專利名稱：固體電解電容器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在電容器元件上連接由引線框形成的陽極端子和陰極端 子而構成的表面安裝型的固體電解電容器。
背景技術：
一直以來，作為適合表面安裝于印刷電路布線基板等的下面電極型的
固體電解電容器，已知有圖21 圖24所示的結構的設備(例如參照日本 國公開專利公報2001—6978號)。在該固體電解電容器中，在由可閥金屬 (鉭、鈮、鈦、鋁等)的燒結體形成的陽極體3的表面上順次形成電介質(zhì) 被膜4、固體電解質(zhì)層5a、陰極引出層5b (以下將固體電解質(zhì)層和陰極引 出層合起來稱為陰極層5)，由此構成電容器元件，其中，所述電介質(zhì)被膜 4使該陽極體表面氧化，所述固體電解質(zhì)層5a由二氧化錳等導電性無機材 料或TCNQ絡鹽、導電性聚合物等導電性有機材料形成，所述陰極引出層 5b由導電性碳、銀等形成。
突設在陽極體3上的陽極端子31經(jīng)由陽極中繼部件91而與陽極引線 框9連接，陰極引出層5b經(jīng)由陰極接合材料29而與陰極引線框8連接， 用環(huán)氧樹脂等形成的鎧裝樹脂6覆蓋整個電容器元件。陽極引線框9和陰 極引線框8分別具有從鎧裝樹脂6的背面露出的陽極側端子面10和陰極 側端子面20。
在該種固體電解電容器的更為具體的結構例中，上述陽極體3由鉭粉 末的燒結體形成，上述陽極端子31和陽極中繼部件91由鉭制的電線形成， 上述陽極引線框9由以鐵和鎳為主成分的合金制的平板構成。上述陽極中 繼部件91載置于上述陽極引線框9的平板部上并被電阻焊接，上述陽極 端子31配置在與上述陽極中繼部件91交叉的方向上并被電阻焊接。
但是，在上述以往的固體電解電容器中，為了連接陽極端子31和陽 極引線框9而需要陽極中繼部件91，該陽極中繼部件91由細且短的電線形成，非常微小，所以存在載置于陽極引線框9上進行焊接時的操作不便、 作業(yè)性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種在不使用陽極中繼部件的情況下 可以連接陽極端子和陽極引線框的固體電解電容器，其中該固體電解電容 器如上所述陽極引線框和陰極引線框從鎧裝樹脂的背面露出并形成有陽 極側端子面和陰極側端子面。
本發(fā)明涉及的固體電解電容器，具備有在突設有陽極端子的陽極體 的表面上順次設置電介質(zhì)被膜和陰極層而'構成的電容器元件；覆蓋該電容 器元件的鎧裝樹脂；與上述電容器元件的陽極端子的前端部連接并且具有 從上述鎧裝樹脂露出的陽極側端子面的陽極引線框；與上述陰極層連接并 且具有從上述鎧裝樹脂露出的陰極側端子面的陰極引線框。
在這里，上述陽極引線框，在埋設于上述鎧裝樹脂中的區(qū)域內(nèi)具有 沿著陽極端子向遠離陽極端子的位置延伸的遠離框部、和從該遠離框部的 中央部向陽極端子突出并與陽極端子接合的接合框部。
具體而言，上述陽極引線框，其全長埋設于上述鎧裝樹脂中，上述遠 離框部的背面從鎧裝樹脂的背面露出，形成有上述陽極側端子面。
或者，上述陽極引線框是由埋設于上述鎧裝樹脂中的埋設框部、和沿 著上述鎧裝樹脂的側面和背面延伸的露出框部構成，在該埋設框部形成有 上述遠離框部和接合框部，在該露出框部的前端部形成有上述陽極側端子 面。
另外，就具體的結構而言，在上述陽極引線框上，在夾持了上述接合 框部且與陽極引線框的長度方向正交的寬度方向的兩側，形成有在與遠離 框部相同的平面上延伸的平坦部。
另外，就其他具體的結構而言，在上述陽極引線框的接合框部的表面， 在與陽極端子的長度方向正交的方向上，使中央部相較于兩端部凹陷，而 形成有用于對陽極端子進行定位的凹部。
根據(jù)上述本發(fā)明的結構，由于在陽極端子的接合框部直接接合陽極體 的陽極端子，所以不需要以往那樣的陽極中繼部件，將陽極端子連接到陽極引出部件上的工序的作業(yè)性提高。另外，如果通過拉深加工使陽極端子
的接合框部形成為有底筒狀，則會消除回彈(spring back)等成型誤差的 問題。而且，該接合框部具有在固體電解電容器的背面開口的凹部，所以 在通過回流焊接工序將該固體電解電容器表面安裝于印刷電路配線基板 等上時，在上述凹部的內(nèi)周緣形成有所謂凸緣(fillet),安裝強度增大。


圖1是本發(fā)明的第一實施例涉及的固體電解電容器的立體圖。 圖2是沿圖1的A—A線的剖視圖。 圖3是沿圖2的B—B線的剖視圖。 圖4是該固體電解電容器的背面圖。
圖5是本發(fā)明的第二實施例涉及的固體電解電容器的立體圖。 圖6是沿圖5的A—A線的剖視圖。 圖7是沿圖6的B—B線的剖視圖。 圖8是該固體電解電容器的背面圖。
圖9是本發(fā)明的第三實施例涉及的固體電解電容器的立體圖。 圖10是沿圖9的A—A線的剖視圖。 圖11是沿圖10的B—B線的剖視圖。 圖12是該固體電解電容器的背面圖。
圖13是本發(fā)明的第四實施例涉及的固體電解電容器的立體圖。 圖14是沿圖13的A—A線的剖視圖。 圖15是沿圖14的B—B線的剖視圖。 圖16是該固體電解電容器的背面圖。
圖17是本發(fā)明的第五實施例涉及的固體電解電容器的立體圖。
圖18是沿圖17的A—A線的剖視圖。
圖19是沿圖18的B—B線的剖視圖。
圖20是該固體電解電容器的背面圖。
圖21是以往例的固體電解電容器的立體圖。
圖22是沿圖21的A—A線的剖視圖。
圖23是沿圖22的B—B線的剖視圖。圖24是該固體電解電容器的背面圖。
圖25是本發(fā)明的第六實施例涉及的固體電解電容器的立體圖。
圖26是表示該固體電解電容器的主要部分的立體圖。
圖27是表示本發(fā)明的固體電解電容器中的陽極引線框的成型工序的圖。
圖28是表示本發(fā)明的固體電解電容器中的鎧裝樹脂的填充工序的圖。 圖29是表示本發(fā)明的第七實施例涉及的固體電解電容器的主要部分 的立體圖。
圖30是表示本發(fā)明的第八實施例涉及的固體電解電容器的主要部分 的立體圖。
圖31是沿圖30的C—C線的剖視圖。
圖32是表示本發(fā)明的固體電解電容器的主要部分的其他結構例的剖 視圖。
圖33是本發(fā)明的第九實施例涉及的固體電解電容器的剖視圖。
圖34是以往的固體電解電容器的剖視圖。
圖35是對陽極引線框的回彈進行說明的圖。
圖36是對以往的固體電解電容器的問題點進行說明的圖。
圖37是對電容器元件相對于引線框的錯位進行說明的平面圖。
具體實施例方式
圖1 圖4是表示本發(fā)明的第一實施例的固體電解電容器。該固體電 解電容器是在由可閥金屬(鉭、鈮、鈦、鋁等)的燒結體形成的陽極體3 的表面上順次形成電介質(zhì)被膜層4、固體電解質(zhì)層5a、陰極引出層5b(以 下將固體電解質(zhì)層和陰極引出層合起來稱為陰極層5)，由此構成電容器元 件30，其中，所述電介質(zhì)被膜4使該陽極體表面氧化，所述固體電解質(zhì)層 5a由二氧化錳等導電性無機材料或TCNQ絡鹽、導電性聚合物等導電性 有機材料形成，所述陰極引出層5b由導電性碳、銀等形成。
另外，突設在陽極體3上的陽極端子31與陽極引線框1連接，陰極 引出層5b與陰極引線框2連接，用環(huán)氧樹脂等形成的鎧裝樹脂6覆蓋整個電容器元件30。陽極引線框1和陰極引線框2分別具有從鎧裝樹脂6 的背面露出的陽極側端子面10和陰極側端子面20。
在陽極體3由鉭粉末的燒結體形成的情況下，陽極端子31由鉭制的 電線形成，陽極引線框l由以銅為主成分的合金制的平板構成。但也可以 根據(jù)設計而具有厚度不同的部分。
陽極引線框1整體被埋設于鎧裝樹脂6中，具有遠離陽極端子31的 平板狀的遠離框部13、和從該遠離框部13的中央部朝向陽極端子31而向 固體電解電容器的高度方向突出的圓錐臺狀的接合框部11，接合框部11 具有在鎧裝樹脂6的背面開口的凹部12。此外，在接合框部11的表面電 阻焊接有陽極端子31的外周面。
如果改變表示方法，則陽極引線框1的接合框部11具有使有底筒狀 容器的開口部朝向鎧裝樹脂6的背面?zhèn)鹊惯^來的形態(tài)、或者頂帽狀的形態(tài)。
這樣的陽極引線框1，可以通過對成為遠離框部13的平板實施拉深加 工形成接合框部11而制作。在這里，如果使用以銅為主成分的合金所形 成的平板，則拉深加工變得容易。
圖5 圖8表示本發(fā)明的第二實施例的固體電解電容器，該固體電解 電容器的特征在于，與陽極引線框1的接合框部11的突出方向正交的水 平橫截面為在橫向方向上長的橢圓形、或者田徑賽的跑道形。
圖9 圖11表示本發(fā)明的第三實施例的固體電解電容器，該固體電解 電容器的特征在于，與陽極引線框1的接合框部11的突出方向正交的水 平橫截面為在橫向方向上長的矩形。在該矩形的角部適當形成圓弧部(R部)。
圖13 圖16表示本發(fā)明的第四實施例的固體電解電容器，該固體電 解電容器，對于陽極引線框1的接合框部11的表面，在與陽極端子31的長度方向正交的方向上，使中央部相較于兩端部凹陷下去，形成有用于對 陽極端子31進行定位的凹部18。
通過該結構，當在接合框部11的表面交叉配置陽極端子31時，對陽 極端子31實施定位，則在電容器元件的姿態(tài)穩(wěn)定的同時，接合框部ll的 表面和陽極端子31的外周面的接觸面積增大，焊接后的接合電阻降低。
圖17 圖20表示本發(fā)明的第五實施例的固體電解電容器，該固體電 解電容器的特征在于，在陽極引線框1的接合框部11的凹部填充有樹脂 16。該樹脂16可以通過在接合框部11的側面設置透孔(未圖示)并使鎧 裝樹脂流入而進行填充。
圖25表示本發(fā)明的第六實施例的固體電解電容器。在該固體電解電 容器中，電容器元件30具有與圖2所示的電容器元件30相同的結構，艮卩， 在突設有陽極端子31的由鉭燒結體形成的陽極體3的表面上，順次形成 有將該陽極體表面氧化的電介質(zhì)被膜4、由作為導體聚合物的聚吡咯形成 的固體電解質(zhì)層5a、由碳和銀形成的陰極引出層5b。
如圖25所示，陽極引線框1是由埋設于鎧裝樹脂6中的區(qū)域和從鎧 裝樹脂6露出的區(qū)域構成，在埋設于鎧裝樹脂6中的區(qū)域形成有遠離陽極 端子31的平板狀的遠離框部14、和從該遠離框部14的中央部朝向陽極端 子31突出的有底筒狀的接合框部15。另外，陽極引線框l的從鎧裝樹脂 6露出的區(qū)域呈現(xiàn)從鎧裝樹脂6的側面沿著背面延伸的L字形，前端部19 的背面在與鎧裝樹脂6的背面相同的平面上擴展，形成有陽極側端子面 10。
另一方面，陰極引線框2由埋設于鎧裝樹脂6中的區(qū)域和從鎧裝樹脂 6露出的區(qū)域形成，埋設于鎧裝樹脂6中的區(qū)域形成為平板狀，其基端部 21使用導電性粘結劑28而與電容器元件30的陰極引出層接合。陰極引線 框2的從鎧裝樹脂6露出的區(qū)域呈現(xiàn)從鎧裝樹脂6的側面沿著背面延伸的 L字形，前端部22的背面在與鎧裝樹脂6的背面相同的平面上擴展，形成有陰極側端子面20。
在這里，陽極引線框1的遠離框部14和陰極引線框2的基端部21被 配置在同一平面上。陽極引線框1和陰極引線框2均由42合金(alloy) 形成厚0.1mm的引線框材料形成，陽極端子31由鉭線形成。
在上述固體電解電容器的制造工序中，如圖27 (a)、 (b)所示，使用 由具備壓緊夾具52的沖頭53和模具54構成的沖壓加工機，對成為陽極 引線框和陰極引線框的材料的引線框材料51實施拉深加工，在引線框材 料51上形成接合框部15。
接著，如圖26所示，在引線框材料51上載置電容器元件30。在這里， 電容器元件30的陽極端子31設置在引線框材料51的接合框部15的表面 上。另外，在引線框材料51和電容器元件30的接合面上涂敷導電性粘接 劑。此外，對陽極端子31和引線框材料51的接合框部15進行電阻焊接， 進而使上述導電性粘接劑加熱硬化，將引線框材料51的表面和電容器元 件30的陰極引出層接合。其中，沿著圖26中的點劃線L的截面成為圖 25所示的截面。
接著，如圖28所示，在由一對模具57、 58形成的腔室內(nèi)收納引線框 材料51和電容器元件30，在該腔室內(nèi)填充環(huán)氧樹脂，使該環(huán)氧樹脂硬化 而形成鎧裝樹脂6。
接著，對引線框材料51實施切斷加工，形成陽極引線框l和陰極引 線框2，然后如圖25所示使陽極引線框l和陰極引線框2沿著鎧裝樹脂6 的側面和背面彎曲，從而完成固體電解電容器。
然而，圖34表示以往的固體電解電容器(專利第3157722號公報)。 在該固體電解電容器中，陽極引線框92在被埋設于鎧裝樹脂6中的區(qū)域 具有曲柄(crank)狀的彎曲加工部，其前端部93被電阻焊接于陽極端子 31上。另外，陰極引線框82也在被埋設于鎧裝樹脂6中的區(qū)域具有彎曲 加工部。
在這樣的以往的固體電解電容器鎮(zhèn)南關，如圖35所示，在對陽極引 線框92實施彎曲加工時，陽極引線框92發(fā)生回彈x，前端部93如圖中y 所示那樣彈上去。結果，如圖36所示，在將電容器元件30載置于陰極引 線框82和陽極引線框92上實施接合的工序中，陽極引線框92的前端部93的表面和陽極端子31的外周面相互間并不密接，由于兩者的接觸面積 的減少，有接合強度降低、ESR增大、接觸電阻增大等問題。另外，由于 電容器元件30的姿態(tài)不確定，電容器元件30會前后傾斜，結果，介于電 容器元件30和陰極引線框82之間的導電性粘接劑28不會均勻分布，其 厚度會產(chǎn)生不均。由此，導電性粘接劑28的接合強度產(chǎn)生偏差，存在可 靠性降低的問題。
與此相對，通過圖25所示的固體電解電容器，陽極引線框1的接合 框部15通過圖27所示的拉深加工而形成為如圖26所示的有底筒狀，所 以不會如以往那樣出現(xiàn)回彈。
因此，如圖25所示，陽極引線框1的接合框部15和陽極端子31以 較大的面積接觸，電容器元件30的姿態(tài)也穩(wěn)定，結果，獲得高的接合強 度，可靠性也得到提高。
另外，陽極引線框1的遠離框部14和陰極引線框2的埋設于鎧裝樹 脂6中的區(qū)域形成在同一平面上，所以可以較大地形成電容器元件30，由 此可以實現(xiàn)容量的增大。
圖29表示本發(fā)明的第七實施例的固體電解電容器。在固體電解電容 器中，如圖所示，在陽極引線框1上，在夾持接合框部15且與陽極引線 框1的長度方向正交的寬度方向的兩側，形成有與分離框部14在同一平 面上擴展的平坦部17、 17。
根據(jù)上述構成，與第六實施例相比更能提高接合框部15的精度，電 容器元件30的姿態(tài)被保持成與陽極引線框1和陰極引線框2平行，實現(xiàn) 接合強度和可靠性的提高。
圖30和圖31表示本發(fā)明的第八實施例的固體電解電容器。在該固體 電解電容器中，在陽極引線框1的接合框部15的表面，形成有沿著陽極 端子31延伸的U字槽狀的凹部18。
根據(jù)該固體電解電容器，如圖37所示，當在引線框材料51上載置電容器元件30時，通過使陽極端子31卡合在上述凹部18內(nèi)，如圖中P2所 示，可以沿著引線框材料51的陽極引線框部55和陰極引線框部56的排 列線以正確的姿態(tài)設置電容器元件30。假定如圖中Pl所示電容器元件30 錯開成傾斜的姿態(tài)時，圖中虛線所示的鎧裝樹脂的厚度部分變薄，電容器 元件30的覆蓋不充分，引起耐濕性等的降低，可靠性出現(xiàn)問題。
根據(jù)本實施例的固體電解電容器，可以將電容器元件30設置在正確 的保持并使其保有正確的姿態(tài)，所以覆蓋電容器元件30的鎧裝樹脂的厚 度變得均勻，耐濕性提高。
另外，應該在陽極引線框1的接合框部15的表面形成的凹部18不限 于U字槽狀，還可以如圖32 (a)、 (b)、 (c)所示，只要可以規(guī)定陽極端 子31的位置和姿態(tài)，就可以采用各種凹部形狀。
在圖33所示的第九實施例的固體電解電容器中，陰極引線框2的與 電容器元件30的接合區(qū)域由薄壁部形成。由此，可以較大地形成電容器 元件30，結果可以實現(xiàn)容量的增大。
在這里，用于形成陽極體3的燒結材料可以是鉭以外的可閥金屬，進 而引線框材料即便是42合金以外的銅合金等目前市售的材料，也可以得 到相同的效果。
如上所述，在本發(fā)明的固體電解電容器中，陽極引線框l的接合框部 15可以通過對引線框材料51實施拉深加工而形成，所以盡管接合框部15 的壁厚與遠離框部14相比稍微減小，該拉深加工也不會影響陰極引線框2 的尺寸形狀，結果，電容器元件30和陰極引線框2的接觸面積不會減小， 也不會引起ESR的降低。
權利要求
1.一種固體電解電容器，其具有在突設有陽極端子的陽極體的表面順次設置有電介質(zhì)被膜和陰極層而構成的電容器元件、覆蓋該電容器元件的鎧裝樹脂、與所述電容器元件的陽極端子的前端部連接并且具有從所述鎧裝樹脂露出的陽極側端子面的陽極引線框、與所述陰極層連接并且具有從所述鎧裝樹脂露出的陰極側端子面的陰極引線框，所述陽極引線框，在埋設于所述鎧裝樹脂中的區(qū)域內(nèi)具有沿著陽極端子向遠離陽極端子的位置延伸的遠離框部、和從該遠離框部的中央部向陽極端子突出并與陽極端子接合的接合框部。
2. 如權利要求l所述的固體電解電容器，其中，所述陽極引線框，其全長埋設于所述鎧裝樹脂中，所述遠離框部的背 面從鎧裝樹脂的背面露出，以形成所述陽極側端子面。
3. 如權利要求2所述的固體電解電容器，其中，所述陰極引線框，其全長埋設于所述鎧裝樹脂中，其背面從鎧裝樹脂 的背面露出，以形成所述陰極側端子面。
4. 如權利要求l所述的固體電解電容器，其中，所述陽極引線框由埋設于所述鎧裝樹脂中的埋設框部、和沿著所述鎧 裝樹脂的側面及背面延伸的露出框部構成，在該埋設框部形成有所述遠離 框部和接合框部，在該露出框部的前端部形成有所述陽極側端子面。
5. 如權利要求4所述的固體電解電容器，其中，所述陰極引線框由埋設于所述鎧裝樹脂中的埋設框部、和沿著所述鎧 裝樹脂的側面及背面延伸的露出框部構成，在該露出框部的前端部形成有 所述陰極側端子面。
6. 如權利要求5所述的固體電解電容器，其中， 所述陰極引線框的埋設框部在所述鎧裝樹脂內(nèi)沿著一條直線延伸。
7. 如權利要求1 6中任意一項所述的固體電解電容器，其中， 所述陽極引線框的遠離框部和陰極引線框的與所述陰極層的連接部在相同的平面上延伸。
8. 如權利要求1 7中任意一項所述的固體電解電容器，其中，在所述陽極引線框上，在夾持所述接合框部且與陽極引線框的長度方 向正交的寬度方向的兩側，形成有在與遠離框部相同的平面上延伸的平坦部。
9. 如權利要求1 8中任意一項所述的固體電解電容器，其中， 在所述陽極引線框的接合框部的表面，在與陽極端子的長度方向正交的方向上，中央部相較于兩端部凹陷，從而形成有用于對陽極端子進行定 位的凹部。
10. 如權利要求1 9中任意一項所述的固體電解電容器，其中， 所述陽極引線框的接合框部具有朝向與其突出方向相反的一側開口的凹部。
11. 如權利要求IO所述的固體電解電容器，其中， 在所述陽極引線框的接合框部的凹部內(nèi)填充有形成鎧裝樹脂的合成
12. 如權利要求1 11中任意一項所述的固體電解電容器，其中， 所述陽極引線框的接合框部形成為朝向與其突出方向相反的一側開口的有底筒狀。
13. 如權利要求1 12中任意一項所述的固體電解電容器，其中， 所述陽極引線框的接合框部是通過對成為陽極引線框的材料的平板實施拉深加工而形成的構件。
全文摘要
本發(fā)明涉及的固體電解電容器，其具有在突設有陽極端子(31)的陽極體(3)的表面上順次設置有電介質(zhì)被膜(4)和陰極層(5)而成的電容器元件(30)、覆蓋該電容器元件的鎧裝樹脂(6)、與電容器元件的陽極端子的前端部連接并且具有從鎧裝樹脂(6)露出的陽極側端子面(10)的陽極引線框(1)、與陰極層(5)連接并且具有從鎧裝樹脂(6)露出的陰極側端子面(20)的陰極引線框(2)。在這里，陽極引線框(1)，在埋設于鎧裝樹脂(6)中的區(qū)域具有沿著陽極端子(31)向遠離陽極端子(31)的位置延伸的遠離框部(13)、和從該遠離框部(13)的中央部向陽極端子(31)突出并與陽極端子(31)接合的接合框部(11)。
文檔編號H01G9/15GK101292311SQ20068003936
公開日2008年10月22日 申請日期2006年10月20日 優(yōu)先權日2005年10月24日
發(fā)明者加藤千博, 奧田裕之, 松岡桂子, 石原宏三 申請人:三洋電機株式會社