在密封電容器元件的殼體兩端部分設置相對于上述電容器元件的陽極引線端子，在該兩陽極引線端子之間的部分配置相對上述電容器元件的陰極引線端子。此時，即使固體電解電容器左右反向，陰極引線端子位于兩陽極引線端子之間的并行排列也不變化，總是相同并行排列原樣不變，所以可無極化固體電解電容器中的極的方向，可確實避免在對印刷基板等的安裝時反向安裝陽極和陰極。
并且，通過使陰極引線端子位于上述兩陽極引線端子之間的部位，與上述現(xiàn)有結構的情況、即分別在殼體的一端部中配置陽極引線端子、在另一端部中配置陰極引線端子的情況相比，陽極引線端子與陰極引線端子的間隔變窄，所以可大幅度降低高頻域中的自感作用，可確實提高高頻域中的電容器性能。
尤其是，在本發(fā)明中，在將上述陽極芯片體的陽極棒中從陽極芯片體的另一端面突出的部分通過覆蓋體可自由拆卸地覆蓋的狀態(tài)下，進行形成固體電解質(zhì)層的工序及形成陰極膜的工序。從而，可避免在上述陽極棒中突出陽極芯片體另一端面的部分中形成固體電解質(zhì)層或陰極膜。因此，可確實避免當連接突出上述另一端面的部分，使對于引線框中的陽極引線端子電導通時，該部分中固體電解質(zhì)層或陰極膜對于陽極引線端子接觸的電短路的發(fā)生，可降低次品的發(fā)生率。
此時，通過在相對陽極芯片體形成電介質(zhì)膜的工序之前進行通過上述覆蓋體覆蓋的工序，可避免在上述陽極棒中突出于陽極芯片體的另一端面的部分中形成電絕緣性高的電介質(zhì)膜，所以可提高該部分與陽極引線端子的電導通連接的可靠性。
另外，通過焊接來進行陽極棒對兩陽極引線端子的電導通連接，另一方面，通過導電性膠的粘接來進行陰極膜相對陰極引線端子的電導通連接，從而，可簡化這些電導通連接的工序，可降低成本。
圖2是

圖1的II-II視剖視圖。
圖3是表示將環(huán)體及覆蓋體安裝在圖1的陽極芯片體上的狀態(tài)圖。
圖4是表示對圖1的陽極芯片體進行陽極氧化處理的狀態(tài)圖。
圖5是表示在圖4的陽極芯片體中形成固體電解質(zhì)層的狀態(tài)圖。
圖6是表示實施例1的電容器元件的縱截面主視圖。
圖7是表示用于實施例1中的引線框的立體圖。
圖8是表示向引線框提供電容器元件的狀態(tài)的立體圖。
圖9是圖8的IX-IX剖視圖。
圖10是表示實施例1的固體電解電容器的縱截面主視圖。
圖11是圖10的仰視圖。
圖12是表示用于實施例2中的陽極芯片體的立體圖。
圖13是圖1的XIII-XIII剖視圖。
圖14是表示將環(huán)體及覆蓋體安裝在圖12的陽極芯片體上的狀態(tài)圖。
圖15是表示對圖12的陽極芯片體進行陽極氧化處理的狀態(tài)圖。
圖16是表示在圖12的陽極芯片體中形成固體電解質(zhì)層的狀態(tài)圖。
圖17是表示實施例2的電容器元件的縱截面主視圖。
圖18是表示向引線框提供實施例2的電容器元件的狀態(tài)的立體圖。
圖19是表示實施例2的固體電解電容器的縱截面主視圖。
圖20是圖19的仰視圖。
在實施例1中，經(jīng)下述工序來制造固體電解電容器。
即，首先，如圖1和圖2所示，通過將鉭或鈮等閥作用金屬粉末固定成形為多孔質(zhì)后，進行燒結，制作陽極芯片體1。
在制造陽極芯片體1時，當將閥作用金屬的粉末固定成形為芯片型時，對陽極芯片體1埋設由相同鉭或鈮等閥作用金屬構成為線狀的陽極棒2，貫通陽極芯片體1地延伸，并從陽極芯片體1的一端面1a及另一端面1b兩者突出。
接著，如圖3所示，在上述陽極棒2中相對于陽極芯片體1的一端面1a的根部中，嵌入、安裝具有防水性的合成樹脂制環(huán)體3。另一方面，通過可拆卸的合成樹脂制的覆蓋體4覆蓋上述陽極棒2中從陽極芯片體1的另一端面1b突出的部分。
覆蓋體4也可以設為相對陽極棒2自由剝離地涂布樹脂液的方式，或相對陽極棒2自由拆卸地嵌入的蓋體的方式。
接著，如圖4所示，將上述陽極芯片體1浸漬在磷酸水溶液等合成液A中。此時，該陽極芯片體1的一端面1a朝上，且將該一端面1a的環(huán)體3浸漬到大致到液面A’位置的深度。在該狀態(tài)下，通過進行所謂向上述合成液A中的電極B和上述陽極棒2之間施加直流電流的陽極氧化處理，在上述陽極芯片體1的各金屬粒子表面形成五氧化鉭等電介質(zhì)膜5。
也可在嵌入安裝上述環(huán)體3及覆蓋體4之前，通過陽極氧化處理來形成電介質(zhì)膜5。
接著，如圖5所示，將上述陽極芯片體1浸漬在硝酸錳水溶液C中。此時，該陽極芯片體1的一端面1a朝上，且將該一端面1a的環(huán)體3浸漬到大致位于液面C’附近的深度。重復多次使硝酸錳水溶液C浸漬到陽極芯片體1的內(nèi)部后、從硝酸錳水溶液C中提出陽極芯片體1后進行燒結的過程。從而，在上述陽極芯片體1的電介質(zhì)膜5的表面上形成二氧化錳等金屬氧化物的固體電解質(zhì)層6。
接著，在上述陽極芯片體1的上述固體電解質(zhì)層6的表面上，在其上重疊形成將石墨作為底層、將銀或鎳等金屬層作為上層的陰極膜7。
此時，通過覆蓋體4覆蓋上述陽極芯片體1的陽極棒2中從陽極芯片體1的另一端面1b突出的部分。從而，在形成上述固體電解質(zhì)層6及陰極膜7時，可準確地避免將該固體電解質(zhì)層6及陰極膜7形成到上述陽極棒2中從陽極芯片體1的另一端面1b突出的部分中。
另外，在去除上述覆蓋體4后，通過將上述陽極棒2中從陽極芯片體1的兩端面1a、1b突出部分的長度尺寸切割成規(guī)定尺寸，得到圖6所示的電容器元件8。
另一方面，如圖7所示，準備具備彼此沿相反方向延伸的一對陽極引線端子9、9、和位于兩陽極引線端子9、9之間部位上的陰極引線端子10的金屬板制引線框11。
之后，如圖8和圖9所示，對該引線框11固定經(jīng)上述工序制作的電容器元件8。在固定時，裝填陽極棒2中從陽極芯片體1的兩端面1a、1b突出的部分，以便接觸引線框11中的兩陽極引線端子9，通過焊接來電導通連接該部分。另一方面，通過事先涂布在陰極引線端子10上面的導電性膠12的粘接來將電容器元件8中陽極芯片體1外周的陰極膜7電導通連接到引線框11中的陰極引線端子10上。
接著，由環(huán)氧樹脂等熱固化合成樹脂制殼體13來密封上述電容器元件8的部分。此時，上述兩陽極引線端子9從該殼體13的兩端面向外突出，并密封上述陰極引線端子10，使之露出該殼體13的底面中上述兩陽極引線端子9之間的部分。
接著，從引線框11中切掉上述兩陽極引線端子9和陰極引線端子10，之后，通過向殼體13下面?zhèn)葟澢鲜鰞申枠O引線端子9，如圖10及圖11所示，得到固體電解電容器14的成品。
如此制造的固體電解電容器14構成為，分別將陽極引線端子9配置在殼體13的兩端部分上，將陰極引線端子10配置在上述殼體13的底面中上述兩陽極引線端子9之間的部分上。換言之，通過使陰極引線端子10位于在外側的兩陽極引線端子9之間的并行排列，即使固體電解電容器14左右反向，該并行排列也不變化。并且，兩陽極引線端子9與陰極引線端子10的間隔比上述現(xiàn)有結構的情況、即分別在殼體的一端部配置陽極引線端子、在另一端部配置陰極引線端子的情況窄。
下面，圖12-圖20表示實施例2。
首先，如圖12及圖13所示，當將鉭或鈮等閥作用金屬粉末固定成形為陽極芯片體1’時，對該陽極芯片體1’埋設由相同鉭或鈮等閥作用金屬制成為平帶狀的陽極棒2’，使之沿陽極芯片體1’的一個側面延伸，并從陽極芯片體1’的一端面1a’和另一端面1b’突出。
接著，如圖14所示，在上述陽極棒2’中對陽極芯片體1’的一端面1a’的根部，嵌入、安裝具有防水性的合成樹脂制環(huán)體3’。另一方面，通過自由拆卸的合成樹脂制的覆蓋體4’覆蓋上述陽極棒2’中從陽極芯片體1’的另一端面1b’突出的部分。
接著，如圖15所示，將上述陽極芯片體1’浸漬在磷酸水溶液等合成液A中。此時，該陽極芯片體1’的一端面1a’朝上，且將該一端面1a’的環(huán)體3’浸漬到大致到液面A’位置的深度。在該狀態(tài)下，通過進行所謂向上述合成液A中的電極B和上述陽極棒2’之間施加直流電流的陽極氧化處理，在上述陽極芯片體1’的各金屬粒子表面形成五氧化鉭等電介質(zhì)膜5’。
也可在安裝上述環(huán)體3’及覆蓋體4’之前，通過陽極氧化處理來形成電介質(zhì)膜5’。
接著，如圖16所示，將上述陽極芯片體1’浸漬在硝酸錳水溶液C中。此時，該陽極芯片體1’的一端面1a’朝上，且將該一端面1a’的環(huán)體3’浸漬到大致位于液面C’附近的深度。重復多次使硝酸錳水溶液C浸漬到陽極芯片體1’的內(nèi)部后、從硝酸錳水溶液C中提出陽極芯片體1’后進行燒結的過程。從而，在上述陽極芯片體1’的電介質(zhì)膜5’的表面上形成二氧化錳等金屬氧化物的固體電解質(zhì)層6’。
接著，在上述陽極芯片體1’的上述固體電解質(zhì)層6’的表面上，在其上重疊形成將石墨作為底層、將銀或鎳等金屬層作為上層的陰極膜7’。
之后，在去除上述覆蓋體4’后，通過將上述陽極棒2’中從陽極芯片體1’的兩端面1a’、1b’突出部分的長度尺寸切割成規(guī)定尺寸，得到圖17所示的電容器元件8’。
之后，如圖18所示，對引線框11’固定如此制作的電容器元件8’。在固定時，裝填陽極棒2’中從陽極芯片體1’的兩端面1a’、1b’突出的部分，以便接觸設置在引線框11’中的一對兩陽極引線端子9’，通過焊接來電導通連接該部分。另一方面，通過事先涂布在陰極引線端子10’上面的導電性膠12’的粘接來將電容器元件8’中陽極芯片體1’外周的陰極膜7’電導通連接到設置在引線框11’中的陰極引線端子10’上。
接著，由環(huán)氧樹脂等熱固化合成樹脂制殼體13’來密封上述電容器元件8’的部分。此時，上述兩陽極引線端子9’從該殼體13’的兩端面向外突出，并密封上述陰極引線端子10’，使之露出該殼體13’的底面中上述兩陽極引線端子9’之間的部分。
接著，從引線框11’中切掉上述兩陽極引線端子9’和陰極引線端子10’，之后，通過向殼體13’下面?zhèn)葟澢鲜鰞申枠O引線端子9’，如圖19及圖20所示，得到固體電解電容器14’的成品。
實施例2的固體電解電容器14’與上述實施例1的固體電解電容器14一樣，構成為分別將陽極引線端子9’配置在殼體13’的兩端部分上，將陰極引線端子10’配置在上述殼體13’的底面中上述兩陽極引線端子9’之間的部分上。換言之，通過使陰極引線端子10’位于在外側的兩陽極引線端子9’之間的并行排列，即使固體電解電容器14’左右反向，該并行排列也不變化。并且，兩陽極引線端子9’與陰極引線端子10’的間隔比上述現(xiàn)有結構的情況、即分別在殼體的一端部配置陽極引線端子、在另一端部配置陰極引線端子的情況窄。
權利要求
1.一種固體電解電容器的制造方法，其特征在于經(jīng)過以下工序制作閥作用金屬制的陽極芯片體，使閥作用金屬制的陽極棒從左右兩端的一端面及另一端面突出的工序；相對上述陽極芯片體，通過陽極氧化處理形成電介質(zhì)膜的工序；將上述陽極棒中從陽極芯片體的另一端面突出的部分自由拆卸地用覆蓋體覆蓋的工序；將上述陽極芯片體浸漬在固體電解質(zhì)用溶液中，直到該陽極芯片體的一端面附近，撈出后通過燒結，形成固體電解質(zhì)層的工序；在上述固體電解質(zhì)層的表面上形成陰極膜的工序；以及去除上述覆蓋體的工序，制作電容器元件，接著，對于金屬板制的引線框提供上述電容器元件，使該電容器元件中的陽極棒中從陽極芯片體的一端面及另一端面突出的部分對于設置在引線框中的左右一對陽極引線端子，以及使陽極芯片體外側的陰極膜對于在引線框中設置在上述兩陽極引線端子之間的陰極引線端子分別電導通連接，接著，將上述電容器元件部分密封在合成樹脂制殼體中，分別使上述兩陽極引線端子露出在該殼體的兩端部中，使上述陰極引線端子露出在該殼體中上述兩陽極引線端子之間的部分中后，從引線框切離上述兩陽極引線端子和陰極引線端子。
2.根據(jù)權利要求1所述的固體電解電容器的制造方法，其特征在于在對陽極芯片體形成電介質(zhì)膜的工序之前進行通過上述覆蓋體覆蓋的工序。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的固體電解電容器的制造方法，其特征在于通過焊接來進行陽極棒對上述兩陽極引線端子的電導通連接，另一方面，通過導電性膠的粘接來進行陰極膜對上述陰極引線端子的電導通連接。
4.一種固體電解電容器，其特征在于經(jīng)過以下工序經(jīng)過以下工序制作閥作用金屬制的陽極芯片體，使閥作用金屬制的陽極棒從左右兩端的一端面及另一端面突出的工序；相對上述陽極芯片體，通過陽極氧化處理形成電介質(zhì)膜的工序；將上述陽極棒中從陽極芯片體的另一端面突出的部分自由拆卸地用覆蓋體覆蓋的工序；將上述陽極芯片體浸漬在固體電解質(zhì)用溶液中，直到該陽極芯片體的一端面附近，撈出后通過燒結，形成固體電解質(zhì)層的工序；在上述固體電解質(zhì)層的表面上形成陰極膜的工序；以及去除上述覆蓋體的工序，制作電容器元件，對于金屬板制的引線框提供上述電容器元件，使該電容器元件中的陽極棒中從陽極芯片體的一端面及另一端面突出的部分對于設置在引線框中的左右一對陽極引線端子，以及使陽極芯片體外側的陰極膜對于在引線框中設置在上述兩陽極引線端子之間的陰極引線端子分別電導通連接，將上述電容器元件部分密封在合成樹脂制殼體中，分別使上述兩陽極引線端子露出在該殼體的兩端部中，使上述陰極引線端子露出在該殼體中上述兩陽極引線端子之間的部分中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種固體電解電容器及其制造方法，在將電容器元件的部分密封在合成樹脂制的殼體中的固體電解電容器中，即使固體電解電容器左右反向，陰極引線端子與陰極引線端子的并行排列也不變化。在本發(fā)明中，使上述電容器元件的陽極棒從陽極芯片體的兩端面突出，使上述陽極引線端子電導通連接在這兩方的突出端的各端上。另一方面，在兩陽極引線端子之間的部位中配置上述陰極引線端子，并對上述電容器元件的陽極芯片體的外周上的陰極膜電導通連接上述陰極引線端子。從而，可確實避免在對印刷基板等的安裝時反向安裝陽極和陰極，另外，陽極與陰極的間隔變窄，還可大幅度降低高頻域中的自感作用。
文檔編號H01G9/008GK1462047SQ03136210
公開日2003年12月17日 申請日期2003年5月16日 優(yōu)先權日2002年5月30日
發(fā)明者青山誠 申請人:羅姆股份有限公司