CN101533714B - 固体电解电容器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够容易地制造、材料利用率高且低成本的固体电解电容器。该固体电解电容器具备：具有阳极引出部及阴极引出部的电容器元件；与阳极引出部连接的阳极引线框；与阴极引出部连接的阴极引线框；覆盖电容器元件的铠装树脂，阳极引出部从电容器元件的一端面突出。阳极引线框具备：阳极端子部，其具有从铠装树脂露出的露出面；竖起部，其与阳极端子部相连，向位于阳极端子部上方的阳极引出部弯曲，在铠装树脂内延伸；弯曲部，其与竖起部相连，沿阳极引出部突出的方向弯曲，并与阳极引出部连接。

Description

固体电解电容器
技术领域
本发明涉及用合成树脂等铠装树脂封固电容器元件的固体电解电容器。
背景技术
固体电解电容器在阳极体上具备形成了电介质氧化覆膜和固体电解质层的电容器元件，阳极体使用钽、铌等阀作用金属的烧结体。电介质氧化覆膜使阳极体的表面阳极氧化而形成，固体电解质层是在阳极氧化覆膜上通过化学复合等形成的聚吡咯等导电性高分子层。在固体电解质层上形成有银或者碳及银构成的阴极引出部，并以从阳极体的一端面突出的方式，形成阀作用金属制的阳极引出部。图5是表示现有的固体电解电容器的构造的图。如图5(a)所示，固体电解电容器具备：具有阳极引出部57和阴极引出部56的电容器元件53；与阳极引出部57连接的阳极端子51；与阴极引出部56连接的阴极端子52；覆盖电容器元件53的铠装树脂58。
在该固体电解电容器的制造中，相对于配置在同一平面上的阳极端子51和阴极端子52进行电容器元件53的配置，但是，当电容器元件53的阴极引出部56与阴极端子52密接地供给时，在阳极引出部57和阳极端子51之间产生间隙，阳极引出部57成为从阳极端子51浮起的状态。所以，为连接阳极引出部57和阳极端子51，有必要在阳极引出部57和阳极端子51之间的间隙设置如图5(a)所示的金属制的枕构件54或者使用如图5(b)所示的金属制的不规则件55。因此，需要形成枕构件54或不规则件55的工序，与其对应成本增高。另外，枕构件54或不规则件55利用焊接等形成在阳极引出部57和阳极端子51之间，从而，因焊接的偏差等导致材料利用率下降(参照专利文献1)。
【专利文献1】日本特开2003-68576号公报
发明内容
本发明的课题在于提供一种容易制造、材料利用率优良且成本低的固体电解电容器。
本发明的固体电解电容器具备：具有阳极引出部及阴极引出部的电容器元件；与阳极引出部连接的阳极引线框；与阴极引出部连接的阴极引线框；覆盖电容器元件的铠装树脂，阳极引出部从电容器元件的一端面突出。在该固体电解电容器中，阳极引线框具备：阳极端子部，其具有从铠装树脂露出的露出面；竖起部，其与阳极端子部相连，向位于阳极端子部上方的阳极引出部弯曲，在铠装树脂内延伸；弯曲部，其与竖起部相连，沿阳极引出部突出的方向弯曲，并与阳极引出部连接。优选弯曲部是具有从电容器元件沿阳极引出部突出的方向开口的狭缝的样式，优选狭缝在水平方向的最大开口宽度为阳极引出部端面的水平方向的最大宽度以下的样式。另外，优选弯曲部与阳极引出部连接的部位具有曲率的方式，优选具备多个电容器元件的固体电解电容器。
发明效果
本发明能够提供一种制造工序简化、制造容易、制造速度提高且成本低的固体电解电容器。另外，能够提供材料利用率优良、等效串连电阻(以下称为“ESR”)低的固体电解电容器。
附图说明
图1是例示第一实施方式的固体电解电容器的结构的图。
图2是例示构成第一实施方式的固体电解电容器的阳极引线框的形式的图。
图3是例示第一实施方式的固体电解电容器的结构的图。
图4是表示第一实施方式的阳极引线框和阴极引线框的制造方法的图。
图5是表示现有的固体电解电容器的构造的图。
图6是例示第二实施方式的固体电解电容器的结构的图。
图7是表示第二实施方式的阳极引线框和阴极引线框的制造方法的图。
图中：1-阳极引线框，2-阴极引线框，3-电容器元件，4-铠装树脂，11-阳极端子部，12-竖起部，13-弯曲部，13b-狭缝，31-阳极引出部，32-阴极引出部。
具体实施方式
第一实施方式
图1例示了本实施方式的固体电解电容器的结构。图1的(a)是构成固体电解电容器的电容器元件3的立体图。如图1的(a)所示，电容器元件3具备阳极引出部31和阴极引出部32，阳极引出部31具有从电容器元件3的一端面突出的构造。在本说明书中，电容器元件是指具有如下所述构造的各种固体电解电容器元件，即，以阀作用金属作为阳极，在阳极金属的表面形成电介质皮膜之后，在电介质皮膜的表面形成构成阴极的固体电解质层，进而在固体电解质层的表面形成阴极引出层。图1的(b)是表示本实施方式的固体电解电容器的构造的剖视图。如图1的(b)所示，该固体电解电容器具备：具有阳极引出部31及阴极引出部32的电容器元件3；与阳极引出部31连接的阳极引线框1；与阴极引出部32连接的阴极引线框2；覆盖电容器元件3的铠装树脂4。这里，如图1的(a)所示，阳极引出部31的前端可以被压溃，也可以不在其前端设置压溃部。
图1的(c)是构成固体电解电容器的阳极引线框1的立体图。如图1的(c)所示，阳极引线框1具备阳极端子部11、竖起部12和弯曲部13。如图1的(b)及图1的(c)所示，阳极端子部11具有从铠装树脂4露出的露出面11a。竖起部12与阳极端子部11相连，向位于阳极端子部11上方的阳极引出部31弯曲，在铠装树脂4内延伸。弯曲部13与竖起部12相连，沿阳极引出部31突出方向的箭头A弯曲，并与阳极引出部31连接。本实施方式的固体电解电容器可以通过称为弯曲加工的简单加工方法形成的阳极引线框1与阳极引出部31连接，从而，不需要形成如现有的枕构件和不规则件等其他构件。因此，制造方法容易，能够削减制造工时，还能够降低制造成本。另外，在阳极端子部和阳极引出部的连接中不需要通过枕构件等构件，避免因焊接等偏差引起的材料利用率降低。另外，由于不需要使用不规则件，所以能够降低材料成本。
图2例示了构成本实施方式的固体电解电容器的阳极引线框的形式。在图2的(a)～图2的(c)所示的例子中，弯曲部13从竖起部12平缓弯曲，在图2的(a)的例子中，弯曲部13沿阳极引出部31的突出方向(箭头A)弯曲，弯曲部13的前端向下方取向。另一方面，在图2的(b)的所示的例子中，弯曲部13沿箭头A弯曲，弯曲部13的前端向斜下方取向。另外，在图2的(c)所示的例子中，弯曲部13沿箭头A弯曲，从竖起部12观察弯曲部13的前端，大致取向为直角。另外，在图2的(d)所示的例子中，弯曲部13沿箭头A的方向弯曲，但弯曲角度不足90度。
图2的(a)～图2的(d)所示的阳极引线框1均为：弯曲部13与竖起部12相连，沿阳极引出部突出的方向的箭头A弯曲，并与阳极引出部连接。因此，图2的(a)～图2的(d)例示的样式均属于构成本发明的固体电解电容器的阳极引线框，可以在不使用枕构件及不规则件的情况下与阳极引出部连接。另外，如图2的(a)及图2的(b)所示的形式的阳极引线框那样，为弯曲部13的与阳极引出部的连接部位13a具有曲率的形式，即使在焊接阳极引出部和阳极引线框时在阳极引出部产生切断刺，也能够可靠地焊接两者，在降低ESR这一点上优选。
图3是例示本实施方式的固体电解电容器的结构的图，图3的(a)是从阳极引出部31a、31b的突出方向观察固体电解电容器时的侧视图，图3的(b)是立体图。在图3所示的例子中，具备两个电容器元件3a、3b，分别的阳极引出部31a、31b与一个阳极引线框1连接。如图3所示，具备多个电容器元件的样式在能够降低ESR这一点上优选。另外，在本实施方式中，如图3所示，示出了在阳极引线框1没有狭缝的例子，但是，在阳极引线框1没有狭缝的情况下，与阳极引线框1连接的阳极引出部31a、31b中与阳极引线框1连接部分以成为水平面的方式被进行了倒角的样式，使接触面积增加，在能够降低ESR这一点上优选。图1的(a)例示了与阳极引线框连接的部分以成为水平面的方式进行了倒角的阳极引出部31的样式。
如图1的(c)所示，本发明的固体电解电容器的阳极引线框1与阳极端子部11相连的竖起部12向位于上方的阳极引出部31弯曲，在铠装树脂4内延伸。另外，与竖起部12相连的弯曲部13沿阳极引出部31突出的方向弯曲。该阳极引线框1的形式对铠装树脂4起到固定作用，能够提高固体电解电容器的机械强度。同样，如图1的(b)所示，若与阴极引出部32连接的阴极引线框2具有被弯曲加工为曲柄(crank)状的形式，则对铠装树脂4起到固定作用，能够提高固体电解电容器的机械强度。
本实施方式的固体电解电容器的制造方法具备：阳极引线框的形成工序、阴极引线框的形成工序、电容器元件的连接工序、铠装树脂的形成工序。如图1的(c)所示，阳极引线框的形成工序为：通过将阳极端子部11的前端向上方折弯形成竖起部12之后，将竖起部12的前端进一步折弯，以与电容器元件3的阳极引出部31连接的方式形成弯曲部13。优选弯曲部13为与阳极引出部31连接的部位具有曲率的样式。在阴极引线框的形成工序中，通过进行弯曲加工，能够形成如图1的(b)所示的曲柄状的阴极引线框2。
图4是表示本实施方式的阳极引线框和阴极引线框的制造方法的图。图4的(a)是弯曲加工前的俯视图，图4的(b)是弯曲加工后的立体图。图4的(a)示出了弯曲加工后分别构成阳极端子部11、竖起部12和弯曲部13的部分。另外，在图4所示的示例中，通过弯曲加工形成具有曲柄状的台阶2a的阴极引线框2。能够利用该阳极引线框1及阴极引线框2制造具有两个电容器元件的固体电解电容器。图4的(a)表示的弯曲加工前的引导板可以例如通过冲压金属制的薄板而形成。通过同时形成多个阳极引线框1和阴极引线框2能够降低制造成本。
如图1的(b)所示，电容器元件的连接工序为在阳极引线框1及阴极引线框2上配置电容器元件3之后，连接阳极引线框1和阳极引出部31，并连接阴极引线框2和阴极引出部32。从而，本实施方式的固体电解电容器通过由弯曲加工形成的阳极引线框1与阳极引出部31连接，所以，不需要形成如现有技术那样的枕构件和不规则件等其他构件。因而，能够简化制造工时、使制造容易、降低制造成本。另外，在阳极端子部和阳极引出部的连接中不需要通过枕构件等构件，避免了焊接等的偏差引起的材料利用率的降低。另外，不需要使用不规则件，因此能够降低材料成本。连接可以通过导电性膏剂的涂敷、干燥和固接或者通过焊接来进行。焊接优选电阻焊接或者激光焊接等。
在铠装树脂的成形工序中，利用环氧树脂等封固电容器元件3。如图1的(b)所示，若以使铠装树脂4的底面与阳极引线框1的上表面及阴极引线框2的上表面位于同一平面的方式进行封固，则能够抑制铠装树脂向阳极引线框1及阴极引线框2下端的突出。由铠装树脂进行的封固可以通过例如在电容器元件的周围配置框体，向框体内注入液态的铠装树脂后，进行硬化而进行。可以如上所述地制造固体电解电容器。
第二实施方式
图6例示了本实施方式的固体电解电容器的结构。图6的(a)是从阳极引出部31a、31b的突出方向观察固体电解电容器时的侧视图，图6的(b)是立体图。如图6的(a)所示，具备两个电容器元件3a、3b，分别的阳极引出部31a、31b与一个阳极引线框1连接。在本实施方式中，与第一实施方式不同，阳极引出部31a、31b为圆柱形。另外，本实施方式中，阳极引线框1的弯曲部13具有从电容器元件3a、3b沿阳极引出部31a、31b突出的方向开口的狭缝，阳极引出部31a、31b和阳极引线框1在狭缝13b连接。因此，阳极引出部31a、31b与阳极引线框1在两个部位线接触，能够增加接触面积，降低ESR。另外，由于具有狭缝13b，所以能够抑制将阳极引出部31a、31b配置在弯曲部13上时的位置错位。本实施方式的固体电解电容器的结构在其他方面与实施方式一的固体电解电容器相同的结构相同，产生相同的作用效果。
如图6的(a)所示，狭缝13b在水平方向的最大开口宽度W与阳极引出部31a、31b端面在水平方向的最大宽度D的关系在将阳极引出部配置在弯曲部上时，提高阳极引出部和弯曲部之间连接的可靠性这一点上，优选W≤D的样式。另一方面，在弯曲部13与阳极引出部31a、31b在多个部位线接触而降低ESR这一点和抑制将阳极引出部31a、31b配置在弯曲部13上时的位置错位这一点上，优选W≥D×1/4，更加优选W≥D×1/2较好。由于弯曲部13具有狭缝13b，所以即使阳极引出部不进行倒角，也能维持较大的接触面积，能够降低ESR。图6例示了本实施方式的阳极引出部31a、31b的形式。
本实施方式的固体电解电容器的制造方法具备：阳极引线框的形成工序、阴极引线框的形成工序、电容器元件的连接工序、铠装树脂的形成工序。图7是表示本实施方式的阳极引线框1和阴极引线框2的制造方法的图。图7的(a)是弯曲加工前的俯视图，图7的(b)是弯曲加工后的立体图。在图7的(a)示出了弯曲加工后分别构成阳极端子部11、竖起部12、弯曲部13的部分。可以通过在进行弯曲加工之前预先形成切口部，在弯曲部13形成狭缝13b。在图7所示例子中，利用弯曲加工形成具有曲柄状的台阶2a的阴极引线框2。图7的(a)所示的弯曲加工前的引导板可以例如通过冲压金属制的薄板而形成。阳极引线框的形成工序为：例如，将阳极端子部11的前端向上方折弯形成竖起部12之后，将竖起部12的前端进一步折弯，形成与电容器元件3的阳极引出部31连接的弯曲部13。优选弯曲部13为与阳极引出部31连接的部位具有曲率的样式。
如图1的(b)所示，电容器元件的连接工序为：在阳极引线框1及阴极引线框2上配置电容器元件3，连接阳极引线框1和阳极引出部31，连接阴极引线框2和阴极引出部32。该固体电解电容器利用由弯曲加工形成的阳极引线框1与阳极引出部31连接，因此不需要形成其他构件，能够简化制造工时、使制造容易并降低制造成本。另外，由于不需要焊接其他构件，避免了材料利用率的降低。如图6所示，阳极引线框和阳极引出部的连接优选首先在弯曲部13的狭缝13b上载置阳极引出部31a、31b，然后，连接弯曲部和阳极引出部的样式。利用这种连接样式，能够避免阳极引出部31a、31b的位置错位，使弯曲部13与阳极引出部31a、31b可靠连接。阳极引线框及阴极引线框与电容器元件的连接可以通过导电性膏剂的涂敷、干燥和粘接或者通过焊接来进行。在铠装树脂的形成工序中，利用环氧树脂等封固电容器元件。其他方面与第一实施方式相同。
产业上的可利用性
本发明的固体电解电容器制造工时少，因此能够容易地制造、成本低且ESR低。

Claims (4)

1.一种固体电解电容器，其具备:具有阳极引出部及阴极引出部的电容器元件;与所述阳极引出部连接的阳极引线框;与所述阴极引出部连接的阴极引线框;覆盖电容器元件的铠装树脂，
所述阳极引出部从所述电容器元件的一端面突出，
其中，所述阳极引线框具备:
阳极端子部，其具有从铠装树脂露出的露出面;
竖起部，其与该阳极端子部相连，向位于该阳极端子部上方的阳极引出部弯曲，在所述铠装树脂内延伸;
弯曲部，其与该竖起部相连，沿所述阳极引出部突出的方向弯曲，并与阳极引出部连接，
所述弯曲部包括:具有曲率的部分;前端向下方取向的部分，
所述阳极引出部在所述具有曲率的部分与所述弯曲部连接，且所述前端向下方取向的部分与所述阳极引出部的端部离开，所述前端向下方取向的部分的前端与所述阳极端子部离开，
所述弯曲部不从所述铠装树脂露出。
2.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中，
所述弯曲部具有从电容器元件沿阳极引出部突出的方向开口的狭缝，
所述狭缝在水平方向的最大开口宽度为阳极引出部端面的水平方向的最大宽度以下。
3.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中，
与所述具有曲率的部分连接的所述阳极引出部的部分以成为水平面的方式被进行了倒角。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的固体电解电容器，其中，
具备多个所述电容器元件。
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