專利名稱：固體電解電容器及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種固體電解電容器，其中具有一陰極層的電容器元件被樹脂覆蓋， 該陰極層形成在具有閥作用(valve action)的陽極部件的表面上，本發(fā)明還涉及一種用于 制造此類固體電解電容器的方法。
背景技術(shù)：
JP-A-2005-45235中公開了一種現(xiàn)有的固體電解電容器。圖4是這種固體電 解電容器的正面剖視圖。固體電解電容器1具有電容器元件10，其中由閥作用金屬 (valve-action metal)模塑的陽極部件的表面覆蓋有由固體電解層(solid electrolytic layer)形成的陰極層。圍繞該陰極層形成陰極抽取層15。從陽極部件的一面引出陽極布線 16，并且通過諸如焊接(welding)等方式將陽極布線16接合至由諸如引線框(lead frame) 等形成的陽極端4。通過諸如銀膏(silver paste)等粘附層6將由諸如引線框等形成的陰 極端5接合至陰極抽取層15。電容器元件10與陽極布線16 —起被諸如環(huán)氧樹脂(印oxy resin)等硬樹脂形成 的封裝部件3覆蓋。通過將處于熔融狀態(tài)下的封裝部件3注入到模具內(nèi)的空腔(其中設有 電容器元件10)中，對該封裝部件3進行傳遞模塑(也稱轉(zhuǎn)模，transfer-molded)，從而模 塑該電容器元件10并隨后使其硬化。此時，由于用來傳遞模塑該封裝部件3的樹脂注射 (resin injection)所造成的沖擊會作用于電容器元件10，該電容器元件10因此承受機械 應力(mechanical stress) 0電容器元件10還會承受在封裝部件3硬化期間因封裝部件3 的收縮而造成的機械應力。電容器元件10承受機械應力的結(jié)果是導致漏電流(leakage current)的顯著增 加。這樣就需要通過對電容器元件10進行所謂的時效工藝(agingprocess)(其中在高溫 下對電容器元件10施加電壓)以修復該電容器元件10。然而，如果在模塑時損傷很嚴重， 則難以通過時效工藝進行修復，導致因短路和過大的漏電流而造成的產(chǎn)出率(yields)的 下降。甚而，在固體電解電容器1被制成成品(end product)之后，當用戶通過諸如回流 焊接(reflow soldering)等工藝焊接陽極端4和陰極端5時，封裝部件3也會發(fā)生劇烈 (abruptly)膨脹和收縮。這會使經(jīng)過時效處理的固體電解電容器1的電容器元件10再次 承受機械應力，從而導致漏電流增加的問題。為解決此類問題，JP-A-H5-136009公開了一種固體電解電容器，其中在封裝部件 3和電容器元件10之間提供有保護層(沖擊吸收層)。圖5是這種固體電解電容器的正視 圖。在該圖中，與上述圖4中的部件類似的部件由同樣的附圖標記標示。電容器元件10與陽極布線16 —起被保護層2覆蓋，并且在保護層2的外部形成 封裝部件3以作為薄層覆蓋層(thin-layer cover)，其中該封裝部件3由諸如環(huán)氧樹脂等 硬樹脂形成。保護層2的線性膨脹系數(shù)小于封裝部件3的線性膨脹系數(shù)，并且該保護層2 由低應力的硅樹脂(low-stress silicone resin)等材料形成。
通過將處于熔融狀態(tài)下的封裝部件3注入到模具內(nèi)的空腔(其中設有電容器元件 10)中，對該封裝部件3進行傳遞模塑，從而模塑該電容器元件10且隨后使其硬化。在封裝 部件3硬化期間，該封裝部件3的收縮被保護層2的彈性所吸收，這樣可以抑制電容器元件 10上的機械應力。而且，由于因傳遞模塑封裝部件3時的樹脂注射所造成的沖擊被柔軟的保護層2 所吸收，這樣可以抑制對電容器元件10的損壞。因此就能抑制因電容器元件10的機械損 壞而造成的漏電流。此外，當通過諸如回流焊接等工藝對陽極端4和陰極端5進行焊接時，封裝部件3 和保護層2會劇烈膨脹和收縮。這時，類似于上述方式，封裝部件3的膨脹和收縮也被保護 層2的彈性所吸收，這樣就抑制了電容器元件10上的機械應力。此外，由于保護層2的線 性膨脹系數(shù)小于封裝部件3的線性膨脹系數(shù)，即使回流焊接(reflow solder)的熱能傳導 至固體電解電容器1，保護層2的膨脹也小于封裝部件3的膨脹，這樣就防止了封裝部件3 的破裂。然而，其不利之處在于，根據(jù)上文提到的JP-A-H5-136009中所公開的固體電解電 容器1，用于保護層2的硅樹脂(silicone resin)等材料(這種材料具有低應力，另外其 線性膨脹系數(shù)小于諸如形成封裝部件3的環(huán)氧樹脂等硬樹脂的線性膨脹系數(shù))是非常昂貴 的。這樣便導致固體電解電容器1需要增加成本的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種固體電解電容器，其有助于抑制漏電流并降低成 本，以及提供一種用于制造這種固體電解電容器的方法。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種固體電解電容器，包括電容器元件，具有陽極部件、陰極層和陽極布線，其中該陽極部件具有閥作用，該 陰極層通過電介質(zhì)部件覆蓋該陽極部件，以及將該陽極布線裝配(fitted at)在該陽極部 件一端的端子引出面處；陽極端，被接合至該陽極布線；陰極端，與該陰極層導通；保護層，由樹脂制成，覆蓋該電容器元件的部分或全部；封裝部件，由硬于該保護層的樹脂制成，該封裝部件包覆(cover around)帶有該 保護層和該陽極布線的該電容器元件以形成封裝。這里，該保護層的線性膨脹系數(shù)大于該封裝部件的線性膨脹系數(shù)，并且在該端子 引出面和該封裝部件的外表面(與該端子引出面相對(或相背，opposite))之間的該封裝 部件的質(zhì)量比占該封裝部件和該保護層的總質(zhì)量的50%或更多。利用這種結(jié)構(gòu)，在電容器元件中，在由具有閥作用的金屬或氧化物形成的陽極部 件的表面上形成由諸如氧化物涂料(oxide coating)等制成的電介質(zhì)部件，并且將由諸如 氧化錳或有機導電聚合物等固體電解層形成的陰極層設置在該電介質(zhì)部件的表面上。而 且，在該電容器元件中，通過布植(planting)或焊接(welding)而將陽極布線裝配在陽極 部件的一個面(稱作端子引出面)處。將陽極端(例如引線框)接合至陽極布線，并且使陰 極端(例如引線框)與陰極層導通。形成圍繞電容器元件的由樹脂制成的保護層，并且用比保護層的樹脂更硬的樹脂包覆該保護層和該陽極布線。保護層的線性膨脹系數(shù)大于封裝 部件的線性膨脹系數(shù)，而位于陽極端側(cè)部(anode terminal-side part)的封裝部件的質(zhì)量 占該封裝部件和該保護層的總質(zhì)量的50%或更多。在傳遞模塑該封裝部件時因樹脂注入、 在封裝部件硬化期間因該封裝部件的收縮、以及在焊接陽極端和陰極端時因該封裝部件的 膨脹和收縮所造成的沖擊都被柔軟的保護層的彈性所吸收。而且，由于圍繞陽極布線的保 護層少于此處的封裝元件，因此能夠防止在焊接陽極端和陰極端時因該保護層的熱膨脹所 造成的封裝部件的破裂。根據(jù)本發(fā)明，在如上配置的固體電解電容器中，在端子引出面和該封裝部件的外 表面(與該端子引出面相對)之間可以不設置保護層。根據(jù)本發(fā)明，在如上配置的固體電解電容器中，保護層的動態(tài)粘彈性(dynamic viscoelasticity)可以為 200MPa 或更小。根據(jù)本發(fā)明，在如上配置的固體電解電容器中，在硬度計A上測得的保護層的硬 度可以為90度或更小。根據(jù)本發(fā)明，在如上配置的固體電解電容器中，陽極部件可以包括鈮或鈮的氧化 物作為主要成分。根據(jù)本發(fā)明，在如上配置的固體電解電容器中，陰極層可以由有機導電聚合物形 成。根據(jù)本發(fā)明，在如上配置的固體電解電容器中，與在電容器元件的端面(與該端 子引出面相對)和封裝部件的外表面(與該端面相對)之間的保護層和封裝部件的體積相 比，在該端子引出面和封裝部件的外表面(與該端子引出面相對)之間的保護層和封裝部 件的體積是前者的1. 4倍或更多。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種固體電解電容器的制造方法，包括以下步驟形成具有陽極部件、陰極層和陽極布線的電容器元件，其中該陽極部件具有閥作 用，該陰極層通過電介質(zhì)部件而覆蓋該陽極部件，以及將該陽極布線裝配在該陽極部件一 端的端子引出面處；將陽極端接合至該陽極布線；使陰極端與該陰極層導通；形成覆蓋該電容器元件的部分或全部的保護層，其中該保護層由樹脂制成；以及形成封裝部件，使得該封裝部件包覆帶有該保護層和該陽極布線的該電容器元件 以形成封裝，其中該封裝部件由硬于該保護層的樹脂制成。這里，該保護層的線性膨脹系數(shù)大于該封裝部件的線性膨脹系數(shù)，并且在該端子 引出面和該封裝部件的外表面(與該端子引出面相對)之間的該封裝部件的質(zhì)量比占該封 裝部件和該保護層的總質(zhì)量的50%或更多。根據(jù)本發(fā)明，形成該封裝部件的樹脂比形成保護層的樹脂更硬，該保護層的線性 膨脹系數(shù)大于該封裝部件的線性膨脹系數(shù)，在該端子引出面(陽極布線在此處被引出)和 該封裝部件的外表面(與該端子引出面相對)之間的該封裝部件的質(zhì)量比占該封裝部件和 保護層的總質(zhì)量的50%或更多。因此，能夠降低該固體電解電容器的成本。而且，在封裝部 件硬化時該封裝部件的收縮和在焊接陽極端和陰極端時該封裝部件的膨脹和收縮被保護 層的彈性所吸收。此外，在傳遞模塑該封裝部件時因樹脂注入所造成的沖擊被柔軟的保護層吸收。因此，能夠抑制因電容器元件上的機械應力引起的漏電流。此外，在端子引出面的 側(cè)部，覆蓋陽極布線的保護層和封裝部件占據(jù)了較寬的區(qū)域，而此處具有更大的熱膨脹系 數(shù)的保護層則很少。因此，能夠在焊接時防止因保護層的熱膨脹而造成的封裝部件的破裂。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固體電解電容器的正面剖視圖；圖2是圖1中的A部分的放大圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固體電解電容器的正面剖視圖；圖4是現(xiàn)有的固體電解電容器的正面剖視圖；以及圖5是另一現(xiàn)有的固體電解電容器的正面剖視圖。其中，附圖標記說明如下1固體電解電容器；2保護層；3封裝部件；3a、!3b外表面；4陽極端；4a陽極焊接 部；5陰極端；5a陰極焊接部；6粘附層；10電容器元件；12陽極部件；1 端子引出面；13 電介質(zhì)部件；14陰極層；15陰極抽取層；1 端面；16陽極布線。
具體實施例方式下文將參考附圖來描述本發(fā)明的實施例。為了方便起見，與前述圖4和圖5中示 出的現(xiàn)有實例中的部件類似的部件由相同的附圖標記標示。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例 的固體電解電容器的正面剖視圖；圖2是圖1中的A部分的放大圖；固體電解電容器1具有 電容器元件10，該電容器元件10由保護層2和封裝部件3覆蓋。在電容器元件10中，通過將具有閥作用的金屬或氧化物(例如鉭、鈮、以及鈮的氧 化物)粉末模塑成預定尺寸，形成多孔的陽極部件12，在該陽極部件12的一端布植有陽極 布線16，然后對該陽極部件12進行高溫真空燒結(jié)。以此方式，在陽極部件12的一個面(稱 作端子引出面12a)處裝配陽極布線16。陽極布線16通常由與陽極部件12相同的材料形 成。陽極布線16也可以改為在經(jīng)過燒結(jié)之后被電性焊接至陽極部件12的端子引出面12a。接下來，對由多孔部件形成的陽極部件12進行陽極氧化(化學轉(zhuǎn)化處理)，使得由 氧化物涂料形成的電介質(zhì)部件13被形成在該多孔部件內(nèi)的整個表面。接下來，由固體電解 層(例如二氧化錳或有機導電聚合物)形成的陰極層14被形成在多孔部件內(nèi)，以便覆蓋該 電介質(zhì)部件13的整個表面。接下來，圍繞陰極層14而交替形成碳層和銀層，從而形成陰極抽取層15 ；以此方 式獲得電容器元件10。此時，為避免短路，陰極抽取層15并未形成在端子引出面1 上。通過焊接將由引線框形成的陽極端4接合至陽極布線16。通過由導電粘合劑形成 的粘附層6將由引線框形成的陰極端5裝配至陰極抽取層15。這使得陰極層14和陰極抽 取層15彼此導通。接下來，使用由柔軟的樹脂形成的保護層2來包覆電容器元件10中除陽極端4和 陰極端5的末端(tips)之外的部分，使得電容器元件10被保護層2覆蓋。此時，保護層2 可以形成在陽極部件12的端子引出面12a的全部表面和陰極抽取層15的全部表面上，或 者也可以省略部分保護層2。用于形成保護層2的柔軟的樹脂例如是硅樹脂和環(huán)氧樹脂。接下來，通過傳遞模塑，由封裝部件3對電容器元件10進行樹脂模塑(resin-molded) 0具體而言，將電容器元件10設置在模具內(nèi)的空腔(未示出)中，而該電 容器元件10的陽極端4和陰極端5從該空腔抽出。封裝部件3由樹脂形成，當形成封裝部 件3的樹脂硬化時，該封裝部件3的樹脂硬于保護層2 ；用于封裝部件3的材料例如是具有 優(yōu)良的密封特性和對外力的抵抗力的環(huán)氧樹脂等。將經(jīng)高溫(例如180°C )加熱熔化的處于熔融狀態(tài)的高粘度(幾百至幾千P)樹脂 通過細小的澆注口(例如內(nèi)徑為0. Imm2或更小)在高壓(幾MPa至幾十MPa)下注入到空 腔中。這就使得固體電解電容器1被封裝部件3所覆蓋。此時，陽極布線16同時被封裝部件3覆蓋。因此，與在陰極抽取層15的端面 15a(與端子引出面1 相對)和封裝部件3的外表面北(與該端面1 相對)之間的保護 層2和封裝部件3的體積相比，在該端子引出面1 和封裝部件3的外表面3a(與該端子 引出面1 相對)之間的保護層2和封裝部件3的體積是前者的1. 4倍或更多。然后，將從封裝部件3抽出的陽極端4和陰極端5切割至預定尺寸，并將其沿 著封裝部件3彎曲，從而形成陽極焊接部如和陰極焊接部fe。以此方式，獲得芯片型 (chip-type)固體電解電容器1。將具有通過諸如回流焊接等工藝焊接的陽極焊接部如和陰極焊接部fe的固體電 解電容器1安裝在電路板上。此時，固體電解電容器1在大約250°c的高溫下承受大約持續(xù) 10秒至幾分鐘的熱沖擊(thermal shock)。在上述的固體電解電容器1中，保護層2是柔軟的，因此該保護層2的彈性系數(shù)小 于封裝部件3的彈性系數(shù)；此外，用于保護層2的樹脂的線性膨脹系數(shù)大于用于封裝部件3 的樹脂的線性膨脹系數(shù)。而且，在端子引出面1 和封裝部件3的外表面3a(與端子引出 面1 相對)之間，封裝部件3的質(zhì)量比占封裝部件3和保護層2的總質(zhì)量的50%或更多。用于該保護層2的柔軟的高線性膨脹系數(shù)的樹脂比柔軟的低線性膨脹系數(shù)的樹 脂便宜。這有助于降低固體電解電容器1的成本。此外，在傳遞模塑該封裝部件3之后的硬化期間所發(fā)生的體積收縮被保護層2的 彈性所吸收。而且，當通過諸如回流焊接等工藝對陽極端4和陰極端5進行焊接時，會使封 裝部件3和保護層2劇烈膨脹和收縮。此時，封裝部件3的膨脹和收縮被保護層2的彈性 所吸收。此外，在傳遞模塑該封裝部件3時因樹脂注入造成的沖擊也被柔軟的保護層2所 吸收。因此，能夠抑制因電容器元件10上的機械應力所引起的漏電流。而且，為使陽極布線16和陽極端4之間的接合處能夠被覆蓋，在電容器元件10的 端子引出面12a的側(cè)部的保護層2和封裝部件3的體積大于在電容器元件10的端面1 的側(cè)部的保護層2和封裝部件3的體積。結(jié)果，當焊接陽極焊接部如和陰極焊接部5a時， 保護層2的熱膨脹可能會引起封裝部件3發(fā)生破裂。然而，與封裝部件3相比，由于在端子 引出面1 的側(cè)部只有很少保護層2，因此能夠防止因保護層2的熱膨脹造成的封裝部件3 的破裂。具體而言，正如在此實施例中，在端子引出面12a的側(cè)部的保護層2和封裝部件3 的體積是在端面15a的側(cè)部的保護層2和封裝部件3的體積的1. 4倍或更多，增大在端子 引出面12a的側(cè)部的保護層2的體積會使封裝部件3更容易破裂。因此，通過使在端子引 出面12a的側(cè)部的保護層2相對位于此處的封裝部件3而減少，更能有效防止封裝部件3 的破裂。
而且，可以在除端子引出面1 外的其他面上形成薄的保護層2和封裝部件3 ；因 此，保護層2整體上很少，以至于幾乎沒有保護層2，因此熱膨脹造成的影響很小。這樣能夠 防止保護層2引起封裝部件3發(fā)生破裂。接下來，圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固體電解電容器1的正面剖視圖。為了 方便起見，與前述圖1和圖2中示出的第一實施例中的部件類似的部件由相同的附圖標記 標示。在該實施例的固體電解電容器1中，覆蓋電容器元件10的保護層2設置在除端子引 出面1 之外的外圍表面(peripheralface)上。也就是說，與封裝部件3和保護層2的總 質(zhì)量相比，在端子引出面1 和封裝部件3的外表面3a(與端子引出面1 相對)之間的 封裝部件3的質(zhì)量比被設定為占所述總質(zhì)量的100%。在其他方面，該第二實施例與第一實 施例類似。當傳遞模塑封裝部件3時，模具的澆注口(gate)設置在空腔的除與端子引出面12a相對的表面之外的表面上。因此，即使保護層2未設置在端子引出面1 上，在傳遞模塑該封裝部件時因樹脂注入造成的沖擊也能被保護層2所吸收。而且，由于在端子引出面12a的側(cè)部未設置保護層2，因此能夠防止因保護層2的熱膨脹而造成的封裝部件3的破 m農(nóng)。而且，由于保護層2實際上覆蓋了電容器元件10的除端子引出面1 之外的整個 表面，因此在傳遞模塑和焊接時該封裝部件3的膨脹和收縮都會被保護層2吸收。這樣就 能夠抑制電容器元件10上的機械應力。表1示出在制造根據(jù)第一和第二實施例的固體電解電容器1的樣品時所獲得的成 品產(chǎn)出率，以及對它們進行焊接耐熱性測試(用以查看漏電流和外部形態(tài))的結(jié)果。在每 次測試中，將表2中用A至D表示的多種樹脂中的一種用于保護層2，并且將表2中用E表 示的樹脂用于封裝部件3。用于保護層2的樹脂比用于封裝部件3的樹脂柔軟，并且用于前 者的線性膨脹系數(shù)大于后者的線性膨脹系數(shù)。在表2中，用于保護層2的每種樹脂的硬度以符合JIS (日本工業(yè)標準)K6253的硬 度計A上的讀數(shù)來給定。需要注意的是，硬度計A的測量精確度在硬度為90度以上會顯著 惡化?；诖耍瑢τ跇渲珼而言，其彈性用動態(tài)粘彈性(viscoelasticity)測試儀(例如， 日本TA儀器儀表公司制造的Q800型)上測量的動態(tài)粘彈性來給定。對于樹脂E而言，其 硬度則高到不能被硬度計A或動態(tài)粘彈性測試儀所測量。每種樣品均按照如下方式來制備。如一種陽極部件12，其具有60mg的鈮粉、具有 100, 000FV/g的CV產(chǎn)品、以及具有其中注入有鈮的陽極布線16，對該陽極部件12進行燒結(jié) 模塑，然后在45V下的硝酸溶液中對其進行化學轉(zhuǎn)化處理，以形成由氧化物涂覆的電介質(zhì) 部件13。然后，形成一種聚吡咯(polypyrrole)層作為陰極層14，以及更進一步，交替形成 碳層和銀層以形成陰極抽取層15。以此方式來形成電容器元件10。用保護層2對電容器元件10進行樹脂涂敷(resin-spread)，然后由封裝部件3對 其進行樹脂模塑(resin-molded)，以形成具有外部體積為7. 3毫米X 4. 3毫米X 2. 8毫米 的固體電解電容器1。而且，位于每個樣品的端子引出面12a的側(cè)部的保護層2和封裝部 件3的體積被形成為是位于端面15a的側(cè)部的保護層2和封裝部件3的體積的1. 4倍。然 后，將最高溫度設定為250°C (5秒)，在焊接回流模擬測試機上對每個樣品進行兩次(每次 四分鐘)焊接耐熱性測試。
在表1中，“封裝部件質(zhì)量比”是指這樣一種質(zhì)量比，其是所測得的在端子引出面 1 和封裝部件3的外表面3a(與端子引出面1 相對)之間的封裝部件3的質(zhì)量占封裝 部件3和保護層2的總質(zhì)量的質(zhì)量比。具體而言，樣品號1、3、5、6和8和對比實例(Comp. Ex. )3和4具有第一實施例的結(jié)構(gòu)，其中保護層2設置在端子引出面1 上；而樣品號2、4 和7具有第二實施例的結(jié)構(gòu)，其中保護層2并未設置在端子引出面1 上。對比實例(Comp. Ex.) 1和2具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中在電容器元件10的整個表面上的任意位置都沒有設置 保護層2。對于產(chǎn)出率而言，在不同組條件的每組條件下各制造200個樣品，它們當中在施 加額定電壓下產(chǎn)生的漏電流為100 μ A或更少的那些樣品被認為是可接受的。在焊接耐熱 性測試中，在不同組條件的每組條件下各測試20個樣品。這些測試結(jié)果顯示沒有保護層2的對比實例1和2的產(chǎn)出率明顯較低。這是因為 多數(shù)樣品不能通過時效處理來針對在注入用于封裝部件3的環(huán)氧樹脂時因擠壓沖擊造成 的損傷和在硬化這一樹脂期間因硬化收縮造成的應力而獲得令人滿意地修復。而且，對比 實例1和2在進行焊接耐熱性測試之后會產(chǎn)生顯著增加的漏電流LC。在對比實例3和4中，其中在端子引出面12a的側(cè)部的封裝部件3的質(zhì)量比較小 (分別為25%和40% )，它們中所有的或超過一半的樣品在進行焊接耐熱性測試之后都會 造成封裝部件3破裂。經(jīng)對比，在進行焊接耐熱性測試之后，樣品號位1至8的所有樣品產(chǎn)生的漏電流LC 都遠小于對比實例1和2。而且，在總計160個被測樣品中，在進行焊接耐熱性測試之后幾 乎沒有觀察到外部形態(tài)的任何異常(例如封裝部件3破裂的征兆)。因此可以確定，這樣能 夠防止封裝部件3的破裂并且抑制電容器元件10上的機械應力。當保護層2是由具有200MPa的動態(tài)粘彈性的樹脂形成時，也能夠獲得相似的結(jié)^ ο雖然在這些樣品中，是將鈮用于陽極部件12，且將有機導電聚合物用于陰極層 14，但很顯然，當諸如鉭等其它材料被用于陽極部件12時，或當諸如氧化錳等其它材料被 用于陰極層14時，也將會獲得相似的效果。然而，當具體采用鈮或鈮氧化物作為陽極部件12的主要成分時，或當有機導電聚 合物被用于陰極層14時，該電容器元件10易于承受到機械應力。具體而言，由于鈮的熔點是M70°C，并且鉭的熔點是四901。因此，鈮或鈮的氧化 物的燒結(jié)溫度低于鉭的燒結(jié)溫度，當前者被用于陽極部件2時，鈮或鈮的氧化物具有對機 械應力更低的阻力。而且，由于有機導電聚合物的熱阻力低于二氧化錳的熱阻力，因此當用 于陰極層14時，有機導電聚合物具有對機械應力更低的阻力。此外，因傳遞模塑該封裝部件3而造成的電容器元件10上的機械應力所引起的漏 電流的增加能夠通過所謂的時效工藝(包括在高溫下施加電壓)而修復。此時，需要氧原 子對電介質(zhì)部件13的缺陷部分進行修復?；诖嗽?，當氧化錳被用于陰極層14時，其能 夠提供氧，因此電介質(zhì)部件13能夠被修復，但是當使用的是有機導電聚合物時，由于其不 包含氧，因此就難以修復電介質(zhì)部件13。因此，通過采用第一和第二實施例的結(jié)構(gòu)，當陽極部件12包含作為其主要成分的 鈮或鈮的氧化物時，或當陰極層14是由有機導電聚合物形成的時，能夠抑制電容器元件10 上的機械應力并且獲得更好效果。
雖然在第一和第二實施例中是將引線框用作陽極端4和陰極端5，但也可以采用 無框結(jié)構(gòu)來替代。根據(jù)本發(fā)明，在由樹脂覆蓋的固體電解電容器中，可以使用具有陰極層的電容器 元件，所述陰極層形成于具有閥作用的陽極部件的表面上。表 權(quán)利要求
1.一種固體電解電容器，包括 電容器元件，包括陽極部件，具有閥作用，陰極層，通過電介質(zhì)部件覆蓋該陽極部件，以及 陽極布線，被裝配在該陽極部件一端的端子引出面處； 陽極端，被接合至該陽極布線； 陰極端，與該陰極層導通；保護層，由樹脂制成，該保護層覆蓋該電容器元件的部分或全部；以及 封裝部件，由硬于該保護層的樹脂制成，該封裝部件包覆帶有該保護層和該陽極布線 的該電容器元件以形成封裝， 其中該保護層的線性膨脹系數(shù)大于該封裝部件的線性膨脹系數(shù)，以及 在該端子引出面和與該端子引出面相對的該封裝部件的外表面之間測得的該封裝部 件的質(zhì)量對該封裝部件和該保護層的總質(zhì)量的質(zhì)量比是50%或以上。
2.如權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中在該端子引出面和與該端子引出面相對 的該封裝部件的外表面之間未設置該保護層。
3.如權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中該保護層的動態(tài)粘彈性為200MPa或更
4.如權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中在硬度計A上測得的該保護層的硬度為 90度或更小。
5.如權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中該陽極部件的主要成分包括鈮或鈮的氧 化物。
6.如權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中該陰極層由有機導電聚合物形成。
7.如權(quán)利要求1所述的固體電解電容器，其中相對于在與該端子引出面相對的該電容 器元件的端面和與該端面相對的該封裝部件的外表面之間的該保護層和該封裝部件的體 積，在該端子引出面和與該端子引出面相對的該封裝部件的外表面之間的該保護層和該封 裝部件的體積是前者的1. 4倍或更多。
8.—種固體電解電容器的制造方法，包括以下步驟形成具有陽極部件、陰極層和陽極布線的電容器元件，其中該陽極部件具有閥作用，該 陰極層經(jīng)由電介質(zhì)部件覆蓋陽極部件，以及該陽極布線被裝配在該陽極部件一端的端子引 出面處；將陽極端接合至該陽極布線；使陰極端與該陰極層導通；形成覆蓋該電容器元件的部分或全部的保護層，其中該保護層由樹脂制成；以及形成封裝部件，使得該封裝部件包覆帶有該保護層和該陽極布線的該電容器元件以形 成封裝，其中該封裝部件由硬于該保護層的樹脂制成，其中該保護層的線性膨脹系數(shù)大于該封裝部件的線性膨脹系數(shù)，以及在該端子引出面和與該端子引出面相對的該封裝部件的外表面之間的該封裝部件的質(zhì)量對該封裝部件和該保護層的總質(zhì)量的質(zhì)量比是50%或以上。
全文摘要
一種固體電解電容器及其制造方法，該方法包括在具有閥作用的陽極部件12的表面上形成陰極層14，并從該陽極部件12一端的端子引出面12a引出陽極布線16；因此形成電容器元件10。將陽極端4接合至陽極布線16。將陰極端5接合至陰極層14。由樹脂制成的保護層2覆蓋電容器元件10的部分或全部。該封裝部件3由硬于保護層2的樹脂制成，封裝部件3包覆帶有保護層2和陽極布線16的電容器元件10以形成封裝。保護層2的線性膨脹系數(shù)大于該封裝部件3的線性膨脹系數(shù)。在端子引出面12a和封裝部件3的外表面(與該端子引出面12a相對)之間的封裝部件3的質(zhì)量比占封裝部件3和保護層2的總質(zhì)量的50％或更多。本發(fā)明能抑制因電容器元件上的機械應力引起的漏電流。
文檔編號H01G9/004GK102054596SQ20101010702
公開日2011年5月11日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者伊藤忠仁, 坂牧亮, 狹場善昭, 竹谷豊 申請人:太陽電子工業(yè)株式會社