專利名稱：固體電解電容器中電容芯的結(jié)構(gòu)及其壓制成型方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在鉭或鋁等固體電解電容器中的電容芯的結(jié)構(gòu)、用金屬粉末壓制成型該電容芯的方法以及壓制成型設(shè)備。
大致地講，一般在這種固體電解電容器中，有例如特開(kāi)昭60-220922號(hào)公報(bào)等所記載的且如

圖17及圖18構(gòu)成的固體電解電容器100，以及例如特開(kāi)平2-105513號(hào)公報(bào)等所記載的、且如圖19構(gòu)成的附有安全熔斷器的固體電解電容器200。
前一種固體電解電容器100的構(gòu)造如下把由金屬粉末的燒結(jié)體制成的芯片2和從該芯片2的一個(gè)端面2a突出的陽(yáng)極棒3所構(gòu)成的電容芯1配置在左右一結(jié)引線端子4、5之間，其中，把該電容芯1中的陽(yáng)極棒3用熔接等方法固著在一邊的引線端子4上，而把另一邊的引線端子5連接在陰極一側(cè)的電極膜6上，該電極膜至少形成在該電容芯1中的芯片2的外圍面2c上面，最后，用合成樹(shù)脂制成的塑模7把上述的總體封裝起來(lái)。
另外，后者的附有安全熔斷器的固體電解電容器200的構(gòu)造如下同樣地，把由金屬粉末的燒結(jié)體制成的芯片2和從該芯片2突出的陽(yáng)極棒3所構(gòu)成的電容芯1配置在左右一對(duì)引線端子4、5之間，其中，把該電容芯1中的陽(yáng)極棒3用熔接等方法固著在一邊的引線端子4上，而通過(guò)過(guò)流或過(guò)熱時(shí)熔斷的安全熔斷器8連接另一邊的引線端子5和陰極一側(cè)的電極膜6，該電極膜至少形成在該電容芯1中的芯片2的外圍面2c上面，最后，用合成樹(shù)脂制成的塑模7把上述的總體封裝起來(lái)。
另外，在這些固體電解電容器100、200中，在塑模7成形之后，如雙點(diǎn)劃線所示，把其兩個(gè)引線端子4、5彎曲到該塑模7的背面。還有，在上述的安全熔斷器8上涂有硅樹(shù)脂等彈性樹(shù)脂8a。
制造這些固體電解電容器100、200中使用的電容芯1時(shí)，采用下述的方法。
即，首先，如圖20所示，把鉭等金屬粉末壓制成型為矩形截面、圓形截面或橢圓形截面等多孔的芯片2，使鉭等金屬制陽(yáng)極棒3的一部分埋置在該芯片2內(nèi)，然后進(jìn)行燒結(jié)。接著，如圖21所示，通過(guò)把這個(gè)多孔的芯片2浸漬在磷酸水溶液A等化學(xué)被膜生成液中，在芯片2內(nèi)部浸透磷酸水溶液A等化學(xué)被膜生成液的狀態(tài)下施加直流電流進(jìn)行陽(yáng)極氧化，則在該芯片2的各金屬粉末表面及上述陽(yáng)極棒3的部分表面上形成五氧化鉭等電介質(zhì)膜9。
其次，如圖22所示，把完成了上述形成五氧化鉭等電介質(zhì)膜9的上述芯片2浸漬在硝酸錳水溶液B中，直到該芯片2的一個(gè)端面2a不低于硝酸錳水溶液B的液面，硝酸錳水溶液B浸透芯片2內(nèi)部后取出進(jìn)行燒制，如此反復(fù)多次，由此在上述五氧化鉭等電介質(zhì)膜9的表面上形成基于二氧化錳等金屬氧化物的固體電解質(zhì)層6a。
而且，通過(guò)在上述芯片2的固體電解質(zhì)層6a的表面上以石墨為基底形成銀或鎳等的金屬膜，由此在芯片2的外圍面2c及另一個(gè)端面2b上形成陰極一側(cè)的電極膜6，如圖23所示。
然而，使用在已有的固體電解電容器100、200中的電容芯1的芯片2，在把金屬粉末壓制成型時(shí)的狀態(tài)下，由于從該芯片2的一個(gè)端面2a到另一個(gè)端面2b把其外徑尺寸do(這里，外徑尺寸do在芯片2的截面為矩形時(shí)指其一邊或另一邊的邊長(zhǎng)，芯片2的截面為圓形時(shí)指其直徑，基片2的截面為橢圓形時(shí)指其長(zhǎng)軸或短軸的直徑)均取為相同，其外圍面2c就與該芯片2的軸線2d平行。由此，存在下述的問(wèn)題。
即，在用上述圖22所示的方法對(duì)上述芯片2形成上述陰極一側(cè)的電極膜6中其于二氧化錳等金屬氧化物的固體電解質(zhì)層6a的場(chǎng)合，當(dāng)把芯片2從硝酸錳水溶液中取出時(shí)，浸透在芯片2中的硝酸錳水溶液向芯片2的另一個(gè)端部下垂，在這種狀態(tài)下干燥，如此反復(fù)多次。
其結(jié)果，對(duì)于這個(gè)固體電解質(zhì)層6a，通過(guò)形成石墨膜以及金屬膜而構(gòu)成的陰極側(cè)的電極膜6中的總體膜厚就如圖23所示，向另一個(gè)端部2b方向成為逐漸增厚的形狀。所以，上述芯片2的形狀在由金屬粉末壓制成型時(shí)的形態(tài)，像上述現(xiàn)有技術(shù)那樣，從該芯片2的一個(gè)端面2a到另一個(gè)端面2b的外徑尺寸do均取相同尺寸，使得在其形狀是外圍面2c平行于軸線2d而構(gòu)成時(shí)，如所說(shuō)的該芯片2的下端部的最大外徑尺寸domax比芯片2另一端部的外徑尺寸大那樣，對(duì)于芯片2，形成了上述陰極側(cè)電極膜6后的形狀就如圖23所示成為從一個(gè)端部向另一個(gè)端部膨脹的形狀。
另一方面，把從上述電容芯1中的芯片2突出的陽(yáng)極棒3用熔接等方法固定在一邊的引線端子4上時(shí)，該電容芯1中的芯片2如圖24所示，由于上述陽(yáng)極棒3的彎曲等，其軸線2d或僅向上傾斜一個(gè)適宜的角度α1，或僅向下傾斜一個(gè)適宜的角度α2。
進(jìn)而，如圖25所示，同樣由于陽(yáng)極棒3的彎曲，其軸線2d在左右方向上也傾斜β1、β2，從而產(chǎn)生裝配誤差。
因此，上述形成陰極側(cè)電極膜6之后芯片2的形狀如前述圖23所示，在成為從一個(gè)端部向另一個(gè)端部膨脹的形狀時(shí)，由于上述向上下方向的傾斜角α1、α2及左右方向的傾斜角β1、β2的裝配誤差，芯片2的外圍面2c上形成的陰極側(cè)電極膜6就變得接近塑模7的上、下兩面7a、7b以及左右兩側(cè)面7c、7d。
其結(jié)果，上述部分中塑模7的壁厚尺寸T1a、T1b、T2c、T2d或者極其薄，或者芯片2中外圍面2b上形成的陰極側(cè)電極膜6露出塑模7中的下表面7b，或者上述連接陰極側(cè)電極6的另一方的引線端子5或安全熔斷器8露出塑模7的上表面7a，再加上在芯片2的外圍面2b上形成的陰極側(cè)電極膜6露出塑模7的左右兩側(cè)面7c、7d，所以，形成塑模7時(shí)，經(jīng)常產(chǎn)生次品。
為此，已有的產(chǎn)品中，在上述塑模7成形時(shí)，為降低以上述狀況為起因的次品率，在預(yù)先決定塑模7的外徑尺寸的場(chǎng)合，就必須預(yù)選減小芯片2總體的外徑尺do，所減少的部分正是在芯片2的外圍面2c所形成的陰極側(cè)電極膜6的膜厚如上述從其片2的一端向另一端增加的部分，這樣就妨礙了電容芯的大容量化。
在上述電容芯1的制造過(guò)程中，在把鉭等金屬粉末壓制成型為多孔的芯片2時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中采用如圖26-圖28所示的方法。
即，首先如圖26所示，在成型模C內(nèi)貫穿設(shè)置的成型用孔D內(nèi)，在該成型用孔D的下部插入了垂直移動(dòng)式的下部成型模E的狀態(tài)下，充填金屬粉末F。
接著，如圖27所示，在上述成型用孔D的上部壓入從左右兩側(cè)夾住陽(yáng)極棒3的上部成型模G，與此同時(shí)，把下部成型模E壓入上述成型用孔D的下部，如此，把所述金屬粉末F壓制成型為基片2，使上述陽(yáng)極棒3的一部分埋置在該芯片2內(nèi)。
然后，如圖28所示，從成型用孔D內(nèi)拔出上述上部成型模G，另一方面，更進(jìn)一步地把上述下部成型模E壓入成型用孔D內(nèi)，由此，通過(guò)壓入下部成型模E把上述成型后的芯片2從上述成形用孔D內(nèi)壓出脫模。
然而，在這種已有的壓制成型方法中，為使芯片2的外圍面2c與該芯片2的軸線2d平行，就要把成型模C中的成型用孔D制成所謂的平行孔，即該成型用孔D的內(nèi)周面與軸線平行，因而有如下所述的問(wèn)題(1)由于成型用孔D是所謂的平行孔，所以在通過(guò)壓入下部成型模E，使在成型用孔D內(nèi)壓制成型的多孔芯片2從成型用孔D內(nèi)壓出脫模時(shí)，該芯片2的外圍面2c就會(huì)被存在于上述成形用孔D的內(nèi)表面的表面粗糙的凹凸中的凸起部分劇烈地摩擦，由此而使該外圍面2c上多孔質(zhì)的孔堵塞，換言之，在芯片2的外圍面2c產(chǎn)生多孔質(zhì)的孔眼堵塞。
而且，由于發(fā)生在這個(gè)外圍面2c上的孔眼堵塞，在用上述二氧化錳等金屬氧化物形成固體電解質(zhì)層6a時(shí)，不僅不能把硝酸錳等水溶液充分地浸透到芯片2的內(nèi)部，而且在硝酸錳水溶液的浸透后的燒制時(shí)，去除所產(chǎn)生的廢氣極其困難，所以，使固體電解質(zhì)層6a的形成不完全，電容芯的介質(zhì)損失加大，導(dǎo)致性能降低，以及次品率加大，成本上升。
(2)對(duì)金屬粉末越是用強(qiáng)壓力壓制成型，芯片2內(nèi)部各粒子的密度就越高，這樣就能夠謀求電容芯的大容量化，但在已有的壓制成型方法中，如前述，在芯片2的外圍面2c上，由于存在于成型用孔D的內(nèi)表面的表面粗糙的凹凸而產(chǎn)生孔眼堵塞。而且，越是用強(qiáng)壓力來(lái)壓制成型這種孔眼堵塞就越厲害，由此就不能夠增大金屬粉末壓制成型時(shí)的壓力，所以不能提高粒子的密度，降低了芯片2平均容量的容量值。
(3)用壓入下部成型模E把在成型模C的成型用孔D內(nèi)壓制成型的多孔質(zhì)芯片2從上述成型用孔D內(nèi)壓出脫模時(shí)，由于上述成型用孔D的內(nèi)表面被芯片2劇烈地摩擦，故其磨損加大，所以成型模C的耐久性降低。
本發(fā)明的目的是提供消除了這些問(wèn)題的電容芯的結(jié)構(gòu)、用金屬粉末壓制成型電容芯的方法及其壓制成型設(shè)備。
為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明的電容芯的結(jié)構(gòu)如下“至少在具備有金屬粉末燒結(jié)芯片的固體電解電容器用電容芯中，把上述芯片制成從該芯片的一個(gè)端面向另一個(gè)端面呈尖細(xì)的錐形體，且至少在這個(gè)芯片的外圍面形成陰極側(cè)的電極膜?！绷硗?，本發(fā)明的電容芯壓制成型方法如下“把在成型模內(nèi)貫穿設(shè)置的成型孔制成從其一端向另一端呈尖細(xì)狀的錐形孔，在這個(gè)成型用孔內(nèi)，在把第1成型模插入了該成型用孔內(nèi)的另一個(gè)端部?jī)?nèi)的狀態(tài)下，充填金屬粉末，接著，在所述成型用孔的一端壓入第2成型模，同時(shí)壓入所述第一成型模，由此把所述金屬粉末壓制成型為芯片，隨后，把所述第2成型模從成型用孔內(nèi)拔出，同時(shí)進(jìn)一步地把上述第1成型模壓入成型用孔內(nèi)，把壓制成型后的芯片從所述成型用孔內(nèi)推出?！北景l(fā)明的電容芯的壓制成型設(shè)備如下“在貫穿設(shè)置于成型模的成型用孔內(nèi)將第2成型模從該成型用孔的一端、第1成型模從該成型用孔的另一端分別壓入的電容芯壓制成型設(shè)備中，把所述成型模中的成型用孔制成從該成型用孔的一端向另一端呈尖細(xì)狀的錐形孔?！敝辽僭陔娙菪拘酒耐鈬嫘纬苫诮饘傺趸锏墓腆w電解質(zhì)層等的陰極側(cè)電極膜時(shí)，該陰極側(cè)電極膜的膜厚即使從芯片的一端向另一端逐漸增加，由于該芯片形成了陰極側(cè)電極膜之后的形狀如上述那樣是從芯片一端向另一端呈尖細(xì)狀的錐形體，就能夠避免如上述以往的那樣從一端向另一端的膨脹形狀，或者能夠降低從一端向另一端的膨脹程度。
另外，通過(guò)向該成型用孔內(nèi)壓入第1成型模及第2成型模，在成型模的成型用孔內(nèi)壓制成型電容芯的芯片時(shí)，通過(guò)把所述成型用孔制成從該成型用孔的一端向另一端呈尖細(xì)狀的錐形孔，于進(jìn)一步壓入第1成型模時(shí)，上述芯片的外圍面就不被存在于錐狀成型孔內(nèi)表面的表面粗糙的凹凸中凸起部分摩擦，從而使壓制成型后的錐狀芯片立即從該成型用孔的內(nèi)表面脫離。
由此，在從上述芯片的成型用孔內(nèi)脫模時(shí)，能夠大幅度地減少在其外圍面的多孔質(zhì)上發(fā)生孔眼堵塞。而且，由于能夠大幅度減少脫模時(shí)發(fā)生孔眼堵塞，因而可以比現(xiàn)有技術(shù)加大壓制成型芯片時(shí)的壓力，并且能夠大幅度地減小所述成型模的成型用孔內(nèi)表面的磨損。
從而，根據(jù)本發(fā)明的電容芯的結(jié)構(gòu)，在用塑模封裝電容芯時(shí)，在芯片軸線因裝配誤差而向上下或左右方向傾斜的場(chǎng)合，僅把所述芯片制成錐體，即可避免該芯片外圍面形成的陰極側(cè)電極膜與塑模的上、下兩面及左右兩側(cè)面之間的間隔變窄。其結(jié)果，因?yàn)槟軌虮纫酝膱?chǎng)合加大上述芯片一端的外徑尺寸，所以，僅此就能夠增大芯片中的體積，從而具有不導(dǎo)致電容器的大型化就能夠完成電容芯的大容量化。
另外，根據(jù)本發(fā)明的電容芯的壓制成型方法及其壓制設(shè)備，在芯片壓制成型后脫模時(shí)，因?yàn)槟軌蚪档驮谠撔酒鈬娴亩嗫踪|(zhì)上的孔眼堵塞，所以能夠確實(shí)地防止在形成固體電解質(zhì)層時(shí)性能下降，同時(shí)，能夠確實(shí)地減少次品率、實(shí)現(xiàn)低成本化。
而且，在減少了發(fā)生孔眼堵塞的狀態(tài)下，能夠加大上述壓制成型芯片時(shí)的壓力，由此，提高了芯片中的粒子密度，能夠謀求大容量化，同時(shí)，具有能夠提高成型模的耐久性及低成本化的效果。
此外，把電容芯中的芯片構(gòu)成錐體，再加上在其外圍面和另一個(gè)端面的角部設(shè)置倒角面，把絕緣樹(shù)脂涂敷在形成于芯片的陰極側(cè)電極膜處的所述倒角面的部分上，通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，在所述芯片上的陰極側(cè)電極膜上連接針對(duì)過(guò)電流等的安全熔斷器時(shí)，就能夠使該安全熔斷器的中間部分密切接觸上述絕緣樹(shù)脂。
由此，在能夠確保所述安全熔斷器所規(guī)定的熔斷特性的同時(shí)，能夠謀求固體電解電容器的小型、輕量化。
再加上，把電容芯的芯片構(gòu)成錐體時(shí)，該芯片外圍面與一個(gè)端面相鄰接的較短的部分上設(shè)置與芯片的軸線相平行的平行面，利用這部分的角部就能夠防止由于把芯片構(gòu)成錐體而產(chǎn)生小于直角的銳角。由此能夠確實(shí)地減少在該角部發(fā)生破碎。
還有，壓制成型時(shí)壓入第1成型模的動(dòng)作在該第1成型模就要進(jìn)入到錐形孔之內(nèi)時(shí)停止，由此，在把芯片壓制成錐形體時(shí)就能夠確實(shí)地避免在該芯片的另一個(gè)端面上發(fā)生溢料。
圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例的壓制成型設(shè)備的正視剖面圖;
圖2是所述第1實(shí)施例中顯示第1作用狀態(tài)的正視剖面圖;
圖3是所述第1實(shí)施例中顯示第2作用的正視剖面圖;
圖4是所述第1實(shí)施例中顯示第3作用的正視剖面圖;
圖5是根據(jù)所述第1實(shí)施例而壓制成型的電容芯的透視圖;
圖6是在圖5所示電容芯的芯片上形成了陰極側(cè)電極膜時(shí)的正視剖面圖;
圖7是把圖6所示的電容芯固著在一邊的引線端時(shí)的示意圖;
圖8是沿圖7的Ⅷ-Ⅷ線的平面圖;
圖9是本發(fā)明第2實(shí)施例的電容芯的正視剖面圖;
圖10是在上述圖9所示電容芯的芯片上形成了陰極側(cè)電極膜時(shí)的正視剖面圖;
圖11是把上述圖10所示的電容芯固著在一邊的引線端時(shí)的示意圖;
圖12是沿圖11的Ⅻ-Ⅻ線的平面圖;
圖13是本發(fā)明第3實(shí)施例的壓制成型設(shè)備的正視剖面圖;
圖14是于本發(fā)明第3實(shí)施例的電容芯的正視剖面圖;
圖15是在上述圖14所示電容芯的芯片上形成了陰極側(cè)電極膜時(shí)的正視剖面圖;
圖16是使用了上述圖15所示電容芯的附有安全熔斷器的固體電解電容器的正視剖面圖;
圖17是已有的固體電解電容器的正視剖面圖;
圖18是沿圖17的ⅩⅧ-ⅩⅧ的剖面圖;
圖19是已有的附有安全熔斷器的固體電解容器正視剖面圖;
圖20是顯示已有的電容芯的透視圖;
圖21是在圖20所示電容芯芯片上進(jìn)行形成五氧化鉭電介質(zhì)膜處理的狀態(tài)的剖面圖;
圖22是在圖20所示電容芯芯片上進(jìn)行形成二氧化錳固體電解質(zhì)層處理的狀態(tài)的剖面圖;
圖23是在上述已有的電容芯芯片上形成了陰極側(cè)電極膜時(shí)的正視剖面圖;
圖24是把已有的電容芯固著在一邊的引線端時(shí)的示意圖;
圖25是沿圖24的ⅩⅩⅤ-ⅩⅩⅤ的平面圖;
圖26是顯示已有的壓制成型設(shè)備中第1作用狀態(tài)的正視剖面圖;
圖27是顯示已有的壓制成型設(shè)備中第2作用狀態(tài)的正視剖面圖;
圖28是顯示已有的壓制成型設(shè)備中第3作用狀態(tài)的正視剖面圖。
以下，根據(jù)圖1-圖8說(shuō)明本發(fā)明中第1實(shí)施例。
在這些圖中，標(biāo)號(hào)11、13、14分別表示貫穿設(shè)置了成型用孔12的成型模、垂直移動(dòng)式的下部(第1)成型模和用一對(duì)成型模片14a、14b構(gòu)成的垂直移動(dòng)式的上部(第2)成型模。
在所述成型模11中貫穿設(shè)置的成型用孔12是這樣制成的，與成型模11上平面相對(duì)的開(kāi)口部12a的內(nèi)徑尺寸取為d，且較大，與成型模11下平面相對(duì)的開(kāi)口部12b的內(nèi)徑尺寸取為d1，且較小，而在其中間部分形成一個(gè)使內(nèi)徑尺寸向下方從d向d1逐漸減小的錐形孔12c。
而且如圖2所示，在把所述下部(第1)成型模13插入所述成型用孔12內(nèi)下開(kāi)口12b之中的狀態(tài)下充填規(guī)定量的金屬粉末15。
接著，如圖3所示，把從左右兩側(cè)夾住陽(yáng)極棒16而構(gòu)成的所述上部(第2)成型模14壓入所述成型用孔12中的上開(kāi)口12a內(nèi)，另一方面壓入所述下部(第1)成型模13，由此，在所述成型用孔12中的錐形孔12c內(nèi)把所述金屬粉末15壓制成型為芯片17，并使在該芯片17的一個(gè)端面17a內(nèi)埋所述陽(yáng)極棒16的一部分。
如圖4所示，把所述上部(第2)成型模14從成型用孔12內(nèi)拔出，另一方面更進(jìn)一步地把所述下部(第1)成型模13壓入成型用孔12內(nèi)，由此，通過(guò)更進(jìn)一步壓入該下部(第1)成型模13把所述壓制成型后的芯片17從所述成型用孔12內(nèi)壓出而脫模，就能夠得到如圖5所示的電容芯18。
而且在對(duì)所述成型用孔12內(nèi)的芯片17進(jìn)行壓制成型時(shí)，通過(guò)把所述的成型用孔12制成如上述的錐形孔12c，就能夠把芯片17壓制成型為其外形在一端為較大的d、在另端為較小的d1那樣的從一個(gè)端面17a向另一個(gè)端面17b呈尖細(xì)狀的錐形體，如圖5所示。
還有，在壓制成型所述芯片17時(shí)，通過(guò)在接近錐形孔12c下端的位置停止壓入壓制成型時(shí)的下部(第1)成型模13，在該芯片17的外圍面17c處與另一個(gè)端面17b相鄰接的比較短的長(zhǎng)度L1部分上設(shè)置了平行于芯片17的軸線17d的平行面17c1。
由此，在把芯片17壓制成型為錐形體時(shí)，通過(guò)上述下部(第1)成型模13進(jìn)入到錐形孔12c內(nèi)就能夠確實(shí)地避免在該芯片17的另一個(gè)端面17b上發(fā)生破碎。
另外，在壓制成型所述芯片17時(shí)，通過(guò)在接近錐形孔12c上端的位置停止壓入壓制成型時(shí)的上部(第2)成型模14，在所述芯片17的外圍面17c處與另一個(gè)端面17a相鄰接的較短長(zhǎng)度L2部分上設(shè)置了平行于芯片17的軸線17d的平行面17c2。
由此，在把芯片17壓制成型時(shí)，上部(第2)成型模14進(jìn)入成型用孔12中的錐形孔12c內(nèi)，就能夠確實(shí)地避免損傷該錐孔12c的內(nèi)表面，所以能夠提高壓制成型設(shè)備的耐久性。
而且，壓制成型后的芯片17，能夠防止與所述錐形孔12c入口對(duì)應(yīng)的部位因該芯片17構(gòu)成錐形體而形成小于直角的銳角，所以能夠確實(shí)地減少在該角部發(fā)生破碎。
這樣，在本發(fā)明中，是在成型用孔12內(nèi)的錐形孔12c中，把電容芯18的芯片17壓制成型為從一個(gè)端面17a向另一個(gè)端面17b呈尖細(xì)狀的錐形體，通過(guò)進(jìn)一步壓入下部(第1)成型模13，把壓制成型后的芯片17從所述成型用孔12內(nèi)脫模時(shí)，上述錐形芯片17其外圍面17c不被存在于錐形成型用孔12c內(nèi)表面的粗糙的凹凸所摩擦，能夠立即從該成型用孔12c的內(nèi)表面脫離，所以就能夠大幅度地減少在其外圍面17c的多孔質(zhì)上發(fā)生孔眼堵塞。
而且，脫模時(shí)，在能夠大幅度減少發(fā)生孔眼堵塞的狀態(tài)下，由于能夠加大壓制成型芯片17時(shí)的壓力，就能夠提高芯片17的粒子密度。
另一方面，這樣壓制成型的所述芯片17被燒結(jié)，接著，以和上述已有技術(shù)相同的方法形成五氧化鉭等電介質(zhì)膜，進(jìn)而，用和已有技術(shù)相同的方法形成基于二氧化錳等金屬氧化物的固體電解質(zhì)層，之后，通過(guò)形成石墨膜及金屬膜，如圖6所示，對(duì)該芯片17的外圍面17c和另一個(gè)端面17b形成陰極側(cè)電極膜19。
在形成陰極側(cè)電極膜19時(shí)，該陰極側(cè)電極膜19的膜厚即使成為從芯片17的一個(gè)端面17a向另一個(gè)端面17b逐漸增加的狀況，通過(guò)如上述那樣預(yù)先把芯片17形成從該芯片17的一個(gè)端面17a向另一個(gè)端面17b呈尖細(xì)狀的錐形體，也能夠減小該芯片17下端部外徑尺寸dmax比該芯片17上端部外徑尺寸d′增大的程度。
由此，對(duì)上述芯片17，其形成了陰極側(cè)電極膜19后的形狀能夠避免象上述現(xiàn)有技術(shù)那樣從一個(gè)端部向另一個(gè)端部的膨脹，或者能夠減小從一個(gè)端面向另一個(gè)端面膨脹的程度。
從而，在使用該電容芯18制作如圖17及圖18所示結(jié)構(gòu)的固體電解電容器100或如圖19所示結(jié)構(gòu)的附有安全熔斷器的固體電解電容器200之際，如圖7以及圖8所示，在用熔接等方法把該電容芯18固著于一邊的引線端子4時(shí)，由于上述陽(yáng)極棒16的彎曲引起的安裝誤差，該電容芯18的芯片17的軸線17d向上、下方向傾斜α1或α2，或者向左、右方向傾斜β1或β2，在這種場(chǎng)合，僅由于把所述芯片17壓制成型為預(yù)定的錐體，就能夠減小形成在該芯片17外圍面上的陰極電極膜19與塑模7的上、下面7a、7b之間的間隔W1a、W1b，以及與左右兩側(cè)面7c、7d之間的間隔W2c、W2d變狹的程度。
其結(jié)果，由于能夠比以往的場(chǎng)合加大上述芯片17一端的外形尺寸d，所以，僅以此就能夠增大芯片17中的體積，就能夠不導(dǎo)致其大型化而實(shí)現(xiàn)電容芯中的大容量化。
圖9-圖12示出了第2實(shí)施例。
第2實(shí)施例構(gòu)成如下在把所述電容芯18′中附有陽(yáng)極棒16′的芯片17′壓制成型為錐形時(shí)，通過(guò)加大該芯片17中錐形的傾斜角度θ，使在該芯片17′的外圍面17c′以及另一個(gè)端面17b′上形成了陰極側(cè)電極膜19′之后的形狀也成為從一個(gè)端面17a′向另一個(gè)端面17b′呈尖細(xì)狀的錐形體。
而且，按此結(jié)構(gòu)，在制作如圖17及圖18所示結(jié)構(gòu)的固體電解電容器100或者如圖19所示結(jié)構(gòu)的附有安全熔斷器的固體電解電容器200之際，如圖11以及圖12所示，在把該電容芯18′中的陽(yáng)極棒16′用熔接的方法固著在一邊的引線端子4時(shí)，該電容芯18′的芯片17′的軸線17d′由于所述陽(yáng)極棒16′的彎曲產(chǎn)生的裝配誤差而向上下方向傾斜α1或α2，或者向左右方向傾斜β1或β2，在這種場(chǎng)合，由于在該芯片17′的外圍面形成的陰極側(cè)電極膜19′與塑模7中的上下兩面7a、7b之間的間隔W1a′、W1b′以及左右兩側(cè)面7c、7d之間的間隔W2c′、W2d′進(jìn)一步增大，所以能夠更增大芯片17′一端的外徑尺寸d。
另外，圖13-圖16示出了第3實(shí)施例。
第3實(shí)施例如圖13所示，是在貫穿設(shè)置于成型模11′的成型用孔12′內(nèi)壓入下部(第1)成型模13′以及上部(第2)成型模14之際，把所述成型用孔12′制成與上述第1實(shí)施例結(jié)構(gòu)相同的第1錐形孔12c′，再在這個(gè)第1錐形孔12c′的下部設(shè)置與其連接的第2錐形孔12c″。
還有，其它的構(gòu)成同上述的實(shí)施例1。另外，上述成型用孔12′具備有上面開(kāi)口部12a′和下面開(kāi)口部12b′。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，如圖14所示，利用在該芯片17″另一端的所述第2錐形孔12c″，把電容芯18″中的附有陽(yáng)極棒16″的芯片17″壓制成型為設(shè)置了倒角面17e″的錐形體。
由此，對(duì)于該芯片17″上的整個(gè)表面中除去端面17a″之外的外圍面17c″及另一個(gè)端面17b″，如圖15所示，形成了陰極電極膜19″之后，在另一個(gè)端部涂覆絕緣樹(shù)脂20的場(chǎng)合，由于所述倒角面17e″的存在就能夠防止或減少該絕緣樹(shù)脂20的外圍面比所述陰極電極膜19″的外圍面突出。
從而，在使用該電容芯18″構(gòu)成圖16所示結(jié)構(gòu)的附有安全熔斷器的固體電解電容器200′時(shí)，在所述電容芯18″的芯片17″中的陰極電極膜19″與兩引線端子4、5中陰極側(cè)引線端子5之間以針對(duì)過(guò)電流等的安全熔斷器8′電氣連接時(shí)，能夠把該安全熔斷器8′的中間部分都密接在上述絕緣樹(shù)脂20的外圍面。另外，標(biāo)號(hào)21是涂覆在所述安全熔斷器8′上的硅樹(shù)脂等彈性樹(shù)脂。
然而，在上述圖19所示的附有安全熔斷器的固體電解電容器200中，為確保該安全熔斷器8因過(guò)電流而熔斷的可靠性，其安全熔斷器8在把線徑做得較細(xì)的同時(shí)還需要做成比較長(zhǎng)的長(zhǎng)度。
于是，在以往的附有安全熔斷器的固體電解電容器200中做成如下的結(jié)構(gòu)如上述圖19所示那樣，在從形成于基片2的外圍面2c的陰極側(cè)電極膜6中另一個(gè)端部離開(kāi)的位置接合安全熔斷器8，由此加長(zhǎng)該安全熔斷器8長(zhǎng)度。
然而，若是這樣的構(gòu)成，則在懸空設(shè)置了所述安全熔斷器8之后，在該安全熔斷器8上涂覆彈性樹(shù)脂8a時(shí)，以及用塑模7整體封裝時(shí)，所述安全熔斷器8的中間部分下垂變形而成為與陰極側(cè)電極膜6接觸的狀態(tài)，由于縮短了該安全熔斷器8的有效長(zhǎng)度，所以就不能夠得到針對(duì)過(guò)電流等所規(guī)定的熔斷特性。
還有，為避免這一點(diǎn)，預(yù)先加大所述安全熔斷器8和陰極側(cè)電極膜6之間的間隔S，這就必須加大從所述芯片2外圍面2c中陰極側(cè)電極膜6到塑模7的上平面的高度尺寸R，因而加大了總高度尺寸H，導(dǎo)致固體電解電容器200的大型化。
對(duì)此，在如上述第3實(shí)施例那樣構(gòu)成時(shí)，安全熔斷器8′的中間部分如圖16所示那樣，密接在形成于芯片17″中陰極側(cè)電極膜19″上面的絕緣樹(shù)脂20之上，因而能夠支撐該安全熔斷器。
其結(jié)果，由于能夠降低所述安全熔斷器8′從陰極側(cè)電極膜19″突出的高度，因而降低了固體電解電容器200′的總高度尺寸，在能夠?qū)崿F(xiàn)小型、輕量化的同時(shí)，還能夠確保上述安全熔斷器8′所規(guī)定的熔斷特性。
還有，上述各實(shí)施例示出了把電容芯中的芯片制成矩形斷面的情況，然而本發(fā)明不限于此，也能夠適用于把芯片制成圓形斷面和橢圓形斷面的情況，這一點(diǎn)是不言而喻的。
權(quán)利要求
1.一種固體電解電容器中電容芯的結(jié)構(gòu)，該電容芯具有金屬粉末燒結(jié)芯片，其特征在于至少把所述芯片制成從其一個(gè)端面向另一個(gè)端面呈尖細(xì)狀的錐形體，且至少在該芯片的外圍面上形成陰極側(cè)電極膜。
2.權(quán)利要求1所述的固體電解電容器中電容芯的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯片具有從其一個(gè)端面突出的陽(yáng)極棒。
3.權(quán)利要求1或2所述的固體電解電容器中電容芯的結(jié)構(gòu)，其特征在于增大所述芯片錐形體的傾斜角度，使其在形成了所述陰極側(cè)電極膜后的形狀成為尖細(xì)狀的錐形體。
4.權(quán)利要求1-3所述的固體電解電容器中電容芯的結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述芯片的外圍面與另一個(gè)端面之間的角部設(shè)置倒角面，且至少在該芯片的外圍面上形成陰極側(cè)電極，進(jìn)而，在上述陰極側(cè)電極膜中與所述倒角面對(duì)應(yīng)的部分上涂覆絕緣樹(shù)脂。
5.權(quán)利要求1-3所述的固體電解電容器中電容芯的結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述芯片外圍面處與一個(gè)端面鄰接的比較短的長(zhǎng)度部分上設(shè)置與該芯片的軸線平行的平行面，且至少在該芯片的外圍面上形成陰極側(cè)電極膜。
6.固體電解電容器中電容芯的壓制成型方法，其特征在于把貫穿設(shè)置于成型模的成型用孔的中間部分制成從其一個(gè)端面向另一個(gè)端面呈尖細(xì)狀的錐形孔;在該成型用孔另一個(gè)端面內(nèi)插入了第1成型模的狀態(tài)下向成型用孔內(nèi)充填金屬粉末;接著，在所述成形用孔的一端面內(nèi)壓入第2成型模，另一方面，通過(guò)壓入所述第1成型模，在所述錐形孔內(nèi)把所述金屬粉末壓制成型為芯片;然后，一方面從成型用孔內(nèi)拔出所述第2成型模，另一方面把所述第1成型模進(jìn)一步壓入成型用孔內(nèi)，從成型用孔內(nèi)壓出壓制成型后的芯片。
7.權(quán)利要求6所述的固體電解電容器中電容芯的壓制成型方法，其特征在于所述第2成型模從左右兩側(cè)夾住陽(yáng)極棒。
8.權(quán)利要求6或7所述的固體電解電容器中電容芯的壓制成型方法，其特征在于在該第1成型模即將進(jìn)入錐形孔之前停止所述壓制成型時(shí)第1成型模的壓入動(dòng)作。
9.權(quán)利要求6或7所述的固體電解電容器中電容芯的壓制成型方法，其特征在于在該第2成型模即將進(jìn)入錐形孔之前停止所述壓制成型時(shí)第2成型模的壓入動(dòng)作。
10.固體電解電容器中電容芯的壓制成型設(shè)備，用該設(shè)備在貫穿設(shè)置于成型模的成型用孔內(nèi)，從該成型用孔的一端和另一端分別壓入第2成型模和第1成型模以制成電容芯，其特征在于把所述成型模中的成型用孔制成從該成型用孔的一端向另一端呈尖細(xì)狀的錐形孔。
11.權(quán)利要求10所述的固體電解電容器中電容芯的壓制成型設(shè)備，其特征在于所述第2成型模從左右兩側(cè)面夾住陽(yáng)極棒。
全文摘要
一種固體電解電容器中電容芯的結(jié)構(gòu)及其壓制成型方法和設(shè)備。該電容芯具有金屬粉末燒結(jié)芯片，其特征是至少把所述芯片制成從一個(gè)端面向另一個(gè)端面呈尖細(xì)狀的錐形體，且至少在該芯片的外圍面上形成陰極側(cè)電極膜，從而解決了芯片外圍面的孔眼堵塞問(wèn)題，提高了電容器性能，降低了成本，并提高了成型模的耐久性。
文檔編號(hào)B30B11/02GK1113028SQ9410671
公開(kāi)日1995年12月6日 申請(qǐng)日期1994年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月9日
發(fā)明者栗山長(zhǎng)治郎 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司