TWI250542B - Solid state electrolytic capacitor - Google Patents

Description

1250542 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種固態電解電容器。 【先前技術】 以往，已知有如第16圖所示之晶片型固態電解電容器 (例如，參照專利文獻1)。 如第16圖所示，固態電解電容器（1)係具備於·下面安 裝有導線框架（9)(90)之電容器元件（2)，該電容器元件（2) 係由合成樹脂製之外殼（70)所覆蓋。導線框架（9)(90)係沿 著外殼（70)而折曲。電容器元件（2)係在作為閥金屬的箔之 陽極體（20)之一部份形成電介質氧化被膜（21 )，並在該電介 質氧化被膜（21)上依序設置陰極層（3)、碳層（6)、銀塗漿層 (60)而形成。亦即，在陽極體（20)上電介質氧化被膜（21)之 形成部分成為陰極（2b)，在陽極體（20)上電介質氧化被膜 (21)之未形成部分成為陽極（2a)。第16圖中，為方便圖示， 而將陰極層（3)、碳層（6)、銀塗漿層（60)記載為較厚，然而 實際上陽極體（20)係接近於平板。 上述之該先前技術中，閥金屬係指藉由電解氧化處理 形成有極為緻密且具有耐久性之電介質氧化被膜之金屬， 相當於A1(鋁）、Ta(钽）、Ti(鈦）、Nb(鈮）等元素。 該固態電解電容器（1)中，外殼（70)之下面與電容器元 件（2)之下面係朝高度方向分開，因此電容器（1)之整體高度 較高。然而，此種電容器係要求薄型化，而為滿足該要求， 如第17圖所示，將導線框架（9)(90)設成平板狀，以使電容 5 316132 1250542 器元件（2)之下面與外殼（70)之下面接近（例如，參照專利文 ^ 獻2)。如第17圖所示之固態電解電容器（1)中，陰極側導 線框架（90)與陽極侧導線框架（9)之下面係形成為大致同一 形狀。 又，前述專利文獻1中，如第18圖所示，揭示有重疊^ 複數片陽極體（20)(20)，將陽極（2a)側黏著或熔接，而加大〜 靜電電容之電容器元件（2)。 (專利文獻1)日本專利特開2002-246268號公報。 (專利文獻2]曰本專利特開20〇2_25858號公報。 參 【發明内容】 (發明概要） _ (發明所欲解決之課題） - 第17圖及第18圖所示之固態電解電容器（1)中，雖達 成薄型化，但導線框架（9)(90)與外殼（70)之密接強度較 弱。換言之，第16圖之固態電解電容器（1)中，外殼（70) 覆蓋導線框架（9)(90)的上段部之上下，密接強度雖大，但 · 如第17圖及第18圖所示之固態電解電容器（1)中，導線框 架（9)(90)與外殼（70)之接觸僅限於導線框架（9)(90)之單 面，因此比第16圖之固態電解電容器（1)小，且導線框架 (9)(90)與外殼（70)之密接強度較弱。 因而，水分容易從導線框架（9)(90)與外殼（70)之交界 處（第18圖之M)侵入。水分到達電容器元件(2)時，則易 產生劣化，因此作為固態電解電容器（1)之耐濕特性並不充 分0 6 316132 1250542 本發明之目的在於提供一種不僅達成薄型化，並且導 線框架與外殼之密接強度與耐濕特性佳之固態電解電容器 ⑴。 (用以解決課題之手段） 本發明乃提供一種固態電解電容器，其係具有：具有 一部分形成陰極層（3)之陽極體（20)之電容器元件（2);安裝 在該電容器元件（2)的下面之陽極側及陰極侧導線框架 (9)(90);以及留著導線框架（9)(90)之下面而被覆電容器元 件（2)之外殼（70)，其中， 外殼（70)係被覆導線框架（9)(90)之外側端面，且在該 導線框架（9)(90)之外側端面形成有用以充填構成外殼（70) 之樹脂的充填部（92)。 又，在導線框架（9)(90)之下面設有由形成外殼（70)之 樹脂所被覆之凹面（91)。 再者，亦可在位於外殼（70)之切斷痕面（71)側之導線框 架（9)(90)之端部下面，形成有由構成外殼（70)之樹脂所被 覆以防止該導線框架（9)(90)之端部下面露出之凹部（93)。 (發明之效果） 1.本發明之固態電解電容器（1)，係在導線框架（9)(90)之外 侧端面形成有充填部（92)，且在充填部（92)充填有形成外 殼（70)之樹脂。藉此，導線框架（9)(90)之外側端面係由樹 脂所覆蓋，並且由於樹脂充填於充填部（92)内，因此即使 固態電解電容器（1)較薄，也可提高導線框架（9)(90)與外 殼（70)之密接強度。因而，可提高固態電解電容器（1)之 7 316132 1250542 耐濕特性。 2. 又，在導線框架（9)(90)之下面設有由形成外殼（70)之樹 脂所被覆之凹面（91)。藉此，可保持電容器元件（2)與導 線框架（9)(90)之接觸面積較大，不僅可減小ESR(等效串 聯電阻），並且可加大導線框架（9)(90)與外殼（70)之密接 強度。 3. 由於凹部（93)係由構成外殼（70)之樹脂所被覆，因此可防 止位於外殼（70)之切斷痕面（71)之導線框架（9)(90)之端 部下面露出。藉此，可防止切斷導線框架（9)(90)之際產 生之毛邊露出外殼（70)之外侧，因此可省去毛邊去除之 步驟，而可削減製程之步驟數。此外，藉由以樹脂被覆 凹部（93)，亦可提高導線框架（9)(90)與外殼（70)之密接強 度。 【實施方式】 (用以實施發明之最佳形態） (第1實施例） 以下，使用圖式詳述本發明之一例。 第1圖係將固態電解電容器（1)以上下相反顯示之斜視 圖。第2圖係以包含A-A線之面剖斷第1圖之剖視圖，與 第1圖係成為上下相反。 如第2圖所示，固態電解電容器（1)係於下面具有安裝 有導線框架（9)(90)之電容器元件（2)，該電容器元件（2)係以 環氧樹脂等合成樹脂製之外殼（70)所被覆。電容器元件（2) 之形狀係與第18圖所示之習知者相同，重疊複數片陽極體 8 316132 1250542 (20)(20)，並將陽極（2a)侧予以黏著或熔接。陰極側導線框 架（90)係覆蓋電容器元件（2)之下面，藉由加大電容器元件 (2)與陰極侧導線框架（90)之接觸面積，可減小ESR。 以下雖顯示電容器元件（2)之製造方法，但該方法係與 習知相同。首先，切出鋁箔之薄片以形成帶狀之陽極體 (20)，將該陽極體（20)之一部份浸潰於0.01至0.02wt%之 燐酸水溶液或己二酸水溶液内並進行電解氧化處理，而形 成電介質氧化被膜（21)。接著，在以丁醇作為溶媒之3,4-乙二氧基噻吩、曱苯磺酸第三鐵之溶液，浸潰陽極體（20) 之電介質氧化被膜（21)之形成部分，而形成由聚噻吩之導 電性高分子構成之陰極層（3)。在該陰極層（3)上依序形成石炭 層（6)、銀塗漿層（60)。重疊複數片陽極體（20)，並將陽極 (2a)(2a)予以黏著或熔接，而完成電容器元件（2)。 另外，形成陰極層（3)之材料除了前述聚噻吩之外，例 舉有聚吡咯、聚苯胺、聚呋喃等導電性高分子、TCNQ (7,7,8,8-四氰基醌二曱烷）錯鹽等。藉由在陰極層（3)使用電 阻值低的導電性高分子等，可減小ESR，而形成高頻特性 優良之電容器。 在沿著固態電容器（1)之長度方向之導線框架（9)(90) 之外侧端面，形成有充填部（92)，且在該充填部（92)充填有 形成外殼（70)之樹脂。充填部（92)係凹凸呈上下並列之剖面 形狀。 藉此，導線框架（9)(90)之外側端面係以樹脂被覆，且 樹脂充填於充填部（92)内，因此即使固態電解電容器較 9 316132 1250542 =’亦可提高導餘_(9G)與外殼（7G)之密接 力而’可提高固態電解電容器⑴之耐濕特性。另外，口 :(9)(9㈣填部(92)係亦可以是如第3圖所示之剖面、 子形二第4圖所示之剖面v字形、或未圖示之楔狀的凹狀。 在導線框架⑼(90)之下面係藉由半姓刻加工或磨 工形成有凹面（9〗），陰極側導線框架（9〇)之凹面⑼）的卢^ ，们至4_。凹面(91)係由形成外殼(7〇)之樹： 猎由形成該凹面（91)(91)，可保持電容器元件⑺盘 ^線框州胸之接觸面積較大，並減小卿（等效串聯電^ 阻）’亚且加大導線框架（9)(9〇)與外殼（7〇)之密接強声。 二;"由形成凹面（91)’可加長從凹面（91)與外殼（7〇)之交 界處(弟2圖之B點)到達電容器元件⑺之距離 /刀到達電容器Μ⑺之虞。再者，電容器元件⑽導線= 架（9)(90)雖係藉由電阻炫接安裝，但會在凹面⑼）殘留带 阻溶接，痕跡。然而，由於該凹面（91)係由樹脂所被覆包 因此點焊痕跡會被遮蓋，且變得美觀。 以下表示固態電藉電容器（1)之製造方法。 罐 第5圖係導線框架（9)(90)之金屬板⑻之俯視圖。首 先，沖切以銅為主成分之金屬板⑻，開設縱長之第—開口 =^第:開，之兩側以大致等間隔朝縱向並列而 開汉棱長之弟二開口（8 i )(8!)。此時，在金屬板（8)之角落 部開設工：貫穿孔(82)。在金屬板⑻上，位於第一開口 ( 的左側之第二開口（81)(81)之殘餘部分構成作為陰極側導 線框架（9〇)之端子構成片（83)，位於第一開口（8〇)的右側之 316132 10 1250542 第二開口（81)(81)之殘餘部分則構成作為陽極侧導線框架 ， (9)之端子構成片（84)。亦即，兩端子構成片（83)(84)之前端 ， 部係隔著第一開口（80)而互相相對向。 在兩端子構成片（83)(84)之基端部，藉由蝕刻加工開設 有樹脂貫穿孔（85)(85)。此時，藉由從金屬板（8)之兩面進” 行蝕刻，如第6圖放大所示，在樹脂貫穿孔（85)(85)之内側、 端面T形成有剖面為大致W形之前述充填部（92)，又，在 端子構成片（83)(84)之背面，藉由半蝕刻加工或磨削加工形 成有凹面（91)(91)(參照第2圖）。申請人雖係將導線框架 (9)(90)之厚度假設為大致0.25mm、將凹面（91)之深度假設 為0.125mm，但該厚度、深度、並未限定為左右寬度。 另外，第一開口（80)及第二開口（81)(81)與樹脂貫穿部 (85)(85)同時藉由姓刻加工而開設亦可。此外，在端子構成 片（83)(84)上，將充填部（92)形成於沿著電容器元件（2)之長 度方向之外側端部（88)亦可。 跨越第一開口（80)，而將電容器元件（2)放置於端子構鲁 成片（83)(84)上。電容器元件（2)之陽極（2a)係放置於作為陽 極側導線框架（9)之端子構成片（84)，而陰極（2b)係放置於 作為陰極侧導線框架（90)之端子構成片（83)。電容器元件（2) 係分別在端子構成片（83)(84)上藉由電阻熔接安裝有陽極 侧（2a)，而藉由電性黏著劑安裝有陰極側（2b)。此時，電容 器元件（2)係未覆蓋樹脂貫穿孔（85)(85)。 接著，如第7圖所示，將金屬板（8)之工具貫穿孔（82) 嵌入承載工具（5)，並將金屬板（8)從上方以推壓機構（未圖 11 316132 1250542 示）推壓而固定在承載工具（5)上。 從金屬板（8)之上方及下方，覆蓋模具（50)及承載模具 (52)。模具（5〇)之内侧端緣係對應於樹脂貫穿孔（85)之外側 端緣。從模具（50)之閘道（51)注入熔融樹脂。熔融樹脂之一 部分係充填樹脂貫穿孔（85)(85)及充填部（92)。於熔融樹脂 冷卻後，將兩模具（50)(52)分離時，則在如第8圖所示之金 屬板（8)上形成有作為外殼（7〇)之樹脂塊（7)。將該樹脂塊（7) 與金屬板（8)沿著包含第8圖之D-D線、E_E線之面，以切 割機等切斷，若將位於樹脂塊（7)之外侧之端子構成片 (83)(84)之部分切斷的話，即可獲得固態電解電容器（1)。 /夕卜，樹脂塊⑺之成形係以包含該射出成❹驟之移 轉核塑裝置進行。此外，以網版印刷成形樹脂塊⑺亦可。 知你丨：請人係將第16圖之習知固態電解電容器⑴作為習 ° 1八，將帛18圖之習知固態電解電容器⑴作為習知例 二二：成20個。又，將第2圖所示之本例固態電解電 合口口 ）乍成20個，並進行耐濕試驗。 皆為定格電壓16V、靜電㈣心卩⑴ 。之環境下放置50 士 _在+6代、相對濕度 將結果顯示於们。另外Γ:測定靜電電容之降低量。 由下記表之結太電繼之值係20個之平均值。 同樣為薄型固•電解列之固恶屯解電容器⑴係相較於 性。 谷器⑴之習知例可改善耐濕特 316132 12 !25〇542 【表

習知例1 習知例2 貫施例 夕，本發明之固態電解電容器（1)，係在導線框架（9)(90)之 ^側柒面形成有充填部，而在該充填部（92)充填形成外 之樹脂°藉此’導線框架（9)(9G)之外側端面由樹脂 二=盍，亚且由於樹脂充填於充填部（92)内，因此即使固 ”解電谷器⑴較薄’也可提高導線框架（9)(90)與外殼 (二:之讀t度。因而，可提高固態電解電容器⑴之财濕 :解二^亦可由上記表1得到證實，不僅可降低固態 之高度，並且可將耐濕特性設為與習知例1 樹m^⑼㈣)之下面設有㈣成外殼（70)之 ^日7復之凹面（91)。藉此，可保持電容器元件（2)鱼_ =)?力)之接觸面積較大，可減小-物串丄電 (第增框架(9)( 一 弟9圖係第i圖之固態電解電容 f:⑴係將樹脂塊⑺與金屬一割機等切二; 切出而形成，如篦q岡％ _ + 研工具（4) 斷工具⑷之切斷痕面；:位：：側面係形成切 側之導之切斷痕面⑺） 316132 13 1250542 由於切斷工具⑷會旋轉而將 脂塊（7)與金屬板（8)以切割機切斷之陝^刀断，因此將樹 與金屬板⑻之摩擦阻抗，從導線框^ 由切斷工具⑷ 有毛邊（94)突出。此種電容器⑴m(90)之端部下面會 示但若產生該毛邊（94)時，則有電路基板（未圖 差不齊之虞。因此，必須有用以去除毛:⑴之安裝高度參· 程之步驟數增加。 达之步驟，而使製. >因此，為消除該電容器⑴之安裝高 凊人係提案有第1〇圖所示之電容 又、/ 背，申( (7〇)^ tf#. φ (71)^ ^ ^ ^ (9)(9〇)^^；^ ⑴…相反顯 可消除從導線框架(9(。之端=·?割機等切斷之際， 虞。 ）（9〇)之^下面會有毛邊（94)突出之 此種電容器（1)係經過以下之步驟加 件⑺係使用與第2圖所示者相同。 =圖係作為導線框架（9)(9〇)之金屬板⑻之俯視< :且右"切金屬板(8)，開設矩形之大孔(86)，大孔(86) 大致之第—開口（8〇)’與在該第一開口（8〇)之兩側以 大致寺間隔朝縱向並列之橫長之第二開口 (81)(81)。此外， 在金屬板（8)之角隅部開設有工具貫穿孔（82)。 在金屬板（80)上，位於第一開口（8〇)的左側之殘餘部分 籌成陰極側導線框架（9〇)之端子構成片（83)，位於第一開口 ()的右側之殘餘部分則構成陽極側導線框架（9)之端子構 316132 14 1250542 前端部係隔著第 成片(84)。亦即，兩端子構成片(83胸之葡 一開口（80)相對向。 輪（_4则料結大孔例 周緣相連結。 之 在兩端子構成片（83)(84)之基端部，藉由 有樹脂貫穿孔帽5)。在樹脂貫穿孔 形成前述充填部（92)亦可。 第12圖係第U圖之金屬板⑻的背面 片_之下面周緣施行半細,工或磨削加工而成 斜線^示’形成凹面（91Μ1) °對連結片（87)亦施行 =刻加工或磨削加工’如斜線所示，在下面形成凹部 (93)。 ^第u圖係以包含c_c線之面破斷第12圖之剖視圖， 弟14圖係帛12圖之端子構成片（83)㈤之斜視圖。僅端子 構成片（83)(84)之中央部與金屬板⑻之下面位於同一面 内’端子構成片（83)(84)之下面周緣部與連結片（87)係凹陷贏 大致相同深度。 _ 如第15圖所示，跨越第一開口（8〇)，而將電容器元件 (2)j：置於鳊子構成片（83)(84)上。之後，將金屬板（8)之工 :貫穿孔(82)嵌入承載工具(5)，並將金屬板⑻從上以推壓 機構(未圖不）推壓而固定在承載工具（5)上（參照第7圖）。 攸f屬板（8)之上方，覆蓋模具（5〇)，並從閘道（51)射出熔 融树知日守，則熔融樹脂之一部分係充填於樹脂貫穿孔 (85)(85)、充填部（92)及凹部（93)。如第15圖所示，將所獲 336132 15 Ϊ250542 得^樹脂塊（7)沿著包含D_D線、E_E線之面，以切割機等 刀Wf工具切所日守’即可獲得第1 〇圖所示之固態電解電容哭 ⑴。 σ ”申咕人係以上述步驟作成20個充填有凹部（93)之固態 电解電容态(1)。此外，作成2〇個第18圖所示之習知固態·· 电解甩合裔（1)(習知例2) ’並調查從導線框架（9)(9〇)所產· 生之毛邊（94)之發生狀況。於表2顯示毛邊產生量之平均 表2中至底面之毛邊係表示毛邊（94)突出之高度（第9 圖之闳，至侧面之毛邊係指毛邊（94)突出於外殼（7〇)之侧⑩ 方的量。另外，切割機之運轉速度係設為I/·。 【表2】 """------------ —----- —------- 至底面之毛邊 β m) 至側面之毛邊 -m) 習知例2 4 0 // m p; l 本例 τ ^ Μ AH yA Γ 1 I / / W"% 3 # m以上 υ μ m 之毛知，藉由於凹部(93)充填樹脂，而將至底面 之毛故及至側面之毛邊皆設為 可省略毛邊去除夕牛缺# 又马比白知小，而 =除之步知。猎此，可削減製程之步驟數。 又，糟由以樹脂被覆凹部（93) 同地提高導線框架（9_與外殼(7q)之密接^ A例相 上述貫施例之說明係用以說明本、— 專利申請範圍所記載之發明，或減：’亚限定於 成係不限疋於上述實施例，可在專利申請範圍所 316132 16 1250542 兄載之技術性範圍内進行各種之變形。 【圖式簡單說明】 第1圖係將固態電解電容器以上下相反顯示之斜視 圖。 第 面破斷 第 第 第 第 第 第 第 第 斜視圖 第 的俯視 第 第 第 第 第 第 第 2圖係將第1圖之固態電解電容器以包含A_A線之 之剖面圖。 3圖係另一固態電解電容器之剖視圖。 4圖係另一固態電解電容器之剖視圖。 5圖係作為導線框架之金屬板之俯視圖。 6圖係第5圖之一部分放大圖。 7圖係表示成形步驟之圖。 8圖係成形後之金屬板之俯視圖。 9圖係第1圖之固態電解電容器之左側視圖。 1〇圖係將另一固態電解電容器以上下相反顯示之 〇 11圖係作為第10圖之電容器之導線框架之金屬板 圖。 12圖係第11圖之金屬板的背面圖。 13圖係以包含線之面破斷第12圖之剖視圖。 14圖係第12圖之端子構成片之斜視圖。 15圖係成形後之金屬板之背面圖。 16圖係習知固態電解電容器之剖視圖。 17圖係另—固態電解電容器之剖視圖。 18圖係另—固態電解電容器之剖視圖。 316132 17 1250542 【主要元件符號說明】 1 固態電解電容器 2a 陽極 3 陰極層 5 承載工具 7 樹脂塊 9、90 導線框架 21 電介質氧化被膜 51 閘道 60 銀塗漿層 71 切斷痕面 81 第二開口 83、84 端子構成片 86 大孑L 88 外侧端部 92 充填部 94 毛邊 電容器元件 陰極侧 切斷工具 碳層 金屬板 陽極體 模具 承載模具 外殼 第一開口 工具貫穿孔 樹脂貫穿孔 連結片 凹面 凹部 18 316132

Claims (1)

1. 第93124310號專利申請案 申請專利範圍修正本 (94年8月19曰） 1. 一種固態電解電容器，係具備：於外表面具有形成陰極、 層（3)之陽極體（20)之電容器元件（2);安裝於該電容器元. 件（2)下面之陽極侧及陰極侧導線框架（9)(90);以及除了 導線框架（9)(90)之下面以外被覆該導線框架（9)(90)與 電容器元件（2)之外殼（70);其特徵為： 該外殼（70)係覆蓋導線框架（9)(90)之外侧端面之至 少一部分，在該導線框架（9)(90)之外侧端面形成有充填 部（92)，且在充填部（92)充填有構成外殼（70)之樹脂。 2. 如申請專利範圍第1項之固態電解電容器，其中，充填 部（92)之剖面形狀係凹凸呈上下並列之形狀，或是凹 形、V字形、S字形、楔形之任一種。 3. —種固態電解電容器，係具備：於外表面具有形成陰極 層（3)之陽極體（20)之電容器元件（2);安裝於該電容器元 件（2)下面之陽極侧及陰極侧導線框架（9)(90);以及除了 導線框架（9)(90)之下面以外被覆該導線框架（9)(90)與 電容器元件（2)之外殼（70);外殼（70)之一側面係藉由切 斷工具產生切斷痕面（71)，其特徵為： 在位於外殼（70)之切斷痕面（71)侧之導線框架 (9)(90)的端部下面形成有凹部（93)，該凹部（93)係由構 成外殼（70)之樹脂所被覆，以防止該導線框架（9)(90)之 端部下面之露出。 3】6]32(修正版) 4·如申請專利範㈣i項之I態電解 r柳。)之下面形成有凹叫該凹面2 填有構成外殼（70)之樹脂。 ’、 5 :二申：專利範圍第2項之固態電解電容器，其中，在導 、、泉框杀（9)(90)之下面形成有凹面 、 填有構成外殼（70)之樹脂。 ’〜凹面（91)係充 6.:申請專利範圍第3項之固態電解電容器，”，在導 線框架（9)(9〇)之下面形成有 、 填有構成外殼⑽之樹脂（），相面（91)係充 7 範圍第1項至第6項中任-項之固態電解電 二:下:陰極側導線框架(9〇)係覆蓋電容器元件

   3】6132(修正版) 2