CN102364650A - 固体电解电容器及电源电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种固体电解电容器及包括固体电解电容器的电源电路，该固体电解电容器包括：电容器元件，具有两个相对的阴极表面；阴极端子金属板，具有电连接至所述两个相对的阴极表面之一的第一阴极连接部；以及辅助阴极金属板，具有电连接至该电容器元件的所述两个相对的阴极表面之另一的第二阴极连接部。该阴极端子金属板包括电连接至该第一阴极连接部的沟槽。该辅助阴极金属板包括电连接至该第二阴极连接部并与该沟槽相接合的端部。该阴极端子金属板还包括外部端子部。
Description
技术领域
本发明于此讨论的实施例涉及一种固体电解电容器及使用该固体电解电容器的电源电路。
背景技术
固体电解电容器用于电子电路中。例如，它们被设置于靠近LSI装置及其它集成电路的各个电源端子处。
公知的固体电解电容器由电容器元件、连接至电容器元件阳极的阳极引线框、连接至电容器元件阴极的阴极引线框、以及密封该电容器元件的外部树脂构成。阳极引线框和阴极引线框部分地暴露于外部树脂的外侧。
为了减小此类电容器的等效串联电阻(ESR)，扩大了电容器元件与阴极端子引线框之间的接触面积。具体而言，将至少一个辅助阴极引线框连接至电容器元件，并将辅助阴极引线框与阴极引线框互连(例如，参见日本特开专利公布No.2004-247665)。但是，由于部件尺寸变化以及制造时产生的变化，可能导致辅助阴极引线框与阴极引线框之间的连接不牢靠。在最坏的情况下，辅助阴极引线框与阴极引线框可能根本没有连接。
在辅助阴极引线框与阴极引线框之间缺乏连接会导致ESR增大，并会阻止所需电特性的获取。这两个引线框之间如果不是完全分离的话，也可能只是在较小的接触面积上接合。在这种情况下，连接电阻变大，因而获得的ESR值可能大于所需值。此外，如果辅助阴极引线框从其正常位置移位，则电容器的内部部件(inner part)可能被从外部树脂暴露出来。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有可靠结构以获得低ESR的固体电解电容器，以及包括该固体电解电容器的电源电路。
根据本发明的一个方案，提供一种固体电解电容器，包括：电容器元件，具有两个相对的阴极表面；第一电极部件，具有电连接至该电容器元件的所述两个相对的阴极表面之一的第一连接部；以及第二电极部件，具有电连接至该电容器元件的所述两个相对的阴极表面之另一的第二连接部。该第一电极部件还包括电连接至该第一连接部的第一接合部。该第二电极部件包括电连接至该第二连接部并与该第一接合部相接合的第二接合部。该第一电极部件和该第二电极部件中的任一个包括外部端子部。
附图说明
图1为示出根据第一实施例的固体电解电容器的透视图；
图2示出电容器元件的构造；
图3示出沿图1中线A-A所取的固体电解电容器的纵向截面；
图4A和图4B为示出沟槽的透视图；
图5为示出作为比较例的另一固体电解电容器的侧视图；
图6示出辅助阴极金属板相对于阴极端子金属板没有适当取向的情况；
图7为放大图，示出根据第一实施例的示例改型的固体电解电容器中的阴极金属板端子与辅助阴极金属板之间的接合；
图8示出根据第二实施例的固体电解电容器的纵向截面；
图9A和图9B为放大图，示出根据第二实施例的固体电解电容器中的阴极金属板端子与辅助阴极金属板之间的接合；
图10示出根据第三实施例的固体电解电容器的纵向截面；
图11A和图11B为放大图，示出根据第三实施例的固体电解电容器中的阴极金属板端子与辅助阴极金属板之间的接合；
图12示出根据第四实施例的固体电解电容器的纵向截面；
图13A和图13B为放大图，示出根据第四实施例的固体电解电容器中的阴极金属板端子与辅助阴极金属板之间的接合；
图14A和图14B为放大图，示出根据第四实施例的示例改型的固体电解电容器中的阴极金属板端子与辅助阴极金属板之间的接合；
图15示出根据第五实施例的固体电解电容器的纵向截面；
图16A和图16B为放大图，示出根据第五实施例的固体电解电容器中的阴极金属板端子与辅助阴极金属板之间的接合；
图17示出包括固体电解电容器的电源电路；以及
图18示出包括图17的电源电路的电路实例。
具体实施方式
将参照附图详细描述本发明的实施例。
<第一实施例>
图1为示出根据第一实施例的固体电解电容器的透视图。
以下描述使用“顶”、“底”、“左”、“右”的表述方式来指示根据第一实施例的固体电解电容器的各个部分，其中假设电容器布置于图1所示的方向。
根据第一实施例，固体电解电容器1包括电容器元件2、阳极电极3、阴极电极4及模制件(mold)5。
在固体电解电容器1中，电容器元件2电连接至阳极电极3和阴极电极4，以使电容器元件2被表面安装于印刷电路板等上。
阴极电极4在电容器元件2的顶面及底面两表面上保持(hold)电容器元件2。
模制件5将电容器元件2、一部分阳极电极3及一部分阴极电极4密封。在图1中，以虚线示出模制件5，以使其内部可见。
例如可通过转移模制来制造模制件5，在转移模制中，树脂被预加热并在压力下被注入型腔(die cavity)。模制件5的材料的实例包括环氧树脂。
图2示出电容器元件的构造。
所示的电容器元件2包括阳极本体21、阳极导线21a、介电膜层22、固体电解层23及电导体层(阴极层)24。阳极本体21由阀金属(valve metal)颗粒的多孔烧结密实体(porous sintered compact)制成。
阳极本体21形成在阳极导线21a周围，该阳极导线21a由与阳极本体21相同的阀金属制成。阳极导线21a从阳极本体21部分地凸出。
阳极导线21a通过焊接等连接至阳极电极3。
阳极本体21和阳极导线21a的材料的实例包括铝(Al)、钽(Ta)、铌(Nb)、钛(Ti)、锆(Zr)、镁(Mg)、硅(Si)、及它们的合金。
固体电解电容器1例如可以是钽电容器。钽电容器由钽金属的粉末制成。粉末被压在钽阳极导线21a的周围并被真空烧结，以形成阳极本体21。
介电膜层22由阀金属的氧化物作为电介质而制成。介电膜层22被以预定厚度设置在阳极本体21的表面上。介电膜层22是通过对阳极本体21的表面进行氧化而形成的。在钽烧结密实体作为阳极本体21的情况下，介电膜层22由五氧化钽(Ta2O5)制成。
固体电解层23设置在介电膜层22的表面上。
固体电解层23的材料的实例包括诸如导电聚合物的有机材料和诸如金属氧化物(如MnO2)的无机材料。
电导体层24包括含有碳颗粒的导电碳层24a和含有银颗粒的银膏层24b。
图3示出沿图1中线A-A所取的固体电解电容器的纵向截面。
通过弯曲厚度约为0.1mm的矩形金属板来形成阳极电极(阳极端子金属板)3。如上所述，阳极电极3通过焊接等电连接至阳极导线21a。参见图3，阳极电极3部分地暴露于模制件5的外侧。阳极电极3的暴露部从左侧表面的近中心部分凸出，沿着模制件5弯曲。阳极电极3的暴露部的端部(end)31到达模制件5的底面。该暴露部用作用于将固体电解电容器1安装在电路板等上的端子。
阳极电极3的材料的实例包括铜的合金，例如：Cu-Ni合金，Cu-Sn合金，Cu-Fe合金，Cu-Ni-Sn合金，Cu-Co-P合金，及Cu-Sn-Ni-P合金。
阴极电极4包括阴极端子金属板(第一电极部件)4a和辅助阴极金属板(第二电极部件)4b。
通过弯曲厚度约为0.1mm的矩形金属板来形成阴极端子金属板4a。
阴极端子金属板4a包括：从图3的左侧起延伸的阴极连接部(第一连接部)41，以及延伸至阴极连接部41的端子部42。
参见图3，阴极连接部41沿着电容器元件2的底面延伸。阴极连接部41利用导电层6a电连接至电容器元件2的电导体层24a，其中该导电层6a位于阴极连接部41与电导体层24a之间。
层6a的材料的实例包括：含有金属粉末(如银粉末)以及热固性树脂(如环氧和改性有机硅树脂)的导电热固性膏。
端子部42包括：上升部421，具有延伸至阴极连接部41的壁421a；以及延伸至上升部421的外部端子部422。
上升部421从阴极连接部41起上升，以使外部端子部422从模制件5的右侧表面的近中心部凸出，如图3所示。
虽然上升部421的壁421a在图3中是垂直于阴极连接部41的，但是上升部421的壁421a也可以相对于阴极连接部41具有预定值的倾斜角。
上升部421具有平行于阴极连接部41的顶部421b。几乎在顶部421b的中间，设置有沟槽421c以与辅助阴极金属板4b的端部441相接合。
例如，通过模压(die extrusion)可容易地形成沟槽421c。
外部端子部422暴露于模制件5的外侧。外部端子部422的暴露部从模制件5的右侧表面的近中心部凸出，沿着模制件5弯曲。该暴露部的端部422a到达模制件5的底面。该暴露部用作用于将固体电解电容器1安装在电路板等上的端子。
通过弯曲厚度约为0.1mm的矩形金属板来形成辅助阴极金属板4b。
辅助阴极金属板4b包括阴极连接部(第二连接部)43和端子连接部44。端子连接部44从阴极连接部43朝向上升部421的顶部421b弯曲成L形。
阴极连接部43隔着电容器元件2面向阴极连接部41。阴极连接部43利用导电层6b电连接至电容器元件2的阴极，其中该导电层6b位于阴极连接部43与电容器元件2的阴极之间。
层6b的材料可以与层6a的材料相同。
端子连接部44的端部441被装配入沟槽421c至预定深度。在这个位置，端部441的边缘(其面向沟槽421c的底部)和端部441的侧面(其面向沟槽421c的侧面)利用导电连接部件7而被固定至沟槽421c，其中该导电连接部件7位于端部441与沟槽421c之间。端子连接部44以此方式电连接至上升部421。这种连接能够防止辅助阴极金属板4b沿图3的垂直方向和深度方向移动。
连接部件7的材料的实例包括：含有金属粉末(如银粉末)以及热固性树脂(如环氧和改性有机硅树脂)的导电热固性膏。
端部441和沟槽421c可以通过焊接而相互固定。
如图3所示，端子连接部44的长度优选被确定为使得端部441的边缘不与沟槽421c的底部相接触。具体而言，优选地，在沟槽421c的底部与装配入沟槽421c的端子连接部44的端部441之间具有预定间隔。原因如下。由于辅助阴极金属板4b的制造公差，端子连接部44可能比其预计长度长。如果是这种情况，则端部441的边缘会与沟槽421c的底部相接触，因而产生将阴极连接部43推离层6b的力。上述的预定间隔避免了端部441与沟槽421c之间的这种接触，从而防止辅助阴极金属板4b与电容器元件2相分离。
阴极端子金属板4a和辅助阴极金属板4b可以由与阳极电极3相同的材料制成。
图4A和图4B为示出沟槽的透视图。
图4A为示出阴极端子金属板4a的上升部421的放大图。图4B为示出辅助阴极金属板4b被装配入沟槽421c中的状态的放大图。
沟槽421c的尺寸(长度L1，宽度W1)与辅助阴极金属板4b的端部441的尺寸相同，或略大于端部441的尺寸。这使得端部441能够被插入到沟槽421c中。
即使端部441在制造时移动到较高位置，这种构造也能够在沟槽421c中保持辅助阴极金属板4b与阴极端子金属板4a之间的接触。结果，辅助阴极金属板4b与阴极端子金属板4a不会相互分离，从而确保它们之间的接触面积。
图5为示出作为比较例的另一固体电解电容器的侧视图。
在作为比较例的图5所示的钽电容器90中，电容器元件91的阳极本体形成在阳极导线92周围。阳极导线92连接至阳极引线框(阳极端子)93。电容器元件91的阴极提取层利用导电胶95而连接至阴极引线框(阴极端子)94，其中所述导电胶95位于电容器元件91的阴极提取层与阴极引线框(阴极端子)94之间。
L形辅助阴极引线框96通过导电胶97连接至阴极提取层。阴极引线框94与辅助阴极引线框96通过激光焊接而连接。整个电容器元件91被外部树脂98密封。阴极引线框94和阳极引线框93部分地暴露于外部树脂98的外侧。
在钽电容器90中，于焊接之前，辅助阴极引线框96只有端面96a与阴极引线框94相接触。
因此，如果辅助阴极引线框96短于其预计长度，则端面96a与阴极引线框94之间的连接趋向于不牢靠。原因如下。辅助阴极引线框96的位置是不可调节的，因为该位置是由电容器元件91的高度决定的。在这种情况下，只有一部分的端面96a被焊接到阴极引线框94。另一方面，如果辅助阴极引线框96长于其预计长度，则即使端面96a与阴极引线框94相接触，但辅助阴极引线框96和电容器元件91有时变为与导电胶97相脱离。与形成适当连接的情况相比，上述这两种情况的结果都是等效串联电阻(ESR)较高。
ESR表示电容器的等效电路中的串联电阻分量，作为表示电容器电特性的其中一个参数。上述固体电解电容器的ESR指的是阳极引线框93和阴极引线框94的暴露部之间的总电阻。在电学上，ESR的值R被计算为R＝r1+r2+r3+r4。
值r1表示电容器元件的电阻。对于钽电容器，r1表示钽元件的电阻。值r2表示电容器的电介质的电阻分量。值r1和r2对于各电容器元件是特定的。值r3表示阳极框和阴极框的电阻之和。值r4例如包括：阳极导线92与阳极引线框93之间的焊接部的电阻，以及辅助阴极引线框96与电容器元件91之间的连接部的电阻。
由于已经为减小ESR而改进了电介质，所以在近来的产品中电阻值r2减小。因此，在相对意义上必须减小电阻值r3和r4。
增加辅助阴极引线框96以扩大电极框面积，从而减小电阻r3。增加辅助阴极引线框96还扩大了与电容器元件91的连接面积，从而减小连接电阻r4。但是，如果阴极引线框94够不到辅助阴极引线框96，或者如果阴极引线框94与辅助阴极引线框96相分离，则会丧失通过增加辅助阴极引线框96而获得的效果，从而使电阻r3和r4的减小失败。此外，即使阴极引线框94未完全与辅助阴极引线框96相分离，但如果接触面积减小，则接触电阻r4增大。在这两种情况下，电阻值之和R都增大，从而阻碍了所需ESR的获取。
另一方面，固体电解电容器1包括端子连接部44以及与端子连接部44的端部441相接合的沟槽421c。结果，即使辅助阴极金属板4b的端子连接部44短于其预计尺寸，或者即使辅助阴极金属板4b在固定之前从其正常位置有一定程度的移位，也能确保阴极端子金属板4a与辅助阴极金属板4b之间的连接，从而防止接触电阻变大。因此，能够防止ESR值的增大，进而能够获得稳定的电特性。
另外，能够防止固体电解电容器1的ESR值增大，从而获得稳定的具有低ESR的固体电解电容器1。
在制造时，辅助阴极金属板4b相对于阴极端子金属板4a的定位变容易，从而提高了生产率(productivity)。
在制造时，无需按压辅助阴极金属板4b就能连接阴极端子金属板4a。因此，没有机械应力被施加到电容器元件2，从而提高了固体电解电容器1的成品率(yield rate)。
由于端部441被装配入沟槽421c中，所以辅助阴极金属板4b的角度和位置固定。这就在制造时防止了辅助阴极金属板4b在图5的垂直方向上形成角度。这还防止了端子连接部44向外(图6的水平方向)移动并将其自身暴露在外部树脂98的表面上。
图6示出辅助阴极金属板相对于阴极端子金属板没有适当取向的情况。
在上述图5的钽电容器90中，阴极引线框94与辅助阴极引线框96将通过激光焊接而被连接。但是，难以将辅助阴极引线框96相对于阴极引线框94适当地定位以用于它们的连接。因此，如果辅助阴极引线框96被以图6所示的角度固定至阴极引线框94，则辅助阴极引线框96有时会被从外部树脂98暴露出来。即使未形成角度，但如果以辅助阴极引线框96沿侧向移位的状态固定辅助阴极引线框96，则辅助阴极引线框96有时被以同样方式从外部树脂98暴露出。在图5的侧视图中，相同的情形适用于辅助阴极引线框96移位至右侧的情况。此外，如果辅助阴极引线框96移位至左侧，则机械应力被施加于电容器元件2，从而使成品率变差。
另一方面，在固体电解电容器1中，辅助阴极金属板4b的位置和取向在垂直和水平两个方向上都是固定的，从而防止辅助阴极金属板4b暴露于模制件5的外侧。因此，提高了成品率。
此外，由于防止了辅助阴极金属板4b相对于阴极端子金属板4a的任何移动或倾斜，所以在顶部421b周围不需要额外的空间裕度。因此可以使顶部421b的尺寸更小，从而能够使固体电解电容器1小型化。
上述实施例仅提供了一个沟槽421c。实施例不限于该特定实例，而是可以被改进以提供两个或多个沟槽421c。
上述实施例在端部的侧面与沟槽421c的侧面之间提供了预定的空间。实施例不限于该特定实例，而是可以被改进以不在它们之间提供空间。端部的侧面可以被压配入沟槽421c。
<第一实施例的示例改型>
图7为放大图，示出根据第一实施例的示例改型的固体电解电容器中的阴极金属板端子与辅助阴极金属板之间的接合。
图7所示的固体电解电容器1包括沟槽421e，以替代沟槽421c。
沟槽421e的侧面在顶部421b的两端421d(即在端部441的端面的纵向上是开口的。
沟槽421e的宽度W2与沟槽421c的宽度W1几乎相等，从而使端部441的侧面能位于沟槽421e内。
通过弯折(bending)能容易地形成沟槽421e。
包括沟槽421e的固体电解电容器1能产生相同的效果。此外，在将辅助阴极金属板安装在电容器元件上时，由于在辅助阴极金属板的端部441的纵向上没有限制，所以不必以非常高的精度来进行定位。
<第二实施例>
下面描述根据第二实施例的固体电解电容器。
在下文中，主要对于根据第二实施例的固体电解电容器与根据第一实施例的固体电解电容器之间的区别进行说明，而在这里省略对于它们之间相似处的说明。
图8示出根据第二实施例的固体电解电容器的纵向截面。
在图8的垂直方向上，根据第二实施例的端子连接部44a比端子连接部44短。
此外，一个或多个突起(第一接合部)421f设置在顶部421b上，以保持端子连接部44a。
例如，通过模压来形成突起421f。
端子连接部44a与突起421f利用它们之间的连接部件7而接合。
图9A和图9B为放大图，示出根据第二实施例的固体电解电容器中的阴极金属板端子与辅助阴极金属板之间的接合。
图9A为单独示出阴极端子金属板4a的放大图。图9B为示出阴极端子金属板4a与辅助阴极金属板4b相互接合的状态的放大图。
参照图9A和图9B，根据第二实施例的固体电解电容器1a沿着图9A和图9B的深度方向包括在顶部421b上沿两行均匀间隔开的三个突起421f。
端部441插入在两行相邻的突起421f之间。具体而言，多对突起421f布置为跨过端部441而彼此相对。在该位置中，端部441的边缘利用导电连接部件7而被固定至各突起421f的任一侧，该导电连接部件7位于端部441的边缘与各突起421f之间。端子连接部44a以此方式电连接至上升部421。此外，在图9A和图9B的水平方向上防止了辅助阴极金属板4b的移动。
固体电解电容器1a产生与固体电解电容器1相同的效果。
虽然在图9A和图9B中每行设置有三个突起421f，从而共设置有六个突起421f，但是在每行中可以设置一个、两个、四个或更多个突起421f。
此外，两行突起421f可以由不同数量的突起421f形成。
此外，虽然在图9A和图9B中两行的突起421f相互面对，但是实施例可以被改进为以Z字形的方式或者以交错的位置来放置这些突起421f。
<第三实施例>
下面描述根据第三实施例的固体电解电容器。
在下文中，主要对于第三实施例与第一实施例之间的区别进行说明，而在这里省略对于它们之间相似处的说明。
图10示出根据第三实施例的固体电解电容器的纵向截面。
除了阴极端子金属板4a和辅助阴极金属板4b的结构之外，如图10所示根据第三实施例的固体电解电容器1b与根据第一实施例的固体电解电容器1具有相同的构造。
在固体电解电容器1b的顶部421b的一部分上，沟槽(第一接合部)421g被设置为从顶部421b向外(远离电容器元件2的方向)开口。
沟槽421g为约0.1mm深。
例如，通过利用模具挤压上升部421的与沟槽421g相对应的部分，或者通过雕刻该部分，容易形成沟槽421g。
端子连接部44b利用其与沟槽421g之间的连接部件7而与沟槽421g相接合。
图11A和图11B为放大图，示出根据第三实施例的固体电解电容器中的阴极金属板端子与辅助阴极金属板之间的接合。
图11A示出阴极端子金属板4a与辅助阴极金属板4b相互分离的状态。图11B示出阴极端子金属板4a与辅助阴极金属板4b接合在一起的状态。在图11A和图11B中，省略了连接部件7。
端子连接部44b的端部441包括向右弯折的L形凸缘(flange)441a，如图11A所示。凸缘441a的底表面大于端部441的端面441b。
该凸缘441a扩大了辅助阴极金属板4b与阴极端子金属板4a之间的接触面积。
凸缘441a被装配入沟槽421g。在该位置中，凸缘441a的底部利用其与沟槽421g的底部之间的导电连接部件7(未示出)而被固定至沟槽421g的底部。此外，凸缘441a的两个纵向端利用其与沟槽421g的纵向壁之间的导电连接部件7而被固定至沟槽421g的纵向壁。端子连接部44b以此方式电连接至上升部421。这种机械结构防止了辅助阴极金属板4b沿图11A和图11B中左侧方向以及沿深度方向移动。
固体电解电容器1b产生与前述固体电解电容器1相同的效果。
<第四实施例>
下面描述根据第四实施例的固体电解电容器。
在下文中，主要对于根据第四实施例的固体电解电容器与根据第一实施例的固体电解电容器1之间的区别进行说明，而在这里省略对于它们之间相似处的说明。
图12示出根据第四实施例的固体电解电容器的纵向截面。
除了阴极端子金属板4a和辅助阴极金属板4b的结构之外，如图12所示根据第四实施例的固体电解电容器1c与根据第一实施例的固体电解电容器1具有相同的构造。
在固体电解电容器1c的顶部421b的近中心部分上，设置狭缝(第一接合部)421h。
端子连接部44c利用其与狭缝421h之间的连接部件7而与狭缝421h相接合。
图13A和图13B为放大图，示出根据第四实施例的固体电解电容器中的阴极金属板端子与辅助阴极金属板之间的接合。
图13A示出阴极端子金属板4a与辅助阴极金属板4b相互分离的状态。图13B示出阴极端子金属板4a与辅助阴极金属板4b接合在一起的状态。在图13A和图13B中，省略了连接部件7。
端子连接部44c的端部441包括：将被装配入狭缝421h的突出部441c；以及用于将突出部441c限定入到狭缝421h中的插入位置的停止件(限定部)441d。
停止件441d和441d设置在突出部441c的两侧。两个停止件441d和441d垂直于端子连接部44c的右手侧表面，如图13A所示。
例如，通过弯曲容易形成各停止件441d。
虽然在图13A和图13B中停止件441d设置在突出部441c的两侧，但实施例可以被改进为仅在突出部441c的一侧提供停止件441d。
狭缝421h的尺寸(长度、宽度)与突出部441c的尺寸相同，或者略大于突出部441c的尺寸。这使得突出部441c能够被插入到狭缝421h中。
例如，通过剪切或切割容易形成狭缝421h。
突出部441c被装配入狭缝421h中。在该位置中，突出部441c的侧面利用其与狭缝421h之间的导电连接部件7而被固定至狭缝421h。端子连接部44c以此方式电连接至上升部421。此外，这种机械结构防止了辅助阴极金属板4b沿图13A和图13B中的水平方向以及深度方向移动。
由于停止件441d与顶部421b相接触，所以突出部441c使狭缝421h停止于预定位置处，从而防止突出部441c插入狭缝421h中太深。具体而言，停止件441d防止突出部441c掉入狭缝421h中，并在制造时用作定位导引件。因此，在制造时提高了辅助阴极金属板4b的定位精度。
将突出部441c固定到狭缝421h的方法不限于特定的一种。例如，突出部441c和狭缝421h可以通过焊接而相互固定。
固体电解电容器1c产生与固体电解电容器1相同的效果。
虽然在该实施例中停止件441d和441d设置在外侧，但停止件441d和441d也可以设置在内侧(较接近于电容器元件2的方向)。
<第四实施例的示例改型>
图14A和图14B为放大图，示出根据第四实施例的示例改型的固体电解电容器中的阴极金属板端子与辅助阴极金属板之间的接合。
图14A示出阴极端子金属板4a与辅助阴极金属板4b相互分离的状态。图14B示出阴极端子金属板4a与辅助阴极金属板4b接合在一起的状态。在图14A和图14B中，省略了连接部件7。
图14A和图14B中示出的固体电解电容器1c包括位于端部441的近中心部分上的停止件441d。在停止件441d的两侧，设置有突出部441c和441c以被装配入狭缝421h。
具有突出部441c和停止件441d的该固体电解电容器1c也产生相同的效果。
<第五实施例>
下面描述根据第五实施例的固体电解电容器。
在下文中，主要对于根据第五实施例的固体电解电容器与根据第一实施例的固体电解电容器之间的区别进行说明，而在这里省略对于它们之间相似处的说明。
图15示出根据第五实施例的固体电解电容器的纵向截面。
除了阴极端子金属板4a的结构之外，如图15所示的根据第五实施例的固体电解电容器1d与根据第一实施例的固体电解电容器1具有相同的构造。
固体电解电容器1d的上升部421的顶部421b比根据第一实施例的固体电解电容器1的对应部分小。
固体电解电容器1d包括狭缝(第一接合部)42li来替代第一实施例中的沟槽421c，用以接收端子连接部44的端部441。
此外，根据此实施例的外部端子部422的内侧422b被模制件5部分密封。
图16A和图16B为放大图，示出根据第五实施例的固体电解电容器中的阴极金属板端子与辅助阴极金属板之间的接合。
图16A示出阴极端子金属板4a与辅助阴极金属板4b相互分离的状态。图16B示出阴极端子金属板4a与辅助阴极金属板4b接合在一起的状态。在图16A和图16B中，省略了连接部件7。
狭缝42li的尺寸与辅助阴极金属板4b的端部441的尺寸相同，或者略大于端部441的尺寸。这使得端部441能够被装配到狭缝42li中。
例如，通过剪切或切割容易形成狭缝42li。
狭缝42li通过部分地去除上升部421的顶部421b、其壁421a、以及外部端子部422而形成。上升部421的壁421a及外部端子部422的侧面422b用作狭缝42li的侧壁。
根据第五实施例，图16A的水平方向上顶部421b的宽度比第一实施例中的短。
端部441被装配入狭缝42li至预定深度。在该位置中，端部441的侧面利用其与狭缝42li之间的导电连接部件7而被固定至狭缝42li。端子连接部44以此方式电连接至上升部421。这种机械结构防止了辅助阴极金属板4b沿图16A和图16B中的水平方向以及深度方向移动。
固体电解电容器1d产生与固体电解电容器1相同的效果。
根据固体电解电容器1d，上升部421的顶部421b的尺寸变得更小，从而使固体电解电容器1d小型化。
下面描述将固体电解电容器1用于电源电路的实例。
<电源电路>
图17示出包括固体电解电容器的电源电路。
所示的电源电路50包括变压器T1，其中，切换的直流(DC)电压V1被施加到初级线圈L1。
变压器T1使输入电压V1逐步升高或降低至所需的电压。次级线圈L2处的脉冲输出被次级侧的平滑电路51整流和平滑，以便获得所需的DC功率。获得的DC功率被供应到电子设备(例如，图18中的集成电路60)。
平滑电路51包括：用于整流的开关Sw1和Sw2，以及用于平滑的电感器L3和固体电解电容器1。
电源电路50具有低的等效串联电阻，并且在电阻值上仅具有微小变化。
图18示出包括图17的电源电路的电路实例。
参照图18，在电路70中，固体电解电容器1连接在地线与电源线之间，该电源线将电源电路50与包括CPU的集成电路60相连接。
在该电路70中，供电电压(supply voltage)的变化量ΔV由下述等式(1)给出。
ΔV＝Ip×R ...(1)
其中，Ip表示由于改变集成电路60的电流消耗而产生的固体电解电容器1的波纹电流(ripple current)，R表示固体电解电容器1的ESR。
因此，通过减小固体电解电容器的ESR值R，电压变化量ΔV也被减小。
等式(1)表示电压变化量ΔV与ESR值成比例。如果由于高ESR而在电源线上出现了大的变化量ΔV，则供电电压可能会降低到集成电路60的推荐工作电压以下，这会使集成电路60发生故障或者使其工作停止。换句话说，电路70将无法获得其所需的性能。相对而言，本实施例提供了低且稳定的ESR，从而使电路70能够可靠地工作且能够获得所需的性能。
虽然未示出，但是在常规实践中会并联地放置多个固体电解电容器1，以便得到更低的ESR，而且，考虑到ESR的预期增大，通常必须连接比实际需要的数量更大数量的固体电解电容器。本发明所提出的技术消除了对于这种额外电容器的需要，因为所提出的固体电解电容器1以稳定且可靠的方式保持了其低ESR。除了固体电解电容器1自身的小型化之外，所提出的技术还有助于电路70的小型化和高密度集成。
根据前述实施例的固体电解电容器和电源电路不限于参照附图描述的任何特定实例。各部分的构造可以用具有相同功能的任何其它构造来替换。可以对前述实施例进行各种改型和添加。
可以以任意组合的方式来使用如上描述及附图所示的特征。例如，在第一实施例中，可以设置狭缝42li来取代沟槽421c。
在前述实施例中，设置在阴极端子金属板4a上的沟槽421c或狭缝421h与辅助阴极金属板4b的端部441相接合。但是，实施例可以被改进以使辅助阴极金属板4b包括与阴极端子金属板4a的一部分相接合的沟槽或狭缝。
根据前述实施例，所揭示的固体电解电容器具有可靠的结构以获得低ESR。
本文所述的所有实例和条件性语言都是用于教示目的，以帮助读者理解本发明和发明人贡献的用以促进技术进步的思想，同时本文所述的所有实例和条件性的语言应理解为不是对具体叙述的实例和条件的限制，对说明书中的实例的组织也不涉及对发明的优劣示出。虽然本发明的实施例已被详细描述，但可以理解的是，可对其做各种变化、替代和改变而不脱离本发明的精神和范围。
Claims (12)
1.一种固体电解电容器，包括：
电容器元件，具有两个相对的阴极表面；
第一电极部件，包括电连接至该电容器元件的所述两个相对的阴极表面之一的第一连接部；以及
第二电极部件，包括电连接至该电容器元件的所述两个相对的阴极表面之另一的第二连接部；其中：
该第一电极部件还包括电连接至该第一连接部的第一接合部；
该第二电极部件还包括电连接至该第二连接部并与该第一接合部相接合的第二接合部；以及
该第一电极部件和该第二电极部件中的任一个包括外部端子部。
2.如权利要求1所述的固体电解电容器，其中：
该第二接合部包括板形端部；以及
该第一接合部包括用以容纳该板形端部的沟槽。
3.如权利要求2所述的固体电解电容器，其中：该沟槽的纵向端是开口的。
4.如权利要求2所述的固体电解电容器，其中：在该板形端部的端面与该沟槽的底部之间存在空间。
5.如权利要求1所述的固体电解电容器，其中：
该第二接合部包括板形端部；以及
该第一接合部包括跨过该板形端部而彼此相对的至少两个突起。
6.如权利要求1所述的固体电解电容器，其中：
该第二接合部具有扩大的端部；以及
该第一接合部具有用以容纳该扩大的端部的沟槽。
7.如权利要求6所述的固体电解电容器，其中：该沟槽的至少一侧是开口的。
8.如权利要求7所述的固体电解电容器，其中：
该第一接合部包括具有顶部和壁的上升部，该壁使该顶部升高至该第一连接部上方；以及
该沟槽设置在该上升部的顶部上，该沟槽的至少一个开口侧位于该顶部的外边缘。
9.如权利要求1所述的固体电解电容器，其中：
该第二接合部包括板形端部；以及
该第一接合部包括狭缝，该板形端部被插入该狭缝中。
10.如权利要求9所述的固体电解电容器，其中：该第二接合部包括限定部，其限定该端部的插入深度。
11.如权利要求9所述的固体电解电容器，其中：
该第一接合部包括具有顶部和壁的上升部，该壁使该顶部升高至该第一连接部上方；
该外部端子部是该第一电极部件的一部分，并位于与该上升部的壁相对的位置处；
该狭缝是通过部分去除该上升部的顶部而形成的；以及
该上升部的壁和该外部端子部支撑被插入到该狭缝中的该板形端部。
12.一种包括固体电解电容器的电源电路，该固体电解电容器包括：
电容器元件，具有两个相对的阴极表面；
第一电极部件，具有电连接至该电容器元件的所述两个相对的阴极表面之一的第一连接部；以及
第二电极部件，具有电连接至该电容器元件的所述两个相对的阴极表面之另一的第二连接部；其中：
该第一电极部件还包括电连接至该第一连接部的第一接合部；
该第二电极部件还包括电连接至该第二连接部并与该第一接合部相接合的第二接合部；以及
该第一电极部件和该第二电极部件中的任一个包括外部端子部。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120229 |