CN105283935A - 固体电解电容器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供能够高效地制造箱密封型的固体电解电容器的制造方法。本发明是在箱型壳体2内收置有电容元件1的箱密封型的固体电解电容器的制造方法，包括：准备能够构成多个底壁31的底壁用基板41的工序；在底壁用基板41上形成阴阳极电路图案21a、21b、25a、25b的工序；准备能够构成多个周侧壁32的周侧壁用基板42的工序；在底壁用基板41的内面安装周侧壁用基板42的工序；在底壁用基板41上的各底壁构成部位固定电容元件1的工序；在周侧壁用基板42上安装上盖用基板45，从而得到连续设置多个能够构成固体电解电容器的电容器构成部位而得的电容器连续部件4的工序；和将电容器连续部件4切断而得到多个固体电解电容器的工序。
Description
技术领域
本发明涉及电容元件由箱型壳体密封的固体电解电容器及其制造方法。
背景技术
以往，作为固体电解电容器，已知有电容元件由合成树脂的模压成型密封所得的树脂模压密封型的固体电解电容器和、电容元件由箱型壳体密封所得的箱密封型的固体电解电容器。
例如下记专利文献1所示，关于箱密封型的固体电解电容器，在壳体主体的内部收置有电容元件的状态下，壳体主体的上端开口部由上盖封口，其中，该壳体主体是在底壁的周围四边(外周缘部)设置有周侧壁而成的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第4879845号
发明内容
发明要解决的问题
但是，为了制作上述以往的箱密封型的固体电解电容器，需要：在壳体主体的底壁的内面以及外面的预定位置分别形成阳极电路图案以及阴极电路图案的工序、在底壁的内面与外面之间使相对应的电路图案彼此导通的工序、在壳体主体内收置电容元件以将预定部位电以及机械连接的工序、还有在壳体主体的上端开口部安装上盖的工序等多道工序，难以制造无法得到高的生产效率。尤其是在大小为数mm程度的小型箱密封型的固体电解电容器的情况下，需要大量进行非常细致精密的作业，存在制造更加困难、生产效率越发降低这一课题。
因此，在箱密封型固体电解电容器的技术领域中，热切希望开发出能够高效进行制造的技术。
本发明是鉴于上述课题而完成的发明，其目的在于提供能够高效地制造箱密封型固体电解电容器的固体电解电容器及其制造方法。
本发明的其他目的以及优点根据下面的优选实施方式予以明确。
用于解决问题的方案
为达成上述目的，本发明以下面的结构为主旨。
【1】一种固体电解电容器的制造方法，用于制造箱密封型的固体电解电容器，所述箱密封型的固体电解电容器具备：在底壁的内面的外周缘部竖立设置有周侧壁且所述周侧壁的上端开口部由上盖封闭的箱型壳体；和被收置在所述箱型壳体内部的电容元件，其特征在于，包括：
准备底壁用基板的工序，所述底壁用基板是连续设置有多个能够构成所述底壁的底壁构成部位的基板；
在所述底壁用基板上的各底壁构成部位的内面以及外面分别形成内部阴阳极电路图案以及外部阴阳极电路图案，并且分别将所述内部阴阳极电路图案与所述外部阴阳极电路图案之间电连接的工序；
准备周侧壁用基板的工序，在所述周侧壁用基板上按与所述多个底壁构成部位相对应的排列设置有多个贯通孔；
在所述底壁用基板的内面安装所述周侧壁用基板，使得所述底壁用基板上的各底壁构成部位的内部阴阳极电路图案分别配置在所述周侧壁用基板的各贯通孔内的工序；
作为所述电容元件，准备由从前端向前方突出的阳极引线构成阳极部且至少在下面设置有阴极部的元件的工序；
在所述底壁用基板上的各底壁构成部位的内面分别固定所述电容元件，并且将各电容元件的阴阳极部分别电连接于各底壁构成部位的内部阴阳极电路图案的工序；
通过在所述周侧壁用基板上安装上盖用基板使得所述周侧壁用基板上的各贯通孔的上端开口部被封闭，由此得到连续设置多个能够构成所述固体电解电容器的电容器构成部位而得的电容器连续部件的工序；和
将所述电容器连续部件按每个电容器构成部位切断而得到多个固体电解电容器的工序。
【2】根据上述1所述的固体电解电容器的制造方法，其中，在将所述电容元件的阳极引线连接于内部阳极电路图案时，预先在内部阳极电路图案上安装导电性的枕部件，将所述电容元件的阳极引线连接于该枕部件。
【3】根据上述1或2所述的固体电解电容器的制造方法，其中，在将所述上盖用基板安装于所述周侧壁用基板时，预先在电容元件的上面或上盖用基板的下面涂敷粘接剂，使得粘接剂被填充到上盖用基板与电容元件之间。
【4】根据上述1至3中任一项所述的固体电解电容器的制造方法，其中，作为所述电容元件，使用阳极使用钨的电容元件。
【5】根据上述1至4中任一项所述的固体电解电容器的制造方法，其中，包括对所述电容器连续部件中的各电容元件进行老化处理的工序，
所述老化处理中，将在前后方向上相邻的电容器构成部位中的前侧的电容器构成部位的外部阴极电路图案与后侧的电容器构成部位的外部阳极电路图案连接，从电源对在前后方向上排列的多个电容器构成部位中的前端的电容器构成部位的外部阳极电路图案供给电流，并且使电流从后端的电容元件的外部阴极电路图案返回电源，由此对在前后方向上排列的多个电容元件串联通电，
对于串联配置的多个电容元件设置一个电流控制用的电流控制单元，并且对于每个电容元件分别设置电压控制用的电压控制单元。
【6】根据上述5所述的固体电解电容器的制造方法，其中，
在所述底壁用基板上形成外部阴阳极电路图案时，连续地形成所述电容器连续部件中在前后方向上相邻的电容器构成部位中的、前侧的电容器构成部位的外部阴极电路图案和后侧的电容器构成部位的外部阳极电路图案。
【7】一种固体电解电容器，是通过上述1至6中任一项所述的固体电解电容器的制造方法制造的固体电解电容器，其特征在于，
底壁、周侧壁以及上盖的外周端面由切断面构成
发明的效果
根据发明【1】的固体电解电容器的制造方法，在制作了连续设置能够构成箱密封型的固体电解电容器的多个电容器构成部位而得的电容器连续部件后，将该电容器连续部件按每个电容器构成部位分割，从而得到固体电解电容器，所以能够一次制造多个固体电解电容器、能够提高生产效率。
根据发明【2】的固体电解电容器的制造方法，能够将作为固体电解电容元件的引线的阳极引线以稳定的状态可靠地连接于内部阳极电路图案。
根据发明【3】的固体电解电容器的制造方法，能够制造出不发生上盖或凹或鼓那样的不良情况的固体电解电容器。
根据发明【4】的固体电解电容器的制造方法，能够制造容积小容量大、也即是小型且高性能的固体电解电容器。
根据发明【5】的固体电解电容器的制造方法，在分割为单个电容器前的电容器连续部件的原样的状态下，对在前后方向上配置的多个电容元件串联通电而进行老化处理，所以能够高效地进行老化处理。
根据发明【6】的固体电解电容器的制造方法，在前后方向上相邻的电容器构成部位之间预先电连接电容元件，所以在老化处理时无需另行进行电气布线，能够更为高效地进行老化处理。
根据发明【7】的固体电解电容器，与发明【1】～【6】同样地能够生产效率高地进行制造。
附图说明
图1是以拆下上盖的状态示出通过本发明的实施方式的制造方法制作出的固体电解电容器的立体图。
图2是示出实施方式的固体电解电容器的侧剖视图。
图3A是示出实施方式的固体电解电容器的壳体主体的俯视图。
图3B是示出实施方式的固体电解电容器的壳体主体的侧剖视图。
图3C是示出实施方式的固体电解电容器的壳体主体的仰视图。
图4是分解地示出通过本发明的实施方式的制造方法所得的中间产品即电容器连续部件的立体图。
图5是示出实施方式的电容器连续部件的侧剖视图。
图6A是示出实施方式的制造方法中所用的底壁用基板的内面图。
图6B是示出实施方式的制造方法中所用的底壁用基板的外面图。
图7A是示出实施方式的制造方法中所用的周侧壁用基板的俯视图。
图7B是示出实施方式的制造方法中所用的周侧壁用基板的侧剖视图。
图8A是以拆下了上盖用基板的状态示出实施方式的电容器连续部件的侧剖视图。
图8B是以拆下了上盖用基板的状态示出实施方式的电容器连续部件的俯视图。
图9是示出实施方式的制造方法中电容器连续部件老化处理时的电路结构的流程图。
图10A是示出作为本发明的实施例的制造方法中所用的底壁用基板的内面图。
图10B是示出实施例的制造方法中所用的底壁用基板的外面图。
具体实施方式
以下利用附图对本发明的实施方式即固体电解电容器的制造方法进行说明，首先，对通过本实施方式的制法制造的固体电解电容器的结构进行说明。
图1是以拆下了上盖的状态示出通过本发明的实施方式的制造方法制作出的固体电解电容器的立体图，图2是该固体电解电容器的侧剖视图，图3是示出该固体电解电容器的壳体主体的图。此外，为了使发明易于理解，在本说明书中，朝向图2的纸面将左侧(左方)设为“前侧(前方)”、将右侧(右方)设为“后侧(后方)”、将上下方向设为“上下方向”进行说明，朝向图3A的纸面将上下方向设为“(左右方向(宽度方向)”进行说明。
如这些图所示，通过本实施方式的制法所制的固体电解电容器具备长方体的箱型壳体2和被收纳在该壳体2内的电容元件1，作为基本的构成要素。
在本实施方式中，电容元件1具备向前方突出地设置在其前端面的线状的阳极引线11，该阳极引线11作为阳极(阳极部)发挥作用，并且除设置有阳极引线11的前端面外的5个面(上面、下面、两侧面以及后端面)构成作为阴极发挥作用的阴极部10。此外，在本实施方式中，所谓阴阳极部是合称阳极引线(阳极部)11以及阴极部10的称谓。
箱型壳体2具备具有凹状截面的壳体主体3和在该壳体主体3的上端开口部设置的上盖35。
壳体主体3具备俯视长方形的底壁31和在底壁31的周围四边立起状设置的周侧壁32。周侧壁32由前壁、后壁以及两侧壁构成。
在壳体主体3的底壁31的上面侧(内面侧)形成有内部阳极电路图案21a以及内部阴极电路图案25a。在本实施方式中，所谓内部阴阳极电路图案是指内部阳极电路图案21a以及内部阴极电路图案25a。
内部阳极电路图案21a，在与壳体主体3内所收置的电容元件1的阳极引线11相对应的位置在电容元件1的宽度方向上连续形成。进一步，内部阴极电路图案25a形成在与所收置的电容元件1的整个下面大致相对应的位置。
另外，在壳体主体3的底壁31的下面(外面)，形成有外部阳极电路图案21b以及外部阴极电路图案25b。在本实施方式中，所谓外部阴阳极电路图案是指外部阳极电路图案21b以及外部阴极电路图案25b。
外部阳极电路图案21b在底壁31的下面上的前端部在宽度方向上连续形成。进一步，外部阴极电路图案25b在底壁31的下面上的后端部在宽度方向上连续形成。
另外，电容元件1的阳极引线11电连接于内部阳极电路图案21a。在阳极引线11与阳极电路图案21a在空间上有距离的情况下，阳极引线11能够经由由金属材料等构成的导电性的辅助部件(以下记为枕部件22)而电连接于底壁外面的外部阳极电路图案。
在图1以及图2中，示出在壳体主体3的内部阳极电路图案21a上电以及机械连接有由金属材料等构成的导电性的枕部件22的方式。
内部阳极电路图案21a与外部阳极电路图案21b经由在内周面形成有导电层的通孔(省略图示)而导通。进一步，内部阴极电路图案25a与外部阴极电路图案25b经由同样的通孔(省略图示)而导通。通孔只要在阴阳极的内外部电路图案之间分别最低有1个即可，当然也可以有多个。
在该壳体主体3内收置上述电容元件1。此时，电容元件1的阴极部10的下面侧电以及机械连接于壳体主体3的底壁31的内部阴极电路图案25a。
进一步，电容元件1的阳极引线11电以及机械连接于枕部件22，阳极引线11经由枕部件22电连接于内部阳极电路图案21a。
在收置有电容元件1的壳体主体3的上端开口部安装上盖35。该情况下，上盖35的下面侧(内面侧)的周缘部和壳体主体3的周侧壁32的上端面用粘接剂粘接，在此基础上，在电容元件1的上面的阴极部10与上盖35的内面(里面)之间也填充有粘接剂5，电容元件1的上面与上盖35的内面经由粘接剂5而粘接固定。
粘接剂5只要涂敷在电容元件1的上面的至少一部分即可，优选，涂敷在电容元件1的整个上面，将其整个上面粘接于上盖35。具体而言，优选，将电容元件1的上面的90％以上的区域通过粘接剂5连接于上盖35。即，电容元件1相对于上盖35的粘接面积越大，越能够以稳定状态安装上盖35，越能够更可靠地防止上盖35的热变形。
图4是分解地示出在本实施方式的制造方法中作为中间产品所得的电容器连续部件4的立体图，图5是示出该电容器连续部件4的侧剖视图。
如两图所示，在本实施方式的制造方法中，制作能够构成固体电解电容器的电容器构成部位前后左右(纵横)连续设置所成的电容器连续部件4，将该电容器连续部件4按每个电容器构成部位分割就能够一次得到多个固体电解电容器。
在以下的说明中，以同时制造纵4列、横4列共计16个固体电解电容器的情况为例进行说明。
首先，如图6A以及图6B所示，准备构成计划制造的固体电解电容器的底壁31的底壁用基板41。此外，为了使发明易于理解，在本说明书中，朝向图5的纸面将左侧(左方)设为“前侧(前方)”、将右侧(右方)设为“后侧(后方)”、将上下方向设为“上下方向”进行说明，朝向图6A的纸面将上下方向设为“左右方向(两侧方向)”进行说明。
该底壁用基板41构成为，能够在前后方向(纵向)即长边方向(图6A的左右方向)和左右方向(横向)即短边方向(图6A的上下方向)上分别划分为4个、共计16个区域(划分区域：图10的用虚线划分出的区域)，各划分区域构成为能够构成计划制造的固体电解电容器的底壁31的底壁构成部位。
在该底壁用基板41的上面(内面)的各底壁构成部位(各划分区域)的前端部分别形成内部阳极电路图案21a，并且在各底壁构成部位的除前端部外的区域分别形成内部阴极电路图案25a。
进一步，在基板41的下面(外面)的各底壁构成部位的前端部分别形成外部阳极电路图案21b，并且在各底壁构成部位的后端部分别形成外部阴极电路图案25b。
另外，使在表里之间彼此对应的内部阳极电路图案21a和外部阳极电路图案21b，经由在内周面形成有导电层的通孔(省略图示)彼此导通、相互电连接。进一步，使在表里之间彼此对应的内部阴极电路图案25a和外部阴极电路图案25b经由同样的通孔(省略图示)而导通。
通孔由例如环氧树脂等树脂填埋使得高度变得与基板41的厚度相同。作为各电路图案21a、21b、25a、25b，多个情况下使用铜，包括通孔在内对电路图案形成区域实施镀敷处理。作为镀敷的代表例，举出镍基底的镀锡或金薄镀。
此外，对通孔的闭塞部分实施的镀敷和对上述电路图案21a、21b、25a、25b实施的镀敷，从导电性这一点出发优选将金属种类调整为同一种，并且从外观检查的观点出发优选将色调也调整为同样的。
在本实施方式中，基板41的厚度为1mm以下，优选使用厚度为0.1～0.6mm的基板。外部阳极电路图案21b以及外部阴极电路图案25b的尺寸为大致相同的尺寸。通过这样设定，在制作出的箱型固体电解电容器安装于电路基板而予以使用的情况下，能够适合于在以往的模压密封型固体电解电容器中使用的安装用的基板焊盘图案(landpattern)尺寸。因此，能够原样地将本实施方式中制造出的固体电解电容器应用于以往的电子电路基板。
此外，如图6B所示，在基板41的里面侧(外面侧)，在纵向相邻的底壁构成部位中的前方侧的底壁构成部位所形成的外部阴极电路图案25b与、在后方侧的底壁构成部位所形成的部阳极电路图案21b，连续地形成并相互电连接。
另外，在底壁用基板41上的各内部阳极电路图案21a，分别安装枕部件22。
在本实施方式中，枕部件22使用长度与内部阳极电路图案21a的左右方向长度为同一尺寸的部件，但是不仅限于此，在本发明中，只要能够连接于所收置的电容元件1的阳极引线11，则不特别限定枕部件22的长度和形状。例如作为枕部件22，既可以使用比内部阳极电路图案21a短的部件，即使是截面为圆形的、四边形等多边形的、将圆形或多边形压扁所得的扁平形状的部件也可以使用。进一步，在制造在一个箱型壳体2内收置2个以上的多个电容元件1那样的电容器的情况下，作为枕部件22，只要形成为能够分别连接多个电容元件1的阳极引线11那样的尺寸、形状即可。
作为枕部件22的材质，优选，使用低电阻的铜镍锌合金那样的铜合金。枕部件22与内部阳极电路图案21a的连接，只要通过焊接或导电材料来进行即可。尤其是在使用膏状钎焊料的情况下，因为电阻低且能够实现焊接方面困难的面状二维连接，所以优选使用膏状钎焊料。在使用膏状钎焊料的情况下，只要在用分配器等将膏状钎焊料投送到内部阳极电路图案21a的预定场所并载置了枕部件22后，从枕部件22的上侧进行加热而使膏状钎焊料在熔融后硬化从而电以及机械连接即可。
如图7A以及图7B所示，在安装有枕部件22的底壁用基板41，安装用于构成计划制造的固体电解电容器的周侧壁32的周侧壁用基板42。
周侧壁用基板42形成为纵横尺寸与基板41的纵横尺寸相同。在该周侧壁用基板42上，分别与底壁用基板41上的各底壁构成部位的内部阴阳极电路图案21a、25a相对应而分别形成有大致矩形(大致四边形)的贯通孔43。该贯通孔43的内周的角部带圆角。
此外，根据后面的说明可以明确，周侧壁用基板42上的各贯通孔43的周缘部分别构成为能够构成固体电解电容器的周侧壁32的部位。
该周侧壁用基板42，优选，使用例如环氧树脂等热固化性树脂制基板。作为贯通孔43的形成方法，可以很好地采用：对热固化性树脂的平板通过使用模具的冲切加工而形成贯通孔43的方法；和对热固化性树脂的平板通过使用刳刨机(router)进行切削加工而形成贯通孔43的方法，等等。
使得该周侧壁用基板42的各贯通孔43面向底壁用基板41的上面上的各底壁构成部位的内部阳极电路图案21a以及内部阴极电路图案25a，从而将周侧壁用基板42安装到底壁用基板41上(参照图8A等)。此外，在该状态下，各底壁构成部位的各内部阴阳极电路图案21a、25a分别配置在各贯通孔43内。
周侧壁用基板42与底壁用基板41的连接方法，可以采用使用环氧树脂等粘接剂并进行加压加热而进行连接的方法。
由此，形成了壳体主体连续部件，该壳体主体连续部件是与具有上端开放的凹部的箱状壳体主体3相当的部位纵横各4个连接而成的部件。
此外，在该壳体主体连续部件中进行尺寸设定，使得如后所述在作为贯通孔43的凹部内分别收置电容元件1，但是此时周侧壁用基板42的上端位置比电容元件1的上端位置高。
通过箱密封所实现的密封方法，与树脂模压密封相比在密封时不对电容元件施加应力。因此，箱密封也可以优选适用于阳极等使用脆性原料(例如钨)的电容元件的密封。
本实施方式中所使用的固体电解电容元件1，如下这样制造。
即，使由阀作用金属构成金属引线(阳极引线11)植设阀作用金属和/或阀作用金属的导电性氧化物的粉中，并在成形后进行烧结，并且将在内部有多个空隙的烧结体作为阳极体，在该阳极体上依次形成由阀作用金属的氧化物构成的电介质层、还有半导体层、导体层而制作。
作为阀作用金属、阀作用金属的导电性氧化物，可以例示钽、铝、钛、铌、氧化铌、钨以及它们的合金和组合物。其中，优选，使用能够增大电容器的容量的钨以及含钨的合金和组合物。在本发明中，该合金包括与非金属反应后的反应物和固溶体，包括钨的一部分合金化后的物质。
作为阳极引线11的引线，也可以不使其植设而是之后通过焊接等使其连接于烧结体。作为阳极引线11可以很好地使用钽和铌。
另外，电介质层通常通过化成这一在电解液中进行电压施加的操作而形成在阳极体细孔表面和外表面以及阳极引线11的一部分。电介质层由构成阳极体的金属的氧化物构成，有时存在于阳极体的其他种类元素和化成液的电解质的一部分会进入其中。
在烧结体和引线所用的阀作用金属等材料中，也可以在无损电容器特性的范围内含有微量杂质。
在电介质层的表层所形成的半导体层使用公知的半导体层。其中，由导电性高分子构成的半导体层，因电阻低而优选。在阳极体外层所形成的半导体层的除阳极引线11的植设面外的面上形成导电层，如上所述成为阴极部10。
进一步，作为导体层而形成碳层、导电糊层、镀敷层中的至少一层。尤其是，依次层叠碳层和银糊层所成的导体层很好用。
如图8A以及图8B所示，该结构的电容元件1分别被收置在上述壳体主体连续部件的各凹部(贯通孔43)内。该情况下，电容元件1的阳极引线11，如果长度够长则在切断为预定尺寸后，通过焊接或导电材料而电以及机械连接到枕部件22上。进一步，电容元件1的阴极部10通过导电材料而电以及机械连接于内部阴极电路图案25a。
作为粘接用的导电材料可以使用导电糊和钎料。其中，特别是银糊，低电阻且在使用时不需要高温，所以优选使用银糊。
此外，有时在壳体主体连续部件的各凹部内收置多个电容元件1，但是该情况下，只要将多个电容元件1对齐方向横向并排配置即可。
接着，如图4以及图5所示，在电容元件1被收置在各凹部(贯通孔43)内的壳体主体连续部件的上端面，安装上盖用基板45。
上盖用基板45形成为，纵横尺寸与周侧壁用基板42以及底壁用基板41的纵横尺寸相同。
上盖用基板45的与周侧壁用基板42的各贯通孔43及各贯通孔43的周缘部相对应的部分，构成能够构成上盖35的上盖构成部位。
作为上盖用基板45的材质使用环氧树脂等绝缘性树脂。使用厚度为1mm以下、优选0.1～0.6mm的材料。
另外，也可以在上盖用基板45的上面的每个上盖构成部位，通过印刷、激光加工分别打印出识别电容元件1的记号、编号等。
接着如上所述，用该上盖用基板45覆盖周侧壁用基板42的整个上面，用粘接剂将上盖用基板45固定于周侧壁用基板42的上端面。此时，通过涂敷在周侧壁用基板42的上端面的粘接剂，将上盖用基板45的各上盖构成部位的外周缘部固定。进一步，通过利用粘接剂5将各电容元件1的上面即阴极部10的至少一部分分别固定于上盖用基板45的各上盖构成部位，从而在电容元件1与上盖基板45的上盖构成部位之间分别填充粘接剂5，经由粘接剂5将各电容元件1的上面与上盖用基板45的各上盖构成部位粘接固定。
另外，也可以探讨在安装上盖用基板45前、在各凹部(各贯通孔43)的电容元件1的上方的空间内填充有绝缘性且低导热性的填充物并使来自外部的热传递延迟的方法。作为低导热性的填充物可以能够例示二氧化硅、氧化锆等。
如图4以及图5所述，通过这样将上盖用基板45安装于壳体主体连接零件，从而形成能够构成固体电解电容器的部位(电容器构成部位)纵横各连接有4个而成的电容器连续部件4。
接着，优选，在将上述电容器连续部件按每个电容器构成部位分割之前，在电容器构成部位保持相连的状态下，对各电容元件1进行老化处理。
在进行该老化处理之际，用电容器连续部件形成图9所示那样的电子电路，在纵向(前后方向)配置的4个电容元件1的每个中串联通电。即，在前后方向上相邻的电容器构成部位，前侧的电容器构成部位的外部阴极电路图案25b与后侧电容器构成部位的外部阳极电路图案21b电连接，从而将在前后方向(纵向)上并排的多个电容元件1串联连接，形成下述电路：分别经由恒定电流元件61从电源对导通于串联配置的各列的配置在最上游侧(前侧)的电容元件1的阳极引线11的外部阳极电路图案21b供给电流，并且从导通于各列的配置在最下游侧(后侧)的电容元件1的阴极部10的外部阴极电路图案25b经过共用导线回到上述电源。
作为恒定电流元件61，通过使用适当电流值的元件，从而能够防止例如某一电容元件1发生短路不良、仅在特定的电容元件1流过大电流而对其他电容元件1延迟进行电流供给的情况，能够进行稳定的老化处理。作为恒定电流元件61的一例，可以举出恒定电流二极管(CRD)。在本实施方式中恒定电流元件61为构成电流限制单元的元件。
另外，为了防止仅特定的电容元件1发生短路不良从而其电压量超过需要地施加于其他电容元件1的情况，而构成相对于各个电容元件1并联配置恒定电压元件62而成的电压限制电路。由此，能够串联连接多个电容元件1而进行老化处理，并且即使在处理过程中某一电容元件1发生不良情况，也能够持续进行老化处理。作为构成电压限制电路的恒定电压元件的一例可以举出齐纳二极管。在本实施方式中，恒定电压元件62为构成电压限制单元的元件。
在此，在本实施方式的电容器连续部件4中，在串联方向上相邻的电容器构成部位，连续地形成有在上游侧(图5的左侧)配置的电容器构成部位的外部阴极电路图案25b和在下游侧(该图的右侧)配置的电容器构成部位的外部阳极电路图案21b，所以在前后方向上并排的电容元件1从最初就串联电连接。因此，无需另行进行在串联方向上并排的电容元件1之间的布线连接，相应地能够简单地进行老化处理。
老化处理中的通电电压设定为制作电容元件1时的化成电压以下。通电时的环境温度设为80～150℃，通电时间设为数周以内。通过这样进行通电处理(老化处理)，能够实现内部的固体电解电容元件1的稳定化。
通过在进行了老化处理，将电容器连续部件4沿着电容器构成部位间的边界线(图10所示的虚线)相对于基板41、45的表面垂直地切断，从而切成一个一个电容器构成部位而得到图1以及图2所示的箱密封型的芯片状固体电解电容器。切断的方法可以从刳刨切断、划片(dicing)切断以及钢丝锯工作法等中选择。
此外，要制作的固体电解电容器，按每个种类而规定大小和形状，所以若设定了阴阳极电路图案21a、21b、25a、25b的重复间距尺寸、周侧壁用基板42的分隔壁的宽度尺寸，使得电容器连续部件4的切断位置变为周侧壁用基板42的相邻的贯通孔43之间的分隔壁的宽度方向中央位置，则能够使切断次数为最小限度，能够容易地进行切断作业、乃至电容器制作作业。
一个个分离开的固体电解电容器，根据需要对周侧壁32的外面、底壁31以及上盖35的外周端面等切断面进行加工处理，如果有切断所产生的毛刺等不良情况则将其去除。作为切断面的加工方法可以使用刳刨加工、喷砂处理。
另外，在进行喷砂处理的情况下，优选，先准备掩膜、保护板再进行喷砂处理，使得基板里面的外部阴阳极电路图案21b、25b的镀敷物不会剥落并且上盖35的记号不会脱落。进一步，在通过激光加工进行了上盖35的记号化的情况下，因喷砂材料所致的记号脱落是微小的，所以优选采用无掩膜地对固体电解电容器进行喷砂处理、且在喷砂处理后对外部阴阳极电路图案21b、25b进行后镀敷(後メッキ)的方法。由此，能够节省使用掩膜的工时。
如上所述，根据本实施方式的固体电解电容器的制造方法，在制作出能够构成固体电解电容器的多个电容器构成部位连续设置而成的电容器连续部件4后，将该电容器连续部件4按每个电容器构成部位分割而得到固体电解电容器，所以能够一次制造多个固体电解电容器，能够提高生产效率。
另外，根据通过本实施方式的制法所得的箱密封型固体电解电容器，经由粘接剂5将上盖35相对于电容元件1的上面粘接固定，所以大致整个上盖35以稳定的状态被支撑于电容元件1以及壳体主体3。因此，在该固体电解电容器安装到了电子电路基板上时，即使对上盖35作用高温，也能够可靠地防止上盖35或凹陷或鼓起那样的不良情况。
进一步，在本实施方式中，在粘接剂5中填充有低导热性的填充物且使导热性减低了的情况下，能够进一步抑制在安装时施加于电容元件的热应力的影响，所以不会有电容元件1的漏电流极端增大的情况，能够防止漏电流特性恶化，作为电容器能够得到更高的性能。
此外，在上述实施方式中，以在箱型壳体2内各收置1个电容元件1的情况为例进行了说明，但是不仅限于此，在本发明中，也可以设为在1个箱型壳体2内收置多个电容元件1。例如也可以在箱型壳体2(壳体主体3)内并列配置地收置2个电容元件使得其阳极引线的引出方向对齐。
另外，在上述实施方式中，在底壁用基板41粘接固定了周侧壁用基板42后再安装电容元件1，但是不仅限于此，在本发明中，也可以在底壁用基板41安装了电容元件1后再将周侧壁用基板42相对于底壁用基板41粘接固定。
另外，在上述实施方式中，将形成电容器连续部件的电容器构成部位的数量设定为纵横各4个共计16个，但是在本发明中，形成电容器连续部件的电容器构成部位的量不受限定。进一步，在本发明中，无需一定将电容器构成部位设为纵横都是多个，也可以将纵向以及横向的至少一个方向的电容器构成部位设为1个而制作一列构造的电容器连续部件。
实施例
以下，对与本发明相关的实施例详细进行说明。
作为底板用基板41，准备了厚度0.3mm、长度(纵)尺寸146mm、宽度(横)尺寸86mm的玻璃环氧铜箔叠层基板。
如图10A所示，按纵向间距T1为7.3mm、横向间距Y1为4.3mm将该底板用基板41纵横分别分成20份，从而得到共计400个划分区域。此外，在图10A中，用虚线示出各个划分区域(底壁构成部位)之间的边界线。
进一步，如图10A所示，在底壁用基板41的表面侧(内面侧)的各底壁构成部位内，距前端位置0.5mm(参照T2)且距两端位置各0.4mm(参照Y2)，形成了纵尺寸T3为0.6mm、横尺寸(宽度尺寸)Y3为3.5mm的内部阳极电路图案21a。进一步，从该内部阳极电路图案21a向后方离开1.0mm(参照T4)且距两端位置各0.4mm(参照Y2)，形成了纵尺寸T5为4.7mm、横尺寸(宽度尺寸)Y3为3.5mm的内部阴极电路图案25a。此外，在各底壁构成部位内，内部阳极电路图案25a距后端位置的分离尺寸T6为0.5mm。
此外如图10B所示，在底壁用基板41的里面侧(外面侧)的各底壁构成部位内，不相对于前端位置隔开间隔且距两端位置各0.45mm(参照Y4)，形成了纵尺寸T7为1.3mm、横尺寸Y5为3.4mm的外部阳极电路图案21b。进一步，不相对于后端位置隔开间隔且距两端位置各0.45mm(参照Y4)，形成了纵尺寸T9为1.3mm、横尺寸Y5为3.4mm的外部阴极电路图案25b。此外，在各底壁构成部位内，外部阳极电路图案21b与外部阴极电路图案25b的分离距离T8为4.7mm。进一步，在纵向上相邻的底壁构成部位中的、在前侧(图10B的左侧)配置的底壁构成部位的外部阴极电路图案25b与在后侧(该图的右侧)配置的底壁构成部位的外部阳极电路图案21b相连接而电连接。
另外，在各底壁构成部位内，使在表里之间相互对应的阳极电路图案21a、21b彼此与阴极电路图案25a、25b彼此分别通过通孔而电导通。通孔的直径为0.5mm，孔内用环氧树脂填埋而统一成与底壁用基板41相同的厚度。
进一步，包括通孔的部分在各电路图案21a、21b、25a、25b实施了镍基底的镀锡。
接下来，将由长度3.0mm、直径0.45mm的铜镍锌合金线构成的枕部件22相对于各底壁构成部位内的各内部阳极电路图案21a与该电路图案21a的横向(宽度方向)平行地连接。连接位置为距该电路图案21a的前端(图10A的左端)0.375mm、且相对于内部阳极电路图案21a的两侧端(图10A的上下两端)各隔开0.25mm的间隔的位置。关于连接方法，将千住金属工业株式会社制的膏状钎焊料SMX-H05涂敷到作为枕部件22的铜镍锌合金线之下、并从该枕部件22之上进行加热从而连接。
接下来，作为周侧壁用基板42的材料准备了厚度1.2mm的玻璃环氧基板。平面大小为长度(纵尺寸)146mm、宽度(横尺寸)86mm，与上述底壁用基板41同样。在该玻璃环氧基板上，分别从纵向(长度方向)的前后两端起留出0.5mm的部分且分别从横向(宽度方向)的两端位置起留出0.4mm的部分，在与上述底壁用基板41的各底壁构成部位相对应的部分，纵向上20个且横向上20个、等间隔地并排形成共计400个长度(纵尺寸)6.3mm、宽度(宽度尺寸)3.5mm的长方形的贯通孔43，制作出了周侧壁用基板42。
在该周侧壁用基板42上，在纵向上相邻的贯通孔43、43间的分隔壁的厚度为1.0mm，在横向上相邻的贯通孔43、43间的分隔壁的厚度为0.8mm。
此外，贯通孔43使用另行准备好的模具通过冲切而形成，使得其成为与周侧壁用基板的贯通孔同一形状。贯通孔43的加工剖面的毛刺等不良情况通过刳刨加工去除了。
将这样得到的周侧壁用基板42的下端面经由松下株式会社制造的由“プリプレグ1661-HL”构成纤维状材料使用环氧系粘接剂在185℃下加压接合而粘接于上述底壁用基板41的表面侧(内面侧)。由此，得到纵横各20个整齐排列共计400个上端开放的箱部(壳体主体构成部位)所成的壳体主体连续部件(参照图8A以及图8B)。
此外，在该壳体主体连续部件的各贯通孔43内，分别配置有在底壁用基板41的表面所形成的内部电路图案21a、25a。
不同于上述壳体主体连续部件的制作作业，准备了电容元件1。
即，在高度真空下，将在对三氧化钨进行氢还原所得的体积平均粒径0.3μm(0.1～8μm、比表面积6.3m2/g)的钨粉中混合有0.3质量％的体积平均粒径0.8μm(0.1～8μm且5μm以上的为7质量％)的市售的硅粉而得的粉，在1280℃下放置了30分钟。之后，回到室温，将块状物破碎而制作出体积平均粒径52μm(低于180μm的粉、比表面积2.2m2/g、体积密度2.6g/cm3、振实密度5.1g/cm3、CV16万/g)的造粒粉。在使直径0.29mm的钽线(阳极引线11)植设该粉而成型后，将其在高度真空下在1330℃下烧结20分钟，从而制作出了2000个大小为1.0mm×3.0mm×4.45mm的烧结体(粉质量118mg、比表面积1.1m2/g)。该烧结体中，在1.0mm×3.0mm的面(前面)的中央植设有在内部埋设3.7mm且在外部拉出6.0mm的上述钽线(阳极引线11)。
接下来，将该烧结体作为阳极体在3质量％的过硫酸钾水溶液中以45℃、10V的条件化成6个小时后，进行水洗，接着进行乙醇清洗而迅速在190℃下放置30分钟后返回室温而在阳极体与引线的一部分形成了电介质层。
进一步，在电介质层上依次层叠在聚乙烯二氧噻吩(polyethylenedioxythiophene)中掺杂蒽醌磺酸(anthraquinonesulphonicacid)而成的导电性高分子的半导体层、碳层、银层，从而制作出了640个钨固体电解电容元件1。此外，在植设有烧结体的阳极引线11的1.0mm×3.0mm的面(前面)以及阳极引线11上未形成碳层和银层。
从这样制作出的固体电解电容元件1中任意选择400个，在从阳极引线11的顶端切断去除了4.7m后，将其分别收置于上述400个壳体主体连续部件的各箱部(贯通孔43)内。此时，将按电容元件1的烧结体尺寸由3.0mm×4.45mm的面(下面)构成的阴极部10载置于内部阴极电路图案25a而使用银糊电且机械连接，并且将电容元件1的阳极引线11载置为与作为枕部件22的铜镍锌合金线垂直、并通过电阻焊接而电且机械连接。
接下，在周侧壁用基板42的整个上端面和由电容元件11的上面构成的阴极部10涂敷环氧系粘接剂5，并在周侧壁用基板42的上面连接并固化另行准备好的厚度0.3mm、长度(纵尺寸)146mm、宽度(宽度尺寸)86mm的由环氧玻璃板构成的上盖用基板45。
由此，制作出了连续设置纵横各20个共计400个能够构成箱密封型固体电解电容器的电容器构成部位而成的电容器连续部件4(参照图4以及图5)。
接下来，与上述实施方式同样地对该电容器连续部件4中的各电容元件1进行了老化处理。
即，在基板里面的400个外部阳极电路图案21b和400个外部阴极电路图案25b分别连接有设置有能够自如装拆的布线夹具的电源电路，从电源对串联配置的每列多个电容元件1分别在105℃的环境下24小时施加7V的电压并使各固体电解电容元件1稳定化。此外，在从电源到各外部阳极电路图案21b的布线中配置石塚電子株式会社制造的“产品编号E701”的恒定电流二极管(CRD)以限制电流值。进一步，在电压控制中，从株式会社東芝セミコンダクター制的齐纳二极管“产品编号DF2S6.8SC”中选择使用齐纳电压为7V的二极管。
在进行了老化处理后，通过将周侧壁用基板42的各分隔壁的中间部分相对于上盖用基板45的平面(上面)垂直地切断，从而从电容器连续部件4得到400个一个个分离开的箱密封型芯片状固体电解电容器。该切断处理中使用コマツNTC株式会社制“钢丝锯MWM442DM”。
这样制作出的固体电解电容器的容量为1500μF、额定电压为2.5V。
本申请主张于2013年6月6日提出的日本专利申请的特愿2013－119555号的优先权，其公开内容原样构成本申请的一部分。
应该认识到：这里所使用的用语以及表达是用于进行说明的，并不用于进行限定性的解释，也不排除这里所示且所述的特征事项的任何等同物，也容许在该发明的权利要求书的范围内的各种变形。
本发明是在众多不同的方式下具现化后得到的发明，但该公开应被视为提供本发明的原理的实施例的公开，在了解了这些实施例并非意欲对这里记载并且/或图示的本发明的优选实施方式进行限定的示例的基础上，在此记载了众多的图示实施方式。
尽管在此已记载了本发明的几个图示实施方式，但是本发明并不局限于在此记载的各种优选实施方式，而是包括具有本领域技术人员根据本公开能够认识到的等效要素、修正、删除、组合(例如跨各种实施方式的组合)、改良及/或变更的任何和所有实施方式。权利要求的限制事项应根据在该权利要求内使用的语言广泛地解释，而不是局限于本说明书中或在本申请程序进行期间所记载的实施例，该实施例应被理解为是非排他的。例如，在本公开中，术语“优选”是非排他的，而是指“优选，但不局限于”。在本公开中并且在本申请程序进行期间，只有在对于特定权利要求的限定中，才使用方法加功能或步骤加功能的限定事项，在该限定事项中存在以下所有条件：a)明确地记载“用于…的方法”或“用于…的步骤”；b)明确地记载与其对应的功能以及c)没有记载支持该结构的结构、材料或行为。在本公开以及本申请程序进行期间，术语“本发明”或“发明”有时用作言及本公开范围中的一个或多个方面的参考。术语“本发明”或“发明”不应被不正确地解释为临界识别，不应被不正确地解释为交叉应用于所有方面或实施方式(即，应理解为本发明具有多个方面和实施方式)，并且不应被不正确地解释为限定申请或权利要求的范围。在本公开和本申请程序进行期间，术语“实施例”有时也用于说明任何方面、特征、过程或步骤，它们的任何组合及/或它们的任何部分等。在几个实施例中，各种实施方式有时包括重叠的特征。在本公开和本申请程序进行期间，可使用以下缩写术语“e.g.”、“NB”，分别表示“例如”、“注意”之意。
产业上的应用可能性
本发明的固体电解电容器的制造方法在制造箱密封型固体电解电容器时可以应用。
附图标记说明
1：电容元件
10：阴极部
11：阳极引线(阳极部)
2：箱型壳体
21a：内部阳极电路图案
21b：外部阳极电路图案
22：枕部件
25a：内部阴极电路图案
25b：外部阴极电路图案
31：底壁
32：周侧壁
35：上盖
4：电容器连续部件
41：底壁用基板
42：周壁用部件
43：贯通孔
45：上盖用基板
5：粘接剂
61：恒定电流元件(电流控制单元)
62：恒定电压二极管(电压控制单元)
Claims (7)
1.一种固体电解电容器的制造方法，用于制造箱密封型的固体电解电容器，所述箱密封型的固体电解电容器具备：在底壁的内面的外周缘部竖立设置有周侧壁且所述周侧壁的上端开口部由上盖封闭的箱型壳体；和被收置在所述箱型壳体内部的电容元件，其特征在于，包括：
准备底壁用基板的工序，所述底壁用基板是连续设置有多个能够构成所述底壁的底壁构成部位的基板；
在所述底壁用基板上的各底壁构成部位的内面以及外面分别形成内部阴阳极电路图案以及外部阴阳极电路图案，并且分别将所述内部阴阳极电路图案与所述外部阴阳极电路图案之间电连接的工序；
准备周侧壁用基板的工序，在所述周侧壁用基板上按与所述多个底壁构成部位相对应的排列设置有多个贯通孔；
在所述底壁用基板的内面安装所述周侧壁用基板，使得所述底壁用基板上的各底壁构成部位的内部阴阳极电路图案分别配置在所述周侧壁用基板的各贯通孔内的工序；
作为所述电容元件，准备由从前端向前方突出的阳极引线构成阳极部且至少在下面设置有阴极部的元件的工序；
在所述底壁用基板上的各底壁构成部位的内面分别固定所述电容元件，并且将各电容元件的阴阳极部分别电连接于各底壁构成部位的内部阴阳极电路图案的工序；
通过在所述周侧壁用基板上安装上盖用基板使得所述周侧壁用基板上的各贯通孔的上端开口部封闭，由此得到连续设置多个能够构成所述固体电解电容器的电容器构成部位而得的电容器连续部件的工序；和
将所述电容器连续部件按每个电容器构成部位切断而得到多个固体电解电容器的工序。
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，
在将所述电容元件的阳极引线连接于内部阳极电路图案时，预先在内部阳极电路图案上安装导电性的枕部件，将所述电容元件的阳极引线连接于该枕部件。
3.根据权利要求1或2所述的固体电解电容器的制造方法，其中，
在将所述上盖用基板安装于所述周侧壁用基板时，预先在电容元件的上面或上盖用基板的下面涂敷粘接剂，使得粘接剂被填充到上盖用基板与电容元件之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的固体电解电容器的制造方法，其中，
作为所述电容元件，使用阳极使用钨的电容元件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的固体电解电容器的制造方法，其中，
包括对所述电容器连续部件中的各电容元件进行老化处理的工序，
所述老化处理中，将在前后方向上相邻的电容器构成部位中的前侧的电容器构成部位的外部阴极电路图案与后侧的电容器构成部位的外部阳极电路图案连接，从电源对在前后方向上排列的多个电容器构成部位中的前端的电容器构成部位的外部阳极电路图案供给电流，并且使电流从后端的电容元件的外部阴极电路图案返回电源，由此对在前后方向上排列的多个电容元件串联通电，
对于串联配置的多个电容元件设置一个电流控制用的电流控制单元，并且对于每个电容元件分别设置电压控制用的电压控制单元。
6.根据权利要求5所述的固体电解电容器的制造方法，其中，
在所述底壁用基板上形成外部阴阳极电路图案时，连续地形成所述电容器连续部件中在前后方向上相邻的电容器构成部位中的、前侧的电容器构成部位的外部阴极电路图案和后侧的电容器构成部位的外部阳极电路图案。
7.一种固体电解电容器，是通过权利要求1至6中任一项所述的固体电解电容器的制造方法制造的固体电解电容器，其特征在于，
底壁、周侧壁以及上盖的外周端面由切断面构成。
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