CN102103934B - 固体电解电容器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供每单位体积的电容出现率高的固体电解电容器及其制造方法。本发明的固体电解电容器元件在形成于由具有细孔的阀作用金属制成的阳极体表面上的电介质层上设有固体电解质层,该固体电解电容器元件的特征在于,所述阳极体是通过将多个平板状的阳极体直接重合而利用固体电解质一体化的,因重合而相邻的阳极体之间以它们的一部分进行接合。

Description

固体电解电容器及其制造方法
技术领域
本发明涉及将导电性聚合物作为固体电解质层使用的固体电解电容器及其制造方法。更具体来说,涉及每单位体积的电容高的固体电解电容器及其制造方法。
背景技术
固体电解电容器一般来说是如下构成的,即,将由铝、钽、铌、钛及其合金等阀作用金属制成的阳极体的表面利用蚀刻粗面化而形成微米级别的微细孔,从而将表面积扩大,再在其上利用化成工序形成电介质氧化覆膜(以下有时简称为电介质覆膜。),继而在其与阳极部之间夹设由绝缘性树脂制成的隔膜而向阴极部浸渍固体电解质,在其上形成由碳膏剂、含有金属的导电性膏剂制成的阴极导电层后,与成为外部电极端子的引线框连接,再用环氧树脂等进行树脂包装。
使用导电性聚合物作为固体电解质的固体电解电容器由于与以二氧化锰等作为固体电解质的固体电解电容器相比,可以减小等效串联电阻(ESR)及漏电流,因此被作为控制个人电脑的CPU的备份电源广泛地使用。个人电脑从以往的台式直到A4尺寸的笔记本型个人电脑、B5尺寸的笔记本型个人电脑,不断进行着缩小化。此外,去年在市场上发售的上网本(netbook)将功能限定而实现了低价格化,并且还追求便携性,因而从市场上得到非常大的支持。
此种个人电脑主体的小型化对于收纳于其中的电路基板自身的缩减化也是强力的推动,其结果是,对于电容器也要求在相同电容下更低背、更小面积的产品,因而对于提高每单位体积的静电电容出现率的要求变得日益强烈起来。
层叠型的固体电解电容器的静电电容与收纳于芯片内的电容器元件的片数成比例。所层叠的电容器元件是利用在元件间夹隔着银膏剂粘接而一体化的方法、或者像日本特开平4-91418号公报(专利文献1)中公开的那样将元件的阴极部重合多片并用银膏剂覆盖而一体化的方法来制造的。
为了在此种固体电解电容器中提高每单位体积的电容出现率,需要在规定的芯片体积内封入更多的元件,因而要求减少每一片元件的元件厚度,以层叠更多片数的电容器元件。但是,如果考虑必然要占据芯片内的阳极体(铝箔)和引线框的厚度,则对于其他构成要素所容许的厚度就变得非常薄,因而实现进一步的高电容化就变得越来越难。
就作为铝箔和引线框以外的代表性的构成元素的固体电解质层的厚度而言,可以例示出如下的日本特开2006-173593号公报(专利文献2)的削减方法,即,在浸渍于含有单体的溶液中的工序和浸渍于含有氧化剂的溶液中后干燥的工序中,再加上浸渍于不含有氧化剂的溶液中后干燥的工序。
另一方面,在日本特开平5-304059号公报(专利文献3)中,公开有如下的方法,即,通过在将阳极箔(铝化成箔)夹隔着导体片接合而一体化后,在各阳极箔中形成固体电解质层,用导电膏剂层将整体覆盖而将阴极部一体化。另外,在日本特开平3-8313号公报(专利文献4)中,公开有如下的方法,即,在将阳极箔夹隔着聚乙烯醇薄膜层叠后,将聚乙烯醇薄膜用水溶解除去,在由此出现的间隙中形成固体电解质层。这些专利文献的方法都是在阳极体与阴极体之间设置包含于电容器元件层叠体的厚度中的间隙,在其中形成固体电解质或导电体层的方法。
专利文献1日本特开平4-91418号公报
专利文献2日本特开2006-173593号公报
专利文献3日本特开平5-304059号公报
专利文献4日本特开平3-8313号公报
发明内容
所以,本发明的目的在于,解决上述以往技术的问题,提供减少元件的厚度而使每单位体积的电容出现率更高的固体电解电容器及其制造方法。
一般来说,在为了构建层叠型固体电解电容器而层叠的各个电容器元件中,在覆盖电容器元件的固体电解质的外表面设有导电膏剂层。这是因为,由于一般来说固体电解质的电阻率与银膏剂层等高导电性膏剂层相比更大,因此采用使流过电容器的电流以尽可能短的距离通过固体电解质而向导电性膏剂层集电的结构,以便将ESR抑制得较低。
但是,本发明人等鉴于上述课题进行了深入研究,结果发现,虽然理由尚不确定,然而即使在将多片由具有细孔的平板状的阀作用金属制成的阳极体直接重合,将相邻的阳极体之间以它们的一部分接合后,将固体电解质层覆盖而将这些阳极体一体化,ESR的上升也很微少。由此发现,通过将该多片阳极体直接重合,用将固体电解质层覆盖而一体化的阳极体来构建电容器元件,就不需要在以往的层叠型固体电解电容器中设于各个阳极体元件间的固体电解质层及导电体层(碳膏剂层·银膏剂层等),可以增大每单位体积的电容出现率,基于这些见解完成了本发明。
即,本发明涉及以下的固体电解电容器及其制造方法。
[1]一种固体电解电容器元件,其在形成于由具有细孔的阀作用金属制成的阳极体表面上的电介质层上设有固体电解质层,该固体电解电容器元件的特征在于,上述阳极体是通过将多个平板状的阳极体直接重合而利用固体电解质一体化的,因重合而相邻的阳极体之间以它们的一部分进行接合。
[2]根据上述1中所述的固体电解电容器元件,其中,接合是利用焊接进行的。
[3]根据上述1或2中所述的固体电解电容器元件,其中,以未由固体电解质覆盖的阳极部接合。
[4]根据上述1或2中所述的固体电解电容器元件,其中,以由固体电解质覆盖的阴极部接合。
[5]根据上述4中所述的固体电解电容器元件,其中,接合部的面积为重合了的阳极体的阴极部的面积的1~30%。
[6]根据上述1~5中任意一项所述的固体电解电容器元件,其中,相邻的阳极体以它们的一部分夹隔着绝缘性树脂而相互固定。
[7]根据上述1~6中任意一项所述的固体电解电容器元件,其中,阳极体的厚度为50~500μm。
[8]根据上述1~7中任意一项所述的固体电解电容器元件,其中,阀作用金属是铝、钽、铌、钛、锆及它们的合金。
[9]根据上述1~8中任意一项所述的固体电解电容器元件,其中,固体电解质为导电性高分子。
[10]一种固体电解电容器元件的制造方法,是制造在形成于由具有细孔的阀作用金属制成的阳极体表面上的电介质层上设有固体电解质层的固体电解电容器元件的方法,其特征在于,包括:
将由具有细孔的平板状的阀作用金属制成的阳极体直接重合多片,以保留其一部分的方式利用固体电解质覆盖而一体化的工序;以及
至少将相邻的阳极体之间以它们的一部分接合的工序。
[11]根据上述10中所述的固体电解电容器元件的制造方法,其中,利用焊接进行接合。
[12]根据上述10或11中所述的固体电解电容器元件的制造方法,其中,在进行将阳极体之间接合的工序后,再进行利用固体电解质覆盖而一体化的工序。
[13]根据上述10或11中所述的固体电解电容器元件的制造方法,其中,在进行以保留阳极体的一部分的方式利用固体电解质覆盖而一体化的工序后,再进行以被保留了一部分的阳极体部分将阳极体之间接合的工序。
[14]根据上述10~13中任意一项所述的固体电解电容器元件的制造方法,其中,还包括将相邻的阳极体之间的一部分夹隔着绝缘性树脂相互固定的工序。
[15]根据上述10~14中任意一项所述的固体电解电容器元件的制造方法,其中,利用固体电解质覆盖而一体化的工序是通过将聚合后变为导电性聚合物的原料溶液向直接重合了的阳极体表面及阴极体之间浸入、聚合来进行的。
[16]一种固体电解电容器,其特征在于,将上述1~9中任意一项所述的固体电解电容器元件的阳极部及阴极部分别与阳极引线端子及阴极引线端子连接,再将固体电解电容器元件整体用绝缘性的树脂密封。
[17]根据上述16中所述的固体电解电容器,其中,层叠有多个固体电解电容器元件。
[18]一种固体电解电容器的制造方法,其特征在于,在上述1~9中任意一项所述的固体电解电容器元件的阳极部连接阳极引线端子,在阴极部连接阴极引线端子,再将固体电解电容器元件整体用绝缘性树脂密封。
[19]一种层叠型固体电解电容器的制造方法,其特征在于,将上述1~9中任意一项所述的固体电解电容器元件层叠多个,在层叠体的阳极部连接阳极引线端子,在阴极部连接阴极引线端子,再将固体电解电容器元件整体用绝缘性树脂密封。
根据本发明,可以提供每单位体积的电容出现率高而经济的固体电解电容器及其制造方法。
附图说明
图1是表示阳极体的接合及绝缘性树脂的涂布的一例的示意图。
图2是表示图1中涂布绝缘性树脂的另一例的示意图。
图3是表示将阳极体用绝缘性树脂相互固定的一例的示意图。
图4是表示将图3中的阳极体以阳极部接合的一例的示意图。
图5是将阳极体以阴极部接合的实施例1的固体电解电容器元件的示意图。
图6是将阳极体以阳极部接合的实施例2的固体电解电容器元件的示意图。
图7是将阳极体以阳极部及阴极部接合的实施例4的固体电解电容器元件的示意图。
其中,1阀作用金属箔,1a较短一方的阀作用金属箔,1b较长一方的阀作用金属箔,2电介质覆膜,3阀作用金属箔的蚀刻层,4连接部位,5绝缘性树脂,5a蚀刻层内的绝缘性树脂层,5b形成于阀作用金属箔的表面的绝缘性树脂层,6固体电解质层,6a蚀刻层内的固体电解质层,6b形成于阀作用金属箔的表面的固体电解质层,7碳膏剂层,8导电性膏剂层
具体实施方式
下面,在参照附图的同时,对本发明的固体电解电容器及其制造方法依次进行详细说明。
本发明中,将多个由平板状的具有微细孔的阀作用金属制成的阳极体直接重合而利用固体电解质一体化,在该固体电解质上层叠导电体层而形成固体电解电容器元件。这里,所谓“直接重合”的“直接”是指,在阀作用金属表面不夹隔固体电解质层或导电体层等其他的层地重合。
[阳极体]
可以作为本发明的阳极体使用的阀作用金属是从铝、钽、铌、钛、锆及它们的合金中选择的。优选为铝或其合金。作为具体的阀作用金属材料的形态,优选箔等平板状的形态。这些阀作用金属特别优选使用预先利用公知的方法实施蚀刻处理等而在表面形成微细孔的材料。
图1是表示将构成本发明的固体电解电容器元件例的平板状的具有微细孔的阀作用金属(以下简称为阀作用金属箔。)设为阳极体,在其阴极部的中央部的连接部位(4)利用焊接等进行了接合的状态的剖面的示意图。在表面形成有电介质覆膜(2)的2片阀作用金属箔在长度较短的一方的阀作用金属箔(1a)的中央部分,利用接合部位(4)与长度较长的一方的阀作用金属箔(1b)接合。图1中,将阀作用金属箔的蚀刻层(3)、蚀刻层内的绝缘性树脂(5a)、以及形成于阀作用金属箔的表面的绝缘性树脂层(5b)一并表示。
由于利用固体电解质一体化的阳极体的片数是根据阀作用金属箔的厚度或材质而定的,因此无法一概地规定,然而可以在2片到10片的范围内重合。
本发明中,阀作用金属箔使用以与产品的形状匹配的尺寸裁割了的材料。厚度随着使用目的而变化,然而一般来说使用厚度约50~500μm的箔。大小及形状也随用途而不同,然而作为平板形元件单位优选宽度约1~50mm、长度约1~50mm的矩形的金属箔,更优选宽度约2~20mm、长度约2~20mm,进一步优选宽度约2~5mm,长度约2~6mm。
本发明中,将多个由具有细孔的平板状的阀作用金属制成的阳极体直接重合,至少将相邻的阳极体之间以它们的一部分,即以相邻的阳极体的至少1个部位或多个部位接合。作为接合的部位,优选未由固体电解质或绝缘性树脂覆盖的阳极体部分(阳极部)、或夹隔着由绝缘性树脂制成的隔膜与阳极部分离的由固体电解质覆盖而形成阴极的部分(阴极部),特别优选成为被重合的阳极体的阴极部的部分的中央部。另外,在将阀作用金属箔的多个部位接合的情况下,优选多片阀作用金属箔被以均等的力接合的位置。特别是在利用焊接接合的情况下,接合部位由于铝熔融而成为一体化了的形状,因此蚀刻层受损。所以,接合部位就会丧失最初的表面积,丧失最初体现出来的静电电容,因而更优选缩小接合范围。
接合范围即接合部的面积优选为重合了的阀作用金属箔的阴极部的面积的1~30%,特别优选为5~20%。如果接合部面积小于重合了的阀作用金属箔的阴极部的面积的1%,则会有难以将相邻的阳极体之间稳定地固定的情况,并且会有在固体电解质的形成过程中产生剥落的情况。另一方面,如果接合部面积超过30%,则静电电容降低,因此为了确保消失了的静电电容就必须增加重合的阀作用金属箔的片数。
阳极体的接合优选能够同时进行阀作用金属箔间的电气性连接及物理性固定双方的焊接。焊接例如可以实施电阻焊接、激光焊接、超声波焊接的任意一种,或者将这些方法并用实施。
[绝缘性树脂]
为了将阳极体的未由固体电解质或绝缘性树脂覆盖的部分(阳极部)与由固体电解质覆盖而形成阴极的部分(阴极部)分离,在两个部分的交界区域涂布绝缘性树脂。
作为绝缘性树脂,可以使用普通的耐热性树脂,优选使用由能够溶于溶剂中或者能够在溶剂中膨胀的耐热性树脂或其前驱体、无机微粉和纤维素系树脂构成的组合物等,然而对于材料并没有限制。作为具体例,可以举出聚苯砜(PPS)、聚醚砜(PES)、氰酸酯树脂、氟树脂(四氟乙烯、四氟乙烯·全氟烷基乙烯醚共聚物等)、低分子量聚酰亚胺及它们的衍生物以及其前体等,特别优选低分子量聚酰亚胺、聚醚砜、氟树脂及它们的前体。
将涂布了绝缘性树脂(5)的阳极体例示在图1~4中。图1~4都是绝缘性树脂(5)的左侧成为阳极部,右侧成为阴极部。图1中,较长一方的阀作用金属箔(1b)在阀作用金属箔的箔未重合的一部分涂布有绝缘性树脂(5)。图2中,图1中例示的绝缘性树脂(5)被按照将较短一方的阀作用金属箔(1a)的头端部分覆盖,同时将较长一方的阀作用金属箔(1b)的左方中间部分覆盖的方式涂布,将两个箔相互固定。图3中,将2片长度相同的阀作用金属箔的左方中间部分用绝缘性树脂覆盖,将两个箔相互固定。图4中,将图3中例示的2片阀作用金属箔的阳极部利用焊接接合。
本发明中,可以将相邻的阳极体以它们的一部分夹隔着绝缘性树脂相互固定。即,通过涂布绝缘性树脂实现的阀作用金属箔之间的固定例如可以利用如下的方法来实施,即,将在阳极体的将阳极部与阴极部分离的部分涂布了绝缘性树脂的多片阀作用金属箔重合,利用加热将其固化或硬化而粘接的方法(例如图3);或者在重合了的阀作用金属的将阳极部与阴极部分离的部分涂布绝缘性树脂后,加热固化或加热硬化而固定的方法(例如图2)。
在利用绝缘性树脂将阀作用金属箔固定的情况下,为了取得多片阀作用金属箔间的导通,至少将相邻的阀作用金属箔之间以它们的一部分接合。图4中,表示了将2片阀作用金属箔的阳极部焊接而得的阳极体例的示意图,图1及2中,表示了将2片阀作用金属箔的阴极部焊接而得的阳极体例的示意图。
[电介质氧化覆膜]
如果需要,接下来,在阳极体的表面形成电介质氧化覆膜。在阳极体的表面形成电介质氧化覆膜的方法没有特别限制,可以使用公知的方法。例如,在使用铝箔的情况下,可以在含有硼酸、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而形成氧化覆膜。另外,在使用钽等粉末的烧结体的情况下,可以在磷酸水溶液中进行阳极氧化,在烧结体中形成氧化覆膜。
化成中所用的化成液、化成电压等化成条件可以根据对于所制造的固体电解电容器所必需的电容、耐电压等,预先利用实验确认而设定为适当的值。而且,阀作用金属材料在其粗面化(多孔化)后,进行化成处理,作为形成了电介质氧化覆膜的化成基板在市场上销售,用于固体电解电容器等中。本发明中,也可以使用此种市售的实施了化成处理的阀作用金属箔。但是,例如在利用焊接将阴极部的一部分接合的情况下,有时焊接部分的电介质层会受到破坏。此种情况下,需要再次利用化成等来形成电介质氧化覆膜。
[固体电解质]
然后,进行如下的工序,即,通过将聚合后会变为导电性聚合物的原料溶液向被直接重合的阳极体表面及阴极体之间浸渍并聚合,而在阴极部中形成固体电解质层,由此将多个阳极体利用固体电解质覆盖而一体化。在将多个阳极体一体化时,也可以并用焊接、利用绝缘性树脂的粘接等将阳极体之间固定的方法。
本发明中,作为形成于阴极部中的固体电解质优选为导电性高分子。
作为导电性高分子,可以举出作为重复单元含有以具有噻吩骨架的化合物、具有多环硫醚骨架的化合物、具有吡咯骨架的化合物、具有呋喃骨架的化合物、具有苯胺骨架的化合物等表示的结构的导电性聚合物,然而形成固体电解质的导电性聚合物并不限定于此。
固体电解质(6)形成于阀作用金属箔的蚀刻层内(6a)及阀作用金属箔的表面(6b)。在图5或图6中,不仅在2片重合了的阀作用金属箔的外周部,而且在重叠的内侧的蚀刻层内也形成固体电解质,阳极体被一体化。图5中,将碳膏剂(7)和导电性膏剂(8)一并表示。
根据本发明,如上所述,在进行将阳极体之间接合的工序后,可以进行利用固体电解质将多个阳极体一体化的工序。另外,在将阳极体仅用阳极部接合的情况下,也可以在未接合地利用固体电解质将阳极体一体化后,将阳极体的阳极部接合(例如图4)。
虽然会有不可避免地产生被重合了的阀作用金属箔间的间隙的情况,而由于间隙越少的结构每单位体积的静电电容就越高,因此优选。
[固体电解电容器]
继而,在将一体化了的阳极体的整个阴极部覆盖的固体电解质层的表面设置碳膏剂层和银膏剂层,形成电容器的阴极部,制成电容器元件。
本发明的固体电解电容器可以通过在电容器元件的阳极部连接阳极引线端子,在阴极部连接阴极引线端子,继而将整个元件用环氧树脂等绝缘性树脂密封而得到。
如此得到的本发明的电容器元件也可以层叠而使用。例如,通过在引线端子上层叠电容器元件,就可以形成层叠型固体电解电容器。
[实施例]
下面针对本发明给出代表性的例子,进行具体说明。而且,它们是用于说明的单纯的例示,本发明并不受它们的任何限制。
实施例1:重叠了2片阳极体的图5的形态的固体电解电容器的制造
对将厚110μm的化成铝箔(3V化成品)以3.5mm宽度切割后的材料,在每隔13mm的长度处切取,将该箔片的一方的短边部利用焊接固定于金属制导引中。接下来,将以3.5mm宽度切割的铝化成箔以4.5mm的长度切割,配置于焊接在金属制导引上的另一方的化成铝上方,在将未固定于导引中的头端对齐而重叠的状态下,对4.5mm的长度的化成箔的中央部(阴极中央部)进行电阻焊接。电阻焊接的电极是使用1mm×2mm的长方形的电极实施的。而且,因焊接而使初期的静电电容消失的区域为12%。
然后,将分离阳极部与阴极部的掩模材料(聚酰亚胺树脂)以从未固定于导引中的铝箔的头端起5mm的部分为中心,以0.8mm宽度成线状涂布,在180℃下干燥1消失。然后,将从未固定于导引中的铝箔的头端到所涂布的聚酰亚胺树脂的部分进行化成处理(在9质量%己二酸铵水溶液中,以电流密度5mA/cm2、化成电压3.5V、温度65℃进行10分钟),进行水洗、干燥。作为阴极层的固体电解质是将阴极部(3.5mm×4.6mm)浸渍于含有3,4-亚乙基二氧基噻吩的异丙醇溶液(溶液1)中,提拉后放置。然后浸渍于含有过硫酸铵的水溶液(溶液2)中,将其干燥,进行氧化聚合。将在浸渍于溶液1中后浸渍于溶液2中而进行氧化聚合的操作重复20次。然后在用50℃的温水清洗后,在100℃下干燥,形成固体电解质层。继而,在阴极部用碳膏剂、银膏剂形成电极,完成图5中给出剖面的构成的电容器元件。
将阴极部在引线框上用银膏剂接合,在未附着固体电解质的部分利用焊接接合阳极引线端子,将整体用环氧树脂密封,在135℃下施加2V的电压而老化,制作出合计10个芯片型固体电解电容器。对这10个电容器,作为初期特性测定120Hz的静电电容和100kHz的等效串联电阻(ESR),将其平均值表示于表1中。另外,将电容器元件的平均厚度(元件厚度)、以及电容出现率(静电电容/电容器元件厚度)集中表示于表1中。
实施例2:重叠了2片阳极体的图6的形态的固体电解电容器的制造
对将厚110μm的化成铝箔(3V化成品)以3.5mm宽度切割后的材料,在每隔13mm的长度处切取,将该箔片的一方的短边部利用焊接固定于金属制导引中。为了将切口化成,在从未固定于导引中的头端起7mm的部位,以0.8mm宽度成线状地描画聚酰亚胺树脂溶液(宇部兴产制),在约180℃下干燥30分钟。将从未固定于导引中的铝箔的头端到所涂布的聚酰亚胺树脂的部分与实施例1相同地进行化成处理,进行水洗、干燥。然后,将分离阳极部与阴极部的聚酰亚胺树脂以从铝箔的头端起5mm的部分为中心,以0.8mm宽度在一面成线状地涂布。将仍然处于半干状态的铝化成箔的涂布有聚酰亚胺树脂的面之间压接,静置30分钟后,在约180℃干燥30分钟。再次在重合了的外侧的两面上,以从铝箔的头端起5mm的部分为中心,以0.8mm宽度在一面成线状地描画聚酰亚胺树脂,在约180℃下干燥30分钟。聚酰亚胺树脂的涂布以后与实施例1相同地处理,制造出重合了2片化成箔的图6中表示出截面的构成的电容器元件。
接下来,除了在阳极引线端子处同时焊接2片铝化成箔的未附着固体电解质的部分而导通接合以外,与实施例1相同地制作合计10个在图6中表示出截面的构成的芯片型固体电解电容器,进行了评价。将电容器元件的平均厚度(元件厚度)、初期特性、电容器元件的每单位元件厚度的静电电容出现率表示于表1中。
实施例3:重叠了3片阳极体的固体电解电容器的制造
对将厚110μm的化成铝箔(3V化成品)以3.5mm宽度切割后的材料,在每隔13mm的长度处切取,将该箔片的一方的短边部利用焊接固定于金属制导引中。将厚110μm的化成铝箔(3V化成品)以4.5mm宽度切割,将如此得到的材料在每隔7mm的长度处切取,在中央部分折曲,将其与上述长度13mm的化成铝箔的未固定于导引中的头端对齐地重合,对中央部进行电阻焊接而一体化。
然后,将分离阳极部与阴极部的聚酰亚胺树脂以从未固定于导引中的铝箔的头端起5mm的部分为中心,以0.8mm宽度成线状地涂布,在约180℃干燥1小时。为了进行切口化成,在从未固定的一端起7mm的部位以0.8mm宽度成线状地描画聚酰亚胺树脂溶液(宇部兴产制),在约180℃下干燥30分钟。将从未固定于导引中的铝箔的头端到所涂布的聚酰亚胺树脂的部分与实施例1相同地进行化成处理,进行水洗、干燥。在阴极部(3.5mm×4.6mm)上的固体电解质的形成以后与实施例1相同地处理,制造出合计10个芯片型电容器,进行了评价。将电容器元件的平均厚度(元件厚度)、初期特性、电容器元件的每单位元件厚度的静电电容出现率表示于表1中。
实施例4:重叠了2片阳极体的图7的形态的固体电解电容器的制造
对将厚110μm的化成铝箔(3V化成品)以3.5mm宽度切割后的材料,在每隔13mm的长度处切取,将该箔片的一方的短边部利用焊接固定于金属制导引中。为了将切口化成,在从未固定于导引中的头端起7mm的部位,以0.8mm宽度成线状地描画聚酰亚胺树脂溶液(宇部兴产制),在约180℃下干燥30分钟。将从未固定于导引中的铝箔的头端到所涂布的聚酰亚胺树脂的部分与实施例1相同地进行化成处理,进行水洗、干燥。然后,将分离阳极部与阴极部的聚酰亚胺树脂以从铝箔的头端起5mm的部分为中心,以0.8mm宽度在一面成线状地涂布。将仍然处于半干状态的铝化成箔的涂布有聚酰亚胺树脂的面之间压接,静置30分钟后,在约180℃干燥30分钟。再次在重合了的外侧的两面上,以从铝箔的头端起5mm的部分为中心,以0.8mm宽度在一面成线状地描画聚酰亚胺树脂,在约180℃下干燥30分钟。继而,将阴极的中央部使用1mm×2mm的长方形的电极进行电阻焊接。聚酰亚胺树脂的涂布以后与实施例1相同地处理,制造出在图7中表示出截面的构成的电容器元件。
接下来,除了在阳极引线端子处同时焊接2片铝化成箔的未附着固体电解质的部分而导通接合以外,与实施例1相同地制作合计10个芯片型固体电解电容器,进行了评价。将电容器元件的平均厚度(元件厚度)、初期特性、电容器元件的每单位元件厚度的静电电容出现率表示于表1中。
比较例1:
对将厚110μm的化成铝箔(3V化成品)以3.5mm宽度切割后的材料,在每隔13mm的长度处切取,将该箔片的一方的短边部利用焊接固定于金属制导引中。为了将切口化成,在从未固定于导引中的头端起7mm的部位,以0.8mm宽度成线状地描画聚酰亚胺树脂溶液(宇部兴产制),在约180℃下干燥30分钟。将从未固定于导引中的铝箔的头端到所涂布的聚酰亚胺树脂的部分进行化成处理,进行水洗、干燥。然后,将分离阳极部与阴极部的聚酰亚胺树脂以从铝箔的头端起5mm的部分为中心,以0.8mm宽度成线状地涂布,在约180℃干燥1小时。在阴极部(3.5mm×4.6mm)上的固体电解质的形成以后与实施例1相同地处理,制造出合计10个芯片型电容器。将电容器元件的平均厚度(元件厚度)、初期特性、电容器元件的每单位元件厚度的静电电容出现率表示于表1中。
[表1]
Figure BSA00000241153800131
如表1中记载所示,本发明的电容器元件(实施例1~4)与以往的元件(比较例1)相比,基本上没有使ESR恶化的情况,可以增大每单位元件厚度的静电电容出现率。
工业上的利用可能性
本发明提供了每单位体积的电容出现率高而经济的固体电解电容器元件及其制造方法。根据本发明的固体电解电容器元件,可以制造在相同电容下更低背、更小面积的固体电解电容器。

Claims (16)

1.一种固体电解电容器元件,其在形成于由具有细孔的阀作用金属制成的阳极体表面上的电介质层上设有固体电解质层,
该固体电解电容器元件的特征在于,所述阳极体是通过将多个平板状的阳极体直接重合而利用固体电解质一体化的,因重合而相邻的阳极体之间以被重合的阳极体的阴极部的部分的中央部利用焊接进行接合。
2.根据权利要求1所述的固体电解电容器元件,其中,以未由固体电解质覆盖的阳极部接合。
3.根据权利要求1所述的固体电解电容器元件,其中,以由固体电解质覆盖的阴极部接合。
4.根据权利要求3所述的固体电解电容器元件,其中,接合部的面积为重合了的阳极体的阴极部的面积的1~30%。
5.根据权利要求1所述的固体电解电容器元件,其中,相邻的阳极体以它们的一部分夹隔着绝缘性树脂而相互固定。
6.根据权利要求1所述的固体电解电容器元件,其中,阳极体的厚度为50~500μm。
7.根据权利要求1所述的固体电解电容器元件,其中,阀作用金属是铝、钽、铌、钛、锆及它们的合金。
8.根据权利要求1所述的固体电解电容器元件,其中,固体电解质为导电性高分子。
9.一种固体电解电容器元件的制造方法,是制造在形成于由具有细孔的阀作用金属制成的阳极体表面上的电介质层上设有固体电解质层的固体电解电容器元件的方法,其特征在于,包括:
将由具有细孔的平板状的阀作用金属制成的阳极体直接重合多片,再以保留其一部分的方式利用固体电解质覆盖而一体化的工序;以及
至少将相邻的阳极体之间以被重合的阳极体的阴极部的部分的中央部利用焊接进行接合的工序,
在进行将阳极体之间接合的工序后,再进行利用固体电解质覆盖而一体化的工序。
10.一种固体电解电容器元件的制造方法,是制造在形成于由具有细孔的阀作用金属制成的阳极体表面上的电介质层上设有固体电解质层的固体电解电容器元件的方法,其特征在于,包括:
将由具有细孔的平板状的阀作用金属制成的阳极体直接重合多片,再以保留其一部分的方式利用固体电解质覆盖而一体化的工序;以及
至少将相邻的阳极体之间以被重合的阳极体的阴极部的部分的中央部利用焊接进行接合的工序,
在进行以保留阳极体的一部分的方式利用固体电解质覆盖而一体化的工序后,再进行以保留了一部分的阳极体部分将阳极体之间接合的工序。
11.根据权利要求9或10所述的固体电解电容器元件的制造方法,其中,还包括将相邻的阳极体之间的一部分夹隔着绝缘性树脂相互固定的工序。
12.根据权利要求9或10所述的固体电解电容器元件的制造方法,其中,利用固体电解质覆盖而一体化的工序是通过将聚合后会变为导电性聚合物的原料溶液向直接重合了的阳极体表面及阴极体之间浸入、聚合来进行的。
13.一种固体电解电容器,其特征在于,将权利要求1~8中任意一项所述的固体电解电容器元件的阳极部及阴极部分别与阳极引线端子及阴极引线端子连接,再将固体电解电容器元件整体用绝缘性的树脂密封。
14.根据权利要求13所述的固体电解电容器,其中,层叠有多个固体电解电容器元件。
15.一种固体电解电容器的制造方法,其特征在于,在权利要求1~8中任意一项所述的固体电解电容器元件的阳极部连接阳极引线端子,在阴极部连接阴极引线端子,再将固体电解电容器元件整体用绝缘性树脂密封。
16.一种层叠型固体电解电容器的制造方法,其特征在于,将权利要求1~8中任意一项所述的固体电解电容器元件层叠多个,在层叠体的阳极部连接阳极引线端子,在阴极部连接阴极引线端子,再将固体电解电容器元件整体用绝缘性树脂密封。
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