CN102005312A - 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。本发明的固体电解电容器具备在阳极部和阴极部之间有电介质层的固体电解型的电容器元件，并且在该电容器元件的阳极部上经由枕部件电连接阳极端子，另一方面，在该电容器元件的阴极部上电连接阴极端子。其中，所述枕部件是对金属制的板材实施切断加工之后形成的，且通过枕部件的表面中的由所述切断加工生成的切断面，形成有与所述电容器元件的阳极部的接合面和与所述阳极端子的接合面。

Description

固体电解电容器及其制造方法

该专利申请主张优先权的基础即日本语专利申请第2009-196269号通过援引而包含在本申请的公开中。

技术领域

本发明涉及一种固体电解电容器及其制造方法，特别是一种电容器元件的阳极部经由枕部件电连接在阳极端子上的固体电解电容器及其制造方法。

背景技术

图9是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和阴极端子112，这些部件都埋设在外装树脂120内。电容器元件100通过在植入了阳极引线102的阳极体101的表面上形成电介质层103、在该电介质层103上经由电解质层104形成阴极层105而构成。

阳极端子111和阴极端子112分别使阳极端子面115和阴极端子面116在外装树脂120的下表面上露出。在阳极端子111的阳极端子面115的相反侧的面上，通过激光焊接等焊接方法而电连接有枕部件114，该枕部件114的前端部与电容器元件100的阳极引线102的前端部102a电连接。另一方面，在阴极端子112的阴极端子面116的相反侧的面上，电连接有电容器元件100的阴极层105的表面的一部分。此外，枕部件利用长方体状或圆柱状。

如图10a和图10b所示，以往，长方体状的枕部件114是通过以下方法制造出的，即：对具有与枕部件114的高度尺寸hc(参照图9)相同尺寸的厚度tc的金属制的板材140实施冲压，从而形成梯子状板部件141之后，将该梯子状板部件141沿着G-G线、H-H线切断来仅切出横梁部142。

但是，在现有的固体电解电容器中，从梯子状板部件141切出的横梁部142(枕部件)，将其厚度方向朝向与阳极端子111的表面垂直的方向来接合在阳极端子11的表面上。因此，金属制的板材140的厚度尺寸tc对应于电容器元件的枕部件114的高度尺寸hc。因此，变更枕部件114的高度尺寸hc时，一定要变更准备的板材140的厚度尺寸tc，不能容易变更枕部件114的高度尺寸hc。

另外，如上所述那样，在形成在阳极端子111的表面上的枕部件114中，通过由上述冲压和横梁部142的切出而产生的切断面形成枕部件114的整个侧面，与枕部件114的阳极端子111之间的接合面以及与枕部件114的阳极引线120之间的接合面由所述切断面形成。

发明内容

所以，本发明的目的在于提供一种可容易变更枕部件的高度尺寸的固体电解电容器及其制造方法。

本发明的第一固体电解电容器具备在阳极部和阴极部之间有电介质层的固体电解型的电容器元件，并且在该电容器元件的阳极部上经由枕部件电连接阳极端子，另一方面，在该电容器元件的阴极部上电连接阴极端子。其中，所述枕部件是对金属制的板材实施切断加工之后形成的，通过枕部件的表面中的由所述切断加工生成的切断面，形成有与所述电容器元件的阳极部的接合面和与所述阳极端子的接合面

在对金属制的板材实施切断加工而制作出具有与枕部件的高度尺寸相同尺寸的宽度的枕形成部件之后，将该枕形成部件其宽度方向朝向与阳极端子的表面垂直的方向地接合在该阳极端子的表面上，从而制作出上述第一固体电解电容器的枕部件。因此，枕形成部件的宽度尺寸对应于固体电解电容器的枕部件的高度尺寸。由此，所形成的枕部件其表面中的由切断加工生成的切断面的一部分区域接合在阳极端子的表面上，并且通过位于该一部分区域的相反侧的位置处的切断面形成与电容器元件的阳极部的接合面。

由此，只要变更通过金属制的板材制作出的枕形成部件的宽度尺寸，就能够变更枕部件的高度尺寸，此时，不需要变更金属制的板材的厚度尺寸。因此，根据上述第一固体电解电容器，与变更枕部件的高度尺寸时不得不变更金属制的板材的厚度尺寸的现有的固体电解电容器相比，能够容易地变更枕部件的高度尺寸。

本发明的第二固体电解电容器是上述第一固体电解电容器，所述枕部件是在对金属制的板材实施冲压来形成梯子状板部件之后从该梯子状板部件仅切出横梁部而形成的，通过枕部件的表面中的由所述冲压生成的一对切断面，形成有与所述电容器元件的阳极部的接合面和与所述阳极端子的接合面。

本发明的第三固体电解电容器是上述第一或第二本固体电解电容器，从所述阳极端子朝向阴极端子的方向上的所述枕部件的宽度尺寸比该枕部件的高度尺寸小。

根据上述第三固体电解电容器，由于枕部件的宽度尺寸变小，因此在该固体电解电容器中可提高电容器元件的面积占有率。

本发明的固体电解电容器的第一制造方法具有枕制作工序、接合工序和搭载工序。其中，固体电解电容器具备在阳极部和阴极部之间有电介质层的固体电解型的电容器元件，并且在该电容器元件的阳极部上经由枕部件电连接阳极端子，另一方面，在该电容器元件的阴极部上电连接阴极端子。所述枕制作工序是对金属制的板材实施切断加工而制作成为所述枕部件的枕形成部件的工序，制作出的枕形成部件是沿着与所述板材的厚度方向垂直的方向具有与所述枕部件的高度尺寸相同尺寸的宽度的部件。所述接合工序在执行所述枕制作工序之后，将所述枕形成部件其宽度方向朝向与所述阳极端子的表面垂直的方向地接合在该阳极端子的表面上。所述搭载工序在执行所述接合工序之后，在所述阳极端子和阴极端子上搭载所述电容器元件，并将该电容器元件的阳极部连接在枕形成部件的前端面上，并且将该电容器元件的阴极部连接在阴极端子上。

根据上述第一制造方法，枕形成部件的宽度尺寸对应于制造出的固体电解电容器的枕部件的高度尺寸。因此，只要变更通过金属制的板材制作出的枕形成部件的宽度尺寸，就能够变更枕部件的高度尺寸，此时，不需要变更金属制的板材的厚度尺寸。由此，与变更枕部件的高度尺寸时不得不变更金属制的板材的厚度尺寸的现有的固体电解电容器相比，能够容易地变更枕部件的高度尺寸。

本发明的固体电解电容器的第二制造方法是上述第一制造方法，在所述枕制作工序中，在对金属制的板材实施冲压来形成梯子状板部件之后，从该梯子状板部件仅切出横梁部而形成所述枕形成部件。

本发明的固体电解电容器的第三制造方法是上述第一或第二制造方法，在所述枕制作工序中制作出的枕形成部件其厚度尺寸比宽度尺寸小，在接合工序中，将所述枕形成部件其宽度方向朝向与所述阳极端子的表面垂直的方向、且其厚度方向朝向从所述阳极端子到阴极端子的方向地接合在所述阳极端子的表面上。

根据第三制造方法，枕形成部件的厚度尺寸和宽度尺寸各自对应于制造出的固体电解电容器的枕部件的、沿着从阳极端子到阴极端子的方向的宽度尺寸和高度尺寸。其中，在上述第三制造方法中制作出的枕形衬部件其厚度尺寸比宽度尺寸小。因此，由上述第三制造方法制造出的固体电解电容器可减小枕部件的宽度尺寸，且可提高电容器元件的面积占有率。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的固体电解电容器的剖视图。

图2是扩大表示了上述固体电解电容器的主要部分的剖视图。

图3a是说明固体电解电容器的制造方法的枕制作工序的俯视图。

图3b是沿着图3a所示的A-A线的剖视图。

图3c是表示在该枕制作工序中制作出的枕形成部件的立体图。

图4是说明上述制造方法的接合工序的前段的立体图。

图5是说明该接合工序的后段的剖视图。

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和切断工序的剖视图。

图8是表示上述固体电解电容器的变形例的剖视图。

图9是表示现有的固体电解电容器的剖视图。

图10a是说明制作现有的固体电解电容器的枕部件的工序的俯视图。

图10b是沿着图10a所示的B-B线的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图具体说明本发明的实施方式。

图1是表示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，这些部件被埋设在外装树脂2内。

电容器元件1通过在植入了阳极引线12的阳极体11的表面上形成电介质层13、在该电介质层13上经由电解质层14形成阴极层15而构成。

其中，阳极体11通过由起阀门作用的金属构成的多孔质烧结体形成，起阀门作用的金属例如使用钽、铌、钛、铝等金属。

阳极引线12其基端部122被埋设在阳极体11内，另一方面，前端部121从阳极体11的表面被引出至外部。阳极引线12通过与形成阳极体11的起阀门作用的金属同一种类或不同种类的起阀门作用的金属而形成，并且互相电连接阳极体11和阳极引线12。

电介质层13由形成在阳极体11的表面上的氧化膜构成，该氧化膜通过将阳极体11浸渍在磷酸溶液或己二酸溶液等电解溶液中，使阳极体11的表面被电化学氧化(阳极氧化)而形成。

电解质层14在电介质层13上利用二氧化锰等导电性无机材料、TCNQ(Tetracyano-quinodimethane)络盐、导电性聚合物等导电性有机材料等材料而形成。

阴极层15由在电介质层14上形成的碳层(未图示)和在该碳层上形成的银糊剂层(未图示)构成，电解质层14和阴极层15互相电连接。

在上述电容器元件1中，由阳极体11和阳极引线12构成电容器元件1的阳极部，由电解质层14和阴极层15构成电容器元件1的阴极部。

阳极端子3和阴极端子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和阴极端子面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。

分别通过在成为这些端子的基本材料的铜制的端子形成部件(未图示)的表面上实施镀膜处理而形成镍层、钯层、由金层构成的镀膜层(未图示)，从而构成阳极端子3和阴极端子4。另外，端子形成部件的材质可以使用铜以外的各种金属。此外，在镀膜层的材质中可以使用镍、钯、金以外的各种金属。

在阳极端子3的阳极端子面31的相反侧的面32上，通过激光焊接等焊接方法电连接枕部件33。具体而言，通过对在枕部件33和阳极端子3的对置面实施激光焊接等，从而阳极端子3的镀膜层的一部分和枕部件33的一部分融解，从而使这些部分一体化，由此互相电连接枕部件33和阳极端子3。另外，枕部件33是利用铁(42合金)、镍、钽等金属形成的。

这里，通过对金属制的板材60施加冲压而形成梯子状板部件6(参照图3a)之后，从该梯子状板部件6仅切出横梁部61而形成枕部件33，如图2所示，通过枕部件33的表面上的由所述冲压生成的一对冲压切断面Cs、Cs，形成与电容器元件1的阳极引线12的前端部121的接合面(枕部件33的前端面33a)和与阳极端子3的接合面。

此外，在图1和图2所示的本实施方式的固体电解电容器中，从阳极端子3朝阴极端子4的方向上的枕部件33的宽度尺寸wp比该枕部件33的高度尺寸hp还小。

如图1所示，上述电容器元件1搭载在阳极端子3和阴极端子4上，电容器元件1的阳极引线12的前端部121通过激光焊接被固定在枕部件33的前端面33a上，另一方面，阴极层15的表面的一部分通过导电性粘接剂而粘接在阴极端子4的阴极端子面41的相反侧的面42上。由此，电容器元件1的阳极部经由枕部件33电连接在阳极端子3上，并且电容器元件1的阴极部经由导电性粘接剂电连接在阴极端子4上。

接着，说明上述固体电解电容器的制造方法。

图3a是说明固体电解电容器的制造方法的枕制作工序的俯视图。图3b是沿着图3a所示的A-A线的剖视图。图3c是表示在该枕制作工序中制作出的枕形成部件的立体图。

如图3a和图3b所示，在枕制作工序中，对金属制的板材60实施冲压，在该板材60中形成排列成一列的多个冲孔601。由此，形成具有多个横梁部61的梯子状板部件6。另外，金属制的板材60是利用铁(42合金)、镍、钽等金属形成的。

其中，将上述冲压的加工条件设定为：通过该加工形成的梯子状板部件6的长边方向的横梁部61的长度尺寸x0，即从相邻的冲孔601和601中的一个孔到另一个孔的方向上的横梁部61的长度尺寸与枕部件33的高度尺寸hp(参照图2)相同。

另外，在本实施方式的制造方法中，在金属制的板材60中使用其厚度尺寸t0比横梁部61的长度尺寸x0还小的材料。

在形成梯子状板部件6之后，如图3a所示，沿着E-E线和F-F线切断梯子状板部件6来仅切出横梁部61，从而如图3a所示那样制作成为枕的枕形成部件62。此时，由于横梁部61在被拘禁于拘禁装置(未图示)的状态下被切断了两端部，因此制作出的枕形成部件62一直被拘禁于拘禁装置中。

由此，通过制作枕形成部件62，如图3c所示横梁部61的长度尺寸x0和板材60的厚度尺寸t0分别对应于枕形成部件62的宽度尺寸wp0和厚度尺寸tp0。由此，枕形成部件62具有与枕部件33的高度尺寸hp相同尺寸的宽度，并且具有尺寸比该宽度还小的厚度。

图4是说明固体电解电容器的制造方法的接合工序的前段的立体图。图5是说明该接合工序的后段的剖视图。接合工序是执行枕制作工序之后执行的工序。

如图4所示，在接合工序的前段中，通过使枕形成部件62旋转90°，从而将枕形成部件62的姿势变更为由枕制作工序的冲压生成的左右一对的冲压切断面Cs、Cs分别朝向上方和下方。

如图5所示，在接合工序的后段中，准备具备成为阳极端子3的阳极框架51、成为阴极端子4的阴极框架52的框体5，并在该框体5的阳极框架51的上表面512上设置姿势变更后的枕形成部件62，使得枕形成部件62的一对冲压切断面Cs、Cs分别朝向上方和下方。

具体而言，准备可在表面上吸附枕形成部件62且可变更自身的姿势的台子(未图示)。之后，使被拘禁在拘禁装置中的枕形成部件62维持该枕形成部件62的制作之后的姿势(切断了横梁部61的姿势)的同时将其搬送到上述台子，并以制作之后的姿势放置在该台子的表面上。之后，使枕形成部件62吸附在上述台子的表面上，之后解除拘禁装置对枕形成部件62的拘禁。接着，通过变更上述台子的姿势，从而将枕形成部件62的姿势变更为图4所示的姿势。

接着，通过拘禁装置再次拘禁姿势变更后的枕形成部件62之后，解除该枕形成部件62对台子表面的吸附。接着，使枕形成部件62维持其变更后的姿势的同时将其搬送到阳极框架51，并以变更后的姿势放置在阳极框架51的上表面512上。

由此，如图5所示(还参照图3和图4)，使枕形成部件62的宽度方向621朝向与阳极框架51的上表面512垂直的方向，并且使枕形成部件62的厚度方向从阳极框架51朝向阴极框架52，并设置在阳极框架51的上表面512上。

这里，阳极框架51和阴极框架52分别都是通过对成为这些端子的基本材料的铜制的框架形成部件(未图示)的表面实施镀膜处理从而形成镍层、钯层、由金层构成的镀膜层(未图示)而构成的。另外，在框架形成部件的材质中可以使用铜以外的各种金属。此外，在镀膜层的材质中可以使用镍、钯、金以外的各种金属。

在阳极框架51的上表面512上设置枕形成部件62之后，对枕形成部件62和阳极框架51的对置面实施激光焊接。由此，阳极框架51的镀膜层的一部分和枕形成部件62的一部分融解，从而使这些部件一体化，其结果，可互相电连接枕形成部件62和阳极框架51。

如上所述，通过将枕形成部件62接合在阳极框架51上，从而由枕形成部件62形成了枕部件33。之后，通过枕形成部件62的表面中的由枕制作工序的冲压生成的一对冲压切断面Cs、Cs，从而形成与枕部件33的阳极框架51的接合面、成为与阳极引线12的接合面的枕部件33的前端面33a。

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。搭载工序是执行接合工序之后执行的工序。如图6所示，在搭载工序中，在框体5上搭载电容器元件1。

在框体5上搭载电容器元件1时，通过使该电容器元件1的阳极引线12的前端部121接触枕形成部件62的前端面62a(即，枕部件33的前端面33a)，对接触面实施激光焊接，以使阳极引线12的前端部121固定在枕形成部件62的前端面62a上。由此，电连接阳极引线12和枕形成部件62。

与此并行地，将电容器元件1的阴极层15的表面的一部分利用导电性粘接剂粘接在阴极框架52的上表面522上。由此，电连接阴极层15和阴极框架52。

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和切断工序的剖视图。外装树脂形成工序是在执行搭载工序之后执行的工序。如图7所示，在外装树脂形成工序中，在电容器元件1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1、枕形成部件62、阳极框架51以及阴极框架52。此时，预先将阳极框架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。由此，在外装树脂形成工序中制作模块体72。

切断工序是执行外装树脂形成工序之后执行的工序。如图7所示，在切断工序中，对通过外装树脂形成工序制作出的模块体72实施切断加工。具体而言，通过沿着C-C线切断模块体72，从而沿着同一平面切断外装树脂2和阳极框架51。此外，通过沿着D-D线切断模块体72，从而沿着同一平面切断外装树脂2和阴极框架52。

通过执行切断工序，从阳极框架51和阴极框架52切断各自的一部分，从而形成阳极端子3和阴极端子4，由此完成图1所示的固体电解电容器。

在上述制造方法中，由于将枕形成部件62其宽度方向621朝向与阳极框架51的上表面512垂直的方向，并接合在该阳极框架51的上表面512上，因此枕形成部件62的宽度尺寸wp0对应于制造出的固体电解电容器的枕部件33的高度尺寸hp。因此，只要变更通过金属制的板材60制作出的枕形成部件62的宽度尺寸wp0，就能够变更枕部件33的高度尺寸hp，并且此时，不需要变更金属制的板材60的厚度尺寸t0。

由此，如图9所示，与变更枕部件114的高度尺寸hc时不得不变更金属制的板材140的厚度尺寸tc(参照图10b)的现有的固体电解电容器相比，本实施方式的固体电解电容器及其制造方法能够容易地变更枕部件33的高度尺寸。

在上述制造方法中，还由于将枕形成部件62其厚度方向622朝向从阳极框架51到阴极框架52的方向地接合在该阳极框架51的上表面512上，因此枕形成部件62的厚度尺寸tp0对应于制造出的固体电解电容器的枕部件33的沿着从阳极端子3到阴极端子4的方向的宽度尺寸wp。这里，在上述制造方法中制作出的枕形成部件62其厚度尺寸tp0比宽度尺寸wp0小。因此，在由上述制造方法制造出的固体电解电容器中，可减小枕部件33的宽度尺寸wp，并且可提高电容器元件1的面积占有率。

另外，本发明的各部分结构并非限于上述实施方式，在技术方案记载的技术范围内可进行各种变更。例如，有关具备引线类型的电容器元件1的上述固体电解电容器及其制造方法中所采用的枕部件33的各种结构，也可以适用于如图8所示那样的具备箔状的电容器元件8的固体电解电容器中。

如图8所示，在箔状的电容器元件8中，箔状的阳极体81的表面上，存在形成了电介质层82的第一区域811和形成了电介质层82的第二区域，在该电介质层82上经由电解质层83形成阴极层84。并且，在图8所示的固体电解电容器中，在阳极体81的表面的第二区域812上连接由冲压切断面Cs形成的枕部件33的前端面33a。

此外，在上述的固体电解电容器及其制造方法中，在对金属制的板材60实施冲压而形成梯子状板部件6之后，从该梯子状板部件6仅切出横梁部61，从而制作出成为枕部件33的枕形成部件62，但是本发明并非限于此，也可以对金属制的板材60实施各种切断工序之后形成枕形成部件62。

Claims (6)

1.一种固体电解电容器，具备在阳极部和阴极部之间有电介质层的固体电解型的电容器元件，并且在该电容器元件的阳极部上经由枕部件电连接阳极端子，另一方面，在该电容器元件的阴极部上电连接阴极端子；

其中，所述枕部件是对金属制的板材实施切断加工之后形成的，通过枕部件的表面中的由所述切断加工生成的切断面，形成有与所述电容器元件的阳极部的接合面和与所述阳极端子的接合面。

2.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中，

所述枕部件是在对金属制的板材实施冲压来形成梯子状板部件之后从该梯子状板部件仅切出横梁部而形成的，通过枕部件的表面中的由所述冲压生成的一对切断面，形成有与所述电容器元件的阳极部的接合面和与所述阳极端子的接合面。

3.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中，

从所述阳极端子朝向阴极端子的方向上的所述枕部件的宽度尺寸比该枕部件的高度尺寸小。

4.一种固体电解电容器的制造方法，该方法制造如下的固体电解电容器，即：具备在阳极部和阴极部之间有电介质层的固体电解型的电容器元件，并且在该电容器元件的阳极部上经由枕部件电连接阳极端子，另一方面，在该电容器元件的阴极部上电连接阴极端子；

其中，所述固体电解电容器的制造方法具有：

枕制作工序，该工序是对金属制的板材实施切断加工而制作成为所述枕部件的枕形成部件的工序，制作出的枕形成部件是沿着与所述板材的厚度方向垂直的方向具有与所述枕部件的高度尺寸相同尺寸的宽度的部件；

接合工序，在执行所述枕制作工序之后，将所述枕形成部件其宽度方向朝向与所述阳极端子的表面垂直的方向地接合在该阳极端子的表面上；和

搭载工序，在执行所述接合工序之后，在所述阳极端子和阴极端子上搭载所述电容器元件，并将该电容器元件的阳极部连接在枕形成部件的前端面上，并且将该电容器元件的阴极部连接在阴极端子上。

5.根据权利要求4所述的固体电解电容器的制造方法，其中，

在所述枕制作工序中，在对金属制的板材实施冲压来形成梯子状板部件之后，从该梯子状板部件仅切出横梁部而形成所述枕形成部件。

6.根据权利要求4所述的固体电解电容器的制造方法，其中，

由所述枕制作工序制作出的枕形成部件其厚度尺寸比宽度尺寸小，在接合工序中，将所述枕形成部件其宽度方向朝向与所述阳极端子的表面垂直的方向、且其厚度方向朝向从所述阳极端子到阴极端子的方向地接合在所述阳极端子的表面上。

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