CN101300652A - 固体电解电容器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固体电解电容器，其通过将电容器元件、特别是引线框的一部分缠带等，只对引线框的一部分实施了低熔点金属镀覆的引线框与电容器元件接合而得到。本发明的固体电解电容器，其耐热性优异，树脂密封的完整性高，耐湿性优异。另外，由于能够使用实施了低熔点金属镀覆的引线框，因此，不需要增加后镀覆工序，而且在电阻焊接的场合，可以得到层叠下的阳极接合容易的固体电解电容器。
Description
相关申请的援引
本申请是根据美国法典第35卷第119条(e)款(1)对按照该法典第35卷第111条(b)款规定在2005年11月9日提交的美国临时申请第60/734,782的申请日要求优先权的、基于该法典第35卷第111条(a)款规定的申请。
技术领域
本发明涉及电容器及其制造方法，尤其涉及固体电解电容器及其制造方法。更详细地讲，涉及对于在具有电介质皮膜的阀作用金属基板上设有固体电解质层的电容器元件上设置引线(引线框)而形成的固体电解电容器而言，电容器元件与引线框的接合部分的强度以及耐热性优异的可靠性高的固体电解电容器。
背景技术
最近的电子设备为了小型化和节省电力等，伴随着数字化、个人电脑的高速化，小型且大电容的电容器向高频化发展，高频、低阻抗、而且电容大、可靠性高的电容器的需求不断增大。作为满足这些要求的电容器，固体电解电容器已经实用化。
一般地，固体电解电容器具有下述基本结构：在腐蚀处理过的铝、钽、钛等阀作用金属表面设置电介质氧化皮膜，在该电介质氧化皮膜上设置包含导电性聚合物等的有机物层或金属氧化物等的无机物层的固体电解质层，从而形成单板电容器元件，将多片该单板电容器元件进行层叠，并在阀作用金属的阳极端子(没有设置固体电解质的端部表面部分)上连接阳极引线，另一方面，在包含固体电解质的导电层部分(阴极部分)上连接阴极引线，将该整体用环氧树脂等绝缘性树脂密封。作为阳极引线部以及阴极引线部，可以使用具有适于载置电容器元件或其层叠体的形状的引线框。
对于这样的结构的固体电解电容器，为了制造可靠性高的电容器，需要电容器元件与引线框的接合部分的强度大、而且耐热性优异。因此，以往的固体电解电容器，例如在将由铜或铜合金等制成的引线框与电容器元件的阳极端部接合的场合，采用导电性粘合剂接合或通过将端子弯曲铆接来进行机械接合，或者通过采用铅系焊料的焊接、激光焊接等来进行接合。
但是，这样的使用导电性粘合剂的接合方法，粘合剂的涂布麻烦，尤其在将多片的单板电容器元件进行层叠来接合的场合，施工繁杂。另外，将引线框的接合部分铆接进行机械接合的方法，不适于接合部分小的情形，接合也不稳定。此外，对于采用铅系焊料的焊接而言，担心的问题是从焊接部位除掉的多余的铅成为污染环境的原因等。另外，利用激光焊接的接合方法，存在设备成本高等问题。
除了这样的接合方法以外，还知道将电容器元件的端子电阻焊接在引线框上(专利文献1：特开平3-188614号公报)，但这是将引线框材料限定为铁镍合金(42合金)进行电阻焊接的，而且，在作为电容器元件的阀作用金属使用铝箔的场合，不能将由铜或铜合金等制成的引线框通过单纯的电阻焊接直接进行接合。电阻焊接是通过电阻发热(焦耳热)来将焊接部分的金属熔融从而进行接合的方法，对于如铝、铜、铜合金等那样导电性高的材料而言，由于其电阻小，因此发热少，而且由于热导性好，因此不能充分熔融接合部分，难以将这些材料接合。
此外，以往的固体电解电容器已知有在引线框整个面上设置镀层从而将电容器元件接合的，但是当对引线框整个面实施镀覆时，在引线框上重叠电容器元件进行热处理的场合，在与电容器元件的接合部分之外的、与模塑树脂接触的部分，镀层金属也熔融，有可能引起被称为“焊球”的缺陷。为了避免这样的不良情况，在引线框整个面的铜基底上实施焊料镀覆之后，在树脂密封部分除掉模塑树脂接触的部分的镀层，使铜基底露出，在表面粗化的部位载置电容器元件进行接合的结构已经为人所知(专利文献2：特开平5-21290号公报)。但是，采用该方法时，电容器元件的接合部分的镀覆量不足，存在接合强度变低的问题。
另外，曾经公开了一种固体电解电容器，其是：固体电解电容器的接合结构为在将电容器元件与引线框通过焊接来接合的场合，在引线框的树脂密封部分，在模塑树脂接触的引线框表面不设置镀层，对引线框与电容器元件接触的部分实施低熔点金属镀覆，将引线框与电容器元件接合的结构，不会发生焊球等缺陷，接合强度高的固体电解电容器，其阳极部分的接合结构为：能够将电容器元件的阳极端部与引线框通过电阻焊来接合，作业容易，也不产生环境污染等的接合结构(专利文献3：国际公开第00/74091号小册子(US6661645号说明书))。但是，在此虽然通过引线框的部分镀覆，接合强度得到显著改善，但是由于引线框通常以将引线框卷成卷状的形式进行连续镀覆，因此其工业生产未必容易。
焊球的发生并不限于树脂密封时。例如已经知道，在电路基板上载置芯片型电子部件，经由回流焊等的加热时，电子部件自身也被加热，电子部件内部温度升高，引起部件内部的引线端子表面的焊料镀层熔融成为焊球，并溶出到外部的现象(专利文献4：特开平8-153651号公报)。在专利文献4中，在模塑树脂外包装之前，在上述引线端子表面形成厚1μm以下的焊料镀层，将电子部件元件与引线端子连接，然后进行模塑树脂外包装之后，只在从模塑树脂导出到外部的引线端子表面形成比模塑树脂内部的焊料镀层厚的焊料镀层，由此谋求解决上述问题。
专利文献1：特开平3-188614号公报
专利文献2：特开平5-21290号公报
专利文献3：国际公开第00/74091号小册子
专利文献4：特开平8-153651号公报
发明内容
本发明的目的在于提供固体电解电容器及其制造方法，所述固体电解电容器，是在具有电介质皮膜的阀作用金属基板上设有固体电解质层的电容器元件上设置引线(引线框)而形成的固体电解电容器，电容器元件与引线框的接合部分的强度优异，即使经过密封和回流焊等的加热，也没有由金属构件上的镀层熔融所导致的焊球发生，工业生产容易且可靠性高。
本发明者们鉴于上述课题进行了潜心研讨，结果发现通过将引线框缠带等来进行带状掩蔽，设置包含低熔点金属镀层的区域和不包含低熔点金属镀层的区域，不产生由加热熔融导致的间隙的、耐湿性优异的、可靠性高的固体电解电容器的工业生产容易，从而完成了本发明。
即，本发明是下述固体电解电容器及其制造方法、以及引线框上的低熔点镀层的图案化的发明。
1.一种固体电解电容器，是将具有夹着绝缘层而设置的阳极部和阴极部的电容器的阳极部与第1金属构件接合、阴极部与第2金属构件接合，并将整体进行树脂密封使得各金属构件的一部分露出从而构成，第1金属构件和/或第2金属构件按照预先确定的图案具有包含低熔点金属镀层的区域和不包含低熔点金属镀层的区域。
2.根据上述1所述的固体电解电容器，其特征在于，是将引线框(10)(11)与电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合，并用树脂(28)进行密封而构成，所述引线框(10)(11)是通过将单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的电容器元件(15)接触的引线框(10)(11)的部分(23)或部分(23)和(24)以外的引线框掩蔽而成为带状，从而在树脂(28)密封部分(20)，不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对上述部分(23)或部分(23)和(24)实施低熔点金属镀覆而成的，所述单板电容器元件(8)，是将由具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部，在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上顺次层叠固体电解质层(4)和导电体层(5)作为阴极部(7)而成的。
3.根据上述2所述的固体电解电容器，是将电容器元件(8)(15)的阳极部(6)重叠在阳极侧引线框(10)表面部分(23)的低熔点金属镀层部分上进行电阻焊接，利用由电介质皮膜引起的电阻热进行接合而成的。
4.根据上述2所述的固体电解电容器，其特征在于，在将电容器元件(8)(15)与引线框(10)(11)的部分(23)(24)接合时，在阳极侧引线框(10)部分(23)的低熔点金属镀层部分上重叠电容器元件(8)(15)的阳极部(6)并通过电阻焊接进行接合，另一方面，阴极侧是在电容器元件(8)(15)的绝缘层(3)的阴极侧端部(3a)与阴极侧引线框前端部(11a)之间设置间隔(t)而进行了接合。
5.根据上述1所述的固体电解电容器，其特征在于，是将引线框(10)(11)与电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合，并用树脂(28)进行密封而构成，所述引线框(10)(11)是通过将包含单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的电容器元件(15)接触的面的引线框(10)(11)的部分(23’)或部分(23’)和(24’)以外的引线框掩蔽而成为带状，从而在树脂(28)密封部分(20)，不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对上述部分(23’)或部分(23’)和(24’)实施低熔点金属镀覆而成的，所述单板电容器元件(8)，是将由具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部，在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上顺次层叠固体电解质层(4)和导电体层(5)作为阴极部(7)而成的。
6.根据上述5所述的固体电解电容器，是将电容器元件(8)(15)的阳极部(6)重叠在阳极侧引线框(10)表面部分(23’)的低熔点金属镀层部分上进行电阻焊接，利用由电介质皮膜引起的电阻热进行接合而成的。
7.根据上述5所述的固体电解电容器，其特征在于，在将电容器元件(8)(15)与引线框(10)(11)的部分(23’)(24’)接合时，在阳极侧引线框(10)部分(23’)的低熔点金属镀层部分上重叠电容器元件(8)(15)的阳极部(6)并通过电阻焊接进行接合，另一方面，阴极侧是在电容器元件(8)(15)的绝缘层(3)的阴极侧端部(3a)与阴极侧引线框前端部(11a)之间设置间隔(t)而进行了接合。
8.一种固体电解电容器，是将具有夹着绝缘层而设置的阳极部和阴极部的电容器的阳极部与第1金属构件接合、阴极部与第2金属构件接合，并将整体进行树脂密封使得各金属构件的一部分露出从而构成，其特征在于，第2金属构件的与阴极部的接合部分具有包含低熔点金属镀层的区域和不包含低熔点金属镀层的区域，不包含低熔点金属镀层的区域，是与第2金属构件从密封树脂导出而露出的位置近旁的阴极部接合的部分。
9.根据上述8所述的固体电解电容器，是将上述阴极部的一部分重叠于上述第2金属构件上，两者电导通地接合而成的。
10.根据上述8或9所述的固体电解电容器，所述电容器是包含电容器元件的固体电解电容器，所述电容器元件，是在表面具有多孔层的阀作用金属的表面的至少一部分上顺次形成包含金属氧化物的绝缘层、固体电解质层和导电膏层，将阀作用金属露出部作为阳极部，将导电膏层作为阴极部而成的。
11.根据上述1～10所述的固体电解电容器，其中，所述阀作用金属选自铝、钽、钛、铌或它们的合金。
12.根据上述1～11所述的固体电解电容器，其中，所述引线框(10)(11)由铜或铜合金(铜系材料)制成，或者由表面镀覆有铜系材料或锌系材料的材料制成。
13.根据上述1～12所述的固体电解电容器，其中，所述低熔点金属镀层是熔点比阀作用金属的低的金属或合金镀层，镀层厚度在0.1～100μm的范围。
14.根据上述1～13所述的固体电解电容器，其中，所述低熔点金属镀层包含镍底镀层和锡表面镀层。
15.根据上述1～14所述的固体电解电容器，其中，所述引线框(10)(11)的接合位置是叠层电容器元件的中央部或外周侧。
16.一种固体电解电容器的制造方法，其特征在于，包括以下工序：
将由具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部的工序；
形成在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上设置固体电解质层(4)，并在固体电解质层(4)上层叠导电体层(5)作为阴极部(7)的单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的电容器元件15的工序；
将引线框(10)(11)与电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合的工序，所述引线框(10)(11)是通过将电容器元件(8)(15)接触的引线框(10)(11)的部分(23)或部分(23)和(24)以外的引线框掩蔽而成为带状，在树脂(28)密封部分(20)，不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对上述部分(23)或部分(23)和(24)实施了低熔点金属镀覆而成的；以及
采用树脂进行密封的工序。
17.一种引线框(10)(11)，其特征在于，是通过将单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的叠层电容器元件(15)接触的引线框(10)(11)的部分(23)或部分(23)和(24)以外的引线框掩蔽而成为带状，从而在树脂(28)密封部分(20)，不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对上述部分(23)或部分(23)和(24)实施低熔点金属镀覆而成，并且与采用树脂(28)密封的电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合，所述单板电容器元件(8)，是将由具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部，在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上顺次层叠固体电解质层(4)和导电体层(5)作为阴极部(7)而成的。
18.根据上述17所述的引线框(10)(11)，所述与采用树脂(28)密封的电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合的引线框(10)(11)，包括铜或铜合金(铜系材料)、或者表面镀覆有铜系材料或锌系材料的材料。
19.一种固体电解电容器的制造方法，其特征在于，包括以下工序：
将由具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部的工序；
形成在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上设置固体电解质层(4)，并在固体电解质层(4)上层叠导电体层(5)作为阴极部(7)的单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的电容器元件15的工序；
将引线框(10)(11)与电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合的工序，所述引线框(10)(11)是通过将包含电容器元件(8)(15)接触的面的引线框(10)(11)的部分(23’)或部分(23’)和(24’)以外的引线框掩蔽而成为带状，从而在树脂(28)密封部分(20)，不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对上述部分(23’)或部分(23’)和(24’)实施了低熔点金属镀覆而成的；以及
采用树脂进行密封的工序。
20.一种引线框(10)(11)，其特征在于，是通过将包含单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的叠层电容器元件(15)接触的面的引线框(10)(11)的部分(23’)或部分(23’)和(24’)以外的引线框掩蔽而成为带状，从而在树脂(28)密封部分(20)，不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对上述部分(23’)或部分(23’)和(24’)实施低熔点金属镀覆而成，并且与采用树脂(28)密封的电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合，所述单板电容器元件(8)，是将由具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部，在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上顺次层叠固体电解质层(4)和导电体层(5)作为阴极部(7)而成的。
21.根据上述20所述的引线框(10)(11)，所述与采用树脂(28)密封的电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合的引线框(10)(11)，包括铜或铜合金(铜系材料)、或者表面镀覆有铜系材料或锌系材料的材料。
22.一种固体电解电容器的制造方法，其特征在于，包括下述工序：准备构成第1金属构件和第2金属构件的引线框，在与和第2金属构件相应的阴极部的连接部分之中的、至少应从密封树脂引出的位置近旁进行暂时的被覆后，进行低熔点金属镀覆，去除暂时的被覆，在第1金属构件和第2金属构件各自之上载置电容器元件的阳极部和阴极部并进行接合之后，采用树脂进行密封。
23.根据上述22所述的电容器的制造方法，所述暂时的被覆是通过带状掩蔽来进行的。
24.根据上述22或23所述的固体电解电容器的制造方法，其中，所述电容器元件是在表面具有多孔层的阀作用金属的表面的至少一部分上顺次形成包含金属氧化物的绝缘层、固体电解质层和导电膏层，将阀作用金属露出部作为阳极部，将导电膏层作为阴极部的电容器元件。
发明效果
当实施低熔点金属镀覆、通过回流焊低熔点金属镀层熔融时，密封树脂与引线框的界面产生间隙，该间隙可成为耐湿性恶化的原因，但根据本发明，电容器元件与金属构件可靠地接合，同时即使经过密封和回流焊等的加热，也能够抑制由金属构件上的镀层熔融引起的焊球的发生，在树脂密封部分不会产生因加热熔融引起的间隙，能够得到耐湿性优异的、可靠性高的固体电解电容器，其工业生产也容易。
另外，根据本发明，能够通过电阻焊接将电容器元件与引线框接合，然后进行了树脂密封的固体电解电容器，其耐热性优异，树脂密封的完整性高，耐湿性优异。
此外，根据本发明，能够使用实施了低熔点金属镀覆的引线框，因此不必增加后镀覆工序。在电阻焊接的场合，层叠下的阳极接合容易。
具体实施方式
本发明，只要是将具有夹着绝缘层而设置的阳极部以及阴极部的电容器的阳极部与第1金属构件接合、阴极部与第2金属构件接合，将整体进行树脂密封使得各金属构件的一部分露出从而构成的电容器，则可不受限制地适用，尤其是对于阴极部载置于第2金属构件上，通过加热等来接合的电容器而言可以很合适地应用。这样的电容器的典型例，是包括电容器元件的固体电解电容器，所述电容器元件是在表面具有多孔层的阀作用金属的表面的至少一部分上顺次形成包含金属氧化物的绝缘层和固体电解质层以及导电膏层，将阀作用金属露出部作为阳极部，将导电膏层作为阴极部而成的。
以下，参照附图，详细说明本发明。在本发明中，首先制造单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的电容器元件15，所述单板电容器元件(8)，是将由具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部，在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上顺次层叠固体电解质层(4)和导电体层(5)作为阴极部(7)而成的。
如图1所示，单板电容器元件(8)，是将由表面具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部。在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上被覆有固体电解质层(4)，而且，在其上面设置导电体层(5)，由此形成有阴极部(7)。电容器元件(8)，将阴极部和阳极部以原样状态分别与金属构件接合，或者在将元件层叠而成的电容器元件叠层体(15)的一个面上将阴极部和阳极部分别与金属构件接合(图2A)，或者在电容器元件叠层体(15)的中央部接合金属构件(10)(图6)，并将整体密封。
[电容器元件]
基体(1)只要是选自铝、钽、铌、钛、锆、镁、硅等的金属单质或它们的合金等的能够形成氧化皮膜的阀作用金属的基体即可。基体(1)的形态，如果是轧制箔的腐蚀物、微粉烧结体等的多孔成型体的形态则可以是任一形态。导体的厚度根据使用目的不同而不同，例如可以使用厚度为约40～300μm的箔。金属箔的大小以及形状也根据用途不同而不同，作为平板状元件单元，优选为宽约1～50mm、长约1～50mm的矩形，更优选为宽约2～15mm、长约2～25mm。
导体可以使用这些金属的多孔烧结体、通过腐蚀等进行了表面处理的板(包括带、箔等)等，但优选为平板状、箔状的导体。此外，在该金属多孔体的表面形成电介质氧化皮膜的方法，可以使用公知的方法。例如，在使用铝箔的场合，在包含硼酸、磷酸、己二酸、或它们的钠盐、铵盐等的水溶液中进行阳极氧化，从而能够形成氧化皮膜。另外，在使用钽粉末的烧结体的场合，在磷酸水溶液中进行阳极氧化，从而能够在烧结体上形成氧化皮膜。
基体(1)中使用的上述金属，通常由于空气氧化而在表面具有电介质氧化皮膜，但优选通过实施化学转换处理来切实地形成电介质皮膜。
绝缘层(3)，可以通过涂布绝缘树脂、包含无机微粉和纤维素系树脂的组合物(在特开平11-80596号公报中记载)等来形成，或者粘贴绝缘带来形成。绝缘性的材料没有特别限制，作为具体例可以列举：聚苯砜(PPS)、聚醚砜(PES)、氰酸酯树脂、氟树脂(四氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物等)、低分子量聚酰亚胺以及它们的衍生物及其前体、包含可溶性聚酰亚胺硅氧烷和环氧树脂的组合物(在特开平08-253677号公报(相关申请US5643986号说明书)中记载)。尤其优选低分子量聚酰亚胺、聚醚砜、氟树脂以及它们的前体。另外，只要能够以规定的宽度在阳极基体(1)上形成绝缘性的材料，则可以采用任何方法。
固体电解质层(4)，可以采用导电性聚合物、导电性有机物以及导电性无机氧化物等的任意物质形成。另外，既可以顺次形成多种材料，也可以形成复合材料。可优选地使用公知的导电性聚合物，例如含有吡咯、噻吩或苯胺结构的任一种的二价基、或它们的取代衍生物的至少一种作为重复单元的导电性聚合物。例如，可以采用：将3，4-亚乙二氧基噻吩单体以及氧化剂优选在溶液的形态下分先后地分别涂布或一起涂布在金属箔的氧化皮膜层上来形成的方法(在特开平2-15611号公报(US4910645号说明书)、特开平10-32145号公报(相关申请US6229689号)说明书)中记载)等。
通常，导电性聚合物中可使用掺杂剂，作为掺杂剂，如果是具有掺杂能力的化合物，则可以是任何的化合物，可以使用例如有机磺酸、无机磺酸、有机羧酸以及它们的盐。通常可使用芳基磺酸盐系掺杂剂。例如可以使用苯磺酸、甲苯磺酸、萘磺酸、蒽磺酸、蒽醌磺酸、或者它们的取代衍生物等的盐。另外，作为能够获取特别优异的电容器性能的化合物，可以使用分子内具有1个以上的磺酸基和醌型结构的化合物、杂环式磺酸、蒽单磺酸以及它们的盐。
导电体层(5)，通常将碳膏(5a)作为基底，在其上涂布银膏(5b)而形成，但也可以只涂布银膏，另外，也可以采用涂布以外的方法形成导电体层。
电容器元件，无论是单板电容器元件(8)还是叠层电容器元件(15)的场合，都可以得到同样的效果。叠层电容器元件(15)，如图2A所示，将多片单板电容器元件(8)(图示的例中为4片)进行层叠，在电容器元件(8)彼此的阴极部(7)之间利用银膏等导电性膏(9)接合成一体而形成。
[阴极侧引线框的接合结构]
如图2A和2B所示，本发明的固体电解电容器，优选具有：在电解电容器元件与引线框的接合部分，在电容器元件的绝缘层的阴极侧端部与阴极侧引线框的前端部之间设置一定间隔的接合结构。即，具有下述结构：将阴极侧引线框的前端角部(11a)与电容器元件的绝缘部(3)错开从而保持规定间隔t并与阴极部(7)的规定位置接合。该阴极侧引线框前端角部(11a)的位置(间隔t的长度)，该前端角部(11a)与绝缘层的阴极侧端部(3a)错开，错开距离为阴极部(7)的长度的1/40以上，并且最大在阴极部(7)的长度的1/2以下的范围即可。如能保持该间隔t，则在阴极部的接合部分，能够减轻引线框前端角部(11a)附近处的元件的应力集中，并防止过剩的银膏从绝缘部边界附近进入电介质层近旁，因此能以高利用率防止由回流焊等引起的漏电流的增大。另外，为了防止阴极部的电阻的增加，引线框前端角部(11a)的位置，优选在从绝缘层阴极侧端部(3a)起阴极部(7)的长度的1/20以上、1/3以下的范围，更优选为阴极部(7)的长度的1/10以上、1/4以下的范围。另外，阴极部(7)的长度是从绝缘层(3)的阴极侧端部(3a)到形成有导电层(5)的前端部的长度。
这样，作为在引线框上准确地载置电容器元件的方法，如图4A和图4B所示，为了能够确认元件的载置位置，在引线框(10)(11)的元件载置侧的表面通过半腐蚀、激光附加表示接合位置的标记(12)即可。利用该标记，能够容易地进行电容器元件的定位。另外，标记的形状没有限制，可以为线状也可以为圆状，只要能知道位置的就可以。
另外，本发明的固体电解电容器，优选如图2B所示，阴极侧引线框前端角部(11a)在板厚方向倒棱。即，将前端部的棱角部分稍微刮得平一些，或者加工成带圆弧的形状。通过这样加工引线框前端角部，能够进一步缓和该前端角部附近的元件的应力集中。
另外，作为使阴极以及阳极的引线框接合部分的电阻减小的方法，如图4B所示，不设置引线框的窗部。引线框已知有如图5那样，在规定位置预先设置有窗部(13)的引线框。将电容器元件与引线框接合后，将电容器元件的整体用模塑树脂进行密封，但在沿外包装树脂形成引线时，为了容易弯曲加工从树脂突出的引线框(10)(11)而设置窗部(13)，此外，设置窗部也是为了减小从外包装树脂导出的引线的断面外周长度、减少通过该引线与树脂的界面进入的水量，来防止元件的劣化。但是，由于设置窗部，该部分的断面积减小，因此电阻增加。如果省略窗部，则可以减低该电阻。例如，通过使之无窗部，电容器元件的串联电阻值可以改善约5％。通过对引线框表面的镀层进行研究，而且在形成电容器元件的导电体层中使用疏水性树脂作为粘合剂等等，来防止水分进入元件中，从而能够省略引线框的窗部。另外，如果去除窗口，则不需要采用喷丸除掉堵在窗口的多余外包装树脂，还具有缩短制造时间的效果。
[阳极侧引线框的接合结构]
在将阳极侧引线框(10)接合在电容器元件的阳极部(6)的情况下，使用对阳极侧引线框(10)的接合部分实施了低熔点金属镀覆的结构。将电容器元件的电介质皮膜(2)露出的阳极部(6)与该镀层部分重叠，并对其实施电阻焊接。另外，作为引线框材料，以铁以及镍为主体的铁镍系合金、锌材料、铜材料、或者在铜中加入了锡、镍、铁等的铜合金等，一般可以在各种电子器材中使用，本发明的接合方法，对于采用这些一般的引线框材料形成的引线框能够广泛适用。其中，对利用包括铜或铜合金等的良导电性材料形成的引线框特别有用。
引线框的材料，是一般可以使用的材料即可，没有特别限制。优选地，通过使用铜系(例如Cu-Ni系、Cu-Sn系、Cu-Fe系、Cu-Ni-Sn系、Cu-Co-P系、Cu-Zn-Mg系、Cu-Sn-Ni-P系合金等)的材料、或者使用对表面实施了铜系材料、锌系材料的镀覆处理的材料，对引线框的形状进行研究，能够进一步减低电阻，另外，可以得到引线框前端角部(11a)的倒棱操作性良好等的效果。
作为低熔点金属镀层，可以使用比阀作用金属的熔点低的金属或合金。通常，针对引线框的镀覆材料以银为中心，除此以外还可以使用金、镍、铜、锡、焊料(Sn-Pb合金)等，但在作为阀作用金属使用铝化学转换箔的情况下，可以使用比铝熔点(熔融温度933K)低的锡(熔融温度505K)、铅(熔融温度600K)、锌(熔融温度693K)、其合金(焊料6Sn-4Pb)、或其它的低熔点合金(易熔合金；fusible alloy)、各种焊料。该镀层的厚度，只要是熔融成阳极部(6)的阀作用金属基体(1)与引线框(10)的接合具有充分的接合强度的厚度即可，大约为0.1～100μm，优选厚度约为1～50μm较为适当。另外也可以是在底镀层上重叠了表面镀层而成的镀层。
该镀层金属优选为成为环境污染的原因的铅、铅化合物的含量少的镀层金属。作为其适合的例子，可以列举在镍底镀层上实施了锡表面镀覆而成的镀层。其不含铅，而且通过在镍底镀层上镀锡，不仅可以提高锡镀层在引线框上的附着强度，而且可以提高焊接时单板电容器元件、锡镀层以及引线框的粘合强度。
通过在阳极侧引线框(10)的低熔点金属镀层部分重叠电容器元件的阳极端部(6)并实施电阻焊接，可以利用阳极端部(6)的电介质皮膜(2)的固有电阻而使接合部分发热，使引线框(10)的镀层金属熔融，从而引线框(10)与阳极端部(6)接合成一体。另外，在基体中使用铝化学转换箔等的情况下，由于该电介质皮膜(2)的电阻生热，使铝化学转换箔的表面熔融，层叠于阳极部的铝化学转换箔的表面相互混熔，接合成一体。
该采用电阻焊接的接合方法，如图2A所示，在将引线框接合于叠层电容器元件(15)的侧面(外周侧)的场合，或者如图6所示，将引线框(10)接合于叠层电容器元件(15)的中央部的场合，无论哪一种场合都可以适用。另外，在图6所示的接合结构中，被层叠的单板电容器元件的数量是任意的，另外在引线框的上侧和下侧重叠的电容器元件数量也可以不同。
电阻焊接，可以按照通常的施工顺序进行。焊接条件可根据阀作用金属的种类、箔的形状(厚度、尺寸等)、层叠片数、引线框的材质、低熔点金属的种类等适宜地确定。作为一例，使用实施了镍-锡镀覆的铜制的引线框、对其层叠接合4～8片的包含约100μm厚的铝化学转换箔的单板电容器元件的场合，以约3～5kg的加压力，将电极压在接合部分上，并如图7所示，按照峰值电流2～5kA、通电时间1～10毫秒、中等脉冲的施加图案，采用约6.5～11W·s的能量进行焊接即可。
下面，对本发明的引线框的低熔点镀层的图案进行说明。
镀层图案1
通过将单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的电容器元件(15)接触的引线框(10)(11)的部分(23)或(23)和(24)以外的引线框掩蔽而成为带状，例如进行缠带，使在树脂(28)密封部分(20)中，不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对上述部分(23)或(23)和(24)实施低熔点金属镀覆而成的引线框(10)(11)与电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合，采用树脂(28)进行密封从而制造固体电解电容器。
电容器元件(8)(15)接触的引线框(10)(11)的部分(23)或(23)和(24)以外的引线框的带状掩蔽(以下用缠带的例子说明)，附着胶带即可，由此在树脂(28)密封部分(20)，能够不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，而只对上述部分(23)或(23)和(24)实施低熔点金属镀覆，实施这样的低熔点金属镀覆的方法没有特别限制，优选：供给缠过带的引线框，在需要实施低熔点金属镀覆的部分进行部分镀覆的带状镀覆法。引线框与电容器元件的接合，可采用电阻焊接、点焊等焊接、采用导电膏等的粘合等，没有特别限制，但在阳极部优选电阻焊接，在阴极部优选采用导电膏的粘合。
[通过部分镀覆进行的接合]
如图8所示，具有将引线框(10)(11)与电容器元件(8)(15)相接合的结构，所述引线框(10)(11)是在引线框的树脂密封部分(20)中，在模塑树脂(28)接触的引线部分(21)(22)上不设置镀层，对引线框与电容器元件(26)接触的部分(23)(24)、特别是阳极部(6)接触的(23)实施了低熔点金属镀覆而成的。
在该镀覆处理中，对电容器元件(8)(15)接触的引线框(10)(11)的部分(23)或(23)和(24)以外的引线框进行缠带。所述缠带，附着胶带使得在树脂(28)密封部分(20)中，能够不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对上述部分(23)或(23)(24)实施低熔点金属镀覆即可。实施这样的低熔点金属镀覆的镀覆方法没有特别限制，但优选供给已缠带的引线框，在需要镀覆低熔点金属的部分进行部分镀覆的带状镀覆。
在使用铜系材料的引线框(10)(11)的场合，在树脂密封部分(20)，例如模塑树脂(28)接触的引线框表面部分(21)(22)、以及引线框(10)(11)的背面，为铜系材料的基体表面露出的状态，另一方面，可对引线框(10)(11)与电容器元件(26)接触的表面部分(23)(24)、特别是阳极部(6)接触的(23)实施低熔点金属镀覆。作为该低熔点金属镀层的例子，是在镍底镀层上设置锡镀层而成的镀层等。另外，图中(30)(31)的部分是窗部(穿孔部分)，如先前所述，不设置该部分也可以。另外，对引线框(10)(11)的在模塑树脂(28)之外的部分(32)也可以实施镀覆。因此，在树脂密封部分(20)中，对引线框(10)(11)与电容器元件(26)接触的表面部分(23)(24)、特别是阳极部(6)接触的(23)实施镀覆，而不对与模塑树脂(28)接触的表面部分(21)(22)实施镀覆。根据需要，对背面也实施带状镀覆。
如图12所示，在树脂密封部分(20)，只对与电容器元件(26)粘附的部分(23)或(23)和(24)的引线框表面实施低熔点金属镀覆。在该镀层部分重叠单板电容器元件(8)，阴极部侧将阴极部(7)相互之间以及阴极部(7)与引线框(11)之间采用导电膏(9)粘合，另一方面，阳极部侧，将各电容器元件(8)的阳极部(6)相互粘附，一边按压一边将阳极部(6)相互间、以及阳极部(6)的下面与引线框表面(23)通过点焊等进行接合，得到叠层电容器元件(26)。如图13以及图14所示，采用树脂(28)将该叠层电容器元件(26)模塑后，从引线框切离经树脂模塑的电容器元件，将引线(10)(11)弯曲，得到固体电解电容器(29)。另外，图8中为下述结构：在引线框的树脂密封部分(20)中，在模塑树脂(28)接触的引线框部分(21)(22)上不设置镀层，将对引线框与电容器元件(26)接触的部分(23)(24)实施了低熔点金属镀覆的引线框(10)(11)与电容器元件(8)(15)接合，但也可以为：将只对阳极部(6)接触的(23)实施低熔点金属镀覆的引线框(10)(11)与电容器元件(8)(15)接合的结构。
镀层图案2
作为金属构件，例如如图10所示，优选具有左右连续的结构的引线框。引线框是利用多个框部分(10)(11)(32)将应被树脂密封的部分(20)保持成一体的，应该被树脂密封的部分(20)包括与电容器元件阳极部的接合部分(21)、和与电容器元件阴极部的接合部分(24’)。如图3以及图6所示，电容器元件的阳极部(6)与接合部分(21)接合，阴极部(7)与接合部分(24’)接合。本发明的结构如图10所示，其特征在于，不包含低熔点金属镀层的区域，是与和电容器元件阴极部的接合部分(24’)从密封树脂导出而露出的位置近旁的阴极部接合的部分(25)。另外在图10中，在阳极侧没有设置不包含低熔点金属镀层的区域，但本发明的阳极部的镀层结构没有特别限制，与图9的阳极部一样，可以在阳极部设置不包括低熔点镀层的部分(参照图11)。
与和电容器元件阴极部的接合部分(24’)从密封树脂导出从而露出的位置的近旁的阴极部接合的部分(25)，是与在树脂密封后应该成为阴极和阳极端子并残留在密封树脂外的部分接近的接合部分。已知道，在引线框上，可以如图10那样在规定位置预先设置窗部(30)(31)。将电容器元件与引线框接合后用模塑树脂将电容器元件整体密封，但对于窗部(30)(31)而言，是为了在沿外包装树脂形成引线时，使从树脂突出的引线框(10)(11)的弯曲加工容易从而设置的，此外，设置窗部也是为了减小从外包装树脂导出的引线的断面外周长度，减少通过该引线与树脂的界面进入的水量，来防止元件的劣化。在本发明中，在该窗部(不设置窗部的场合与之相应的位置)的近旁，即与电容器元件的阴极部接合的区域设置不包含低熔点金属镀层的区域。
在此，所谓“近旁”，也取决于电容器元件整体的尺寸和形状，与电容器元件的阴极部的接合部分(24)为矩形的场合，是以从密封树脂导出而露出的位置为基准，与阴极部的接合部的总长的约30％以内的区域。不包含低熔点金属镀层的区域，在该区域内(在图10中以t’表示的范围)，可以以任意形状、尺寸设置，但如图10那样与阴极部的接合部作为整体为矩形的场合，规定为例如0.5mm以上的宽度的带状区域。不包含低熔点金属镀层的区域，设定成与金属构件从密封树脂导出而露出的位置接触。
通过这样地设计不包含低熔点金属镀层的区域，即使经过密封、回流焊等的加热也可以抑制焊球的发生。另外，不发生焊球的原因并不是单纯地由于在金属构件的导出部近旁不存在低熔点金属镀层(通常，在加热时内部的镀层也熔融，因此即使只有导出部近旁不设置低熔点金属镀层，内部镀层也熔融流出成为焊球)，例如不存在低熔点金属镀层的区域成为凹部(沟)，电容器元件阴极部的导电膏进入，形成阻止来自内部的熔融镀层流出的封锁层。
将电容器元件接合的金属构件，典型的形成只有引线框的一部分与其它部分不同的镀层结构，但这可以通过任意的暂时的被覆手段，例如在所要求的位置实施缠带来实现。即，准备构成第1金属构件和第2金属构件的引线框，在与和第2金属构件相应的阴极部的连接部分中的、至少应从密封树脂引出的位置的近旁进行缠带之后，进行低熔点金属镀覆，去除缠绕带。实施这样的低熔点金属镀覆的方法没有特别限制，优选：供给经缠带的引线框，在需要实施低熔点金属镀覆的部分进行部分镀覆的带状镀覆。
实施例
以下，通过实施例具体说明本发明。但是，本发明的范围不被实施例限定。
实施例1
按照以下那样制作(制造)图1所示的单板电容器元件(8)。将表面具有氧化铝电介质皮膜的厚90μm、长5mm、宽3mm的铝(阀作用金属)的腐蚀箔作为基体(1)使用，将其一侧端部的长2mm、宽3mm的部分作为阳极部(6)，将剩余的3mm×3mm的部分浸渍在10质量％的己二酸铵水溶液中，在4V电压下进行化学转换，在切口部形成电介质氧化皮膜层(2)，作为电介质。在该电介质表面浸渗调制成过硫酸铵为20质量％和蒽醌-2-磺酸钠为0.1质量％的水溶液，接着，浸渍在溶解了5g的3，4-亚乙二氧基噻吩的1.2mol/L的异丙醇溶液。取出该基板，在60℃环境下放置10分钟，由此使其完成氧化聚合，用水清洗。将该聚合反应处理以及清洗工序分别反复进行10次，形成了导电性高分子的固体电解质层(4)。接着，将其浸渍在碳膏槽中并进行固化，形成了导电体层(5a)，再浸渍在银膏槽中并进行固化，形成了导电体层(5b)，反复进行该操作，得到使导电体层(5)的厚度朝向前端部逐渐增大、前端部稍厚的形状的单板电容器元件(8)。
接着，通过压制，将厚0.1mm的铜基裁冲裁成图8所示的引线框形状，在其表面实施底镀镍并在镍底镀层之上实施镀锡。但是，对于树脂密封部分(20)，不对与模塑树脂(28)接触的部分(21)和(22)实施镀锡，只对与电容器元件粘附的部分的一部分(23)(为引线框的阳极侧，与靠近阴极的端部之间具有间隔的岛状部分)和(24)(为引线框的阴极侧，与靠近阳极的端部之间具有间隔的岛状部分)实施了上述镀覆处理。
在该镀覆处理中，树脂(28)密封的固体电解电容器元件(26)接触的引线框(10)和(11)的(23)和(24)部分以外的引线框，通过缠带进行掩蔽，从而进行了带状镀覆。
在树脂密封部分(20)的上述镀层部分，重叠3片单板电容器元件(8)，各阳极部(6)向图上左方对齐，同时阴极部(7)向右方对齐，通过将阴极部(7)与阴极部(7)之间、以及阴极部(7)与引线框(11)之间利用导电膏(9)粘合，制作成以逐渐扩展状重叠了单板电容器元件(8)的叠层体。一边将该叠层体的阳极部(6)弯曲一边将阳极部之间、以及引线框(10)的一侧表面(23)和阳极部(6)的下面进行点焊，由此得到图12所示的叠层电容器元件(26)。如图12和图13所示，将该叠层电容器元件(26)整体用环氧树脂(28)进行模塑成型后，将成型时的树脂飞边通过树脂珠喷丸法去除，然后从引线框切离经树脂密封的电容器元件，如图12所示将引线弯曲成规定形状，得到50个固体电解电容器(29)。
实施例2、比较例1、2
用与实施例1相同的方法制作电容器元件(8)。另外与实施例1同样地，通过压制将厚0.1mm的铜基材冲裁成如图9所示的引线框形状，在其表面实施底镀镍(厚0.1μm)，并在镍底镀层上面实施镀锡(厚6μm)。但是，在树脂密封部分(20)中，不对与模塑树脂(28)接触的部分(21’)(25’)实施镀锡，只对包括与电容器元件粘附的面的(23’)(阳极侧的靠近阴极的端部)和(24’)实施了上述镀覆处理。在该镀覆处理中，将经树脂(28)密封的固体电解电容器元件(26)接触的引线框(10)(11)部分(23’)(24’)以外的引线框缠带，进行了带状镀覆。
使用该引线框，用与实施例1完全相同的方法得到50个固体电解电容器。
图15(A)以及图15(B)表示出：设置有不进行缠带而得到的引线框(参比LF)”的比较参考例固体电解电容器(比较例1)以及设置有进行缠带而得到的引线框(带状镀覆LF)的本发明固体电解电容器的漏电流LC(μA)、电容CAP(μF)、介电损耗DF(％)以及等效串联电阻ESR(mΩ)随着时间进行测定的耐湿放置试验结果(60℃、95％RH)。经过2000小时的没有进行缠带的结果，电容CAP、介电损耗DF上升，由此显示出水分已进入树脂内，由此漏电流LC增加。与此相对，进行了缠带的带状镀覆的制品的结果是，抑制了水分进入，漏电流LC的增加也限于1/10，显示出具有耐湿性的效果。
另外，作为比较例2，使用没有缠带而得到的引线框(参比LF)，得到20个与实施例1同样的电容器。进行实施例2、比较例2的电容器的耐湿试验，测定1000小时后的漏电流LC。漏电流显示0.3CV以上的电容器规定为不良品，求出不良数量。结果示于表1。
表1
| 不良品的发生 | |
| 实施例1 | 2/50 |
| 实施例2比较例2 | 0/2010/50 |
实施例3、比较例3
将铌粉(约0.1g)加入钽元件自动成形机(株氏会社精研公司制TAP-2R)料斗，与Φ0.28mm的铌丝一起自动成形，制作成大小为4.4mm×3.0mm×1.8mm的成形体。该成形体在4×10-3Pa的减压下、在1250伏的电压下放置30分钟，由此得到烧结体。准备该烧结体合计60个，在12V的电压下、在10质量％磷酸水溶液中进行360分钟的电解化学转换，在表面形成了电介质氧化皮膜。接着，使该电介质氧化皮膜上与过硫酸铵的12质量％水溶液和蒽醌磺酸的0.5质量％水溶液的等量混合液接触，然后使其接触吡咯蒸气，该操作进行12次，由此形成了包含聚吡咯的对电极(对极)。在去离子水中清洗30分钟后，在105℃进行30分钟干燥。然后，在1.0质量％磷酸水溶液中以8V进行30分钟的再次化学转换。
在去离子水中清洗30分钟后，在105℃进行30分钟干燥。浸渍在碳膏中后，在80℃干燥30分钟、再在150℃干燥30分钟后，接着，浸渍在银膏中，然后在80℃干燥30分钟、再在150℃干燥30分钟，制作了电容器元件。在与实施例1制作的相同的带状镀层引线框(其中阴极部有弯曲加工)以及比较例1的参比引线框(其中阴极部有弯曲加工)上，载置该元件，用银膏接合，再进行阳极接合后，将元件整体用环氧树脂密封，在120℃施加额定电压进行3小时腐蚀，制作各30个总计60个的固体电解电容器。使用该电容器，与实施例1同样地进行耐湿放置试验。测定500小时后的漏电流，与实施例2同样地，将漏电流值为0.3CV以上的情形判定为不良，统计其个数，结果示于表2。
表2
| 不良品的发生 | |
| 实施例3 | 1/30 |
| 比较例3 | 5/30 |
实施例4、比较例4
用与实施例3同样的方法制作60个电容器元件，并制作了电容器。但是，引线框使用在实施例2中使用的带状镀覆LF(其中阴极部有弯曲加工)和参比LF(其中阴极部有弯曲加工)，制作电容器各30个。与实施例3同样地进行耐湿放置试验，测定500小时后的漏电流，将0.3CV以上判定为不良，统计其个数，结果示于表3。
表3
| 不良品的发生 | |
| 实施例4 | 1/30 |
| 比较例4 | 6/30 |
比较例5
制作了在实施例1中的引线框(23)的部位只进行底镀镍(厚0.1μm)，不进行低熔点镀覆的引线框。对阳极部尝试了电阻焊接，但可看到电极触碰的痕迹，铝化学转换箔的焊接是困难的。
实施例5、6、比较例6、7
按照以下那样制作电容器元件。
在短轴方向3mm×长轴方向10mm、厚约100μm的铝化学转换箔(日本蓄电器工业株式会社制，箔种类110LJB22B11VF)(以下称为化学转换箔)上，采用掩蔽材料环周地形成宽1mm的掩蔽层，分成阴极部(7)和阳极部(6)，作为该化学转换箔的端部侧区段部分的阴极部(7)使用作为电解液的己二酸铵水溶液进行化学转换，并水洗。接着，将阴极部(7)浸渍在1mol/L的3，4-亚乙二氧基噻吩的异丙醇溶液中后，放置2分钟，接着，浸渍在氧化剂(过硫酸铵：1.5mol/L)与掺杂剂(萘-2-磺酸钠：0.15mol/L)的混合水溶液中，通过在45℃放置5分钟来进行氧化聚合。该浸渍工序以及聚合工序按整体反复进行12次，在化学转换箔的微细孔内形成了含有掺杂剂的固体电解质层。形成了该含有掺杂剂的固体电解质层的化学转换箔在50℃的温水中进行水洗，形成了固体电解质层。固体电解质层形成后，进行水洗，并在100℃进行30分钟的干燥。在其上面被覆碳膏和银膏，形成了元件(8)。
将这样元件在下述的引线框上各层叠4片，用环氧树脂(HENKELMG33F-0593)进行密封，制得样品。
引线框，除了试样1以外，使用下述物体：如图10所示，在全美伸铜标准CDA194000的100微米厚的铜板上对全部面(两面)实施0.5～1.5μm(每面)的Ni镀覆后，除了规定位置以外，实施5～7μm(每面)的Sn镀覆。除外的区域(25)如下。
试样1(比较例6)：与电容器元件的接合部分全部(Cu基底的状态)
试样2(实施例5)：阴极侧的从导出部起1mm(t’)的范围(带状)
试样3(实施例6)：阴极侧的从导出部起0.67mm(t’)的范围(带状)
试样4(比较例7)：没有除外的区域(t’＝0)
各试样的特性评价，是通过掩蔽工序后，在没有成形(forming)的状态下施加262℃×10秒的条件来进行的。其结果，试样4的32个试样中，有27个可看到焊球的发生(肉眼观察)。另一方面，试样1～3都同样地在各自的32个试样中没有看到焊球的发生。
电特性的测定结果示于表4。
表4
| 初期ESR(mΩ) | 初期LC(μA) | 回流焊后ESR(mΩ) | 焊球的发生 | |
| 比较例6 | 7.0 | 0.873 | 6.8 | 0/32 |
| 实施例5 | 6.0 | 0.981 | 6.2 | 0/32 |
| 实施例6 | 6.0 | 0.857 | 6.2 | 0/32 |
| 比较例7 | 5.4 | 0.896 | 6.8 | 27/32 |
如上述表所示，按照本发明，在导体导出部附近设置了低熔点镀层除外的区域的实施例5、6，没有看到焊球的发生，通过回流焊也没有看到电特性的明显劣化。
实施例7、8、比较例8
用实施例5所示的方法制作电容器。但是，作为引线框如图11所示，只改变阳极侧的镀层图案。引线框，对于树脂密封部分(20)，不对与模塑树脂(28)接触的部分(21’)实施镀锡，这一点与实施例5不同。阴极侧的锡镀层除外的区域如下。
试样5(实施例7)：阴极侧的从导出部起1mm的范围(带状)
试样6(实施例8)：阴极侧的从导出部起0.67mm的范围(带状)
试样7(比较例8)：除外的区域没有
关于各试样的特性以及焊球的发生，用与实施例5同样的方法进行评价。
表5
| 初期ESR(mΩ) | 初期LC(μA) | 回流焊后ESR(mΩ) | 焊球的发生 | |
| 实施例7 | 6.2 | 0.85 | 6.4 | 0/32 |
| 实施例8 | 6.5 | 0.80 | 6.6 | 0/32 |
| 比较例8 | 6.3 | 0.82 | 6.5 | 25/32 |
产业上的可利用性
本发明的固体电解电容器具有以上的结构，因此具有以下的优异效果。
(a)在树脂密封部分不产生由于加热熔融引起的间隙，可以得到耐湿性优异、可靠性高的固体电解电容器，其工业生产也容易。
(b)能够通过电阻焊接将电容器元件与引线框接合，然后经树脂密封的固体电解电容器，其耐热性优异，树脂密封的完整性高，耐湿性也优异。
(c)能够使用实施了低熔点金属镀覆的引线框，因此不必增加后镀覆工序。在电阻焊接的场合，层叠下的阳极接合容易。
(d)对于树脂密封部分，通过限于电容器元件接触的部分来实施低熔点镀覆，防止了由焊球等导致的接合缺陷的发生，因此能够获得引线框与电容器元件的接合部分的稳定性良好、可靠性高的固体电解电容器。
(e)利用电阻焊接，能够容易且牢固地接合阳极侧引线框与电容器元件的阀作用金属箔(板)。因此，能够以良好的经济性制造叠层电容器元件及其固体电解电容器，特别是由于能够可靠性良好地接合由如铜或铜化合物那样的导电性良好的材料制成的引线框和铝化学转换箔等的基体，因此实用性高。另外，能够使用不含铅和铅化合物等的镀覆材料，因此没有环境污染上的问题。
(f)在将电容器元件载置在引线框上并进行接合的场合，在元件的绝缘层近旁，不接近阴极侧引线框的前端角部，保持规定的间隔载置元件，另外在已将该前端角部倒棱的场合，可以得到合格率以及耐热性良好的电容器。此外，在引线框上不设置窗部的场合，可以得到抑制引线框电阻增加的特别效果，另外，在采用通过半腐蚀等实施了接合位置的标记的引线框的场合，可以准确且容易地进行载置于引线框上的元件的定位。
附图说明
图1是表示本发明中使用的单板电容器元件的结构的一例剖面图。
图2是本发明的叠层电容器元件的剖面图(2A)、以及阴极侧引线框的前端角部附近(A)的一例放大图(图2B)。
图3是引线框位置为0mm(t＝0)的电容器元件的一例剖面图。
图4是本发明的引线框的侧视图(图4A)、以及其俯视图(图4B)的一例。
图5是带窗部的引线框的俯视图的一例。
图6是本发明的叠层电容器元件的一例剖面图。
图7是表示本发明中电阻焊接的施加电流的图形的一例曲线图。
图8是表示本发明的部分镀层例的引线框的部分俯视图(实施例1)。
图9是表示本发明的部分镀层例的引线框的部分俯视图(实施例2)。
图10是表示本发明的部分镀层例的引线框的部分俯视图(实施例5)。
图11是表示本发明的部分镀层例的引线框的部分俯视图(实施例7)。
图12是本发明的叠层电容器元件的一例剖面图。
图13是本发明的经树脂模塑的叠层电容器元件的一例部分俯视图。
图14是本发明的叠层型固体电解电容器的一例剖面图。
图15是比较例耐湿放置试验结果(参比)的曲线(A)以及本发明耐湿放置试验结果(带状镀覆LF)的曲线(B)的一例。
符号说明
1...基体；2...电介质皮膜层；3...绝缘层；3a...绝缘层的阴极侧端部；4...固体电解质层；5...导电体层；5a...碳膏；5b...银膏；6...阳极部；7...阴极部；8...电容器元件；9...导电性膏；10...引线框；11...引线框；11a...引线框前端角部；12...表示接合位置的标记；13...窗部；15...电容器元件；20...树脂密封部分；21...模塑树脂接触的引线框表面(阳极部)；21’...低熔点镀层除外的部分；22...模塑树脂接触的引线框表面(阴极部)；23...电容器元件接触的引线框部分；23’...包括电容器元件接触的面的引线框部分；24...电容器元件接触的引线框部分；24’...包括电容器元件接触的面的引线框部分；25...低熔点镀层除外的部分；26...电容器元件；28...模塑树脂；29...叠层型固体电解电容器；30...窗部；31...窗部；32...引线框的在树脂之外的部分
本发明中表示数值范围的“以上”和“以下”均包括本数。
Claims (24)
1.一种固体电解电容器，是将具有夹着绝缘层而设置的阳极部和阴极部的电容器的阳极部与第1金属构件接合、阴极部与第2金属构件接合，并将整体进行树脂密封使得各金属构件的一部分露出从而构成，第1金属构件和/或第2金属构件按照预先确定的图案具有包含低熔点金属镀层的区域和不包含低熔点金属镀层的区域。
2.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于，是将引线框(10)(11)与电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合，并用树脂(28)进行密封而构成，所述引线框(10)(11)是通过将单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的电容器元件(15)接触的引线框(10)(11)的部分(23)或部分(23)和部分(24)以外的引线框掩蔽而成为带状，从而在树脂(28)密封部分(20)中，不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对所述部分(23)或部分(23)和部分(24)实施低熔点金属镀覆而成的，所述单板电容器元件(8)，是将由具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部，在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上顺次层叠固体电解质层(4)和导电体层(5)作为阴极部(7)而成的。
3.根据权利要求2所述的固体电解电容器，是将电容器元件(8)(15)的阳极部(6)重叠在阳极侧引线框(10)表面部分(23)的低熔点金属镀层部分上进行电阻焊接，利用由电介质皮膜引起的电阻热进行接合而成。
4.根据权利要求2所述的固体电解电容器，其特征在于，在将电容器元件(8)(15)与引线框(10)(11)的部分(23)(24)接合时，在阳极侧引线框(10)部分(23)的低熔点金属镀层部分上重叠电容器元件(8)(15)的阳极部(6)并通过电阻焊接进行接合，另一方面，阴极侧是在电容器元件(8)(15)的绝缘层(3)的阴极侧端部(3a)与阴极侧引线框前端部(11a)之间设置间隔(t)而进行了接合。
5.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于，是将引线框(10)(11)与电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合，并用树脂(28)进行密封而构成，所述引线框(10)(11)是通过将包含单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的电容器元件(15)接触的面的引线框(10)(11)的部分(23’)或部分(23’)和部分(24’)以外的引线框掩蔽而成为带状，从而在树脂(28)密封部分(20)中，不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对所述部分(23’)或部分(23’)和部分(24’)实施低熔点金属镀覆而成的，所述单板电容器元件(8)，是将由具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部，在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上顺次层叠固体电解质层(4)和导电体层(5)作为阴极部(7)而成的。
6.根据权利要求5所述的固体电解电容器，是将电容器元件(8)(15)的阳极部(6)重叠在阳极侧引线框(10)表面部分(23’)的低熔点金属镀层部分上进行电阻焊接，利用由电介质皮膜引起的电阻热进行接合而成。
7.根据权利要求5所述的固体电解电容器，其特征在于，在将电容器元件(8)(15)与引线框(10)(11)的部分(23’)(24’)接合时，在阳极侧引线框(10)部分(23’)的低熔点金属镀层部分上重叠电容器元件(8)(15)的阳极部(6)并通过电阻焊接进行接合，另一方面，阴极侧是在电容器元件(8)(15)的绝缘层(3)的阴极侧端部(3a)与阴极侧引线框前端部(11a)之间设置间隔(t)而进行了接合。
8.一种固体电解电容器，是将具有夹着绝缘层而设置的阳极部和阴极部的电容器的阳极部与第1金属构件接合、阴极部与第2金属构件接合，并将整体进行树脂密封使得各金属构件的一部分露出从而构成，其特征在于，第2金属构件的与阴极部的接合部分具有包含低熔点金属镀层的区域和不包含低熔点金属镀层的区域，不包含低熔点金属镀层的区域，是与第2金属构件从密封树脂导出从而露出的位置近旁的阴极部接合的部分。
9.根据权利要求8所述的固体电解电容器，是将所述阴极部的一部分重叠于所述第2金属构件上，两者电导通地接合而成的。
10.根据权利要求8或9所述的固体电解电容器，其中，所述电容器是包含电容器元件的固体电解电容器，所述电容器元件，是在表面具有多孔层的阀作用金属的表面的至少一部分上顺次形成包含金属氧化物的绝缘层、固体电解质层和导电膏层，将阀作用金属露出部作为阳极部，将导电膏层作为阴极部而成的。
11.根据权利要求1～10所述的固体电解电容器，其中，所述阀作用金属选自铝、钽、钛、铌或它们的合金。
12.根据权利要求1～11所述的固体电解电容器，其中，所述引线框(10)(11)由铜或铜合金(铜系材料)制成，或者由表面镀覆有铜系材料或锌系材料的材料制成。
13.根据权利要求1～12所述的固体电解电容器，其中，所述低熔点金属镀层是熔点比阀作用金属的低的金属或合金镀层，镀层厚度在0.1～100μm的范围。
14.根据权利要求1～13所述的固体电解电容器，其中，所述低熔点金属镀层包含镍底镀层和锡表面镀层。
15.根据权利要求1～14所述的固体电解电容器，其中，所述引线框(10)(11)的接合位置是叠层电容器元件的中央部或外周侧。
16.一种固体电解电容器的制造方法，其特征在于，包括以下工序：
将由具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部的工序；
形成在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上设置固体电解质层(4)，并在固体电解质层(4)上层叠导电体层(5)作为阴极部(7)的单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的电容器元件15的工序；
将引线框(10)(11)与电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合的工序，所述引线框(10)(11)是通过将电容器元件(8)(15)接触的引线框(10)(11)的部分(23)或部分(23)和部分(24)以外的引线框掩蔽而成为带状，从而在树脂(28)密封部分(20)中，不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对所述部分(23)或部分(23)和部分(24)实施低熔点金属镀覆而成的；以及
采用树脂进行密封的工序。
17.一种引线框(10)(11)，其特征在于，是通过将单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的叠层电容器元件(15)接触的引线框(10)(11)的部分(23)或部分(23)和部分(24)以外的引线框掩蔽而成为带状，从而在树脂(28)密封部分(20)中，不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对所述部分(23)或部分(23)和部分(24)实施低熔点金属镀覆而成，并且与采用树脂(28)密封的电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合，所述单板电容器元件(8)，是将由具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部，在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上顺次层叠固体电解质层(4)和导电体层(5)作为阴极部(7)而成的。
18.根据权利要求17所述的引线框(10)(11)，其中，与采用树脂(28)密封的电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合的引线框(10)(11)，包括铜或铜合金(铜系材料)、或者表面镀覆有铜系材料或锌系材料的材料。
19.一种固体电解电容器的制造方法，其特征在于，包括以下工序：
将由具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部的工序；
形成在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上设置固体电解质层(4)，并在固体电解质层(4)上层叠导电体层(5)作为阴极部(7)的单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的电容器元件15的工序；
将引线框(10)(11)与电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合的工序，所述引线框(10)(11)是通过将包含电容器元件(8)(15)接触的面的引线框(10)(11)的部分(23’)或部分(23’)和部分(24’)以外的引线框掩蔽而成为带状，从而在树脂(28)密封部分(20)中，不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对所述部分(23’)或部分(23’)和部分(24’)实施低熔点金属镀覆而成的；以及
采用树脂进行密封的工序。
20.一种引线框(10)(11)，其特征在于，是通过将包含单板电容器元件(8)或层叠有多片该单板电容器元件(8)的叠层电容器元件(15)接触的面的引线框(10)(11)的部分(23’)或部分(23’)和部分(24’)以外的引线框掩蔽而成为带状，从而在树脂(28)密封部分(20)中，不对树脂(28)接触的引线框(10)(11)实施低熔点金属镀覆，只对所述部分(23’)或部分(23’)和部分(24’)实施低熔点金属镀覆而成，并且与采用树脂(28)密封的电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合，所述单板电容器元件(8)，是将由具有电介质皮膜层(2)的阀作用金属制成的基体(1)的一侧端部作为阳极部(6)，与该阳极部(6)接触地在基体(1)上环绕设置规定宽度的绝缘层(3)作为绝缘部，在除了该阳极部(6)以及绝缘部以外的范围的电介质皮膜层上顺次层叠固体电解质层(4)和导电体层(5)作为阴极部(7)而成的。
21.根据权利要求20所述的引线框(10)(11)，所述与采用树脂(28)密封的电容器元件(8)(15)的阳极部(6)和阴极部(7)接合的引线框(10)(11)，包括铜或铜合金(铜系材料)、或者表面镀覆有铜系材料或锌系材料的材料。
22.一种固体电解电容器的制造方法，其特征在于，包括下述工序：准备构成第1金属构件和第2金属构件的引线框，在与和第2金属构件相应的阴极部的连接部分之中的、至少应从密封树脂引出的位置近旁进行暂时的被覆后，进行低熔点金属镀覆，去除暂时的被覆，在第1金属构件和第2金属构件各自之上载置电容器元件的阳极部和阴极部并进行接合之后，采用树脂进行密封。
23.根据权利要求22所述的固体电解电容器的制造方法，所述的暂时的被覆是通过带状掩蔽来进行的。
24.根据权利要求22或23所述的固体电解电容器的制造方法，其中，所述电容器元件是在表面具有多孔层的阀作用金属的表面的至少一部分上顺次形成包含金属氧化物的绝缘层、固体电解质层和导电膏层，将阀作用金属露出部作为阳极部，将导电膏层作为阴极部的电容器元件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: MURATA MANUFACTURING CO., LTD Free format text: FORMER OWNER: SHOWA DENKO K. K. Effective date: 20100423 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: TOKYO, JAPAN TO: KYOTO PREFECTURE, JAPAN |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20100423 Address after: Kyoto Japan Applicant after: Murata Manufacturing Co.,Ltd. Address before: Tokyo, Japan Applicant before: SHOWA DENKO Kabushiki Kaisha |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110907 Termination date: 20211031 |