CN103430261B - 固体电解电容器的制造方法以及固体电解电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新的固体电解电容器的制造方法,能降低电介质膜层中的缺陷发生、并缓和对使用的阀作用金属基体的制约。在具有多孔质的表面部分(1a)和非多孔质的主体部分(1b)阀作用金属基体(1)设置槽(2)并使槽的底部为非多孔质,通过用槽(2)将阀作用金属基体(1)分隔为多个单位区域,对每个单位区域在多孔质的表面部分规定阴极层形成部(A),在阀作用金属基体(1)的阴极层形成部以及它们间的槽的表面上形成电介质膜层(3),并在电介质膜层(3)的表面上依次形成固体电解质层(5)以及阴极引出层(7),得到隔着槽(2)一体地制作多个固体电解电容器元件(10)的薄片(11),在槽(2)切断薄片(11),在位于阀作用金属基体(1)的阴极层形成部的周围的切断面形成电介质膜层。
Description
技术领域
本发明涉及固体电解电容器的制造方法。另外,本发明还涉及能通过相关的固体电解电容器的制造方法制造的固体电解电容器元件以及固体电解电容器。
背景技术
固体电解电容器伴随电气电子设备的小型薄型化,谋求小型大电容化,进而,从产品安全性观点出发,谋求使漏电流较小。
作为应对小型大电容化的要求的技术之一,已知层叠型固体电解电容器。现有技术中,作为相关的固体电解电容器的制造方法,已知如下方法:将多个固体电解电容器元件一体地制作成薄片状,在层叠多层由此得到的薄片后将其切断,从而得到固体电解电容器元件的层叠体芯片(参考专利文献1)。更详细地,首先,准备具备多个相当于固体电解电容器元件的矩形区域的阀作用金属基体(未在表面附加粗面化处理),覆盖该多个矩形的区域的至少3个边附近地形成抗蚀层,通过对从阀作用金属基体的抗蚀层露出的区域附加粗面化处理使其多孔质化,多孔质化在区域的表面上形成电介质膜层,接下来形成固体电解质层作为阴极材料层,由此,得到一体地制作了多个固体电解电容器元件的薄片。制作多个该薄片,层叠粘接这些多个薄片而形成层叠体,沿相当于固体电解电容器元件的矩形的区域切断该层叠体,从而得到固体电解电容器元件的层叠体芯片。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2007-318056号公报
发明的概要
发明要解决的课题
在上述那样现有的固体电解电容器的制造方法中,在从阀作用金属基体的抗蚀层露出的区域,表面被多孔质化的阀作用金属基体、形成于该表面上的电介质膜层、还有固体电解质层成为重叠的状态。为了切断层叠多个粘接的这样的状态的薄片的而成的层叠体,需要加比较大的负荷。由于对电介质膜层加较大的负荷,因此易于在电介质膜层产生缺陷,其结果,有漏电流增大的可能性。由于若漏电流增大,则根据情况不同,甚至有可能会导致短路,因此,优选漏电流尽可能小。另外,在上述那样现有的固体电解电容器的制造方法中,在准备表面未被多孔质化的阀作用金属基体,并在该阀作用金属基体的规定的区域形成抗蚀层后,通过对从抗蚀层露出的区域附加粗面化处理来使其多孔质化。为此,作为阀作用金属基体,需要准备表面未被多孔质化的阀作用金属基体,不能使用已经表面被多孔质化的市售的阀作用金属基体。
发明的概要
发明要解决的课题
在上述那样现有的固体电解电容器的制造方法中,在从阀作用(value-acting)金属基体的抗蚀层露出的区域,表面被多孔质化的阀作用金属基体、形成于该表面上的电介质膜层、还有固体电解质层成为重叠的状态。为了切断层叠粘接多个这样的状态的薄片而成层叠体,需要加比较大的负荷。由于在电介质膜层加比较大的负荷,因此易于在电介质膜层产生缺陷,其结果,有漏电流增大的可能性。由于若漏电流增大,根据情况不同,甚至有可能会导致短路,因此优选漏电流尽可能小。另外,在上述那样的现有的固体电解电容器的制造方法中,准备表面未被多孔质化的阀作用金属基体,在该阀作用金属基体的规定的区域形成抗蚀层,通过对从抗蚀层露出的区域附加粗面化处理来使其多孔质化。为此,作为阀作用金属基体,需要准备表面未被多孔质化的阀作用金属基体,不能使用已经表面被多孔质化的市售的阀作用金属基体。
发明内容
本发明的目的在于,提供能降低会带来漏电流的增大的电介质膜层中的缺陷发生、且缓和对使用的阀作用金属基体的限制的新的固体电解电容器的制造方法。本发明的进一步的目的在于,提供能由相关的固体电解电容器的制造方法制造的固体电解电容器元件以及固体电解电容器。
用于解决课题的手段
在本发明的1个要旨下,提供固体电解电容器的制造方法(以下称作第1制造方法,包含:工序(a),在具有多孔质的表面部分(porous surface part)和非多孔质的主体部分(non-porous body part)的阀作用金属基体的两主面设置槽并使槽的底部为非多孔质,通过槽将阀作用金属基体的两主面分隔为多个单位区域,并对每个单位区域在多孔质的表面部分规定阴极层形成部;工序(b),在阀作用金属基体的阴极层形成部以及阴极层形成部间的槽的表面上形成电介质膜层;工序(c),在阀作用金属基体的阴极层形成部上形成的电介质膜层的表面上依次形成固体电解质层以及阴极引出层,由此得到隔着槽一体地制作与多个单位区域对应的多个固体电解电容器元件而成的薄片;工序(d),在阀作用金属基体的槽切断所述薄片;以及工序(e),在位于阀作用金属基体的阴极层形成部的周围的切断面形成电介质膜层。
在现有的固体电解电容器的制造方法中,一体制作多个固体电解电容器元件的薄片,以表面被多孔质化的阀作用金属基体、形成于该表面上的电介质膜层、进而固体电解质层成为重叠的状态被切断。与此相对,根据本发明的固体电解电容器的第1制造方法,在阀作用金属基体的槽切断一体制作多个固体电解电容器元件的薄片,不在相当于槽的切断部的区域实质形成固体电解质层。为此,由于切断部的厚度薄了相当于固体电解质层的厚度的量,因此,能以小于现有的制造方法的负荷切断薄片。并且,由于在使如此进行切断时加在电介质膜层的负荷较小,因此能降低电介质膜层中的缺陷发生,进而能降低漏电流。进而,根据本发明的固体电解电容器的第1制造方法,使用具有多孔质的表面部分和非多孔质的主体部分阀作用金属基体,通过在阀作用金属基体的两主面设置槽来分隔为多个单位区域,因此,作为该阀作用金属基体,能使用表面已经被多孔质化的市售的阀作用金属基体,与现有的制造方法相比,能缓和对使用的阀作用金属基体的制约,提高了制造方法的自由度。
在本发明的1个形态中,固体电解电容器的第1制造方法也可以分别对多个阀作用金属基体实施工序(a)~(c),层叠由此得到的多个所述薄片,在工序(d)中在阀作用金属基体的槽切断层叠的所述薄片。
在现有的固体电解电容器的制造方法中,层叠粘接多个一体制作多个固体电解电容器元件而成的薄片,层叠粘接的薄片以在薄片间没有间隙的状态(若着眼于各薄片,则如上述那样,以表面被多孔质化的阀作用金属基体、形成于该表面上的电介质膜层、进而固体电解质层成为重叠的状态)被切断,为此,与切断1片的薄片的情况相比,越层叠薄片,为了切断层叠粘接的薄片就需要越大的负荷。与此相对,根据本发明的固体电解电容器的上述形态,多个薄片在槽的部分具有间隙地被层叠,在该槽切断层叠的薄片(进而,若着眼于各薄片,则如上述那样,该切断部的厚度薄了相当于固体电解质层的厚度的量),因此,能以小于现有的制造方法的负荷切断薄片。另外,根据该形态,能一次性得到多个层叠固体电解电容器元件而成的层叠体芯片,由此,能有效率地制造包含层叠体芯片而成的层叠型固体电解电容器。
但是,本发明的固体电解电容器的1制造方法并不限定于上述形态,例如能对1片阀作用金属基体实施工序(a)~(c),单独在工序(d)中在阀作用金属基体的槽切断由此得到的所述薄片。通过该形态,由于也如上述那样,不在相当于槽的切断部的区域实质形成固体电解质层,因此能以更小的负荷来切断薄片。另外,根据该形态,能一次性得到多个各个分割的固体电解电容器元件,由此,能有效率地制造包含固体电解电容器元件而成的固体电解电容器。另外,在该形态中,本发明的固体电解电容器的第1制造方法能理解为固体电解电容器元件的制造方法。
在本发明的另一个要旨下,提供固体电解电容器的制造方法(以下称作第2制造方法),包含:工序(a),在具有多孔质的表面部分和非多孔质的主体部分的阀作用金属基体的两主面设置槽并使槽的底部为非多孔质,通过槽将阀作用金属基体的两主面分隔为多个单位区域,并对每个单位区域在多孔质的表面部分规定阴极层形成部;工序(b),在阀作用金属基体的阴极层形成部以及阴极层形成部间的槽的表面上形成电介质膜层;工序(p),分别对多个阀作用金属基体实施工序(a)~(b),层叠由此得到的形成了电介质膜层的多个阀作用金属基体,从而得到层叠体;工序(q),使在层叠体相邻的阀作用金属基体相互接合来得到接合层叠体;工序(r),填充在接合层叠体相邻的阀作用金属基体的阴极层形成部的表面上形成的电介质膜层间的间隙,并在阴极层形成部被覆(覆盖;cover)接合层叠体的外表面,从而将固体电解质层形成为连续层;工序(s),在阀作用金属基体的槽切断形成了固体电解质层的接合层叠体;以及工序(t),在位于阀作用金属基体的阴极层形成部的周围的切断面形成电介质膜层。
在现有的固体电解电容器的制造方法中,制作在阀作用金属基体的多孔质化的区域的表面上依次形成了电介质膜层以及固体电解质层而成的薄片,层叠多个该薄片,之后进行切断。与此相对,在本发明的上述第2制造方法中,在制作了阀作用金属基体的接合层叠体后,对该接合层叠体将固体电解质层形成为连续层,之后,在阀作用金属基体的槽进行切断。因而,根据本发明的固体电解电容器的第2制造方法,能将固体电解质层一次性形成为连续层,与在各个薄片形成固体电解质层的现有的制造方法相比,能更有效率地制造固体电解电容器。进而,在本发明的固体电解电容器的第2制造方法中,与第1制造方法相同,不在相当于槽的切断部的区域实质形成固体电解质层。因此,根据本发明的固体电解电容器的第2制造方法,由于形成了固体电解质层的接合层叠体变得在槽的部分具有间隙,能在该槽切断形成了固体电解质层的接合层叠体,因此,能以小于现有的制造方法的负荷切断薄片。并且,由于使如此进行切断时加在电介质膜层的负荷较小,因此能降低电介质膜层中的缺陷发生,进而能降低漏电流。进而,根据本发明的固体电解电容器的第2制造方法,由于使用具有多孔质的表面部分和非多孔质的主体部分的阀作用金属基体,通过在阀作用金属基体的两主面设置槽将两主面分隔为多个单位区域,因此,作为该阀作用金属基体,能使用表面已经被多孔质化的市售的阀作用金属基体,与现有的制造方法相比,缓和了对使用的阀作用金属基体的制约,提高了制造方法的自由度。
在固体电解电容器的第1以及第2制造方法的任一者中,实施工序(a)的方法只要槽的底部由非多孔质的阀作用金属基体构成,就没有特别的限定。在本发明的1个形态中,在工序(a)中,阀作用金属基体的槽可以通过在厚度方向上按压阀作用金属基体来设置。或者,在本发明阀作用金属基体另外的形态中,在工序(a)中,阀作用金属基体的槽可以通过从阀作用金属基体除去多孔质的表面部分来设置。
另外,在固体电解电容器的第1以及第2制造方法的任一者中,能变更工序(b)。在本发明的1个形态中,可以取代工序(b)而实施:工序(b’),在槽的底部形成抗蚀层,在阀作用金属基体的阴极层形成部的表面上形成电介质膜层。根据该形态,用抗蚀层被覆阀作用金属基体的槽的底部。抗蚀层一般为绝缘性,由此,由于不在形成抗蚀层的切断部以及其附近积蓄电荷,因此能提高在切断部及其附近的漏电流的降低效果。
在本发明另一个要旨下,提供一种固体电解电容器元件,包含:阀作用金属基体,其具有多孔质的表面部分、非多孔质的主体部分、至少在一对对置的侧部的非多孔质的主体部分的扩展部,且在多孔质的表面部分具有阴极层形成部;电介质膜层,其被覆阀作用金属基体的阴极层形成部的表面以及与阴极层形成部相接的主体部分的扩展部的表面;和在阀作用金属基体的阴极层形成部,在电介质膜层的表面上依次形成的固体电解质层以及阴极引出层。该固体电解电容器元件能通过本发明的固体电解电容器的上述第1制造方法制造,起到与此相同的效果。在如此制造固体电解电容器元件的情况下,阀作用金属基体的主体部分的扩展部源自设于阀作用金属基体的两主面的槽,该扩展部的端面与通过切断槽而生成的切断面对应。因而,根据该固体电解电容器元件,由于阀作用金属基体的主体部分的扩展部的端面、换言之为易于产生缺陷的阀作用金属基体的切断面与固体电解质层分隔开,因此能有效果地抑制漏电流。
在本发明的另一个要旨下,提供一种固体电解电容器元件,包含:阀作用金属基体,其具有多孔质的表面部分、非多孔质的主体部分、至少在一对对置的侧部的非多孔质的主体部分的扩展部,且在多孔质的表面部分具有阴极层形成部;抗蚀层,其被覆与阀作用金属基体的主体部分的扩展部的主面大致平行的表面;电介质膜层,其被覆阀作用金属基体的阴极层形成部的表面以及与阴极层形成部相接的主体部分的扩展部的端面;和在阀作用金属基体的阴极层形成部,在电介质膜层的表面上依次形成的固体电解质层以及阴极引出层。该固体电解电容器元件能用通过工序(b’)改变了本发明的固体电解电容器的上述第1制造方法的上述形态制造,起到与此相同的效果。在如此制造固体电解电容器元件的情况下,阀作用金属基体的主体部分的扩展部源自设于阀作用金属基体的两主面的槽,该扩展部的端面与通过切断槽而生成的切断面对应,与该扩展部的主面大致平行的表面与槽的底部对应。因而,根据该固体电解电容器元件,阀作用金属基体的主体部分的扩展部的端面、换言之为易于产生缺陷的阀作用金属基体的切断面与固体电解质层分隔开,在此基础上与扩展部的主面大致平行的表面、换言之为槽的底部被抗蚀层被覆。抗蚀层一般为绝缘性,由此,由于不在形成了抗蚀层的切断部及其附近积蓄电荷,因此能更加有效果地抑制切断部及其附近的漏电流。
能在固体电解电容器中包含单独或多个本发明的上述固体电解电容器元件。因而,在本发明的另一个要旨下,提供包含1个或2个以上的上述固体电解电容器元件而成的固体电解电容器。
在本发明另一个要旨下,提供一种固体电解电容器,包含:接合层叠体,其层叠多个具有阴极层形成部的阀作用金属基体、使相邻的阀作用金属基体相互接合而成,至少在阴极层形成部用电介质膜层被覆阀作用金属基体的表面;固体电解质层的连续层,其在阀作用金属基体的阴极层形成部填充被覆阀作用金属基体的电介质膜层间的间隙,且被覆接合层叠体的外表面;各个所述阀作用金属基体具有多孔质的表面部分、非多孔质的主体部分、至少在一对对置的侧部的非多孔质的主体部分的扩展部,且在多孔质的表面部分具有所述阴极层形成部;所述电介质膜层除了阀作用金属基体的阴极层形成部的表面以外,还被覆与阴极层形成部相接的主体部分的扩展部的表面。该固体电解电容器能通过本发明的固体电解电容器的上述第2制造方法制造,起到与此相同的效果。此外,根据该固体电解电容器,由于在构成接合层叠体的阀作用金属基体间的间隙不存在阴极引出层,因此能实现电容器的低矮化。
在本发明另一个要旨下,提供一种固体电解电容器,包含:接合层叠体,其层叠多个具有阴极层形成部的阀作用金属基体、使相邻的阀作用金属基体相互接合而成,至少在阴极层形成部用电介质膜层被覆阀作用金属基体的表面;固体电解质层的连续层,其在阀作用金属基体的阴极层形成部,填充被覆阀作用金属基体的电介质膜层间的间隙,并被覆接合层叠体的外表面,各个所述阀作用金属基体具有多孔质的表面部分、非多孔质的主体部分、至少在一对对置的侧部的非多孔质的主体部分的扩展部,并在多孔质的表面部分具有所述阴极层形成部,用抗蚀层被覆与所述阀作用金属基体的主体部分的扩展部的主面大致平行的表面,所述电介质膜层除了阀作用金属基体的阴极层形成部的表面以外,还被覆与阴极层形成部相接的主体部分的扩展部的端面。该固体电解电容器元件能用通过工序(b’)改变了本发明的固体电解电容器的上述第2制造方法的上述形态制造,起到与此相同的效果。在如此制造固体电解电容器元件的情况下,阀作用金属基体的主体部分的扩展部源自设于阀作用金属基体的两主面的槽,该扩展部的端面与通过切断槽而生成的切断面对应,与该扩展部的主面大致平行的表面与槽的底部对应。因而,根据该固体电解电容器元件,阀作用金属基体的主体部分的扩展部的端面、换言之为易于产生缺陷的阀作用金属基体的切断面与固体电解质层分隔开,在此基础上与扩展部的主面大致平行的表面、换言之为槽的底部被抗蚀层被覆。抗蚀层一般为绝缘性,由此,由于不在形成了抗蚀层的切断部及其附近积蓄电荷,因此能更加有效果地抑制切断部及其附近的漏电流。除此以外,根据该固体电解电容器,由于在构成接合层叠体的阀作用金属基体间的间隙不存在阴极引出层,因此能实现电容器的低矮化。
发明的效果
根据本发明,提供一种新的固体电解电容器的制造方法,能降低会带来漏电流的增大的电介质膜层中的缺陷发生,并缓和了对使用的阀作用金属基体的制约。另外,根据本发明,提供一种能通过该固体电解电容器的制造方法制造的固体电解电容器元件以及固体电解电容器。
附图说明
图1A是说明本发明的实施方式1中的固体电解电容器的第1制造方法的前半部分的概略截面工序图。另外,图1A(b)是以图2A(a)以及图2B(a)的X1-X1线假想地切断阀作用金属基体来观察的概略截面工序图。
图1B是说明本发明的实施方式1中的固体电解电容器的第1制造方法的后半部分的概略截面工序图。另外图1B(b)是以图3A(a)以及图3B(a)的X2-X2线假想地切断阀作用金属基体来观察的概略截面工序图。
图2A是说明本发明的实施方式1中的固体电解电容器的第1制造方法的图,(a)是图1A(b)的1个示例中的概略上表面图,(b)是在(a)形成抗蚀层的概略上表面图。
图2B是说明本发明的实施方式1中的固体电解电容器的第1制造方法的图,(a)是图1A(b)的另一个示例中的概略上表面图,(b)是在(a)形成抗蚀层的概略上表面图。
图3A是说明本发明的实施方式1中的固体电解电容器的第1制造方法的图,(a)以及(b)是在图2A所示的示例的情况下分别在切断后以及电介质膜层形成后得到的固体电解电容器元件的概略立体图。
图3B是说明本发明的实施方式1中的固体电解电容器的第1制造方法的图,(a)以及(b)是在图2B所示的示例的情况下分别在切断后以及电介质膜层形成后得到的固体电解电容器元件的概略立体图。
图4是表示通过本发明的实施方式1以及实施方式1的改变例的实施方式2中的固体电解电容器的第1制造方法制造的固体电解电容器的概略截面图。
图5是说明本发明的实施方式2中的固体电解电容器的第1制造方法的图,是与图1B对应的概略截面工序图。
图6是说明本发明的实施方式1的另一个改变例的实施方式3中的固体电解电容器的第1制造方法的图,(a)是与图2A(a)对应的概略上表面图,(b)在在(a)形成抗蚀层的概略上表面图。
图7是说明本发明的实施方式3中的固体电解电容器的第1制造方法的图,(a)以及(b)分别是在切断后以及电介质膜层形成后得到的固体电解电容器元件的概略立体图。
图8是表示通过本发明的实施方式3中的固体电解电容器的第1制造方法制造的固体电解电容器的概略截面图。
图9A是说明本发明的实施方式1的另一个改变例的实施方式4中的固体电解电容器的第1制造方法的前半部分的概略截面工序图。
图9B是说明本发明的实施方式1的另一个改变例的实施方式4中的固体电解电容器的第1制造方法的后半部分的概略截面工序图。
图10是表示通过本发明的实施方式4以及其改变例的实施方式5中的固体电解电容器的第1制造方法制造的固体电解电容器的概略截面图。
图11是说明本发明的实施方式5中的固体电解电容器的第1制造方法的图,是与图9B对应的概略截面工序图。
图12A是说明本发明的实施方式6中的固体电解电容器的第2制造方法的前半部分的概略截面工序图。另外,图12A(b)是以图13(a)的X3-X3线假想切断阀作用金属基体来观察的概略截面工序图。
图12B是说明本发明的实施方式6中的固体电解电容器的第2制造方法的后半部分的概略截面工序图。
图13是说明本发明的实施方式6中的固体电解电容器的第2制造方法的图,(a)是表示接合部P、Q的形成位置的概略上表面图,(b)是表示接合部P1、P2、Q的形成位置的概咯上表面图。
图14是表示通过本发明的实施方式6中的固体电解电容器的第2制造方法制造的固体电解电容器的概略截面图。
图15A是说明本发明的实施方式7中的固体电解电容器的第2制造方法的前半部分的概略截面工序图。
图15B是说明本发明的实施方式7中的固体电解电容器的第2制造方法的后半部分的概略截面工序图。
图16是表示通过本发明的实施方式7中的固体电解电容器的第2制造方法制造的固体电解电容器概略截面图。
具体实施方式
参考附图来详述本发明的各种实施方式。图中对同样的部件赋予相同的符号,只要没有特别的否认,就适用相同的说明。另外,添附的附图是为了易于理解本发明而示意性地表示的图,并不一定以恒定的比例尺表示,这一点请留意。
(实施方式1)
本实施方式涉及本发明的1个实施方式中的固体电解电容器的第1制造方法。下面,说明相关的制造方法、由其制造的固体电解电容器元件以及固体电解电容器。
首先,如图1A(a)所示那样,准备具有多孔质的表面部分1a和非多孔质的主体部分1b的阀作用金属基体1。更详细地,阀作用金属基体1具有在其厚度方向上通过多孔质的表面部分1a来夹持非多孔质的主体部分1b的构造。
阀作用金属基体1实质由示出所谓的阀作用的金属材料构成。相关的金属材料例如从由铝、钽、铌、钛、锆、以及它们的2种以上的合金构成的群中选择,优选是铝或含铝的合金。
阀作用金属基体1能具有薄片状(或平板状,例如箔等)的形态。阀作用金属基体1的厚度没有特别的限定,例如为50~200μm优选为90~130μm。阀作用金属基体1的宽度以及长度能根据制造的固体电解电容器(或固体电解电容器元件)的尺寸适当选择。
具体地,具有多孔质的表面部分1a和非多孔质的主体部分1b的阀作用金属基体1,能通过对由示出上述阀作用的金属材料构成的金属母材(非多孔质的金属母材)预先附加粗面化处理而得到。粗面化处理一般通过蚀刻处理来实施。与蚀刻液接触而受到蚀刻作用的金属母材的表面部分成为多孔质的表面部分1a,未与蚀刻液接触而未受到蚀刻作用的金属母材的主体部分(或内部)成为非多孔质的主体部分1b。蚀刻处理的条件、例如蚀刻液、蚀刻的温度以及時间等,能根据使用的阀作用金属基体的金属材料、期望的电气特性(包含有效面积)等来适当选择。例如,对于蚀刻液可使用盐酸。
多孔质的表面部分1a的单侧厚度(距单侧表面的深度)没有特别的限定,例如为10~100μm,优选为20~60μm。非多孔质的主体部分(芯部分)1b的厚度没有特别的限定,例如为10~60μm,优选为20~40μm。但是,这些仅是例示,多孔质的表面部分1a以及非多孔质的主体部分1b的厚度,能因使用的金属母材的厚度以及蚀刻处理的条件等不同而各种各样。
通过阀作用金属基体1具有多孔质的表面部分1a,阀作用金属基体1的表面积变大。阀作用金属基体1由于在固体电解电容器中作为阳极发挥功能,因此即使是相同的占有面积,但阀作用金属基体1的表面积、即有效面积越大,则能使电容器的静电容越大。
另外,关于相关的阀作用金属基体1,通过蚀刻处理来使阀作用金属母材粗面化的产品,也面向固体电解电容器在市场出售。作为阀作用金属基体1,也可以切断这样市售的阀作用金属基体来使用。
接下来,如图1A(b)所示那样,在具有多孔质的表面部分1a和非多孔质的主体部分1b的阀作用金属基体1的两主面(为阀作用金属基体1的上表面以及下表面、即与图1A的纸面垂直的面)设置槽2。此时,使槽2的底部成为非多孔质地,在阀作用金属基体1形成槽2。
具体地,阀作用金属基体1的槽2能通过在厚度方向上按压阀作用金属基体1来设置。该按压例如能通过将阀作用金属基体1在中空保持住,并从其上下在要形成槽2的区域按压(press)来实施。按压力没有特别的限定,例如能设定为100~500MPa。按压后,在阀作用金属基体1的两主面形成槽2,槽2的底部通过将存在于原本就存在的非多孔质的主体部分1b的表面的多孔质的表面部分1a压接(压碎)在非多孔质的主体部1b,成为非多孔质(未图示)。另外,这种情况下,存在于对置的槽2之间的阀作用金属基体1的部分成为在原本的主体部分(非多孔质)上添加表面部分的压碎部分(非多孔质)的部分,在本说明书中为了简化说明,包含压碎部分地仅称作非多孔质的主体部分1。
或者,阀作用金属基体1的槽2还能通过从阀作用金属基体除去多孔质的表面部分而设置。该除去例如能通过激光照射等来进行。除去后,在阀作用金属1的两主面形成槽2,槽2的底部通过露出原本就存在的非多孔质的主体部分1b而成为非多孔质(参考图1A(b))。另外,这种情况下,存在于对置的槽2之间的阀作用金属基体1的部分,除了原本的表面部分(多孔质)以外也可以部分地除去原本的主体部分,但在本说明书中为了简化说明,仅称作非多孔质的主体部分1。
槽2将阀作用金属基体1的两主面分隔为多个单位区域U地形成。例如,如图2A(a)所示,可以以包围单位区域U的周围的槽2将排列成1列的多个单位区域U相互分隔来配置。另外,例如如图2B(a)所示,可以以格子状的槽2将矩阵状排列的多个单位区域U相互分隔来配置。槽2的宽度以及单位区域U的尺寸能适当设定。
关于阀作用金属基体1,在多个单位区域U的每一个,都在多孔质的表面部分1a规定阴极层形成部A。另外,在本实施方式中,在多个单位区域U的每一个,都在多孔质的表面部分1a进一步规定阳极引导部B、以及使阴极层形成部A与阳极引导部B间隔开的间隔部C。
另外,在本实施方式中,单位区域U图示为在两主面具有矩形的形状,槽2形成于矩形的单位区域U的周围的四边,但本发明并不限定于此。单位区域U能具有任意的适当形状。另外,只要能在后述的工序中在槽2进行切断来将多个单位区域U各自分割即可,槽2可设置在任意的适当位置。
接下来,如图1A(c)所示,在阀作用金属基体1的多孔质的表面部分1a中的阴极层形成部A、和位于相互相邻的阴极层形成部A之间的槽2的部分的表面上,形成电介质膜层3。例如图2A(b)以及图2B(b)所示,电介质膜层3可以是如下的氧化膜层:将阀作用金属基体1的阳极引导部B以及间隔部C和与它们相邻的槽2的部分一起用抗蚀层4来被覆,将阀作用金属基体1浸渍在电解液中来附加阳极氧化处理(也称作化学转化处理,以下相同),由此形成。这种情况下,电介质膜层(氧化膜层)3形成在未被抗蚀层4被覆的阀作用金属基体1的表面部分。阳极氧化处理的条件、例如电解液、阳极氧化的温度、时间、电流密度以及电压等能根据使用的阀作用金属基体的金属材料、期望的电气特性等来适当选择。例如,作为电解液能使用包含从由硼酸、磷酸、己二酸、它们的钠盐以及铵盐构成的群选择的1种的水溶液等。抗蚀层4在阳极氧化处理后除去。
接下来,如图1A(d)以及(e)所示那样,在形成于阀作用金属基体1的多孔质的表面部分1a中的阴极层形成部A的电介质膜层3的表面上,依次形成固体电解质层5以及阴极引出层7。
具体地,首先,对如上述那样得到的形成了电介质膜层3的阀作用金属基体1形成绝缘部9,使其被覆阀作用金属基体1的多孔质的表面部分1a中的间隔部C(参考图3A(a)以及图3B(a)所示的绝缘部9)。
绝缘部9能通过涂敷绝缘性树脂并使其硬化来形成。作为具体例,能举出聚苯砜(PPS)、聚醚砜(PES)、氰酸酯树脂、氟树脂(四氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物等)、低分子量聚酰亚胺、和它们的衍生物以及前体等,特别能举出低分子量聚酰亚胺、聚醚砜、氟树脂以及它们的前体。
之后,形成固体电解质层5。在图2A所示的示例的情况下,固体电解质层5能如下地形成:以保持阀作用金属基体1的阳极引导部B侧并将其吊下的状态,将阴极层形成部A侧浸渍在导电性高分子的前体溶液(原料溶液)中,直到绝缘部9的跟前为止,在形成于阴极层形成部A的表面上的电介质膜层3表面涂敷导电性高分子的前体溶液,并使其干燥,由此形成。另外,在图2B所示的示例的情况下,固体电解质层5能如下地形成:通过在阀作用金属基体1的阴极层形成部A所处的部分以及阴极层形成部A间的槽,在它们的表面上形成的电介质膜层3的表面涂敷导电性高分子的前体溶液并使其干燥来形成。
此时,如图1A(d)所示,固体电解质层5形成在形成于阀作用金属基体1的阴极层形成部A的电介质膜层3的表面,槽2的底部,更详细地,实质未在后述的相当于切断部的区域形成。阴极层形成部A构成阀作用金属基体1的多孔质的表面部分1a,在阴极层形成部A的表面上形成电介质膜层3后也保持多孔质。与此相对,槽2的底部为非多孔质,在阴极层形成部A间的槽2的表面上形成电介质膜层3后也保持非多孔质。在这样的状況下,导电性高分子的前体溶液由于毛细管现象而选择性地浸透作为多孔质的阴极层形成部A。为此,在非多孔质的槽2的底部,实质不会在与阴极层形成部A分隔开的区域(至少相当于后述切断部的区域)的表面形成固体电解质层5。
作为构成固体电解质层5的导电性高分子,例如能举出包含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、具有苯胺骨架化合物等所示的构造为重复单位的高分子,但并不限定于它们。
作为导电性高分子的前体溶液(原料溶液),能使用任意的适当溶液。例如,可以使用含单体的溶液、和含聚合氧化剂以及根据需要而另外使用的掺杂剂的溶液这2种,可以将以电介质膜层3被覆的阴极层形成部A依次浸渍这些溶液,或者用这些溶液依次涂敷该阴极层形成部A,一系列的浸渍或涂敷的操作可以根据需要重复实施。但是,本发明并不限定于此,例如也可以使用1种溶液,该1种溶液包含单体、聚合氧化剂,如果要使用的话还包含掺杂剂。
之后,如图1A(e)所示,在固体电解质层5的表面上形成阴极引出层7。阴极引出层7一般能如下形成:被覆固体电解质层5的外表面地涂敷碳膏并使其干燥来形成含碳层7a,然后,被覆含碳层7a的外表面地涂敷银膏并使其干燥来形成含银层7b,由此形成阴极引出层7。
其结果,阀作用金属基体1的阳极引导部B以通过绝缘部9而与固体电解质层5以及阴极引出层7电绝缘的状态,在固体电解质层5以及阴极引出层7的外部露出。
通过以上,能得到隔着槽2一体地制作多个单位区域U对应的多个固体电解电容器元件10形成的薄片11(参考图1A(e))。
接下来,如图1B(a)所示,在阀作用金属基体1的槽2切断如上述那样得到的薄片11(图中,用一点划线箭头示意地表示切断)。在槽2的切断部存在阀作用金属基体1以及电介质膜层3,另一方面,不存在固体电解质层5。该切断例如能通过切割、圆盘切割机、剪断等来进行。
切断后,如图1B(b)所示,固体电解电容器元件10成为被各个分割的状态(图中表示分割的1个固体电解电容器元件10)。
包含在分割的固体电解电容器元件10中的阀作用金属基体1至少在一对对置的侧部、在本实施方式中如图3A(a)以及图3B(a)那样在位于矩形的单位区域U的周围的四边的侧部,具有非多孔质的主体部分1b的扩展部(或凸部)。该主体部分1b的扩展部是存在于槽2非多孔质的主体部分1b的切断后的剩余部,是比多孔质的表面部分1a的端部更突出的部分。
在通过切断而生成的切断面,阀作用金属基体1的主体部分1b从电介质膜层3露出(参考图1B(b))。在图2A所示的示例的情况下(排列成一列的多个单位区域U,被包围单位区域U的周围槽2相互分隔开而配置的情况下),如图3A(a)所示,包含直线Y1以及Y2的面、和包含直线Y3以及Y4的面成为切断面,在这2个切断面,阀作用金属基体1的主体部分1b从电介质膜层3露出。另外,在图2B所示的示例的情况下(排列成行列状的多个单位区域U被格子状的槽2相互分隔开来配置的情况下),如图3B(a)所示,包含直线Y1以及Y2的面、包含直线Y3以及Y4的面、包含直线Y1以及Y3的面、还有包含直线Y2以及Y4的面成为切断面,在这4个切断面,阀作用金属基体1的主体部分1b从电介质膜层3露出。
接下来,如图1B(c)所示,在上述切断面形成电介质膜层13。该电介质膜层13如图3A(b)以及图3B(b)所示,形成在上述切断面中的至少位于阀作用金属基体1的阴极层形成部A的周围的切断面即可。该电介质膜层13是通过将分割的固体电解电容器元件10的至少阴极层形成部A的部分浸渍在电解液中来施以阳极氧化处理而形成的氧化膜层。该追加的阳极氧化处理的条件,对于电介质膜层3能与上述的阳极氧化处理的条件相同。
通过上述电介质膜层3以及13,来被覆阀作用金属基体1的阴极层形成部A的表面以及与阴极层形成部A相接的主体部分1b的扩展部的表面。
通过以上,遵循本实施方式的第1制造方法,制作如图1B(c)、图3A(b)以及图3B(b)所示的固体电解电容器元件10。该固体电解电容器元件10包含:
阀作用金属基体1,其具有多孔质的表面部分1a、非多孔质的主体部分1b、至少在一对对置的侧部的非多孔质的主体部分1b的扩展部,且在多孔质的表面部分1a具有阴极层形成部A;
电介质膜层3以及13,其被覆与阀作用金属基体1的阴极层形成部A的表面以及与阴极层形成部A相接的主体部分1b的扩展部的表面;和
在阀作用金属基体1的阴极层形成部A,在电介质膜层3的表面上依次形成的固体电解质层5以及阴极引出层7。
在固体电解电容器元件10,阀作用金属基体1的主体部分1b的扩展部源自设于阀作用金属基体1的两主面的槽2,该扩展部的端面与通过切断槽2而生成的切断面对应。主体部分1b的扩展部既可以与最初准备的图1A(a)所示的阀作用金属基体1的非多孔质的主体部分1b相同,也可以因槽2形成方法不同而不同。根据该固体电解电容器元件10,阀作用金属基体1的主体部分1b的扩展部的端面、换言之为易于产生缺陷的阀作用金属基体1的切断面,由于从固体电解质层5分隔开,因此能有效果地抑制漏电流。
能在固体电解电容器中包含单独或多个该固体电解电容器元件10。
在单独使用上述固体电解电容器元件10的情况下,例如将阀作用金属基体1的阳极引导部B与阳极端子连接,另一方面,将阴极引出层7与阴极端子连接,通过在使这些阳极端子以及阴极端子(例如引线框等)的至少一部分露出的状态下用环氧树脂等的绝缘性树脂等密封固体电解电容器元件,能得到固体电解电容器。
在使用多个上述固体电解电容器元件10的情况下,例如如图4所示,层叠多个固体电解电容器元件10来构成层叠体芯片12(图中例示地示出由3个固体电解电容器元件10构成的固体电解电容器元件的层叠体芯片12),将阀作用金属基体1的阳极引导部B与阳极端子15连接,另一方面,将阴极引出层7与阴极端子17连接,通过在将这些阳极端子15以及阴极端子17(例如引线框等)的至少一部分露出的状态下用环氧树脂等的绝缘性树脂19来密封,能得到层叠型的固体电解电容器30。
通过以上,遵循本实施方式的第1制造方法来制作包含1或2个以上上述固体电解电容器元件而成的固体电解电容器。
根据本实施方式,由于未在相当于槽2的切断部的区域实质地形成固体电解质层5,因此能以比现有的制造方法小的负荷切断薄片11,由此,能降低电介质膜层3中的缺陷发生,进一步能降低漏电流。进而,根据本实施方式,作为阀作用金属基体1,能使用已经使表面多孔质化的市售的阀作用金属基体,与现有的制造方法相比,能缓和对使用的阀作用金属基体的制约。
(实施方式2)
本实施方式涉及在实施方式1中所述的固体电解电容器的第1制造方法的1个改变例。下面,说明该改变例的制造方法和由其制造的固体电解电容器。
首先,与实施方式1中参考图1A(a)~(e)所说明的相同,制作多个隔着槽2来一体地制作与多个单位区域U对应的多个固体电解电容器元件10形成的薄片11。
接下来,层叠如上述那样得到的多个薄片11,以使得如图5(a)所示那样各薄片11的单位区域U在厚度方向排成一排(图中例示地示出层叠3片薄片11的状态,但并不限定于此),在阀作用金属基体1的槽2切断层叠的多个薄片11(图中用一点划线箭头示意地表示切断)。在槽2的切断部,存在阀作用金属基体1以及电介质膜层3,另一方面,不存在固体电解质层5。该切断能与实施方式1同样地实施。
切断后,如图5(b)所示,层叠的固体电解电容器元件10成为被分隔为每个单位区域U的状态(图中例示地表示由3个固体电解电容器元件10构成的固体电解电容器元件的层叠体芯片12、即分割的1个层叠体芯片12)。
在分割的层叠体芯片12中,包含于各固体电解电容器元件10中的阀作用金属基体1,至少在一对对置的侧部、在本实施方式中与实施方式1同样都是位于矩形的单位区域U的周围的四边的侧部,具有非多孔质的主体部分1b的扩展部(或凸部)。该主体部分1b的扩展部是存在于槽2的非多孔质的主体部分1b的切断后的剩余部,是比多孔质的表面部分1a的端部更突出的部分。
本实施方式中,也与实施方式1相同,在通过切断而生成的切断面,阀作用金属基体1的主体部分1b从电介质膜层3露出(参考图5(b))。
接下来,如图5(c)所示,在上述切断面中的至少位于阀作用金属基体1的阴极层形成部A的周围切断面形成电介质膜层13。电介质膜层13可以是通过将分割的层叠体芯片12中的固体电解电容器元件10的至少阴极层形成部A的部分浸渍在电解液中施以阳极氧化处理而形成的氧化膜层。
接下来,如图4所示,将各阀作用金属基体1的阳极引导部B与阳极端子15连接,另一方面,将阴极引出层7与阴极端子17连接,并通过在使这些阳极端子15以及阴极端子17(例如引线框等)的至少一部露出的状态下用环氧树脂等绝缘性树脂19进行密封,能得到层叠型的固体电解电容器30。
通过以上,遵循本实施方式的第1制造方法的1个改变例,制造图4所示那样的固体电解电容器30。
根据本实施方式,未在槽2的底部实质形成固体电解质层5,多个薄片11在槽2的部分具有间隙并被层叠(参考图5(a)),能以比现有的制造方法小的负荷来切断层叠的薄片11。另外,根据本实施方式,能一次得到多个层叠固体电解电容器元件10而成的层叠体芯片12,由此,能有效率地制造包含层叠体芯片12而成的层叠型固体电解电容器30。
(实施方式3)
本实施方式涉及在实施方式1中所述的固体电解电容器的第1制造方法的另一个改变例。以下,说明该改变例的制造方法和由其制造的固体电解电容器元件以及固体电解电容器。
首先,与实施方式1中参考图1A(a)以及(b)所说明的相同,在具有多孔质的表面部分1a和非多孔质的主体部分1b的阀作用金属基体1的两主面设置槽2。槽2与实施方式1同样,将阀作用金属基体1的两主面分隔为多个单位区域U地形成,但在本实施方式中,如图6(a)所示,排成一列的多个单位区域U被带状的槽2相互分隔开来配置。
接下来,与实施方式1中参考图1A(c)说明的相同,在阀作用金属基体1的多孔质的表面部分1a中的阴极层形成部A、和位于相邻的阴极层形成部A之间的槽2的部分的表面上形成电介质膜层3。电介质膜层3能与实施方式1同样地形成,在本实施方式中,如图6(b)所示,成为如下形成的氧化膜层:将阀作用金属基体1的阳极引导部B以及间隔部C和与它们相邻的槽2的部分一起用抗蚀层4被覆,将阀作用金属基体1浸渍到电解液中附加阳极氧化处理而形成。
接下来,与实施方式1中参考图1A(d)以及(e)说明的相同,在阀作用金属基体1的多孔质的表面部分1a中的阴极层形成部A的表面上所形成的电介质膜层3的表面上,依次形成固体电解质层5以及阴极引出层7。由此,得到隔着槽2来一体地制作与多个单位区域U对应的多个固体电解电容器元件10形成的薄片11(参考图1A(e))。
接下来,将如上述那样得到的薄片11与实施方式1中参考图1B(a)说明的相同地在阀作用金属基体1的槽2切断。
切断后,如实施方式1中参考图1B(b)说明的那样,固体电解电容器元件10成为被各个分割的状态,但包含在分割的固体电解电容器元件10中的阀作用金属基体1在本实施方式中,如图7(a)所示那样,仅在矩形的单位区域U的一对对置的侧部,具有非多孔质的主体部分1b的扩展部(或凸部)。
并且,在本实施方式中,如图7(a)所示,包含直线Y1以及Y2的面、还有包含直线Y3以及Y4的面成为切断面,在这2个切断面中,阀作用金属基体1的主体部分1b从电介质膜层3露出。
之后,与实施方式1中参考图1B(c)说明的相同,在上述切断面形成电介质膜层13。该电介质膜层13在本实施方式中也如图7(b)所示,形成于上述切断面中的至少位于阀作用金属基体1的阴极层形成部A的周围的切断面即可。
通过以上,遵循本实施方式的第1制造方法另一个改变例,制作图7(b)所示那样的固体电解电容器元件10。
也能在固体电解电容器中包含单独或多个该固体电解电容器元件10。
在使用多个上述固体电解电容器元件10的情况下,例如如图8所示,层叠多个固体电解电容器元件10来构成层叠体芯片12(图中例示地示出由3个固体电解电容器元件10构成的固体电解电容器元件的层叠体芯片12),将阀作用金属基体1的阳极引导部B与阳极端子15连接,另一方面,将阴极引出层7与阴极端子17连接,通过在将这些阳极端子15以及阴极端子17(例如引线框等)的至少一部分露出的状态下用环氧树脂等的绝缘性树脂19来密封,能得到层叠型的固体电解电容器31。
由于本实施方式的固体电解电容器元件10在阴极侧的端部(图7(a)所示的与包含直线Y1以及Y3的面大致平行的端部),不具有非多孔质的主体部分1b的扩展部,阴极侧的端部全体被阴极引出层7被覆,因此,如图8所示,能容易地进行各固体电解电容器元件10的阴极引出层7和阴极端子17的连接。
(实施方式4)
本实施方式涉及实施方式1中所述的固体电解电容器的第1制造方法的另一个改变例。下面,说明该改变例的制造方法、和由其制造的固体电解电容器元件以及固体电解电容器。
首先,如图9A(a)以及(b)所示,与实施方式1中参考图1A(a)以及(b)说明的相同,在具有多孔质的表面部分1a和非多孔质的主体部分1b的阀作用金属基体1的两主面设置槽2。
接下来,如图9A(c)所示,在槽2的底部形成抗蚀层14。该抗蚀层14一般由绝缘性树脂构成,例如能通过丝网印刷形成。抗蚀层14形成于槽2的底部中的至少位于相互相邻的阴极层形成部A之间的部分即可,优选形成于槽2的底部的全部。抗蚀层14的高度只要为槽2深度以下(即不从槽2突出),就能适当设定。
接下来,如图9A(d)所示,与实施方式1中参考图1A(c)说明的相同,在阀作用金属基体1的多孔质的表面部分1a中的阴极层形成部A的表面上形成电介质膜层3。在本实施方式中,由于在槽2的底部(更详细地,至少在位于相互相邻的阴极层形成部A之间的槽2的部分,以下相同)存在抗蚀层14,因此不在该抗蚀层14的表面上形成电介质膜层。
接下来,如图9A(e)以及(f)所示,与实施方式1中参考图1A(d)以及(e)说明的相同,在阀作用金属基体1的多孔质的表面部分1a中的阴极层形成部A的表面上所形成的电介质膜层的表面上,依次形成固体电解质层5以及阴极引出层7。
在本实施方式中,如图9A(e)所示,固体电解质层5形成在阀作用金属基体1的阴极层形成部A上形成的电介质膜层3的表面,未实质形成在槽2的底部。这是因为,在本实施方式中,由于槽2的底部被抗蚀层14被覆,因此导电性高分子的前体溶液不能通过抗蚀层14浸透到槽2的底部。在这样的状况下,导电性高分子的前体溶液通过毛细管现象选择性地浸透作为多孔质的阴极层形成部A。由此,在抗蚀层14的表面,未在与阴极层形成部A分隔开的区域(实施是相当于后述的切断部的相当的区域)的表面实质形成固体电解质层5。
通过以上,得到隔着槽一体地制作与多个单位区域U对应的多个固体电解电容器元件10而成的薄片11(参考图9A(f))。
接下来,如图9B(a)所示,将如上述那样得到的薄片11与实施方式1中参考图1B(a)说明的相同地,在阀作用金属基体1的槽2切断(图中用一点划线箭头示意地表示切断)。在槽2的切断部存在阀作用金属基体1以及抗蚀层14,另一方面,不存在固体电解质层5以及电介质膜层3。
切断后,如图9B(b)所示,固体电解电容器元件10成为各个被分割的状态(图中表示分割的1个固体电解电容器元件10)。
包含在分割的固体电解电容器元件10中的阀作用金属基体1至少在一对对置的侧部具有非多孔质的主体部分1b的扩展部(或凸部)。该主体部分1b的扩展部是存在于槽2的非多孔质的主体部分1b的切断后的剩余部,是比多孔质的表面部分1a的端部更突出的部分。
进而,本实施方式的固体电解电容器元件10,具有被覆与非多孔质的主体部分1b的上述扩展部的主面大致平行的表面的抗蚀层14(参考图9B(b))。该抗蚀层14是存在于槽2的抗蚀层14的切断后的剩余部。
在本实施方式中,也是在通过切断而生成的切断面,阀作用金属基体1的主体部分1b从电介质膜层3露出(参考图9B(b))。
接下来,如图9B(c)所示,与实施方式1中参考图1B(c)说明的相同,在上述切断面形成电介质膜层13。该电介质膜层13形成在上述切断面中的至少位于阀作用金属基体1的阴极层形成部A的周围的切断面即可。
通过上述电介质膜层3以及13,被覆阀作用金属基体1的阴极层形成部A的表面以及与阴极层形成部A相接的主体部分1b的扩展部的端面(在图示的示例中,表示为与主面大致垂直的表面,但并不限定于此)。
通过以上,遵循本实施方式的第1制造方法的另一个改变例,制作图9B(c)所示那样的固体电解电容器元件10。该固体电解电容器元件10包含:
阀作用金属基体1,其具有多孔质的表面部分1a、非多孔质的主体部分1b、至少在一对对置的侧部的非多孔质的主体部分1b的扩展部,且在多孔质的表面部分1a具有阴极层形成部A;
抗蚀层14,其被覆与阀作用金属基体1的主体部分1b的扩展部的主面大致平行的表面;
电介质膜层3以及13,其被覆与阀作用金属基体1的阴极层形成部A的表面以及与阴极层形成部A相接的主体部分1b的扩展部的端面;和
在阀作用金属基体1的阴极层形成部A,在电介质膜层3的表面上依次形成的固体电解质层5以及阴极引出层7。
在固体电解电容器元件10中,阀作用金属基体1的主体部分1b的扩展部,源自设于阀作用金属基体1的两主面的槽2,该扩展部的端面与通过切断槽2而生成的切断面对应,与该扩展部的主面大致平行的表面与槽2的底部对应。主体部分1b的扩展部既可以与最初准备的图9A(a)所示的阀作用金属基体1的非多孔质的主体部分1b相同,也可以根据槽2的形成方法不同而不同。根据该固体电解电容器元件10,阀作用金属基体1的主体部分1b的扩展部的端面、换言之为易于产生缺陷的阀作用金属基体1的切断面,不但从固体电解质层5分隔开,而且与扩展部的主面大致平行的表面、换言之槽2的底部也被抗蚀层14被覆。由于不在形成抗蚀层14的切断部及其附近积蓄电荷,因此能进一步有效果地抑制切断部及其附近的漏电流的产生。
在该固体电解电容器能包含单独或多个相关的固体电解电容器元件10。固体电解电容器元件10对固体电解电容器的使用方法与实施方式1相同。在使用多个上述固体电解电容器元件10的情况下,例如能得到图10所示那样的层叠型的固体电解电容器32(图中例示形地示出由3个固体电解电容器元件10构成的固体电解电容器元件的层叠体芯片12)。
通过以上,遵循本实施方式的第1制造方法的另一个改变例,来制造包含1个或2个以上的上述固体电解电容器元件而成的固体电解电容器。
根据本实施方式,由于在槽2的底部不仅未形成固体电解质层5,还未形成电介质膜层3,因此,能以比现有的制造方法小的负荷切断薄片11,此外,由于在槽2进行切断时的负荷不加在电介质膜层3上,因此,由此能防止电介质膜层3中的缺陷发生,进而能有效果地降低漏电流。进而,根据本实施方式,作为阀作用金属基体1,能使用表面已经被多孔质化的市售的阀作用金属基体,与现有的制造方法相比,能缓和对使用的阀作用金属基体的制约。
(实施方式5)
本实施方式涉及实施方式4中所述的固体电解电容器的第1制造方法的1个改变例。下面,说明该改变例的制造方法和由其制造出的固体电解电容器。
首先,与实施方式4中参考图9A(a)~(f)说明的相同,制作多个薄片11,薄片11隔着槽2一体地制作与多个单位区域U对应的多个固体电解电容器元件10而成。
接下来,层叠如上述那样得到的多个薄片11,以使得如图11(a)所示那样各薄片11的单位区域U在厚度方向排成一排(图中例示地示出层叠3片薄片11的状态,但并不限定于此),在阀作用金属基体1的槽2切断层叠的多个薄片11(图中用一点划线箭头示意地表示切断)。在槽2的切断部存在阀作用金属基体1以及抗蚀层14,另一方面,不存在固体电解质层5。
切断后,如图11(b)所示,层叠的固体电解电容器元件10成为按每个单位区域U被分割的状态(图中例示地表示由3个固体电解电容器元件10构成固体电解电容器元件的层叠体芯片12、即分割的1个层叠体芯片12)。
在分割的层叠体芯片12中,包含在各固体电解电容器元件10中的阀作用金属基体1,至少在一对对置的侧部、在本实施方式中与实施方式1相同为位于矩形的单位区域U的周围的四边的侧部,具有非多孔质的主体部分1b的扩展部(或凸部)。该主体部分1b的扩展部是存在于槽2的非多孔质的主体部分1b的切断后的剩余部,是比多孔质的表面部分1a的端部更突出的部分。
本实施方式中,也与实施方式1相同,在通过切断而生成的切断面,阀作用金属基体1的主体部分1b从电介质膜层3露出(参考图11(b))。
接下来,如图11(c)所示,在上述切断面中的至少位于阀作用金属基体1的阴极层形成部A的周围的切断面,形成电介质膜层13。电介质膜层13可以是通过将分割的层叠体芯片12中的固体电解电容器元件10的至少阴极层形成部A的部分浸渍在电解液中来施以阳极氧化处理而形成的氧化膜层。
接下来,如图10所示,将各阀作用金属基体1的阳极引导部B与阳极端子15连接,另一方面,将阴极引出层7与阴极端子17连接,并通过在使这些阳极端子15以及阴极端子17(例如引线框等)的至少一部露出的状态下用环氧树脂等绝缘性树脂19进行密封,能得到层叠型的固体电解电容器32。
通过以上,遵循本实施方式的第1制造方法,制造图10所示那样的固体电解电容器32。
根据本实施方式,不仅在槽2的底部未实质形成固体电解质层5,也未形成电介质膜层3,多个薄片11在槽2的部分具有间隙并被层叠(参考图11(a)),能以比现有的制造方法小的负荷来切断层叠的薄片11。另外,根据本实施方式,能一次得到多个层叠固体电解电容器元件10而成的层叠体芯片12,由此,能有效率地制造包含层叠体芯片12而成的层叠型固体电解电容器30。
(实施方式6)
本实施方式涉及本发明的1个实施方式中的固体电解电容器的第2制造方法。下面,说明该制造方法和由其制作出的固体电解电容器。
首先,与实施方式1中参考图1A(a)~(c)说明的相同,在具有多孔质的表面部分1a和非多孔质的主体部分1b的阀作用金属基体1的两主面设置槽2并使槽2的底部为非多孔质,在阀作用金属基体1的多孔质的表面部分1a中的阴极层形成部A、和位于相互相邻的阴极层形成部A之间的槽2的部分的表面上形成电介质膜层3。制作多个形成了该电介质膜层3的阀作用金属基体1。
在本实施方式中,槽2也是将阀作用金属基体1的两主面分隔为多个单位区域U地形成,关于阀作用金属基体1,对多个单位区域U的每一个在多孔质的表面部分1b规定阴极层形成部A,能进一步规定阳极引导部B以及间隔部C。
接下来,层叠如上述那样得到的形成了电介质膜层3的多个阀作用金属基体1,以使得如图12A(a)所示,各阀作用金属基体1的单位区域U在厚度方向排成一行,从而得到层叠体21(图中例示地示出层叠分别形成电介质膜层3的3片阀作用金属基体1的状态,但并不限定于此)。
如图12A(a)所示,在相邻的阀作用金属基体1的电介质膜层3间产生间隙。该间隙只要是在后述的工序中能让构成固体电解质层5的导电性高分子的前体溶液(原料溶液)浸入的大小即可。由于阀作用金属基体1的表面部分1a为多孔质,在其表面上形成电介质膜层3后也保持多孔质,因此仅重叠多个形成了电介质膜层3的阀作用金属基体1,就自然在电介质膜层3间形成了间隙。
另外,优选在重叠多个形成了电介质膜层3的阀作用金属基体1前,被覆阀作用金属基体1的多孔质的表面部分1a中的间隔部C地形成绝缘部9。通过使该绝缘部9位于阀作用金属基体1间,也自然地在电介质膜层3间形成了间隙。进而,在这种情况下,能利用绝缘部9相互固定多个阀作用金属基体1(能在后面的工序中形成接合部前进行预固定)。更详细地,个别地对各个阀作用金属基体1涂敷绝缘性树脂,将它们重叠,通过对绝缘性树脂加热等使其固化或硬化来形成绝缘部9,能通过该绝缘部9来相互固定多个阀作用金属基体1。
接下来,如图12A(b)以及图13(a)所示,在层叠体21中用接合部P、Q使在厚度方向上相邻的阀作用金属基体1相互接合,从而得到接合层叠体23。另外,图13与上述实施方式1中图2A所示的示例(排成一列的多个单位区域U被包围单位区域U的周围的槽2相互分隔开而配置的情况)对应,但对于图2B所示的示例(矩阵状排列的多个单位区域U被格子状的槽2相互分隔开而配置的情况)也适用相同的说明。
在接合层叠体23中,阀作用金属基体1彼此介由接合部P、Q而电接合。在图示的示例中,1个接合部P形成在阀作用金属基体的阴极层形成部A的区域,另1个接合部Q形成在阀作用金属基体1的阳极引导部B的区域。接合部P、Q的位置以及数量没有特别的限定,只要根据制造的固体电解电容器所需求的要件适当设定即可,但优选至少1个接合部存在于阀作用金属基体的阴极层形成部A。接合部P、Q能具有圆形、椭圆形、矩形、正方形等任意的适当截面形状。
更详细地,对上述层叠体21施以任意的适当处理,使规定区域的阀作用金属基体1(多孔质的表面部分1a以及非多孔质的主体部分1b)熔融,由此使源自相邻的阀作用金属基体1的熔融金属彼此直接接触,通过表面张力等而一体化,之后,通过在熔融金属为一体化的状态下固化,形成接合部P、Q。在该规定区域,电介质膜层3可以预先开口(即,阀作用金属基体1露出)但并不限定于此。
用于形成上述接合部的处理,只要是可使阀作用金属基体1熔融即可,没有特别的限定,例如,可以是加热等,优选通过使相邻的阀作用金属基体1彼此能电接合且机械接合的焊接来进行。焊接例如能用电阻焊接、激光焊接、超声波焊接等的单独一种或并用它们的2种以上来实施。
在本实施方式中,形成2个接合部P、Q。在形成2个以上的接合部的情况下,其形成部位能进行适当配置,但优选阀作用金属基体1在这些部位以大致均等的力进行接合地配置。
接合部Q形成在阀作用金属基体1的阳极引导部B。在阳极引导部B形成接合部的情况下,接合部Q如图13(a)所示,形成在二等分阳极引导部B的宽度的线(图中用两点划线表示)上或其附近,由于这能使对电介质被覆阀作用金属薄片全体的应力均等化,制作电气和机械上更稳定的固体电解电容器,因此优选。具体地,该接合部Q的面积也依赖于阳极引导部B与阴极层形成部A的面积比,优选为阳极引导部B的面积0.1%以上,更优选为1%以上。若接合部Q的面积为阳极引导部B的面积的0.1%以上,则能得到需要且充分的机械接合强度和电气传导性(导通)。在阳极引导部B形成2个以上的接合部的情况下,这些接合部的各自的面积优选为阳极引导部B的面积0.1%,以上更优选为1%以上。
另一方面,接合部P形成在阀作用金属基体1的阴极层形成部A。在阴极层形成部A形成接合部P的情况下,接合部P可以如图13(a)所示,形成在二等分阴极层形成部A的宽度的线(在图中用两点划线表示)上或其附近,该接合部的配置适于用电阻焊接来形成接合部的情况。在本实施方式中,接合部P如图13(a)所示,从阴极层形成部A的长度方向中央部相对于阳极引导部B向远位侧遠位偏离而配置,以使得阀作用金属基体1在多个接合部P、Q以大致均等的力接合。或者,作为本实施方式的改变例,也可以使一对接合部P1以及P2例如如图13(b)所示,形成于从阴极层形成部A的中心(在图中用×标记表示)大致点对称的位置,该接合部的配置适于通过激光焊接来形成接合部的情况。这些配置由于都能使对电介质被覆阀作用金属薄片全体的应力均等化,能制作电气和机械上更稳定的固体电解电容器,且能防止等效串联电阻(ESR)的增大,因此优选。在阴极层形成部A形成接合部的情况下,与未在该部分形成接合部的情况相比,失去相当于接合部的分量的静电容。特别是,与接合部也通过蚀刻来粗面化而增大有效面积的情况相比,由于通过形成接合部而使凹凸消失(多孔质的表面部分1a粉碎),因此,即使是相同的接合面积也会失去更多的静电容。因而,接合部的面积更优选确保电连接,并尽可能小。具体地,对于该接合部P的面积,优选为阴极层形成部A的面积的1%以上,更优选为5%以上,以及优选为30%以下,更优选为20%以下。若接合部P的面积为阴极层形成部A的面积的1%以上,则能使相邻的阀作用金属基体1彼此电气和机械上稳定地接合,因而能确保电连接,并能在后面的工序中形成作为阴极层的固体电解质层时避免接合部分离。另一方面,若接合部P的面积为阴极层形成部A的面积的30%以下,则不会过度地失去固体电解电容器的静电容,因而,可以不为了补偿静电容的损耗份而增加阀作用金属基体1的层叠片数。在阴极层形成部A形成2个以上的接合部(例如图13(b)所示的接合部P1以及P2)的情况下,优选这些接合部的各自的面积为阴极层形成部A的面积的1%,更优选为5%以上,以及优选这些接合部的合计的面积为阴极层形成部A的面积的30%以下,更优选为20%。
接合后,在阀作用金属基体1的接合部的表面被电介质膜层3被覆的情况下,由此阀作用金属基体1的接合部与固体电解质层5(这在后面的工序中形成)电绝缘,但在阀作用金属基体1在接合部的表面露出的情况下,另外地实施使该接合部与固体电解质层5电绝缘的操作。例如,在接合后,阀作用金属基体1会在接合层叠体23的两主面(即上表面以及下表面)以及阀作用金属基体1间的间隙露出。特别是,在阀作用金属基体1的阴极层形成部A中,由于露出的阀作用金属基体1与固体电解质层5接触,则存在固体电解电容器短路的可能性,因此,优选用电介质膜层被覆露出的阀作用金属基体1的阴极层形成部A,在接合层叠体23的形成后至少对阴极层形成部A施以阳极氧化处理,以使得与固体电解质层5绝缘。该追加的阳极氧化处理的条件能与上述的阳极氧化处理的条件相同。
如以上那样,能从层叠体21得到在该层叠体21将相邻的阀作用金属基体1彼此接合而成的接合层叠体23。
接下来,如图12A(c)所示,按照填充在接合层叠体23中相邻的阀作用金属基体1的阴极层形成部A的表面上形成的电介质膜层3间的间隙,并在阴极层形成部A被覆接合层叠体23的外表面的方式,将固体电解质层5形成为连续层。阀作用金属基体1的阳极引导部B不被固体电解质层5填充和被覆地保持露出状态地留下。该固体电解质层5能根据单位区域U和槽2的配置与实施方式1大致同样地形成。
此时,与实施方式1相同,如图12A(c)所示,固体电解质层5形成在阀作用金属基体1的阴极层形成部A上形成的电介质膜层3的表面,不在相当于槽2的切断部的区域实质形成。
另外,在微观观察的情况下,虽然不可避免地存在阀作用金属基体1的阴极层形成部A的表面上形成的电介质被覆3间的间隙未被固体电解质层5完全填充的部分、和接合层叠体23的外表面未被被覆的部分,但只要固体电解电容器的电气以及机械特性处于能容许的级别,则即使在固体电解质层5存在这样的部分也没问题。
接下来,如图12A(c)所示,在阀作用金属基体1的槽2切断形成了固体电解质层5的接合层叠体23(图中、用一点划线箭头示意地表示切断)。在槽2的切断部,与实施方式1相同地,存在阀作用金属基体1以及电介质膜层3,另一方面,不存在固体电解质层5。该切断能与实施方式1相同地实施。
切断后,如图12B(a)所示,形成了固体电解质层5的接合层叠体23成为各个被分割的状态(图中表示形成固体电解质层5之后分割得到的1个接合层叠体23)。
在形成固体电解质层5、并在之后分割得到的接合层叠体23,各阀作用金属基体1至少在一对对置的侧部、本实施方式中与实施方式1相同地为位于矩形的单位区域U的周围的四边的侧部,具有非多孔质的主体部分1b的扩展部(或凸部)。该主体部分1b的扩展部是存在于槽2的非多孔质的主体部分1b的切断后的剩余部,是比多孔质的表面部分1a的端部更突出的部分。
在本实施方式中,也与实施方式1相同,在通过切断而生成的切断面,阀作用金属基体1的主体部分1b从电介质膜层3露出(参考图12B(a))。
接下来,如图12B(b)所示,在上述切断面中的至少位于阀作用金属基体1的阴极层形成部A的周围切断面形成电介质膜层13。电介质膜层13可以是通过将分割的接合层叠体23中的至少阴极层形成部A的部分浸渍到电解液中施以阳极氧化处理而形成的氧化膜层。
接下来,如图12B(c)所示,在固体电解质5的表面上形成阴极引出层7。阴极引出层7与实施方式1相同,能通过形成含碳层7a以及含银层7b来形成。
接下来,如图14所示,将至少1个阀作用金属基体1的阳极引导部B与阳极端子15连接,另一方面,将阴极引出层7与阴极端子17连接,并通过在使这些阳极端子15以及阴极端子17(例如引线框等)的至少一部露出的状态下用环氧树脂等的绝缘性树脂19进行密封,能得到层叠型固体电解电容器33。
通过以上,遵循本实施方式的第2制造方法,制造图14所示那样的固体电解电容器33。该固体电解电容器33包含:
接合层叠体23,其层叠多个具有阴极层形成部A阀作用金属基体1,使相邻的阀作用金属基体1相互接合而成,并且至少在阴极层形成部A以电介质膜层3以及13被覆阀作用金属基体A的表面;和
固体电解质层5的连续层,其在阀作用金属基体1的阴极层形成部A填充被覆阀作用金属基体1的电介质膜层3间的间隙,并被覆接合层叠体23的外表面,
上述阀作用金属基体1的每个,具有:多孔质的表面部分1a、非多孔质的主体部分1b、至少在一对对置的侧部的非多孔质的主体部分1b的扩展部,并在多孔质的表面部分1b具有上述阴极层形成部A,
上述电介质膜层3以及13除了被覆阀作用金属基体的阴极层形成部A的表面以外,还被覆与阴极层形成部A相接的主体部分1b的扩展部的表面。
根据本实施方式,能将固体电解质层5作为连续层对接合层叠体23一次性地进行填充以及被覆。根据该固体电解电容器33,由于在构成接合层叠体23的阀作用金属基体1间的间隙不存在阴极引出层7,因此能实现电容器的低矮化。
(实施方式7)
本实施方式涉及本发明的另1个实施方式中的固体电解电容器的第2制造方法。下面,说明该制造方法和由其制造的固体电解电容器。
首先,与实施方式4中参考图9A(a)~(d)说明的相同,在具有多孔质的表面部分1a和非多孔质的主体部分1b的阀作用金属基体1的两主面设置槽2并使槽2的底部为非多孔质,在槽2的底部(更详细地,至少在位于相互相邻的阴极层形成部A之间的槽2的部分,下面也相同)形成抗蚀层14,在阀作用金属基体1的多孔质的表面部分1a中的阴极层形成部A的表面上形成电介质膜层3。制作多个形成了抗蚀层14以及电介质膜层3的阀作用金属基体1。
在本实施方式中,槽2也是将阀作用金属基体1的两主面分隔为多个单位区域U地形成,关于阀作用金属基体1,对多个单位区域U的每一个在多孔质的表面部分1b规定阴极层形成部A,能进一步规定阳极引导部B以及间隔部C。
接下来,层叠如上述那样得到的形成了抗蚀层14以及电介质膜层3的多个阀作用金属基体1,以使得如图15(a)所示,与实施方式6中从那刻图12(a)说明的相同,各阀作用金属基体1的单位区域U在厚度方向排成一行,从而得到层叠体21(图中例示地示出层叠分别形成电介质膜层3的3片阀作用金属基体1的状态,但并不限定于此)。
接下来,如图15A(b)所示,与实施方式6中参考图12A(a)以及图13(a)说明的相同,层叠体21中用接合部P、Q使在厚度方向上相邻的阀作用金属基体1相互接合,从而得到接合层叠体23。
接下来,如图15A(c)所示,与实施方式6中参考图12A(c)说明的相同,填充接合层叠体23中相邻的阀作用金属基体1的阴极层形成部A的表面上形成的电介质膜层3间的间隙,并在阴极层形成部A被覆接合层叠体23的外表面,将固体电解质层5形成为连续层。
此时,在本实施方式中,固体电解质层5也与实施方式4相同,如图15A(c)所示,形成在阀作用金属基体1的阴极层形成部A上形成的电介质膜层3的表面,未在槽2的底部未实质形成。在本实施方式中,由于槽2的底部被抗蚀层14被覆,因此,导电性高分子的前体溶液不能浸透到槽2的底部。在这样的状况下,导电性高分子的前体溶液通过毛细管现象而选择性抵浸透多孔质的阴极层形成部A。由此,在抗蚀层14的表面,未在与阴极层形成部A分隔开的区域(至少相当于后述的切断部的区域)的表面实质形成固体电解质层5。
接下来,如图15A(c)所示,在阀作用金属基体1的槽2切断形成了固体电解质层5的接合层叠体23(图中,用一点划线箭头示意地表示切断)。在槽2的切断部,与实施方式4相同地存在阀作用金属基体1以及电介质膜层3,另一方面,不存在固体电解质层5。该切断能与实施方式4同样地实施。
切断后,如图15B(a)所示,形成了固体电解质层5的接合层叠体23成为被各个分割的状态(图中表示形成固体电解质层5,之后分割的1个接合层叠体23)。
在固体电解质层5、之后分割的接合层叠体23中,各阀作用金属基体1至少在一对对置的侧部、在本实施方式与实施方式6相同地为位于矩形的单位区域U的周围的四边的侧部,具有非多孔质的主体部分1b的扩展部(或凸部)。该主体部分1b的扩展部是存在于槽2的非多孔质的主体部分1b的切断后的剩余部,是比多孔质的表面部分1a的端部更突出的部分。
进而,遵循本实施方式而分割的接合层叠体23具有被覆与非多孔质的主体部分1b的上述扩展部的主面大致平行的表面的抗蚀层14(参考图15B(a))。该抗蚀层14是存在于槽2的抗蚀层14的切断后的剩余部。
在本实施方式中,在通过切断而生成的切断面,阀作用金属基体1的主体部分1b从电介质膜层3露出(参考图15B(a))。
接下来,如图15B(b)所示,与实施方式6中参考图12B(b)说明的相同,在上述切断面形成电介质膜层13。该电介质膜层13形成于上述切断面中的至少位于阀作用金属基体1的阴极层形成部A的周围的切断面即可。
通过上述电介质膜层3以及13来被覆阀作用金属基体1的阴极层形成部A的表面以及与阴极层形成部A相接的主体部分1b的扩展部的端面(在图示的示例中,表示为与主面大致垂直的表面,但并不限定于此)。
接下来,如图15B(c)所示,与实施方式6中参考图12B(c)说明的相同,在固体电解质5的表面上形成阴极引出层7。阴极引出层7能与实施方式1相同地,通过形成含碳层7a以及含银层7b来形成。
接下来,如图16所示,将至少1个阀作用金属基体1的阳极引导部B与阳极端子15连接,另一方面,将阴极引出层7与阴极端子17,从而在这些阳极端子15以及阴极端子17(例如引线框等)的至少一部露出的状态下用环氧树脂等的绝缘性树脂19进行密封,由此能得到层叠型的固体电解电容器34。
通过以上,遵循本实施方式的第2制造方法,制造图16所示那样的固体电解电容器34。该固体电解电容器34包含:
接合层叠体23,其层叠多个具有阴极层形成部A的阀作用金属基体1,使相邻的阀作用金属基体1相互接合而成,至少在阴极层形成部A中用电介质膜层3以及13被覆阀作用金属基体1的表面;
固体电解质层5的连续层,其在阀作用金属基体1的阴极层形成部A中,填充被覆阀作用金属基体1的电介质膜层3间的间隙,并被覆接合层叠体23的外表面,
上述阀作用金属基体1的每个具有:多孔质的表面部分1a、非多孔质的主体部分1b、至少在一对对置的侧部的非多孔质的主体部分1b的扩展部,并且,在多孔质的表面部分1a具有上述阴极层形成部A,
与上述阀作用金属基体1的主体部分1b的扩展部的主面大致平行的表面被抗蚀层14被覆,
上述电介质膜层3以及13,除了阀作用金属基体1的阴极层形成部A的表面以外,还被覆与阴极层形成部A相接的主体部分1b的扩展部的端面。
在固体电解电容器34中,阀作用金属基体1的主体部分1b的扩展部源自设于阀作用金属基体1的两主面的槽2,该扩展部的端面与通过切断槽2而生成的切断面对应,与该扩展部的主面大致平行的表面与槽2的底部对应。主体部分1b的扩展部既可以与最初准备的与图9A(a)所示的阀作用金属基体1的非多孔质的主体部分1b相同,也可以根据槽2的形成方法不同而不同。根据该固体电解电容器34,阀作用金属基体1的主体部分1b的扩展部的端面、换言之为易于产生缺陷阀作用金属基体1的切断面与固体电解质层5分隔,在这基础上,与扩展部的主面大致平行的表面、换言之为槽2的底部被抗蚀层14被覆。由此,由于不在形成了抗蚀层14的切断部及其附近积蓄电荷,因此能更加有效果地抑制在切断部及其附近的漏电流的产生。此外,根据本实施方式,将固体电解质层5作为连续层,对接合层叠体23一次性地进行填充以及被覆。根据该固体电解电容器34,由于在构成接合层叠体23的阀作用金属基体1间的间隙不存在阴极引出层7,因此,能实现电容器的低矮化。
以上,说明了本发明的实施方式1~7,但这些实施方式都能进行各种改变。例如,对实施方式3也能进行与相对于实施方式1的实施方式2相同的改变。另外,例如,对实施方式4~7也能进行与相对于实施方式1的实施方式3相同的改变。
产业上的利用可能性
本发明能用于制造层叠型固体电解电容器,但并不限定于此。
符号的说明
1 阀作用金属基体
1a 多孔质的表面部分
1b 非多孔质的主体部分
2 槽
3 电介质膜层
4 抗蚀层
5 固体电解质层
7 阴极引出层
7a 含碳层
7b 含银层
9 绝缘部
10 固体电解电容器元件
11 薄片
12 (固体电解电容器元件的)层叠体芯片
13 电介质膜层
14 抗蚀层
15 阳极端子
17 阴极端子
19 绝缘性树脂
21 (形成电介质膜层的阀作用金属基体的)层叠体
23 (形成电介质膜层的阀作用金属基体的)接合层叠体
30、31、32、33、34 固体电解电容器
A 阴极层形成部
B 阳极引导部
C 间隔部
U 单位区域
P、P1、P2、Q 接合部
Claims (11)
1.一种固体电解电容器的制造方法,包含:
工序a,在具有多孔质的表面部分和非多孔质的主体部分的阀作用金属基体的两主面设置槽并使槽的底部为非多孔质,通过槽将阀作用金属基体的两主面分隔为多个单位区域,并对每个单位区域在多孔质的表面部分规定阴极层形成部;
工序b,在阀作用金属基体的阴极层形成部以及阴极层形成部间的槽的表面上形成电介质膜层;
工序c,在阀作用金属基体的阴极层形成部上形成的电介质膜层的表面上依次形成固体电解质层以及阴极引出层,由此得到隔着槽一体地制作与多个单位区域对应的多个固体电解电容器元件而成的薄片;
工序d,在阀作用金属基体的槽切断所述薄片;以及
工序e,在位于阀作用金属基体的阴极层形成部的周围的切断面形成电介质膜层。
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,
分别对多个阀作用金属基体实施工序a~c,层叠由此得到的多个所述薄片,在工序d中在阀作用金属基体的槽切断层叠的所述薄片。
3.一种固体电解电容器的制造方法,包含:
工序a,在具有多孔质的表面部分和非多孔质的主体部分的阀作用金属基体的两主面设置槽并使槽的底部为非多孔质,通过槽将阀作用金属基体的两主面分隔为多个单位区域,并对每个单位区域在多孔质的表面部分规定阴极层形成部;
工序b,在阀作用金属基体的阴极层形成部以及阴极层形成部间的槽的表面上形成电介质膜层;
工序p,分别对多个阀作用金属基体实施工序a~b,层叠由此得到的形成了电介质膜层的多个阀作用金属基体,从而得到层叠体;
工序q,使在层叠体相邻的阀作用金属基体相互接合来得到接合层叠体;
工序r,填充在接合层叠体相邻的阀作用金属基体的阴极层形成部的表面上形成的电介质膜层间的间隙,并在阴极层形成部被覆接合层叠体的外表面,从而将固体电解质层形成为连续层;
工序s,在阀作用金属基体的槽切断形成了固体电解质层的接合层叠体;以及
工序t,在位于阀作用金属基体的阴极层形成部的周围的切断面形成电介质膜层。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的固体电解电容器的制造方法,其中,
在工序a中,阀作用金属基体的槽通过在厚度方向上按压阀作用金属基体而设置。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的固体电解电容器的制造方法,其中,
在工序a中,阀作用金属基体的槽通过从阀作用金属基体除去多孔质的表面部分而设置。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的固体电解电容器的制造方法,其中,
取代工序b而实施:
工序b’,在槽的底部形成抗蚀层,在阀作用金属基体的阴极层形成部的表面上形成电介质膜层。
7.一种固体电解电容器元件,包含:
阀作用金属基体,其具有多孔质的表面部分、非多孔质的主体部分、以及至少在一对对置的侧部的非多孔质的主体部分的扩展部,且在多孔质的表面部分具有阴极层形成部;
电介质膜层,其被覆阀作用金属基体的阴极层形成部的表面以及与阴极层形成部相接的主体部分的扩展部的表面;和
在阀作用金属基体的阴极层形成部,在电介质膜层的表面上依次形成的固体电解质层以及阴极引出层。
8.一种固体电解电容器元件,包含:
阀作用金属基体,其具有多孔质的表面部分、非多孔质的主体部分、以及至少在一对对置的侧部的非多孔质的主体部分的扩展部,且在多孔质的表面部分具有阴极层形成部,还具有阳极引导部;
抗蚀层,其被覆与阀作用金属基体的主体部分的扩展部的主面大致平行的表面;
电介质膜层,其被覆阀作用金属基体的阴极层形成部的表面以及与阴极层形成部相接的主体部分的扩展部的端面;和
在阀作用金属基体的阴极层形成部,在电介质膜层的表面上依次形成的固体电解质层以及阴极引出层。
9.一种固体电解电容器,包含1个或2个以上的权利要求7或8所述的固体电解电容器元件而成。
10.一种固体电解电容器,包含:
接合层叠体,其层叠多个具有阴极层形成部的阀作用金属基体、使相邻的阀作用金属基体相互接合而成,至少在阴极层形成部用电介质膜层被覆阀作用金属基体的表面;
固体电解质层的连续层,其在阀作用金属基体的阴极层形成部填充被覆阀作用金属基体的电介质膜层间的间隙,且被覆接合层叠体的外表面;
各个所述阀作用金属基体具有多孔质的表面部分、非多孔质的主体部分、以及至少在一对对置的侧部的非多孔质的主体部分的扩展部,且在多孔质的表面部分具有所述阴极层形成部;
所述电介质膜层除了阀作用金属基体的阴极层形成部的表面以外,还被覆与阴极层形成部相接的主体部分的扩展部的表面。
11.一种固体电解电容器,包含:
接合层叠体,其层叠多个具有阴极层形成部的阀作用金属基体、使相邻的阀作用金属基体相互接合而成,至少在阴极层形成部用电介质膜层被覆阀作用金属基体的表面;
固体电解质层的连续层,其在阀作用金属基体的阴极层形成部,填充被覆阀作用金属基体的电介质膜层间的间隙,并被覆接合层叠体的外表面,
各个所述阀作用金属基体具有:多孔质的表面部分、非多孔质的主体部分、以及至少在一对对置的侧部的非多孔质的主体部分的扩展部,并在多孔质的表面部分具有所述阴极层形成部,
用抗蚀层被覆与所述阀作用金属基体的主体部分的扩展部的主面大致平行的表面,
所述电介质膜层除了阀作用金属基体的阴极层形成部的表面以外,还被覆与阴极层形成部相接的主体部分的扩展部的端面。
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