CN103295786A - 固体电解电容器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即便使封装树脂的厚度变薄以提高存储效率，在ESR特性和漏电流特性方面也优越、且能够实现大容量化的固体电解电容器。阴极端子具有从封装树脂的安装面露出、且在上表面存在封装树脂的阴极下表面部。阴极端子具有与阴极下表面部的阳极侧的端部连接、且经由导电性粘结剂而与阴极部的下表面接合的阴极连接部。阴极连接部的上端部是平坦状的第2上部台阶部。阴极端子具有与阴极下表面部的侧部连接、且不经由导电性粘结剂而与阴极部的端部侧的下表面抵接的阴极支撑部。阴极支撑部的上端部是平坦状的第1上部台阶部。第1上部台阶部相对于阴极下表面部而存在于宽度方向的外方。

Description

固体电解电容器
技术领域
本发明涉及将外部引出端子与电容器元件连接的固体电解电容器。
背景技术
伴随着电子设备的小型化、薄型化、数字化，作为其使用的固体电解电容器，大容量、低ESR(Equivalent Series Resistance)且薄型的要求越来越高。
现有的固体电解电容器如图7所示那样由电容器元件51、与阴极部连接的阴极端子52、与阳极部连接的阳极端子53、以及封装树脂55构成。封装树脂55覆盖阴极端子52及阳极端子53的一部分和电容器元件51。
阴极端子52从在安装面56露出的阴极端子52的下表面被折弯成台阶状，该折弯之后的上端部经由导电性粘结剂54而与电容器元件51的阴极部的下表面接合。
阳极端子53从在安装面56露出的阳极端子53的下表面向上方折弯，该折弯之后的上端部通过焊接而与电容器元件51的阳极部接合。
在电容器元件51中使用由具有优越传导率的导电性高分子构成的固体电解质层，以实现低ESR。
在这样的固体电解电容器中，通过进一步形成电介质氧化膜，从而扩大表面积以实现大容量。
再者，作为与本申请发明相关的在先技术文献信息，例如已知专利文献1所示的内容。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-218502号公报
发明内容
发明要解决的课题
这种现有的固体电解电容器为了实现大容量，会增大电容器元件51的阴极部的外形尺寸并使封装树脂55的厚度变薄从而提高存储效率。但是，此时，在将电容器元件51与阴极端子52、阳极端子53接合的组装工序中，如图7所示有时因电容器元件51的位置偏离会导致阴极部的端部向下方倾斜。由此，难以由封装树脂55可靠地覆盖阴极部的端部侧，电容器元件51容易受到氧气、吸湿的影响。因此，存在ESR增加、或者漏电流增加的这一课题。
本发明的目的在于解决这种现有的课题，提供一种在ESR特性、漏电流特性方面优越的大容量的固体电解电容器。
用于解决课题的技术方案
本发明的固体电解电容器具备：具有阴极部和阳极部的电容器元件、与阴极部接合的阴极端子、与阳极部接合的阳极端子、和覆盖电容器元件的封装树脂。阴极端子具有阴极下表面部、阴极连接部、和阴极支撑部。阴极下表面部在上表面设有露出到安装面的封装树脂。阴极连接部与阴极下表面部的阳极侧的端部连接，且经由导电性粘结剂而与阴极部接合。阴极支撑部与阴极下表面部的侧部连接，且不经由导电性粘结剂而与阴极部的端部侧的下表面抵接。
发明效果
如以上，在本发明中，将不经由导电性粘结剂而与阴极部的端部侧的下表面抵接的阴极支撑部设置于阴极端子。通过阴极支撑部的上端部可阻止电容器元件的阴极部的端部侧的下表面向下方倾斜，因此能够由封装树脂可靠地覆盖电容器元件的阴极部的端部。再有，在形成封装树脂之前，阴极端子的阴极支撑部处于非粘合状态。因此，在固体电解电容器的形成工序中能够减小对阴极部的物理应力并抑制漏电流的劣化。由此，能够提供在ESR特性和漏电流特性方面优越的大容量的固体电解电容器。
附图说明
图1是本实施方式中的固体电解电容器的正面剖视图。
图2是本实施方式中的固体电解电容器的底视图。
图3是图1所示的固体电解电容器的3-3剖视图。
图4是图1所示的固体电解电容器的4-4剖视图。
图5是图1所示的固体电解电容器的5-5剖视图。
图6是本实施方式中的电容器元件的剖视图。
图7是表示现有的固体电解电容器的缺陷的正面剖视图。
具体实施方式
(实施方式)
以下，对本发明的实施方式的固体电解电容器进行说明。
图1是本实施方式中的固体电解电容器的正面剖视图，图2是其底视图。图3是表示阴极连接部的图1的3-3剖视图。图4是表示阴极支撑部的图1的4-4剖视图。图5是表示阳极连接部的图1的5-5剖视图。图6是本实施方式中的固体电解电容器中包含的电容器元件的剖视图。
本实施方式的固体电解电容器如图1所示具有：多个平板状的电容器元件10、阴极端子20、阳极端子21和封装树脂23。电容器元件10具有阴极部11和阳极部12。阴极端子20与被层叠的阴极部11接合，阳极端子21与被层叠的阳极部12接合。封装树脂23覆盖阳极端子21、阴极端子20和阳极端子21的一部分以及被层叠的电容器元件10。再者，电容器元件10也可以是单个。
如图6所示，电容器元件10的阳极部12是由铝等阀作用金属构成的箔的阳极体13的一个端部侧。电容器元件10的阴极部11是被设置成带状的绝缘性的分离部17划分的、阳极体13的另一个端部侧。
阀作用金属除了铝以外，还可以使用钽、铌、钛等，阴极部11侧的阳极体13也可以是由阀作用金属的粉末构成的多孔质烧结体。
在电容器元件10的阴极部11依次设置有：在阳极体13表面所形成的电介质氧化膜14、由导电性高分子构成的固体电解质层15、和在碳层层叠了银膏剂层的阴极层16。
固体电解质的导电性高分子可以使用聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等，具有高传导率且在ESR特性方面优越。再者，作为固体电解质而可以使用包含二氧化锰在内的氧化锰等。
封装树脂23由环氧树脂等的耐热性的绝缘性树脂构成。
导电性粘结剂22是使用将银、铜等的金属粒子、和环氧树脂等的热固化性树脂混合而得到的导电性膏剂所形成的。
阴极端子20及阳极端子21使用将铜、铁、镍等的金属、或者其合金的金属部件作为基材的引线框。
如图1、图2所示，阴极下表面部30是阴极端子20的一部分，阳极下表面部40是阳极端子的一部分。阴极下表面部30及阳极下表面部40在固体电解电容器的安装面24中从封装树脂23露出。阴极下表面部30的下表面及阳极下表面部40的下表面与封装树脂23的下表面为同一面。
如图4、图5所示，在阴极下表面部30的上表面及阳极下表面部40的上表面设置有封装树脂23，在被层叠的最下层的阴极部11与阴极下表面部30之间、以及被层叠的最下层的阳极部12与阳极下表面部40之间设置有封装树脂23。
如图2所示，阴极下表面部30从安装面24的阴极侧的端部在长度方向上朝向阳极侧延伸，阳极下表面部40从安装面24的阳极侧的端部在长度方向上朝向阴极侧延伸。
优选安装面24上的阴极下表面部30、阳极下表面部40的形状大致为矩形形状，形成相同的安装面积。
在此，将连结阳极部12和阴极部11的方向设为“长度方向”，将长度方向上的阳极部12侧设为“阳极侧”，将阴极部11侧设为“阴极侧”，此外，将与长度方向成直角的方向设为“宽度方向”。
再有，如图1所示，阴极端子20的前端部及阳极端子21的前端部分别从阴极下表面部30的端部及阳极下表面部40的端部沿着固体电解电容器的端面而向上方折弯。
在阴极下表面部30、阳极下表面部40、沿着端面而折弯的阳极端子21的前端部及阴极端子20的前端部，设置有用于与电路基板进行焊接的镀覆层。
阴极端子20还具有：经由导电性粘结剂22而与阴极部11接合的阴极连接部31、和不经由导电性粘结剂22而与阴极部11的端部侧的下表面抵接的阴极支撑部32。
如图1～图3所示，阴极连接部31与阴极下表面部30的阳极侧(图1中为左侧)的端部连接，连接阴极下表面部30和阴极连接部31而得到的形状成为台阶状。
再有，阴极连接部31的宽度与阴极下表面部30的宽度相同。阴极连接部31从阴极下表面部30的阳极侧的端部的整个宽度起在封装树脂23内垂直或者向斜上方弯曲。该向上方折弯的阴极连接部31的上端部具有第2上部台阶部33。
阴极连接部31的第2上部台阶部33位于阴极下表面部30的阳极侧外方，在第2上部台阶部33的下表面设置有封装树脂23。而且，第2上部台阶部33的上表面是平坦状，与安装面24具有规定间隔，且与安装面24平行。
优选在长度方向上第2上部台阶部33的中心部与阴极部11的中心部相比而位于阴极部11的端部侧。
导电性粘结剂22被设置在第2上部台阶部33的上表面与阴极部11的下表面之间，使第2上部台阶部33和阴极部11接合。导电性粘结剂22优选形成在第2上部台阶部33的上表面的60％以上的区域，更优选形成在第2上部台阶部33的整个上表面。
如图1、图2、图4所示，阴极支撑部32与阴极下表面部30的宽度方向的侧部的一部分连接，阴极下表面部30与阴极支撑部32进行连接之后的形状成为台阶状。
再有，阴极支撑部32从阴极下表面部30的宽度方向的侧部起在封装树脂23内垂直或者向斜上方弯曲，在阴极下表面部30的宽度方向的两侧部成对地设置。再有，阴极支撑部32的上端部具有第1上部台阶部34。
如图4所示，阴极支撑部32的第1上部台阶部34的上表面与安装面24具有规定的间隔，与安装面24大致平行，在第1上部台阶部34的下表面设置有封装树脂23。
通过在第1上部台阶部34的下表面设置封装树脂23，由此能够抑制阴极下表面部30的变形，可以确保安装性。
此外，第1上部台阶部34在宽度方向上按照相对于阴极下表面部30而向外方扩展的方式被折弯，优选较之阴极下表面部30的宽度方向的侧部而形成于外方。由此，第1上部台阶部34与第2上部台阶部33的阴极侧端部相比而位于宽度方向上的外方。由于第1上部台阶部34的上表面与第2上部台阶部33的上表面分离，因此能够防止在第2上部台阶部33形成导电性粘结剂22时导电性膏剂扩展从而达到第1上部台阶部34。由此，第1上部台阶部34与电容器元件10能够可靠地形成非粘合状态。
上述的第2上部台阶部33的阴极侧端部如图1、图2所示那样是阴极连接部31从上端部向下方折弯的上端部侧的弯曲部。
再有，如图4所示，优选第1上部台阶部34的宽度方向的前端部较之阴极部11的宽度方向的侧部而在宽度方向上突出地设置。由于第1上部台阶部34的宽度方向的前端部的周围被封装树脂23覆盖，因此能够抑制阴极下表面部30的变形，可以确保安装性。
再者，第1上部台阶部34也可以在宽度方向上向内侧折弯而位于阴极下表面部30的上表面的正上方。
优选第1上部台阶部34的上表面按照包含被层叠的最下层的阴极部11的下表面的宽度方向的端部的方式进行抵接。此外，第1上部台阶部34的上表面与第2上部台阶部33的上表面大致为同一面。此外，第1上部台阶部34的上表面的面积小于第2上部台阶部33的上表面的面积。优选第1上部台阶部34的上表面比第2上部台阶部33的上表面高出与设置于第2上部台阶部33的导电性粘结剂22的厚度相应的部分。
在由封装树脂23覆盖电容器元件10之前，第1上部台阶部34和阴极部11处于非粘合状态。由此，即便在第1上部台阶部34和阴极部11彼此偏离的应力作用时，由于尚未被导电性粘结剂22接合，因此阴极支撑部32和阴极部11彼此可动。此外，当由封装树脂23覆盖电容器元件10时，由封装树脂23而使得阴极支撑部32和阴极部11处于彼此不可动的固定状态。
这样，阴极支撑部32与阴极下表面部30的宽度方向的侧部连接，不经由导电性粘结剂22而与阴极部11的端部侧的下表面抵接。由此，在固体电解电容器的组装工序中，能够阻止阴极部11的端部向下方倾斜，可由封装树脂23可靠地覆盖阴极部11的端部。由此，能够抑制导电性高分子的固体电解质氧降解从而ESR增加、或者电容器元件10因吸湿从而漏电流增加。
此外，在对电容器元件10、和阴极端子20、阳极端子21进行接合的工序、形成封装树脂23的工序中，阴极部11的端部与阴极端子20处于非粘合状态。因此，能够减小因阴极端子20的热膨胀或引线框的加工偏差引起的对阴极部11的物理应力，能够抑制漏电流的增加。
再有，如图1～图3所示，优选阴极端子20具有阴极夹持部35。阴极夹持部35在第2上部台阶部33的宽度方向的两侧部成对地设置。阴极夹持部35沿着与第2上部台阶部33同一面，较之第2上部台阶部33而在宽度方向上突出，进而向上方大致垂直地折弯，沿着被层叠的阴极部11的宽度方向的侧部。
此外，如图2所示，优选在阴极部11形成切口部18。切口部18远离阴极部11的端部而被设置在阴极部11的宽度方向的两侧部。
阴极夹持部35嵌入到阴极部11的切口部18，经由在阴极部11的宽度方向的侧部与阴极夹持部35之间设置的导电性粘结剂22而与阴极部11接合。
此外，通过阴极夹持部35嵌入到阴极部11的切口部18来进行接合，由此能够扩大电容器元件10的表面积，能够实现大容量且低ESR。
如图5所示，阳极连接部41与阳极下表面部40的宽度方向的侧部的一部分连接，从阳极下表面部40的宽度方向的侧部起在封装树脂23内垂直或者向斜上方弯曲。阳极连接部41在阳极下表面部40的宽度方向的两侧部成对地设置。再有，阳极连接部41具有位于阳极下表面部40的宽度方向的两侧部的外方的阳极载置部42，阳极载置部42为平坦状以便载置阳极部12的下表面。
如图1所示，阳极连接部41具有与阳极载置部42连接的阳极夹持部43，阳极夹持部43沿着被层叠的阳极部12的长度方向的端部而向上方延伸。再有，阳极夹持部43被设置成沿着阳极部12的上表面而向长度方向的内侧折弯，从而将被层叠的阳极部12包住。
阳极夹持部43与被层叠的阳极部12的上表面通过激光焊接或电阻焊接进行接合。
接下来，对于本实施方式的固体电解电容器的制造方法，说明使用了多个电容器元件10的情况。
首先，准备一体地形成了阴极端子20和阳极端子21之后的厚度为0.1mm～0.2mm的引线框，并将电容器元件10载置于阴极端子20的第1上部台阶部34和第2上部台阶部33、阳极载置部42。
在载置电容器元件10时，在载置有阴极部11的第1上部台阶部34或者第2上部台阶部33中的至少任一方涂敷成为导电性粘结剂22的导电性膏剂。接下来，将电容器元件10的阴极部11载置于第1上部台阶部34及第2上部台阶部33。
接着，在电容器元件10依次涂敷导电性膏剂来层叠多个电容器元件10。对层叠之后的电容器元件10进行加压，导电性膏剂以扩展的方式夹在阴极部11与第2上部台阶部33之间、以及阴极部11与阴极部11之间、阴极部11与阴极夹持部35之间。进而，以110℃～200℃的高温使导电性膏剂硬化从而形成导电性粘结剂22。
另一方面，在阳极部12侧，使阳极夹持部43的端部折弯而抵接于层叠之后的阳极部12。接下来，从阳极夹持部43的端部的上表面进行激光照射，从而对阳极部12和阳极端子21、以及层叠之后的阳极部12彼此进行焊接。
接下来，对与阴极端子20及阳极端子21接合的电容器元件10进行转移成型。此时，按照覆盖电容器元件10、阴极连接部31、阴极支撑部32和阳极连接部41的方式、且按照使阴极下表面部30的下表面和阳极下表面部40的下表面在安装面24露出的方式，形成封装树脂23。接着，按照使阴极端子20的前端部和阳极端子21的前端部在与安装面24同一面从封装树脂23的端部突出的方式，从引线框切断阴极端子20和阳极端子21。将阴极端子20的前端部和阳极端子21的前端部沿着封装树脂23的端面进行折弯而得到固体电解电容器。
产业上的可利用性
本发明的固体电解电容器具有在ESR特性、漏电流特性方面优越、且能够实现大容量的效果，在将外部引出端子连接于电容器元件的固体电解电容器中是有用的。
符号说明
10、51  电容器元件
11  阴极部
12  阳极部
18  切口部
20、52  阴极端子
21、53  阳极端子
22、54  导电性粘结剂
23、55  封装树脂
24、56  安装面
30  阴极下表面部
31  阴极连接部
32  阴极支撑部
33  第2上部台阶部
34  第1上部台阶部
35  阴极夹持部
40  阳极下表面部
41  阳极连接部
42  阳极载置部
43  阳极夹持部

Claims (7)

1.一种固体电解电容器，具备：
电容器元件，其具有阴极部和阳极部；
阴极端子，其与所述阴极部接合；
阳极端子，其与所述阳极部接合；和
封装树脂，其覆盖所述电容器元件，
所述阴极端子具备：
阴极下表面部，其从所述封装树脂的安装面露出，且在上表面存在所述封装树脂；
阴极连接部，其与所述阴极下表面部的阳极侧的端部连接，且经由导电性粘结剂而与所述阴极部接合；和
阴极支撑部，其与所述阴极下表面部的侧部连接，且不经由所述导电性粘结剂而与所述阴极部的端部侧的下表面抵接。
2.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中，
所述阴极支撑部的上端部包括与所述阴极部的下表面抵接的第1上部台阶部，
在所述第1上部台阶部的下表面存在所述封装树脂。
3.根据权利要求2所述的固体电解电容器，其中，
所述阴极连接部的上端部包括与所述阴极部的下表面接合的第2上部台阶部，
所述阴极支撑部的所述第1上部台阶部与所述阴极连接部的所述第2上部台阶部的阴极侧端部相比在宽度方向上位于外方。
4.根据权利要求2所述的固体电解电容器，其中，
所述阴极支撑部的第1上部台阶部的宽度方向的前端部较之所述阴极部的宽度方向的侧部而突出地设置。
5.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中，
所述阴极端子还具备与所述阴极支撑部的第2上部台阶部的宽度方向的两侧部连接的阴极夹持部。
6.根据权利要求5所述的固体电解电容器，其中，
所述阴极夹持部嵌入到所述阴极部的宽度方向的侧部的切口部。
7.根据权利要求6所述的固体电解电容器，其中，
所述阴极夹持部和所述阴极部经由所述导电性粘结剂而进行接合。
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