專利名稱：：激光焊接的固體電解電容器的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及固體電解電容器，更具體而言，涉及激光焊接的固體電解電容器。
背景技術：
：常規(guī)的固體有機電解電容器包括陽極體、介電層和固體有機電解質(zhì)。陽極絲從電容器表面伸出以使陽極體與終端電連接。一種有益的、有時候被用來將陽極絲與終端相連接的技術是激光焊接。激光器通常包括共振腔(其包括能夠通過受激發(fā)射來釋放光子的激光媒質(zhì))和能源(其激發(fā)激光媒質(zhì)元件)。能源可以連續(xù)的將能量提供給激光媒質(zhì)來發(fā)射連續(xù)的激光束或者放出能量來發(fā)射脈沖激光束。一種合適類型的激光器是這樣一種激光器，即其中激光媒質(zhì)由用釹(Nd)摻雜的釔鋁石榴石(YAG)組成，并且被激發(fā)的顆粒是釹離子Nc^。這樣的激光器典型的發(fā)射大約1064納米波長的紅外光語的光。不幸的是，當試圖激光焊接小殼體尺寸的電容器時經(jīng)常出現(xiàn)問題。即，小殼體尺寸需要將激光器置于相當接近陽極絲和終端的位置，但是，在這樣接近的位置，激光可以很容易偏離陽極絲或陽極終端，并接觸到電容器的有機固體電解質(zhì)。由于其高的能量，該偏離的激光束可以顯著地將有機固體電解質(zhì)的溫度升高到其開始碳化的溫度。被碳化部分的有機固體電解質(zhì)接觸到介電層并因此可能導致所形成的電容器差的電性能(例如高的漏泄電流)。因此，這里存在著對可以被激光焊接并依然保持優(yōu)異性能的有機固體電解電容器的需要。
發(fā)明內(nèi)容按照本發(fā)明的一種實施方案，這里公開了一種固體電解電容器元件，其包括含有閥金屬組分的陽極體、覆蓋在陽極體上面的介電層、覆蓋在介電層上面的固體有機電解質(zhì)層和覆蓋在固體有機電解質(zhì)層上的光反射層。該光反射層含有許多具有大約1.7或以上折射率的反射顆粒。按照本發(fā)明另外一種實施方案，這里公開了一種包含固體電解電容器元件的固體電解電容器組件，所述的固體電解電容器元件包含含有鉭或者氧化鈮的陽極體、覆蓋在陽極體上面的介電層、覆蓋在介電層上的導電聚合物層和覆蓋在導電聚合物層上的光反射層。該光反射層含有二氧化鈦顆粒。所述的組件進一步包含從電容器元件中伸出的陽極引線、與固體有機電解質(zhì)層電連接的陰極終端、被激光焊接到陽極引線上的陽極終端和殼體，該殼體封裝所述的電容器元件并使得至少一部分陽極和陰極終端暴露。按照本發(fā)明又一種實施方案，這里公開了一種形成固體電解電容器組件的方法。該方法包括提供固體電解電容器元件，該元件包含含有鉭或者氧化鈮的陽極體、覆蓋在陽極體上的介電層和覆蓋在介電層上的導電聚合物層，其中陽極引線從該電容器元件的表面伸出。將光反射層至少施加到從中伸出陽極引線的電容器元件的表面上，該光反射層覆蓋在導電聚合物層上，其中該光反射層含有反射顆粒。提供引線框架來限定陰極終端和陽極終端。將導電聚合物層電連接到陰極終端上并將陽極引線激光焊接到陽極終端。將電解電容器元件封裝起來，使得至少一部分陽極終端和陰極終端保持暴露。本發(fā)明其它的特征和方面在下面進行更詳細的闡迷。對本領域普通技術人員而言，在接下來的說明書中將參考附圖來非常具體的對本發(fā)明進行完全的和盡可能的公開，包括其最佳實施方式，其中圖1是本發(fā)明的固體電解電容器一種實施方案的透視圖；圖2是圖1電容器沿著線2-2的橫截面圖3是本發(fā)明一種將電容器激光焊接到陽極終端的實施方案的示意圖；和圖4是根據(jù)本發(fā)明一種實施方案形成的激光焊接的電容器的橫截面圖9在本說明書和附圖中重復使用的附圖標記目的是代表本發(fā)明的相同或相似的特征或元件。具體實施方式本領域普通技術人員能夠理解本公開僅僅是示例性實施方案的說明，并且其目的并非限制本發(fā)明更寬的范圍，本發(fā)明更廣泛的方面體現(xiàn)于示例性的結(jié)構(gòu)中。一般而言，本發(fā)明涉及一種固體電解電容器，其能夠經(jīng)受住激光焊接而不顯著劣化它的電性能。該電容器含有陽極體、覆蓋在該陽極體上面的介電層和覆蓋在該介電層上面的固體有機電解質(zhì)層。此外，本發(fā)明的電容器還使用了覆蓋在所述的固體有機電解質(zhì)層上的光反射層。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣一種光反射層可以幫助反射在激光焊接過程中的任何無意傳播向電容器元件的光線。這導致固體有機電解質(zhì)與激光之間接觸的減少，并因此使得另外由于碳化形成的電解質(zhì)缺陷降到最低。因此所形成的激光焊接的電容器特征在于具有相當?shù)偷膃sr和低的漏泄電流特性?，F(xiàn)在將更加詳細的描述本發(fā)明不同的實施方案。所述的陽極體可以使用本領域任何已知的技術來形成。例如，在一種實施方案中，陽極體由閥金屬組分形成的。該閥金屬組分可以具有高的荷質(zhì)比，例如大約60,000微法拉V犬/克("juF'V/g")或以上，在一些實施方案中是大約70,000mf'V/g或以上，在一些實施方案中是大約100，000MF/g或以上，并且在一些實施方案中是大約150,000MF'V/g或以上。該閥金屬組分含有閥金屬(即能夠氣化的金屬)或者閥金屬基化合物例如鉭、鈮、鋁、鉿、鈦、它們的合金、它們的氧化物、它們的氛化物等等。例如，陽極體可以由具有l(wèi):小于25的金屬與氧的原子比的閥金屬氧化物形成，在一些實施方案中是l:小于2.0,在一些實施方案中是1:小于1.5,并且在一些實施方案中是1:1。這樣的閥金屬氧化物的實例可以包括氧化鈮(例如NbO)、氧化鉭等等，并且更詳細的描述于Fife的美國專利No.6,322,912中，其在此以其全部引入作為用于所有目的的參考。通?？梢岳贸Ｒ?guī)的制作程序來形成所述的陽極體。在一種實施方案中，首選具有某些粒度的鉭或者氧化鈮粉末。粒度可以根據(jù)所形成的電容器元件期望的電壓而變化。例如，具有相對大粒度(例如大約10微米)的粉末經(jīng)常被用于制造高壓電容器，而具有相對小粒度(例如大約0.5微米)的粉末經(jīng)常被用于制造低壓電容器。然后將所述的顆粒任選與粘合劑和/或潤滑劑相混合來確保當受壓形成陽極體時，該顆粒彼此之間足夠的粘合。合適的粘合劑可以包括樟腦，硬脂酸和其它皂化脂肪酸，Carbowax(UnionCarbide),Glyptal(GeneralElectric),聚乙烯醇，萘，植物蠟和微蠟(microwaxes，提純石蠟)。粘合劑可以被溶解并分散在溶劑中。示例性的溶劑可以包括水；丙酮；甲基異丁基酮；三氯曱烷；氟化烴(氟里昂)(DuPont);醇類和氯化烴(四氯化碳)。當使用時，粘合劑和/或潤滑劑的百分比可以從總量的大約0.1重量％變化到大約8重量％。但是，應當理解粘合劑和潤滑劑并非本發(fā)明必需的。一旦形成，則可以使用任何常規(guī)的粉末壓模將所述的粉末壓實。例如，該壓?？梢允褂脹_模和一個或多個沖孔的單站壓實機?；蛘撸梢允褂谜栊蛪簩崣C，該壓實機僅僅使用沖模和單下模沖。單站壓實機模具可獲自幾個基本的類型，例如具有不同能力的凸輪、肘節(jié)式/關節(jié)式和偏心/曲柄壓機例如單動的、雙動的、彈簧壓模、動型板、反式撞錘(opposedram)、螺桿、沖擊、熱壓、沖制或者上漿(sizing)。所述的粉末可以圍繞著陽極絲(例如鉭絲)而被壓實。應當進一步理解在陽才及體壓制和/或燒結(jié)之后，陽極絲可以替代地連接(例如焊接)到陽極體上。在壓縮之后，可以通過真空下在某些溫度(例如大約150'C-大約500。C)加熱所述的粒料幾分鐘來除去任何的粘合劑/潤滑劑。或者，粘合劑/潤滑劑還可以通過將所述的粒料與水溶液接觸來除去，例如Bishoo等人在美國專利No.6197252中所述的那沖羊，其在此以其全部引入作為用于所有目的的參考。然后，燒結(jié)所迷的粒料來形成多孔的完整物體。例如，在一種實施方案中，可以將粒料在真空下大約1200。C-大約2000'C的溫度燒結(jié)，在一些實施方案中是大約1500'C-大約1800'C。通過燒結(jié)，由于顆粒之間的結(jié)合增加，因此粒料收縮。除了上述技術之外，按照本發(fā)明，還可以使用任何其它形成陽極體的技術，例如描述于美國專利Galvagni的No.4,085，435;Sturmer等人的4,945,452;Galvagni的5,198,968;Salisbury的5,357,399;Galvagni等人的5,394,295;Kulkarni的5,495,386;和Fife的6,322,912中所述的那樣,其在此以其全部引入作為用于所有目的的參考。雖然不是必需的，但是可以選擇陽極體的厚度來提高電容器的電性能。例如，陽極體的厚度(在圖1的-z方向)可以是大約4毫米或者以下，在一些實施方案中是大約0.2-大約3毫米，在一些實施方案中是大約0.4-大約1毫米。這樣的相對小的陽極厚度(即"低剖面，，)幫助驅(qū)散高荷質(zhì)比粉末所產(chǎn)生的熱并同樣提供了更短的透射路徑來使得ESR和感應系數(shù)最小。還可以選擇陽極體的形狀來提高所形成的電容器的電性能。例如，該陽極體可以具有曲線的、正弦的、矩形、u形、v形等形狀。陽極體還可以具有"凹槽化，，的形狀(其中含有一種或以上的溝、凹槽、下陷或鋸齒狀缺口)來增加表面與體積比，從而使得ESR最小化，并擴大電容的頻率響應。這樣的"凹槽化"陽極描述在例如美國專利Webber等人的No.6，191，936;Maeda等人的5,949,639和Bourgault等人的3,345,545以及Hahn等人的美國專利申請公開No.2005/0270725中，全部的這些專利在此以其全部引入作為用于所有目的的參考?？梢詫﹃枠O體進行陽極化處理，目的是在該陽極上面和/或內(nèi)部形成介電層。陽極化處理是一種電化學過程，通過其將陽極金屬氧化來形成具有相對高的介電常數(shù)的材料，例如，鉭陽極體可以被陽極化來形成五氧化鉭(Ta20s)，其具有大約27的介電常數(shù)"k"?？梢詫㈥枠O體在高的溫度(例如大約85'C)浸入到供給有控制量的電壓和電流的弱酸溶液(例如磷酸)中來形成具有確定厚度的五氧化鉭涂層。初始時將電源保持在恒定電流直到達到所需的形成電壓。然后，將電源保持恒壓來確保在鉭粒料表面形成期望的介電性能。陽極化電壓典型的為大約5-大約200伏，在一些實施方案中是大約20-大約100伏。除了在陽極體表面上形成之外，一部分介電氧化物薄膜還典型的在所迷的孔表面上形成。應當理解介電層可以由其它類型的材料并使用不同的技術來形成。一旦形成介電層，則可以任選的施用一種保護性涂層，例如由相對絕緣的樹脂質(zhì)材料(天然或合成的)制成的涂層。這樣的材料可以具有大于大約0.05歐姆-厘米的電阻系數(shù)，在一些實施方案中為大于大約5,在一些實施方案中為大于大約1，000歐姆-厘米，在一些實施方案中為大于大約1xl()S歐姆-厘米，并且在一些實施方案中為大于大約1乂101()歐姆-厘米。一些可用于本發(fā)明的樹脂質(zhì)材料包括但不限于聚氨酯、聚苯乙烯、不飽和或飽和的脂肪酸酯類(例如甘油酯)等。例如合適的脂肪酸的酯類包括但不限于月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、桐酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、紫膠桐酸、紫膠酸等的酯類。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些脂肪酸的酯類用在相關的絡合組合來形成"干性油，，時是特別有用的，該干性油允許所形成的膜快速聚合成為穩(wěn)定的層。這樣的干性油可以包括甘油單、二和/或三酸酯，其具有分別帶有一個、兩個和三個被酯化的脂肪酸殘基的甘油主鏈。例如，一些可以使用的合適的千性油包括但不限于橄枧油、亞麻籽油、蓖麻油、桐油、豆油和紫膠。這些和其它保護性涂覆材料更詳細的描述于美國專利,等人的No.6,674,635中，其在此以其全部引入作為用于所有目的的參考。該陽極化后的部件其后經(jīng)歷形成固體有機電解質(zhì)的步驟，該電解質(zhì)充當了電容器真正的陰極。例如，可以使用導電聚合物涂層來形成固體有機電解質(zhì)。該導電聚合物涂層可以含有一種或以上導電聚合物，例如聚吡咯；聚噻吩例如聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)(PEDT);聚苯胺；多炔；聚對苯；和它們的衍生物。此外，如果需要，所述的導電聚合物涂層還可以由多個導電聚合物層形成。例如，在一種實施方案中，導電聚合物涂層可以含有由PEDT形成的一個層和由聚吡咯形成的另外一個層?？梢允褂貌煌姆椒▉韺щ娋酆衔锿繉邮┯玫疥枠O部件上。例如，可以使用常規(guī)的技術例如電聚合、絲網(wǎng)印刷、浸涂、電泳涂覆和噴涂來形成導電聚合物涂層。例如，在一種實施方案中，用于形成導電聚合物的單體(一種或多種)(例如3，4-亞乙基二氧噻吩)可以在初始時與聚合催化劑混合來形成溶液。例如，一種合適的聚合催化劑是BAYTRONC,其是甲苯磺酸鐵(III)并由HCStarck銷售。BAYTRONC是一種市售的用于BAYTRONM的催化劑，后者是3，4-亞乙基二氧噻吩(一種同樣由HCStarck銷售的PEDT單體)。在大部分的實施方案中，一旦使用，導電聚合物是被修復的(healed)。修復可以發(fā)生在每種導電聚合物層施加之后，或者可以發(fā)生在全部的導電聚合物涂層施加之后。除了導電聚合物之外，固體電解質(zhì)還可以由其它有機材料形成，例如7，7',8,8'-四氰4戈對醌二甲烷絡合物(tetracyanoquinodimethanecomplex，TCNQ絡合物)，其是低電阻系數(shù)有機半導體。形成這樣的固體有機電解質(zhì)的技術描述在例如Sakata等人的美國專利No.5729428中，其在此以其全部引入作為用于所有目的的參考。雖然上面已經(jīng)描迷了不同的方法，但是應當理解任何其它的用于施用有機電解質(zhì)的方法同樣可用于本發(fā)明中。一旦形成固體有機電解質(zhì)，則所述的部件可以任選的被分別施用碳層(例如石墨)和銀層。例如，銀涂層可以充當電容器元件的可軟焊的導體、接觸層和/或集電器，而碳涂層可以限制銀涂層與固體有機電解質(zhì)的接觸。這樣的涂層可以覆蓋一些或者全部的固體有機電解質(zhì)。不管形成電容器元件的具體方式，同樣可以提供一種光反射層，其覆蓋在至少一部分的固體有機電解質(zhì)層上。光反射層被配置來反射入射的激光光線，目的是使其不與固體有機電解質(zhì)明顯接觸。這限制了在激光焊接過程中固體有機電解質(zhì)可能的碳化。光反射層通常含有顆粒，該顆粒具有相對高的折射率例如大約1.7或以上，在一些實施方案中是大約2.0或以上，在一些實施方案中是大約2.2或以上，并且在一些實施方案中是大約2.4或以上。為了最優(yōu)化電容器的電性能，同樣通常令人期望的是所述的光反射層是非導電的。在這點上，反射顆粒典型的是由介電材料形成的，例如無機顆粒，例如碳酸鉤、碳酸鎂、碳酸鋇、硫酸鎂、硫酸鋇、疏酸鉤、氧化鋅、硫化鋅、氧化鎂、氧化鉀、氣化鈦、氧化鋁、氫氧化鋁、羥磷灰石、二氧化硅、云母、滑石、高嶺土、粘土、玻璃粉、沸石等等；有機顆粒；等等。特別適用于光反射層中的介電顆粒包括金紅石二氧化鈦(折射率大約2.73),銳鈦礦二氧化鈦(折射率大約2.55)，硫化鋅(折射率大約2.32)和氧化鋅(折射率2.0)。所迷的反射顆粒典型的具有低含量的著色元素例如釩、鐵、鈮、銅和錳來使得它們的吸光能力最小。例如，可以使用具有5ppm或者更低的釩含量的二氧化鈦。這樣的顆?？梢酝ㄟ^氯方法來制造，其中將主要由氧化鈦構(gòu)成的金紅石礦石和氯氣在大約1,000'C的高溫爐中反應來產(chǎn)生四氯化鈦。然后，將該四氯化鈦和氣氣燃燒形成高純度的氧化鈦。雖然顆粒典型的是具有低含量的著色元素，但是顆粒仍然可以進行處理來提高其它性能(例如分散性)。這樣的處理的實例包括脂肪酸(例如硬脂酸)、脂肪酸酯等等?？梢赃x擇反射顆粒的粒度來最優(yōu)化所述層的光散射。例如，可以通過下式來估計高折射率顆粒在可觀察到的最大散射能力時的粒度(D):其中，入是入射光波長，n!是顆粒折射率，以及n2是所述層的連續(xù)相的折射率(例如水的折射率是大約1.33)。例如，Nd:YAG激光器典型的發(fā)射在紅外光語的波長為1064nm的光。在這個波長，估計的金紅石和銳鈦礦二氧化鈦的最佳散射粒度分別是大約0.47jum和大約0.55Mm。按照以上，可以選擇本發(fā)明的反射顆粒具有大約0.01-大約5Mm的平均粒度，在一些實施方案中是大約0.05-大約2Mm,并且在一些實施方案中是大約0.1-大約1jum。為了形成光反射層，反射顆粒通常被分散于溶劑中?？梢允褂枚喾N溶劑中的任何一種溶劑，例如水；二元醇類(例如丙二醇、丁二醇、三甘醇、己二醇、聚乙二醇、乙氧二甘醇和二丙二醇)；二元醇醚類(例如甲基乙二醇醚、乙基乙二醇醚和異丙基乙二醇醚)；醚類(例如，二乙基醚和四氫呋喃)；醇類(例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇和丁醇)；甘油三酸酯；酮類(例如丙酮、甲乙酮和甲基異丁基酮)；酯類(例如醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甘醇醚醋酸酯和醋酸甲氧基丙酯)；酰胺類(例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基辛/癸脂肪酸酰胺和N-烷基吡咯烷酮)；腈類(例如乙腈、丙腈、丁腈和千腈)；亞砜或者砜(例如二甲基亞砜(DMSO)和環(huán)丁砜)；等等。本發(fā)明的一個特別的益處是可以使用水性溶劑(例如水)。實際上，水可以占涂料配方中所用的溶劑(一種或多種)的大約20wt。/Q或以上，在一些實施方案中是大約50wt。/o或以上，并且在一些實施方案中是大約75wt%-100wt%。在涂料配方中所用的溶劑(一種或多種)的總濃度可以變化，但是典型的是涂料配方的大約10wt。/。-大約90wt%，在一些實施方案中是大約20wto/。-大約85wt%，并在一些實施方案中是大約40wt。/。-大約80wt%。當然，所用的溶劑(一種或多種)的具體用量部分的取決于期望的涂料配方的固含量和/或粘度。例如，該固含量可以是大約10%-大約90重量％，更特別的是大約15%-大約80重量％，并且甚至更特別的是大約20%-大約60重量％。通過改變涂料配方的固含量，可以控制涂料配方中的光反射顆粒的存在。例如，為了形成具有更高含量光反射顆粒的涂料配方，可以提供具有相對高固含量的配方，目的是將更大百分比的顆?；烊氲剿龅膶又?。此外，涂料配方的粘度也可以根據(jù)施加方法和/或所用的溶劑類型而變化。但是，所述的粘度典型的是大約5-大約500厘泊，在一些實施方案中是大約10-大約450厘泊，并且在一些實施方案中是大約50-大約400厘泊，用BrookfieldDV-1粘度計使用2#轉(zhuǎn)子在30rpm運轉(zhuǎn)和25。C進行測量。如果期望，可以在涂料配方中使用增稠劑或者其它粘度改進劑來增加或降低粘度。將光反射顆粒保持在電容器元件上。雖然可以使用任何的粘合劑，但是有機粘合劑特別適用于本發(fā)明中。這樣的粘合劑的實例可以包括例如聚乙烯縮丁醛；聚(乙酸乙烯酯)；聚(乙烯醇)；聚(乙烯基吡咯烷酮)；纖維素聚合物例如狻甲基纖維素，甲基纖維素，乙基纖維素，羥乙基纖維素和甲基輕乙基纖維素；無規(guī)聚丙烯，聚乙烯；聚乙二醇(例如DowChemicalCo.的Carbowax);硅聚合物例如聚(甲基硅氧烷)，聚(甲基苯基硅氧烷)；聚苯乙烯，聚(丁二烯/苯乙烯)；聚酰胺，聚酰亞胺，和聚丙烯酰胺，高分子量聚醚；環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物；含氟聚合物例如聚四氟乙烯，聚l，l-二氟乙烯，和氟代-烯烴共聚物；和丙烯酸聚合物例如聚丙烯酸鈉，聚(丙烯酸低級烷基酯)，聚(甲基丙烯酸低級烷基S旨)和丙烯酸低級烷基酯與甲基丙烯酸低級烷基酯的共聚物。特別適用于涂料配方中的粘合劑是具有大約5(TC或者更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的乳膠聚合物粘合劑，目的是所形成的涂料配方的柔韌性基本上不受限制。此外，該乳膠聚合物還典型的具有大約-35'C或以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度來使得它的粘合性最小。一些可用在本發(fā)明中的合適的聚合物網(wǎng)格可以基于聚合物例如但不限于，苯乙烯-丁二烯聚合物，聚乙酸乙烯酯均聚物，乙酸乙烯酯-乙烯共聚物，乙酸乙烯酯丙烯酸或者曱基丙烯酸聚合物，乙烯-氯乙紼聚合物，乙烯-氯乙烯-乙酸乙烯酯聚合物，聚氯乙烯聚合物，腈聚合物，和任何其它本領域已知的合適的乳膠聚合物。除了粘合劑之外，所述的涂料配方還可以包含其它便于將光反射顆粒施加到電容器元件上的組分。例如，可以在涂料配方中使用一種或多種分散劑來降低該懸浮液的表面張力。一類合適的分散劑包括具有酸基團的陰離子聚合物或者其鹽。例如，這樣的聚合物典型的含有至少一種烯鍵式不飽和酸，其含有單體和任選的至少一種烯鍵式不飽和非離子單體。合適的酸單體包括具有羧酸基團的單體，例如丙烯酸、曱基丙烯酸、衣康酸、富馬酸、巴豆酸、馬來酸、衣康酸單甲酯、延胡索酸單甲酯和延胡索酸單丁酯；酸酐例如馬來酸酐和衣康酸酐；或者它們的組合。合適的烯鍵式不飽和的單體包括(甲基)丙烯酸烷基酯例如丙烯酸乙酯，丙彿酸丁酯和甲基丙烯酸曱酯；(甲基)丙烯酸羥基酯例如甲基丙烯酸羥乙基酯，丙烯酸羥乙基酯，丙烯酸羥丙基酯和曱基丙烯酸羥丙基酯；芳族單體例如苯乙烯和a-甲基苯乙烯；和鏈烯烴例如二異丁烯。還可以在涂料配方中使用濕潤劑或表面活性劑來便于形成具有期望的鋪展性的均勻的涂料配方。合適的表面活性劑可以包括陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性表面活性刑，等等。非離子表面活性劑例如可以具有疏水基(例如長鏈烷基基團或者烷基化芳基基團)和含有特定數(shù)目(例如1-大約30)乙氧基和/或丙氧基部分的親水鏈?？梢允褂玫哪承┓N類非離子表面活性劑的實例包括但不限于乙氧基化烷基苯酚、乙氧基化和丙氧基化脂肪醇、甲基葡萄糖的聚乙二醇醚、山梨糖醇的聚乙二醇醚、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物、脂肪(Cs-C!8)酸的乙氧基化酯、環(huán)氧乙烷和長鏈胺或者酰胺的縮合產(chǎn)物、環(huán)氧乙烷和醇的縮合產(chǎn)物、以及它們的混合物。特別合適的非離子表面活性劑可以包括1摩爾的在直鏈或支鏈烷基基團中含有大約8-18個碳原子的烷基苯酚和大約5-30摩爾的環(huán)氧乙烷的聚環(huán)氧乙烷縮合物。烷基酚聚氧乙烯醚(alkylphenolethoxylates)的具體實例包括每摩爾壬基苯酚與大約9.5摩爾環(huán)氧乙烷縮合的壬基(nonylcondensedwithabout9.5molesofethyleneoxidepermoleofnonylphenol)、每摩爾酚與大約12摩爾環(huán)氧乙烷縮合的二壬基苯酚、每摩爾酚與大約15摩爾環(huán)氧乙烷縮合的二壬基苯酚以及每摩爾酚與大約15摩爾環(huán)氧乙烷縮合的二異辛基苯酚。這樣的化合物是在商標TritonTMCF-100下從密歇根州Midland的DowChemicalCo.市售可得的。還可以在涂料配方中使用增塑劑來增強涂料配方的成膜性。增塑劑是公知的并且可以使用大范圍內(nèi)的增塑劑。典型的增塑劑的實例包括礦物油；二元醇類例如丙二醇；鄰苯二甲酸酯例如鄰苯二曱酸二辛酯和鄰苯二甲酸千基丁酯；和長鏈脂肪酸例如油酸和硬脂酸；以及它們的混合物。涂料配方的每個組分的濃度可以根據(jù)期望的加熱量、所用的施加方法的吸濕性(wetpick-up)等等而變化，例如，涂料配方中的光反射顆粒的量可以是大約10wt。/。-大約80wt%,在一些實施方案中是大約20wt。/Q-大約75wt%,并且在一些實施方案中是大約25wt。/o-大約50wt%。粘合劑(一種或多種)同樣可以占涂料配方的大約0.01wty。-大約20wt%，在一些實施方案中是大約0.1wt。/。-大約15wt%，并且在一些實施方案中是大約0.5wt。/。-大約10wt°/。。其它組分例如分散劑、表面活性劑、增塑劑等等每個可以占涂料配方的大約0.001wt。/o-大約10wt%,在一些實施方案中是大約0.01wtQ/。-大約5wt%,并且在一些實施方案中是大約0.1wt。/n-大約3wt%。不管其形成的具體方式，使用已知的方法例如浸涂、噴涂、印刷、模塑、擠出等將所述的涂料配方沉積到電容器元件的表面上。例如，該電容器元件可以簡單的浸入到涂料配方中達到期望的程度。然后在環(huán)境條件或者加熱步驟中使得該涂覆過的電容器元件干燥，目的是除去大部分(如果不是全部的話)的溶劑。例如，電容器元件可以在一個或以上的步驟中在大約5(TC-大約300'C的溫度，在一些實施方案中是大約60。C-大約200'C和在一些實施方案中是大約70'C-大約150'C的溫度進行加熱。加熱可以發(fā)生在空氣中，或者發(fā)生在受控的氣氛中(例如真空下)。最終的干燥涂層典型的具有的反射顆粒的量是大約80wt%-100wt%，在一些實施方案中是大約85wt。/o-大約99.9wt%，并且在一些實施方案中是大約90wt。/。-大約99wt%。為了最優(yōu)化它的反射率，該涂層還典型的具有相對薄的厚度，例如大約lOOMm或者以下，在一些實施方案中是大約20-大約80pm,并且在一些實施方案中是大約30-大約60jum。一般而言，可以將光反射層施用到電容器元件的任何表面，目的是它可以減少固體有機電解質(zhì)與激光的接觸，例如，光反射層可以位于電容器元件的前表面，陽極絲(例如鉭絲)通過該前表面在軸向上伸出。光反射層同樣可以位于電容器元件的底表面和/或頂表面，其在通常與陽極絲軸向平行的方向上延伸。光反射層可以覆蓋其所施加的表面的全部面積或者僅僅一部分面積。例如，在一種實施方案中光反射層覆蓋了電容器元件前表面的大約90%或以上，在一些實施方案中是大約95%或以上，和在一些實施方案中是大約98%或以上。例如，參考圖1-2，其表示了一種電容器元件30的實施方案，該元件通常為矩形形狀并分別含有前表面36、后表面38、頂表面和底表面37和39以及側(cè)表面32(僅僅表示出了其中一個)。陽極絲34在軸向("y"方向)上從電容器元件30的前表面36伸出。如圖2中另外所示，電容器元件30含有陽極體50、覆蓋在陽極體50上的介電層52、覆蓋在介電層52上的有機固體有機電解質(zhì)層54、覆蓋在有機固體有機電解質(zhì)層54上的石墨層56、和覆蓋在石墨層56上的銀層58。在所示的實施方案中，介電層52和固體有機電解質(zhì)層54覆蓋于電容器元件30的每個表面(即前表面36、后表面38、頂表面37、底表面39和側(cè)表面(圖2中未示出))的陽極體50上，此外，石墨層和銀層56和58覆蓋在固體有機電解質(zhì)層54的除了前表面36之外的每個表面上。因此，在這個實施方案中，前表面36含有固體有機電解質(zhì)，但是通常沒有石墨層和銀層。當然，應當理解這樣的層可以施用到電容器的任何表面，并且不需要以所示的方式來施用。電容器元件30還含有根據(jù)本發(fā)明所形成的光反射層60，其復蓋在固體有機電解質(zhì)層54的前表面36上。此外，如圖2所示，光反射層60還分別在頂表面和底表面37和39上覆蓋了一部分固體有機電解質(zhì)層54、石墨層56和銀層58。在電容器元件30形成中，陽極和陰極終端可以分別與陽極絲34和固體有機電解質(zhì)54層(通過石墨和銀層)電連接。^端的具體構(gòu)造可以如本領域公知的來變化。例如，參考圖3，這里表示了一種實施方案，其包括陽極終端70和陰極終端80。在這種具體的實施方案中，陰極終端含有基本垂直于第二部分84而布置的笫一部分82。第一部分82與電容器元件30的下表面39電接觸，第二部分84與電容器元件30的后表面38電接觸。為了將電容器元件30結(jié)合到陰極終端80上，可以使用本領域已知的導電粘合劑。導電粘合劑可以包括例如包含于樹脂組合物的導電金屬顆粒。所述的金屬顆?？梢允倾y、銅、金、柏、鎳、鋅、鉍等等。該樹脂組合物可以包括熱固性樹脂(例如環(huán)氧樹脂)、固化劑、(例如酸酐)和偶聯(lián)劑(例如硅烷偶聯(lián)劑)。合適的導電粘合劑描迷在Osako等人的美國專利申請公開No.2006/0038304中，其在此以其全部引入作為用于所有目的的參考。陽極終端70含有基本垂直于第二部分74布置的第一部分76。第二部分74含有載有陽極絲34的區(qū)域。在所示的實施方案中，區(qū)域51具有"U形，，來進一步增強絲34的表面接觸和機械穩(wěn)定性。然后用激光90將陽極絲34焊接到區(qū)域51上。如圖3所示，激光束的接觸可導致朝向電容器元件30的光反射。但是，由于本發(fā)明光反射層的存在，所述的光不會顯著的損傷或碳化固體有機電解質(zhì)層。一旦電容器元件被連接到終端上，則其被裝入樹脂殼體中，其然后可用二氧化硅或任何其它已知的膠嚢封裝材料來填充。殼體的寬度和長度可以根據(jù)預期應用來變化。但是，該殼體的整體厚度典型的要小，目的是所形成的組件可以容易的裝入到小輪廓產(chǎn)品中(例如"IC卡")。例如，殼體的厚度可以是大約4.0毫米或者以下，在一些實施方案中是大約0.1-大約2.5毫米，并且在一些實施方案中是大約0.15-大約2.0毫米。合適的殼體可以包括例如"A"、"B"、"H"或者"T"殼體(AVXCorporation)。例如參考圖4,表示了這樣的電容器組件100的封裝殼體的一種具體實施方案如元件88。封裝殼體88為電容器組件100提供了另外的結(jié)構(gòu)和熱保護。在封裝之后，可以將各自的陽極和陰極終端的暴露部分進行老化、檢查(screened)和修整。如果需要，該暴露部分可以任選的沿著殼體88的外面(例如大約90。角度)彎曲兩次。作為本發(fā)明的結(jié)果，形成了一種表現(xiàn)出優(yōu)異的電性能的電容器。例如，本發(fā)明的電容器典型的具有的小于大約1000毫歐(mohm)的ESR，在一些實施方案中是小于大約500mohm，并且在一些實施方案中是小于大約100mohm。電容器的等值串聯(lián)電阻通常指的是這樣的程度即當在電路中充電和放電時電容器充當電阻器，并且其通常表示為與電容器串聯(lián)的電阻。此外，所形成的漏泄電流(其通常指通過絕緣體從一個導體流到相鄰的導體的電流)可以保持在相當?shù)偷乃?。例如，本發(fā)明電容器的規(guī)一化漏泄電流的數(shù)值在一些實施方案中是小于大約0.1)uA/mf'V，在一些實施方案中是小于大約0.01mA/mF'V,并且在一些實施方案中是小于大約0.001jaA/pF'V,其中M八是微安，MF'V是電容和額定電壓的乘積。參考下面的實施例可以更好的理解本發(fā)明。測^式程序等值串聯(lián)電阻(ESR)、電容和損耗因子等值串聯(lián)電阻和阻抗是使用具有開爾文引線(KelvinLeads)和0伏偏壓以及1伏信號的Keithley3330PrecisionLCZ儀來測量的。工作頻率是100kHz。電容和損耗因子是使用具有開爾文引線(KelvinLeads)和2伏偏壓以及1伏信號的Keithley3330PrecisionLCZ儀來測量的。工作頻率是120Hz，溫度是23'C土2'C。漏泄電流漏泄電流("DCL，，)是使用由英國MantracourtElectronicsLTD制造的MC190泄漏測試裝置來測試的。MC190測試測量在25'C溫度和在10秒之后的某些額定電壓的漏泄電流。實施例證明能夠形成按照本發(fā)明的激光焊接的有機固體電解電容器。首先，在鉭陽極中嵌入鉭絲并在1320。C進行燒結(jié)。所形成的陽極具有1.3x2.4x1.8mm的尺寸、5.3g/cm3的密度和1900mFV的CV。為了陽極化該鉭陽極，將其浸入到具有8.6±0.3mS/cm的電導率和85土5。C溫度的正磷酸/水溶液，并在18V電氧化兩次，用去離子水清洗，在所述的循環(huán)之間325'C的空氣循環(huán)爐中退火。然后將整個部件浸入到0.8wt。/o的紫膠溶液(A.S.SuterCo.，Ltd.)中來形成預涂層。其后，在對甲笨磺酸鐵(川)的正丁醇溶液(BAYTRONCB40，H.C.Starck)和具有5wto/。甲基丙烯酸2-羥乙基酯(Aldrich)的3，4-亞乙基二氧噻吩溶液(BAYTRONM,H.C.Starck)中使用常規(guī)的連續(xù)浸涂方法來形成導電聚合物層，然后用乙醇清洗并用硫酸重整。重復這個循環(huán)10次。其后，將所述部件在室溫下在石墨分散體(Graphite7230,DuPont)中以浸沒到部件肩部的程度浸泡2秒，并在125。C修復30分鐘。然后將該部件在室溫下在銀分散體(ThermosetK611-14,LordCo.)中以浸沒到部件肩部的程度浸泡2秒，并在125'C修復30分鐘。為了形成光反射層，從捷克Primalexa.s.獲得一種組合物，該組合物含有58.5wt。/。水、38.5wt。/o二氧化鈦、0.31wt。/。羥乙基纖維素、1.24wt%聚乙酸乙烯酯分散體、0.12wt。/。聚硫酸鈉、0.87wtQ/。聚丙烯酸鹽、0.3wt%穩(wěn)定劑和0.19wt。/o消泡劑。將所述部件以浸沒到部件肩部以上來覆蓋其全部前表面的程度浸入到所迷組合物中。在施用該反射涂層2分鐘后，將部件(除了前表面)用去離子水隨后清洗并在125'C干燥30分鐘。一旦形成電容器元件，然后將其激光焊接到具有0.10毫米厚度的引線框架(銅K88作為原料)上。陽極絲的直徑是0.17毫米。激光焊接是在由激光裝置和光度頭組成的機器上進行的。該激光器是波長1.064jam的脈沖Nd:YAG激光器，并且光度頭具有150mm的焦距和0.3mm的焦斑直徑。該光度頭由點距為0.3mm的雙焦光學器件組成。整個激光脈沖的計算能量是2.2J。使用含銀的粘合劑ACE10131(Protavic)來附著陰極終端引線(與引線框架相對的部件)。將所迷的粘合劑在175'C固化1分鐘。一旦電容器元件被附著到引線框架上，則接下來將它進行封裝以形成標準的B殼體尺寸(AVX)電容器并在170'C固化60秒。然后測試25000pcs(名義值100juF@6.3V)數(shù)目內(nèi)的多個參數(shù)。結(jié)果如下所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>行實踐而不脫離本發(fā)明的主旨和范圍。此外，應當理解不同實施方案的方面可以整個或部分交換。此外，本領域普通技術人員將理解前面的說明僅僅為了舉例，目的并非限制進一步描述在該附加權利要求中的本發(fā)明。權利要求1.一種固體電解電容器元件，其包含:含有閥金屬組分的陽極體；覆蓋在陽極體上面的介電層；覆蓋在介電層上面的固體有機電解質(zhì)層；和覆蓋在固體有機電解質(zhì)層上的光反射層，其中該光反射層含有許多具有大約1.7或以上折射率的反射顆粒。2.權利要求1的固體電解電容器元件，其中所述的顆粒具有大約2.0或以上的折射率。3.權利要求1的固體電解電容器元件，其中所述的顆粒由介電材料形成。4.權利要求1的固體電解電容器元件，其中所述的顆粒是無機顆粒。5.權利要求4的固體電解電容器元件，其中該無機顆粒是二氧化鈦。6.權利要求5的固體電解電容器元件，其中所述的二氧化鈦是金紅石二氧化鈦、銳鈦礦二氧化鈦或其混合物。7.權利要求1的固體電解電容器元件，其中所述反射顆粒具有大約0.1pm-大約1pm的平均尺寸。8.權利要求1的固體電解電容器元件，其中所述反射顆粒構(gòu)成光反射層的大約80wt%-100wt%。9.權利要求1的固體電解電容器元件，其中所迷反射顆粒構(gòu)成光反射層的大約85wt%-99.9wt°/。。10.權利要求1的固體電解電容器元件，其中所迷光反射層具有大約20jLim-大約80ium的厚度。11.權利要求1的固體電解電容器元件，其進一步含有自電容器元件第一表面伸出的陽極引線。12.權利要求11的固體電解電容器元件，其中所迷光反射層在第一表面覆蓋在固體有機電解質(zhì)層上。13.權利要求12的固體電解電容器元件，其中所述光反射層基本覆蓋了整個的第一表面。14.權利要求12的固體電解電容器元件，其中所述光反射層在第二表面覆蓋在固體有機電解質(zhì)層上，該第二表面垂直于第一表面。15.權利要求14的固體電解電容器元件，其中所述光反射層僅僅覆蓋了一部分的第二表面。16.權利要求11的固體電解電容器元件，其進一步包含至少一個覆蓋在固體有機電解質(zhì)層上的附加層，該附加層包括碳層、銀層或者它們的組合。17.權利要求16的固體電解電容器元件，其中所述第一表面通常沒有附加層。>18.—種含有權利要求11的電容器元件的固體電解電容器組件，其另外含有與所述的固體有機電解質(zhì)層電連接的陰極終端；與所迷的陽極體電連接的陽極終端，和殼體，該殼體封裝所述的電容器元件并使得至少一部分陽極和陰極終端暴露。19.權利要求18的電容器組件，其中所述陽極終端被激光焊接到陽極引線上。20.權利要求1的固體電解電容器元件，其中所迷的閥金屬組分含有鉭。21.權利要求1的固體電解電容器元件，其中所述的閥金屬組分含有氧化鈮。22.權利要求1的固體電解電容器元件，其中所述固體有機電解質(zhì)含有導電聚合物。23.—種固體電解電容器組件，其含有固體電解電容器元件，該元件包含含有鉭或者氧化鈮的陽極體、覆蓋在陽極體上的介電層、覆蓋在介電層上的導電聚合物層和覆蓋在導電聚合物層上的光反射層，其中該光反射層含有許多二氧化鈦顆粒；從所迷電容器元件伸出的陽極引線；與固體有機電解質(zhì)層電連接的陰極終端；被激光焊接到陽極引線上的陽極終端；和殼體，該殼體封裝所述的電容器元件并使得至少一部分陽極和陰極終端暴露。24.—種形成固體電解電容器組件的方法，該方法包括提供固體電解電容器元件，該元件包含含有鉭或者氧化鈮的陽極體、覆蓋在陽極體上的介電層和覆蓋在介電層上的導電聚合物層，其中陽極引線從該電容器元件的表面伸出；將光反射層至少施加到從中伸出陽極引線的電容器元件的表面上，該光反射層覆蓋在導電聚合物層上，其中該光反射層含有許多反射顆粒；提供限定陰極終端和陽極終端的引線框架；將導電聚合物層電連接到陰極終端上；將陽極引線激光焊接到陽極終端；和將電解電容器元件封裝，使得至少一部分陽極終端和陰極終端保持暴露。25.權利要求24的方法，其中所述的反射顆粒含有二氧化鈦。全文摘要本發(fā)明涉及激光焊接的固體電解電容器。提供了一種固體電解電容器，其能夠經(jīng)受住激光焊接而不顯著劣化它的電性能。該電容器包括陽極體、覆蓋在該陽極體上面的介電層和覆蓋在該介電層上面的固體有機電解質(zhì)層。此外，本發(fā)明的電容器還使用了覆蓋在所述的固體有機電解質(zhì)層上的光反射層。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣一種光反射層可以幫助反射在激光焊接過程中的任何無意傳播向電容器元件的光線。這導致了固體有機電解質(zhì)與激光之間的接觸減少，并因此使得另外由于碳化形成的電解質(zhì)缺陷降到最低。因此所形成的激光焊接的電容器特征在于具有相當?shù)偷腅SR和低的漏泄電流的性能特性。文檔編號H01G9/004GK101383230SQ20081021489公開日2009年3月11日申請日期2008年9月3日優(yōu)先權日2007年9月4日發(fā)明者I·霍拉切克,J·彼得日列克申請人:Avx公司