CN100461313C - 固体电解电容器和制造固体电解电容器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种固体电解电容器，所述固体电解电容器可以减小ESL和ESR，并以较小的尺寸增加静电电容，以及一种用于制造这种固体电解电容器的方法。固体电解电容器元件110包括其表面粗糙化或增大且在其表面上形成有氧化铝薄膜2x的箔状阀用金属基体2，以及其表面没有粗糙化处理的箔状铝基体3a至3d，且在箔状铝基体2a的表面上形成石墨膏层和银膏层。在固体电解电容器元件110中，包括阳极引线电极16a至16d和17a至17d的引线电极对18a至18d互相邻近地放置，从而抵消产生的磁场。

Description

固体电解电容器和制造固体电解电容器的方法
技术领域
本发明涉及一种固体电解电容器，和用于制造固体电解电容器的方法，尤其涉及一种通过在箔状阀用金属基体上形成至少固体高分子聚合物电解质层和导电层而构造的固体电解电容器，所述金属基体在其表面上形成有绝缘氧化物薄膜，所述固体电解电容器可以减小ESL和ESR，并以较小的尺寸增加静电电容，本发明还涉及一种用于制造这种固体电解电容器的方法。
背景技术
电解电容器通常这样形成，即采用所谓的能形成绝缘氧化物薄膜的阀用金属，比如铝、钛、黄铜、镍、钽等作为阳极，使所述阀用金属的表面阳极化而在上面形成绝缘氧化物薄膜，形成实质上作为阴极的电解质层，并形成石墨、银等导电层作为阴极。
例如，通过采用多孔铝箔作为阳极而形成铝电解电容器，所述铝箔的比表面积通过蚀刻而增加，并在阴极表面上形成的氧化铝层和阴极箔之间设置浸渍有电解溶液的分隔纸。
通常，虽然在绝缘氧化物薄膜和阴极之间使用电解溶液作为电解质层的电解电容器具有其寿命由液体的泄漏、电解溶液的蒸发等决定的缺点，但使用含有金属氧化物或有机化合物的固体电解质的固体电解电容器没有这种缺点，因此是优选的。
二氧化锰是可用于固体电解电容器的固体电解质的典型金属氧化物。另一方面，对于可用于固体电解电容器的固体电解质的有机化合物，可以提及的是日本专利申请公报No.52-79255和No.58-191414中公开的7，7，8，8-TCNQ(四氰基对苯醌二甲烷，tetracyanoquinodimethane)复盐。
近年来，随着电子器件的功率电路频率变得更高，所使用的电容器需要对应的性能。然而，使用含有二氧化锰或TCNQ复盐的固体电解质层的固体电解电容器具有下述缺点。
虽然含有二氧化锰的固体电解质层通常通过重复硝酸锰的热分解而形成，但绝缘氧化物薄膜会受分解过程中施加的热量或热分解过程中产生的NOx的氧化作用而损坏或降级。所以，在固体电解质层用二氧化锰形成的情况下，例如，泄漏电流较高，且最终获得的电容器的各种特性趋于降低。而且，在固体电解质层使用二氧化锰形成的情况下，固体电解电容器具有在高频范围内其阻抗变高的缺点。
另一方面，使用TCNQ复盐的固体电解电容器不能充分地满足固体电解电容器低电流阻抗的需要，因为TCNQ复盐的导电率约1S/cm或更低。而且已经指出，使用TCNQ复盐作为固体电解质的固体电解电容器的可靠性不足，因为TCNQ复盐和绝缘氧化物薄膜之间的粘结强度较低，且在钎焊过程中随着时间的流逝TCNQ复盐的热稳定性较低等。此外，TCNQ复盐昂贵，所以，使用TCNQ复盐作为固体电解质的固体电解电容器的成本较高。
为了解决在二氧化锰或TCNQ复盐用作固体电解质时出现的这些问题，并得到具有更好特性的固体电解电容器，已经提出了使用具有较高导电率的高分子化合物作为固体电解质，其制造成本较低，其与绝缘氧化物薄膜的粘结强度较好，且其热稳定性优良。
例如，日本专利No.2725553公开了一种固体电解电容器，其中通过化学氧化聚合工艺在阳极表面上的绝缘氧化物薄膜上形成聚苯胺。
而且，日本专利公报No.8-31400提出了一种固体电解电容器，其中在绝缘氧化物薄膜上形成金属或二氧化锰薄膜，且通过电解聚合工艺在金属或二氧化锰薄膜上形成聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚呋喃等形成的导电聚合物薄膜，这是因为难以通过化学氧化聚合工艺在阳极表面上的绝缘氧化物薄膜上形成具有较高强度的导电聚合物薄膜，且不可能或非常难以通过电解聚合工艺在阳极表面上的绝缘氧化物薄膜上形成电解聚合薄膜，因为阳极表面上的绝缘氧化物薄膜是非导体。
而且，日本专利公报No.4-74853提出了一种固体电解电容器，其中通过化学氧化聚合工艺在绝缘氧化物薄膜上形成聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚呋喃等形成的导电聚合物薄膜。
而且，为了减小阻抗，必须降低电子器件中使用的电容器的等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)，尤其必须充分地降低包括低频功率电路的电子器件中的ESL。作为减小ESL的方法，通常公知的是尽可能缩短导电路径长度的第一种方法，通过另一导电路径产生的磁场抵消一个导电路径产生的磁场的第二种方法，和将导电路径分成n部分而将有效ESL减小为1/n的第三种方法。例如，第一种方法和第三种方法在日本专利申请公报No.2000-311832公开的发明中采用，第二种方法和第三种方法在日本专利申请公报No.06-267802公开的发明中采用，第三种方法在日本专利申请公报No.06-267801和日本专利申请公报No.11-288846公开的发明中采用。
同时，近来电子器件的功率电路的频率已经变得更高，这样必须降低电子器件中使用的电容器的等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)。即使初始特征ESL值等可以明显地改善，在可靠性测试比如高温应用测试等中特征值易于变化的情况下，这种需求实际上也不能得到满足。所以，需要研制一种初始特征ESL和ESR值非常低且基本上不变化的电解电容器。
发明内容
所以，本发明的目的是提供一种固体电解电容器，该电容器通过在箔状阀用金属基体上形成至少固体高分子聚合物电解质层和导电层而构成，所述金属基体在其表面上形成有绝缘氧化物薄膜，所述固体电解电容器可以减小ESL和ESR，并以较小的尺寸增加静电电容，本发明还提供了一种用于制造这种固体电解电容器的方法。
本发明的上述目的可以通过这样一种固体电解电容器实现，该固体电解电容器，包含：至少一个固体电解电容器元件(110；130；160)，该固体电解电容器元件包含由阀用金属制成的箔状阀用金属基体(2)，该阀用金属基体具有大致矩形形状，并且在其表面上形成有绝缘氧化物薄膜(2x；9)；至少一个包括阳极引线电极(16a；16b；16c；16d)和阴极引线电极(17a；17b；17c；17d)的引线电极对(18a；18b；18c；18d)，所述引线电极位于箔状阀用金属基体(2)的四个端部区域中的至少一个端部区域上；以及通过在箔状阀用金属基体(2)上顺序形成至少固体高分子聚合物电解质层(11)和导电层(12；13)而形成的阴极电极(14)；阳极引线电极(16a；16b；16c；16d)包含阀用金属本体(3a；3b；3c；3d)和第一导电金属基体(16a；16b；16c；16d)，所述阀用金属本体(3a；3b；3c；3d)由阀用金属制成，所述阀用金属本体的一个端部区域连接于箔状阀用金属基体(2)的所述至少一个端部区域的表面上，从而可以在箔状阀用金属基体和阀用金属本体的阀用金属之间形成电连接，所述第一导电金属基体(16a；16b；16c；16d)的一个端部区域连接于箔状阀用金属基体(2)的另一端部区域，从而可以在所述金属之间形成电连接；阴极引线电极(17a；17b；17c；17d)通过沿平行于阳极引线电极(16a；16b；16c；16d)的方向来引出连接于导电层(12；13)的一个表面的第二导电金属基体(17a；17b；17c；17d)的一部分而形成，所述导电层形成在箔状阀用金属基体(2)的不同于上述阀用金属本体的一个端部区域所连接的那个表面的表面上。
根据本发明，在所述一个引线电极对的平行的阳极引线电极和阴极引线电极互相邻近地布置的情况下，其电流路径产生的磁场可以抵消，从而减小ESL。而且，在根据本发明构成多端子型固体电解电容器的情况下，因为电流路径被分割，所以可以明显地减小ESL。
在本发明的优选方面，在箔状阀用金属基体的每一相对的端部区域设有至少一个引线电极对。
根据本发明的这一优选方面，因为布线图案可以从箔状阀用金属基体的每一相对的端部区域引出，且固体电解电容器的电流路径可以分割，所以可以解决大量波纹电流的问题。
在本发明的优选方面，在箔状阀用金属基体的四个端部区域的每一区域设有至少一个引线电极对。
根据本发明的这一优选方面，因为布线图案可以从箔状阀用金属基体的四个端部区域的每一区域引出，且固体电解电容器的电流路径可以分割，所以可以解决大量波纹电流的问题。而且，可以增加连接于固体电解电容器的布线图案布置的自由度。
在本发明的另一优选方面，设有多个引线电极对，而使其阳极引线电极和阴极引线电极交替地布置。
根据本发明的这一优选方面，因为在其表面上形成有绝缘氧化物薄膜的箔状阀用金属基体的一个端部区域上的所述多个引线电极对的阳极引线电极和阴极引线电极交替地布置，所以其电流路径产生的磁场可以抵消，从而充分地减小ESL。而且，在根据本发明构成多端子型固体电解电容器的情况下，因为电流路径被分割，所以可以明显地减小ESL。
在本发明的另一优选方面，多个引线电极对位于固体电解电容器的中心周围彼此相对对称的位置。
根据本发明的这一优选方面，固体电解电容器可以在不考虑引线电极极性的情况下安装在电路板上。
在本发明的另一优选方面，两个或多个电解电容器元件是层状的，从而阳极引线电极和阴极引线电极朝向同一方向。
根据本发明的这一优选方面，因为具有相同结构的电极体是层状的，不像具有类似端子结构的陶瓷电容器的情况，所以不必提供两种或更多种布线图案，所以可以简化制造电容器的步骤。而且，可以提供具有比有类似端子结构的陶瓷电容器更大的静电电容的固体电解电容器。
上述目的通过一种制造固体电解电容器的方法实现，该方法包含步骤：使阀用金属本体的一个端部区域连接于形成有隔离氧化物薄膜的箔状阀用金属基体的至少一个端部区域，从而制造固体电解电容器元件的电极本体，掩蔽所述电极本体，而使所述阀用金属本体的一部分不能进行阳极氧化，将所述电极本体浸入形成溶液中，而使整个所述箔状阀用金属基体、所述阀用金属本体的经过掩蔽处理的整个部分和没有经过掩蔽处理的一部分浸入，对所述电极本体施加电压，实现阳极氧化，并至少在所述箔状阀用金属基体的边缘部分上形成绝缘氧化物薄膜，在所述箔状阀用金属基体的基本上整个表面上形成固体高分子聚合物电解质层，用导电膏涂敷所述固体高分子聚合物电解质层，并干燥导电膏而形成导体层，从所述阀用金属本体上去除掩膜，将所制造的至少一个固体电解电容器元件安装在引线框架上，使所述引线框架的阳极引线部分的一个端部区域连接于其表面没有粗糙化处理的阀用金属本体的另一端部区域，从而形成阳极引线电极，然后使所述引线框架的阴极引线部分连接于所述导电层，从而形成阴极引线电极，而沿平行于所述阳极引线电极的方向从所述导电层引出。
根据本发明，在所述一个引线电极对的平行的阳极引线电极和阴极引线电极互相邻近布置的情况下，其电流路径产生的磁场可以抵消，从而减小ESL。而且，在根据本发明构成多端子型固体电解电容器的情况下，因为电流路径被分割，所以可以明显地减小ESL。
在本发明中，所述阀用金属基体是由从能够形成绝缘氧化物薄膜的金属及其合金构成的组中选择的金属或合金制成的。优选可用于本发明的阀用金属示例包括从铝、钽、钛、铌和锆构成的组中选择的一种金属或两种或更多种金属形成的合金。铝和钽是最优选的。阳极电极通过将所述金属或合金加工成箔而形成。
在本发明中，形成导电金属的材料不具体限定，可以是迄今具有导电性的任何类型的金属或合金。所述导电金属优选可由能通过钎焊连接的金属或合金制成，更可取的是由从铜、黄铜、镍、锌和铬构成的组中选择的一种金属或两种或更多种金属形成的合金制成。其中，从电特性、后续步骤中的可加工性、成本等角度来说，铜最为优选用于形成导电金属。
在本发明中固体高分子聚合物电解质层含有导电的高分子聚合物化合物，优选在其表面粗糙化处理的且通过化学氧化聚合或电解氧化聚合形成有绝缘氧化物薄膜的箔状阀用金属基体上形成。
在使用化学氧化聚合形成固体高分子聚合物电解质层的情况下，具体而言，固体高分子聚合物电解质层例如以下述方式在其表面粗糙化处理的且形成有绝缘氧化物薄膜的箔状阀用金属基体上形成。
首先，含有0.001至2.0摩尔/升氧化剂的溶液或还添加有作为掺杂剂的化合物的溶液，使用涂敷方法或喷涂方法均匀地施加在其表面粗糙化处理的且形成有绝缘氧化物薄膜的箔状阀用金属基体上。
然后，优选含有至少0.01摩尔/升的导电高分子聚合物化合物的原始单体、或导电高分子聚合物化合物本体自身的原始单体的溶液直接接触箔状阀用金属基体表面上形成的绝缘氧化物薄膜，从而使所述原始单体聚合，而合成导电的高分子聚合物化合物，然后，导电高分子聚合物化合物形成的固体高分子聚合物电解质层在箔状阀用金属基体表面上形成的绝缘氧化物薄膜上形成。
在本发明中，对于固体高分子聚合物电解质层内所含的导电高分子聚合物化合物，优选选择其原始单体是从取代的或未取代的Π共轭杂环化合物，取代的或未取代的共轭芳香族化合物和含有共轭的芳香族化合物的取代或未取代的杂原子构成的组中选择的化合物。其中，更为优选的是其原始单体是取代或未取代的Π共轭杂环化合物的导电高分子聚合物化合物。而且，优选采用从聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚呋喃及其衍生物构成的组中选择的导电高分子聚合物化合物，尤其优选的是聚苯胺、聚吡咯或聚乙烯二氧噻吩(polyethylenedioxythiophene)。
在本发明中，优选用于固体高分子聚合物电解质层的导电高分子聚合物化合物的原始单体的示例包括(未取代的)苯胺、烷基苯胺、烷氧基苯胺、卤代苯胺、邻苯二胺、2，6-二烷基苯胺、5-二烷氧基苯胺、4，4′-二氨基二苯醚、吡咯、3-甲基吡咯、3-乙基吡咯、3-丙基吡咯、噻吩、甲基噻吩、3-乙基噻吩、3，4-乙二氧基噻吩。
在本发明中，用于化学氧化聚合的氧化剂不具体限定，例如，铁(III)盐比如氯化铁(III)、硫化铁(III)和氰化铁(III)，铈(IV)盐比如硫酸铈和硝酸铈铵，卤化物比如碘、溴、碘化溴等，金属卤化物比如五氟化硅、五氟化锑、四氟化硅、五氯化磷、五氟化磷、氯化铝、五氯化钼等，质子酸比如硫酸、硝酸、氟磺酸、三氟甲硫酸(trifluoromethanesulfuric acid)、氯硫酸等，氧化合物比如三氧化硫、二氧化氮等，过硫酸盐比如过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵等，以及过氧化物比如过氧化氢，高锰酸钾，过醋酸、过氧化二氟磺酰等优选用作氧化剂。
在本发明中，用作需求时添加的掺杂剂的化合物示例包括盐比如LiPH6、LiAsF6、NaPF6、KPF6、KAsF6，其阴离子是六氟磷酸阴离子或六氟砷酸(V)阴离子，其阳离子是碱金属阳离子，比如锂、钠、钾等；硼四氟化物比如LiBF4、NaBF4、NH4BF4、(CH3)4NBF4、(n-C4H9)4NBF4等；磺酸比如p-甲苯磺酸、p-乙苯磺酸、p-羟苯磺酸、十二烷基苯磺酸、甲基磺酸、十二烷基磺酸、苯磺酸、β-萘磺酸等及其衍生物，烷基萘/磺酸比如丁萘磺酸钠、2，6-萘二磺酸钠、甲苯磺酸钠、甲苯四丁基磺酸铵等及其衍生物，金属卤化物比如氯化铁、溴化铁、氯化铜、溴化铜等；盐酸、溴化氢、碘化氢、硫酸、磷酸、硝酸或其碱性稀土金属盐；氢卤酸比如高卤酸或其盐，比如高氯酸、高氯化钠等；无机酸或其盐，卤代羧酸比如一元羧酸或二元羧酸比如乙酸、草酸、蚁酸、丁酸、琥珀酸、乳酸、柠檬酸、邻苯二甲酸、马来酸、苯甲酸、水杨酸、烟酸等，芳香族杂环羧酸、三氟化醋酸及其盐。
在本发明中，氧化剂和用作掺杂剂的化合物都溶解在水中或有机溶剂中，并以适当的溶液形式使用。可以使用单种溶剂或混和溶剂。为增加用作掺杂剂的化合物的溶解度，使用混和溶剂是有效的。在混和溶剂中使用的溶剂优选具有兼容性以及与氧化剂和用作掺杂剂的化合物的兼容性。溶剂的示例包括有机酰胺、含硫化合物、酯和醇。
另一方面，在通过电解氧化聚合在其表面粗糙化处理的且形成有绝缘氧化物薄膜的箔状阀用金属基体上形成固体高分子聚合物电解质层的情况下，众所周知，导电基层用作工作电极，且与反电极一起浸入含有导电高分子聚合物化合物的原始单体和支持电解质的电解溶液中，向电解溶液供应电流，从而形成固体高分子聚合物电解质层。
具体而言，薄导电基层首先优选通过化学氧化聚合在其表面粗糙化处理的且形成有绝缘氧化物薄膜的箔状阀用金属基体上形成。导电基层的厚度通过控制在相同聚合条件下的聚合重复次数进行控制。聚合重复的次数根据原始单体的种类确定。
导电基层可以由具有导电性的金属、金属氧化物或导电高分子聚合物化合物制成，但优选由导电高分子聚合物化合物形成导电基层。对于形成导电基层的原始单体，可以采用用于化学氧化聚合的原始单体，且在这种情况下，导电基层中所含的导电高分子聚合物化合物与通过化学氧化聚合形成的固体高分子聚合电解质层中所含的相同。在采用乙二氧基噻吩或吡咯作为形成导电基层的原始单体的情况下，导电基层可以通过确定聚合重复的次数形成，使产生的导电高分子聚合物化合物的量等于仅通过化学氧化聚合形成固体高分子聚合电解质层时产生的导电高分子聚合物化合物的量的10％至30％。
此后，导电基层用作工作电极，且与反电极一起浸入含有导电高分子聚合物化合物的原始单体和支持电解质的电解溶液中，向电解溶液供应电流，从而形成固体高分子聚合物电解质层。
除了导电高分子聚合物化合物的原始单体和支持电解质之外，可以在需要时将各种添加剂加入电解液中。
可用于形成固体高分子聚合物电解质层的导电高分子聚合物化合物与用于导电基层的相同，所以，与用于化学氧化聚合的相同，且优选选择其原始单体是从取代的或未取代的Π共轭杂环化合物，取代的或未取代的共轭芳香族化合物和含有共轭的芳香族化合物的取代或未取代的杂原子构成的组中选择的导电高分子聚合物化合物。其中，更为优选的是其原始单体是取代或未取代的Π共轭杂环化合物的导电高分子聚合物化合物。而且，优选采用从聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚呋喃及其衍生物构成的组中选择的导电高分子聚合物化合物，尤其优选的是聚苯胺、聚吡咯或聚乙烯二氧噻吩。
支持电解质是根据单体和溶剂的组合选择的，且支持电解质的示例包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸钠、酸式碳酸钠等碱性化合物，硫酸、盐酸、硝酸、溴化氢、高氯酸、三氟乙酸、磺酸等酸性化合物。氯化钠、溴化钠、碘化钾、氯化钾、硝酸钾、高碘酸钠、高氯酸钠、高氯酸锂、碘化铵、氯化铵、fluorobotate、氯化四甲铵、氯化四乙铵、溴化四甲铵、溴化四乙铵、高氯酸四乙铵、高氯酸四丁铵、四甲铵、D-氯化甲苯磺酸、聚(二-水杨酸三乙胺)、10-樟脑磺酸钠盐等盐。
在本发明中，支持电解质的浓度可以确定，从而获得所需的电流密度，且不具体限定。支持电解质的浓度通常设为0.05至1.0摩尔/升。
在本发明中，用于电解氧化聚合的溶剂不具体限制，可以从水、质子溶剂、无质子溶剂或含有两种或更多种这些溶剂的混和溶剂中选择。对于混和溶剂，优选选择含有有兼容性且可与所述单体和支持电解质兼容的溶剂的混和溶剂。
可用于本发明的质子溶剂的示例包括甲酸、乙酸、丙酸、甲醇、乙醇、n-丙醇、异丙醇、叔丁醇(tert-butanol)、甲基溶纤剂、二乙胺、乙二胺等。
可用于本发明的无质子溶剂的示例包括二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、二硫化碳、乙腈、丙酮、碳酸丙烯、硝基甲烷、硝基苯、乙酸乙酯、乙醚、四氢呋喃、二甲氧基乙烷、二氧杂环己烷(dioxane)、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、吡啶、二甲亚矾等。
在本发明中，在通过电解氧化聚合形成固体高分子聚合物电解质层的情况下，可以采用恒压方法、恒流方法和电势扫描方法中的任一方法。而且，在电解氧化聚合工艺过程中，可以通过组合恒压方法和恒流方法对导电的高分子聚合物化合物进行聚合。电流密度不具体限定，在最大约500mA/cm2。
在本发明中，如日本专利申请公报No.2000-100665公开的，化学氧化聚合或电解氧化聚合可以在投射超声波的同时进行，从而使导电高分子聚合物化合物聚合。在投射超声波时聚合导电高分子聚合物化合物的情况下，可以改善固体高分子聚合物电解质层的薄膜质量。
在本发明中，固体高分子聚合物电解质层的厚度不具体限定，只要在通过蚀刻工艺等形成的阳极电极表面上形成的升高和下凹部分可以被固体高分子聚合物电解质层完全覆盖。固体高分子聚合物电解质层的厚度通常5至100μm。
在本发明中，固体电解电容器还包括用作固体高分子聚合物电解质层上的阴极电极的导电层，石墨膏层和银膏层可以形成为导电层。石墨膏层和银膏层可以通过丝网印刷方法、喷涂方法等形成。虽然阴极电极可以仅由银膏层制成，在还形成石墨膏层的情况下，与仅形成银膏层相比，可以避免银的迁移。
当石墨膏层和银膏层形成阴极电极时，对应于其表面粗糙化且形成有绝缘氧化物薄膜的箔状阀用金属基体的一部分之外的部分被金属掩膜等掩蔽，且石墨膏层和银膏层仅在对应于其表面粗糙化且形成有绝缘氧化物薄膜的箔状阀用金属基体的所述部分形成。
附图说明
图1是示出了用于本发明的优选实施例的固体电解电容器的固体电解电容器元件(在下文中有时简称为电极)的电极本体的透视示意图。
图2是沿图1的线A-A作出的固体电解电容器元件的电极本体的剖面示意图。
图3是示出了用于在其表面粗糙化处理的箔状铝基体2的边缘部分上形成氧化铝薄膜的阳极氧化方法的剖面示意图。
图4是示出了固体电解电容器元件的剖面示意图。
图5是示出了引线框架的结构的透视示意图。
图6是示出了多个安装在引线框架上的固体电解电容器元件的透视示意图。
图7是示出了分立型固体电解电容器的透视示意图。
图8是示出了本发明另一实施例的安装在引线框架上的固体电解电容器元件的多层本体的透视示意图。
图9是示出了用于本发明的另一优选实施例的固体电解电容器的固体电解电容器元件的电极本体的透视示意图。
图10是沿图9的线B-B作出的固体电解电容器元件的电极本体的剖面示意图。
图11是示出了用于在其表面粗糙化处理的箔状铝基体2的边缘部分上形成氧化铝薄膜的阳极氧化方法的剖面示意图。
图12是示出了固体电解电容器元件的剖面示意图。
图13是示出了引线框架的结构的透视示意图。
图14是示出了安装在引线框架上的固体电解电容器元件130的透视示意图。
图15是示出了分立型固体电解电容器的透视示意图，其中未示出内部电解电容器元件。
图16是示出了本发明另一实施例的固体电解电容器元件的多层本体的透视示意图。
图17是示出了用于本发明的另一优选实施例的固体电解电容器的固体电解电容器元件(在下文中有时简称为电极)的电极本体的透视示意图。
图18是沿图17的线A-A作出的固体电解电容器元件的电极本体的泡沫示意图。
图19是示出了用于在其表面粗糙化处理的箔状铝基体2的边缘部分上形成氧化铝薄膜的阳极氧化方法的剖面示意图。
图20是示出了固体电解电容器元件的剖面示意图。
图21是示出了固体电解电容器元件的多层本体的透视示意图。
图22是沿图21的线A-A作出的固体电解电容器元件的多层本体的剖面示意图。
图23是示出了引线框架的结构的透视示意图。
图24是示出了多个安装在引线框架上的固体电解电容器元件的透视示意图。
图25是示出了分立型固体电解电容器的透视示意图。
图26是示出了本发明另一实施例的安装在引线框架上的固体电解电容器元件的多层本体的透视示意图。
图27是作为比较例的安装在引线框架上的两端子型电解电容器的透视示意图。
图28是示出了作为比较例的安装在引线框架上的分立型和两端子型电解电容器的透视示意图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
图1是示出了用于本发明的优选实施例的固体电解电容器的固体电解电容器元件(在下文中有时简称为电极)的电极本体的透视示意图。图2是沿图1的线A-A作出的固体电解电容器元件的电极本体的剖面示意图。
在该实施例中，铝用作能形成绝缘氧化物薄膜的阀用金属，且如图1和2所示，该实施例的固体电解电容器的电极本体100包括其表面粗糙化或变大且在其表面上形成有氧化铝薄膜2x作为绝缘氧化物薄膜的箔状金属基体2，以及其表面没有粗糙化处理的箔状铝基体3a至3d。
其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a和3b或3c和3d中每一个的一端部区域，通过超声波焊接连接于其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜2x的箔状铝基体2的每一相对边缘部分区域，而在阀用金属之间形成电连接，且箔状铝基体3a和3c以及箔状铝基体3b和3d以恒定的间隔隔开。
当形成电极本体100时，首先切割箔状铝基体2，而从其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的铝箔片上切下预定的尺寸，接着切割箔状铝基体3a至3d，而从其表面没有粗糙化的铝箔片上切下预定的尺寸。此时，确定每一箔状铝基体3a至3d的宽度，使其远小于箔状铝基体2的宽度，而在箔状铝基体2的每一相对边缘部分形成至少两个引线电极对，它们分别包括阳极引线电极和阴极引线电极，从而交替地布置。
其表面没有粗糙化的每一箔状铝基体3a至3d的一个端部区域，以使具有预定面积的端部区域重叠的方式，叠加在其表面粗糙化的箔状铝基体2的每一相对边缘部分和在其表面上的氧化铝薄膜2x上。此时，箔状铝基体3a至3d位于绕其表面粗糙化的箔状铝基体2的重心互相对称的位置。箔状铝基体2的重心定义为在箔状铝基体2上矩形箔状铝基体2的对角线互相相交的点。而且，其表面没有粗糙化的每一箔状铝基体3a至3d的端部区域，和重叠的箔状铝基体2的端部区域的面积这样确定，即连接部分具有预定的强度。
其表面粗糙化的箔状铝基体2的每一边缘部分区域和这样重叠的其表面没有粗糙化的每一箔状铝基体3a至3d的端部区域通过超声波焊接互相连接，而形成焊接连接部分4。此时，通过超声波焊接将其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a至3d的端部区域连接于其表面粗糙化的箔状铝基体2的边缘部分区域，去除了氧化铝薄膜2x，从而其表面粗糙化的箔状铝基体2的边缘部分区域和其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a至3d的端部区域互相连接，从而可以在铝金属之间形成电连接。
因为其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜2x的箔状铝基体2是从铝箔片上切下的，在其边缘部分上没有形成氧化铝薄膜，所以，需要通过阳极氧化在其表面粗糙化的箔状铝基体2的边缘部分上形成氧化铝薄膜，以便将这样形成的电极本体100作为固体电解电容器的阳极电极。
图3是示出了用于在其表面粗糙化的箔状铝基体2的边缘部分上形成氧化铝薄膜的阳极氧化方法的剖面示意图。
如图3所示，其表面没有粗糙化且在其表面粗糙化的箔状铝基体2的边缘部分区域之一处形成的、但不重叠在箔状铝基体2上的箔状铝基体3a或3c的一部分首先用热固性抗蚀剂8x掩蔽。然后，以其表面粗糙化的整个箔状铝基体2、已经进行掩膜处理的整个箔状铝基体3a和3c，和没有进行掩膜处理的箔状铝基体3b和3d的一部分浸入形成溶液8中的方式，将电极本体100放入形成溶液8内，所述溶液包括容纳在不锈钢制成的烧杯7内的己二酸铵溶液，并施加电压，其中使其表面没有粗糙化的箔状铝基体3b或3d为正侧，不锈钢制成的烧杯连接于负侧。
施加的电压可以根据形成的氧化铝薄膜的厚度确定，且当形成厚度为10nm至1μm的氧化铝薄膜时，施加的电压通常定为几伏至约20伏。
结果，开始阳极氧化。虽然形成溶液8由于阳极氧化过程中的毛细现象而向上运动，这是因为箔状铝基体2的表面粗糙化，但它不会向上运动到箔状铝基体3b或3d，超出其表面粗糙化的箔状铝基体2和表面没有粗糙化的箔状铝基体3b或3d的连接部分，这是因为箔状铝基体3b或3d的表面未粗糙化。而且，因为其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a或3c的所述部分由热固性抗蚀剂8x掩蔽，所以它不接触形成溶液8。
所以，氧化铝薄膜仅在包括其表面粗糙化的箔状铝基体2的整个表面(包括其边缘部分在内)，以及其表面没有粗糙化且连接于其表面粗糙化的箔状铝基体2的箔状铝基体3a和3d的部分上形成。
在其表面粗糙化且在这样制成的电极本体100的表面上形成有氧化铝薄膜的箔状铝基体2的整个表面上，通过公知的工艺形成导电高分子聚合物等形成的阴极电极，从而制造固体电解电容器元件。
图4是示出了固体电解电容器元件的剖面示意图。
如图4所示，固体电解电容器元件110包括，通过在其表面粗糙化且形成有氧化铝薄膜9的箔状铝基体2的基本上整个表面上层叠固体高分子聚合物电解质层11、石墨膏层12和银膏层13而形成的阴极电极14。
含有导电高分子聚合物的固体高分子聚合物电解质层11通过在其表面粗糙化且形成有氧化铝薄膜9的箔状铝基体2的基本上整个表面上进行化学氧化聚合或电解氧化聚合而形成，然后通过丝网印刷方法或喷涂方法在固体高分子聚合物电解质层11上形成石墨膏层12和银膏层13(导电层)。
在去除了热固性抗蚀剂8x形成的掩膜之后，这样制造的固体电解质电容器元件110安装在引线框架上，且固体电解电容器元件10连接于提前在引线框架上形成的阳极引线电极和阴极引线电极。然后，固体电解电容器元件110模制，从而制成分立型固体电解电容器。
图5是示出了引线框架的结构的透视示意图，图6是示出了安装在引线框架上的固体电解电容器元件的透视示意图。
如图5和6所示，通过对磷青铜基体冲孔制造引线框架15，而具有预定的尺寸，用于安装固体电解电容器元件110。在位于引线框架15的圆周部分的主框架15X的中心部分处设有带状岛部分15Y，且沿垂直于岛部分15Y的方向设有4个从主框架15X朝岛部分15Y伸出的阳极引线电极部分16a至16d。而且，设有四个阴极引线电极部分17a至17d，从而与阳极引线电极部分16a至16d平行间隔，且连接主框架15X和岛部分15Y。
固体电解电容器元件110安装在引线框架15的岛部分15Y上，且通过使用银系导电粘结剂粘结岛部分15Y和位于固体电解电容器元件110的下表面上的导电层13而固定。其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a至3d的端部区域重叠在提前在引线框架15上形成的四个阳极引线电极部分16a至16d的端部区域上，并使用激光点焊机焊接，从而与阳极引线电极部分16a至16d连接。
图7是示出了分立型固体电解电容器的透视示意图。
如图7所示，在固体电解电容器元件110已经固定在引线框架15上之后，通过注塑或传递模塑由环氧树脂19模制成型。从引线框架上取下利用环氧树脂19模制的固体电解电容器元件，并通过折叠阳极引线电极部分16a至16d形成阳极引线电极。而且，通过折叠阴极引线电极部分17a至17d形成阴极引线电极。
这样制造的固体电解电容器元件110包括在其一个边缘部分区域上的包含阳极引线电极16a和阴极引线电极17a的引线电极对18a，包含阳极引线电极16c和阴极引线电极17c的引线电极对18c，和在其另一边缘部分区域上的包含阳极引线电极16b和阴极引线电极17b的引线电极对18b，和包含阳极引线电极16d和阴极引线电极17d的引线电极对18d。因为阳极引线电极和阴极引线电极这样交替地布置，流经阳极引线电极的电流产生的磁场和流经阴极引线电极的电流产生的磁场可以抵消，所以可以减小ESL。
如上所述，根据该实施例所述，因为其表面没有粗糙化的每一箔状铝基体3a至3d的所述一个端部区域，连接于其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的箔状铝基体2的相对边缘部分区域之一上，且所述箔状铜基体16a至16d连接于箔状铝基体2的所述另一边缘部分区域，从而构成固体电解电容器元件110，所以，可以制造具有良好电特性的固体电解电容器元件110。
而且，根据该实施例所述，因为固体电解电容器元件110构成为多端子型固体电解电容器元件，所以通过将分割电流路径可以减小ESL，并获得具有良好电特性的固体电解电容器，即其初始特征值良好，且基本上不变化。
而且，根据该实施例所述，因为在其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的箔状铝基体2的边缘部分之一处设有至少一个引线电极对，所以高频电流流经相邻的引线电极，而使其极性互相不同，所以因为相邻引线电极中产生的磁通量抵消，所以可以可靠地减小ESL。
而且，根据该实施例所述，因为这样制造的固体电解电容器元件110具有箔状形状，即使固体电解电容器元件分层而制成固体电解电容器，这样得到的固体电解电容器的厚度也非常小，所以可以使具有相同电极布置的固体电解电容器元件分层，制成具有更大静电电容的固体电解电容器。而且，通过利用树脂模制固体电解电容器元件，可以提供分立型固体电解电容器。
图8是示出了本发明另一实施例的安装在引线框架上的固体电解电容器元件的多层本体的透视示意图。
如图8所示，通过层覆三个图5和6所示的固体电解电容器元件10，构成固体电解电容器元件的多层本体110x。
包括三个固体电解电容器元件110a、110b和110c的固体电解电容器元件的多层本体110x是通过相应部分朝向相同方向层叠固体电解电容器元件110a、110b和110c，且利用银系导电粘结剂将其粘结而使其导电层电连接的方式制成的。其表面粗糙化的箔状铝基体2的下表面和其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a至3d的上表面通过超声波焊接或卷边互相固定。
这样构成的固体电解电容器元件的多层本体110x类似于固体电解电容器元件110安装在引线框架15上，且通过利用导电粘结剂粘结引线框架的支撑部分15y和多层本体110x的最下面的导电层，并通过超声波焊接使其连接于引线框架15的阳极引线电极部分16a至16d而固定。而且，利用树脂模制成型，从而制造分立型固体电解电容器。
如上所述，根据该实施例所述，因为固体电解电容器由固体电解电容器元件的箔状多层本体110x构成，所以可以提供具有非常小的厚度和较大静电电容的固体电解电容器。
图9是示出了用于本发明的另一优选实施例的固体电解电容器的固体电解电容器元件的电极本体的透视示意图，图10是沿图9的线B-B作出的固体电解电容器元件的电极本体的剖面示意图。
在该实施例中，铝用作能形成具有氧化物薄膜的阀用金属，如图9和10所示，根据该实施例所述的固体电解电容器的电极本体120，包括其表面粗糙化或增大且在其表面上形成有作为绝缘氧化物薄膜的氧化铝薄膜2x的箔状铝基体2，和其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a至3d。
如图9和10所述，根据该实施例所述的固体电解电容器的电极本体120是通过利用超声波焊接将其表面没有粗糙化的每一箔状铝基体3a至3d的一个端部区域焊接到其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜2x的箔状铝基体2的四个边缘部分区域之一上，从而在阀用金属之间形成电连接而制成的。
当形成电极本体120时，首先切割箔状铝基体2，而从其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的铝箔片上切下预定的尺寸，接着切割箔状铝基体3a至3d，而从其表面没有粗糙化的铝箔片上切下预定的尺寸。此时，确定每一箔状铝基体3a至3d的宽度，使其远小于箔状铝基体2的宽度，而在箔状铝基体2的四个边缘部分的每一个处形成一个引线电极对，包括阳极引线电极和阴极引线电极。
其表面没有粗糙化的每一箔状铝基体3a至3d的一个端部区域，以使具有预定面积的端部区域重叠的方式，叠加在其表面粗糙化的箔状铝基体2的四个边缘部分的每一个上。此时，箔状铝基体3a至3d位于绕其表面粗糙化的箔状铝基体2的重心互相对称，且靠近箔状铝基体2的拐角的位置，而使阴极引线电极可以互相邻近地布置。而且，其表面没有粗糙化的每一箔状铝基体3a至3d的端部区域，和重叠的箔状铝基体2的端部区域的面积这样确定，即使得连接部分具有预定的强度。
其表面粗糙化的箔状铝基体2的每一边缘部分区域和这样重叠的其表面没有粗糙化的每一箔状铝基体3a至3d的端部区域通过超声波焊接互相连接，从而形成焊接连接部分4。此时，通过超声波焊接将其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a至3d的端部区域连接于其表面粗糙化的箔状铝基体2的边缘部分区域，去除了氧化铝薄膜2x，由此其表面粗糙化的箔状铝基体2的边缘部分区域和其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a至3d的端部区域互相连接，从而可以在铝金属之间形成电连接。
因为其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜2x的箔状铝基体2是从铝箔片上切下的，在其边缘部分上没有形成氧化铝薄膜，所以，需要通过阳极氧化在其表面粗糙化的箔状铝基体2的边缘部分上形成氧化铝薄膜，以便将这样形成的电极本体100作为固体电解电容器的阳极电极。
图11是示出了用于在其表面粗糙化的箔状铝基体2的边缘部分上形成氧化铝薄膜的阳极氧化方法的剖面示意图。
如图11所示，其表面没有粗糙化且在其表面粗糙化的箔状铝基体2的三个边缘部分区域处形成、但不重叠在箔状铝基体2上的箔状铝基体3a或3c的一部分首先用热固性抗蚀剂8x掩蔽。然后，以其表面粗糙化的整个箔状铝基体2、已经进行掩膜处理的整个箔状铝基体3a，3c和3d，和没有进行掩膜处理的箔状铝基体3b的一部分浸入形成溶液8中的方式，电极本体120放入形成溶液8内，所述溶液包括容纳在不锈钢制成的烧杯7内的己二酸铵溶液，并施加电压，其中使其表面没有粗糙化的箔状铝基体3b为正侧，不锈钢制成的烧杯连接于负侧。
施加的电压可以根据形成的氧化铝薄膜的厚度确定，且当形成厚度为10nm至1μm的氧化铝薄膜时，施加的电压通常定为几伏至约20伏。
结果，开始阳极氧化。虽然形成溶液8由于阳极氧化过程中的毛细现象而向上运动，这是因为箔状铝基体2的表面粗糙化，但它不会向上运动到箔状铝基体3b，超出其表面粗糙化的箔状铝基体2和表面没有粗糙化的箔状铝基体3b的连接部分，这是因为箔状铝基体3b的表面没有粗糙化。而且，因为其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a，3c和3d的所述部分由热固性抗蚀剂8x掩蔽，所以它不接触形成溶液8。
所以，氧化铝薄膜仅在包括其表面粗糙化的箔状铝基体2的整个表面(包括其边缘部分)，以及其表面没有粗糙化且连接于其表面粗糙化的箔状铝基体2的箔状铝基体3a至3d的部分上形成。
在其表面粗糙化且在这样制成的电极本体120的表面上形成有氧化铝薄膜的箔状铝基体2的整个表面上，通过公知的工艺形成导电高分子聚合物等形成的阴极电极，从而制造固体电解电容器元件。
图12是示出了固体电解电容器元件的剖面示意图。
如图12所示，固体电解电容器元件130包括，通过在其表面粗糙化且形成有氧化铝薄膜9的箔状铝基体2的基本上整个表面上层叠固体高分子聚合物电解质层11、石墨膏层12和银膏层13而形成的阴极电极14。
含有导电高分子聚合物的固体高分子聚合物电解质层11通过在其表面粗糙化且形成有氧化铝薄膜9的箔状铝基体2的基本上整个表面上进行化学氧化聚合或电解氧化聚合而形成，然后通过丝网印刷方法或喷涂方法在固体高分子聚合物电解质层11上形成石墨膏层12和银膏层13(导电层)。
在去除了热固性抗蚀剂8x形成的掩膜之后，这样制造的固体电解质电容器元件130安装在引线框架上，且固体电解电容器元件10连接于提前在引线框架上形成的阳极引线电极和阴极引线电极。然后，固体电解电容器元件110模制成型，从而制成分立型固体电解电容器。
图13是示出了引线框架的结构的透视示意图，图14是示出了安装在引线框架上的固体电解电容器元件的透视示意图。
如图13和14所示，通过对磷青铜基体冲孔制造引线框架15，从而具有预定的尺寸，用于安装固体电解电容器元件130。在位于引线框架15的圆周部分的主框架15x的中心部分处设有带状岛部分15z，且沿垂直于岛部分15Y的方向设有4个从主框架15x朝岛部分15z伸出的阳极引线电极部分16a至16d。而且，设有四个阴极引线电极部分17a至17d，从而与阳极引线电极部分16a至16d平行间隔，且连接主框架15X和岛部分15z。
固体电解电容器元件130安装在引线框架15的岛部分15z上，且通过使用银系导电粘结剂粘结岛部分15z和位于固体电解电容器元件130的下表面上的导电层13而固定。其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a至3d的端部区域重叠在提前在引线框架15上形成的四个阳极引线电极部分16a至16d的端部区域上，并使用激光点焊机焊接，从而与阳极引线电极部分16a至16d连接。
图15是示出了分立型固体电解电容器的透视示意图，其中省略了位于其内部的固体电极电容器元件。
如图15所示，在固体电解电容器元件130已经固定在引线框架15上之后，通过注塑或传递模塑由环氧树脂19模制成型。从引线框架上取下利用环氧树脂19模制的固体电解电容器元件130，并通过折叠阳极引线电极部分16a至16d形成阳极引线电极。而且，通过折叠阴极引线电极部分17a至17d形成阴极引线电极。
这样制造的固体电解电容器元件130包括在其一个边缘部分区域上的包含阳极引线电极16a和阴极引线电极17a的引线电极对18a，包含阳极引线电极16c和阴极引线电极17c的引线电极对18c，和在其另一边缘部分区域上的包含阳极引线电极16b和阴极引线电极17b的引线电极对18b，和包含阳极引线电极16d和阴极引线电极17d的引线电极对18d。因为阳极引线电极和阴极引线电极这样交替地布置，流经阳极引线电极的电流产生的磁场和流经阴极引线电极的电流产生的磁场可以抵消，所以可以减小ESL。
如上所述，根据该实施例所述，因为其表面没有粗糙化的每一箔状铝基体3a至3d的所述一个端部区域，连接于其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的箔状铝基体2的四个边缘部分区域之一上，且所述箔状铜基体16a至16d连接于箔状铝基体2的所述另一边缘部分区域，从而构成固体电解电容器元件130，所以，可以制造具有良好电特性的固体电解电容器元件130。
而且，根据该实施例所述，因为固体电解电容器元件130构成为多端子型固体电解电容器元件，所以通过将分割电流路径可以减小ESL，并获得具有良好电特性的固体电解电容器，即其初始特征值良好，且基本上不变化。
而且，根据该实施例所述，因为在其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的箔状铝基体2的边缘部分之一处设有至少一个引线电极对，所以高频电流流经相邻的引线电极，而使其极性互相不同。因此，因为相邻引线电极中产生的磁通量抵消，所以可以可靠地减小ESL。
而且，根据该实施例所述，因为这样制造的固体电解电容器元件130具有箔状形状，即使固体电解电容器元件分层而制成固体电解电容器，这样得到的固体电解电容器的厚度也非常小，所以可以使具有相同电极布置的固体电解电容器元件分层，制成具有更大静电电容的固体电解电容器。而且，通过利用树脂模制固体电解电容器元件，可以提供分立型固体电解电容器。
图16是示出了本发明另一实施例的安装在引线框架上的固体电解电容器元件的多层本体的透视示意图。
如图16所示，通过层覆三个图9和10所示的固体电解电容器元件10，构成固体电解电容器元件的多层本体10x。
包括三个固体电解电容器元件130a、130b和130c的固体电解电容器元件的多层本体10x是通过相应部分朝向相同方向而层叠固体电解电容器元件130a、130b和130c，且利用银系导电粘结剂将其粘结而使其导电层电连接的方式制成的。其表面粗糙化的箔状铝基体2的下表面和其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a至3d的上表面通过超声波焊接或卷边互相固定。
这样构成的固体电解电容器元件的多层本体10x类似于固体电解电容器元件130安装在引线框架15上，且通过利用导电粘结剂粘结引线框架的支撑部分15z和多层本体10x的最下面的导电层，并通过超声波焊接使其连接于引线框架15的阳极引线电极部分16a至16d而固定。而且，利用树脂模制成型，从而制造分立型固体电解电容器。
如上所述，根据该实施例所述，因为固体电解电容器由固体电解电容器元件的箔状多层本体10x构成，所以可以提供具有非常小的厚度和较大静电电容的固体电解电容器。
下面将解释本发明的另一优选实施例。
图17是示出了用于本发明的另一优选实施例的固体电解电容器的固体电解电容器元件(在下文中有时简称为电极)的电极本体的透视示意图。图18是沿图17的线A-A作出的固体电解电容器元件的电极本体的泡沫示意图。
在该实施例中，铝用作能形成绝缘氧化物薄膜的阀用金属，且如图17和18所示，该实施例的固体电解电容器的电极本体150包括其表面粗糙化或增大且在其表面上形成有氧化铝薄膜2x作为绝缘氧化物薄膜的箔状阀用金属基体2，以及其表面没有粗糙化处理的箔状铝基体3。
其表面没有粗糙化的箔状铝基体3的一个端部区域，通过超声波焊接连接于其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜2x的箔状铝基体2的端部区域，而在阀用金属之间形成电连接。其表面没有粗糙化的箔状铝基体3的宽度确定为小于其表面粗糙化的箔状铝基体3，且箔状铝基体2位于箔状铝基体2的一个拐角处。
当形成电极本体150时，首先切割箔状铝基体2，而从其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的铝箔片上切下预定的尺寸，接着切割箔状铝基体3，而从其表面没有粗糙化的铝箔片上切下预定的尺寸。此时，优选适当地确定箔状铝基体3的宽度w2，使其小于箔状铝基体2的宽度w1的一半。
然后，其表面没有粗糙化的每一箔状铝基体3的一个端部区域，以使具有预定面积的端部区域重叠的方式，在其一个端部区域处叠加在靠近箔状铝基体2的拐角的位置。此时，其表面没有粗糙化的每一箔状铝基体3的端部区域，和重叠的箔状铝基体2的端部区域的面积这样确定，即连接部分具有预定的强度。
其表面粗糙化的箔状铝基体2的端部区域和这样重叠的其表面没有粗糙化的箔状铝基体3的端部区域通过超声波焊接互相连接，从而形成焊接连接部分4。此时，通过超声波焊接将其表面没有粗糙化的箔状铝基体3的端部区域连接于其表面粗糙化的箔状铝基体2的端部区域，去除了氧化铝薄膜2x，由此其表面粗糙化的箔状铝基体2的端部分区域和其表面没有粗糙化的箔状铝基体3的端部区域互相连接，从而可以在铝金属之间形成电连接。
因为其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜2x的箔状铝基体2是从铝箔片上切下的，在其边缘部分上没有形成氧化铝薄膜，所以，需要通过阳极氧化在其表面粗糙化的箔状铝基体2的边缘部分上形成氧化铝薄膜，以便将这样形成的电极本体150作为固体电解电容器的阳极电极。
图19是示出了用于在其表面粗糙化的箔状铝基体2的边缘部分上形成氧化铝薄膜的阳极氧化方法的剖面示意图。
如图19所示，以其表面粗糙化的整个箔状铝基体2、和表面没有粗糙化的箔状铝基体3的一部分浸入形成溶液8中的方式，电极本体150放入形成溶液8内，所述溶液包括容纳在不锈钢制成的烧杯7内的己二酸铵溶液，并施加电压，其中使其表面没有粗糙化的箔状铝基体3为正侧，不锈钢制成的烧杯连接于负侧。
施加的电压可以根据形成的氧化铝薄膜的厚度确定，且当形成厚度为10nm至1μm的氧化铝薄膜时，施加的电压通常定为几伏至约20伏。
结果，开始阳极氧化。虽然形成溶液8由于阳极氧化过程中的毛细现象而向上运动，这是因为箔状铝基体2的表面粗糙化，但它不会向上运动到箔状铝基体3而超出其表面粗糙化的箔状铝基体2和表面没有粗糙化的箔状铝基体3的连接部分，这是因为箔状铝基体3的表面没有粗糙化。
所以，氧化铝薄膜仅在包括其表面粗糙化的箔状铝基体2的整个表面(包括其边缘部分)，以及其表面没有粗糙化且连接于其表面粗糙化的箔状铝基体2的箔状铝基体3的部分上形成。
在其表面粗糙化且在这样制成的电极本体的表面上形成有氧化铝薄膜的箔状铝基体2的整个表面上，通过公知的工艺形成导电高分子聚合物等形成的阴极电极，从而制造固体电解电容器元件。
图20是示出了固体电解电容器元件的剖面示意图。
如图20所示，固体电解电容器元件160包括，通过在基本上其表面粗糙化且形成有氧化铝薄膜9的箔状铝基体2的整个表面上层叠固体高分子聚合物电解质层11、石墨膏层12和银膏层13而形成的阴极电极14。
含有导电高分子聚合物的固体高分子聚合物电解质层11通过在基本上其表面粗糙化且形成有氧化铝薄膜9的箔状铝基体2的整个表面上进行化学氧化聚合或电解氧化聚合而形成，然后通过丝网印刷方法或喷涂方法在固体高分子聚合物电解质层11上形成石墨膏层12和银膏层13(导电层)。
这样，制备总共两个固体电解电容器元件160，且其阴极电极14部分重叠，从而制成固体电解电容器元件的多层本体。
图21是示出了固体电解电容器元件的多层本体的透视示意图，图22是沿图21中的线A-A作出的固体电解电容器元件的多层本体的剖面示意图。
如图21和22所示，固体电解电容器元件的多层本体160X包括分别对应图20所示的固体电解电容器元件的多层本体160的两个固体电解电容器元件160a和160b。更准确地说，固体电解电容器元件160a包括其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的箔状铝基体2a，和其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a，包括固体高分子聚合物电介质层11、石墨膏层12和银膏层13的阴极电极14a在箔状铝基体2a表面上形成。而且，固体电解电容器元件160b包括其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的箔状铝基体2b，和其表面没有粗糙化的箔状铝基体3b，以及在箔状铝基体2b上形成的阴极电极146。
固体电解电容器元件160a和固体电解电容器元件160b互相偏离180度布置，使形成有阴极电极的箔状铝基体2a和2b互相面对，且箔状铝基体3a和3b位于外侧。然后，箔状铝基体2a和2b的端部区域重叠，使阴极电极可以互相电连接且利用银系导电粘结剂互相粘结。
这样构成的固体电解电容器元件的多层本体160x安装在引线框架15上，且在阳极引线电极和阴极引线电极已经连接之后，使其模制成型，从而制造分立型固体电解电容器。
图23是示出了引线框架的结构的透视示意图，图24是示出了安装在引线框架上的固体电解电容器元件的多层本体160x的透视示意图。
如图23和24所示，通过对磷青铜基体冲孔制造引线框架15，从而具有预定的尺寸，用于安装固体电解电容器元件的多层本体160x。在位于引线框架15的圆周部分的主框架15x的中心部分处设有带状岛部分15Y，且沿垂直于岛部分15Y的方向设有4个从主框架15X朝岛部分15Y伸出的阳极引线电极部分16a和16b。而且，设有四个阴极引线电极部分17a和17b，从而与阳极引线电极部分16a和16b平行间隔，且连接主框架15X和岛部分15Y。
固体电解电容器元件的多层本体160x安装在引线框架15的岛部分15Y上，且通过使用银系导电粘结剂粘结岛部分15Y和用作阴极电极的导电层部分而固定。其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a和3b的端部区域重叠在提前在引线框架15上形成的阳极引线电极部分16a和16b的端部区域上，并使用激光点焊机焊接，从而与阳极引线电极部分16a和16b连接。
另外，在固体电解电容器元件固定在引线框架15上之后，使用注塑或传递模塑由环氧树脂模制成型。
图25是示出了分立型固体电解电容器的透视示意图。
从引线框架上取下利用环氧树脂模制的固体电解电容器元件的多层本体160x，并通过折叠阳极引线电极部分16a和16b形成阳极引线电极。而且，通过折叠阴极引线电极部分17a和17b形成阴极引线电极。
如上所述，根据该实施例所述，因为其表面没有粗糙化的箔状铝基体的所述一个端部区域，连接于其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的箔状铝基体的所述一个端部区域上，且分别包括箔状铜基体的阳极引线电极连接于箔状铝基体的所述另一边缘部分区域，从而构成固体电解电容器元件，所以，可以制造具有良好电特性的固体电解电容器元件。
而且，根据该实施例所述，因为固体电解电容器元件构成为假三端子型固体电解电容器，所以通过分割电流路径可以减小ESL，并获得具有良好电特性的固体电解电容器，即其初始特征值良好，且基本上不变化。
而且，在固体电解电容器元件上述构成的的多层本体上，阴极引线电极17a平行于阳极引线电极16a引出，所以流经阳极引线电极的电流产生的磁场和流经阴极引线电极的电流产生的磁场可以抵消，从而可以进一步减小ESL。在包括阳极引线电极16b和阴极引线电极17b的引线电极中可以实现同样的优点。
而且，根据该实施例所述，因为分别包括阳极引线电极和阴极引线电极的固体电解电容器元件的引线电极对位于绕固体电极电容器元件的多层本体的重心相对对称的位置且互相面对，所以可以将固体电解电容器安装在电路板上，而不用注意固体电解电容器的方向，并避免固体电解电容器的错误安装。
图26是示出了本发明另一实施例的固体电解电容器元件的透视示意图。
如图26所示，通过进一步层覆图21和22所示的多层本体10x，构成固体电解电容器元件单元10Y。
两个固体电解电容器元件10x，10x’的箔状铝基体2a重叠，而使阴极电极电连接且利用银系导电粘结剂互相粘结。其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a和3b没有连接。
这样构成的固体电解电容器元件单元10Y类似于固体电解电容器元件的多层本体10X安装在引线框架上，且通过导电粘结剂5粘结如图23所示的引线框架的连接阴极引线电极17a和17b的支撑部分15y和固体电解电容器元件10X和10X’的阴极电极14b。固体电极电容器元件10X和10X’的箔状铝基体3a和3b的每一个利用点焊机等与引线框架的阳极引线电极部分16a和16b成为一体。此后，利用环氧树脂使固体电解电容器元件单元10Y模制成型，从而制造分立型固体电解电容器。所以，可以进一步增加固体电解电容器的静电电容。
下面描述加工示例和比较例，以便进一步阐明本发明的优点。
加工示例1
第一实施例的固体电解电容器是按下述方式制备的。
首先从其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的厚度100μm的铝箔片上切下铝箔，而具有0.75cm2的尺寸。接着，从其表面没有粗糙化的厚度70μm的铝箔片上切下四块铝箔，从而具有等于或小于其表面粗糙化的铝箔宽度的四分之一的宽度。这四块铝箔位于其表面粗糙化的铝箔的相对端部区域上，而使其中的两个在其表面粗糙化的铝箔的相对端部区域之一上互相隔开，且它们重叠在其表面粗糙化的铝箔的相对端部区域上，而使其端部区域重叠0.5mm。接着，互相重叠的所述端部区域利用Branson Ultrasonics Division of EmersonJapan Limited制造的“40kHz超声波焊机”接合并电连接，从而形成表面没有粗糙化的铝箔和表面粗糙化的铝箔形成的连接体。
这样，制成了固体电解电容器元件的电极本体，其中表面没有粗糙化的四块铝箔与表面粗糙化的铝箔连接。
在这样制成的电极本体中表面粗糙化的铝箔的相对端部区域上形成的表面没有粗糙化的四块铝箔之中，仅分别在表面粗糙化的铝箔的所述一个端部区域上形成的两个铝箔的连接部分之外的部分涂敷抗蚀剂。
而且，这样制成的电极本体放入浓度按重量计为3％，pH为6.0的己二酸铵水溶液中，而使在其表面形成有氧化铝薄膜且其表面粗糙化的整个铝箔完全浸入其中。此时，在其表面没有粗糙化的四块铝箔之中，涂敷有抗蚀剂的两块铝箔浸入己二酸铵水溶液中，没有涂敷抗蚀剂的两块铝箔的一部分，即，重叠在其表面粗糙化的铝箔上且焊接在上面的部分浸入己二酸铵水溶液中。
然后，通过使没有涂敷抗蚀剂且其表面没有粗糙化的铝箔连接于阳极，在形成电流密度设为50至100mA/cm2且形成电压设为等于或低于12伏的条件下，使浸入己二酸铵水溶液中的铝箔的切割侧面氧化，制成氧化铝薄膜。
此后，将电极本体从己二酸铵水溶液中取出，并通过化学氧化聚合在粗糙化的阳极电极的铝箔表面上形成含有聚吡咯的固体高分子聚合物电解质层。
更准确地说，所述电极本体放入乙醇和水的混和溶液槽内，含有通过蒸馏提纯的0.1摩尔/升吡咯单体，0.1摩尔/升烷基萘磺酸钠和0.05摩尔/升硫酸亚铁(III)，而使仅表面粗糙化且形成氧化铝薄膜的铝箔浸入其中，且搅拌所述溶液30分钟，从而进行化学氧化聚合。重复所述操作三次，从而形成包含聚吡咯的固体高分子聚合物电解质层。结果，形成厚度约50μm的固体高分子聚合物电解质层。
碳膏涂敷在这样获得的固体高分子聚合物电解质层的表面上，然后银膏涂敷在所述碳膏上，从而形成阴极电极。在形成所述膏层之后，抗蚀剂层溶解在有机溶剂中，从而去除抗蚀剂层，而露出表面没有粗糙化的两块铝箔。这样，制成固体电解电容器元件。
而且，通过重复上述步骤制成总共三个固体电解电容器元件。
如图8所示，所述三个固体电解电容器元件以其对应部分朝向相同的方向，且通过利用导电粘结剂粘结其膏层而互相结合的方式层状设置。
这样，制成固体电解电容器元件的多层本体，其中三个固体电解电容器元件互相结合。
这样制成的固体电解电容器元件的多层本体安装在处理的引线框架上，从而具有如图5所示的预定形状。从多层本体的最低表面露出的导电层(膏层)的一部分利用银系导电粘结剂连接在引线框架上。其表面没有粗糙化的每一铝箔的一个端部区域利用NEC公司制造的“YAG激光点焊机”焊接，且与引线框架的阳极引线部分结合。
在固体电解电容器元件的多层本体固定在引线框架上之后，使用注塑或传递模塑由环氧树脂模制成型。
从引线框架上取下这样模制的固体电解电容器元件的模制多层本体，且阳极引线电极折叠，制成图8所示的分立型和8端子型固体电解电容器样品#1。然后，通过公知的方法向固体电解电容器样品#1供应预定的电压电流，从而进行老化，充分地降低泄漏电流。这样，完成固体电解电容器样品#1。
这样制成的8端子型固体电解电容器样品#1的静电电容和S21特性是利用Agilient Technologies制造的“阻抗分析仪4294A”和“净功分析仪8753D”测量的。然后，根据测量的S21特性进行等效电路模拟，从而确定ESR值和ESL值。
结果，在120Hz下固体电解电容器样品#1的静电电容为115.0μF，在100kHz下其ESR值为14mΩ，在100kHz下其ESL值为200pH。
加工示例2
第二实施例的固体电解电容器是按下述方式制备的。
首先从其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的厚度100μm的铝箔片上切下方形的铝箔，而具有1cm2的尺寸。接着，从其表面没有粗糙化的厚度70μm的铝箔片上切下四块铝箔，从而具有等于或小于其表面粗糙化的铝箔宽度一半的宽度。这四块铝箔位于其表面粗糙化的铝箔的四个端部区域之一上，从而靠近其表面粗糙化的铝箔的拐角，且它们重叠在其表面粗糙化的铝箔的所述端部区域上，而使其端部区域重叠0.5mm。接着，互相重叠的所述端部区域利用BransonUltrasonics Division of Emerson Japan Limited制造的“40kHz超声波焊机”接合并电连接，从而形成表面没有粗糙化的铝箔和表面粗糙化的铝箔形成的连接体。
这样，制成了固体电解电容器元件的电极本体，其中表面没有粗糙化的四块铝箔与表面粗糙化的铝箔连接。
在这样制成的电极本体中表面粗糙化的铝箔的所述四个端部区域处形成的表面没有粗糙化的四块铝箔之中，仅在表面粗糙化的铝箔的所述三个端部区域上形成的三个铝箔的连接部分之外的部分涂敷抗蚀剂。
而且，这样制成的电极本体放入浓度按重量计为3％，pH为6.0的己二酸铵水溶液中，而使在其表面形成有氧化铝薄膜且其表面粗糙化的整个铝箔完全浸入其中。此时，在其表面没有粗糙化的四块铝箔之中，涂敷有抗蚀剂的三块铝箔浸入己二酸铵水溶液中，没有涂敷抗蚀剂的铝箔的一部分，即，重叠在其表面粗糙化的铝箔上且焊接在上面的部分浸入己二酸铵水溶液中。
然后，通过使没有涂敷抗蚀剂且其表面没有粗糙化的铝箔连接于阳极，在形成电流密度设为50至100mA/cm2且形成电压设为等于或低于12伏的条件下，使浸入己二酸铵水溶液中的铝箔的切割侧面氧化，制成氧化铝薄膜。
此后，将电极本体从己二酸铵水溶液中取出，并通过化学氧化聚合在粗糙化的阳极电极的铝箔表面上形成含有聚吡咯的固体高分子聚合物电解质层。
更准确地说，所述电极本体放入乙醇和水的混和溶液槽内，含有通过蒸馏提纯的0.1摩尔/升吡咯单体，0.1摩尔/升烷基萘磺酸钠和0.05摩尔/升硫酸亚铁(III)，而使仅表面粗糙化且形成氧化铝薄膜的铝箔浸入其中，且搅拌所述溶液30分钟，从而进行化学氧化聚合。重复所述操作三次，从而形成包含聚吡咯的固体高分子聚合物电解质层。结果，形成厚度约50μm的固体高分子聚合物电解质层。
碳膏涂敷在这样获得的固体高分子聚合物电解质层的表面上，然后银膏涂敷在所述碳膏上，从而形成阴极电极。在形成所述膏层之后，抗蚀剂层溶解在有机溶剂中，从而去除抗蚀剂层，而露出表面没有粗糙化的三块铝箔。这样，制成固体电解电容器元件。
而且，通过重复上述步骤制成总共三个固体电解电容器元件。
如图16所示，所述三个固体电解电容器元件以其对应部分朝向相同的方向，且通过利用导电粘结剂粘结其膏层而互相结合的方式层状设置。
这样，制成固体电解电容器元件的多层本体，其中三个固体电解电容器元件互相结合。
这样制成的固体电解电容器元件的多层本体安装在处理的引线框架上，从而具有如图5所示的预定形状。从多层本体的最低表面露出的导电层(膏层)的一部分利用银系导电粘结剂连接在引线框架上。其表面没有粗糙化的每一铝箔的一个端部区域利用NEC公司制造的“YAG激光点焊机”焊接，且与引线框架的阳极引线部分结合。
在固体电解电容器元件的多层本体固定在引线框架上之后，使用注塑或传递模塑由环氧树脂模制成型。
从引线框架上取下这样模制的固体电解电容器元件的模制多层本体，且阳极引线电极折叠，制成图15所示的分立型和8端子型固体电解电容器样品#2。然后，通过公知的方法向固体电解电容器样品#2供应预定的电压电流，从而进行老化，充分地降低泄漏电流。这样，完成固体电解电容器样品#2。
这样制成的固体电解电容器样品#2的静电电容以类似于加工示例1的方式进行评价。
结果，在120Hz下固体电解电容器样品#1的静电电容为115.0μF，在100kHz下其ESR值为14mΩ，在100kHz下其ESL值为200pH。
比较例1
首先从厚度60μm的铜箔片上切下铜箔，而具有0.5cm×1cm的尺寸。接着，从其表面没有粗糙化的厚度60μm的铝箔片上切下四块铝箔，从而具有1cm×1cm的尺寸。它们以其端部区域重叠0.5mm的方式重叠，且其重叠部分利用Branson Ultrasonics Division of Emerson JapanLimited制造的“40kHz超声波焊机”接合并电连接，从而形成铜箔和表面没有粗糙化的铝箔形成的连接体。
然后，首先从形成有氧化铝薄膜且其表面粗糙化的厚度100μm的铝箔片上切下铝箔，而具有1cm×1.5cm的尺寸，且重叠在其表面没有粗糙化的铝箔上，而使其端部区域重叠1mm，且其重叠部分利用超声波焊机接合并电连接，从而形成铜箔、其表面没有粗糙化的铝箔和在其表面上形成有氧化铝薄膜且其表面粗糙化的铝箔形成的连接体。
这样，制成包括按顺序的铜箔、其表面没有粗糙化的铝箔和形成有氧化铝薄膜且其表面粗糙化的铝箔的两端子型固体电解电容器元件的电极本体。
这样制成的两端子型固体电解电容器元件的电极本体以基本上类似于加工示例1的方式进行加工，且如图27所示安装在引线框架上，从而制成分立型和两端子型固体电解电容器样品#3。
这样制成的三端子型固体电解电容器样品#3的静电电容以类似于加工示例1的方式进行评价。
结果，在120Hz下固体电解电容器样品#3的静电电容为150μF，在100kHz下其ESR值为45mΩ，在100kHz下其ESL值为1500pH。
从加工示例1和2以及比较例1，可以发现通过连接在其表面上形成有氧化铝薄膜且其表面粗糙化的铝箔，其表面没有粗糙化的铝箔和铜箔制成的固体电解电容器样品#1和#2，都具有良好的静电电容、ESR特性和ESL特性，与箔如何连接、电导体的材料和固体高分子聚合物的种类无关，且在比较例1的固体电解电容器样品#3中，ESR特性和ESL特性较差，尤其是ESL特性非常差。
加工示例3
包括固体高分子聚合物电解质层的固体电解电容器是按下述方式制备的。
首先从其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的厚度100μm的铝箔片上切下矩形铝箔，而具有0.2cm2的尺寸。接着，从其表面没有粗糙化的厚度60μm的铝箔片上切下铝箔，从而具有等于或小于其表面粗糙化的铝箔宽度的一半的宽度。
其表面没有粗糙化的铝箔重叠在其表面粗糙化的铝箔上，在靠近其拐角的位置，而使其端部区域重叠0.5mm。接着，互相重叠的所述端部区域超声波焊机接合并电连接，从而形成表面没有粗糙化的铝箔和表面粗糙化的铝箔形成的连接体。
这样，制成了固体电解电容器元件的电极本体，其中表面没有粗糙化的铝箔与表面粗糙化的铝箔连接。
然后，这样制成的电极本体放入浓度按重量计为3％，pH为6.0的己二酸铵水溶液中，而使在其表面形成有氧化铝薄膜且其表面粗糙化的整个铝箔完全浸入其中。此时，其表面没有粗糙化的铝箔的一部分浸入己二酸铵水溶液中。
然后，通过使没有涂敷抗蚀剂且其表面没有粗糙化的铝箔连接于阳极，在形成电流密度设为50至100mA/cm2且形成电压设为等于或低于12伏的条件下，使浸入己二酸铵水溶液中的铝箔的切割侧面氧化，制成氧化铝薄膜。
此后，将电极本体从己二酸铵水溶液中取出，并通过化学氧化聚合在粗糙化的阳极电极的铝箔表面上形成含有聚吡咯的固体高分子聚合物电解质层。
更准确地说，所述电极本体放入乙醇和水的混和溶液槽内，含有通过蒸馏提纯的0.1摩尔/升吡咯单体，0.1摩尔/升烷基萘磺酸钠和0.05摩尔/升硫酸亚铁(III)，而使仅表面粗糙化且形成氧化铝薄膜的铝箔浸入其中，且搅拌所述溶液30分钟，从而进行化学氧化聚合。重复所述操作三次，从而形成包含聚吡咯的固体高分子聚合物电解质层。结果，形成厚度约50μm的固体高分子聚合物电解质层。
碳膏涂敷在这样获得的固体高分子聚合物电解质层的表面上，然后银膏涂敷在所述碳膏上，从而形成阴极电极，并制成两端子型固体电解电容器元件。
而且，通过重复上述步骤制成总共四个固体电解电容器元件。
其中，所述两个固体电解电容器元件互相偏离180度布置，互相重叠，而使其膏层(导电层)重叠，且通过利用银-环氧树脂系导电粘结剂粘结其膏层而接合。
这样，制成通过整合两固体电解电容器元件而形成的固体电解电容器元件的总共两个多层本体。而且，如图10所示，固体电解电容器元件的多层本体重叠，而使其阴极电极分别包括互相面对的膏层，且通过利用银系导电粘结剂粘结其阴极电极互相整合。此时，其阳极电极没有连接。
这样制成的固体电解电容器元件的多层本体安装在处理的引线框架上，从而具有如图7所示的预定形状。膏层(导电层)利用银系导电粘结剂连接在引线框架上，且每一阳极电极利用NEC公司制造的“YAG激光点焊机”焊接，且与引线框架接合。
在固体电解电容器元件的多层本体固定在引线框架上之后，使用注塑或传递模塑由环氧树脂模制成型。
从引线框架上取下这样模制的固体电解电容器元件的模制多层本体，且阳极引线电极折叠，制成图25所示的分立型和8端子型固体电解电容器样品#4。然后，通过公知的方法向固体电解电容器样品#4供应预定的电压电流，从而进行老化，充分地降低泄漏电流。这样，完成固体电解电容器样品#4。
这样制成的三端子型固体电解电容器样品#4的静电电容和S21特性是利用Agilient Technologies制造的“阻抗分析仪4294A”和“净功分析仪8753D”测量的。然后，根据测量的S21特性进行等效电路模拟，从而确定ESR值和ESL值。
发现在120Hz下固体电解电容器样品#1的静电电容为115.0μF，在100kHz下其ESR值为14mΩ，在100kHz下其ESL值为15pH。
比较例2
首先从其表面粗糙化且在其表面上形成有氧化铝薄膜的厚度100μm的铝箔片上切下铝箔，而具有7mm×4mm的尺寸。接着，从其表面没有粗糙化的厚度60μm的铝箔片上切下铝箔，从而具有2mm×4mm的尺寸。它们以其端部区域重叠0.5mm的方式重叠，且其重叠部分利用超声波焊机接合并电连接，从而形成表面粗糙化的铝箔和表面没有粗糙化的铝箔形成的连接体。
这样，制成两端子型固体电解电容器元件的电极本体，其中其表面没有粗糙化的铝箔和形成有氧化铝薄膜且表面粗糙化的铝箔连接。
这样制成的两端子型固体电解电容器元件的电极本体以基本上类似于比较例1的方式进行加工，且如图27所示安装在引线框架上，从而制成分立型和两端子型固体电解电容器样品#5。
这样制成的三端子型固体电解电容器样品#5的静电电容以类似于加工示例1的方式进行评价。
结果，在120Hz下固体电解电容器样品#4的静电电容为100μF，在100kHz下其ESR值为45mΩ，在100kHz下其ESL值为1500pH。
从加工示例3和比较例2，可以发现通过连接在其表面上形成有氧化铝薄膜且其表面粗糙化的铝箔，其表面没有粗糙化的铝箔和铜箔制成的固体电解电容器样品#3，具有良好的静电电容、ESR特性和ESL特性，与箔如何连接、电导体的材料和固体高分子聚合物的种类无关，且在比较例2的固体电解电容器样品#5中，ESR特性和ESL特性较差，尤其是ESL特性非常差。
这样已经参照具体实施例和加工示例示出和描述了本发明。然而，应当指出，本发明决不限于所述配置的细节，而是可以在不脱离所附权利要求的范围下作出变化和改进。
例如，虽然在上述第一优选实施例中从固体电解电容器元件的每一相对端部区域引出两个引线电极对，以及在上述第二优选实施例中从固体电解电容器元件的四个端部区域的每一区域引出一个引线电极对，但并不是绝对需要以这样的方式引出引线电极对，从固体电解电容器元件的至少一个端部区域引出至少一个引线电极对足够了。因为流经互相邻近布置的阳极引线电极和阴极引线电极的电流产生的磁场可以通过这样构成的引线电极对抵消，所以可以减小固体电解电容器的ESL。
而且，在上述实施例中，虽然构成引线电极对的阳极引线电极和阴极引线电极位于绕其表面粗糙化的箔状铝基体2的重心互相相对对称的位置，但将位于其表面粗糙化的箔状铝基体2的相对端部区域的两个引线电极对可以位于相对于作为轴线的箔状铝基体2的中心线横向对称的位置。具体而言，在其表面粗糙化的箔状铝基体2的每一相对端部区域设有一个引线电极对的情况下，引线电极对之一的阳极引线电极可以位于面对另一引线电极对的阳极引线电极的位置。
而且，在上述实施例中，虽然铝基体用作阀用金属基体2，3，但阀用金属基体2，3可以由代替铝的铝合金，或钽，钛，铌，锆或其合金制成。
而且，在上述实施例中，虽然磷青铜用作构成引线电极的金属导体，但该金属导体可以由代替磷青铜的其他铜合金，或黄铜，镍，锌，铬或其合金制成。
而且，在上述实施例中，其表面粗糙化的箔状铝基体2和其表面没有粗糙化的箔状铝基体3通过超声波焊接连接，且其表面没有粗糙化的箔状铝基体3和引线框架15的阳极引线电极16通过超声波焊接连接。然而，两连接部分或其之一可以通过冷焊形成，代替超声波焊。
而且，在上述实施例中，虽然箔状铝基体2的表面粗糙化，从而增加其比表面积，但在本发明中并不绝对需要箔状铝基体2的表面粗糙化。
而且，在上述实施例中，虽然其表面没有粗糙化的箔状铝基体3a，3b连接于其表面粗糙化的箔状铝基体2，但在本发明中并不是绝对需要铝基体成为箔状，每一铝基体可以是例如具有更大厚度的框架状或块状基体。而且，并不是绝对需要铜基体是箔状，且每一铜基体可以是框架状或块状。
如上所述，根据本发明，可以提供一种固体电解电容器和一种用于制造固体电解电容器的方法，该电容器通过在其表面粗糙化且在其表面上形成有绝缘氧化物薄膜的箔状阀用金属基体上顺序地形成绝缘氧化物薄膜、固体高分子聚合物电解质层和导电层而构成，且可以减小ESL和ESR，并增加静电电容。

Claims (11)

1.一种固体电解电容器，包含：
至少一个固体电解电容器元件(110；130；160)，该固体电解电容器元件包含由阀用金属制成的箔状阀用金属基体(2)，该阀用金属基体具有大致矩形形状，并且在其表面上形成有绝缘氧化物薄膜(2x；9)；
至少一个包括阳极引线电极(16a；16b；16c；16d)和阴极引线电极(17a；17b；17c；17d)的引线电极对(18a；18b；18c；18d)，所述引线电极位于箔状阀用金属基体(2)的四个端部区域中的至少一个端部区域上；以及
通过在箔状阀用金属基体(2)上顺序形成至少固体高分子聚合物电解质层(11)和导电层(12；13)而形成的阴极电极(14)；
阳极引线电极(16a；16b；16c；16d)包含阀用金属本体(3a；3b；3c；3d)和第一导电金属基体(16a；16b；16c；16d)，所述阀用金属本体(3a；3b；3c；3d)由阀用金属制成，所述阀用金属本体的一个端部区域连接于箔状阀用金属基体(2)的所述至少一个端部区域的表面上，从而可以在箔状阀用金属基体和阀用金属本体的阀用金属之间形成电连接，所述第一导电金属基体(16a；16b；16c；16d)的一个端部区域连接于箔状阀用金属基体(2)的另一端部区域，从而可以在所述金属之间形成电连接；
阴极引线电极(17a；17b；17c；17d)通过沿平行于阳极引线电极(16a；16b；16c；16d)的方向来引出连接于导电层(12；13)的一个表面的第二导电金属基体(17a；17b；17c；17d)的一部分而形成，所述导电层形成在箔状阀用金属基体(2)的不同于上述阀用金属本体的一个端部区域所连接的那个表面的表面上。
2.如权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于所述至少一个引线电极对(18a；18b；18c；18d)提供在箔状阀用金属基体(2)的每一相对的端部区域上。
3.如权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于所述至少一个引线电极对(18a；18b；18c；18d)提供在箔状阀用金属基体(2)的四个端部区域的每一区域上。
4.如权利要求1至3任一项所述的固体电解电容器，其特征在于设有多个引线电极对(18a；18b；18c；18d)，从而使它们的阳极引线电极(16a；16b；16c；16d)和阴极引线电极(17a；17b；17c；17d)交替地布置。
5.如权利要求1至3任一项所述的固体电解电容器，其特征在于多个引线电极对(18a；18b；18c；18d)位于所述固体电解电容器的重心周围相对彼此对称的位置。
6.如权利要求4所述的固体电解电容器，其特征在于多个引线电极对(18a；18b；18c；18d)位于所述固体电解电容器的重心周围相对彼此对称的位置。
7.如权利要求1至3任一项所述的固体电解电容器，其特征在于两个或多个电解电容器元件(110；130；160)是层状布设的，从而阳极引线电极(16a；16b；16c；16d)和阴极引线电极(17a；17b；17c；17d)朝向同一方向。
8.如权利要求4所述的固体电解电容器，其特征在于两个或多个电解电容器元件(110；130；160)是层状布设的，从而阳极引线电极(16a；16b；16c；16d)和阴极引线电极(17a；17b；17c；17d)朝向同一方向。
9.如权利要求5所述的固体电解电容器，其特征在于两个或多个电解电容器元件(110；130；160)是层状布设的，从而阳极引线电极(16a；16b；16c；16d)和阴极引线电极(17a；17b；17c；17d)朝向同一方向。
10.如权利要求6所述的固体电解电容器，其特征在于两个或多个电解电容器元件(110；130；160)是层状布设的，从而阳极引线电极(16a；16b；16c；16d)和阴极引线电极(17a；17b；17c；17d)朝向同一方向。
11.一种制造固体电解电容器的方法，包含步骤：
使阀用金属本体的一个端部区域连接于形成有隔离氧化物薄膜的箔状阀用金属基体的至少一个端部区域，从而制造固体电解电容器元件的电极本体；
掩蔽所述电极本体，而使所述阀用金属本体的一部分不能进行阳极氧化；
将所述电极本体浸入形成溶液中，而使整个所述箔状阀用金属基体、所述阀用金属本体的经过掩蔽处理的整个部分和没有经过掩蔽处理的一部分浸入，对所述电极本体施加电压，实现阳极氧化，并至少在所述箔状阀用金属基体的边缘部分上形成绝缘氧化物薄膜；
在所述箔状阀用金属基体的基本上整个表面上形成固体高分子聚合物电解质层；
用导电膏涂敷所述固体高分子聚合物电解质层，并干燥导电膏而形成导体层，从所述阀用金属本体上去除掩膜；
将所制造的至少一个固体电解电容器元件安装在引线框架上，使所述引线框架的阳极引线部分的一个端部区域连接于其表面没有粗糙化处理的阀用金属本体的另一端部区域，从而形成阳极引线电极，然后使所述引线框架的阴极引线部分连接于所述导电层，从而形成阴极引线电极，而沿平行于所述阳极引线电极的方向从所述导电层引出。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003107365A1 (ja) * 2002-06-18 2003-12-24 ティーディーケイ株式会社 固体電解コンデンサおよびその製造方法
US6870728B1 (en) * 2004-01-29 2005-03-22 Tdk Corporation Electrolytic capacitor
US20050278915A1 (en) * 2004-06-18 2005-12-22 Vannatta Guy C Jr Spray coating of cathode onto solid electrolyte capacitors
KR100884902B1 (ko) * 2004-12-24 2009-02-19 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 적층 커패시터 및 그 실장구조
US8644003B2 (en) * 2005-06-09 2014-02-04 National University Corporation, Tokyo University Of Agriculture And Technology Electrolytic capacitor element and process for producing the same
JP4716862B2 (ja) * 2005-12-09 2011-07-06 佐賀三洋工業株式会社 固体電解コンデンサ
TWI404090B (zh) * 2006-02-21 2013-08-01 Shinetsu Polymer Co 電容器及電容器之製造方法
DE102006014579A1 (de) * 2006-03-29 2007-10-04 Epcos Ag Verfahren zur Reinigung einer Monomer-Lösung und Herstellungsverfahren für ein elektrisches Bauelement umfassend das Reinigungsverfahren
JP4662368B2 (ja) * 2006-06-22 2011-03-30 Ｎｅｃトーキン株式会社 固体電解コンデンサの製造方法
KR100775028B1 (ko) * 2006-08-07 2007-11-08 주식회사 디지털텍 적층형 고분자 콘덴서용 단위 전극의 적층방법
WO2009063618A1 (ja) * 2007-11-15 2009-05-22 Panasonic Corporation チップ形固体電解コンデンサとチップ形フィルタ
JP5009183B2 (ja) * 2008-02-04 2012-08-22 Ｎｅｃトーキン株式会社 固体電解コンデンサ
JP5167958B2 (ja) * 2008-06-02 2013-03-21 パナソニック株式会社 固体電解コンデンサ
US7675737B1 (en) * 2008-07-02 2010-03-09 Lithdyne Llc Low temperature non-aqueous electrolyte
JP5796194B2 (ja) * 2010-12-13 2015-10-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 固体電解コンデンサ
JP2012238897A (ja) * 2012-08-09 2012-12-06 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解コンデンサ
KR101499723B1 (ko) * 2013-08-14 2015-03-06 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터의 실장 기판
JP2017183299A (ja) * 2015-03-24 2017-10-05 株式会社村田製作所 電気二重層コンデンサ
DE102016125733A1 (de) 2016-12-27 2018-06-28 Epcos Ag Hybrid-Polymer-Aluminium-Elektrolytkondensator und Verfahren zur Herstellung eines Kondensators
CN114566387A (zh) * 2018-12-26 2022-05-31 株式会社村田制作所 电解电容器及其制造方法
US20230119189A1 (en) * 2020-03-31 2023-04-20 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrolytic capacitor
CN111489896A (zh) * 2020-05-04 2020-08-04 南通瑞泰电子有限公司 一种高压全固态铝电解电容器及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6340313A (ja) * 1986-08-05 1988-02-20 日本電気株式会社 有極性チツプ電子部品
JPS6355448U (zh) * 1986-09-26 1988-04-13

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6355448A (ja) 1986-08-26 1988-03-09 Tokyo Gas Co Ltd 埋設物の被覆劣化の判定方法及びその装置
US4831494A (en) 1988-06-27 1989-05-16 International Business Machines Corporation Multilayer capacitor
EP0355205B1 (de) * 1988-08-16 1994-01-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Elektrolytkondensator
JPH0631715A (ja) 1992-07-15 1994-02-08 Komatsu Ltd 板状表面仕上材張り付け施工装置
US5369545A (en) 1993-06-30 1994-11-29 Intel Corporation De-coupling capacitor on the top of the silicon die by eutectic flip bonding
JPH0727144A (ja) 1993-07-12 1995-01-27 Iseki & Co Ltd クラッチストロークの調整装置
US5812367A (en) * 1996-04-04 1998-09-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid electrolytic capacitors comprising a conductive layer made of a polymer of pyrrole or its derivative
US5880925A (en) 1997-06-27 1999-03-09 Avx Corporation Surface mount multilayer capacitor
US6351370B1 (en) * 1998-03-19 2002-02-26 Showa Denko K.K. Solid electrolytic capacitor and method for producing the same
DE60033076T2 (de) * 1999-04-16 2007-08-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Anodische Elektrode für Elektrolytkondensator und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP4479050B2 (ja) 2000-04-20 2010-06-09 パナソニック株式会社 固体電解コンデンサ
JP3899417B2 (ja) 2001-04-09 2007-03-28 Ｎｅｃトーキン株式会社 表面実装型コンデンサ
US6674635B1 (en) * 2001-06-11 2004-01-06 Avx Corporation Protective coating for electrolytic capacitors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6340313A (ja) * 1986-08-05 1988-02-20 日本電気株式会社 有極性チツプ電子部品
JPS6355448U (zh) * 1986-09-26 1988-04-13

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Publication number Publication date
JPWO2003107366A1 (ja) 2005-10-20
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