CN103959413B - 固体电解电容器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种体积电容比高的固体电解电容器及其制造方法。固体电解电容器(10)将多个电容器元件(18)按照多个电容器元件的主面彼此重叠的方式层叠，该多个电容器元件分别具有：阀作用金属基体(12)，其具有相互对置的2个主面；电介质氧化皮膜(14)，其按照覆盖阀作用金属基体的表面的方式形成；和阴极层(16)，其按照覆盖电介质氧化皮膜的表面的方式形成，固体电解电容器具备：层叠体(20)，其具有2个主面和多个侧面，阀作用金属基体在多个侧面中的至少一个侧面露出；和阳极端子(22)，其与层叠体(20)的阀作用金属基体(12)露出的侧面电连接，阴极层(16)与阳极端子(22)通过阴极层(16)的绝缘化物(26)来绝缘。

Description

固体电解电容器及其制造方法

技术领域

本发明涉及固体电解电容器及其制造方法。

背景技术

随着电子设备的小型、高性能化，在作为电子部件之一的固体电解电容器中需要每单位体积的静电电容、即体积电容比大。在图5中表示这种现有的固体电解电容器的结构。

图5所示的固体电解电容器201由在表面形成电介质氧化皮膜202的阀作用金属基体203被层叠多层的层叠体204构成。阀作用金属基体203通过被设置在规定位置的绝缘部205而被区分为阳极电极部206与阴极形成部207。并且，阴极形成部207的电介质氧化皮膜202的表面由阴极层208覆盖。一般来讲，该阴极层208具备导电性高分子层、碳层以及银糊膏层。此外，阳极电极部206和阴极层208分别与阳极端子209和阴极端子210连接。并且，层叠体204由外包装容器211覆盖。这样的固体电解电容器201在例如专利文献1中公开。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-135427号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

因此，在图5的固体电解电容器201的情况下，需要确保阀作用金属基体203中的绝缘部205右侧的区域为用于与阳极导线端子209连接的阳极电极部206。但是，在固体电解电容器中对形成电容起作用的部分仅为阴极层208覆盖在电介质氧化皮膜202上的区域。因此，阴极层208覆盖在电介质氧化皮膜202上的区域，即静电电容形成部被限定在阀作用金属基体203中的绝缘部205左侧的区域。因此在固体电解电容器201的结构中，存在为了进一步提高体积电容比而具有界限的问题。

本发明鉴于上述课题而作出，其目的在于，提供一种体积电容比高的固体电解电容器及其制造方法。

-解决课题的手段-

与本发明有关的固体电解电容器的多个电容器元件按照多个电容器元件的主面彼此重叠的方式而被层叠，该多个电容器元件具有：阀作用金属基体，该阀作用金属基体具有相互对置的2个主面、及将2个主面连接的多个侧面；电介质氧化皮膜，该电介质氧化皮膜按照覆盖阀作用金属基体的表面的方式而形成；和阴极层，该阴极层按照覆盖电介质氧化皮膜的表面的方式而形成，该固体电解电容器具备：层叠体，其具有2个主面和多个侧面，阀作用金属基体的侧面在多个侧面中的至少一个侧面露出；和阳极端子，其与层叠体的阀作用金属基体露出的侧面电连接，阴极层与阳极端子通过阴极层的绝缘化物来绝缘。

此外，在与本发明有关的固体电解电容器中，绝缘化物最好是位于层叠体的阀作用金属基体露出的侧面的阴极层被绝缘化而成的。

此外，与本发明有关的固体电解电容器的制造方法具备：阀作用金属基体准备工序，准备具有相互对置的2个主面的阀作用金属基体；电介质氧化皮膜形成工序，按照覆盖阀作用金属基体的整个表面或者多个面的方式来形成电介质氧化皮膜；电容器元件形成工序，按照覆盖电介质氧化皮膜的整个表面或者多个面的方式来形成阴极层并形成多个电容器元件；层叠体形成工序，按照多个电容器元件的主面彼此重叠的方式而层叠，形成具有2个主面和多个侧面且阀作用金属基体的侧面在多个侧面中的至少一个侧面露出的层叠体；阴极层绝缘体化工序，将位于层叠体的阀作用金属基体露出的侧面的阴极层绝缘体化并形成绝缘化物；和阳极端子连接工序，将在层叠体的侧面露出的阀作用金属基体与阳极端子电连接。

此外，在与本发明有关的固体电解电容器的制造方法中，绝缘化物最好通过对位于层叠体的侧面的阴极层进行加热来形成。

-发明效果-

根据与本发明有关的固体电解电容器，由于将位于层叠体的侧面的阴极层绝缘化来形成绝缘化物，因此在以相同的体积来进行比较的情况下，与以往相比能够将对静电电容起作用的区域增大。因此，能够提供一种体积电容比高的固体电解电容器。

附图说明

图1是表示与本发明的实施方式有关的固体电解电容器的剖视图。

图2是表示与本发明的实施方式有关的固体电解电容器的制造方法的剖视图。

图3表示与本发明的实施方式有关的固体电解电容器的制造方法，是表示图2的后续的剖视图。

图4表示与本发明的实施方式有关的固体电解电容器的制造方法，是表示图3的后续的剖视图。

图5是表示现有的固体电解电容器的剖视图。

具体实施方式

下面，对用于实施本发明的方式进行说明。

图1是表示与本发明的实施方式有关的固体电解电容器的剖视图。固体电解电容器10具备：层叠体20、阳极端子22、阴极端子24、树脂28。

层叠体20具有2个主面、将2个主面连结的多个侧面，按照多个电容器元件18的主面彼此重叠的方式而被层叠。在本实施方式中，层叠体20具有2个主面以及4个侧面，是长方体状。并且，在4个侧面中的至少一个侧面，阀作用金属基体12的侧面露出。

各个电容器元件18具有：阀作用金属基体12、电介质氧化皮膜14、阴极层16。并且，多个电容器元件18的阴极层16通过层叠而相互电连接。

阀作用金属基体12具有：相互对置的2个主面、将2个主面连结的多个侧面。作为阀作用金属基体12的材质的例子，举例有：钽、钛、铝、铌、锆以及包含这些在内的合金。

电介质氧化皮膜14按照覆盖阀作用金属基体12的表面的方式而形成。电介质氧化皮膜14由阀作用金属基体12的氧化物构成。此外，阴极层16按照覆盖电介质氧化皮膜14的表面的方式而形成。作为阴极层16的例子，举例有：将噻吩、吡咯、呋喃、苯胺、其衍生物等作为单体的导电性高分子。

阳极端子22按照与层叠体20的阀作用金属基体12露出的侧面电连接的方式，与层叠体20的侧面接合。作为阳极端子22与层叠体20的接合方法的例子，举例有利用激光的接合。此外，阴极端子24与层叠体20的侧面以及主面的一部分接合，并与阴极层16电连接。作为阴极端子24与层叠体20的接合方法的例子，举例有利用导电性膏的接合。

树脂28按照覆盖层叠体20整体的方式而形成。作为树脂28的材质的例子，举例有环氧树脂。

在电容器元件18中，在阀作用金属基体12的表面形成电介质氧化皮膜14与阴极层16的区域是对静电电容起作用的区域。在本实施方式中，阴极层16与阳极端子22通过阴极层16的绝缘化物26而被绝缘。因此，在本实施方式的情况下，阀作用金属基体12中、除了形成绝缘化物26的区域以外的区域全部对静电电容起作用。因此，与以往相比，能够扩大对静电电容起作用的区域，得到体积电容比高的固体电解电容器。

接下来，基于图2～图4对固体电解电容器的制造方法的一例进行说明。

首先，如图2(A)所示，准备具有相互对置的2个主面的板状阀作用金属基体12。

接下来，如图2(B)所示，按照覆盖阀作用金属基体12的表面整体或者多面的方式来形成电介质氧化皮膜14。在本实施方式中，电介质氧化皮膜14按照对阀作用金属基体12的主面的一部分以及除了在后面与阳极端子连接的侧面以外的侧面进行覆盖的方式而形成。

电介质氧化皮膜14通过例如阳极氧化法而形成。在阳极氧化法中，将阀作用金属基体12浸渍在磷酸、硼酸、己二酸等电解液中，将阀作用金属基体12作为正极侧，将溶液中的对极作为负极侧来进行通电。

接下来，如图2(C)所示，按照覆盖电介质氧化皮膜14的整个表面或者多个面的方式来形成阴极层16并形成电容器元件18。在阴极层16由导电性高分子层构成的情况下，如下形成。首先，将形成了电介质氧化皮膜14的阀作用金属基体12浸渍在单体溶液中。单体溶液是噻吩、吡咯、呋喃、苯胺、其它的衍生物等作为溶质而溶解的溶液。然后，通过将阀作用金属基体12浸渍在氧化剂与掺杂剂的混合溶液中，催化化学氧化聚合反应，并形成导电性高分子层。在该反应中，氧化剂起到使单体开始聚合的作用。此外，掺杂剂起到向阴极层16赋予导电性的作用。

接下来，如图2(D)所示，切断阀作用金属基体12的一部分。该被切断了的部分是阀作用金属基体12中未形成电介质氧化皮膜14与阴极层16的部分。通过这样，得到仅阀作用金属基体12的侧面露出的电容器元件18。也可以省略此工序，按照将阀作用金属基体12的表面中在后面与阳极端子连接的侧面以外全部覆盖的方式，形成电介质氧化皮膜14以及阴极层16。

接下来，如图3(E)所示，按照多个电容器元件18的主面彼此重叠的方式来进行层叠，从而形成层叠体20。在本实施方式中，层叠体20是具有2个主面与4个侧面的长方体状。并且，阀作用金属基体12在层叠体20的4个侧面中的至少一个侧面露出。

另外，在本实施方式中，在电容器元件18的切断后进行层叠，从而形成层叠体20。也可以在形成了层叠体20之后，切断层叠体20的一部分，使阀作用金属基体12的侧面露出。

接下来，如图3(F)所示，对位于层叠体20的阀作用金属基体12露出的侧面的阴极层16进行绝缘化，来形成绝缘化物26。

在本实施方式中，通过加热阴极层16来进行绝缘化，从而形成绝缘化物26。作为加热方法，举例有加热器等热源的接触、热风、光的照射等。此外，也可以利用在层叠体20与后述的阳极端子22接合时产生的热量。作为阴极层16通过加热而绝缘化的理由，认为例如在将导电性高分子层用于阴极层16的情况下，基于掺杂剂的脱离、高分子的分解。

此外，也可以在层叠体20的侧面照射激光。此时，位于层叠体20的侧面的阴极层16通过激光的照射而被加热并绝缘化，从而形成绝缘化物26。

接下来，如图3(G)所示，在层叠体20的侧面露出的阀作用金属基体12与阳极端子22电连接。在本实施方式中，按照与层叠体20的阀作用金属基体12露出的侧面连接的方式，接合阳极端子22。此外，将阴极端子24与层叠体20的其他侧面以及主面的一部分接合。阳极端子22与阴极端子24也可以同时接合。另外，在阀作用金属基体12的侧面形成氧化膜的情况下，只要通过公知的方法来除去侧面的氧化膜，并接合阳极端子22即可。

接下来，如图4(H)所示，按照覆盖层叠体20整体的方式来形成树脂28。树脂28按照阳极端子22以及阴极端子24从树脂28中抽出的方式而形成。按照以上的方式来形成固体电解电容器10。

另外，也可以在电容器元件18的阴极层16的表面进一步形成碳层与银膏层。在这种情况下，由于若碳层以及银膏层与阳极端子22导通则不作为电容器来起作用，因此碳层与银膏层最好按照未到达的方式形成于层叠体20的阀作用金属基体12露出的侧面。

此外，本实施方式不仅限于上述的实施方式，可以在不脱离主旨的范围内进行各种变更。

-符号说明-

10 固体电解电容器

12 阀作用金属基体

14 电介质氧化皮膜

16 阴极层

18 电容器元件

20 层叠体

22 阳极端子

24 阴极端子

26 绝缘化物

28 树脂

201 固体电解电容器

202 电介质氧化皮膜

203 阀作用金属基体

204 层叠体

205 绝缘部

206 阳极电极部

207 阴极形成部

208 阴极层

209 阳极导线端子

211 树脂

Claims (4)

1.一种固体电解电容器，其特征在于，

多个电容器元件被层叠，以使得所述多个电容器元件的主面彼此重叠，该多个电容器元件分别具有：

阀作用金属基体，该阀作用金属基体具有相互对置的2个主面、及将所述2个主面连接的多个侧面；

电介质氧化皮膜，该电介质氧化皮膜形成为覆盖所述阀作用金属基体的表面；和

阴极层，该阴极层形成为覆盖所述电介质氧化皮膜的表面，

该固体电解电容器具备：

层叠体，其具有2个主面和多个侧面，所述阀作用金属基体的侧面及所述电介质氧化皮膜的侧面在所述多个侧面中的至少一个侧面露出；和

阳极端子，其与所述层叠体的所述阀作用金属基体露出的侧面电连接，

所述阴极层及所述阳极端子与所述阴极层的绝缘化物相连，

所述电介质氧化皮膜形成为：覆盖所述阀作用金属基体的所述主面的一部分及除了与所述阳极端子连接的侧面以外的侧面。

2.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于，

所述绝缘化物是位于所述层叠体的所述阀作用金属基体露出的侧面的阴极层被绝缘化而成的。

3.一种固体电解电容器的制造方法，其特征在于，具备：

阀作用金属基体准备工序，准备具有相互对置的2个主面的阀作用金属基体；

电介质氧化皮膜形成工序，形成电介质氧化皮膜，以使得覆盖所述阀作用金属基体的整个表面或者多个面；

电容器元件形成工序，将阴极层形成为覆盖所述电介质氧化皮膜的整个表面或者多个面，由此形成多个电容器元件；

层叠体形成工序，进行层叠，以使得所述多个电容器元件的主面彼此重叠，形成具有2个主面和多个侧面且所述阀作用金属基体的侧面及所述电介质氧化皮膜的侧面在所述多个侧面中的至少一个侧面露出的层叠体；

阴极层绝缘体化工序，将位于所述层叠体的所述阀作用金属基体露出的侧面的阴极层绝缘体化并形成绝缘化物；和

阳极端子连接工序，将在所述层叠体的所述侧面露出的所述阀作用金属基体与阳极端子电连接，

所述电介质氧化皮膜形成为：覆盖所述阀作用金属基体的所述主面的一部分及除了与所述阳极端子连接的侧面以外的侧面。

4.根据权利要求3所述的固体电解电容器的制造方法，其特征在于，

所述绝缘化物是通过对位于所述层叠体的侧面的阴极层进行加热而形成的。