CN100431076C - 固体电解电容器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种固体电解电容器及其制造方法，在将电容器元件的部分密封在合成树脂制的壳体中的固体电解电容器中，即使固体电解电容器左右反向，阴极引线端子与阴极引线端子的并行排列也不变化。在本发明中，使上述电容器元件的阳极棒从阳极芯片体的两端面突出，使上述阳极引线端子电导通连接在这两方的突出端的各端上。另一方面，在两阳极引线端子之间的部位中配置上述阴极引线端子，并对上述电容器元件的阳极芯片体的外周上的阴极膜电导通连接上述阴极引线端子。从而，可确实避免在对印刷基板等的安装时反向安装阳极和阴极，另外，阳极与阴极的间隔变窄，还可大幅度降低高频域中的自感作用。

Description

固体电解电容器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种使用钽、铌或铝等阀作用(Valve Action)金属的固体电解电容器及其制造方法。

背景技术

如作为现有技术的特公平3-30977号公报所述，这种固体电解电容器的构成为将面对电容器元件的阳极引线端子、阴极引线端子配置在密封上述电容器元件的合成树脂制的壳体左右两端。

但是，因为该固体电解电容器中的电容器元件是具有阳极和阴极而有极性，所以若如上述现有技术那样，构成为将面对电容器元件的阳极引线端子、阴极引线端子配置在密封上述电容器元件的壳体的左右两端，则在向印刷基板等安装时，存在弄错极的方向而以相反方向安装的危险较大的问题。

另外，在用于上述现有固体电解电容器的电容器元件中，构成为阳极线从形成为芯片型的阳极芯片体的一端面突出，相对该阳极线接合上述阳极引线端子，另一方面，在上述阳极芯片体的外周面形成阴极膜，相对该阴极膜接合上述阴极引线端子。因此，由于阳极引线端子与阴极引线端子间隔开，所以还存在高频域中自感作用大的问题。

发明内容

本发明以提供一种制造解决这些问题的结构的固体电解电容器的方法和该制造方法制造的固体电解电容器为技术课题。

为了实现该技术课题，本发明的制造方法的特征在于：经过以下工序：制作阀作用金属制的阳极芯片体，使阀作用金属制的阳极棒从左右两端的一端面及另一端面突出的工序；相对上述阳极芯片体，通过阳极氧化处理形成电介质膜的工序；将上述阳极棒中从阳极芯片体的另一端面突出的部分自由拆卸地用覆盖体覆盖的工序；将上述阳极芯片体浸渍在固体电解质用溶液中，直到该阳极芯片体的一端面附近，捞出后通过烧结，形成固体电解质层的工序；在上述固体电解质层的表面上形成阴极膜的工序；以及去除上述覆盖体的工序，制作电容器元件，接着，对于金属板制的引线框提供上述电容器元件，使该电容器元件中的阳极棒中从阳极芯片体的一端面及另一端面突出的部分对于设置在引线框中的左右一对阳极引线端子，以及使阳极芯片体外侧的阴极膜对于在引线框中设置在上述两阳极引线端子之间的阴极引线端子分别电导通连接，，接着，将上述电容器元件部分密封在合成树脂制壳体中，分别使上述两阳极引线端子露出在该壳体的两端部中，使上述阴极引线端子露出在该壳体中上述两阳极引线端子之间的部分中后，从引线框切离上述两阳极引线端子和阴极引线端子。

在通过这种方法制造的固体电解电容器中，构造成在密封电容器元件的壳体两端部分设置相对于上述电容器元件的阳极引线端子，在该两阳极引线端子之间的部分配置相对上述电容器元件的阴极引线端子。此时，即使固体电解电容器左右反向，阴极引线端子位于两阳极引线端子之间的并行排列也不变化，总是相同并行排列原样不变，所以可无极化固体电解电容器中的极的方向，可确实避免在对印刷基板等的安装时反向安装阳极和阴极。

并且，通过使阴极引线端子位于上述两阳极引线端子之间的部位，与上述现有结构的情况、即分别在壳体的一端部中配置阳极引线端子、在另一端部中配置阴极引线端子的情况相比，阳极引线端子与阴极引线端子的间隔变窄，所以可大幅度降低高频域中的自感作用，可确实提高高频域中的电容器性能。

尤其是，在本发明中，在将上述阳极芯片体的阳极棒中从阳极芯片体的另一端面突出的部分通过覆盖体可自由拆卸地覆盖的状态下，进行形成固体电解质层的工序及形成阴极膜的工序。从而，可避免在上述阳极棒中突出阳极芯片体另一端面的部分中形成固体电解质层或阴极膜。因此，可确实避免当连接突出上述另一端面的部分，使对于引线框中的阳极引线端子电导通时，该部分中固体电解质层或阴极膜对于阳极引线端子接触的电短路的发生，可降低次品的发生率。

此时，通过在相对阳极芯片体形成电介质膜的工序之前进行通过上述覆盖体覆盖的工序，可避免在上述阳极棒中突出于阳极芯片体的另一端面的部分中形成电绝缘性高的电介质膜，所以可提高该部分与阳极引线端子的电导通连接的可靠性。

另外，通过焊接来进行阳极棒对两阳极引线端子的电导通连接，另一方面，通过导电性胶的粘接来进行阴极膜相对阴极引线端子的电导通连接，从而，可简化这些电导通连接的工序，可降低成本。

附图说明

图1是表示实施例1中使用的阳极芯片体的立体图。

图2是图1的II-II视剖视图。

图3是表示将环体及覆盖体安装在图1的阳极芯片体上的状态图。

图4是表示对图1的阳极芯片体进行阳极氧化处理的状态图。

图5是表示在图4的阳极芯片体中形成固体电解质层的状态图。

图6是表示实施例1的电容器元件的纵截面主视图。

图7是表示用于实施例1中的引线框的立体图。

图8是表示向引线框提供电容器元件的状态的立体图。

图9是图8的IX-IX剖视图。

图10是表示实施例1的固体电解电容器的纵截面主视图。

图11是图10的仰视图。

图12是表示用于实施例2中的阳极芯片体的立体图。

图13是图1的XIII-XIII剖视图。

图14是表示将环体及覆盖体安装在图12的阳极芯片体上的状态图。

图15是表示对图12的阳极芯片体进行阳极氧化处理的状态图。

图16是表示在图12的阳极芯片体中形成固体电解质层的状态图。

图17是表示实施例2的电容器元件的纵截面主视图。

图18是表示向引线框提供实施例2的电容器元件的状态的立体图。

图19是表示实施例2的固体电解电容器的纵截面主视图。

图20是图19的仰视图。

具体实施方式

下面，根据附图来说明本发明的实施例。图1-图11表示实施例1。

在实施例1中，经下述工序来制造固体电解电容器。

即，首先，如图1和图2所示，通过将钽或铌等阀作用金属粉末固定成形为多孔质后，进行烧结，制作阳极芯片体1。

在制造阳极芯片体1时，当将阀作用金属的粉末固定成形为芯片型时，对阳极芯片体1埋设由相同钽或铌等阀作用金属构成为线状的阳极棒2，贯通阳极芯片体1地延伸，并从阳极芯片体1的一端面1a及另一端面1b两者突出。

接着，如图3所示，在上述阳极棒2中相对于阳极芯片体1的一端面1a的根部中，嵌入、安装具有防水性的合成树脂制环体3。另一方面，通过可拆卸的合成树脂制的覆盖体4覆盖上述阳极棒2中从阳极芯片体1的另一端面1b突出的部分。

覆盖体4也可以设为相对阳极棒2自由剥离地涂布树脂液的方式，或相对阳极棒2自由拆卸地嵌入的盖体的方式。

接着，如图4所示，将上述阳极芯片体1浸渍在磷酸水溶液等合成液A中。此时，该阳极芯片体1的一端面1a朝上，且将该一端面1a的环体3浸渍到大致到液面A’位置的深度。在该状态下，通过进行所谓向上述合成液A中的电极B和上述阳极棒2之间施加直流电流的阳极氧化处理，在上述阳极芯片体1的各金属粒子表面形成五氧化钽等电介质膜5。

也可在嵌入安装上述环体3及覆盖体4之前，通过阳极氧化处理来形成电介质膜5。

接着，如图5所示，将上述阳极芯片体1浸渍在硝酸锰水溶液C中。此时，该阳极芯片体1的一端面1a朝上，且将该一端面1a的环体3浸渍到大致位于液面C’附近的深度。重复多次使硝酸锰水溶液C浸渍到阳极芯片体1的内部后、从硝酸锰水溶液C中提出阳极芯片体1后进行烧结的过程。从而，在上述阳极芯片体1的电介质膜5的表面上形成二氧化锰等金属氧化物的固体电解质层6。

接着，在上述阳极芯片体1的上述固体电解质层6的表面上，在其上重叠形成将石墨作为底层、将银或镍等金属层作为上层的阴极膜7。

此时，通过覆盖体4覆盖上述阳极芯片体1的阳极棒2中从阳极芯片体1的另一端面1b突出的部分。从而，在形成上述固体电解质层6及阴极膜7时，可准确地避免将该固体电解质层6及阴极膜7形成到上述阳极棒2中从阳极芯片体1的另一端面1b突出的部分中。

另外，在去除上述覆盖体4后，通过将上述阳极棒2中从阳极芯片体1的两端面1a、1b突出部分的长度尺寸切割成规定尺寸，得到图6所示的电容器元件8。

另一方面，如图7所示，准备具备彼此沿相反方向延伸的一对阳极引线端子9、9、和位于两阳极引线端子9、9之间部位上的阴极引线端子10的金属板制引线框11。

之后，如图8和图9所示，对该引线框11固定经上述工序制作的电容器元件8。在固定时，装填阳极棒2中从阳极芯片体1的两端面1a、1b突出的部分，以便接触引线框11中的两阳极引线端子9，通过焊接来电导通连接该部分。另一方面，通过事先涂布在阴极引线端子10上面的导电性胶12的粘接来将电容器元件8中阳极芯片体1外周的阴极膜7电导通连接到引线框11中的阴极引线端子10上。

接着，由环氧树脂等热固化合成树脂制壳体13来密封上述电容器元件8的部分。此时，上述两阳极引线端子9从该壳体13的两端面向外突出，并密封上述阴极引线端子10，使之露出该壳体13的底面中上述两阳极引线端子9之间的部分。

接着，从引线框11中切掉上述两阳极引线端子9和阴极引线端子10，之后，通过向壳体13下面侧弯曲上述两阳极引线端子9，如图10及图11所示，得到固体电解电容器14的成品。

如此制造的固体电解电容器14构成为，分别将阳极引线端子9配置在壳体13的两端部分上，将阴极引线端子10配置在上述壳体13的底面中上述两阳极引线端子9之间的部分上。换言之，通过使阴极引线端子10位于在外侧的两阳极引线端子9之间的并行排列，即使固体电解电容器14左右反向，该并行排列也不变化。并且，两阳极引线端子9与阴极引线端子10的间隔比上述现有结构的情况、即分别在壳体的一端部配置阳极引线端子、在另一端部配置阴极引线端子的情况窄。

下面，图12-图20表示实施例2。

首先，如图12及图13所示，当将钽或铌等阀作用金属粉末固定成形为阳极芯片体1’时，对该阳极芯片体1’埋设由相同钽或铌等阀作用金属制成为平带状的阳极棒2’，使之沿阳极芯片体1’的一个侧面延伸，并从阳极芯片体1’的一端面1a’和另一端面1b’突出。

接着，如图14所示，在上述阳极棒2’中对阳极芯片体1’的一端面1a’的根部，嵌入、安装具有防水性的合成树脂制环体3’。另一方面，通过自由拆卸的合成树脂制的覆盖体4’覆盖上述阳极棒2’中从阳极芯片体1’的另一端面1b’突出的部分。

接着，如图15所示，将上述阳极芯片体1’浸渍在磷酸水溶液等合成液A中。此时，该阳极芯片体1’的一端面1a’朝上，且将该一端面1a’的环体3’浸渍到大致到液面A’位置的深度。在该状态下，通过进行所谓向上述合成液A中的电极B和上述阳极棒2’之间施加直流电流的阳极氧化处理，在上述阳极芯片体1’的各金属粒子表面形成五氧化钽等电介质膜5’。

也可在安装上述环体3’及覆盖体4’之前，通过阳极氧化处理来形成电介质膜5’。

接着，如图16所示，将上述阳极芯片体1’浸渍在硝酸锰水溶液C中。此时，该阳极芯片体1’的一端面1a’朝上，且将该一端面1a’的环体3’浸渍到大致位于液面C’附近的深度。重复多次使硝酸锰水溶液C浸渍到阳极芯片体1’的内部后、从硝酸锰水溶液C中提出阳极芯片体1’后进行烧结的过程。从而，在上述阳极芯片体1’的电介质膜5’的表面上形成二氧化锰等金属氧化物的固体电解质层6’。

接着，在上述阳极芯片体1’的上述固体电解质层6’的表面上，在其上重叠形成将石墨作为底层、将银或镍等金属层作为上层的阴极膜7’。

之后，在去除上述覆盖体4’后，通过将上述阳极棒2’中从阳极芯片体1’的两端面1a’、1b’突出部分的长度尺寸切割成规定尺寸，得到图17所示的电容器元件8’。

之后，如图18所示，对引线框11’固定如此制作的电容器元件8’。在固定时，装填阳极棒2’中从阳极芯片体1’的两端面1a’、1b’突出的部分，以便接触设置在引线框11’中的一对两阳极引线端子9’，通过焊接来电导通连接该部分。另一方面，通过事先涂布在阴极引线端子10’上面的导电性胶12’的粘接来将电容器元件8’中阳极芯片体1’外周的阴极膜7’电导通连接到设置在引线框11’中的阴极引线端子10’上。

接着，由环氧树脂等热固化合成树脂制壳体13’来密封上述电容器元件8’的部分。此时，上述两阳极引线端子9’从该壳体13’的两端面向外突出，并密封上述阴极引线端子10’，使之露出该壳体13’的底面中上述两阳极引线端子9’之间的部分。

接着，从引线框11’中切掉上述两阳极引线端子9’和阴极引线端子10’，之后，通过向壳体13’下面侧弯曲上述两阳极引线端子9’，如图19及图20所示，得到固体电解电容器14’的成品。

实施例2的固体电解电容器14’与上述实施例1的固体电解电容器14一样，构成为分别将阳极引线端子9’配置在壳体13’的两端部分上，将阴极引线端子10’配置在上述壳体13’的底面中上述两阳极引线端子9’之间的部分上。换言之，通过使阴极引线端子10’位于在外侧的两阳极引线端子9’之间的并行排列，即使固体电解电容器14’左右反向，该并行排列也不变化。并且，两阳极引线端子9’与阴极引线端子10’的间隔比上述现有结构的情况、即分别在壳体的一端部配置阳极引线端子、在另一端部配置阴极引线端子的情况窄。

Claims (4)

1.一种固体电解电容器的制造方法，其特征在于：经过以下工序：制作阀作用金属制的阳极芯片体，使阀作用金属制的阳极棒从左右两端的一端面及另一端面突出的工序；相对上述阳极芯片体，通过阳极氧化处理形成电介质膜的工序；将上述阳极棒中从阳极芯片体的另一端面突出的部分自由拆卸地用覆盖体覆盖的工序；将上述阳极芯片体浸渍在固体电解质用溶液中，直到该阳极芯片体的一端面附近，捞出后通过烧结，形成固体电解质层的工序；在上述固体电解质层的表面上形成阴极膜的工序；以及去除上述覆盖体的工序，制作电容器元件，

接着，对于金属板制的引线框提供上述电容器元件，使该电容器元件中的阳极棒中从阳极芯片体的一端面及另一端面突出的部分对于设置在引线框中的左右一对阳极引线端子，以及使阳极芯片体外侧的阴极膜对于在引线框中设置在上述两阳极引线端子之间的阴极引线端子分别电导通连接，

接着，将上述电容器元件部分密封在合成树脂制壳体中，分别使上述两阳极引线端子露出在该壳体的两端部中，使上述阴极引线端子露出在该壳体中上述两阳极引线端子之间的部分中后，从引线框切离上述两阳极引线端子和阴极引线端子。

2.根据权利要求1所述的固体电解电容器的制造方法，其特征在于：在对阳极芯片体形成电介质膜的工序之前进行通过上述覆盖体覆盖的工序。

3.根据权利要求1或2所述的固体电解电容器的制造方法，其特征在于：通过焊接来进行阳极棒对上述两阳极引线端子的电导通连接，另一方面，通过导电性胶的粘接来进行阴极膜对上述阴极引线端子的电导通连接。

4.一种固体电解电容器，其特征在于：具有电容器元件、具有左右一对阳极引线端子和设置于所述一对阳极引线端子之间的阴极引线端子的金属板制的引线框、合成树脂制壳体，

所述电容器元件具有：

阀作用金属制的阳极芯片体，所述阳极芯片体中贯穿设有阀作用金属制的阳极棒，该阳极棒从所述阳极芯片体的左右两端的一端面及另一端面突出；

对于上述阳极芯片体实施阳极氧化处理而形成的电介质膜；

固体电解质层，是通过将上述阳极芯片体浸渍于固体电解质用溶液至该阳极芯片体的一端面附近，捞出后通过烧结形成的；

形成于所述固体电解质层的表面上的阴极膜；

所述阳极棒中从阳极芯片体的一端面及另一端面突出的部分，分别与所述一对阳极引线端子电导通连接，所述阴极膜与所述阴极引线端子电导通连接，而且所述电容器元件部分密封在所述合成树脂制壳体中，所述两阳极引线端子露出在所述壳体的两端部中，所述阴极引线端子露出在该壳体中所述一对阳极引线端子之间的部分中。

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