CN1822264A - 固体电解电容器及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种固体电解电容器及其制作方法，该固体电解电容器包括：电容元件，其具有：阳极体、从该阳极体突出的阳极引线部件、在所述阳极体的表面和所述阳极引线部件的所述阳极体附近的表面上一体形成的介质膜、形成在该介质膜上的固体电解质层、和在所述固体电解质层上所形成的阴极引出层；和覆盖所述电容元件的外周的绝缘性封装部件，形成在所述阳极引线部件上的所述介质膜和所述固体电解质层的端面形成在大致同一平面上，并且所述介质膜和所述固体电解质层的端面被由热塑性绝缘材料构成的绝缘层覆盖。
Description
技术领域
本发明涉及在阳极体的表面上依次形成了介质膜和固体电解质层的固体电解电容器及其制作方法。
背景技术
固体电解电容器由于其不仅具有良好的高频特性，而且体积小且容量大，所以被广泛地使用在个人计算机和图像装置等的各种电子设备的高频电路中。
图14表示最一般的固体电解电容器的一例。该固体电解电容器1具备具有作为电容的功能的电容元件2。电容元件2通过把方块状的阳极体3作为基片而形成。阳极体3是钽、铌、钛或铝等阀作用金属的烧结体。从阳极体3的一个端面突出有棒状阳极引线部件4。该阳极引线部件4由阀作用金属的钽制成。
在阳极体3的表面和阳极引线部件4的阳极体3附近的表面上，形成有介质膜5。该介质膜5例如通过采用阳极氧化法使阳极体3和阳极引线部件4的表面氧化而形成。在该介质膜5上形成有固体电解质层7。该固体电解质层7由二氧化锰等导电性无机材料或TCNQ错盐以及导电性高分子等的导电性有机材料构成。在固体电解质层7上形成有阴极引出层。阴极引出层例如由炭层8和银层9构成。在阳极引线部件4上连接有板状阳极端子10，在阴极引出层上连接有板状的阴极端子11。电容元件2被封装部件12所覆盖，该封装部件12形成为大致矩形体。封装部件12例如由环氧树脂构成。阳极端子10和阴极端子11从封装部件12向相互相反的方向被引出，并且被弯曲向下方。这些端子10、11的前端部被沿着封装部件12的下面配置，其被用于把固体电解电容器焊接在安装基板上。
在制造上述的固体电解电容器1的制造方法中，在作为固体电解质层7而使用聚吡咯等导电性高分子的情况下，采用化学聚合或电解聚合法来形成固体电解质层7。
化学聚合法是通过使用氧化剂来氧化聚合单体，来形成固体电解质层7。具体是，在阳极体3和阳极引线部件4的表面上形成介质膜5，然后在该介质膜5涂敷氧化剂。然后，把附着了氧化剂的阳极体3和阳极引线部件4浸渍在溶解了单体的溶液中，或放置在单体气氛中。这样，在介质膜5上通过使单体聚合而形成固体电解质层7。
另一方面，电解聚合法是在阳极体3和阳极引线部件4的表面上形成介质膜5，使用如上述的化学聚合法在介质膜5上形成由固体电解质层构成的预涂层7a。然后把形成了预涂层7a的阳极体3和阳极引线部件4浸渍在溶解了单体的溶液中。然后把电极和电极板设置在盛有溶液的槽内，在使所述电极与预涂层7a接触的状态下把电极作为正极，把电极板作为负极施加电压。这样，通过使单体聚合而形成覆盖预涂层7a的导电性高分子层7b。
关于作为固体电解质层7而使用了聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等的导电性高分子的固体电解电容器的制造方法，本申请人在以前曾提出了以下的方案(日本国专利公开公报2005-045235)。该制造方法，如图16所示，进行以下的工序，即在突出设置了阳极引线部件4的阳极体3的表面和该阳极引线部件4的阳极体3侧的表面上形成介质膜5。然后使用化学聚合法在该介质膜5上形成预涂层7a。然后通过除去阳极引线部件4上的介质膜5和预涂层7a的一部分，露出阳极引线部件4的表面。在该工序中，例如，对应除去介质膜5和预涂层7a的部分照射激光束。
然后，在预涂层7a上形成导电性高分子层7b。首先，把阳极体3和阳极引线部件4浸渍在溶解了通过聚合而形成导电性高分子的单体的溶液中。此时，把阳极引线部件4的露出了表面的部分配置在溶液的液面位置。然后，在溶液内的电极板和阳极引线部件4之间施加电压。这样，在使阳极引线部件4的露出了表面的部分和预涂层7a上形成导电性高分子层7b。导电性高分子层7b与预涂层7a一同起到固体电解质层7的作用。
然后，如图17所示，通过对阳极引线部件4的表面上的形成了导电性高分子层7b的部分照射激光束31，来除去形成在阳极引线部件4的表面上的导电高分子层7b，使得在阳极引线部件4与固体电解质层7之间形成绝缘。然后，进行用于形成封装部件12的注塑成型工序和老化工序。这样的制造方法由于可同时除去通过电解聚合工序而产生的导电性高分子层7b的毛刺和阳极引线部件4上的介质膜5和固体电解质层7的不要的部分，所以可提高制造工序的效率。
图15表示根据上述的制造方法制作的固体电解电容器。这样的电容器，阳极引线部件4上的介质膜5和固体电解质层7的端面形成在大致同一平面上。另一方面，使用打磨工具或研磨机以机械的方式除去导电性高分子层7b的毛刺的以往的方法，难于使阳极引线部件4上的介质膜5和固体电解质层7的端面形成在大致同一平面上，而如图14所示，介质膜5的端面比固体电解质层7的端面更位于阳极引线部件4的前端侧。图15所示的固体电解电容器与图14所示的以往的固体电解电容器相比，由于能够在接近阳极体3的位置连接阳极引线部件10和阳极引线部件4，所以可实现小型化。
但是，如图17所示，如果使用激光束31来除去上述导电性高分子层7b的毛刺，则由于激光束31的发热，使介质膜5和固体电解质层7的端面附近的强度下降。如图15所示，电容元件2的周围虽然被由环氧树脂等构成的封装部件12所覆盖，但在注塑成型工序和老化工序中，电容元件2被加热时，封装部件12的热膨胀率与介质膜5和固体电解质层7的热膨胀率之差，会使得在介质膜5和固体电解质层7的端面与封装部件12之间产生微小的间隙。
如果在介质膜5和固体电解质层7的端面与封装部件12之间存在间隙，则存在着如下的问题，即强度下降的介质膜5和固体电解质层7由于受外部应力作用或老化，会产生龟裂，这将导致漏电流的增大和短路的发生。
另外，在注塑成型工序和老化工序中，如果电容元件2被加热，则由于封装部件12的热膨胀率与阳极引线部件4的热膨胀率之差会使得在阳极引线部件4与封装部件12之间产生微小的间隙。如果在封装部件12与阳极引线部件4之间存在间隙，则在高湿环境下，外部的水分有可能从阳极端子10和封装部件12的交界面通过上述间隙进入到封装部件12内部。由此而带来的问题是，在介质膜5和固体电解质层7的端面上如果附着水分，则将会导致漏电流的增大和短路的发生。另外，如图15所示，不仅限于使用激光束的情况，如果把阳极引线部件4上的介质膜5和固体电解质层7的端面形成在大致同一平面上，则，阳极引线部件4与固体电解质层7的距离与图14所示的以往的固体电解电容器1相比，非常接近，由此存在着容易导致漏电流增大的问题。
发明内容
本发明的目的是，提供一种可防止漏电流的增大和短路的发生的、高可靠性的固体电解电容器及其制造方法。
本发明的固体电解电容器包括：电容元件2，其具有：阳极体3、从该阳极体3的一个端面突出的阳极引线部件4、在所述阳极体3的表面和所述阳极引线部件4的所述阳极体3附近的表面上一体形成的介质膜5、形成在该介质膜5上的固体电解质层7、和在形成在所述阳极体3上的所述固体电解质层7上所形成的阴极引出层；与所述阳极引线部件4连接的阳极端子10；与所述阴极引出层连接的阴极端子11；和覆盖所述电容元件2的外周的绝缘性封装部件12，形成在所述阳极引线部件4上的所述介质膜5和所述固体电解质层7的端面形成在大致同一平面上，并且被由热塑性绝缘材料构成的绝缘层50覆盖。
上述本发明的固体电解电容器，例如在注塑成型工序和老化工序中被加热时，由于绝缘层50通过该加热而软化，所以容易沿着固体电解质层7和介质膜5的端面变形。因此，在固体电解质层7和介质膜5的端面与绝缘层50之间不容易形成间隙，从而可抑制漏电流的增大和短路的发生。
在具体的结构中，所述封装部件12的材料是热固化性树脂，所述绝缘层50由氟类树脂构成。
另外，本发明的其它固体电解电容器，包括：电容元件2，其具有阳极体3、从该阳极体3的一个端面突出的阳极引线部件4、在所述阳极体3的表面和所述阳极引线部件4的所述阳极体3附近的表面上一体形成的介质膜5、形成在该介质膜5上的固体电解质层7、和在形成在所述阳极体3上的所述固体电解质层7上所形成的阴极引出层；与所述阳极引线部件4连接的阳极端子10；与所述阴极引出层连接的阴极端子11；和覆盖所述电容元件2的外周的绝缘性封装部件12，形成在所述阳极引线部件4上的所述介质膜5和所述固体电解质层7的端面形成在大致同一平面上，并且被由热膨胀系数比所述封装部件12的热膨胀系数小的绝缘材料构成的绝缘层50覆盖。
上述本发明的固体电解电容器，由于固体电解质层7和介质膜5的热膨胀率与绝缘层50的热膨胀率之差比固体电解质层7和介质膜5的热膨胀率与封装部件12的热膨胀率之差小，所以在例如注塑成型工序和老化工序中被加热时，与固体电解质层7和介质膜5的端面被封装部件12直接覆盖的情况相比，在固体电解质层7和介质膜5的端面与绝缘层5之间，几乎不产生热膨胀率之差，因而可抑制漏电流的增大和短路的发生。
在具体的结构中，所述绝缘层50由热塑性材料构成，更具体的是所述封装部件12由热固化性材料构成，并且所述绝缘层50由氟类树脂构成。
本发明的固体电解电容器的制造方法，包括以下工序：在阳极体3的表面和从该阳极体3突出的阳极引线部件4的表面上形成一体的介质膜5的第1工序；在所述介质膜5上形成预涂层7a的第2工序；在所述阳极引线部件4的所述阳极体3附近保留所述介质膜5和所述预涂层7a，部分地除去所述阳极引线部件4上的所述介质膜5和所述预涂层7a，露出所述阳极引线部件4的所述阳极体3侧的表面的第3工序；把所述阳极体3和所述阳极引线部件4浸渍在溶解了单体的溶液中，在把所述阳极引线部件4的露出了表面的部分配置在所述溶液的液面位置的状态下，使用电解聚合法在所述预涂层7a上形成导电性高分子层7b的第4工序；除去在所述阳极引线部件4的露出了表面的部分上所产生的所述导电性高分子7a的毛刺70的第5工序；在所述导电性高分子层7b上形成阴极引出层而形成电容元件2的第6工序；通过注塑成型，将所述电容元件2的外周利用封装部件覆盖的第7工序，在第5工序之后且在第7工序之前，至少将形成在所述阳极引线部件4上的所述介质膜5和所述固体电解质层7的端面利用由热塑性绝缘材料构成的绝缘层50覆盖。
在上述本发明的固体电解电容器的制造方法中，在进行注塑成型的第7工序中，由于固体电解质层7和介质膜5的端面被绝缘层覆盖，所以可保护固体电解质层7和介质膜5不会因受注塑压力而破损。
具体的方法是，在所述第5工序中利用激光束除去所述导电性高分子7a的毛刺70。该具体的方法可容易地除去毛刺70，从而可提高生产效率。
本发明的固体电解电容器的其它制造方法，包括以下工序：在阳极体3的表面和从该阳极体3突出的阳极引线部件4的表面上形成一体的介质膜5的第1工序；在所述介质膜5上形成预涂层7a的第2工序；在所述阳极引线部件4的阳极体3附近保留所述介质膜5和所述预涂层7a，并且在所述阳极引线部件4的前端侧保留所述介质膜5，部分地除去阳极引线部件4上的所述介质膜5和所述预涂层7a，露出阳极引线部件4的阳极体3侧的表面的第3工序；把所述阳极体3和所述阳极引线部件4浸渍在溶解了单体的溶液中，在把所述阳极引线部件4前端侧的形成了所述介质膜5的部分配置在所述溶液的液面位置的状态下，使用电解聚合法在所述预涂层7a上形成导电性高分子层7b的第4工序；除去形成在所述阳极引线部件4的露出了表面的部分上的所述导电性高分子层7b的第5工序；在所述导电性高分子层7b上形成阴极引出层，形成电容元件2的第6工序；通过注塑成型，利用封装部件12覆盖所述电容元件2的外周的第7工序，在第5工序之后且在第7工序之前，至少将所述阳极引线部件4上的所述介质膜5和所述固体电解质层7的端面，利用由热塑性绝缘材料构成的绝缘层50覆盖。
上述本发明的固体电解电容器的制造方法，在进行注塑成型的工序中，由于固体电解质层7和介质膜5的端面被绝缘层50覆盖，所以可保护固体电解质层7和介质膜5不会因受注塑压力而破损。因此，在注塑成型时固体电解质层7和介质膜5不容易破损，从而可抑制因固体电解质层7和介质膜5的龟裂而造成的漏电流的增大。
具体的方法是，在所述第5工序中，利用激光束除去形成在所述阳极引线部件4的露出了表面的部分上的所述导电性高分子层7b。该具体的方法可容易地除去形成在所述阳极引线部件4的露出了表面的部分上的所述导电性高分子层7b，从而可提高生产效率。更具体的方法是，在所述第3工序中，在所述阳极引线部件4的前端侧，保留在阳极引线部件4表面上只形成有介质膜5的部分。
本发明的其它固体电解电容器的制造方法，包括以下工序：在阳极体3的表面和从该阳极体3突出的阳极引线部件4的表面上形成一体的介质膜5的第1工序；在所述介质膜5上形成预涂层7a的第2工序；在所述阳极引线部件4的所述阳极体3附近保留所述介质膜5和所述预涂层7a，部分地除去阳极引线部件4上的所述介质膜5和所述预涂层7a，露出阳极引线部件4的阳极体3侧的表面的第3工序；把所述阳极体3和所述阳极引线部件4浸渍在溶解了单体的溶液中，在把所述阳极引线部件4的露出了表面的部分配置在所述溶液的液面位置的状态下，使用电解聚合法在所述预涂层7a上形成导电性高分子层7b的第4工序；除去在所述阳极引线部件4的露出了表面的部分上所产生的所述导电性高分子7a的毛刺70的第5工序；在所述导电性高分子层7b上形成阴极引出层，形成电容元件2的第6工序；和通过注塑成型，利用封装部件12覆盖所述电容元件的外周的第7工序，在第5工序之后且在第7工序之前，至少将所述阳极引线部件4上的所述介质膜5和所述固体电解质层7的端面，利用由热膨胀率比所述封装部件的热膨胀率小的绝缘材料构成的绝缘层50覆盖。
在上述本发明的固体电解电容器的制造方法中，在进行注塑成型的第7工序中，由于固体电解质层7和介质膜5的端面被绝缘层50覆盖，所以可保护固体电解质层7和介质膜5不会因受注塑压力而破损。
具体的方法是，在所述第5工序中，利用激光束除去所述导电性高分子7a的毛刺70。该具体的方法可容易地除去形成在阳极引线部件4的露出了表面的部分上的导电性高分子层7b，从而可提高生产效率。
本发明的其它固体电解电容器的其它制造方法，包括以下工序：在阳极体3的表面和从该阳极体3突出的阳极引线部件4的表面上形成一体的介质膜5的第1工序；在所述介质膜5上形成预涂层7a的第2工序；在所述阳极引线部件4的所述阳极体3附近保留所述介质膜5和所述预涂层7a，并且在所述阳极引线部件4的前端侧保留所述介质膜5，部分地除去阳极引线部件4上的所述介质膜5和所述预涂层7a，露出阳极引线部件4的阳极体3侧的表面的第3工序；把所述阳极体3和所述阳极引线部件4浸渍在溶解了单体的溶液中，在把所述阳极引线部件4的前端侧的形成了所述介质膜5的部分配置在所述溶液的液面位置的状态下，使用电解聚合法在所述预涂层7a上形成导电性高分子层7b的第4工序；除去形成在所述阳极引线部件4的露出了表面的部分上的所述导电性高分子层7b的第5工序；在所述导电性高分子层7b上形成阴极引出层，形成电容元件2的第6工序；和通过注塑成型，利用封装部件12覆盖所述电容元件2的外周的第7工序，在第5工序之后且在第7工序之前，至少将形成在所述阳极引线部件4上的所述介质膜5和所述固体电解质层7的端面，利用由热膨胀率比所述封装部件的热膨胀率小的绝缘材料构成的绝缘层50覆盖。
在上述本发明的固体电解电容器的制造方法中，在进行注塑成型的第7工序中，由于固体电解质层7和介质膜5的端面被绝缘层覆盖，所以可保护固体电解质层7和介质膜5不会因受注塑压力而破损。
具体的方法是，利用激光束除去形成在所述阳极引线部件4的露出了表面的部分上的所述导电性高分子层7b。该具体的方法可容易地除去形成在阳极引线部件4的露出了部分上的导电性高分子层7b。更具体的方法是，在所述第3工序中，在所述阳极引线部件4的前端侧，保留在阳极引线部件4的表面上只形成有所述介质膜5的部分。
附图说明
图1是表示使用本发明的固体电解电容器的剖面图。
图2是表示制造本发明的固体电解电容器的阳极氧化处理工序的剖面图。
图3是表示制造本发明的固体电解电容器的化学聚合工序的剖面图。
图4是表示制造本发明的固体电解电容器的第1除去工序的剖面图。
图5是表示制造本发明的固体电解电容器的第1除去工序的剖面图。
图6是表示制造本发明的固体电解电容器的电解聚合工序的剖面图。
图7是表示制造本发明的固体电解电容器的电解聚合工序的剖面图。
图8是表示制造本发明的固体电解电容器的第2除去工序的剖面图。
图9是表示制造本发明的固体电解电容器的第2除去工序的剖面图。
图10是表示制造本发明的固体电解电容器的绝缘层形成工序的剖面图。
图11是表示制造本发明的固体电解电容器的其它电解聚合工序的剖面图。
图12是表示制造本发明的固体电解电容器的其它电解聚合工序的剖面图。
图13是本发明的其它固体电解电容器的剖面图。
图14是以往的固体电解电容器的剖面图。
图15是以往的其它固体电解电容器的剖面图。
图16是说明以往的电容元件的制造方法的剖面图。
图17是说明以往的电容元件的制造方法的剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行具体的说明。
参照附图，对本发明的一实施方式进行说明。图1是本发明的固体电解电容器1的剖面图。阳极体3是阀作用金属的钽的烧结体，形成为方块状。从阳极体3的上面突出形成有棒状阳极引线部件4。该阳极引线部件4从阳极体3的上面的大致中央，朝向与该上面呈大致垂直的方向突出。该阳极引线部件4由阀作用金属钽制成。这里，所谓阀作用金属，是指通过电解氧化处理可形成极为细密且具有耐久性的介质膜5的金属，除了钽，还包括铌、铝、钛等。
在阳极体3的表面和阳极引线部件4的接近阳极体3的表面上，一体形成介质膜5，在该介质膜5上形成有固体电解质层7。关于在固体电解质层7中可以使用的导电性材料，在导电性无机材料中例如有二氧化锰，在导电性有机材料中例如有TCNQ络盐、聚吡咯类、聚噻吩类、聚苯胺类等的导电性高分子。阳极引线部件4上的介质膜5和固体电解质层7的端面被形成在大致同一平面上，并且被绝缘层50所覆盖。
该绝缘层50由具有热塑性、和/或热膨胀率比后述的封装部件12的热膨胀率小的绝缘材料构成。所谓热塑性是指通过反复加热和冷却可反复变软、变硬的性质，具体可列举出氟弹性体等的氟类树脂和硅酮清漆。即使是同样的氟类树脂，如果热膨胀率比封装部件12的大、且不具备热塑性，则不能作为构成绝缘层50的材料使用。另外，在作为构成封装部件12的材料而使用环氧树脂的情况下，作为热膨胀率比该封装部件12的热膨胀率小的绝缘材料，虽然可列举出利用添加剂使热膨胀率降低的环氧树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂等，但不限于这些。通过使构成绝缘层50的材料的热膨胀率小于封装部件12的热膨胀率，可减小介质膜5和固体电解质层7与绝缘层50的热膨胀率之差。另外，该绝缘层50只要至少覆盖介质膜5和固体电解质层7的端面即可，但也可以使绝缘层50覆盖电容元件2的周围整体。
在形成在阳极体3上的固体电解质层7上，作为阴极引出层而依次形成有炭层8和银层9。对于阴极引出层没有特别的限定，其不限于由炭层8和银层9构成。在从阳极体3突出的阳极引线部件4的前端侧，通过阻抗焊接而连接阳极端子10。另外，阴极引出层利用导电性粘接剂被连接在阴极端子11上。电容元件2利用由环氧树脂等的热固化性树脂构成的封装部件12密封。封装部件12形成为大致矩形体状，阳极端子10的一部分和阴极端子11的一部分从该封装部件12露出。阳极端子10和阴极端子11的露出部被沿着封装部件12的周围弯折。
下面，对制造上述本发明的固体电解电容器的2个实施例进行说明。
[实施例1]
首先，准备突出设置了阳极引线部件4的阳极体3。把钽制的金属线切割成规定的长度，用来制作阳极引线部件4。然后，如图2所示，进行阳极氧化处理工序，在阳极体3和阳极引线部件4的表面上一体地形成介质膜5。在该阳极氧化处理工序中，在把阳极体3和阳极引线部件4的阳极体3侧浸渍在磷酸水溶液中之后，对阳极体3和阳极引线部件4施加电压。这样，在阳极体3的表面上和阳极引线部件4的阳极体3侧的表面上形成介质膜5。然后，如图3所示，进行为了在介质膜5上形成预涂层7a的化学聚合工序。预涂层7a例如使用聚吡咯。在该化学聚合工序中，在阳极体3和阳极引线部件4表面的介质膜5上附着氧化剂，然后把阳极体3和阳极引线部件4浸渍在溶解了单体的溶液中，或者放置在单体气氛中。这样，在该介质膜5上通过聚合吡咯而形成预涂层7a。在阳极引线部件4上只在阳极体3侧形成预涂层7a，在形成在阳极引线部件4的前端侧上的介质膜5上不形成预涂层7a。因此，预涂层7a不与阳极引线部件4接触。
在形成了预涂层7a之后，进行第1除去工序，该第1除去工序是通过除去形成在阳极引线部件4上的介质膜5和预涂层7a的一部分，来露出阳极引线部件4的表面。在该第1除去工序中，除去介质膜5和预涂层7a的部分是，在介质膜5上形成了预涂层7a的部分、和在阳极引线部件4的表面上只形成了介质膜5的部分的交界部分。因此，如图5所示，阳极引线部件4的表面从在介质膜5上形成了预涂层7a的部分与只形成了介质膜5的部分之间环状地露出。在该第1除去工序中，如图4所示，对于应除去介质膜5和预涂层7a的部分从激光源30照射激光束31。优选从多个方向照射激光束31。例如，在与一个激光源30把阳极引线部件4加在中间的位置配置另一个激光源(未图示)，从一侧的激光源30照射激光束31之后，从另一侧的激光源照射激光束。或者，也可以相对阳极引线部件4而移动一个激光源30来照射激光束。
然后进行电解聚合工序，在预涂层7a上形成导电性高分子层7b。在导电性高分子层7b的材料中，使用聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩或者这些的衍生物，导电性高分子层7b和预涂层7a作为固体电解质层7而发挥作用。在该电解聚合工序中，如图6所示，把阳极体3和阳极引线部件4浸渍在溶解了通过聚合来形成导电性高分子层7b的单体的溶液中。此时，把阳极引线部件4的表面上只形成了介质膜5的部分配置在溶液的液面40位置。在把阳极体3和阳极引线部件4浸渍在上述溶液中之后，把阳极引线部件4作为正极，在被浸渍在溶液中的电极(未图示)和阳极引线部件4之间施加电压。导电性高分子层7b首先在阳极引线部件4的露出了表面的部分上形成。该导电性高分子层7b逐渐增大，而接触到形成在阳极引线部件4上的预涂层7a的端部。与导电性高分子层7b接触的预涂层7a通过导电性高分子层7b与阳极引线部件4电连接，然后形成覆盖形成在阳极引线部件4和阳极体3上的预涂层7a的导电性高分子层7b。
一方面，如图7所示，导电性高分子层7b从阳极引线部件4的露出了表面的部分，沿着溶液的液面40成长，产生毛刺70。导电性高分子层7b虽然也在阳极引线部件4的从溶液液面40突出的部分上形成，但其不容易形成在阳极引线部件4的在表面只形成了介质膜5的部分上。因此，导电性高分子层7b的产生毛刺70的部分，只限于阳极引线部件4的露出了表面的部分。
在上述电解聚合工序之后，进行除去毛刺70的第2除去工序。如图8所示，在该第2除去工序中，与上述第1除去工序同样，对应除去毛刺70的部分从激光源30照射激光束31。导电性高分子层7b的产生毛刺70的部分只限于阳极引线部件4的露出了表面的部分。因此，在第2除去工序中，与第1除去工序同样地进行相对激光源30的阳极引线部件4的定位，通过对阳极引线部件4进行激光束31的照射，可容易地除去毛刺70。在该第2除去工序中，与导电性高分子层7b的毛刺70一同，也除去形成在比该毛刺70更位于阳极引线部件4的前端侧上的介质膜5、和形成在比毛刺70更位于阳极体3侧的介质膜5以及形成在该介质膜5上的固体电解质层7的毛刺70侧的部分。因此，希望激光束31的束径和/或输出功率大于之前的第1除去工序中的束径和/或输出功率。或者，优选使光轴32以上述第1除去工序中的光源位置为中心，进行上下或圆轨迹移动。
这样，如图9所示，在阳极引线部件4上，只有在阳极体3的附近留有介质膜5和形成在该介质膜5上的固体电解质层7。另外，阳极引线部件4上的介质膜5和固体电解质层7的端面形成在大致同一平面上。在该第2除去工序之后，进行阳极体和阳极引线部件4的清洗和干燥工序。然后，进行在导电性高分子层7b上形成炭层8以及银层9的工序，和调整阳极引线部件4的长度的工序。之后，把平板状阳极端子10和阴极端子11连接在电容元件2上。
接下来，如图10所示，在所述阳极引线部件4上的介质膜5和固体电解质层7的形成在大致同一平面上的端面上，通过使用分散器80涂布成为绝缘层50的绝缘材料，而形成绝缘层50。在作为绝缘层50的材料而使用氟弹性体的情况下，如果把氟弹性体溶解在乙二醇类溶剂、例如丙二醇1-单甲醚2-乙酸酯中来使用，则由于其具有与导电性高分子层7b的良好的浸润性，所以是特别理想的。
之后，把电容元件2放入模具中，通过注塑成型具有热固化性的环氧树脂等的合成树脂，来形成封装部件12。进一步，进行阳极端子10和阴极端子11的弯折工序和老化工序，最后制成图1所示的固体电解电容器1。
(实施例2)
在实施例2中，与上述实施例1同样，进行上述阳极氧化处理工序和上述化学聚合工序，然后进行上述第1除去工序。在该实施例2中，在为了在预涂层7a上形成导电性高分子层7b电解聚合工序中，如图11所示那样，把阳极引线部件4的在表面上只形成了介质膜5的部分配置在溶液的液面40位置。其它方面与上述实施例1的电解聚合工序相同，在阳极引线部件4的露出了表面的部分上和形成在阳极引线部件4和阳极体3上的预涂层7a上形成导电性高分子层7b。
在该实施例2的电解聚合工序中，导电性高分子层7b形成在溶液液面40的下方。因此，如图12所示，在实施例2的电解聚合工序中所形成的导电性高分子层7b上未形成实施例1那样的向阳极引线部件4的侧面延伸的毛刺70。此外，在该电解聚合工序中所形成的导电性高分子层7b上如果未产生毛刺70，则也可以在设置于阳极引线部件4的前端侧的介质膜5上形成预涂层7a。
然后，与上述实施例1同样地进行第2除去工序。通过该第2除去工序，在阳极引线部件4上，只在阳极体3附近残留有介质膜5和固体电解质层7。与上述实施例1同样，阳极引线部件4上的介质膜5和固体电解质层7的端面形成在大致同一平面上。在该第2除去工序之后，直到在电容元件2上安装阳极端子10和阴极端子11的工序为止，与上述
实施例1相同。
之后，对上述电容元件2的外周整体喷涂成为绝缘层50的绝缘材料。使阳极引线部件4上的介质膜5和固体电解质层7的端面被该绝缘层50覆盖。关于构成绝缘层50的材料，使用了与实施例1相同的氟弹性体。然后，与上述实施例1同样地进行封装部件12的形成工序、端子10、11的弯折工序和老化工序。这样地制成图13所示的固体电解电容器1。
(比较例)
比较例的固体电解电容器除了没有覆盖阳极引线部件4上的介质膜5和形成在该介质膜5上的固体电解质层7的端面的绝缘层50这一点以外，其余与上述实施例相同，并且采用与上述实施例1同样的方法制成。
对于采用上述实施例1、2的方法制造的固体电解电容器和比较例的电容器进行了高温负荷试验。在该高温负荷试验中设定了2种环境条件。一种环境条件是温度为60℃、湿度为90％，另一种环境条件是，温度为85℃、湿度为85％。在该2种环境条件下，分别进行了1000小时后、和2000小时后的漏电流和短路的检测。
表1表示其结果。另外，在每组试验中，对各种试验样品分别使用了50个。
表1
| 60℃、90％高温负荷试验 | 85℃、85％高温负荷试验 | |||
| 1000小时后 | 2000小时后 | 1000小时后 | 2000小时后 | |
| 实施例1 | 无不良 | 无不良 | 无不良 | 无不良 |
| 实施例2 | 无不良 | 无不良 | 无不良 | 无不良 |
| 比较例 | LC不良2个 | LC不良2个短路 1个 | LC不良3个 | LC不良5个短路 2个 |
从表1中可看出，在比较例中，产生了漏电流不良(LC不良)和短路，而在实施例1和实施例2中，没有产生漏电流不良(LC不良)和短路。另外，漏电流不良是指在施加额定电压5分钟后的漏电流值超过了规定值(0.1×C(固体电解电容器的容量)×V(施加电压))。
在实施例1和实施例2中，在注塑成型工序和老化工序中被加热时，绝缘层50因该加热而软化，从而使该绝缘层50容易沿着固体电解质层7和介质膜5的端面变形，因此，在固体电解质层7和介质膜5的端面与绝缘层50之间不容易形成间隙。和/或，由于固体电解质层7和介质膜5的热膨胀率与绝缘层50的热膨胀率之差比固体电解质层7和介质膜5的热膨胀率与封装部件12的热膨胀率之差小，所以，实施例1和实施例2，在注塑成型工序和老化工序中的被加热时，与固体电解质层7和介质膜5的端面被封装部件12直接覆盖的比较例相比，在固体电解质层7和介质膜5的端面与绝缘层50之间不容易形成因热膨胀率之差所造成的间隙。这样，被绝缘层50覆盖而被加强强度的固体电解质层7和介质膜5的端面，由于可抑制因受外部应力或老化等而发生的龟裂，所以可防止漏电流不良和短路。
而且，即使在封装部件12与阳极引线部件4之间存在间隙，在高湿环境下外部的水分从阳极端子10和封装部件12的交界面通过上述间隙进入到封装部件12内部的情况下，在实施例1和实施例2中，水分也不会附着在被绝缘层50覆盖的介质膜5和固体电解质层7的端面上，从而可防止漏电流不良和短路。针对这样的因水分引起的漏电流不良和短路，作为绝缘层50而优选具有良好疏水性的氟类树脂。另外，在注塑成型时，由于固体电解质层7和介质膜5的端面被绝缘层50所覆盖，所以可保护固体电解质层7和介质膜5不会因受到注塑压力而破损。因此，在注塑成型时固体电解质层7和介质膜5不容易破损，可抑制因固体电解质层7和介质膜5的龟裂而造成的漏电流的增大。另外，通过把介质膜5的端面和固体电解质层7的端面形成在同一平面上，虽然使得固体电解质层7与阳极引线部件4之间的间隔变得非常狭窄，然而，在实施例1和实施例2中通过利用绝缘层50来覆盖介质膜5的端面和固体电解质层7的端面，可抑制漏电流。并且得到证实，只要绝缘层50的厚度大于等于20μm，便可达到上述的效果。并且，由于上述介质膜5和固体电解质层7的端面形成在同一平面上，所以还可以达到提高少许静电容量的效果。
另外，关于把阳极引线部件4上的介质膜5和固体电解质层7的端面形成在大致同一平面上的方法，不限于使用激光束31的方法，也可以使用机械式剥离方法等。另外，在实施例1和实施例2中，虽然在第1和第2除去工序中都使用了激光束31，但也可以只在第2除去工序中使用激光束。另外，在上述实施例中，作为绝缘层50而使用了具有热塑性的氟类树脂的氟弹性体，然而即使使用环氧树脂等热固化性树脂，只要其热膨胀率小于封装部件12的热膨胀率，也可以达到上述的效果。本申请人通过试验得到证实，在封装部件12由热膨胀系数为4.5/℃的环氧树脂构成的情况下，即使作为绝缘层50而使用了通过添加添加剂而把热膨胀系数调整为3.8/℃的环氧树脂，也可以抑制漏电流不良和短路。
另外，本发明的各部分的结构不限于上述的实施方式，对于本技术领域的专业技术人员来说，在不超出权利要求书所记载的本发明的主导技术构思的范围内，能够进行各种变更。
Claims (17)
1.一种固体电解电容器，包括：
电容元件，其具有：阳极体、从该阳极体的一个端面突出的阳极引线部件、在所述阳极体的表面和所述阳极引线部件的所述阳极体附近的表面上一体形成的介质膜、形成在该介质膜上的固体电解质层、和在形成在所述阳极体上的所述固体电解质层上所形成的阴极引出层；
与所述阳极引线部件连接的阳极端子；
与所述阴极引出层连接的阴极端子；和
覆盖所述电容元件的外周的绝缘性封装部件，
其中，形成在所述阳极引线部件上的所述介质膜和所述固体电解质层的端面形成在大致同一平面上，并且被由热塑性绝缘材料构成的绝缘层覆盖。
2.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于，所述封装部件由热固化性材料构成。
3.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于，所述绝缘层由氟类树脂构成。
4.一种固体电解电容器，包括：
电容元件，其具有阳极体、从该阳极体的一个端面突出的阳极引线部件、在所述阳极体的表面和所述阳极引线部件的所述阳极体附近的表面上一体形成的介质膜、形成在该介质膜上的固体电解质层、和在形成在所述阳极体上的所述固体电解质层上所形成的阴极引出层；
与所述阳极引线部件连接的阳极端子；
与所述阴极引出层连接的阴极端子；和
覆盖所述电容元件的外周的绝缘性封装部件，
其中，形成在所述阳极引线部件上的所述介质膜和所述固体电解质层的端面形成在大致同一平面上，并且被由热膨胀系数比所述封装部件的热膨胀系数小的绝缘材料构成的绝缘层覆盖。
5.根据权利要求4所述的固体电解电容器，其特征在于，所述绝缘层由热塑性材料构成。
6.根据权利要求5所述的固体电解电容器，其特征在于，所述封装部件(12)由热固化性材料构成。
7.根据权利要求5所述的固体电解电容器，其特征在于，所述绝缘层由氟类树脂构成。
8.一种固体电解电容器的制造方法，包括以下工序：
在阳极体的表面和从该阳极体突出的阳极引线部件的表面上形成一体的介质膜的第1工序；
在所述介质膜上形成预涂层的第2工序；
在所述阳极引线部件的所述阳极体附近保留所述介质膜和所述预涂层，部分地除去所述阳极引线部件上的所述介质膜和所述预涂层，露出所述阳极引线部件的所述阳极体侧的表面的第3工序；
把所述阳极体和所述阳极引线部件浸渍在溶解了单体的溶液中，在把所述阳极引线部件的露出了表面的部分配置在所述溶液的液面位置的状态下，使用电解聚合法在所述预涂层上形成导电性高分子层的第4工序；
除去在所述阳极引线部件的露出了表面的部分上所产生的所述导电性高分子毛刺的第5工序；
通过在所述导电性高分子层上形成阴极引出层而形成电容元件的第6工序；
通过注塑成型，将所述电容元件的外周利用封装部件覆盖的第7工序，
其中，在第5工序之后且在第7工序之前，至少将形成在所述阳极引线部件上的所述阳极体附近的所述介质膜和所述固体电解质层的端面利用由热塑性绝缘材料构成的绝缘层覆盖。
9.根据权利要求8所述的固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第5工序中利用激光束除去所述导电性高分子毛刺。
10.一种固体电解电容器的制造方法，包括以下工序：
在阳极体的表面和从该阳极体突出的阳极引线部件的表面上形成一体的介质膜的第1工序；
在所述介质膜上形成预涂层的第2工序；
在所述阳极引线部件的所述阳极体附近保留所述介质膜和所述预涂层，并且在所述阳极引线部件的前端侧保留所述介质膜，部分地除去阳极引线部件上的所述介质膜和所述预涂层，露出阳极引线部件的阳极体侧的表面的第3工序；
把所述阳极体和所述阳极引线部件浸渍在溶解了单体的溶液中，在把所述阳极引线部件前端侧的形成了所述介质膜的部分配置在所述溶液的液面位置的状态下，使用电解聚合法在所述预涂层上形成导电性高分子层的第4工序；
除去形成在所述阳极引线部件的露出了表面的部分上的所述导电性高分子层的第5工序；
在所述导电性高分子层上形成阴极引出层，形成电容元件的第6工序；
通过注塑成型，利用封装部件覆盖所述电容元件的外周的第7工序，
其中，在第5工序之后且在第7工序之前，至少将形成在所述阳极引线部件上的所述阳极体附近的所述介质膜和所述固体电解质层的端面，利用由热塑性绝缘材料构成的绝缘层覆盖。
11.根据权利要求10所述的固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第5工序中，利用激光束除去形成在所述阳极引线部件的露出了表面的部分上的所述导电性高分子层。
12.根据权利要求10所述的固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第3工序中，在所述阳极引线部件的前端侧，保留在阳极引线部件表面上只形成有介质膜的部分。
13.一种固体电解电容器的制造方法，包括以下工序：
在阳极体的表面和从该阳极体突出的阳极引线部件的表面上形成一体的介质膜的第1工序；
在所述介质膜上形成预涂层的第2工序；
在所述阳极引线部件的所述阳极体附近保留所述介质膜和所述预涂层，部分地除去阳极引线部件上的所述介质膜和所述预涂层，露出所述阳极引线部件的所述阳极体侧的表面的第3工序；
把所述阳极体和所述阳极引线部件浸渍在溶解了单体的溶液中，在把所述阳极引线部件的露出了表面的部分配置在所述溶液的液面位置的状态下，使用电解聚合法在所述预涂层上形成导电性高分子层的第4工序；
除去在所述阳极引线部件的露出了表面的部分上所产生的所述导电性高分子毛刺的第5工序；
在所述导电性高分子层上形成阴极引出层，形成电容元件的第6工序；
通过注塑成型，利用封装部件覆盖所述电容元件的外周的第7工序，
其中，在第5工序之后且在第7工序之前，至少将形成在所述阳极引线部件上的所述阳极体附近的所述介质膜和所述固体电解质层的端面，利用由热膨胀率比所述封装部件的热膨胀率小的绝缘材料构成的绝缘层覆盖。
14.根据权利要求13所述的固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第5工序中，利用激光束除去所述导电性高分子毛刺。
15.一种固体电解电容器的制造方法，包括以下工序：
在阳极体的表面和从该阳极体突出的阳极引线部件的表面上形成一体的介质膜的第1工序；
在所述介质膜上形成预涂层的第2工序；
在所述阳极引线部件的阳极体附近保留所述介质膜和所述预涂层，并且在所述阳极引线部件的前端侧保留所述介质膜，部分地除去阳极引线部件上的所述介质膜和所述预涂层，露出阳极引线部件的阳极体侧的表面的第3工序；
把所述阳极体和所述阳极引线部件浸渍在溶解了单体的溶液中，在把所述阳极引线部件的前端侧的形成了所述介质膜的部分配置在所述溶液的液面位置的状态下，使用电解聚合法在所述预涂层上形成导电性高分子层的第4工序；
除去形成在所述阳极引线部件的露出了表面的部分上的所述导电性高分子层的第5工序；
在所述导电性高分子层上形成阴极引出层，形成电容元件的第6工序；和
通过注塑成型，利用封装部件覆盖所述电容元件的外周的第7工序，
其中，在第5工序之后且在第7工序之前，至少将形成在所述阳极引线部件的所述阳极体附近的所述介质膜和所述固体电解质层的端面，利用由热膨胀率比所述封装部件的热膨胀率小的绝缘材料构成的绝缘层覆盖。
16.根据权利要求15所述的固体电解电容器的制造方法，其特征在于，利用激光束除去形成在所述阳极引线部件的露出了表面的部分上的所述导电性高分子层。
17.根据权利要求15所述的固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第3工序中，在所述阳极引线部件的前端侧，保留只形成有所述介质膜的部分。
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