專利名稱:固體電解電容器及其制造方法
技術領域:
本發明涉及一種固體電解電容器。
背景技術:
近年來提出了一種用于降低固體電解電容器的等效串聯電阻(ESR=EquivaIent Series Resistance,等效串聯電阻)的技術。根據日本特開2004-247665號公報(專利文獻1),固體電解電容器具有電容器 元件、陰極引線框、輔助陰極引線框。陰極引線框連接電容器元件,并且至少有一部分從外 裝樹脂露出。輔助陰極引線框分別連接電容器元件以及陰極引線框。由激光焊接將陰極引 線框和輔助陰極引線框相互連接起來。根據日本特開2002-246268號公報(專利文獻2),固體電解電容器具有電容器 元件、外裝樹脂、金屬層、引線框。引線框與電容器元件電連接,并且至少有一部分從外裝樹 脂外部露出。金屬層夾住電容器元件,并通過這個金屬層使電容器元件與引線框之間電連 接。例如采用導電性粘接劑進行連接。安裝夾住電容器元件的引線端子的方法,例如公開在特開平9-266137號公報(專 利文獻3)中。根據這個方法,首先將電容器元件裝載到陰極引線端子上,用銀漿料進行接 合。然后用銀漿料將電容器元件與陰極引線端子的彎曲部分接合。根據上述的特開2004-247665號公報(專利文獻1),當由于制造偏差使電容器元 件的厚度變大時,由于陰極引線框與輔助陰極引線框之間的間隙變大,有可能使陰極引線 框與輔助陰極引線框之間不能互相焊接。其結果產生制造成品率降低的問題。根據上述的特開2002-246268號公報(專利文獻2),必須設置用于在電容器外部 與金屬層之間進行電連接的引線框。因此存在制造成本提高的問題。而且特別在批量生產工序中,必須將涂敷了導電性粘接劑的產品迅速地搬運到保 管場所。這時,由于導電性粘接劑還沒有硬化,金屬層可能會偏移規定的位置。其結果,也 會產生制造成品率降低的問題。根據上述特開平9-266137號公報(專利文獻3),當陰極弓|導端子夾住電容器元件 時,由于夾住電容器元件的壓力過大,有可能使電容器元件破損。因此也存在固體電解電容 器的制造成品率或可靠性降低的問題。而且由這個壓力,從陰極引線端子與電容器元件之間會露出銀漿料,其結果,可能 使陰極引線端子與陽極之間短路。因此也存在固體電解電容器的制造成品率或可靠性降低 的問題。
發明內容
本發明,鑒于上述的課題,其一個目的是提供一種能夠以低成本和高的制造成品 率制造的固體電解電容器。另一個目的是提供一種以高的制造成品率制造高可靠性的固體 電解電容器的方法。
本發明的固體電解電容器,具有電容器元件,第一 第三導電性部件、第一以及 第二引線框。電容器元件具有陽極部、在陽極部上設置的電介質覆膜、以及在電介質覆膜 上設置的陰極部。第一以及第二導電性部件分別設置在陰極部上。第一引線框,具有通過 第一導電性部件連接到陰極部的陰極連接部、以及具有第一連接面的第一連接部,并且至 少一部分露出到外部。第二引線框,包含通過第二導電性部件連接到上述陰極部的輔助連 接部、以及具有與第一連接面相對的第二連接面的第二連接部。第三導電性部件將第一以 及第二連接部相互連接。根據本發明的固體電解電容器,由第三導電性部件將第一引線框的第一連接部和 第二引線框的第二連接部連接起來。由于第三導電性部件可以埋在第一以及第二引線框之 間,因此可以更可靠地連接第一以及第二引線框之間,由此提高了制造成品率。另外,由于第一引線框具有露出到外部的部分,因此沒有必要另外設置用于將第 一引線框與固體電解電容器之間進行電連接的部件。由此可以降低制造成本。最好,第二連接面相對于第一連接面傾斜。由此,在安裝第二引線框之際可以抑制 第三導電性部件從第一以及第二引線框之間突出。最好,第一以及第二連接面呈3ο以上15ο以下的角度。由于角度在3ο以上,可以 更可靠地抑制第三導電性部件的突出。而由于角度在15ο以下,可以更充分確保第一以及 第二連接面之間的接觸面積。最好,第二引線框的厚度比第一引線框的厚度更小。由此可以減小固體電解電容 器的厚度。本發明的固體電解電容器的制造方法,具備以下工序。在具有陰極連接部以及第一連接部的第一引線框的陰極連接部上形成第一導電 性部件。將具有陽極部、在陽極部上設置的電介質覆膜、在電介質覆膜上設置的陰極部的電 容器元件配置到第一導電性部件上并使上述陰極部與上述第一導電性部件接觸。分別在陰 極部以及第一連接部的上面,形成具有粘性的第二以及第三導電性部件。通過沿著陰極部 的形成第二導電性部件的面,移動具有輔助連接部以及第二連接部的第二引線框,并且通 過第二以及第三導電性部件,將輔助連接部以及第二連接部分別安裝到陰極部以及第一連 接部上。對第二以及第三導電性部件進行硬化。根據本發明固體電解電容器的制造方法,第二引線框在陰極部的安裝,是沿著陰 極部的形成第二導電性部件的面移動第二引線框來進行的。由此,抑制了在安裝之際施加 在陰極部上的壓力,因此可以抑制電容器元件的破損以及第二導電性部件的突出。因此可 以以高的制造成品率制造出可靠性高的固體電解電容器。最好,對第二以及第三導電性部件進行硬化的方法,具備以下工序。以第一溫度在整個第一時間對第二以及第三導電性部件進行加熱。在比第一溫度 低的第二溫度對第二以及第三導電性部件進行冷卻。以比第二溫度高的第三溫度并且在比 第一時間長的整個第二時間對第二以及第三導電性部件進行再加熱。由此,通過在比第二時間短的整個第一時間的加熱,直到可抑制第二引線框的偏 差的程度,對第二以及第三導電性部件進行硬化。即由短時間的加熱使第二引線框不易產 生位置偏移,而且即使在沒有長時間對第二以及第三導電性部件進行硬化就搬運半成品的 情況下,第二引線框的位置也不易偏移。由此可提高制造效率以及制造成品率。
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最好,粘性是300dPa · s以上且800dPa · s以下的粘度。由于粘度在300dPa · s 以上,即使第一以及第二連接部之間的間隔很大,也可更可靠地保持第三導電性部件。由于 可以更可靠地連接第一以及第二連接部,因此可提高制造成品率。而由于粘度在SOOdPa ·s 以下,可以更容易地涂敷第三導電性部件。如以上說明的那樣,根據本發明的固體電解電容器,可以提高制造成品率并降低 制造成本。而且根據本發明的固體電解電容器的制造方法,可以以高的制造成品率制造出 可靠性高的固體電解電容器。本發明上述的以及其它目的、特征、局面以及優點,可通過參照附圖對本發明進行 以下的詳細說明而更加明確。
圖1是概要表示本發明的實施方式1的固體電解電容器的構成的剖面圖。圖2是以圖1的箭頭C表示的區域的放大圖。圖3是在本發明的實施方式1的固體電解電容器的制造方法中,概要地表示第二 引線框安裝的樣子的剖面圖。圖4是在本發明的實施方式1的固體電解電容器的制造方法中,概要地表示第一 以及第二引線框相互連接的樣子的部分正面圖。圖5是在第一比較例中,概要地表示第一以及第二引線框之間產生接合不良的樣 子的部分正面圖。圖6是在第二比較例中,概要地表示第二引線框安裝的樣子的剖面圖。圖7是概要表示本發明的實施方式2的固體電解電容器的構成的剖面圖。
具體實施例方式以下,根據附圖就本發明的實施方式進行說明。(實施方式1)參照圖1以及圖2,本實施方式的固體電解電容器具有電容器元件10、第一 第 三導電性部件21 23、第一以及第二引線框31、32、陽極引線框41以及外裝樹脂50。電容器元件10,具有陽極部11、設于陽極部11上的電介質覆膜12、設于電介質 覆膜12上的陰極部13。陽極部11的材料,例如是鋁(Al)或者鉭(Ta)。而且陽極部11在 一方側具有陽極引線lip。電介質覆膜12,除了陽極引線Ilp的一部分以外是由將陽極部 11的表面氧化而形成。陰極部13是在電介質覆膜12上,例如通過順序地形成導電性高分 子層和碳層和銀漿料層而構成。第一 第三導電性部件21 23,例如通過將具有粘性的導電性粘接劑硬化來形 成。第一以及第二導電性部件21、22分別設置在陰極部13上。第三導電性部件23將第一 以及第二引線框31、32相互接合。第一引線框31,具有陰極連接部31a、第一連接部31b。陰極連接部31a通過第一 導電性部件21與陰極部13連接。第一連接部31b具有第一連接面Cl。而第一引線框31, 其至少一部分從外裝樹脂50的外部露出。第二引線框32,具有輔助連接部32a、結合部32b,第二連接部32c。輔助連接部32a通過第二導電性部件22與陰極部13連接。結合部32b,將輔助連接部32a與第二連接 部32c相互結合。第二連接部32c由第三導電部23與第一連接部31b連接。第二連接部 32c,具有與第一連接面Cl相向的第二連接面C2。最好,第二連接面C2向第一連接面Cl傾斜。進而,最好第一以及第二連接面Cl、 C2形成的角度AG是3ο以上且15ο以下。接著對本實施方式的固體電解電容器的制造方法進行說明。主要參照圖3,首先準備圖3所示的電容器元件10。陽極部11、電介質覆膜12以及 陰極部13的層積體,在距離陽極引線Ilp遠的位置上具有厚度Tl,而在距離陽極引線Ilp 近的位置上具有厚度Τ2。即使將厚度Tl與厚度Τ2設計為同樣,由于制造上的偏差有時厚 度Τ2會比厚度Tl要小。例如有時厚度Τ2比厚度Tl小0. 2mm左右。接著在陽極部11的陽極引線Ilp上焊接陽極引線框41。并且在第一引線框31的 陰極連接部31a上形成第一導電性部件21。例如通過涂敷導電性粘接劑來形成第一導電性 部件21。接著,將電容器元件10配置在第一導電性部件21上并且使陰極部13與第一導電 性部件21接觸。由此通過第一導電性部件21,將陰極部13的一方主面(圖3的下面)與 第一引線框31的陰極連接部31a電連接。接著在陰極部13的另一方主面(圖3的上面)上,形成具有粘性的第二導電性部 件22f。而且在第一連接部31b上,形成具有粘性的第三導電性部件23f。第二以及第三導 電性部件22f、23f的材料,例如是導電性粘接劑。最好,第二以及第三部件22f、23f分別具 有300dPa · s以上800dPa · s以下的粘度。接著,在電容器元件10的陽極引線Ilp側的相反一方配置第二引線框32。然后如 圖3的箭頭ML所示那樣,沿著陰極部13的形成有第二導電性部件22f的面的方向,開始移 動第二引線框32。由此,首先使位于第二導電性部件22f中電容器元件10的厚度Tl的部 分之上的部分、與第二引線框31的輔助連接部32a接觸。并且,第二引線框32沿著圖3的箭頭ML進一步移動。由此,如虛線箭頭M2所示那 樣,位于電容器元件10的厚度Tl的部分上的第二導電部件22f中的一部分被移動到電容 器元件10的厚度T2的部分上。也就是,厚度T2的部分上的第二導電性部件22f的厚度, 大于厚度Tl的部分上的第二導電性部件22f的厚度。而且輔助連接部32a以及第二連接 部32c分別通過第二以及第三導電性部件22f、23f安裝到陰極部13以及第一連接部31b 上。接著,通過分別對第二以及第三導電性部件22f、23f進行硬化,來形成第二以及 第三導電性部件22、23(圖1)。最好采用以下的方式進行硬化。首先以第一溫度在整個第一時間對第二以及第三導電性部件22f、23f進行加熱。 具體地,例如以150°C在整個一分鐘進行加熱。通過這個加熱第二以及第三導電性部件 22f、23f硬化到可以抑制第二引線框32的偏移的程度。也就是第二以及第三導電性部件 22f、23f被初步硬化。接著,以比第一溫度低的第二溫度對第二以及第三導電性部件22、23進行冷卻。 具體地,例如冷卻到室溫為止。在這個冷卻中或者冷卻后對上述的半成品進行搬運。接著,以比第二溫度高的第三溫度在比第一時間更長的整個第二時間中對第二以及第三導電性部件22、23進行再加熱。具體地例如以150°C的溫度在2個小時以上進行再 加熱。通過這個加熱,更完全地對第二以及第三導電性部件22f、23f進行硬化。接著,由外裝樹脂50進行密封,得到本實施方式的固體電解電容器(圖1)。接著參照圖6對比較例進行說明。第二引線框32Z的第二連接部32cZ的第二連接面C2Z,與第一連接面Cl平行。因 此當安裝第二引線框32Z之際,如虛線箭頭MlZ所示那樣,第三導電性部件23f容易從第一 以及第二引線框31、32Z之間突出來。而且,第二引線框32Z,如箭頭MLZ所示那樣,可以在第一引線框31之間夾住電容 器元件10并移動地安裝。因此,在安裝之際容易對電容器元件10施加較大的壓力,從而使 電容器元件10破損。而且,在比較例中,即使由于制造偏差使得厚度T2比厚度Tl更小的情況下,為了 使厚度T2的部分與第二引線框32Z可靠地接合,必須在厚度T2的部分上預先厚厚地涂敷 第二導電性部件22f。當進行這樣的涂敷時,特別是當厚度T2與厚度Tl同等程度時,如虛 線箭頭M2Z所示那樣第二導電性部件22f會突出來。由于這個突出,可能會使第二引線框 32Z與陽極引線Ilp短路。根據本發明的固體電解電容器,如圖4所示,第三導電性部件23可以掩埋第一以 及第二引線框31、32之間的間隔D。因此第一以及第二引線框31、32之間可以更可靠地連 接。從而可以提高固體電解電容器的制造成品率。而且,由于第一引線框31 (圖1)具有露出于外裝樹脂50的外部的部分,因此沒有 必要另外設置用于將第一引線框31與固體電解電容器外部之間進行電連接的部件。由此 可以降低制造成本。而且,如圖2所示,第2連接面C2相對于第一連接面Cl僅傾斜角度AG。由此當安 裝第二引線框32之際,可以抑制第三導電性部件23從第一以及第二引線框31、32之間如 虛線箭頭Ml所示那樣突出來。 進而,當角度AG到3ο以上時,可以更可靠地抑制第三導電性部件23的突出,而且 如果角度AG在15ο以下,則可以充分確保第一以及第二連接面Cl、C2之間的接觸面積。根據本發明的固體電解電容器的制造方法,第二引線框32在陰極部13的安裝,如 箭頭ML(圖3)所示那樣,是沿著陰極部13的形成第二導電性部件22的面移動第二引線框 32來進行的。因此,由于抑制了在安裝之際施加在陰極部13上的壓力,因此可以抑制電容 器元件10的破損、抑制第二導電性部件22f向陽極引線Ilp的方向突出。因此可以以高的 制造成品率制造可靠性高的固體電解電容器。而且,如圖3所示,當第二引線框32的安裝之際,由于虛線箭頭M2所示那樣發生 第二導電性部件22f的移動,在電容器元件10的厚度可變小的部分(厚度T2的部分)中, 第二導電性部件22f的厚度變大。由此,在厚度T2的部分上,可以進行更可靠的接合。而且,如圖4所示,由于第三導電性部件23f的粘度在300dPa · s以上,即使第一 以及第二連接部31b、32c之間的間隔D某種程度變大,也可以在第一以及第二連接部31b、 32c之間,更可靠地保持第三導電性部件23f。即可以抑制在比較例(圖5)所示那樣的不 良的發生。因此可以更可靠地連接第一以及第二連接部31b、32c,從而提高制造成品率。而且,由于第三導電性部件23f的粘度在SOOdPa 以下,因而可以更容易地涂敷第三導電性部件23f。而且,在安裝了第二引線框32以后第二以及第三導電性部件22f、23f被初步硬 化,因此既可以抑制第二引線框32的偏移并又可以迅速地搬運半成品。從而可以提高制造 效率以及制造成品率。(實施方式2)主要參照圖7,本實施方式的固體電解電容器,取代第二引線框32(圖1)而具有第 二引線框32V。第二引線框32V的厚度比第一引線框31的厚度還要小。另外,對上述的構成,由于與上述的實施方式1的構成幾乎相同,對同一或對應的 要素賦予同一的符號,并不再重復地說明。根據本實施方式,由于第二引線框32V的厚度小,因此可以將固體電解電容器的
厚度做得更小。對本發明進行了詳細的說明,但是這只是舉例說明,而不是限定,由添加的權利要 求書范圍來解釋發明的范圍應該是應當明確理解的。
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權利要求
一種固體電解電容器,具備電容器元件,其具有陽極部、在上述陽極部上設置的電介質覆膜、以及在上述電介質覆膜上設置的陰極部;分別設置在上述陰極部上的第一以及第二導電性部件;至少一部分露出到外部的第一引線框,其具有通過上述第一導電性部件連接到上述陰極部的陰極連接部、以及具有第一連接面的第一連接部;第二引線框,其包含通過上述第二導電性部件連接到上述陰極部的輔助連接部、以及具有與上述第一連接面相對的第二連接面的第二連接部;以及第三導電性部件,其將上述第一以及第二連接部相互連接。
2.如權利要求1所述的固體電解電容器,其特征在于, 上述第二連接面相對于上述第一連接面傾斜。
3.如權利要求1所述的固體電解電容器,其特征在于, 上述第一以及第二連接面呈3°以上且15°以下的角度。
4.如權利要求1所述的固體電解電容器,其特征在于, 上述第二引線框的厚度比上述第一引線框的厚度更小。
5.一種固體電解電容器的制造方法,具備在具有陰極連接部以及第一連接部的第一引線框的上述陰極連接部上形成第一導電 性部件的工序;將電容器元件配置到上述第一導電性部件上并使陰極部與上述第一導電性部件接觸 的工序,其中上述電容器元件具有陽極部、在上述陽極部上設置的電介質覆膜、以及在上述 電介質覆膜上設置的上述陰極部;分別在上述陰極部以及上述第一連接部上,形成具有粘性的第二以及第三導電性部件 的工序;沿著上述陰極部的形成上述第二導電性部件的面,移動具有輔助連接部以及第二連接 部的第二引線框,從而通過上述第二以及第三導電性部件,將上述輔助連接部以及上述第 二連接部分別安裝到上述陰極部以及上述第一連接部的工序;以及 對上述第二以及第三導電性部件進行硬化的工序。
6.如權利要求5所述的固體電解電容器的制造方法,其特征在于, 上述進行硬化的工序,具備以第一溫度在整個第一時間對上述第二以及第三導電性部件進行加熱的工序; 在比上述第一溫度低的第二溫度對上述第二以及第三導電性部件進行冷卻的工序;以及以比第二溫度高的第三溫度并且在比上述第一時間長的整個第二時間對上述第二以 及第三導電性部件進行再加熱的工序。
7.如權利要求5所述的固體電解電容器的制造方法,其特征在于, 上述粘性是300dPa · s以上且800dPa · s以下的粘度。
全文摘要
本發明涉及固體電解電容器及其制造方法。第一引線框具有通過第一導電性部件與陰極部連接的陰極連接部、以及具有第一連接面的第一連接部,而且第一引線框至少一部分露出到外部。第二引線框包含通過第二導電性部件與陰極部連接的輔助連接部、以及具有與第一連接面相對的第二連接面的第二連接部。第三導電性部件將第一以及第二連接部相互連接。由此可以提供以低成本且高制造成品率制造的固體電解電容器。
文檔編號H01G9/15GK101950694SQ20101000369
公開日2011年1月19日 申請日期2010年1月14日 優先權日2009年1月14日
發明者吉富巧壽, 平田義和, 黑川明成 申請人:三洋電機株式會社