CN110400698B

CN110400698B - 电解电容器

Info

Publication number: CN110400698B
Application number: CN201910131230.4A
Authority: CN
Inventors: 石谷伸治; 笹冈达雄; 山崎莲姬
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-04-25
Filing date: 2019-02-20
Publication date: 2022-10-28
Anticipated expiration: 2039-02-20
Also published as: US11011319B2; JP2019192787A; JP6975915B2; CN110400698A; US20190333707A1

Abstract

提供一种电子部件，通过使从电子部件的内部引出的引线部和连接于印刷基板的端子不直接连接，而通过在电子部件的端面形成的集电体进行连接，从而实现电子部件的小型化以及大容量化并且实现高可靠性。电子部件具有：电子元件(20)，其具备引线部(1a)；密封体(8)，其在引线部(1a)的端部露出的状态下对电子元件(20)进行密封；第一集电体(11a)，其形成于密封体(8)，与端部连接；以及第一端子(13)，其具有被密封体密封的第一部分，第一部分与第一集电体(11a)连接。

Description

电解电容器

技术领域

本发明涉及电子部件的结构。

背景技术

近年来，存在电子部件的小型化、向印刷基板的安装的效率化等的要求，推进电子部件的芯片化。例如，要求使作为芯片部件之一的电解电容器小型化、薄型化等。

图5A是表示专利文献1所记载的现有的层叠型固体电解电容器的立体图，图5B是图5A的I-I剖面处的向视剖视图。该电解电容器通常如下制造。

首先，在由阀金属构成的阳极体1的规定表面依次形成阀金属的阳极氧化皮膜即电介质层2、固体电解质层3及阴极层4，制作电容器单元。

接下来，隔着导电性粘接剂5层叠多个电容器单元，制作单元层叠体。

接下来，将构成单元层叠体的全部电容器单元的阳极体1的未被固体电解质层3等覆盖的阳极引线部1a捆扎，将其通过焊接与第一端子13、即阳极引出端子连接。此外，在构成单元层叠体的最下层的电容器单元的阴极层4上，隔着导电性粘接剂7连接第二端子9的第三部分9b、即阴极引出端子。

最后，在使第一端子13以及第二端子9露出到外部的状态下，形成密封体8。

但是，在该电解电容器中，需要用于将阳极体1的阳极引线部1a捆扎而焊接于第一端子13的空间，该电解电容器不能满足小型化、大容量化的要求。

因此，提出了应对小型化、大容量化的电解电容器的结构(例如，参照专利文献1)。图6A是表示现有的层叠型固体电解电容器的立体图，图6B是图6A的I-I剖面处的向视剖视图。

在该电解电容器中，在密封体8的内部层叠有多个形成有电介质层2、固体电解质层3以及阴极层4的由阀金属构成的阳极体1。该阳极体1的一部分露出到密封体8的外部，该露出的部分与外部电极6连接。通过该结构，减小用于将阳极体1与外部电极6电连接的空间，实现了小型化以及大容量化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-319522号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，专利文献1的电解电容器是阳极体1与外部电极6接合，来自外部环境的负荷传递至阳极体1与外部电极6的接合部的结构。因此，例如，在安装有电解电容器的印刷基板在温度变化剧烈的环境中使用的情况下，在印刷基板产生的应力经由外部电极6而传递至阳极体1与外部电极6的连接部。因此，有时在连接部产生裂纹。因此，现有的电解电容器在特定的使用环境中，可靠性有可能降低。

本发明用于解决这样的课题，目的在于提供一种电子部件，该电子部件不将从电子部件的内部引出的引线部和连接于印刷基板的端子直接连接，而通过在电子部件的端面形成的集电体进行连接，从而实现小型化以及大容量化并且实现高可靠性。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明的电子部件具有：电子元件，其具备引线部；密封体，其在引线部的端部露出的状态下密封电子元件；第一集电体，其形成于密封体，与端部连接；以及第一端子，其具有被密封体密封的第一部分，第一部分与第一集电体连接。

根据本结构，在将电子部件安装于印刷基板时，从印刷基板向电子部件传递的力传递到端子，但不直接传递到从密封体露出的引线部与集电体的连接部，能够实现高可靠性。

发明效果

如上所述，根据本发明的电子部件，能够减小向从密封体露出的引线部与集电体的连接部传递的力，能够实现电子部件的小型化和大容量化并且实现高可靠性。

附图说明

图1是本发明的实施方式1中的电子部件的剖视图。

图2是本发明的实施方式2中的电子部件的剖视图。

图3是本发明的实施方式3中的电子部件的剖视图。

图4是本发明的实施方式4中的电子部件的剖视图。

图5A是专利文献1所记载的现有的电解电容器的立体图。

图5B是图5A的I-I向视剖视图。

图6A是专利文献1所记载的现有的电解电容器的立体图。

图6B是图6A的I-I向视剖视图。

附图标记说明：

1 阳极体；

1a 阳极引线部；

2 电介质层；

3 固体电解质层；

4 阴极层；

5、7 导电性粘接剂；

6 外部电极；

8 密封体；

9 第二端子；

9a 第四部分；

9b 第三部分；

10a 第一间隙；

10b 第二间隙；

11a 第一集电体；

11b 第二集电体；

11aa 集电体第一层；

11ab 集电体第二层；

12 填充剂；

13 第一端子；

13a 第二部分；

13b 第一部分；

14 阴极体；

15 绝缘层；

16 粘接层；

20 电子元件。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在本说明书中，为了方便，将图1-4的箭头所示的方向作为上或下进行说明。此外，对于相同的构成要素使用相同的附图标记，并省略说明。

(实施方式1)

图1是本发明的实施方式1中的电子部件的剖视图。在本实施方式中，为了容易与图6A以及图6B进行对比，将电子部件作为电解电容器。此外，在本实施方式中，构成电子部件的电子元件20作为层叠了阳极体1、电介质层2、固体电解质层3以及阴极层4的电容器元件进行说明，但电子元件20不限于电容器元件。

<结构>

在图1中，阳极引线部1a的端部从密封体8的一个面露出，从与其相同的面还露出第一端子13的密封体8中的第一部分13b的一部分。第一集电体11a形成于该阳极引线部1a与第一部分13b的一部分露出的一个表面上，将阳极引线部1a与第一端子13连接。因此，阳极体1与第一端子13电连接。

第一端子13具有从下表面朝向侧面弯曲的第二部分13a。因此，在利用焊料等将第一端子13与印刷基板的电极接合时，能够使熔融的焊料通过表面张力而爬上第二部分13a的侧面。作为结果，能够将第一端子13与印刷基板的电极牢固地接合。此外，在第一集电体11a与向侧面弯曲的第一端子13的第二部分13a之间存在作为第一间隙10a的空隙，不直接接触。即，弯曲至第一端子13的侧面的第二部分13a沿着密封体8延伸至第一集电体11a的表面而覆盖第一集电体11a，并且，在第二部分13a与第一集电体11a之间形成有第一间隙10a。通过采用该结构，在印刷基板上安装有电子部件时，在印刷基板产生的应力不会直接传递到阳极体1和第一集电体11a的接合部。

另外，为了在第一集电体11a与第二部分13a分离的状态下稳定地进行加工，优选将第一集电体11a与第二部分13a的距离设定为10μm以上。此外，若考虑电子部件的小型化，则该距离优选为1mm以下。此外，通过缩短第一集电体11a与向侧面弯曲的第二部分13a的距离，即通过缩短第一端子13的长度，从而能够提高电子部件的电气特性。

第一集电体11a的材料例如由包括作为电子部件的布线材料使用的铝、镍、铜、银、金、锡、钯、锌中的任一种的金属构成。

<制法>

接下来，对本发明的实施方式1中的电子部件的制作方法进行说明。首先，在由形成有第二端子9以及第一端子13的一个金属板构成的引线框上，通过分配(dispense)、转印来涂敷导电性粘接剂7。在其上搭载包括阳极体1、电介质层2、固体电解质层3以及阴极层4的电容器元件。

在其上隔着导电性粘接剂5层叠电容器元件。进而，根据电解电容器所要求的特性反复层叠电容器元件，由此形成电容器的层叠体。

接下来，用密封体8密封前述的层叠体。在密封中应用传递模塑、压缩模塑等现有技术。将密封的电容器的层叠体从引线框切开，进而利用刀片切割、超声波切割器等方法切断包括阳极引线部1a以及第一端子13的一部分的面。由此，阳极引线部1a以及第一端子13的一部分从密封体8的一个面露出。

进而，在该被切断的面上形成第一集电体11a。关于第一集电体11a的形成方法，没有特别规定，可以通过作为一般的成膜方法的镀敷、溅射、热喷涂、冷喷涂、导电糊剂涂敷等来形成。通过这些方法形成的第一集电体11a能够发挥彼此相同的效果。在形成第一集电体11a之后，将第一端子13弯曲成沿着第一集电体11a。此外，将第二端子9弯曲成沿着密封体8，形成向侧面弯曲的第四部分9a。通过这样的工序，制作电子部件。

另外，在实施方式1中，在密封工序之后切断电容器的层叠体，但也可以在密封工序之前切断，不特别限定顺序。此外，第一集电体11a的形成方法也不限定于上述的方法。

另外，在实施方式1中，为了使与现有的结构的对比变得容易，将电子部件作为电解电容器进行了说明，但本发明不限于电解电容器。

(实施方式2)

图2是本发明的实施方式2中的电子部件的剖视图。未说明的事项与实施方式1相同。

实施方式2所涉及的电子部件除了实施方式1所涉及的结构以外，还包括：第二集电体11b，其配置在隔着密封体8与第一集电体11a对置的位置；以及第二端子9，其一部分被密封体8密封，并且该一部分与第二集电体11b连接。此外，第二端子9具有密封体8中的第三部分9b以及从密封体8露出并沿着密封体8向侧面弯曲的第四部分9a。

第四部分9a沿着密封体8延伸到第二集电体11b的表面，隔着第二间隙10b覆盖第二集电体11b。另外，省略与实施方式1相同的事项的说明。

<结构>

如图2所示，在密封体8的内部，隔着粘接层16层叠有多片形成有绝缘层15的阳极体1以及阴极体14。

如图2所示，阳极体1从一个面露出，从该同一面还露出第一端子13的第一部分13b。第一集电体11a形成在该阳极体1和第一部分13b的一部分露出的面上，阳极体1和第一端子13通过第一集电体11a电连接。

此外，阴极体14从与该面对置的另一面露出，作为第二端子的第二端子9的第三部分9b的一部分也从该同一面露出。第二集电器11b也形成在该阴极体14和第二端子9的第三部分9b的一部分露出的面上，阴极体14和第二端子9通过第二集电体11b电连接。

在第一集电体11a与向侧面弯曲的第二部分13a之间存在作为第一间隙10a的空隙，第一集电体11a与向侧面弯曲的第二部分13a不直接接触。通过采用这样的结构，在印刷基板上安装有电子部件的情况下，在印刷基板产生的应力不会直接传递到阳极体1与第一集电体11a的接合部。

此外，在第二集电体11b与向第二端子9的侧面弯曲的第四部分9a之间存在作为第二间隙10b的空隙，第二集电体11b与第四部分9a不直接接触。通过采用这样的结构，在印刷基板上安装有电子部件的情况下，在印刷基板产生的应力不会直接传递到阴极体14和第二集电体11b的接合部。

该第一集电体11a与第二部分13a的距离、以及第二集电体11b与第四部分9a的距离，与实施方式1同样地优选为10μm以上且1mm以下。

第一集电体11a以及第二集电体11b的材料例如由包括作为电子部件的布线材料使用的铝、镍、铜、银、金、锡、钯、锌中的任一种的金属构成。此外，考虑到电子部件的生产率，优选在阳极侧和阴极侧采用相同的材料。此外，在阳极体1和阴极体14由不同的材料形成的情况下，考虑与阳极体1或阴极体14的密接性等，也可以由不同的材料形成在阳极侧形成的第一集电体11a的材料和在阴极侧形成的第二集电体11b的材料。

另外，关于第一集电体11a和第二集电体11b的形成方法，没有特别规定，可以通过作为一般的成膜方法的镀敷、溅射、热喷涂、冷喷涂、导电糊剂涂敷等来形成。

另外，在实施方式2中，将密封体8的内部结构设为阳极体1与阴极体14的层叠结构，但本发明并不限定于这样的内部结构。

这样，通过在阳极、阴极的2个端子形成第一集电体11a和第二集电体11b，能够进一步使电子部件小型化。

<制法>

接下来，对本发明的实施方式2中的电子部件的制作方法进行说明。首先，在由形成有第二端子9以及第一端子13的一个金属板构成的引线框上，通过分配、转印来涂敷粘接层16。在其上搭载形成有绝缘层15的阳极体1。

在其上隔着粘接层16层叠形成有绝缘层15的阴极体14。进而，按照电子部件所要求的特性，反复进行阳极体1和阴极体14的层叠。

接下来，用密封体8密封前述的层叠体。在密封中应用传递模塑、压缩模塑等现有技术。将密封的电容器的层叠体从引线框切开，进而利用刀片切割、超声波切割器等方法切断包括阳极体1以及第一端子13的一部分的面以及包括阴极体14以及第二端子9的一部分的面。

由此，阳极体1以及第一端子13的一部分从密封体8的一个面露出，同样地，阴极体14以及第二端子9的一部分从其他面露出。之后，在各个面上形成第一集电体11a或第二集电体11b。另外，这以后的工序与实施方式1相同，因此省略说明。

(实施方式3)

图3是本发明的实施方式3中的电子部件的剖视图。未说明的事项与实施方式1、2相同。

如图3所示，第一集电体11a形成为集电体第一层11aa和集电体第二层11ab的双层结构。在该结构中，集电体第一层11aa的材料例如由包括作为电子部件的布线材料使用的铝、镍、铜、银、金、锡、钯、锌中的任一种的金属构成。即，集电体第一层11aa作为导电层发挥功能。

集电体第二层11ab是覆盖集电体第一层11aa的覆盖层，以保护集电体第一层11aa、提高电子部件的各种特性以及可靠性为目的而形成。集电体第二层11ab是金属膜或树脂膜。

例如，可以考虑使用铜作为集电体第一层11aa、使用镍作为集电体第二层11ab的结构。在该情况下，集电体第一层11aa以及集电体第二层11ab都通过镀敷形成，通过集电体第二层11ab的镍覆盖集电体第一层11aa的铜，从而能够防止铜的氧化，提高可靠性。

此外，作为其他的事例，可以考虑用铝形成集电体第一层11aa、用环氧树脂形成集电体第二层11ab的结构。通过冷喷涂形成集电体第一层11aa的铝，此外通过分配等形成集电体第二层11ab的树脂层。

由此，能够防止集电体第一层11aa与外部空气接触，抑制集电体第一层11aa腐蚀，能够提高电子部件的可靠性。这样，关于集电体第二层11ab的材料，通过与集电体第一层11aa的组合，能够应用各种材料，特别是优选作为电子部件的构成材料使用的铝、镍、铜、银、金、锡、钯、锌、环氧树脂、硅树脂。

另外，关于集电体第一层11aa以及集电体第二层11ab的厚度，只要是0.1～500μm则能够发挥效果，特别优选为3～100μm左右。

这样，通过将第一集电体11a设为多层结构，能够防止水进入密封体8内部，能够防止第一集电体11a的氧化，能够得到提高可靠性的效果。另外，第一集电体11a以外的结构以及制法与实施方式1相同，因此省略说明。

(实施方式4)

图4是本发明的实施方式4中的电子部件的剖视图。未说明的事项与实施方式1、2相同。

如图4所示，在实施方式4中，填充剂12填充于第一集电体11a与向侧面弯曲的第二部分13a之间的空隙。填充剂12具有如下效果：防止向侧面弯曲的第二部分13a变形而与第一集电体11a接触，提高电子部件的可靠性。

例如，作为填充剂12，考虑使用液态硅酮橡胶。填充剂12在第一端子13的弯曲加工之后，通过分配等填充于第一集电体11a与向侧面弯曲的第二部分13a的第一间隙10a。

另外，关于填充剂12的填充方法，以分配为事例，但并不特别限定于该方法，可以使用现有的树脂供给方法。

此外，填充剂12的弹性模量只要为0.1～100MPa即可，进一步优选为1～50Mpa左右。

此外，在实施方式4中，对填充剂12仅填充于第一间隙10a的情况进行了说明，但在实施方式2所涉及的电子部件中，也可以填充于第一间隙10a或者第二间隙10b。

另外，考虑到不使电子部件大型化以及电子部件的生产率以及可靠性，填充剂12的厚度优选为10μm至1mm。另外，填充剂12以外的结构以及制法与实施方式1相同，因此省略说明。

本发明的电子部件的结构能够削减传递到从密封体露出的引线部与集电体的连接部的应力，能够实现小型化以及大容量化并且实现高可靠性，对电容器、电池等电子部件是有用的。

Claims

1.一种电解电容器，具有：

电容器元件，其具备引线部；

密封体，其在所述引线部的端部露出的状态下对所述电容器元件进行密封；

第一集电体，其形成于所述密封体的侧面，与所述端部连接；以及

第一端子，其具有被所述密封体密封的第一部分，所述第一部分与所述第一集电体接触从而连接，

所述电容器元件包括：阳极体，其包括所述引线部；以及层叠在所述阳极体上的电介质层、固体电解质层和阴极层，

所述第一端子具有从所述密封体露出的第二部分，所述第二部分从所述密封体的下表面沿着所述密封体延伸至形成于所述密封体的所述侧面的所述第一集电体的表面从而隔着第一间隙仅覆盖所述第一集电体的所述表面中的所述密封体的所述下表面侧的部分。

2.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，

所述第一集电体由包括铝、镍、铜、银、金、锡、钯、锌中的任一种的金属构成。

3.根据权利要求2所述的电解电容器，其中，

所述第一集电体具备：

导电层，其由所述金属构成，并且与所述第一部分连接；和

覆盖层，其覆盖所述导电层。

4.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，

所述第一端子从所述密封体的所述下表面露出。

5.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，

所述第一集电体与所述第二部分的距离为10μm以上且1mm以下。

6.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，

所述第一间隙为空隙。

7.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，

在所述第一间隙中填充有填充剂。

8.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，

所述电解电容器还包括：

第二集电体，其配置在隔着所述密封体与所述第一集电体对置的位置；以及

第二端子，其具有被所述密封体密封的第三部分，所述第三部分与所述第二集电体连接，

所述第二端子具有从所述密封体露出的第四部分，所述第四部分沿着所述密封体延伸至所述第二集电体的表面从而隔着第二间隙覆盖所述第二集电体。

9.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，

所述电容器元件有多个，各个所述引线部的端部与一个所述第一集电体连接。

10.根据权利要求9所述的电解电容器，其中，

多个所述电容器元件经由导电性粘接剂层叠。

11.根据权利要求10所述的电解电容器，其中，

所述电解电容器具有第二端子，所述第二端子具有被所述密封体密封的第三部分，所述第三部分与所述导电性粘接剂连接。

12.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，

所述引线部的所述端部以及所述第一部分从所述密封体的所述侧面露出，

所述第二部分从所述密封体的所述下表面朝向所述侧面弯曲，

所述第二部分的处于所述密封体的所述下表面的部分与所述第一部分连接。