TWI260660B - Thin-type surface-mount capacitor - Google Patents

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1260660 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 · 本發明已申請優先權日本專利申請案JP200 3-274 1 56， 其揭露以參考被倂入其中，本發明關於一使用一聚合物作爲 一電解質之固態電解質電容器，且更特定地爲關於一薄型表 面黏著電容器。 【先前技術】 因本類型之電容器，已有已知該電容器被描述於例如曰 本專利申請公開案案號（jP-A)H05-275290(以下在該公開案 修 中所描述之電容器將被參引爲依據先前技藝1之固態電解質 電容器）與日本專利申請公開案案號（JP-A) 2002-3 1 3676(以 下在該公開案中所描述之電容器將被參引爲依據先前技藝2 之固態電解質電容器）。 依據先前技藝1之固態電解質電容器被稱爲雙端子模 類型，在該電容器中一傳導性機能的聚合體薄膜被用作爲一 固態電解質，傳導性機能的聚合體薄膜被形成在一閥作用金 屬陽極本體之一陽極氧化膜以覆蓋陽極本體之一終端部 β 分’且一傳導覆層更形成在傳導性機能的聚合體薄膜周圍， 因此形成一陰極覆層，引線被連接至陽極本體與陰極覆層且 從其處被引至一下側以曝露它們的終端部份，其後前述零件 之組合被以一外殻樹脂覆模使得一表面黏著型電容器被形 成。 依據先前技藝2之固態電解質電容器被稱爲三端子傳 送線元件類型其直接連接至一電源電路使得電流流入，在該 1260660 電容器中像先前技藝l，一傳導性機能的聚合體薄膜被用作 爲一固態電解質，傳導性機能的聚合體薄膜被形成在一閥作 用金屬陽極本體之一陽極氧化膜使得覆蓋其一中央部分，且 一傳導覆層更形成在傳導性機能的聚合體薄膜周圍，於此形 成一陰極覆層，陽極端子被個別地接合至陽極本體之二端， 且陰極覆層被覆蓋以一具有一穿孔之熱黏著絕緣樹脂灌注 膠帶，在經由孔穴以一傳導糊塡注後，一陰極端子金屬板覆 蓋包含傳導糊之此膠帶以形成一陰極端子，以此種方式，一 表面黏著型電容器被形成。 在依據先前技藝1之雙端子模類型固態電解質電容器 中，氧侵入藉外殼樹脂之鑄模而被避免，然而藉由鑄模，增 加一陽極端子與外殻樹脂以緊密密封二者之黏著是困難 的，大氣中氧可能從陽極端子與外殻樹脂接合部分進入電容 器之內部而因此氧化傳導性機能的聚合體薄膜，因此防止氧 侵入之避免措施是不足的，而且電容器之結構也有尺寸增加 之缺點。 爲解決此等問題，施加一金電鍍至端子或注入一密封作 用物是可被考慮的，然而此會造成製造成本之增加。 另一方面，依據先前技藝2在三端子傳送線元件類型固 態電解質電容器中，於一元件強化金屬板與陰極端子金屬板 間有一大間距，而且進而在陰極端子側上之膠帶面積係相等 於或小於元件之陰極覆層之面積，因此熱黏著絕緣樹脂灌注 膠帶並無完全覆蓋包含傳導性機能的聚合體薄膜之陰極覆 層，且因此已曝露部分容易地允許氧侵入，依此像先前技藝 1260660 1 '先:前技藝2也有傳導性機能的聚合體薄膜形式之電解質 、 覆層容易被氧化之缺點。 - 【發明內容】 因此本發明目的之一爲提供一非殼裝之薄型表面黏著 電容器其可禁止氧侵入至電容器之內部，且在高溫耐久性爲 可靠性的與絕佳的。 依據本發明之第一觀點，得到一薄型表面黏著電容器包 括一電容器元件包括一似平板的或似箔的面積加大的閥作 用金屬形式之一陽極本體，與一陰極覆層包含一傳導性機能 鲁 的聚合體薄膜形式之一固態電解質；熱黏著絕緣樹脂灌注膠 帶被個別地設置在該電容器之兩面；且一元件強化金屬板與 一可焊接的陰極端子金屬板被個別地固著在該熱黏著絕緣 樹脂灌注膠帶，其中該熱黏著絕緣樹脂灌注膠帶之一熱黏著 絕緣樹脂於高溫與高壓下被固化，且其中該元件強化金屬板 之終端部分位於該陰極覆層之外側且對應於該陽極本體被 施以一步進過程其提供對應於該陰極覆層之一實質厚度程 度上之差異。 · 在本發明之第一觀點中，較佳地陰極端子金屬板之終端 部分位於該陰極覆層之外側且對應於該陽極本體被施以一 步進過程其提供對應於該陰極覆層之一實質厚度程度上之 差異。 依據本發明之第二觀點，得到一製造一薄型表面黏著電 容器方法，包括步驟藉作爲一陽極本體一似平板的或似箔的 面積加大的閥作用金屬，與藉形成包含作爲一傳導性機能的 -7 - 1260660 聚合體之一固態電解質之一陰極覆層而形成一電容器元 件；個別地固著熱黏著絕緣樹脂灌注膠帶至該電容器元件之 二面；個別地固著一元件強化金屬板與一可焊接的陰極端子 金屬板至該熱黏著絕緣樹脂灌注膠帶；施加一步進過程至位 於該陰極覆層外端之該元件強化金屬板之部分且對應於該 陽極本體以提供對應於該陰極覆層之一實質厚度程度上之 差異；且於高溫與高壓下固化熱黏著絕緣樹脂灌注膠帶之一 熱黏著絕緣樹脂。 在本發明之第二觀點中，較佳地施加一步進過程之步驟 更施加一步進過程至位於該陰極覆層外端之該陰極端子金 屬板之部分且對應於該陽極本體以提供對應於該陰極覆層 之一實質厚度程度上之差異。 【實施方式】 爲促進本發明之較佳了解，傳統之表面黏著型電容器首 先參考第1圖與第2圖被描述。 第1圖顯示依據先前技藝1之一固態電解質電容器5, 例示之電容器5被稱爲雙端子模類型，在電容器5中一傳導 性機㉟的聚合體薄膜1 1被用作爲一固態電解質，與一閥作 用金屬陽極本體7包括一鋁箱作爲一閥作用金屬與一陽極氧 化膜被形成在鋁箔上。 在陽極氧化膜上，傳導性機能的聚合體薄膜1 1被形成 於陽極本體7之一部分9以由此覆蓋一終端，而且一石墨覆 層1 3被形成在傳導性機能的聚合體薄膜n周圍，且一銀糊 狀覆層形式之一傳導覆層15被形成在石墨覆層13周圍，然 1260660 後在一上側之陽極本體7之另一終端1 9，一引線2 1被連接 以與陽極本體7之一部分1 7連續，於其處一阻抗覆層1 6被 · 形成’且引線從其處被引出’而且一引線2 3被連接至傳導 性覆層1 5之一低側且從其處被引出，其後先前零件之複合 物被以一外殼樹脂（鑄模樹脂）25覆模使得電容器5被形成。 於此，電容器5之陰極包括傳導性機能的聚合體薄膜 1 1、石墨覆層1 3與銀糊狀覆層形式之傳導性覆層1 5，其被 形成在傳導性機能的聚合體薄膜1 1上，以下描述中，爲方 便緣故一陰極覆層之厚度被定義爲代表傳導性機能的聚合 41 體薄膜11、石墨覆層13與銀糊狀覆層（傳導覆層）15之厚度 總和之厚度，在圖1中符號1 lc 、13c與15c代表傳導性機 能的聚合體薄膜11、石墨覆層13與傳導覆層15之終端部分。 第1圖所示之電容器5中一內側在一 口形陽極端子27 之一端被接合至陽極本體7之上側以作爲一引線端子，當一 上側在一 3形陰極端子2 9之一端被接合至傳導覆體1 5之低 側以作爲一引線端子，且陽極與陰極端子27與29從其處被 引出使得陽極端子27之橫向與底部部分與陰極端子29之橫 β 向與底部部分個別地被曝露於外，以此方式電容器5作爲一 具有在底部接頭端子部分之表面黏著型電容器被形成。 以下描述中，一電容器元件或僅爲一元件代表一結構本 體其傳導性機能的聚合體薄膜i i、石墨覆層1 3與銀糊狀形 式之傳導覆層15依序地被形成在陽極本體7之部分上。 依據先前技藝1之雙端子鑄模類型固態電解質電容器5 中，氧侵入藉鑄模樹脂2 5作爲一環氧樹脂之鑄模而被避免， 1260660 然而藉鑄模增加陽極端子27與鑄模樹脂25間之黏著以繁_ · 地密封其間是困難的，例如大氣中的氧可從陽極端子27 _ · 鑄模樹脂25間如箭頭所示之一接合部分進入電容器5的@ ^ 部而氧化傳導性機能的聚合體薄膜1 1，因此防止氧侵入；^ _ 免措施是不足的，而且電容器5之結構也有尺寸增加之缺讓占。 爲解決此一問題，施加一金電鍍至端子或注入一密封{乍 用物可被被考慮的，然而此會造成製造成本之增加。 第2圖顯示依據先前技藝2之一固態電解質電容器3 i， 例示之電容器31被稱爲具有三連接端子之三端子傳送線元 # 件，在電容器3 1中一傳導性機能的聚合體薄膜1 1被用作爲 一固態電解質，且一閥作用金屬陽極本體7包括一閥作用金 屬板與被形成在閥作用金屬板上之一陽極氧化膜，傳導性機 能的聚合體薄膜1 1被形成在陽極氧化膜上以由此覆蓋一中 央部分，且一石墨覆層1 3被形成在傳導性機能的聚合體薄 膜1 1周圍，而且一銀糊狀覆層作爲陰極之一傳導性覆層1 5 被形成在石墨覆層1 3周圍，然後陽極端子金屬板被個別地 接合至陽極本體7之二端37，37經由陽極本體7之部分35 ^ 向外延伸，於其處樹脂覆層1 6，1 6被形成，這些陽極端子金 屬板被個別地作爲陽極端子3 9,3 9，一熱黏著絕緣樹脂灌注 膠帶4 1被設置在一上側以由此覆蓋傳導覆層1 5，一熱黏著 絕緣樹脂灌注膠帶45被設置在一下側以由此覆蓋傳導覆層 15，膠帶45以一傳導糊狀物49被塡充之一穿孔47被形成， 其後一陰極端子金屬板5 1被設置以包含傳導糊狀物49之覆 蓋膠帶45以作爲一陰極端子，以此方式電容器31作爲一表 -10- 1260660 面黏著電容器被形成。 依據先前技藝2在二端子傳送線兀件類型固悲電解質 電容器3 1中，於強化金屬板43與陰極端子金屬板5 1間有 一大間距，而且進而在陰極端子側上之膠帶45面積係相等 於或小於元件之陰極覆層之面積。 因此，例如第2圖中符號55所示，膠帶45並無完全覆 蓋傳導性機能的聚合體薄膜1 1之終端57，57 ’石墨覆層13 之終端5 8, 5 8與銀糊狀覆層（傳導覆層）之終端59, 59，且所 以元件陰極覆層已曝露部分容易地允許氧侵入’而且氧侵入 也容易在一編號61之部分，依此像先前技藝1，先前技藝2 也有傳導性機能的聚合體薄膜11形式之電解質覆層容易被 氧化之缺點。 以下本發明之一較佳實施例將參考第3圖被描述。 第3圖顯示依據本發明之實施例之一薄型表面黏著電 容器63，例示電容器63爲一正方形似平板的固態電解質電 容器’像依據圖2中之先前技藝2的電容器，電容器63爲 三端子傳送線元件類型，在電容器63中一傳導性機能的聚 合體薄膜1 1被用作爲一固態電解質，一大量微小之洞穴藉 蝕刻或相類物被形成於一似平板的或似箔的閥作用金屬因 此增加閥作用金屬表面積達200倍左右，一陽極氧化膜在它 的一中央部分33被形成在面積增大之閥作用金屬上，閥作 用金屬與於其上所形成之一陽極氧化膜構成一閥作用金屬 本體7 ’作爲閥作用金屬可使用鉅、鋁、鈮或相類物。 接著傳導性機能的聚合體薄膜n被形成以在中央部分 -11- 1260660 3 3覆盖陽極本體7，而且一石墨覆層丨3被形成在傳導性機 能的聚合體薄膜1 1周圍，且一銀糊狀覆層形式之一傳導覆 - 層15更形成在石墨覆層13周圍，以此方式一陰極覆層被形 成’其後陽極終端金屬板39a，39b個別地被接至陽極本體終 端37 a，3 7b ’其被形成從陽極本體7之中央部分33經由形 成阻抗覆層16, 16之部分35向外延伸，陽極端子金屬板 3 9 a，3 9b個別地作爲陽極端子。 一熱黏著絕緣樹脂灌注膠帶4 1被設置在一上側以覆蓋 陰極之傳導覆層15，且一強化金屬板65進而被設置在一外 鲁 側以覆蓋膠帶4 1，具有一穿孔47之一熱黏著絕緣樹脂灌注 膠帶45被設置在一下側以覆蓋傳導覆層1 5，在以一傳導糊 49塡滿穿孔47後，一陰極端子金屬板67被設置以覆蓋包含 傳導糊49之膠帶45以作爲一*陰極端子。 在本實施例中，以一環氧樹脂灌注之一丙烯酸基元件被 用作爲熱黏者絕緣樹脂灌注膠帶，然而到目前爲止一黏著劑 被灌注至一樹脂基元件並沒有任何限制。 在本實施例中，陽極氧化膜被形成在閥作用金屬上以構 ® 成閥作用金屬本體7，且接著傳導性機能的聚合體薄膜1 1、 石墨覆層13與銀糊狀覆層（傳導覆層）15，依序地在陽極本 體7被形成作爲陰極覆層，因此形成電容器元件，熱黏著絕 緣樹脂灌注膠帶4 1具有一外周圍較陰極面積廣於對應於L 2 等於0.1毫米或更多長度之面積在其一側上被固著至電容器 元件，即在其上側，使得膠帶4 7之長度變得較陰極覆層之 一長度L1至少長L2。 -12 - 1260660 廣於對應於一 0·1毫米或更多長度之面積。 其後，被施以一步進過程之元件強化金屬板65被固著 至膠帶41’於此步進過程爲提供在元件之陽極本體7上對應 於陰極覆層之一實質厚度Η程度上之差異，即傳導性機能的 聚合體薄膜1 1、石墨覆層13與銀糊狀覆層（傳導覆層）15之 總厚度，而且熱黏著絕緣樹脂灌注膠帶45具有穿孔47以藉 傳導糊49確保電氣傳導且具有前述面積被固著在電容器元 件之另一面，即在其下側。 其後，可焊接的陰極端子金屬板67被固著至包含傳導 糊49之膠帶45,陰極端子金屬板67也被施以一步進過程其 提供對應於藉從陰極覆層之實質厚度Η減去阻抗覆層16之 一厚度，即傳導性機能的聚合體薄膜1 1、石墨覆層1 3與銀 糊狀覆層（傳導覆層）1 5之總厚度之一程度上的差異，接著藉 高溫高壓下執行一固化處理，元件之陰極覆層之外周圍全部 被以一絕緣樹脂覆蓋。 在本實施例中，其使用可爲吡咯、噻吩或相類物製成以 用於傳導性機能的聚合體薄膜1 1，另一方面其使用可爲銅、 一銅基合金、一鎳合金或相類物以用於元件強化金屬板6 5 與陰極端子金屬板67,然而板65與67至目前爲止並不限於 爲此等在一電子零件之一端子之一材料製成之一平板構件 範圍內之平板構件。 經固化過程之電容器元件被夾於絕緣樹脂灌注膠帶4 1 與4 5與被施以步進過程之金屬板6 5與6 7間使得陰極覆層 之外周圍全部被以絕緣樹脂覆蓋，所以從外部之氧侵入可被 -13- 1260660 防止，因此作爲電解質之傳導性機能的聚合體薄膜1 1之氧 ^ 化可被避免壓制電氣性能之劣化，特別地在等效串聯電阻中 — 之一增加，結果地有可能達到於高溫耐用下穩定的、可靠的 與絕佳的一薄型表面黏著電容器。 本發明之前述實施例中，電容器具有正方形似平板的形 狀，然而它是很容易地瞭解它可爲一圓盤形狀、一按鈕形 狀、一半圓柱形或相類者。 而且本發明之前述實施例中，也有描述三端子類型表面 黏著電容器，然而它是很容易地瞭解假如一陰極覆層被形成 ® 以覆蓋閥作用金屬陽極本體7之一終端，它是有可能達到一 在一端具有一陽極端子與另一端具有一陰極端子之二端子 類型表面黏著電容器。 依據本發明，它是有可能提供一非殼裝的薄型表面黏著 電容器其可禁止氧侵入至電容器內部，且在高溫耐用性下爲 可靠的與絕佳的。 依據本發明之薄型表面黏著電容器可應用至被表面黏 著在一板如一電子零件或一電氣零件之印刷電路板類型之 ® 一電氣電容器。 當結合至此所描述之本發明與其中較佳實施例，將可能 容易爲那些熟知技藝人士以不偏離所附申請專利範圍所列 示範圍之各種其他方式實施本發明。 【圖式簡單說明】 第1圖爲依據先前技藝1之一固態電解質電容器之斷面 圖。 -14- 1260660 第2圖爲依據先前技藝2之一固態電解質電容器之斷面 圖。 第3圖爲依據本發明之一較佳實施例之一固態電解質 電容器之斷面圖。 【主要元件符號說明】 5 電解質電容器 7 金屬陽極本體 9,17,35 陽極本體之部分 11 傳導性機能的聚合體薄膜 11c 傳導性機能的聚合體薄膜之終端部分 13 石墨覆層 15 傳導性覆層 15c 傳導覆層之終端部分 16 阻抗覆層 1 9,3 7,3 7 a，37b 陽極本體之一終端 2 1,23 引線 25 鑄模樹脂 27,39 陽極端子 29 陰極端子 3 1 固態電解質電容器 33 中央部分 39a,39b 陽極端子金屬板 4 1,45 熱黏著絕緣樹脂灌注膠帶 43 強化金屬板 -15- 1260660 47 穿孔 49 傳導糊 5 1,67 陰極ϋ而 53 箭頭 55 膠帶未 5 7 傳導性 58 石墨覆 59 銀糊狀 6 1 氧侵入 63 薄型表 65 元件強 狀物 子金屬板 完全覆蓋處 機能的聚合體薄膜之終端 層之終端 覆層（傳導覆層）之終端 部分 面黏著電容器 化金屬板

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Claims (1)

1260660 第9 3 1 209 3 3號「薄型表面黏著電容器」專利案 · (2006年1月3日修正） — 十、申請專利範圍： 1. 一種薄型表面黏著電容器，包括： 一電谷器兀件，其包括一陽極本體係以平板狀或范狀的大 面積的閥作用金屬形式，與一陰極覆層，其包含一固態電 解質’係以傳導性機能的聚合體薄膜形式； 浸漬以熱黏著絕緣樹脂的膠帶，分別設置在該電容器之兩 面；及 _ 一元件強化金屬板與一可焊接的陰極端子金屬板，分別黏 固在該浸漬以熱黏著絕緣樹脂的膠帶， 其中該浸漬以熱黏著絕緣樹脂的膠帶之一熱黏著絕緣樹 脂係於高溫與高Μ下被固化，且其中該元件強化金屬板位 於該陰極覆層之外側且對應於該陽極本體之終端部分被 施以一步進製程提供對應於該陰極覆層之一實質厚度程 度上之差異。 2. 如申請專利範圍第1項之薄型表面黏著電容器，其中該陰 Φ 極端子金屬板位於該陰極覆層之外側且對應於該陽極本 體之終端部分被施以一步進製程提供對應於該陰極覆層 之一實質厚度程度上之差異。 3 .如申請專利範圍第1項之薄型表面黏著電容器，其中每一 個該浸漬以熱黏著絕緣樹脂的膠帶有一外周緣較該電容 器元件之陰極面積大於對應於0.1毫米或更多長度之面 積。 1260660 4 ·如申請專利範圍第1項之薄型表面黏著電容器，其中該薄 型表面黏著電容器爲一種雙端子類型，該陰極覆層被形成 以覆蓋該陽極本體之一終端部份，且金屬板分別地連接至 該陰極覆層與該陽極本體以形成一陰極端子與一陽極端 子。

5 .如申請專利範圍第1項之薄型表面黏著電容器，其中該薄 型表面黏著電容器爲一種三端子類型，該陰極覆層被形成 以覆蓋該陽極本體之一中央部份，且金屬板分別地連接至 該陰極覆層與該陽極本體之二終端部分，以形成一陰極端 子與二陽極端子。 6.如申請專利範圍第5項之薄型表面黏著電容器，其中該薄 型表面黏著電容器爲使用於一電源電路中一種三端子輸 送線類型。 7 .如申請專利範圍1項之薄型表面黏著電容器，其中該閥作 用金屬包含至少選自於鉅、鋁與鈮之一種。 8 .如申請專利範圍第1項之薄型表面黏著電容器，其中該傳

導性機能的聚合體薄膜包含至少吡咯與噻吩中之一種。 9 .如申請專利範圍第1項之薄型表面黏著電容器，其中該陰 極覆層包含一傳導性糊狀覆層被形成於一石墨覆層上且 石墨覆層係被形成於該傳導性機能的聚合體薄膜上。 10. —種製造薄型表面黏著電容器方法，包括步驟： 藉使用一成平板狀或箔狀的大面積的閥作用金屬作爲一 陽極本體及藉形成包含固態電解質作爲一傳導性機能的 聚合體之一陰極覆層而形成一電容器元件； 1260660 分別地黏固浸漬熱黏著絕緣樹脂的膠帶至該電容器元件 之二面； ^ 分別地黏固一元件強化金屬板與一可焊接的陰極端子金 屬板至該浸漬熱黏著絕緣樹脂的膠帶； 施加一步進製程至位於該陰極覆層外端之部分且對應於 該陽極本體之該元件強化金屬板，以提供對應於該陰極覆 層之一實質厚度程度上之差異；及 於高溫與高壓下固化該浸漬熱黏著絕緣樹脂的膠帶之一 熱黏著絕緣樹脂。 Φ 1 1.如申請專利範圍第1 0項之製造薄型表面黏著電容器方 法，其中施加一步進製程之步驟更施加一步進製程至位於 該陰極覆層外端之部分且對應於該陽極本體之該陰極端 子金屬板以提供對應於該陰極覆層之一實質厚度程度上 之差異。