專利名稱：固體電解電容器及其制備方法
固體電解電容器及其制備方法相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2009年8月12日遞交韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請 No. 10-2009-0074300的權(quán)利，其全部內(nèi)容通過引證結(jié)合在此。
背景技術(shù)：
1、發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種固體電解電容器及其制造方法；更具體而言，涉及一種固體電解 電容器及其制造方法，其中陰極引出層通過導(dǎo)電膠形成在電容器元件的一側(cè)，端部加強件 (terminal reinforcement)粘附在電容器元件的底面，從而可以使電容器元件的容積效率 最大化，并且確保了產(chǎn)品的機械可靠性。2、相關(guān)技術(shù)描述一般而言，固體電解電容器是一種除了用于積累電荷之外，還用于阻斷直流電并 使交流電通過的電子元件，鉭電容器被制造為一種典型的電解質(zhì)電容器。鉭電容器用于工業(yè)設(shè)備和具有低使用范圍額定電壓的應(yīng)用電路。具體而言，鉭電 容器主要用于降低便攜式通訊設(shè)備或者對頻率特性敏感電路的噪音。這樣的固體電解電容器可以通過將引線插入除中心之外的部分或者由鉭制成的 電容器元件的中心來制造，或者通過將插入的引線纏繞在電容器元件的外面來制造。同樣，作為將引線框裝配至電容器元件的方法，有這樣一種方法，通過點焊陽極引 線和陽極引線框引出陽極端，以及經(jīng)由在執(zhí)行模壓封裝之后形成的陽極和陰極陰線引出電 極端。圖1和圖2是示出了傳統(tǒng)固體電解電容器的視圖。圖1是示出了傳統(tǒng)固體電解電 容器的透視圖。圖2是示出了傳統(tǒng)固體電解電容器的截面圖。如圖所示，傳統(tǒng)固體電解電容器10包括由決定電容器的電容和特性的電介質(zhì)粉 末材料構(gòu)成的電容器元件11、以容易安裝在印刷電路板(PCB)上的方式連接至電容器元件 11的陽極和陰極引出框13和14、用環(huán)氧樹脂澆鑄以保護電容器元件11不受外部環(huán)境破壞 并做成電容器元件形狀的環(huán)氧樹脂箱15。在這種情況下，電容器元件11具有以預(yù)定長度突出于其一側(cè)而形成的桿狀陽極 導(dǎo)線12。陽極導(dǎo)線12有具有平坦外表面的加壓空氣表面(pressurized airsurface) 12a， 以提高它接觸到陽極引線框13的比率并防止焊接時的左右搖晃。這里，制造電容器元件11的過程包括以下步驟在沖壓工藝中將電介質(zhì)粉末澆鑄 并燒結(jié)成長方體形狀，經(jīng)歷了成形工藝之后在其外表面上形成氧化薄膜，使產(chǎn)生的氧化薄 膜中充滿硝酸錳水溶液，以及在其外表面上執(zhí)行由固體電解質(zhì)構(gòu)成的二氧化錳的熱分解。將陽極引線框13和陰極引出框14連接至用這種方式制造的電容器元件11的過 程包括以下步驟通過將板狀陽極引線框13焊接至電容器元件11 一側(cè)以預(yù)定長度突出于 桿狀陽極導(dǎo)線12的加壓空氣表面12a引出陽極端，通過涂敷在陰極引出框14或電容器元件11的外表面上的導(dǎo)電膠引出陰極端。然后，在鎧裝(armoring)工藝中用環(huán)氧樹脂澆鑄電連接至陽極引線框13和陰 極引出框14的電容器元件11，以形成環(huán)氧樹脂箱15，然后在最終執(zhí)行標(biāo)記工藝(marking process)之后，就完整地制成了電容器。在以這種方式制成的傳統(tǒng)固體電解質(zhì)中，由于電容器元件11的容積效率比包含 環(huán)氧樹脂箱15的整個固體電解電容器體積顯著減少，所以電容下降，并且阻抗增加。同時，在傳統(tǒng)固體電解電容器中，在陽極導(dǎo)線12和陽極引線框13的焊接過程中產(chǎn) 生高溫?zé)崃浚@導(dǎo)致產(chǎn)生的熱量通過陽極導(dǎo)線12影響電容器元件11。因此，損壞了易因受 熱而損壞的電容器元件11。因此，作用在電容器元件11上的熱效應(yīng)破壞了電介質(zhì)，于是損害了產(chǎn)品的特性并 產(chǎn)生殘次品，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述難題，提出本發(fā)明，因此，本發(fā)明的目的是提供一種固體電解電容器 及其制造方法，其中陰極引出層通過導(dǎo)電膠形成在電容器元件的一側(cè)，端部加強件附著在 電容器元件的底面，從而可以最大程度地增大電容器元件的容積效率，并且確保產(chǎn)品的機 械可靠性。同時，在本發(fā)明的固體電解電容器中，電容器元件彼此平行地排列在端部加強件 的頂部，從而實現(xiàn)了低ESR的特性。另外，擴大了電容器元件每個單位體積的表面區(qū)域，使 電容增大。為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種固體電解電容器，包括內(nèi) 部具有陽極極性的電容器元件；其中一個端部插入至電容器元件的陽極導(dǎo)線；形成在電容 器元件外表面的一側(cè)的陰極引出層；與電容器元件底面的兩側(cè)相連的端部加強件；在端部 加強件之間填充以密封電容器元件底面的液態(tài)環(huán)氧樹脂(EMC)；環(huán)繞在電容器元件的外圍 表面的模塑部件，模塑部件以可以使陽極導(dǎo)線突出的端部、陰極引導(dǎo)層端部以及端部加強 件的底面暴露的方式形成；以及通過提供在端部加強件的底面和模塑部件兩側(cè)上的鍍層形 成的陽極端和陰極端。電容器元件可以進一步在其外表面上形成陰極。由于導(dǎo)電的緩沖材料介于具有形 成在其上的陰極層的電容器元件外側(cè)表面和陰極引出層之間，因此導(dǎo)電的緩沖材料起到了 解決陰極引出層和電容器元件界面之間可能發(fā)生的連接故障的作用。液態(tài)環(huán)氧樹脂涂敷在電容器元件的底部。液態(tài)環(huán)氧樹脂部分地介于電容器元件底 部和端部加強件之間，從而液態(tài)環(huán)氧樹脂起到了牢固地粘住電容器元件和端部加強件的作 用。同時，液態(tài)環(huán)氧樹脂使陰極端側(cè)的端部加強件和電容器元件之間彼此絕緣。端部加強件由高于預(yù)定強度的金屬材料或合成樹脂材料構(gòu)成。對于金屬材料，鋼、 或Cu，以及Ni可以作為示例。在這種情況下，優(yōu)選地，端部加強件的厚度為100 μ m以內(nèi)。此外，優(yōu)選地，端部加 強件的厚度為20到50 μ m之間，以增加與其頂部相連的電容器元件的容積效率。優(yōu)選地，將沒有脫模劑的環(huán)氧樹脂用作液態(tài)環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂使除了形成在長 方體形狀內(nèi)的端部加強件的外暴露表面之外的四個表面都彼此接觸，從而改善了連接強度。同時，模塑部件可以形成在電容器元件除了端部加強件底面和電容器元件底面之 外的外圍表面上。在這種情況下，模塑部件可以形成在電容器元件的外圍表面上，其狀態(tài)為與電容 器元件相連的陽極導(dǎo)線的突出端部和陰極引出層端部均暴露。電容器元件在其外圍表面上具有陰極層和陰極加強層。陰極層由絕緣層和固體電 解質(zhì)層構(gòu)成，絕緣層由電容器元件表面上的Ta2O5氧化薄膜構(gòu)成，電解質(zhì)層由MnO2構(gòu)成。在 這種情況下，將碳和銀(Ag)膏依次涂敷在其外圍表面上，從而形成了陰極加強層。在這種情況下，形成在其上形成有陰極層的電容器元件的一側(cè)表面上的陰極引出 層以滴涂法、浸漬法或印刷法形成。陰極引出層以含導(dǎo)電膠的粘性膏劑類型形成。同時，陽極端和陰極端通過鍍層分別形成在模塑部件的兩側(cè)表面和端部加強件的 底面。陽極端和陰極端通過電鍍法、化學(xué)鍍法、浸漬法或膏劑涂敷法中的任意一種形成。在這種情況下，當(dāng)陽極端和陰極端通過化學(xué)鍍法形成時，優(yōu)選地，鍍層由通過化學(xué) 鍍Ni/P形成的內(nèi)鍍層和通過鍍Cu或鍍Sn形成在內(nèi)鍍層上的外鍍層構(gòu)成。同時，多個電容器元件彼此平行排列在涂敷了液態(tài)環(huán)氧樹脂的端部加強件上。在 這種情況下，電容器元件在垂直方向或水平方向平行排列。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造固體電解電容器的 方法，包括以下步驟在以合成樹脂薄膜類型形成的薄片上形成端部加強件；在端部加強 件的頂面和薄片的頂面上涂敷液態(tài)環(huán)氧樹脂；制備內(nèi)部具有陽極極性的電容器元件，該電 容器具有形成在其表面上的陰極層和與其一側(cè)端部相連的陽極導(dǎo)線；在電容器元件的另一 側(cè)端部形成陰極引出層；將電容器元件以預(yù)定間距排列在涂覆有液態(tài)環(huán)氧樹脂的薄片上； 在經(jīng)排列的電容器元件的外側(cè)表面形成模塑部件；以陰極引出層端部和陽極導(dǎo)線暴露在模 塑部件兩側(cè)的方式切割模塑產(chǎn)品；以及通過鍍層在模塑產(chǎn)品的兩側(cè)表面形成陽極端和陰極 端。在這種情況下，在電容器元件的另一側(cè)端表面上形成陰極引出層的步驟之前，該 方法還包括在形成于電容器元件和陰極引出層之間的界面上形成導(dǎo)電的緩沖材料以減少 連接故障的步驟。陰極引出層以滴涂法、浸漬法或印刷法中的任意一種形成，并由含導(dǎo)電膠的粘性 膏劑構(gòu)成。同時，在切割模塑部件的兩側(cè)部分的步驟之后，方法還包括將薄片從端部加強件 的底面除去的步驟。同時，在將電容器元件排列在薄片上的步驟中，電容器元件的兩側(cè)部分由形成在 薄片上的端部加強件支撐，并且電容器元件通過介于薄片頂面和端部加強件頂面之間的液 態(tài)環(huán)氧樹脂附著至端部加強件。同時，在薄片上形成端部加強件的步驟中，端部加強件由蝕刻模式、電鍍模式或化 學(xué)鍍模式形成。同時，在切割模塑產(chǎn)品之后，為了去除切割表面的雜質(zhì)，方法還包括執(zhí)行磨光和清
理焊縫。
同時，通過鍍層在模塑部件的兩側(cè)表面形成陽極和陰極端的步驟中，陽極和陰極 端以電鍍、化學(xué)鍍、浸漬或膏劑涂敷形成。


結(jié)合附圖，從下面實施例的描述中，可以更容易的理解當(dāng)前總體發(fā)明理念的這些 和/或其它方面和優(yōu)點。圖1是示出了傳統(tǒng)固體電解電容器的透視圖；圖2是示出了傳統(tǒng)固體電解電容器的截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例示出了固體電解電容器的截面圖；圖4是示出了本發(fā)明所采用的電容器元件的截面圖；圖5是示出了端部加強件的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖6是示出了鍍液態(tài)環(huán)氧樹脂工藝的截面圖；圖7是示出了將電容器元件安裝進端部加強件的工藝的截面圖；圖8是示出了在電容器元件外部形成模塑部件的工藝的截面圖；圖9是示出了通過蝕刻形成本發(fā)明的端部加強件的工藝的視圖；圖10是示出了通過電鍍形成本發(fā)明的端部加強件的工藝的視圖；以及圖11和圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的固體電解電容器的截面圖。
具體實施例方式參考附圖，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的固體電解電容器及其制造方法的實施例。當(dāng) 參考附圖描述它們時，相同的參考標(biāo)記代表相同或?qū)?yīng)的組件，并且省略其描述。首先，圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的固體電解質(zhì)容器的截面圖。圖4是示出 了本發(fā)明采用的電容器元件的截面圖。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的固體電解電容器100包括與形成在其一側(cè)端部上 的陽極導(dǎo)線111相連的電容器元件110，形成在電容器元件110的另一側(cè)端面的陰極引出 層120，附著在電容器元件110底面兩側(cè)部分的端部加強件150，圍繞在電容器元件110外 圍表面的模塑部件130，以及形成在模塑部件130兩側(cè)表面上的陽極端141和陰極端142。在這種情況下，位于陽極端141和陰極端142之間的電容器元件110的底面充滿 了液態(tài)環(huán)氧樹脂(EMC) 160。液態(tài)環(huán)氧樹脂160介于電容器元件110和端部加強件150彼此 接觸使得電容器元件110和端部加強件150彼此粘住的表面之間。下面詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實施例的固體電解電容器100的每個組件。電容器元件 110形成在具有陽極導(dǎo)線111的一個端部的長方體中，通過暴露在電容器元件110 一側(cè)端部 的方式電連接至陽極端141。電容器元件110具有陽極極性，如圖4所示，并且它包括具有形成在其外表面上的 陰極層(未示出)的鉭顆粒(tantalum pellet) 112和通過順序地將碳113a和銀膏113b 涂敷在陰極層外部而形成的陰極加強層113。通過由介電氧化薄膜構(gòu)成的絕緣層，鉭顆粒112與形成在其外側(cè)的陰極層絕緣。 絕緣層通過采用電化學(xué)反應(yīng)的成形工藝在鉭顆粒112的表面生成氧化薄膜(Ta2O5)而形成。在這種情況下，絕緣層將鉭顆粒112轉(zhuǎn)化為電介質(zhì)。
這里，因為鉭顆粒112是鉭粉末和粘合劑的混合物制成的，所以鉭粉末和粘合劑 以預(yù)定的比率混合并攪拌，混合的粉末被壓縮并塑造成長方體形狀，然后在高振動和高溫 下燒結(jié)產(chǎn)生的粉末。除了鉭(Ta)之外，在燒結(jié)方案中，還可以通過如鈮(Nb)氧化物等材料制造鉭顆粒 112。陰極層允許有二氧化錳(MnO2)層，它通過將硝酸錳溶液注滿形成絕緣層的鉭顆粒 112而具有陰極，使得氧化錳溶液涂敷在其外表面上，然后燒結(jié)產(chǎn)生的鉭顆粒。由于本發(fā)明在制造固體電解電容器的時候所采用的上述組件被認(rèn)為是本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以充分理解的公知技術(shù)，所以圖中省略了對參考標(biāo)記的說明和表示。同時，由于順次涂敷了碳113a和銀膏113b的陰極加強層113形成在陰極層的外 側(cè)表面上，所以陰極加強層113改善了具有陰極層的極性的導(dǎo)電性，導(dǎo)致易于電連接，以將 極性轉(zhuǎn)移到與陰極加強層113相連的陰極引出層120。陽極導(dǎo)線111與電容器元件110的一個端部連接，并且陰極引出層120形成在具 有形成在其外表面上的陰極加強層113的電容器元件110的另一個端部上，即與連接有陽 極導(dǎo)線111的一端相對的端部，從而可以穩(wěn)定地引出處于連接至陰極引出層120狀態(tài)下的 陰極端。優(yōu)選地，陰極引出層120由粘性的導(dǎo)電膏劑(paste)構(gòu)成，例如Au、Pd、Ag、Ni等 等。導(dǎo)電膏劑涂敷在電容器元件110的一個表面上，以在工藝過程(例如干燥、固化、以及 焙燒)中提供足夠的強度和硬度。在這種情況下，大約在30到300°C之間固化陰極引出層120。同時，陰極引出層120可以以不同的類型形成，包括陽極導(dǎo)線111與電容器元件 110 一個表面相連的滴涂(dispensing)法、將預(yù)定數(shù)量的膏劑附著在電容器元件110 —個 表面上的浸漬法、以及將膏劑印刷在薄片上使得膏劑附著在電容器元件110 —個表面上的 印刷法。同時，導(dǎo)電的緩沖材料115介于電容器元件110 —個表面的陰極引出層120和陰 極加強層113之間。這里，導(dǎo)電的緩沖材料115起到保護具有在其上形成陰極引出層120 的電容器元件110的表面免受外部環(huán)境破壞的作用。優(yōu)選地，導(dǎo)電的緩沖材料115由具有較高化學(xué)機械親和力的環(huán)氧樹脂基材料形 成，所以由粘性導(dǎo)電膏劑構(gòu)成的陰極引出層120可以容易地與銀膏料113b結(jié)合，構(gòu)成陰極 加強層113最外面的層。在這種情況下，在陰極加強層113和陰極引出層120之間介入導(dǎo)電的緩沖材料的 目的是解決由于陰極引出層120的導(dǎo)電膏劑和構(gòu)成陰極加強層113最外面表面層的銀膏料 113b的直接接觸引起的可能發(fā)生的接觸問題。導(dǎo)電的緩沖材料115可以通過由不僅是導(dǎo)電環(huán)氧樹脂基材料而且還可以是鋼鐵 材料或糊狀材料構(gòu)成的引腳框架形成。同時，預(yù)定厚度的端部加強件150附著在電容器元件110底面的兩側(cè)部分。端部加強件150附著至多個部分的電容器元件110的底面，所述多個部分上形成 有在模塑部件130外表面上形成陰極端142和陽極端141。端部加強件150通過介于連接 到電容器元件110的表面之間的液態(tài)環(huán)氧樹脂160(也就是液態(tài)EMC)緊密地與電容器元件110相連。電容器元件110頻繁地安裝在檢驗設(shè)備上，以在制造根據(jù)本發(fā)明實施例的固體電 解電容器的過程中執(zhí)行電壓施加和特性檢驗。在這種情況下，當(dāng)檢驗設(shè)備的探測端與陽極 端141和陰極端142接觸時，通過附著在形成有終端的部位上的端部加強件150實現(xiàn)碰撞 緩沖，因此可以預(yù)防終端的分層和損壞。端部加強件150可以由超出預(yù)定強度的金屬材料、合成樹脂材料、或陶瓷材料構(gòu) 成。對于金屬材料，可以將鋼或諸如Cu、Ni等導(dǎo)電材料作為實例。同時，端部加強件150的厚度可以在100 μ m的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，端部加強件150 的厚度可以在20μπι到50 μ m之間，在與端部加強件150連接的電容器元件110被限定的 空間內(nèi)，以提供最佳的容積效率。當(dāng)端部加強件150附著在電容器元件110的底面時，將它們彼此粘附的中間物由 填充在端部加強件150之間的液態(tài)環(huán)氧樹脂160組成。液態(tài)環(huán)氧樹脂160起到了覆蓋電容器元件110的底面并同時保護電容器元件110 的作用。此外，液態(tài)環(huán)氧樹脂160介于電容器元件110和端部加強件150之間的連接表面 之間，從而端部加強件150可以牢固地粘在電容器元件110的底面上。在這種情況下，由于液態(tài)環(huán)氧樹脂160由絕緣材料構(gòu)成，所以短時間內(nèi)預(yù)防了附 著在形成有電容器元件110和陰極端142的部位上的由導(dǎo)電材料構(gòu)成的端部加強件150受 到危害。同時，通常，預(yù)定量的脫模劑包含在液態(tài)環(huán)氧樹脂160內(nèi)。在應(yīng)用在本發(fā)明實施例 中的液態(tài)環(huán)氧樹脂160包含脫模劑的情況下，可以削弱電容器元件110和端部加強件150 之間的連接強度。由于這個原因，使用不包含脫模劑的液態(tài)環(huán)氧樹脂160，可以改善電容器 元件110和端部加強件150之間的連接強度。這里，除了圍繞在電容器元件110的頂部周圍的模塑部件130之外，還通過在電容 器元件Iio的底面填充液態(tài)環(huán)氧樹脂160來覆蓋電容器元件110的外部的原因在于，當(dāng)用 由模塑部件130組成的環(huán)氧材料澆鑄電容器元件110的底面時，可能發(fā)生由于未填充環(huán)氧 材料而導(dǎo)致的模塑失敗。也就是說，這樣做的目的在于通過使用包含在環(huán)氧樹脂內(nèi)具有相 對較少填充劑的液態(tài)環(huán)氧樹脂160解決不完全模塑失敗的問題。換句話說，形成電容器元件110的鎧裝(armoring)的模塑部件130由環(huán)氧樹脂以 尺寸在50到100 μ m之間的填充劑的含量為60%到90%的方式構(gòu)成。當(dāng)在通過這樣的環(huán) 氧樹脂形成模塑部件130的過程中將環(huán)氧樹脂涂敷在電容器元件110的底面時，環(huán)氧樹脂 未能被形成在電容器元件110的底面上的填充劑的尺寸完全充滿。因此，電容器元件110的底面充滿含量為50%到90%的包含20 30 μ m填充劑 的液態(tài)環(huán)氧樹脂，從而可以防止由填充劑尺寸引起的填充失敗。將液態(tài)環(huán)氧樹脂160涂敷并固化在電容器元件110的底面上，然后形成模塑部件 130以圍繞在除了電容器元件110底面之外的外圍表面上。當(dāng)模塑部件130完全形成在電容器元件110的外圍表面上時，模塑部件130包圍 了除了暴露在電容器元件110兩側(cè)的陰極引出層120的端表面和陽極導(dǎo)線111端部，以及 電容器元件110的底面之外的部分，從而可以防止電容器元件110受到外部環(huán)境損壞。在 這種情況下，模塑部件130主要由環(huán)氧材料構(gòu)成。
對于在電容器元件110的外圍表面上形成模塑部件130的方法，示例了通過對每 個電容器元件110使用環(huán)氧樹脂形成模塑部件130的方法，和在以相同間隔排列電容器元 件110之后共同形成模塑部件130的方法。同樣地，通過鍍層，在兩側(cè)表面上為圍繞著電容器元件110的模塑部件130提供陽 極端141和陰極端142，從而制造出了單個的固體電解電容器100。在這種情況下，盡管陽極端141和陰極端142僅僅形成在模塑部件130的兩側(cè)表 面上，優(yōu)選地，因為固體電解電容器主要與安裝在表面的電子部件相對應(yīng)，所以終端由兩側(cè) 表面延伸到模塑部件130的底部。也就是說，如圖3所示，由模塑部件130的兩側(cè)表面暴露到外部的陰極引出層120 和陽極導(dǎo)線111與鍍層電連接，從而形成陽極端141和陰極端142。在這種情況下，陽極端 141和陰極端142延伸到附著在電容器元件110的底面兩側(cè)部分的一對端部加強件150的 底面。這里，由于涂敷在電容器元件110底面的液態(tài)環(huán)氧樹脂160局部地引入端部加強 件150的頂面，因此引入的液態(tài)環(huán)氧樹脂維持著陽極端側(cè)的加強單元150與電容器元件110 絕緣的狀態(tài)。同時，用于形成陽極端141和陰極端142的鍍層可以由電鍍或者化學(xué)鍍形成，并且 鍍層可以由浸漬或者鍍膏劑的方式形成，以降低固體電解電容器的制造成本。在鍍層由化學(xué)鍍形成的情況下，優(yōu)選地，鍍層由通過化學(xué)鍍Ni/P形成的內(nèi)鍍層和 通過鍍Cu或鍍Sn形成在內(nèi)鍍層上的外鍍層構(gòu)成。同時，參考上述附圖和下面增加顯示的附圖，詳細(xì)描述制造具有相同的上述技術(shù) 結(jié)構(gòu)的固體電解電容器的方法。圖5到圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的制造固體電解電容器的過程的視圖。圖 5是示出了端部加強件的形成的截面圖，圖6是示出了鍍液態(tài)環(huán)氧樹脂的過程的截面圖。圖 7是示出了將電容器元件安裝進端部加強件的過程的截面圖，圖8是示出了在電容器元件 外部形成模塑部件的過程的截面圖。首先，如圖5所示，端部加強件150以預(yù)定間隔分別形成在由合成樹脂材料制成的 薄片200上，并且將液態(tài)環(huán)氧樹脂160涂敷在薄片200的頂面，所以部分地覆蓋端部加強件 150。在這種情況下，端部加強件150的排列間隔會根據(jù)電容器元件110的尺寸而改變， 并且需要形成間隔，從而可以穩(wěn)固地支撐位于端部加強件150上的電容器元件110兩側(cè)部 分的底面。同時，優(yōu)選地，當(dāng)液態(tài)環(huán)氧樹脂160涂敷在薄片200上時，將液態(tài)環(huán)氧樹脂160以 覆蓋方式局部地放在端部加強件150的頂面。涂敷在端部加強件150上的液態(tài)環(huán)氧樹脂 160被固化，從而可以牢固地將位于其頂面的電容器元件110粘在端部加強件150上。此后，通過圍繞在外部的陰極加強層113而制備具有陽極導(dǎo)線111和陰極引出層 120并具有陰極特性的電容器元件。這里，陽極導(dǎo)線的一個端部與電容器元件的一側(cè)表面相 連并突出，陰極引出層形成在電容器元件的另一側(cè)表面上。形成在電容器元件110上的陰極引出層120可以由使用噴嘴的滴涂法、或浸漬性、 以及印刷法形成。在這種情況下，形成陰極引出層120的方法不限于此，并且可以應(yīng)用于不同的方案，以穩(wěn)固地從陰極加強層113中引出陰極。優(yōu)選地，陰極引出層120可以由粘性的導(dǎo)電膏劑形成，例如Au、Pd、Ag、Ni、Cu等 等。陰極引出層120涂敷在電容器110的一個表面上，所以通過30°C到300°C之間的干燥、 固化、焙烤，它具有足夠的強度和硬度。這里，在電容器元件110的一個表面上形成陰極導(dǎo)出層120之前，可以進一步在電 容器元件Iio的一個端面上形成導(dǎo)電的緩沖材料115。導(dǎo)電的緩沖材料115起到保護電容 器元件110的一端表面免受外部環(huán)境破壞的作用，并且預(yù)防形成在電容器元件110上的陰 極引出層120和陰極加強層113之間的接觸干擾處發(fā)生的兩個元件的接觸故障。此后，將具有形成在其上的陽極導(dǎo)線111和陰極引出層120的電容器元件110安 裝在涂敷有液態(tài)環(huán)氧樹脂160的薄片200上，以觸到端部加強件150的頂部。在這種情況下，電容器元件110的兩側(cè)底面位于端部加強件150的頂面，而端部加 強件150通過介于端部加強件150和電容器元件110的底面之間的液態(tài)環(huán)氧樹脂160牢固 地粘在電容器元件110上。在這種情況下，電容器元件110的底面受到涂敷在薄片200上 的液態(tài)環(huán)氧樹脂160的保護。同樣地，如圖8所示，模塑部件130形成在電容器元件110的除了由液態(tài)環(huán)氧樹脂 160覆蓋的部分之外的外表面上，其中，通過使用包含相對較大顆粒的填充劑的環(huán)氧樹脂來覆蓋。放在薄片200上面之后，模塑部件130會以覆蓋以相等間隔排列的電容器元件110 的外圍表面的方式進行模塑工藝，并且陽極導(dǎo)線111和陰極延伸層120的外圍表面暴露于 電容器元件110之外。此后，單個切割具有形成在其上的模塑部件130的電容器元件110，從而形成切割 的電容器元件?；陔娙萜髟?10，具有形成在其上的模塑部件130的固體電解電容器100可 以通過采用刀片的切割方案或者采用激光的激光切割方案來切割。作為個別分離性產(chǎn)品 (discrete product)的單位電容器切割以暴露陽極導(dǎo)線111端部和陰極引出層120端表面 的方式對其切割表面進行磨光和清理焊縫的處理。此后，去除為了端部加強件150和涂敷液態(tài)環(huán)氧樹脂160而制作的薄片200?？梢?通過化學(xué)方法或機械方法實現(xiàn)薄片200的去除。通過對電容器元件110兩側(cè)表面進行磨光和清理焊縫，去掉形成鍍層的表面的雜 質(zhì)。進行了磨光和清理焊縫的個別分離性產(chǎn)品進行模塑部件130兩側(cè)表面和端部加強件 150底面的電鍍，從而形成陽極端141和陰極端142。在這種情況下，端表面暴露在模塑部件130上的陽極導(dǎo)線111使用激光去除表面 的磷化薄膜，從而改善了電傳導(dǎo)性。類似于上面的描述，用于形成陽極端141和陰極端142的鍍層的形成可以通過電 鍍或化學(xué)鍍實現(xiàn)。通過電鍍方案和利用膏劑的浸漬方案，可以在模塑部件130的兩側(cè)表面 形成鍍層。同時，參考圖9和圖10，簡要的描述形成端部加強件的每個工藝的實施例。圖9是示出了通過蝕刻形成本發(fā)明端部加強件的過程的視圖。圖10是示出了通 過電鍍形成本發(fā)明端部加強件的過程的視圖。
如圖9所示，為了形成端部加強件，導(dǎo)電箔210 (例如Cu或Ni)附著在由厚度大約 為150 μ m或更小的合成樹脂薄膜構(gòu)成的薄片200上。然后，薄膜類型掩模圖案220附著在以均勻厚度涂敷在薄片上的導(dǎo)電箔210的頂 面上，也就是，端部加強件150形成的位置，并且導(dǎo)電箔210進行蝕刻工藝從而實現(xiàn)了圖案 形成。在圖案形成之后，去除導(dǎo)電箔210頂面上的掩模圖案220，于是完全制造出了其上 配置有一對端部加強件150的薄片200。同時，如圖10所示，薄膜附著在與鍍層厚度等厚的由合成樹脂薄膜構(gòu)成的薄片 200上，從而在電鍍部分上形成圖案250。然后，將具有形成在其上的圖案250的薄膜200浸入用于電鍍或化學(xué)鍍的鍍槽中， 從而在圖案上產(chǎn)生由Cu或Ni構(gòu)成的鍍層。在完成了形成圖案部分的電鍍之后，去除剩余部分的粘附薄膜，然后完全制造出 其上配置有一對端部加強件150的薄片200。在這種情況下，優(yōu)選地，將薄片200配置為可以抵抗熱形變和化學(xué)制品并可以容 易地執(zhí)行諸如切割等后處理的薄膜類型。本發(fā)明不限于此，并且可以采用諸如聚酰亞胺薄 膜或薄鋼等材料，這與厚度為150μπι或更小并且在大約260°C時形變可以最小化的材料一致。同時，圖11和圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明其它實施例的固體電解電容器100的截面圖。相同或相應(yīng)的那些組件標(biāo)有相同的參考標(biāo)記，而不需考慮圖中的數(shù)字，并且省略 多余的說明。如圖所示，本發(fā)明實施例的固體電解電容器500具有電容器元件510，它與端部加 強件150相連并彼此平行排列。在固體電解電容器500中，可以通過改善電容器元件的浸 漬特性增加電容器元件的電容，并且實現(xiàn)低的ESR(等效串聯(lián)電阻)特性。在這種情況下，平行排列在端部加強件150上電容器元件510通過導(dǎo)電膠550可 以彼此緊密接觸。同時，在本實施例中，如圖12所示，與陽極導(dǎo)線511相連的電容器元件510可以配 置為在垂直方向平行(參見圖12A)或者在水平方向平行(參見圖12B)。在彼此平行連接 多個具有相對較小厚度的電容器元件510的過程中，電容器元件510單位體積的表面面積 膨脹，從而增大了電容器的電容。也就是說，在采用類似于圖3中所示實施例的單個電容器元件的情況下，組成電 容器元件的顆粒的尺寸變大，所以很難將浸漬溶液滲透到顆粒的中心部位。相反地，顆粒的 厚度越小，浸漬溶液越容易滲透到顆粒的中心部位。因此，由于顆粒保持著較小的厚度，因 此容易通過改善浸漬特性來維持較低的ESR特性。因此，如圖12所示，以相對較小的厚度形成的多個電容器元件510彼此平行排列， 并且陽極端141以連接至陽極導(dǎo)線511的方式形成，其中，陽極導(dǎo)線被連接以在各自的電容 器元件510 —側(cè)部分突出，并且形成連接至形成在各自電容器元件511另一側(cè)部分的陰極 引出層520的陰極端142。如上所述，根據(jù)與本發(fā)明實施例一致的固體電解電容器及其制造方法，簡化了固體電解電容器的結(jié)構(gòu)和工藝過程，所以降低了制造成本，此外，由端部加強件完成的緩沖操 作可以改善形成終端的部分的機械可靠性。根據(jù)與本發(fā)明實施例一致的固體電解電容器及其制造方法，可以減小固體電解電 容器的尺寸，并且最大化電容量。根據(jù)與本發(fā)明實施例一致的固體電解電容器及其制造方法，可以實現(xiàn)固體電解電 容器較低的ESR。如上所述，盡管示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以 理解的是，在不背離總體發(fā)明理念的原理和精神的條件下，可以在這些實施例中做代替、修 改和改變，其范圍已在所附權(quán)利要求及其等同替換物中限定。
權(quán)利要求
1.一種固體電解電容器，包括 電容器元件，其內(nèi)部具有陽極極性；陽極導(dǎo)線，其一個端部插入至所述電容器元件； 陰極引出層，形成在所述電容器元件外表面的一側(cè)； 端部加強件，連接至所述電容器元件的底面的兩側(cè)部分； 液態(tài)環(huán)氧樹脂(EMC)，填充在所述端部加強件之間以密封所述電容器元件的底面； 模塑部件，圍繞在所述電容器元件外圍表面的周圍，所述模塑部件以所述陽極導(dǎo)線的 突出的端部、所述陰極引出層的端部、以及所述端部加強件的底面可以暴露的方式形成；以 及陽極和陰極端，由提供在所述端部加強件的底面和所述模塑部件的所述兩側(cè)部分上的鍍 層形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中，導(dǎo)電的緩沖材料介于所述電容器元 件的一個表面和所述陰極引出層之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中，所述液態(tài)環(huán)氧樹脂介于所述電容器 元件的底面和所述端部加強件的頂面之間，以使所述電容器元件和所述端部加強件彼此絕緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中，所述端部加強件由金屬材料或者合 成樹脂材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固體電解電容器，其中，所述端部加強件由鋼或者選自Cu和 Ni的金屬材料構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固體電解電容器，其中，所述端部加強件的厚度為20μπι到 50 μ m0
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體電解電容器，其中，所述液態(tài)環(huán)氧樹脂使除了所述端部 加強件的外暴露表面之外的至少兩個表面彼此接觸，以便提高所述端部加強件的連接強度。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體電解電容器，其中，所述導(dǎo)電的緩沖材料由鋼材料或膏 劑材料構(gòu)成的引腳框架形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中，所述陰極引出層以滴涂法、浸漬法或 印刷法形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固體電解電容器，其中，所述陰極引出層以包含導(dǎo)電材料的 粘性膏劑類型形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固體電解電容器，其中，所述陰極引出層由選自Au、Pd、Ag、 Ni和Cu的一種構(gòu)成的粘性導(dǎo)電膏劑形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中，所述陽極端和所述陰極端以電鍍、 化學(xué)鍍、浸漬、和膏劑涂敷中的任意一種方式形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的固體電解電容器，當(dāng)所述陽極端和所述陰極端通過化學(xué)鍍 形成時，所述鍍層由通過化學(xué)鍍Ni/P形成的內(nèi)鍍層和通過鍍Cu或鍍Sn形成在所述內(nèi)鍍層 上的外鍍層組成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中，通過從所述模塑部件的兩側(cè)表面延 伸至與其相鄰的所述端部加強件的底面的所述鍍層，形成所述陽極端和所述陰極端。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中，多個電容器元件彼此平行排列在涂 敷有所述液態(tài)環(huán)氧樹脂的所述端部加強件上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的固體電解電容器，其中，所述電容器元件在垂直方向或水 平方向上平行排列。
17.—種制造固體電解電容器的方法，包括以下步驟在以合成樹脂的薄膜類型形成的薄片上形成端部加強件；在所述端部加強件的頂面和所述薄片的頂面上涂敷液態(tài)環(huán)氧樹脂；制備內(nèi)部具有陽極極性的電容器元件，所述電容器元件具有形成在其表面上的陰極層 和與其一側(cè)端部相連的陽極導(dǎo)線；在所述電容器元件的另一側(cè)端部上形成所述陰極引出層；將所述電容器元件以每個預(yù)定的間隔排列在涂敷有所述液態(tài)環(huán)氧樹脂的所述薄片上；在經(jīng)排列的電容器元件的所述外側(cè)表面上形成模塑部件；以所述陽極導(dǎo)線和所述陰極引出層的端部暴露于所述模塑部件兩側(cè)部分的方式切割 模塑產(chǎn)品；以及通過鍍層在所述模塑產(chǎn)品的兩側(cè)表面上形成所述陽極端和所述陰極端。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，在所述電容器元件另一側(cè)的端表面上形成所述陰極 引出層的步驟之前，還包括在形成于所述電容器元件的表面和所述陰極引出層之間的界面 上形成導(dǎo)電的緩沖材料的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述陰極引出層以滴涂法、浸漬法和印刷法中 的任意一種形成。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，在所述薄片上排列所述電容器元件的步驟中， 所述電容器元件的兩側(cè)部分由形成在所述薄片上的所述端部加強件支撐，并且所述電容器 元件通過介于所述薄片的頂面和所述端部加強件的頂面之間的所述液態(tài)環(huán)氧樹脂附著至 所述端部加強件。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，在切割所述模塑部件的兩側(cè)部分的步驟之后，還包 括從所述端部加強件的底面去除所述薄片的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，在切割所述模塑產(chǎn)品的步驟之后，還包括為了去除 切割表面的雜質(zhì)而對所述切割表面執(zhí)行磨光和清理焊縫的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，在所述薄片上形成所述端部加強件的步驟中， 通過經(jīng)由蝕刻的圖案形成或者經(jīng)由電鍍或化學(xué)鍍的圖案形成來形成所述端部加強件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固體電解電容器及其制造方法。固體電解電容器包括電容器元件，其內(nèi)部具有陽極極性；陽極導(dǎo)線，其一端部插入電容器元件；陰極引出層，形成在電容器元件的外表面的一側(cè)；端部加強件，與電容器元件的底面的兩側(cè)部分相連；液態(tài)環(huán)氧樹脂(EMC)，填充在端部加強件之間，以密封電容器元件的底面；模塑部件，圍繞在電容器元件的外圍表面，模塑部件以突出的陽極導(dǎo)線的端部、陰極引出層的端部、以及端部加強件的底面可以暴露的方式形成；以及陽極和陰極端，通過提供在端部加強件底面和模塑部件兩側(cè)部分上的鍍層形成。從而可以降低制造成本，并且通過端部加強件的緩沖操作改善形成終端的部位的機械可靠性。
文檔編號H01G9/012GK101996778SQ200910206639
公開日2011年3月30日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者樸在俊, 樸鐘勛, 鄭俊錫, 金冠亨, 金在光, 黃載益 申請人:三星電機株式會社