專(zhuān)利名稱(chēng)：具有犧牲導(dǎo)線構(gòu)造的電容器及制造該電容器的改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造電容器的改進(jìn)方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種包括犧牲導(dǎo) 線的電容器，這種犧牲導(dǎo)線使得電容器的制造高效并得到改進(jìn)。
背景技術(shù)：
需要特性改進(jìn)的電容器。特別是對(duì)寄生電阻減小的電容器感興趣。電容器的各種 組件都是按照這個(gè)目標(biāo)來(lái)被檢查、修改和改進(jìn)。本發(fā)明率先針對(duì)導(dǎo)線結(jié)構(gòu)及其改進(jìn)。導(dǎo)線中的電阻通常是由以下電阻的等式定義的電阻=電阻率X路徑長(zhǎng)度/橫截面積。根據(jù)這一關(guān)系，增大電流能夠流過(guò)的橫截面積可減小導(dǎo)線中的電阻。這促使本領(lǐng) 域技術(shù)人員想到使用盡可能大的陽(yáng)極導(dǎo)線，該導(dǎo)線大小的理論限制為陽(yáng)極和封裝的物理尺 寸。由于物理尺寸的限制，電流通過(guò)單個(gè)圓柱形導(dǎo)線的最大橫截面積為nd2/4，其中d為直徑。增加導(dǎo)線直徑可減小導(dǎo)線自身電阻以及導(dǎo)線與陽(yáng)極之間的電阻。然而，增加導(dǎo)線 直徑還會(huì)因?yàn)槿〈擞糜谠黾与娙萘康亩嗫钻?yáng)極體材料而使電容量減小。使用多個(gè)導(dǎo)線減 小了電流通過(guò)多孔陽(yáng)極體的路徑長(zhǎng)度。多孔陽(yáng)極體相對(duì)于導(dǎo)線具有很高的電阻。因此，通 過(guò)多個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線，距離多孔體中的點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度更接近使用多個(gè)導(dǎo)線時(shí)的至少一個(gè)陽(yáng)極導(dǎo) 線。這導(dǎo)致了如美國(guó)專(zhuān)利第7116548號(hào)中描述的那樣使用多個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線1，上述專(zhuān)利會(huì)在此 引作參考并入本文。除了希望減小內(nèi)部寄生電阻以外，還希望減小電容器的成本。減小成本有多個(gè)方 面，包括減少材料浪費(fèi)和減少不合格產(chǎn)品。多個(gè)或較大的陽(yáng)極導(dǎo)線對(duì)以上兩方面都不利。使 用多個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線很大程度上導(dǎo)致制造的低效以及電容器成本的增加。用于制造固態(tài)電解電容器的電化學(xué)處理通常要進(jìn)行多次浸入操作。為了最大限度 地減小通過(guò)陽(yáng)極長(zhǎng)度的百分比而測(cè)得的浸入深度的變化，通常將導(dǎo)線平行插入到陽(yáng)極體的 最長(zhǎng)尺寸處，該尺寸也被稱(chēng)為陽(yáng)極長(zhǎng)度。在浸入期間，將導(dǎo)線用作把手來(lái)將陽(yáng)極固定到制造 設(shè)備。浸入之后，在組裝處理過(guò)程中去除大部分的導(dǎo)線。這會(huì)造成浪費(fèi)掉相當(dāng)大量的陽(yáng)極 導(dǎo)線材料，而這種材料是非常昂貴的材料。減小導(dǎo)線直徑可減少浪費(fèi)，但前提是會(huì)如上所述 損害ESR。另一個(gè)問(wèn)題是切斷導(dǎo)線所導(dǎo)致的缺陷。已確定由于在導(dǎo)線與陽(yáng)極體的交叉位置處 產(chǎn)生的應(yīng)力，因而切斷操作會(huì)導(dǎo)致電流泄漏。直徑較小的導(dǎo)線可減小修整導(dǎo)線時(shí)所引起的 泄漏。除了減小寄生電阻和制造成本以外，還有一個(gè)要求是改進(jìn)體積效率。電容器的體 積效率被定義為每單位體積的電容量。使體積效率最大化的一個(gè)方式是使陽(yáng)極、電介質(zhì)和 陰極所填充的封裝體積最大化，同時(shí)使接線端和密封材料所占空間最小化。封裝效率被定 義為陽(yáng)極、電介質(zhì)和陰極所占體積與包括陽(yáng)極接線端和陰極接線端的制作完成電容器所占 體積的比。為了使陰極接線端所需體積最小化，該接線端最好是由置于電路板上的電容器的底部制成。為了進(jìn)一步減小ESL，陽(yáng)極接線端和陰極接線端都應(yīng)該由至于電路板上的電容 器的底部制成。通常，在電化學(xué)處理過(guò)程中用來(lái)操作陽(yáng)極的陽(yáng)極導(dǎo)線與電路板平行，電路板 防止按照陽(yáng)極和陰極與基板直接接觸的方式來(lái)安裝電容器。與基板直接接觸是指這樣一種 安裝技術(shù)，即，將陽(yáng)極導(dǎo)線和/或陰極直接附接到基板而無(wú)需在它們之間布置引線框架。在 本示例中陽(yáng)極導(dǎo)線和/或陰極被直接焊接到基板的導(dǎo)電軌跡上。本發(fā)明提供了一種制造電容器的方法以及通過(guò)該方法制造的電容器，其中對(duì)ESR 和ESL進(jìn)行了改進(jìn)。除了改進(jìn)的特性之外，由于減少了浪費(fèi)和不合格產(chǎn)品，所以能夠以降低 了的制造成本來(lái)制造該電容器。除此之外，該制造方法可以形成體積效率增大了的電容器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)了電性能的電容器。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種以改進(jìn)了的制造效率來(lái)制造電容器的方法。本發(fā)明的一個(gè)特定特征是能夠提供一種改進(jìn)了體積效率的電容器。本發(fā)明的另一個(gè)特定特征是減少所產(chǎn)生的浪費(fèi)量和減少不合格產(chǎn)品的產(chǎn)生。即將了解到的這些和其它優(yōu)點(diǎn)都被賦予了電容器。該電容器具有單片陽(yáng)極和至少 一個(gè)從陽(yáng)極延伸出來(lái)的陽(yáng)極導(dǎo)線。從陽(yáng)極延伸至少一條犧牲導(dǎo)線。電介質(zhì)層位于陽(yáng)極上， 并且陰極層位于電介質(zhì)層上。另一實(shí)施例提供了一種用于形成電容器的方法，包括以下步驟將粉末壓制到單片的陽(yáng)極中，該單片的陽(yáng)極包括從其中延伸出去的至少一個(gè)陽(yáng)極 導(dǎo)線和一個(gè)犧牲導(dǎo)線；將犧牲導(dǎo)線與傳輸裝置接合；將陽(yáng)極傳輸?shù)诫娊橘|(zhì)形成站，在該電介質(zhì)形成站中將電介質(zhì)形成在壓制的陽(yáng)極上 以形成一個(gè)陽(yáng)極化的陽(yáng)極；將陽(yáng)極化的陽(yáng)極傳輸?shù)疥帢O施加站，在該陰極施加站中將陰極形成在電介質(zhì)上； 以及將犧牲導(dǎo)線從傳輸裝置上脫離。又一實(shí)施例提供了一種電容器。該電容器具有陽(yáng)極、至少一個(gè)從陽(yáng)極延伸出來(lái)的 第一陽(yáng)極導(dǎo)線、以及至少一個(gè)從陽(yáng)極延伸出來(lái)的第二陽(yáng)極導(dǎo)線，其中第一陽(yáng)極導(dǎo)線的橫截 面積大于第二陽(yáng)極導(dǎo)線的橫截面積。電介質(zhì)層位于陽(yáng)極上，并且陰極層位于電介質(zhì)層上。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的截面圖。圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例的透視圖。圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例的透視圖。圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例的截面圖。圖5是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例的截面圖。圖7是沿圖6中的線7-7看到的截面圖。圖8是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的截面圖。圖9是圖8實(shí)施例的陽(yáng)極部分的局部透視圖。
具體實(shí)施例方式參考作為本發(fā)明公開(kāi)一個(gè)組成部分的附圖將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。在各個(gè)附圖中對(duì) 類(lèi)似的元件作相應(yīng)編號(hào)。通過(guò)本發(fā)明提供了一種制造電容器的改進(jìn)方法和一種改進(jìn)了的電容器。在圖1的截面圖中示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。在圖1中，電容器體被整體表示 為10，其包括陽(yáng)極12。從陽(yáng)極延伸出至少一個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線14。陽(yáng)極導(dǎo)線優(yōu)選地與陽(yáng)極成為整 體并延伸入陽(yáng)極中一個(gè)距離Dl。優(yōu)選的是該距離Dl盡可能長(zhǎng)，從而保證陽(yáng)極材料與嵌入其 中的陽(yáng)極導(dǎo)線之間有較大的接觸表面積。陽(yáng)極導(dǎo)線延伸出陽(yáng)極體一個(gè)距離D2，該距離表示 了一個(gè)足夠的量來(lái)將陽(yáng)極導(dǎo)線附接到引線框架或電路軌跡，隨后將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。犧牲導(dǎo)線16延伸進(jìn)入陽(yáng)極體一個(gè)距離D3，該距離盡可能短。犧牲導(dǎo)線不是所完成 的電容器中的電導(dǎo)線，并且在后續(xù)處理步驟中將減小其長(zhǎng)度。因此，優(yōu)選地將犧牲導(dǎo)線插入 陽(yáng)極中的量需足夠保證能由犧牲導(dǎo)線操作陽(yáng)極以及后續(xù)的層而不會(huì)脫落的機(jī)械強(qiáng)度。優(yōu)選 的是距離D3小于距離D1。一個(gè)拾取裝配附件18附接到犧牲導(dǎo)線16。該拾取裝配附件將犧 牲導(dǎo)線連接到傳輸設(shè)備，使得在該傳輸設(shè)備中通過(guò)制造過(guò)程來(lái)對(duì)陽(yáng)極進(jìn)行操作。在制造過(guò) 程中在陽(yáng)極的表面上形成電介質(zhì)層20。在電介質(zhì)層的表面上形成陰極層22。本領(lǐng)域已知 的是由電介質(zhì)隔開(kāi)的陽(yáng)極和陰極提供了所謂的電容功能特性，并且在本領(lǐng)域中將這樣的組 合稱(chēng)為電容器。在圖1中，陽(yáng)極導(dǎo)線和犧牲導(dǎo)線從同一面延伸，而在其他實(shí)施例中可以預(yù)見(jiàn) 犧牲導(dǎo)線單獨(dú)從一個(gè)面延伸或者至少一個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線從至少一個(gè)不同于犧牲導(dǎo)線的面延伸。本發(fā)明的一個(gè)特定優(yōu)點(diǎn)在圖1中示出。陽(yáng)極導(dǎo)線14從陽(yáng)極延伸出一個(gè)距離D2，該 距離足以在后續(xù)的處理過(guò)程中用于附接而不會(huì)被清除或切割。這就達(dá)到了以下目的減少 材料損失、限制制造步驟、以及消除對(duì)陽(yáng)極和陽(yáng)極導(dǎo)線間界面(具體來(lái)說(shuō)，是陽(yáng)極導(dǎo)線從陽(yáng) 極延伸出的點(diǎn))的損壞。本發(fā)明的另一實(shí)施例在圖2的透視圖中示出。在圖2中，陽(yáng)極12具有陽(yáng)極導(dǎo)線 14，陽(yáng)極導(dǎo)線14從第一表面24延伸出，而犧牲導(dǎo)線16從一個(gè)不同的表面26延伸出。第二 表面可以是與第一表面相鄰的面，或者是與第一表面相對(duì)的面。最優(yōu)選的是，陽(yáng)極導(dǎo)線和犧 牲導(dǎo)線處在相鄰的表面，從而使得陽(yáng)極插入到直至圖2中的28所表示的陰極浸入線。顯然 陰極浸入線低于陽(yáng)極導(dǎo)線，并且陽(yáng)極導(dǎo)線不與陰極材料接觸。在制造過(guò)程中形成電介質(zhì)，其 覆蓋陽(yáng)極的面積大于陰極浸入線以下的部分所表示的面積。隨后將陰極形成在電介質(zhì)上而 不用擔(dān)心陰極與陽(yáng)極或陽(yáng)極導(dǎo)線電接觸。在圖3中示出可選實(shí)施例。在圖3中陽(yáng)極導(dǎo)線14上具有保護(hù)涂層27。保護(hù)涂層 防止陰極材料與陽(yáng)極導(dǎo)線接觸。保護(hù)涂層在陽(yáng)極導(dǎo)線與陰極材料之間提供屏蔽，除此之外 在此不對(duì)保護(hù)涂層進(jìn)行具體限制。硅樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂之類(lèi)的聚合物材料是尤其適合的材 料。在形成陰極層之后可通過(guò)磨蝕技術(shù)、激光燒蝕、或一些其他方法來(lái)消除涂層同時(shí)保持陽(yáng) 極導(dǎo)線的完整。在替換實(shí)施例中，可將陽(yáng)極導(dǎo)線電連接到引線框架或電路連接器，其中諸如 焊接之類(lèi)的連接處理根據(jù)需要移除了保護(hù)涂層。在另一實(shí)施例中，可切斷導(dǎo)線從而將能被 電連接的導(dǎo)電表面(如末端)暴露出來(lái)。圖4的截面圖示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。在圖4中，將電容器30安裝在基板54 上并與電子封裝60電連接，隨后將進(jìn)一步描述這些元件。
電容器30包括陽(yáng)極32。陽(yáng)極導(dǎo)線34從陽(yáng)極的表面優(yōu)選地朝向基板54延伸。更 優(yōu)選的是，從陽(yáng)極延伸出來(lái)的陽(yáng)極導(dǎo)線的部分基本上垂直于基板，這意味著陽(yáng)極導(dǎo)線與基 板成90° 士20°的角度。陽(yáng)極導(dǎo)線與基板54的陽(yáng)極接線端50導(dǎo)電接觸。陽(yáng)極接線端可以 是作為基板整體中一部分的導(dǎo)孔、通孔或?qū)щ姉l。諸如焊料之類(lèi)的導(dǎo)電粘合劑48確保了將 陽(yáng)極導(dǎo)線導(dǎo)電粘合到陽(yáng)極接線端。在后續(xù)方法中，使電介質(zhì)40位于陽(yáng)極的表面上，并使陰 極42位于電介質(zhì)的表面上。容易理解陰極層和陽(yáng)極不直接電接觸，因?yàn)檫@會(huì)表現(xiàn)為短路。 將任意陰極引線44附接到陰極層。陰極引線與陰極接線端52電接觸，該陰極接線端52可 以是作為基板整體中一部分的導(dǎo)孔、通孔或?qū)щ姉l。諸如焊料之類(lèi)的導(dǎo)電粘合劑48確保了 將陰極引線導(dǎo)電粘合到陰極接線端。陰極層42可直接通過(guò)導(dǎo)電粘合劑連接到陰極接線端。 可選并優(yōu)選的是，非導(dǎo)體46包圍電容元件。犧牲導(dǎo)線36優(yōu)選地也被包圍在非導(dǎo)體中并被 電絕緣，并且其在電容器或電路中不起到任何電氣功能。優(yōu)選的是削減犧牲導(dǎo)線使其從陽(yáng) 極延伸出盡可能小的距離并足夠被包圍在非導(dǎo)體中。電子封裝60包括陽(yáng)極接線端56和陰 極接線端58，并且電子封裝60分別與陽(yáng)極接線端50和陰極接線端52電接觸。電子封裝是 通過(guò)與電容器電連接來(lái)利用電容器的功能的電子裝置。將參考圖5描述利用本發(fā)明形成電容器的處理過(guò)程。并不限于圖5中的處理步驟 的順序，對(duì)于可以替換處理步驟的順序的情況，這樣的替換也應(yīng)認(rèn)為屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。參考圖5，通過(guò)壓制陽(yáng)極材料粉末并可選擇地進(jìn)行燒結(jié)來(lái)制備陽(yáng)極小球，步驟 100。最優(yōu)選的是在壓制之前已將適當(dāng)數(shù)量的陽(yáng)極導(dǎo)線和犧牲導(dǎo)線置于粉末中，從而在燒結(jié) 之后它們都將成為陽(yáng)極整體的一部分。由用于傳輸陽(yáng)極通過(guò)各種制造步驟傳輸陽(yáng)極的傳輸 裝置來(lái)接合犧牲導(dǎo)線，步驟102。優(yōu)選的是在壓制之后接合犧牲導(dǎo)線，然而在一些制造布局 中優(yōu)選的是在將犧牲導(dǎo)線引入陽(yáng)極粉末之前先將犧牲導(dǎo)線與傳輸裝置的至少一些部分接 合。將陽(yáng)極粉末與導(dǎo)線整體進(jìn)行壓制和可選擇的燒結(jié)從而提供有導(dǎo)線的陽(yáng)極。將有導(dǎo)線的陽(yáng)極傳輸?shù)疥?yáng)極化處理站，在該陽(yáng)極化處理站中將電介質(zhì)形成在陽(yáng)極 的外部上，步驟104。根據(jù)陽(yáng)極的多孔性，如本領(lǐng)域熟知的那樣，電介質(zhì)可滲透陽(yáng)極的孔和 空隙達(dá)到一定程度。通過(guò)將陽(yáng)極浸入到陽(yáng)極化溶液中或?qū)㈦娊橘|(zhì)施加到表面上來(lái)完成陽(yáng)極 化處理。形成電介質(zhì)的優(yōu)選方法是將陽(yáng)極浸入到陽(yáng)極化溶液中同時(shí)向陽(yáng)極施加電流，最優(yōu) 選的是該電介質(zhì)是陽(yáng)極氧化物。其上具有電介質(zhì)的有導(dǎo)線的陽(yáng)極在這里被稱(chēng)為陽(yáng)極化的陽(yáng) 極。將陽(yáng)極化的陽(yáng)極傳輸?shù)疥帢O站，在這里將陰極層形成在電介質(zhì)的表面上，步驟 106。陰極層包括從二氧化錳和導(dǎo)電聚合物中優(yōu)選出來(lái)的導(dǎo)體。可通過(guò)將陽(yáng)極化的陽(yáng)極浸 入錳酸鹽、單體或聚合物的溶液、或通過(guò)將溶液施加到表面從而來(lái)形成陰極層。將陽(yáng)極浸入 單體或聚合物的溶液并在必要時(shí)同時(shí)使用催化劑是形成陰極層的優(yōu)選方法?？商砑又T如攙 雜物、交聯(lián)劑、催化劑等之類(lèi)的其他的陰極層成分。陰極層可包括附加層用來(lái)改進(jìn)導(dǎo)電層與 可能的外部終端或接線端之間的粘合性。附加層可包括碳粘合劑層、導(dǎo)電金屬層等。其上 具有陰極層的陽(yáng)極化的陽(yáng)極被稱(chēng)為電容封裝。通過(guò)將終端形成在陽(yáng)極導(dǎo)線和陰極層上并且可選地通過(guò)在電容封裝上形成非導(dǎo) 電層來(lái)制備電容封裝以將其安裝到電子電路。如果要將電容器直接安裝到基板上，如圖4 所示，則形成陰極終端是任選的?？芍苯影惭b電容封裝而無(wú)需其他制備。如果需要，可在使 用電容器之前完成剩下的終端和非導(dǎo)電涂層。
優(yōu)選地從傳輸裝置分離犧牲導(dǎo)線，步驟108?？稍谛纬山K端和非導(dǎo)電涂層之前或之 后進(jìn)行這一步驟。通過(guò)修整或切斷犧牲導(dǎo)線來(lái)優(yōu)選地減小犧牲導(dǎo)線的尺寸，步驟110，從而確保其不 會(huì)與電容器內(nèi)部或外部的任何不期望的電子元件不利地發(fā)生電接觸。優(yōu)選的是犧牲導(dǎo)線處 在在非導(dǎo)電涂層范圍之內(nèi)?？稍谛拚皩奚鼘?dǎo)線與傳輸裝置分離，或者可對(duì)仍然附接 在傳輸裝置的犧牲導(dǎo)線的一部分進(jìn)行修整而在從電容器分離之后移除剩下的部分。在減小犧牲導(dǎo)線的尺寸之前或之后將電容器附接到弓I線框架或基板，步驟112。在圖6所示的截面圖以及沿圖6中的線7-7截取的圖7的截面圖中示出了本發(fā)明 的一個(gè)實(shí)施例。電容器被統(tǒng)一表示為80。電容器80包括陽(yáng)極81。多重陽(yáng)極導(dǎo)線82從陽(yáng)極 延伸并與陽(yáng)極引線框架87電連接。陽(yáng)極引線框架形成電接觸來(lái)將電容器附接到基板。犧 牲導(dǎo)線83延伸出陽(yáng)極和電介質(zhì)少許，并且優(yōu)選地處在非導(dǎo)電保護(hù)層88所定義的邊界以內(nèi)。 電介質(zhì)84處在陽(yáng)極的表面上，陰極層85處在電介質(zhì)層84的表面上。陰極引線86與陰極 層電接觸。陰極引線形成電接觸來(lái)將電容器附接到基板上。陽(yáng)極導(dǎo)線的橫截面積優(yōu)選地較大以提供如上所述較低的ESR。犧牲導(dǎo)線的橫截面 積優(yōu)選地具有足夠的大小來(lái)提供充足的機(jī)械強(qiáng)度以保證陽(yáng)極通過(guò)制造處理過(guò)程，但再大的 面積即不必要且會(huì)產(chǎn)生材料的浪費(fèi)。而且，隨著犧牲導(dǎo)線的尺寸增加，給定體積內(nèi)陽(yáng)極材料 的總量會(huì)減少，這對(duì)于電容量是不利的。優(yōu)選的是，陽(yáng)極導(dǎo)線的橫截面積大于犧牲導(dǎo)線的橫 截面積。在圖8和圖9中示出了特別優(yōu)選的實(shí)施例。電容封裝200包括陽(yáng)極201，從該陽(yáng) 極延伸出至少一個(gè)大直徑陽(yáng)極導(dǎo)線202以及一個(gè)小直徑陽(yáng)極導(dǎo)線203。在小直徑導(dǎo)線附接 到傳輸機(jī)構(gòu)的情況下其相當(dāng)于犧牲導(dǎo)線。大直徑導(dǎo)線的橫截面積比小直徑陽(yáng)極導(dǎo)線的橫截 面積大33%。如本文所描述的那樣提供電介質(zhì)205和陰極層206，陰極終端207與陰極層 電接觸。陽(yáng)極終端204與小直徑陽(yáng)極導(dǎo)線電接觸并且還可選擇地與大直徑陽(yáng)極導(dǎo)線203電 接觸，如圖9所示。通過(guò)焊接點(diǎn)210將陽(yáng)極導(dǎo)線優(yōu)選地附接到陽(yáng)極引線。在一個(gè)實(shí)施例中 優(yōu)選的是小直徑陽(yáng)極導(dǎo)線相對(duì)于大直徑陽(yáng)極導(dǎo)線的中心有少量偏移，從而最靠近陽(yáng)極引線 的部分接近于同一個(gè)平面。這就避免了要對(duì)小直徑導(dǎo)線進(jìn)行彎曲或提供具有曲線的引線框
^K O陽(yáng)極優(yōu)選地是從金屬或?qū)щ娊饘傺趸镏羞x取的導(dǎo)體。更優(yōu)選的是陽(yáng)極包括從 Al、W、Ta、Nb、Ti, Zr和Hf選出的電子管金屬的混合物、合金或?qū)щ娧趸铩Ｗ顑?yōu)選的是陽(yáng) 極包括從Al、Ta、Nb和NbO中選出的至少一個(gè)材料?；旧嫌蒚a構(gòu)成的陽(yáng)極是最優(yōu)選的。 也可使用導(dǎo)電聚合物材料作為陽(yáng)極材料。特別優(yōu)選的是導(dǎo)電聚合物包括聚吡咯、聚苯胺和 聚噻吩。陰極是優(yōu)選地包括二氧化錳和導(dǎo)電聚合物材料的至少一種的導(dǎo)體。特別優(yōu)選的 是，導(dǎo)電聚合物包括尤其是從聚吡咯、聚苯胺和聚噻吩中選出的固有導(dǎo)電聚合物。可使用金 屬作為陰極材料，而電子管金屬較不優(yōu)選。陰極可包括多層，其中使用粘合劑層來(lái)改進(jìn)導(dǎo)體 與終端之間的粘合。尤其優(yōu)選的是粘合劑層包括粘合劑中的碳、銀、銅或其他導(dǎo)電材料。電介質(zhì)是一個(gè)非導(dǎo)電層，在此不對(duì)其做特別限定。電介質(zhì)可以是金屬氧化物或陶 瓷材料。一個(gè)特別優(yōu)選的電介質(zhì)是金屬陽(yáng)極的氧化物，因?yàn)槠湟子谛纬珊捅阌谑褂?。選擇具有較低電阻率并與陽(yáng)極材料一致的陽(yáng)極導(dǎo)線。陽(yáng)極導(dǎo)線可與陽(yáng)極材料相同或是陽(yáng)極材料的導(dǎo)電氧化物。特別優(yōu)選的是陽(yáng)極導(dǎo)線包括Ta、Nb和NbO。犧牲導(dǎo)線可包括 與陽(yáng)極導(dǎo)線相同的材料。當(dāng)需要電解形成電介質(zhì)時(shí)，犧牲導(dǎo)線優(yōu)選地具有較低的電阻率以 至導(dǎo)電率較高。不對(duì)陽(yáng)極導(dǎo)線和犧牲導(dǎo)線的形狀做具體限定。優(yōu)選的形狀包括圓形、橢圓 形、矩形以及這些形狀的組合。選擇陽(yáng)極導(dǎo)線的形狀使其最適于最終電容器的電氣特性，而 選擇犧牲導(dǎo)線的形狀來(lái)滿足移動(dòng)陽(yáng)極時(shí)的強(qiáng)度。優(yōu)選地通過(guò)將陽(yáng)極浸入陽(yáng)極化溶液進(jìn)行電化學(xué)轉(zhuǎn)換來(lái)形成電介質(zhì)。可選的是，可 通過(guò)噴鍍或印刷隨后通過(guò)燒結(jié)形成層來(lái)施加電介質(zhì)前體。當(dāng)電介質(zhì)是陽(yáng)極材料的氧化物 時(shí)，優(yōu)選方法是進(jìn)行浸入，而當(dāng)電介質(zhì)是諸如陶瓷之類(lèi)的不同材料時(shí)，噴鍍或涂敷技術(shù)是優(yōu) 選的。優(yōu)選地通過(guò)對(duì)導(dǎo)體或?qū)щ娗绑w的任何一個(gè)進(jìn)行浸入、涂敷或噴鍍來(lái)形成陰極。導(dǎo) 電前體是在加熱或活化之后形成導(dǎo)體的材料。參考該制造方法，將各種成分從一個(gè)站傳輸?shù)搅硪粋€(gè)站。并不限于本文的描述，傳 輸指的是部件向制造成分的相對(duì)移動(dòng)，其中不管部件還是制造成分都可相對(duì)于處在固定位 置中的另一個(gè)來(lái)移動(dòng)，或者成分可選擇性地啟動(dòng)從而在同一位置上形成制造環(huán)境。例如，可 通過(guò)噴鍍技術(shù)施加各種成分，其中既不對(duì)部件也不對(duì)制造成分進(jìn)行再定位，而是改變制造 成分的功能性以執(zhí)行不同的功能，從而來(lái)模擬傳輸?shù)搅艘粋€(gè)制造環(huán)境。在此特別參考非限定的優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于添加在 本說(shuō)明書(shū)中沒(méi)有特別列出的實(shí)施例，但它們均屬于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電容器，包括陽(yáng)極；從所述陽(yáng)極延伸出的至少一個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線；從所述陽(yáng)極延伸出的至少一個(gè)犧牲導(dǎo)線；位于所述陽(yáng)極上的電介質(zhì)層；以及位于所述電介質(zhì)層上的陰極層。
2.如權(quán)利要求1所述的電容器，其中所述犧牲導(dǎo)線和至少一個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線從一個(gè)共同的 面延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的電容器，其包括多個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線。
4.如權(quán)利要求1所述的電容器，其中所述犧牲導(dǎo)線和至少一個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線從相鄰的幾個(gè) 面延伸。
5.如權(quán)利要求1所述的電容器，其中所述陽(yáng)極包括從Al、W、Ta、Nb、Ti、Zr和Hf的混 合物、合金或?qū)щ娧趸镏羞x出的至少一個(gè)材料。
6.如權(quán)利要求5所述的電容器，其中所述陽(yáng)極包括從Al、Ta、Nb和NbO構(gòu)成的組中選 出的至少一個(gè)材料。
7.如權(quán)利要求1所述的電容器，其中所述陽(yáng)極導(dǎo)線延伸進(jìn)入所述陽(yáng)極的距離比所述犧 牲導(dǎo)線延伸進(jìn)入所述陽(yáng)極的距離要長(zhǎng)。
8.如權(quán)利要求1所述的電容器，其中所述陽(yáng)極導(dǎo)線的橫截面積大于所述犧牲導(dǎo)線的橫 截面積。
9.一種形成電容器的方法，包括將粉末壓制成一個(gè)單片的陽(yáng)極，該陽(yáng)極中包括從其中延伸出的至少一個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線和一 個(gè)犧牲導(dǎo)線；將所述犧牲導(dǎo)線與傳輸裝置接合；將壓制成的陽(yáng)極傳輸?shù)诫娊橘|(zhì)形成站，在該電介質(zhì)形成站中將電介質(zhì)形成在所述壓制 成的陽(yáng)極上以形成一個(gè)陽(yáng)極化的陽(yáng)極；將所述陽(yáng)極化的陽(yáng)極傳輸?shù)疥帢O施加站，在該陰極施加站中將陰極形成在所述電介質(zhì) 上；以及從所述傳輸裝置上分離所述犧牲導(dǎo)線。
10.如權(quán)利要求9所述的形成電容器的方法，還包括將所述陽(yáng)極導(dǎo)線附接到陽(yáng)極終端 的處理以及將所述陰極附接到陰極終端的處理當(dāng)中的至少一個(gè)。
11.如權(quán)利要求9所述的形成電容器的方法，其中所述電介質(zhì)是通過(guò)將所述陽(yáng)極電化 學(xué)氧化而形成的。
12.如權(quán)利要求9所述的形成電容器的方法，其中所述犧牲導(dǎo)線和至少一個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線 從一個(gè)共同的面延伸。
13.如權(quán)利要求9所述的形成電容器的方法，其中所述犧牲導(dǎo)線和至少一個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線 從相鄰的幾個(gè)面延伸。
14.如權(quán)利要求9所述的形成電容器的方法，其中所述粉末包括從Al、W、Ta、Nb、Ti、& 和Hf的混合物、合金或?qū)щ娧趸镏羞x出的至少一個(gè)導(dǎo)體。
15.如權(quán)利要求14所述的形成電容器的方法，其中所述粉末包括從Al、Ta、Nb和NbO構(gòu)成的組中選出的至少一個(gè)材料。
16.如權(quán)利要求9所述的形成電容器的方法，其中所述陽(yáng)極導(dǎo)線延伸進(jìn)入所述陽(yáng)極的 距離比所述犧牲導(dǎo)線延伸進(jìn)入所述陽(yáng)極的距離要長(zhǎng)。
17.如權(quán)利要求9所述的形成電容器的方法，其中所述陽(yáng)極導(dǎo)線的橫截面積大于所述 犧牲導(dǎo)線的橫截面積。
18.如權(quán)利要求9所述的形成電容器的方法，還包括提供具有孔的基板以及將所述陽(yáng) 極導(dǎo)線插入所述孔的步驟。
19.如權(quán)利要求18所述的形成電容器的方法，其中所述基板是導(dǎo)體。
20.如權(quán)利要求19所述的形成電容器的方法，其中所述基板是位于陽(yáng)極終端和所述陽(yáng) 極導(dǎo)線之間的電觸點(diǎn)。
21.如權(quán)利要求9所述的形成電容器的方法，還包括將所述電容器附接到基板的步驟。
22.如權(quán)利要求21所述的形成電容器的方法，還包括將一個(gè)電子封裝附接到所述基 板，其中所述電子封裝與所述電容器電連接。
23.一種電子組件，包括基板，其包括陽(yáng)極接線端和陰極接線端；電容器，其被安裝到所述基板，其中所述電容器包括陽(yáng)極；從所述陽(yáng)極延伸出的至少一個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線； 從所述陽(yáng)極延伸出的至少一個(gè)犧牲導(dǎo)線； 位于所述陽(yáng)極上的電介質(zhì)層； 位于所述電介質(zhì)層上的陰極層； 與所述陽(yáng)極導(dǎo)線電接觸的陽(yáng)極引線；以及 與陰極電接觸的陰極引線，其中所述陽(yáng)極引線與所述陽(yáng)極接線端電接觸，并且其中所述陰極引線與所述陰極接線 端電接觸。
24.如權(quán)利要求23所述的電子組件，其中至少一個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線朝向所述基板延伸。
25.如權(quán)利要求23所述的電子組件，包括多個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線。
26.如權(quán)利要求23所述的電子組件，其中所述犧牲導(dǎo)線和至少一個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)線從不同的 幾個(gè)面延伸出。
27.如權(quán)利要求23所述的電子組件，其中所述基板包括孔，并且所述陽(yáng)極導(dǎo)線由所述 孔接納。
28.如權(quán)利要求27所述的電子組件，其中所述基板是導(dǎo)體。
29.如權(quán)利要求23所述的電子組件，還包括一個(gè)與所述電容器電接觸的電子封裝。
30.一種電容器，包括 陽(yáng)極；從所述陽(yáng)極延伸出的至少一個(gè)第一陽(yáng)極導(dǎo)線；從所述陽(yáng)極延伸出的至少一個(gè)第二陽(yáng)極導(dǎo)線，其中所述第一陽(yáng)極導(dǎo)線的橫截面積大于 所述第二陽(yáng)極導(dǎo)線的橫截面積；位于所述陽(yáng)極上的電介質(zhì)層；以及位于所述電介質(zhì)層上的陰極層。
31.如權(quán)利要求30所述的電容器，其中所述第一陽(yáng)極導(dǎo)線的橫截面積至少比所述第二 陽(yáng)極導(dǎo)線的橫截面積大33%。
32.如權(quán)利要求30所述的電容器，其中所述第一陽(yáng)極導(dǎo)線與陽(yáng)極終端電接觸。
33.如權(quán)利要求30所述的電容器，其中所述第二陽(yáng)極導(dǎo)線與陽(yáng)極終端電接觸。
34.如權(quán)利要求30所述的電容器，其中所述第一陽(yáng)極導(dǎo)線和所述第二陽(yáng)極導(dǎo)線都與陽(yáng) 極終端電接觸。
35.如權(quán)利要求30所述的電容器，包括多個(gè)第一陽(yáng)極導(dǎo)線。
36.如權(quán)利要求30所述的電容器，其中所述第二陽(yáng)極導(dǎo)線和至少一個(gè)所述第一陽(yáng)極導(dǎo) 線從不同的幾個(gè)面延伸。
37.如權(quán)利要求36所述的電容器，其中所述第二陽(yáng)極導(dǎo)線和至少一個(gè)所述第一陽(yáng)極導(dǎo) 線從相鄰的幾個(gè)面延伸。
38.如權(quán)利要求30所述的電容器，其中所述陽(yáng)極包括從Al、W、Ta、Nb、Ti、Zr和Hf的 混合物、合金或?qū)щ娧趸镏羞x出的至少一個(gè)材料。
39.如權(quán)利要求38所述的電容器，其中所述陽(yáng)極包括從Al、Ta、Nb和NbO構(gòu)成的組中 選出的至少一個(gè)材料。
40.如權(quán)利要求30所述的電容器，其中所述第一陽(yáng)極導(dǎo)線延伸進(jìn)入所述陽(yáng)極的距離比 所述第二陽(yáng)極導(dǎo)線延伸進(jìn)入所述陽(yáng)極的距離要長(zhǎng)。
41.如權(quán)利要求30所述的電容器，其中所述陰極層包括聚合物。
42.一種包括權(quán)利要求30所述電容器的電子組件。
全文摘要
電容器具有單片的陽(yáng)極和至少一個(gè)從陽(yáng)極延伸出的陽(yáng)極導(dǎo)線。從陽(yáng)極延伸出至少一個(gè)犧牲導(dǎo)線。電介質(zhì)層位于所述陽(yáng)極上，并且陰極層位于電介質(zhì)層上。陽(yáng)極導(dǎo)線與陽(yáng)極電接觸，并且陰極引線與陰極電接觸。
文檔編號(hào)H01G9/004GK101983409SQ200980112053
公開(kāi)日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者倫道夫·S·哈恩, 埃里克·里德, 戴維·雅各布斯 申請(qǐng)人:凱米特電子公司