CN1659666A - 固体电解电容器用电容器元件的制造方法和使用该电容器元件的固体电解电容器的制造方法以及使用该电容器元件的固体电解电容器 - Google Patents

Abstract

本发明以不引起其金属粉末实际体积的减少和电连接恶化地，制造在烧结阀作用金属粉末形成的阳极芯体上形成电介质膜、固体电解质层、阴极侧电极膜而构成的电容器元件为课题。通过将阳极芯体的一个端面，通过导电性粘接剂可剥离地粘接到金属板的表面上，以这种状态，在上述阳极芯体上依次形成电介质膜、固体电解质膜、阴极侧电极膜，从而制成电容器元件，然后将该电容器元件从上述金属板上剥离、分离，以此解决上述课题。

Description

固体电解电容器用电容器元件的制造方法和使用该电容器元件的固体电 解电容器的制造方法以及使用该电容器元件的固体电解电容器

技术领域

本发明是涉及在由钽、铌或铝等阀作用金属粉末构成的固体电解电容器中，应用于其中的电容器元件的制造方法，使用该电容器元件的固体电解电容器的制造方法和使用该电容器元件的固体电解电容器。

背景技术

以往，制造这种固体电解电容器中的电容器元件时，例如，以往技术特开平7-74062号公报和特开平10-50563号公报等记载的，采用如下方法。

(1)首先，按照与金属粉末结合的阀作用金属制的阳极导线从该阳极芯体中突出那样，制造将阀作用金属粉末加固成形后再烧结形成的多孔质阳极芯体。

(2)接着，将上述阳极芯体浸入磷酸水溶液等化学转换溶液中，在此状态下，在金属粉末和化学转化溶液之间外加直流电流进行阳极氧化处理，由此在上述阳极芯体的各金属粉末表面形成五氧化钽等电介质膜。

(3)接着，将上述阳极芯体浸入硝酸锰水溶液等固体电解质用水溶液中，硝酸锰水溶液等固体电解质用水溶液浸透到阳极芯体的多孔质组织中后，从固体电解质用水溶液中捞出，反复进行多次干燥、烧结，在上述阳极芯体的表面上，将二氧化锰等金属氧化物形成的固体电解质层在上述电解质膜上重叠形成。

(4)接着，在上述阳极芯体中的固体电解质层的表面，形成以石墨层为衬底，以银等金属层为上层构成的阴极侧电极膜。

另外，以往，如上所述制造的电容器元件，将其设置在阳极侧引线端子和阴极侧引线端子之间，其阳极导线固着到阳极引出端子，阴极侧电极膜连接到阴极侧引出端子后，将该整体通过用封装体密封，组装成封装型固体电解电容器。

以往，如上所述，将阳极导线，按照该阳极导线电连接到阳极芯体中的金属粉末上那样，固定到多孔质阳极芯体上，以此作为其基本构成，上述阳极芯体上的电介质膜、固体电解质层和阴极侧电极膜的形成，以该阳极芯体由上述阳极导线支撑状态很容易地实现。另外，作为成品的固体电解电容器时，具有通过上述阳极导线将阳极侧引出端子等能可靠地电连接到上述阳极芯体的金属粉末上等优点。

可是，与其相反，具有如下所述问题。

也就是说，在阳极导线固着在阳极芯体上的状态下，在上述阳极芯体上形成电介质膜、固体电解质层、阴极侧电极膜，制作电容器元件，将该电容器元件保持将阳极导线固着其上的状态，组装成作为成品的固体电解电容器，因此在固体电解电容器的大小中被加入上述阳极导线。因此，预先规定作为成品的固体电解电容器的大小时，上述阳极导线将成为增大电容器容量的障碍，另外预先规定电容器容量时，上述阳极导线导致固体电解电容器的大型化和重量的增加。

并且，上述电容器元件上的阳极导线，由于将其电连接到阳极芯体中的金属粉末上，使其中一端部埋设在阳极芯体中。因此，上述阳极芯体的体积中金属粉末所占的实际体积，减少了相当于阳极导线一端部埋设在阳极芯体中部分的量，这是使电容器元件小型化、提高电容容量的大障碍。

发明内容

本发明通过废除上述阳极导线来解决上述的问题，以此作为本发明的技术课题。

为了完成该技术课题，本发明中的电容器元件制造方法，其特征在于，具有：将阀作用金属粉末加固成形之后，再烧结形成多孔质阳极芯体的工序；将上述阳极芯体的一个端面通过导电性粘结剂可能剥离地粘接到金属板的表面的工序；在粘接到上述金属板上的阳极芯体上依次形成电介质膜、固体电解质层、阴极侧电极膜的工序；将上述阳极芯体从上述金属板上分离的工序。

另外，本发明中的固体电解电容器的制造方法，其特征在于，具有：

经过将阀作用金属粉末加固成形之后，再烧结形成多孔质阳极芯体的工序，和将上述阳极芯体的一个端面通过导电性粘结剂可能剥离地粘接到金属板的表面的工序，和在粘接到上述金属板上的阳极芯体上依次形成电介质膜、固体电解质层、阴极侧电极膜的工序这些工序而制造电容器元件，进一步，分别在上述电容器元件中的阳极芯体的一端面上设置阳极侧端子，在阳极芯体的阴极侧电极膜上设置阴极侧端子的工序；通过合成树脂将上述电容器元件的整体封装工序。

并且，本发明中的固体电解电容器，其特征在于，在电容器元件中的阳极芯体一端面所露出的金属粉末上设置阳极侧端子，在上述电容器元件中的阴极侧电极膜上设置阴极侧端子，其中上述电容器元件备有：将阀作用金属粉末加固成形之后再烧结而得到的阳极芯体，在去除了阳极芯体的一端面外的表面上形成的电介质膜，除了上述一端面外，与上述电介质膜重叠而形成的固体电解质层，还有，除了上述一端面外，与上述固体电解质层重叠形成的阴极侧电极膜。

还有，本发明中的固体电解电容器，其特征在于，在电容器元件中的阳极芯体一端面所露出的金属粉末上设置阳极侧金属膜，在上述电容器元件中的阴极侧电极膜上设置阴极侧金属膜，其中，上述电容器元件具有：将阀作用金属粉末加固成形之后再烧结而得到的阳极芯体，在除了阳极芯体的一端面外的表面上形成的电介质膜，除了上述一端面外，与上述电介质膜重叠形成的固体电解质层，还有，除了上述一端面外，与上述固体电解质层重叠形成的阴极侧电极膜。

这样，通过导电性粘接剂可以剥离地将金属板粘接到阳极芯体中一端面上，接着这道工序，在上述阳极芯体上依次形成电介质膜、体电解质层、极侧电极膜时，通过上述金属板能够容易地支撑该阳极芯体。另外，在通过阳极氧化处理形成上述电介质膜时，对阳极芯体中的金属粉末，通过上述金属板和导电性粘接剂可靠地外加直流电流。

并且，通过将上述阳极芯体从上述金属板上剥离、分离，在该阳极芯体的一端面上，阳极芯体中的金属粉末的一部分以在其上没有形成高绝缘性的电介质膜的状态露出。

总之，可以将电容器元件，以将阳极侧端子等可靠地电连接到该阳极芯体中的金属粉末上状态而制造，可以废除以往那样的将阳极导线固定在阳极芯体上。

由此，和以往一样，能增大电容器元件阳极芯体中的金属粉末的实际体积，其增加量是其制造时不使用元件导线的部分。

另外，在使用该电容器元件作为成品的固体电解电容器中，预先规定了其大小时，能使电容器容量增大不使用如上所述的阳极导线的部分。并且，预先规定电容器容量时，能使电容器小型化、轻量化不使用如上所述阳极导线的量。

特别是，关于电容器元件制造方法，如权利要求2所述，在将上述阳极芯体的一端面粘接到金属板表面的工序和上述阳极芯体上形成电介质膜、固体电解质层、阴极侧电极膜的工序之间，在上述金属板表面，通过增加形成由疏水性合成树脂构成的保护膜并用该保护膜密封上述阳极芯体的一端面的工序，可以阻止在上述阳极芯体的一端面上形成固体电解质层和阴极侧电极膜。换句话说，在制造电容器元件时，在阳极芯体上所形成的固体电解质层和阴极侧电极膜中的任意一方或两方，在阳极芯体一端面，对于金属粉末不通过电介质膜直接形成，能通过上述由疏水性合成树脂构成的氧化膜可靠地阻止其成为不良品，因此有利于大幅度降低不良品的发生率。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中的阳极芯体和金属板的立体图。

图2是图1的II-II向剖视图。

图3是表示将上述阳极芯体固定到金属板上状态的立体图。

图4是图3的IV-IV向剖视图。

图5是表示在上述金属板上形成由合成树脂构成的保护膜状态的立体图。

图6是图5的VI-VI向剖视图。

图7是表示上述阳极芯体上形成固体电解质层状态的纵剖主视图。

图8是表示在上述阳极芯体上形成阴极侧电极膜制作电容器元件状态的纵剖主视图。

图9是表示上述电容器元件以剥离上述金属板状态的纵断主视图。

图10是固体电解电容器的分解图。

图11是固体电解电容器的纵剖主视图。

图12是图11的XII-XII向平剖面图。

图13是阵列型固体电解电容器分解图。

图14是阵列型固体电解电容器的纵剖主视图。

具体实施方式

下面，根据图1～12说明本发明的实施方式。

首先，如图1和图2所示，通过将钽等阀作用金属粉末加固成形为长方体后再烧结，制作多孔质阳极芯体1，另一方面，准备不锈钢或铝等窄条金属板2。并且，在该金属板2表面上沿该金属板长度方向以适当的间距P涂覆具有耐热性的导电性粘接剂。

接着，在上述金属板2表面中上述各导电性粘接剂3各处，将上述阳极芯体1，以使其一端面1a朝着金属板2的状态载置，通过加热、干燥上述各导电性粘接剂3，如图3和图4所示，将多个上述阳极芯体1可剥离地粘接到上述金属板2上。

还有，取代在金属板2上涂覆，上述导电性粘接剂3也可以涂覆在阳极芯体1的一端面1a上，或涂覆在金属板2的表面和阳极芯体1一端面1a这二者上。

接着，在上述金属板2的表面上，如图5和图6所示，形成由疏水性合成树脂构成的保护膜4，通过该保护膜4密封上述各阳极芯体1的一端面1a。

接着，将如上所述的粘接了多个阳极芯体1的金属板2整体浸入到磷酸水溶液等化学转换溶液中，在这种状态下，通过在金属板2和化学转换溶液之间外加直流电流，从金属板2来的电流，通过导电性粘接剂流向各阳极芯体1中金属粉末，通过对金属粉末进行阳极氧化处理，在上述各阳极芯体的各金属粉末表面形成五氧化钽等电介质膜。

接着，将上述金属板2上的各阳极芯体1的整体，浸入硝酸锰水溶液等固体电解质用水溶液中，硝酸锰水溶液等固体电解质用水溶液浸透到各阳极芯体1的多孔质组织内之后，从固体电解质用水溶液中捞出，反复经过多次干燥、烧固。由此，在上述各阳极芯体1的表面上，如图7所示，与上述电介质膜重叠，形成由二氧化锰构成的固体电解质层5。

接着，在上述金属板2上的各阳极芯体1表面上，如图8所示，通过与上述固体电解质层5重叠，形成以石墨层为衬底，银等金属膜作为上层构成的阴极侧电极膜6，制作成电容器元件7。

上述金属板2上的各电容器元件7，如图9所示，从金属板2剥离、分离。通过该剥离、分离，能够在各电容器元件7阳极芯体1的一端面1a上，以在其上面不形成绝缘性高的电介质膜的状态，露出阳极芯体1中的金属粉末的一部分。

另外，在上述各阳极芯体1上形成固体电解质层5和阴极侧电极膜6时，在该各阳极芯体1的一端面1a，通过上述由疏水性合成树脂构成的保护膜4密封。由此，可靠的阻止在该一端面1a上，固体电解质膜5和阴极侧电极膜6中任意一方或两方不通过电介质层直接形成。

这样制造的电容器元件7，如图10～图12所示，组装成作为成品的固体电解电容器100。

也就是说，在上述电容器元件7的阳极芯体1的一端面1a上通过导电性胶9粘接薄金属板制的阳极侧端子8，另一方面，在电容器元件7的阴极侧电极膜6上，通过导电胶11粘接薄金属板制的阴极侧端子10，以该状态，通过加热、干燥，使上述导电性胶9、11硬化、固定。并且，能够将这些整体通过环氧树脂等耐热性合成树脂12封装，组装成固体电解电容器100。

并且，组装该固体电解电容器100时，也可以，首先，通过合成树脂12将电容器元件7整体，使该电容器元件7的阳极芯体1的一端面1a和阴极侧电极膜6的一部分露出那样封装，接着，在上述一端面1a上，通过导电性胶9固着薄金属板制的阳极侧端子8，另一方面，也可以在上述阴极侧电极膜6中露出的部分上，通过导电胶11固着薄金属板制阴极侧接线端子10。或者，用导电性胶的金属膜和其上金属镀层在上述一端面1a上形成阳极侧端子，另一方面，也可以用导电胶构成的金属膜和其上的金属镀层，在上述阴极侧电极膜6中露出部分形成阴极侧端子。

另外，在其他的实施方式中，组装作为成品的固体电解电容器时，如图13和图14所示，能够通过将电容器元件7和两端子8、10作为一组，将多个这样的组(图中是3个)，通过一个合成树脂13封装，将多个固体电解电容器并排形成一体化，成为阵列型固体电解电容器200。

并且，象这样，做阵列型固体电解电容器时，当然也可以将阳极侧端子8和阴极侧端子10中的任意一方或两方为多个电容器元件7通用(一体)。

Claims (5)

1、一种固体电解电容器用电容器元件的制造方法，其特征在于，具备：

将阀作用金属粉末加固成形后再烧结形成多孔质阳极芯体的工序；

将上述阳极芯体的一端面，通过导电性粘接剂可剥离地粘接到金属板表面的工序；

在粘接到上述金属板的阳极芯体上，依次形成电介质膜、固体电解质层、阴极侧电极膜的工序；

将上述阳极芯体从上述金属板上分离的工序。

2、根据权利要求1所述的固体电解电容器用电容器元件制造方法，其特征在于，

在将上述阳极芯体的一端面粘接到金属板表面的工序，和上述阳极芯体上形成电介质膜、固体电解质层、阴极侧电极膜的工序之间，添加了在上述金属板表面形成由疏水性合成树脂构成的保护膜，用该保护膜密封上述阳极芯体的一端面的工序。

3、一种固体电解电容器制造方法，其特征在于，

其经由将阀作用金属粉末加固成形后再烧结制成多孔质阳极芯体的工序、通过导电性粘接剂将上述阳极芯体的一端面可剥离地粘接到金属板表面的工序、在粘接到上述金属板的阳极芯体上依次形成电介质膜、固体电解质层、阴极侧电极膜的工序、将上述阳极芯体从上述金属板上分离的工序制造电容器元件，

其还备有：

分别在上述电容器元件的阳极芯体一端面上设置阳极侧端子，在上述阳极芯体的阴极侧电极膜上设置阴极侧端子的工序，及

用合成树脂封装上述电容器元件整体的工序。

4、一种固体电解电容器，其特征在于，在电容器元件的阳极芯体的一端面所露出的金属粉末上设置阳极侧端子，在上述电容器元件的阴极侧电极膜上设置阴极侧端子，

其中，上述电容器元件具备：将阀作用金属粉末加固成形后烧结成的上述阳极芯体；在除了上述阳极芯体一端面之外的表面上所形成的电介质膜；除了上述一端面外，与上述电介质膜重叠形成的固体电解质层；还有，除了上述一端面外，与上述固体电解质层重叠形成的阴极侧电极膜。

5、一种固体电解电容器，其特征在于，

在电容器元件的阳极芯体的一端面所露出的金属粉末上设置阳极侧金属膜，在上述电容器元件的阴极侧电极膜上设置阴极侧金属膜，

其中，上述电容器元件具备：将阀作用金属粉末加固成形后烧结成的上述阳极芯体；在除了上述阳极芯体一端面之外的表面上所形成的电介质膜；除了上述一端面外，与上述电介质膜重叠形成的固体电解质层；还有，除了上述一端面外，与上述固体电解质层重叠形成的阴极侧电极膜。

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