CN101996769B - 固体电解电容器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种固体电解电容器，其具备在阳极部与阴极部之间夹设有电介质层的固体电解型的电容器元件，在该电容器元件的阳极部通过枕部件电连接有阳极端子，而在该电容器元件的阴极部电连接有阴极端子。在此，在所述枕部件与阳极端子的对置面上，在枕部件的侧面中位于所述阴极端子侧的第一侧面附近的位置形成有将枕部件与阳极端子电接合的接合部，枕部件的与所述第一侧面相反侧的第二侧面和阳极端子的侧端面的一部分的区域处于同一平面上。

Description

固体电解电容器及其制造方法
本专利申请通过引用将作为优先权的日本专利申请第2009-182940号包含在公开中。
技术领域
本发明涉及固体电解电容器及其制造方法，尤其是涉及电容器元件的阳极部通过枕部件与阳极端子电连接的固体电解电容器及其制造方法。
背景技术
图9是示出现有的固体电解电容器的剖视图。如图9所示，现有的固体电解电容器具备固体电解型的电容器元件100、阳极端子111、阴极端子112，上述构件埋设在外装树脂120内。通过在植入立设(植入直立设置)有阳极引线102的阳极体101的表面形成电介质层103并在该电介质层103上隔着电解质层104形成阴极层105而构成电容器元件100。
阳极端子111及阴极端子112分别使阳极端子面115及阴极端子面116从外装树脂120的下表面120a露出。在阳极端子111的与阳极端子面115相反侧的面上通过激光焊接或电阻焊接等焊接方法电接合有枕部件114，在该枕部件114的前端部电连接有电容器元件100的阳极引线102的前端部102a。另一方面，在阴极端子112的与阴极端子面116相反侧的面上电连接有电容器元件100的阴极层105的表面的一部分。
其中，通过激光焊接将枕部件114与阳极端子111接合时，以往，如图10所示，在枕部件114的侧面中位于与阴极端子112相反侧的侧面114a附近的位置，对枕部件114与阳极端子111的对置面实施激光焊接，由此形成枕部件114与阳极端子111的接合部130。
另外，在通过电阻焊接将枕部件114与阳极端子111接合时，在枕部件114与阳极端子111的对置面上形成的接合部130的位置不特定。
因此，为了缩小枕部件114的尺寸并提高电容器元件100的占空因数而对枕部件114实施切断加工时，可能会切掉枕部件114与阳极端子111的接合部130，从而产生枕部件114与阳极端子111的电连接不良。
由此，在现有的固体电解电容器中，为了将枕部件114与阳极端子111的电连接维持成良好的状态，不对与阳极端子111接合的枕部件114实施切断加工，如图9所示，原封不动地将枕部件114埋设在外装树脂120内。因此，在现有的固体电解电容器中，存在电容器元件100的占空因数下降的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种电容器元件的占空因数高且枕部件与阳极端子的电连接状态良好的固体电解电容器及其制造方法。
本发明涉及的第一固体电解电容器具备在阳极部与阴极部之间夹设有电介质层的固体电解型的电容器元件，在该电容器元件的阳极部通过枕部件电连接有阳极端子，而在该电容器元件的阴极部电连接有阴极端子。在此，在所述枕部件与阳极端子的对置面上，在枕部件的侧面中位于所述阴极端子侧的第一侧面附近的位置形成有将枕部件与阳极端子电接合的接合部，枕部件的与所述第一侧面相反侧的第二侧面和阳极端子的侧端面的一部分的区域处于同一平面上。
上述第一固体电解电容器的阳极端子和枕部件通过如下方法制作：将形成枕部件的枕形成部件与形成阳极端子的阳极框架接合，然后，对该枕形成部件和阳极框架实施切断加工，切断与阴极端子相反侧的所述端部。从而，在通过切断加工形成的切断面上，枕部件的第二侧面与阳极端子的侧端面对齐。并且，由于枕部件与阳极端子的接合部形成在枕部件的第一侧面附近的位置，因此不会被切断加工切掉，而仍然留在枕部件的第一侧面附近的位置。
通过这样对枕形成部件实施切断加工来形成枕部件，枕部件的尺寸变小。由此，在上述第一固体电解电容器中，电容器元件的占空因数提高。而且，由于枕部件通过接合部与阳极端子电接合，因此枕部件与阳极端子的电连接状态良好。
本发明涉及的第二固体电解电容器以上述第一固体电解电容器为基础，所述接合部通过在所述枕部件的第一侧面附近的位置对枕部件与阳极端子的对置面实施激光焊接而形成。
本发明涉及的固体电解电容器的第一制造方法包括接合工序、搭载工序、切断工序。在此，固体电解电容器具备在阳极部与阴极部之间夹设有电介质层的固体电解型的电容器元件，在该电容器元件的阳极部通过枕部件电连接有阳极端子，而在该电容器元件的阴极部电连接有阴极端子。在所述接合工序中，在形成所述阳极端子的阳极框架上设置形成所述枕部件的枕形成部件，在该枕形成部件与阳极框架的对置面上，在枕形成部件的侧面中形成所述阴极端子的阴极框架侧的侧面附近的位置形成将阳极框架与枕形成部件接合的接合部。在所述搭载工序中，执行接合工序后，在阳极框架和阴极框架上搭载所述电容器元件，将该电容器元件的阳极部与枕形成部件的前端部连接，并且将该电容器元件的阴极部与阴极框架连接。在所述切断工序中，执行搭载工序后，切断枕形成部件的与阴极框架相反侧的端部而形成枕部件。
在上述第一制造方法中，由于枕形成部件与阳极框架的接合部形成在枕形成部件的阴极框架侧的侧面附近的位置上，因此即使切断枕形成部件的与阴极框架相反侧的端部，所述接合部也不会被切掉。由此，通过执行切断工序而形成的枕部件被维持成通过所述接合部与由阳极框架形成的阳极端子电连接的状态。而且，由于切断枕形成部件而形成枕部件，因此枕部件的尺寸小于枕形成部件的尺寸。
由此，根据上述第一制造方法，在制造出的固体电解电容器中，电容器元件的占空因数提高。而且，枕部件与阳极端子的电连接状态良好。
本发明涉及的固体电解电容器的第二制造方法以上述第一制造方法为基础，在所述切断工序中，切断所述枕形成部件的与阴极框架相反侧的端部时，将枕形成部件和阳极框架沿同一平面切断而形成枕部件和阳极端子。
本发明涉及的固体电解电容器的第三制造方法以上述第一或第二制造方法为基础，在所述接合工序中，通过在所述枕形成部件的阴极框架侧的侧面附近的位置对枕形成部件与阳极框架的对置面实施激光焊接而形成所述接合部。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的固体电解电容器的剖视图。
图2是放大表示上述固体电解电容器的主要部分的剖视图。
图3是说明固体电解电容器的制造方法的接合工序的前段的剖视图。
图4是说明上述接合工序的后段的立体图。
图5是沿图4所示的A-A线的剖视图。
图6是说明上述制造方法的搭载工序的剖视图。
图7是说明上述制造方法的外装树脂形成工序及切断工序的剖视图。
图8是示出上述固体电解电容器的变形例的剖视图。
图9是示出现有的固体电解电容器的剖视图。
图10是放大表示现有的固体电解电容器的主要部分的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，具体说明本发明的实施方式。
图1是示出本发明的一实施方式的固体电解电容器的剖视图。如图1所示，本实施方式的固体电解电容器具备引线类型的固体电解型的电容器元件1、阳极端子3、阴极端子4，上述结构埋设在外装树脂2内。
通过在植入立设有阳极引线12的阳极体11的表面形成电介质层13并在该电介质层13上隔着电解质层14形成阴极层15而构成电容器元件1。
在此，阳极体11通过由阀作用金属构成的多孔质烧结体形成，阀作用金属使用例如钽、铌、钛、铝等金属。
阳极引线12的基端部122埋设在阳极体11内，而前端部121从阳极体11的表面向外部引出。阳极引线12通过与形成阳极体11的阀作用金属同种类或不同种类的阀作用金属形成，阳极体11与阳极引线12相互电连接。
电介质层13由在阳极体11的表面形成的氧化覆膜构成，该氧化覆膜通过使阳极体11浸渍在磷酸水溶液或己二酸水溶液等电解溶液中并使阳极体11的表面电化学氧化(阳极氧化)而形成。
在电介质层13上使用二氧化锰等导电性无机材料、TCNQ(Tetracyano-quinodimethane四氰基对苯二醌二甲烷)络盐、导电性聚合物等导电性有机材料等材料来形成电解质层14。
阴极层15包括形成在电解质层14上的碳层(未图示)和形成在该碳层上的银膏层(未图示)，电解质层14与阴极层15相互电连接。
在上述电容器元件1中，通过阳极体11和阳极引线12构成电容器元件1的阳极部，通过电解质层14和阴极层15构成电容器元件1的阴极部。
阳极端子3及阴极端子4分别具有从外装树脂2的下表面2a露出的阳极端子面31及阴极端子面41，通过该阳极端子面31和阴极端子面41构成固体电解电容器的一对下表面电极。
分别对作为所述端子的基材的铜制的端子形成部件(未图示)的表面实施镀敷处理而形成由镍层、钯层、金层构成的镀敷层(未图示)，由此构成阳极端子3及阴极端子4。此外，端子形成部件的材质可以使用铜以外的各种金属。而且，镀敷层的材质也可以使用镍、钯、金以外的各种金属。
在阳极端子3的与阳极端子面31相反侧的面32设有枕部件33，在枕部件33与阳极端子3的对置面上，如图2所示，在枕部件33的侧面中位于阴极端子4侧的第一侧面33a附近的位置形成有将枕部件33与阳极端子3电接合的接合部30。
在此，接合部30通过在枕部件33的第一侧面33a附近的位置对枕部件33与阳极端子3的对置面实施激光焊接而形成，具体来说阳极端子3的镀敷层的一部分与枕部件33的一部分熔解而一体化。此外，枕部件33使用铁(42合金)、镍、钽等金属而形成。
另外，在上述固体电解电容器中，如图2所示，阳极引线12的前端面12b、枕部件33的与第一侧面33a相反侧的第二侧面33b、阳极端子3的侧端面的一部分的区域3b处于同一平面上。此外，在枕部件33的第二侧面33b和阳极引线12的前端面12b上形成有由绝缘材料构成的涂层(未图示)。
如图1所示，上述电容器元件1搭载在阳极端子3及阴极端子4上，电容器元件1的阳极引线12的前端部121通过激光焊接而与枕部件33的前端部固接，另一方面，阴极层15的表面的一部分通过导电性粘接剂粘接到阴极端子4的与阴极端子面41相反侧的面42。由此，电容器元件1的阳极部通过枕部件33与阳极端子3电连接，电容器元件1的阴极部通过导电性粘接剂与阴极端子4电连接。
接下来，说明上述固体电解电容器的制造方法。
图3是说明固体电解电容器的制造方法的接合工序的前段的剖视图。图4是说明该接合工序的后段的剖视图。图5是沿图4所示的A-A线的剖视图。
如图3所示，首先在接合工序的前段中，准备具有形成阳极端子3的阳极框架51和形成阴极端子4的阴极框架52的框体5，在该框体5的阳极框架51的上表面512上设置形成枕部件33的枕形成部件62。此外，枕部件33使用铁(42合金)、镍、钽等金属而形成。
在此，分别对作为所述端子的基材的铜制的框架形成部件(未图示)的表面实施镀敷处理而形成由镍层、钯层、金层构成的镀敷层(未图示)，由此构成阳极框架51及阴极框架52。此外，框架形成部件的材质可以使用铜以外的各种金属。而且，镀敷层的材质也可以使用镍、钯、金以外的各种金属。
接下来，在图4及图5所示的接合工序的后段中，对通过枕形成部件62的侧面中阴极框架52侧的侧面62a和阳极框架51的上表面512形成的角部63照射激光L。由此，在枕形成部件62的侧面62a附近的位置，阳极框架51的镀敷层的一部分与枕形成部件33的一部分熔解而一体化。
其结果是，在枕形成部件62与阳极框架51的对置面上，在枕形成部件62的侧面62a附近的位置形成将阳极框架51与枕形成部件62接合的接合部30，枕形成部件62和阳极框架51通过该接合部30电连接。
图6是说明固体电解电容器的制造方法的搭载工序的剖视图。搭载工序是在执行接合工序后执行的工序。如图6所示，在搭载工序中，在框体5上搭载形成电容器元件1的电容器元件体71。在此，电容器元件体71是将形成阳极引线12的引线形成部件61植入立设在阳极体11上并在该阳极体11的表面形成电介质层13、电解质层14、阴极层15的元件。
在框体5上搭载电容器元件体71时，使该电容器元件体71的引线形成部件61的前端部611与枕形成部件62的前端部接触，并对接触面实施激光焊接，由此使引线形成部件61的前端部611与枕形成部件62的前端部固接。由此，引线形成部件61与枕形成部件62电连接。
与此并行地，使用导电性粘接剂将电容器元件体71的阴极层15的表面的一部分粘接到阴极框架52的上表面522。由此，阴极层15与阴极框架52电连接。
图7是说明固体电解电容器的制造方法的外装树脂形成工序及切断工序的剖视图。外装树脂形成工序是在执行搭载工序后执行的工序。如图7所示，在外装树脂形成工序中，在电容器元件体71的周围形成外装树脂2，由此在外装树脂2内埋设电容器元件体71、枕形成部件62、阳极框架51及阴极框架52。此时，事先使阳极框架51的下表面511和阴极框架52的下表面521从外装树脂2的下表面2a露出。如此，在外装树脂形成工序中制作块体72。
切断工序是在执行外装树脂形成工序后执行的工序。如图7所示，在切断工序中，对外装树脂形成工序中制作出的块体72实施切断加工。具体来说，通过沿B-B线切断块体72，而沿同一平面切断外装树脂2、引线形成部件61、枕形成部件62及阳极框架51。而且，通过沿C-C线切断块体72，而沿同一平面切断外装树脂2及阴极框架52。
通过执行切断工序，从引线形成部件61切断其前端部611的一部分而形成阳极引线12，由此从电容器元件体71形成电容器元件1。而且，从枕形成部件62切断与其侧面62a相反侧的端部而形成枕部件33，从阳极框架51及阴极框架52分别切断一部分而形成阳极端子3及阴极端子4。
并且，在沿B-B线的切断面上，分别形成阳极引线12的前端面12b、枕部件33的第二侧面33b、阳极端子3的侧端面的一部分的区域3b，它们处于同一平面上(参照图2)。
此外，引线形成部件61的前端未到达沿B-B线的切断位置时，即使沿B-B线切断块体72时，引线形成部件61也未被切断，而外装树脂2、枕形成部件62及阳极框架51被切断。这种情况下，引线形成部件61本身成为阳极引线12。
执行切断工序后，在枕部件33的第二侧面33b和阳极引线12的前端面12b形成由绝缘材料构成的涂层(未图示)。由此，完成图1所示的固体电解电容器。
在上述固体电解电容器的制造方法中，由于枕形成部件62与阳极框架51的接合部30形成在枕形成部件62的阴极框架52侧的侧面62a附近的位置，因此即使切断枕形成部件62的与侧面62a相反侧的端部时，接合部30也不会被切掉。由此，如图2所示，通过执行切断工序而形成的枕部件33被维持成通过接合部30与由阳极框架51形成的阳极端子3电连接的状态。而且，由于切断枕形成部件62而形成枕部件33，因此枕部件33的尺寸小于枕形成部件62的尺寸。
由此，根据上述制造方法，在制造出的固体电解电容器中，电容器元件1的占空因数提高。而且，在该固体电解电容器中，枕部件33与阳极端子3的电连接状态良好。
此外，本发明的各部结构并不局限于上述实施方式，可以在权利要求书所记载的技术范围内进行各种变形。例如，具备了引线类型的电容器元件的上述固体电解电容器及其制造方法所采用的枕部件33的各种结构也可以适用于图8所示的具备箔状的电容器元件8的固体电解电容器。
如图8所示，在箔状的电容器元件8中，形成有电介质层82的第一区域811和未形成有电介质层82的第二区域812存在于箔状的阳极体81的表面，在该电介质层82上隔着电解质层83形成有阴极层84。并且，在图8所示的固体电解电容器元件中，枕部件33的前端部与阳极体81的表面的第二区域812连接。
在上述的固体电解电容器及其制造方法中，枕部件33与阳极端子3通过激光焊接而接合，但是本发明并不局限于此。例如，枕部件33与阳极端子3也可以通过利用导电性粘接剂粘接它们的对置面而接合。

Claims (2)

1.一种固体电解电容器的制造方法，其制造固体电解电容器，所述固体电解电容器具备在阳极部与阴极部之间夹设有电介质层的固体电解型的电容器元件，在该电容器元件的阳极部通过枕部件电连接有阳极端子，而在该电容器元件的阴极部电连接有阴极端子，其中，
所述固体电解电容器的制造方法包括：
接合工序，在形成所述阳极端子的阳极框架上设置形成所述枕部件的枕形成部件，在该枕形成部件与阳极框架的对置面上，在枕形成部件的侧面中形成所述阴极端子的阴极框架侧的侧面附近的位置形成将阳极框架与枕形成部件接合的接合部；
搭载工序，在执行接合工序后，在阳极框架和阴极框架上搭载所述电容器元件，将形成该电容器元件的阳极部的阳极形成部件的前端部与枕形成部件的前端部连接，并且将该电容器元件的阴极部与阴极框架连接；
切断工序，在执行搭载工序后，以沿着同一平面的方式切断枕形成部件的与阴极框架相反侧的端部而形成枕部件并且切断阳极形成部件的前端部的一部分而形成阳极部；
涂层形成工序，在所述枕部件的切断面及所述阳极部的切断面上形成由绝缘材料构成的涂层，
在所述切断工序中，切断所述枕形成部件的与阴极框架相反侧的端部时，将枕形成部件和阳极框架沿同一平面切断而形成枕部件和阳极端子。
2.根据权利要求1所述的固体电解电容器的制造方法，其中，
在所述接合工序中，在所述枕形成部件的阴极框架侧的侧面附近的位置上，通过对枕形成部件与阳极框架的对置面实施激光焊接而形成所述接合部。
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