用于固體電解電容器的帶凹口的引線的制作方法

用于固體電解電容器的帶凹口的引線的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種包含固體電解電容器元件的電容器，該元件包括一多孔陽極體以及相對大厚度和/或寬度的陽極引線（例如，導線/帶）。一引線電連接到陽極體，以連接一陽極端子。該引線具有多孔陽極體高度的至少大約10%的厚度，和/或陽極體寬度的至少大約20%的寬度，以提高陽極體和引線之間的接觸點數目，降低ESR。引線的一部分從陽極體表面縱向方向延伸出來。至少一個凹口可在從陽極體延伸出來的引線部分形成，例如通過激光、切削、沖壓或鋸削，并且可以充當陽極端子和引線之間的電連接點。
【專利說明】用于固體電解電容器的帶凹ロ的引線
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于固體電解電容器的帶凹ロ的引線。
【背景技術】
[0002]固體電解電容器(如鉭電容器)對電子電路的微型化做出了重要貢獻，使這種電路可以在極端環境中使用。ー個典型的固體電解電容器的陽極包括一多孔陽極體，有一延伸過陽極體的引線并連接到電容器陽極端子。首先將鉭粉壓成顆粒，然后進行燒結，粉末顆粒之間融合并連接到一起，從而形成陽極。許多傳統固體電解電容器的ー個問題是，鉭顆粒的小顆粒尺寸會減少陽極體和引線之間體積接觸。事實上，很難在引線與粉末顆粒之間找到許多連接的接觸點。當陽極體和引線之間的接觸面積減小吋，陽極體和引線之間的電阻會相應增加。這個增加的等效串聯電阻(ESR)導致電容器電學性能降低。雖然已經作出了一些努力來改善陽極體和陽極引線之間的連接，但這些努力涉及很多從制造業角度來看很不利的額外處理步驟。因此，有必要對目前存在的固體電解電容器進行改進，増加陽極體與引線之間的接觸點，通過實現超低ESR水平從而大大提高電氣性能。

【發明內容】

[0003]根據本發明的ー個具體實施例，掲示了包括ー電容器元件的固體電解電容器。所述電容器元件包括一具有寬和高的、燒結的多孔陽極體，ー陽極引線，一覆蓋在所述燒結的多孔陽極體上的介電層，以及ー覆蓋在包含固體電解質的介電層上的陰極。此外，所述陽極引線的第一部分容納在陽極體內部，而第二部分從陽極體表面沿縱向方向延伸出來。所述第二部分具有一帯凹ロ的區域(下文簡稱“凹ロ區域”)，其中設置至少ー個凹ロ。
[0004]根據本發明的另ー個實施例，公開了ー種形成包含燒結的多孔陽極體的固體電解電容器的方法，所述陽極體具有寬和高。所述方法包括將陽極引線的第一部分放置在由閥金屬組合物形成的粉末中，這樣，所述陽極引線的第二部分從所述陽極體的表面沿縱向方向延伸出來。所述方法進ー步包括圍繞所述陽極引線的第一部分將所述粉末壓緊，燒結所述壓緊的粉末和陽極引線的第一部分，形成多孔陽極體，陽極氧化燒結的多孔陽極體形成一介電層；將一固體電解質涂覆到陽極氧化的燒結多孔陽極體上，形成ー陰極，在所述陽極引線的第二部分中形成一帯凹ロ的區域(下文簡稱“凹ロ區域”)，其中設置至少ー個凹ロ，以及在凹ロ區域將所述陽極引線焊接到陽極端子，以在所述陽極引線和所述陽極端子之間形成電連接。
[0005]本發明的其他方面及特征將在下面進行更詳細的描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]本發明的完整和具體說明，包括對于本領域技術人員而言的最佳實施例，將結合附圖在【具體實施方式】中作進ー步描述，其中:
[0007]圖1是本發明電解電容器的一個實施例的透視圖；[0008]圖2是本發明電解電容器另ー個實施例的透視圖；
[0009]圖3是本發明電解電容器一個實施例的俯視圖；
[0010]圖4是本發明電解電容器另ー個實施例的俯視圖；
[0011]圖5是本發明電解電容器另ー個實施例的俯視圖；
[0012]圖6是本發明電解電容器又一個實施例的俯視圖；
[0013]圖7是本發明電解電容器一個實施例的側視圖；
[0014]圖8是本發明電解電容器另ー個實施例的側視圖；
[0015]圖9是本發明電解電容器另ー個實施例的側視圖；
[0016]圖10是本發明電解電容器又一個實施例的側視圖；
[0017]圖11是本發明電解電容器另ー個實施例的透視圖；
[0018]圖12是本發明電解電容器的一個實施例的透視圖；
[0019]圖13是本發明電解電容器另ー個實施例的透視圖；
[0020]圖14是本發明電解電容器一個實施例的俯視圖；
[0021]圖15是本發明電解電容器另ー個實施例的俯視圖；
[0022]圖16是本發明電解電容器另ー個實施例的俯視圖；
[0023]圖17是本發明電解電容器又一個實施例的俯視圖；
[0024]圖18是本發明電解電容器一個實施例的側視圖；
[0025]圖19是本發明電解電容器另ー個實施例的側視圖；
[0026]圖20是本發明電解電容器另ー個實施例的側視圖；以及
[0027]圖21是本發明電解電容器又一個實施例的側視圖。
[0028]在本發明說明書和附圖中，同一附圖標記表示相同或者相似特征或部件。
【具體實施方式】
[0029]根據本領域的ー種普通的現有技術應當理解，本討論僅僅對典型實施例進行說明，而不是試圖限制本發明的更廣泛的方面。
[0030]總的來說，本發明涉及一包括電容器元件的固體電解電容器，所述電容器元件包括一燒結的多孔陽極體，ー覆蓋在所述燒結的多孔陽極體上的介電層，以及一覆蓋在包含固體電解質的介電層上的陰極。ー陽極引線(例如導線或帯)可以以電氣性連接方式連接到陽極體，用于連接ー陽極端子。所述陽極引線具有一相對大的厚度(例如，當以帶的形式存在時，為直徑)、寬度或兩者，以增加所述多孔陽極體和所述陽極引線之間的接觸點，從而降低電容器的ESR。
[0031]例如，當陽極引線以導線的形式存在時，所述陽極引線導線的厚度可以為多孔陽極體高度的大約10%到大約95%。在另ー個實施例中，陽極引線導線的厚度可以為多孔陽極體高度的大約20%到大約90%，以及在另ー實施例中，陽極引線導線的厚度可以為多孔陽極體高度的大約30%到大約85%。此外，陽極引線導線的厚度可以為多孔陽極體寬度的大約5%到大約65%。在另ー個實施例中，引線導線的厚度可以為多孔陽極體寬度的大約10%到大約60%，以及在另ー實施例中，引線導線的厚度可以為多孔陽極體寬度的大約15%到大約55%。
[0032]同時，當陽極引線以帶的形式存在時，陽極引線帶的厚度(例如，高度)可以為多孔陽極體高度的大約5%到大約70%。在另ー個實施例中，陽極引線帶的厚度可以為多孔陽極體高度的大約10%到大約65%，以及在另ー實施例中，陽極引線帶的厚度可以為多孔陽極體高度的大約15%到大約60%。此外，陽極引線帶的寬度可以為多孔陽極體寬度的大約20%到大約75%。在另ー個實施例中，陽極引線帶的寬度可以為多孔陽極體寬度的大約25%到大約70%，以及在另ー實施例中，陽極引線帶的寬度可以為多孔陽極體寬度的大約30%到大約65%。
[0033]陽極引線的一部分可以放置在陽極體中，而陽極引線的一部分可以在陽極體的表面上沿縱向方向延伸出來。在陽極引線的部分中形成至少ー個凹ロ，陽極引線從陽極體的表面延伸出來。陽極引線可以電連接到陽極端子，或引線框架，而陰極則可以任何本領域已知的常用技術電連接到陰極端子。不管使用的技木，陽極引線和陽極端子之間的連接可在引線的有凹ロ的區域形成。此外，該凹ロ能位于沿陽極體表面延伸出來的陽極引線的任何位置，只要該表面和凹ロ之間有足夠的距離，使得這種連接不會破壞電容器就可以。進ー步地，該凹ロ出現在陽極引線上，使得陽極引線和陽極端子之間形成電連接所需的能量減少。以下詳細討論本發明的固體電解電容器的多種實施例。
[0034]現在參考附圖1，其顯示了由多孔陽極體33和陽極引線導線34形成的電容器元件的ー個具體實施例。總的來說，圖1是多孔陽極體33的一透視圖，該多孔陽極體圍繞陽極引線導線34形成，并且顯示了多孔陽極體33和陽極引線導線34的尺寸。圖11顯示了電容器元件1100的另ー個實施例，其中該電容器元件1100也是從以多孔陽極體形成的，但是包含的是陽極引線帶84，而不是圖1中的陽極引線導線34。總的來說，圖11是多孔陽極體33的一透視圖，該多孔陽極體圍繞陽極引線帶84而形成，并且顯示了多孔陽極體33和陽極引線帶84的尺寸。在圖1和圖11中，多孔陽極體33具有第一側面31、第二側面32、前表面36、后表面37、上表面38和下表面39。多孔陽極體33還具有ー寬度W，指的是例如前表面36的寬度，以及一高度H，指的是例如前表面36的高度或厚度。多孔陽極體33的前表面36的寬度W范圍可以從約400微米到大約6000微米，在一些實施例中，從約800微米到4500微米，以及在一些實施例中，從約1200微米到大約3000微米。此外，多孔陽極體33的前表面36的高度Η范圍可以從約200微米到大約4000微米，在一些實施例中，從約400微米到大約3000微米，以及在一些實施例中，從約600微米到大約2000微米。
[0035]圖1和圖11所示的具體實施例中，多孔陽極體33的形狀是矩形塊狀。然而，除了呈矩形，陽極體還可以是立方形、圓柱形、圓或任何其他幾何形狀。陽極體還可以是“有槽的”，槽內可包括一個或多個溝槽、凹槽、低洼或者凹陷，以增加表面積-體積比，最大程度地降低ESR并延長電容器的頻率響應。此種“有槽的”陽極在，例如，Webber等人的美國專利US6, 191，936和Bourgault等人的美國專利US3，345，545及Hahn等人的公開的美國專利申請2005/0270725中均有所描述，以上專利以全文的方式引入到本專利中。
[0036]現在轉到一具體的實施例，其中陽極引線以陽極引線導線的形式存在，雖然圖1顯示陽極引線導線34的形狀是圓的，具有厚度D，但是此處公開的陽極引線導線34可具有任何所需的橫截面形狀，例如橢圓形、方形、矩形等。如圖1所示，陽極引線導線34具有位于陽極體33內的第一部分M，以及從多孔陽極體33的表面(例如前表面36)延伸出來的第二部分し陽極引線導線34的厚度可根據陽極體33的總尺寸變化而變化。在任何情況下，厚度D越大，多孔陽極體33和陽極引線導線34之間沿著第一部分Μ的接觸點就越多，從而實現更低的ESR以及改善的電容器的電氣性能。
[0037]如圖1所示，陽極引線導線34從多孔陽極體33的前表面36延伸出來；然而，應理解的是，陽極引線導線34也可從多孔陽極體33的任何其他表面延伸出來。此外，從多孔陽極體33的表面延伸出來的陽極引線導線34的第二部分L具有厚度D，如上所述，其指的也是位于陽極體33內的陽極引線導線34的第一部分Μ的厚度。陽極引線導線34的尺寸可根據陽極體33的總尺寸變化而變化。
[0038]如圖1中進ー步顯示，除了在陽極引線導線34凹凸區域Ν上沿第二部分L存在至少ー個凹凸50外，陽極引線導線34的厚度D可以沿第一部分Μ和第二部分L大小始終保持一致。該至少一個凹凸 50可以是矩形、方形、圓形、橢圓形、三角形、梯形、U-形、V-形或任意其他合適的形狀。因為存在凹凸 50，陽極引線導線34沿陽極引線導線34的凹凸區域Ν具有較小的厚度D’。
[0039]如上所討論的，陽極引線導線34沿第一部分Μ和第二部分L具有厚度D。該厚度D沿陽極引線導線整個長度大小保持一致，除了在凹凸區域Ν處，在這里具有厚度D’。厚度D可以是多孔陽極體33前表面36高度Η的至少約10%。例如，厚度D通常可以是多孔陽極體33前表面36高度Η的約10%到約95%。此外，厚度D可以是多孔陽極體33前表面36寬度W的約5%到約65%。例如，厚度D的范圍從約20微米至約3800微米，在一些實施例中，從約40微米至約2850微米，以及在一些實施例中，從約60微米至約1900微米。在其他的實施例中，厚度D可以為多孔陽極體33前表面36的高度Η的大約20%到大約90%，例如，為多孔陽極體33前表面36的高度Η的大約30%到大約85%。此外，在其他的實施例中，厚度D可以為多孔陽極體33前表面36的寬度W的大約10%到大約60%，例如，為多孔陽極體33前表面36的寬度W的大約15%到大約55%。
[0040]同時，由于陽極引線導線34沿凹凸的區域Ν的材料的去除，形成至少ー個凹凸 50，陽極引線導線34的凹凸區域的厚度D’小于陽極引線導線34的厚度D。凹凸區域Ν的厚度D’通常是陽極引線導線34的第一直徑D的大約20%到90%。例如，凹凸區域的厚度D’的范圍從約4微米至約3425微米，在一些實施例中，從約8微米至約2600微米，以及在ー些實施例中，從約12微米至約1700微米。在其他實施例中，凹凸區域D’的厚度是厚度D的大約30%到大約80%，例如是厚度D的大約40%到大約70%。
[0041]現在轉到其他實施例，其中陽極引線以引線帶的形式存在，雖然圖11顯示陽極引線帶84的形狀是矩形的，并具有寬度W’和厚度/高度Η’，但是此處公開的陽極引線帶84可具有任何所需的橫截面形狀，例如圓形、橢圓形、方形等。如圖1所示，陽極引線帶84具有位于陽極體33內的第一部分Μ，以及從多孔陽極體33的表面(例如前表面36)延伸出來的第二部分し陽極引線帶84的厚度/高度Η’和/或寬度W’可根據陽極體33的總尺寸變化而變化。在任何情況下，帶的厚度Η’和/或寬度W’越大，多孔陽極體33和陽極引線帶84之間沿第一部分Μ的接觸點就越多，從而實現更低的ESR以及改善的電容器的電氣性能。
[0042]如圖11所示，陽極引線帶84從多孔陽極體33的前表面36延伸出來；然而，應理解的是，陽極引線帶84也可從多孔陽極體33的任何其他表面延伸出來。此外，從多孔陽極體33的表面延伸出來的陽極引線帶84的第二部分L具有寬度W’和厚度/高度Η’，其指的也是位于陽極體33內的陽極引線帶84的第一部分Μ的厚度/高度。陽極引線帶84的尺寸可根據陽極體33的總尺寸變化而變化。在任何情況下，陽極引線帶84的寬度W’和/或高度或厚度H’越大，多孔陽極體33和陽極引線帶84之間的接觸點就越多，從而實現更低的 ESR。
[0043]如圖11中進ー步顯示，除了在陽極引線帶84凹ロ區域N上沿第二部分L存在至少一個凹ロ 50タト，陽極引線帶84的寬度W’可沿它的長度(包括第一部分Μ和第二部分L)大小始終保持一致。該至少一個凹ロ 50可以是矩形、方形、圓形、橢圓形、三角形、梯形、U-形、V-形或任意其他合適的形狀。因為存在凹ロ 50，陽極引線帶84沿陽極引線導帶84的凹ロ區域Ν具有更小的第二寬度Ε。此外，圖11顯示了一凹ロ 50，其在面向陽極引線帶84 (例如，在右側)的X-軸上形成，這樣陽極引線帶84在沿凹ロ區域Ν的凹ロ 50處，具有減小的寬度Ε。如圖2所示的電容器200，該至少一個凹ロ 50也可以在面向陽極引線帶84(例如，在上表面)的Υ-軸上形成，這樣陽極引線帶84在沿凹ロ區域Ν的凹ロ 50處，具有減小的厚度/高度G。再有，如圖3所示，在陽極引線帶84的面向X-軸表面和面向Υ-軸表面上，可以形成多個凹ロ，這樣陽極引線帶在沿凹ロ區域Ν具有減小的寬度Ε和減小的厚度/高度G，并在下面進行更詳細的敘述。
[0044]如上所討論的，陽極引線帶84沿第一部分Μ和第二部分L具有寬度W’。該寬度ぎ沿陽極引線帶整個長度大小保持一致，除了在凹ロ區域Ν，在這里具有寬度Ε。通常，寬度W’可以是多孔陽極體33前表面36寬度W的約20%到約75%。例如，陽極引線帶84的寬度ぎ的范圍為約80微米至約4500微米，在一些實施例中，從約160微米至約3500微米，以及在一些實施例中，從約240微米至約2500微米。在其他的實施例中，陽極引線帶84的寬度W’可以為多孔陽極體33前表面36的寬度W的大約25%到大約70%，例如，為多孔陽極體33前表面36的寬度W的大約30%到大約65%。
[0045]此外，陽極引線帶84的厚度/高度Η’也是沿陽極引線帶的整個長度大小保持一致，除了在凹ロ區域Ν處，在這里具有厚度/高度G (見圖2)。該厚度/高度Η’可以是多孔陽極體33前表面36的高度或厚度Η的至少大約5%。例如，該厚度/高度Η’通常可以是多孔陽極體33前表面36高度或厚度Η的約5%到約70%。例如，陽極引線帶84的厚度/高度Η’范圍從約10微米至約2800微米，在一些實施例中，從約20微米至約2100微米，以及在一些實施例中，從約30微米至約1500微米。在其他的實施例中，陽極引線帶84的厚度/高度Η’可以為多孔陽極體33前表面36的厚度/高度Η的大約10%到大約65%，例如，為多孔陽極體33前表面36的厚度/高度Η的大約15%到大約60%。
[0046]此外，如圖11所示及如上所述，由于陽極引線帶84沿凹ロ的區域Ν的材料的去除，形成至少ー個凹ロ 50，陽極引線帶84的凹ロ區域Ν的寬度Ε小于陽極引線帶84的寬度W’。陽極引線帶84的寬度Ε可以為多孔陽極引線帶84寬度W’的大約20%到大約90%。例如，凹ロ區域Ν的寬度Ε的范圍從約16微米至約4050微米，在一些實施例中，從約32微米至約3375微米，以及在一些實施例中，從約48微米至約2700微米。在其他實施例中，凹ロ區域Ν的寬度Ε是寬度W’的大約30%到大約80%，例如是寬度W’的大約40%到大約70%。
[0047]在另ー實施例中，如圖12所示，由于陽極引線帶84沿凹ロ的區域Ν的材料的去除，形成至少ー個凹ロ 50，陽極引線帶的凹ロ區域Ν的厚度/高度G小于陽極引線帶34的厚度/高度Η’。通常，陽極引線帶34的厚度/高度G可以為陽極引線帶34厚度/高度Η’的大約20%到大約90%。例如，厚度/高度G的范圍從約2微米至約2520微米，在一些實施例中，從約4微米至約1890微米，以及在一些實施例中，從約6微米至約1575微米。在其他實施例中，厚度/高度G是厚度/高度H’的大約30%到大約80%，例如是厚度/高度H’的大約40%到大約70%。
[0048]雖然圖11顯示了陽極引線帶84在凹ロ 50處具有比陽極引線帶84其余部分小的寬度E，以及相同的高度H’，而圖12中顯示了陽極引線帶84在凹ロ 50處具有比陽極引線帶其余部分小的厚度/高度G，但相同的寬度W’，本領域技術人員應當理解，以這種方式去除材料，使得陽極引線帶84在凹ロ 50處具有比陽極引線帶84其余部分小的寬度E，以及小的厚度/高度G。例如，圖13顯示了陽極引線帶84在凹ロ 50處，既具有比陽極引線帶84其余部分的寬度ぎ小的寬度E，還具有比陽極引線帶84其余部分的厚度/高度H’小的厚度/高度G。此外，本領域技術人員應當理解，該至少一個凹ロ 50并不是對圖11-13結構的限制，以及任何在側面或上表面和下表面的陽極引線帶84的高度和寬度變化組合都是可以的，只要一個在凹ロ 50處的厚度/高度或寬度是小于陽極引線帶84其余部分的厚度/高度或寬度。
[0049]現在參考圖1-2和11-13，凹ロ區域N可以沿陽極引線導線34或陽極引線帶84(即，沿Z-軸)的第二部分L位于任意位置上，只要凹ロ區域N的位置與多孔陽極體有足夠的距離F，使得在陽極引線導線34或陽極引線帶84焊接到陽極端子35吋，不會損壞電容器，如下進行詳細描述。通常，第二部分L和凹ロ 50所處的距離F之比在一些實施例中，是從大約為1.1到大約20，在其他實施例中，從大約1.5到大約15，以及在另外其他的實施例中，從大約2到大約10。例如，在一個實施例中，第二部分可具有長度的范圍從約200微米至約50毫米，在一些實施例中，從約400微米至約30毫米，以及在一些實施例中，從約1000微米至約10毫米。因此，當第二部分L具有的長度從大約200微米到大約50毫米時，其與凹ロ 50的距離F可從大約10微米到大約45毫米。同吋，當第二部分L具有的長度從大約400微米到大約30毫米時，對于凹ロ 50的距離F可從大約20微米到大約27毫米。此外，當第二部分L具有的長度從大約1000微米到大約10毫米時，其與凹ロ 50的距離F可從大約50微米到大約9毫米。
[0050]凹ロ區域N (S卩，凹ロ 50的長度)具有的長度是陽極引線導線34或陽極引線帶84的第二部分的長度大約10%到大約90%，這里指的是陽極引線導線34或陽極引線帶84從多孔陽極體33的前表面36延伸出來的整個距離。如前所述，在一個實施例中，第二部分L從約200微米至約50毫米，在一些實施例中，從約400微米至約30毫米，以及在一些實施例中，從約1000微米至約10毫米。因此，凹ロ區域N可具有長度的范圍從約20微米至約45毫米，在一些實施例中，從約40微米至約27毫米，以及在一些實施例中，從約100微米至約9毫米。
[0051]此外，當使用引線導線34時，該至少ー個凹ロ 50本身可圍繞陽極引線導線34的中心朝向不同位置。例如，該凹ロ 50可以沿X-軸或Y-軸或它們之間的任意位置朝向。例如，在圖1和2中所示的實施例，雖然凹ロ沿X-軸朝向，但是該至少ー個凹ロ的其他可能的朝向參考以下圖3-10進行詳細敘述。
[0052]同樣地，當使用導線帶84吋，該凹ロ 50可以沿X-軸或Y-軸或它們之間的任意位置朝向。例如，圖11中所示的實施例，凹ロ沿X-軸朝向，而圖12所示實施例中，凹ロ沿Y-軸朝向。不管材料是否從陽極引線帶84去掉以形成更小是寬度E，更小的高度G，或ニ者，當材料沿凹ロ區域從陽極引線帶84去掉時，如前所述，在陽極引線帶84中形成至少ー個凹ロ 50。此外，該至少一個凹ロ 50本身可圍繞陽極引線帶84的中心朝向不同位置。
[0053]如圖11所示，凹ロ 50可以在陽極引線帶84的面向X-軸平面上形成，這樣得到沿凹ロ區域較小的陽極引線帶84的寬度E，在凹ロ區域將陽極引線帶84焊接到陽極端子35(如圖12所示)。在另ー實施例中，如圖12所示，凹ロ 50可以在陽極引線帶的面向Y-軸平面上形成，這樣得到沿凹ロ區域較小的陽極引線帶84的厚度/高度G，在凹ロ區域將陽極引線帶84焊接到陽極端子(如圖12所示)。在另ー實施例中，如圖13所示的電容器300，在陽極引線帶84的面向X-軸表面和面向Y-周平面上可以形成多個凹ロ 63-66，這樣在凹ロ區域N得到較小的陽極引線帶84的寬度E和較小的厚度/高度G。例如，在帶的右側形成凹ロ 63，在帶的上表面形成凹ロ 64，在帶的右側形成凹ロ 65，以及在帶的下表面形成凹ロ 66。對于至少ー個凹ロ的其他可能朝向參考圖14-21在下面進行詳細的討論。
[0054]此外，如參考圖13已經進行過討論的，以及如以下參考圖4-5、8_9和19_20進行詳細討論的，在凹ロ區域N處可以有多于ー個的凹ロ。例如，圍繞陽極引線導線中心，在不同位置上可以形成兩個凹ロ。在ー個具體的實施例中，一個凹ロ可以在陽極引線導線34或陽極引線帶84的面向X-軸表面70上形成，而另ー個凹ロ可以在陽極引線導線34或陽極引線帶84的面向X-軸表面71相對表面上形成。在另ー個具體的實施例中，ー個凹ロ可以在陽極引線導線34或陽極引線帶84的面向Y-軸表面72上形成，而另ー個凹ロ可以在陽極引線導線34或陽極引線帶84的面向Y-軸表面73相對表面上形成。不過兩個凹ロ在陽極引線導線或帶上的什么位置形成，凹ロ可以是圍繞導線或帶的中心點対稱的。
[0055]如圖1-2所示，不管ー個或多個凹ロ以何種方式圍繞陽極引線導線34的中心點朝向，至少ー個凹ロ 50的存在會使得陽極引線導線34的厚度D在凹ロ區域N處減少至較小的厚度D’，在此處，陽極引線導線34焊接到陽極端子35 (如圖2所示)。由于在凹ロ區域N處材料的去棹，與從多孔陽極體33的前表面36延伸出來的陽極引線導線34第二部分L的其余部分相比，陽極引線導線34的凹ロ區域N處的密度更小。
[0056]再次參考圖1，不管至少ー個凹ロ 50的幾何形狀或圍繞陽極引線導線34的中心點的朝向如何，其通過去掉陽極引線導線34的凹ロ區域N處的材料形成。
[0057]此外，如圖11-13所示，不管ー個或多個凹ロ以何種方式圍繞陽極引線帶84的中心點朝向，至少ー個凹ロ 50的存在會使得陽極引線導線84的厚度/高度H’和/或寬度ぎ在凹ロ區域N處減少至較小的厚度/高度G和/或寬度E，在此處，陽極引線帶84焊接到陽極端子35 (如圖12和13所示)。由于在凹ロ區域N處材料的去掉，與從多孔陽極體33的前表面36延伸出來的陽極引線帶84第二部分L的其余部分相比，陽極引線帶84的凹ロ區域N處的密度更小。
[0058]再次參考圖11-13，不管至少ー個凹ロ 50的幾何形狀或圍繞陽極引線帶84的中心點的朝向如何，其通過去掉陽極引線帶84的凹ロ區域N處的材料形成。
[0059]通過切削(cutting)、沖壓(punching)或鋸削(sawing),可以將材料從陽極引線導線34或陽極引線帶84去掉，形成凹ロ 50。可以使用任何本領域技術人員熟知的技木。例如，為了從陽極引線導線34或陽極引線帶84中切削掉材料以形成凹ロ 50，可以使用切削工具。另ー方面，可以通過沖壓工具形成凹ロ 50。沖壓工具的結構以預設值的最小值能提供高的準確性。通常，可以使用碳化鎢、硬化鋼或衍生物制造特別設計的沖床。沖壓材料的一般布里內耳硬度值可以落入以下范圍值中，從大約1500MN/m2到大約1900MN/m2，其與燒結的鉭材料硬度值相當，例如500MN/m2。
[0060]也可以使用鋸子形成凹口，例如，使用強度大的金剛石刀片來進行精確的形狀和深度控制。特別設計的刀片可用覆蓋有金剛石顆粒(75%)的硬化樹脂制造。刀片的厚度范圍從大約50微米到大約1500微米。同時，金剛石顆粒大小的范圍從大約80微米到大約1200微米。
[0061]還可以用激光去掉材料形成凹口 50。例如，激光可以使用掃描模式來對陽極引線導線的凹口區域進行燒蝕。例如，由激光處理造成的燒蝕可以形成一粗糙的表面，例如，如圖6、10、17和21中所示的梯形凹口，這能方便陽極引線導線34或陽極引線帶84激光焊接到陽極端子35。可以通過單次激光射擊來形成凹口，其中每個脈沖可在光斑直徑從大約
0.1毫米到大約0.3毫米的位置上持續大約0.2毫秒到大約20毫秒。還可以通過多次激光射擊來形成凹口，其中每個激光脈沖可在光斑直徑從大約0.1毫米到大約0.3毫米的位置上持續大約0.2毫秒到大約0.5毫秒(對于每個脈沖來說)。通常的工作區域為長大約1.0毫秒，寬0.5毫米。
[0062]不管采用哪種具體的設計或方式制造電容器，正如本領域人們已知的那樣，它都可與端子連接。例如，陽極端子和陰極端子可分別與陽極線和陰極進行電氣連接。正如本領域所熟知的那樣，各端子的具體結構可以有所不同。例如，如圖2和12-13所示，在一個實施例中，雖然不是必須的，但是陰極端子44可包括一與電容器元件的下表面導電連接的平面部分45，以及一直立部分46，其大體垂直于平面部分45并與電容器元件的后表面38導電連接。為了將電容器元件與陰極端子電連接，正如本領域已知的那樣，可以使用導電粘合劑。導電粘合劑可包括，例如，包含在樹脂組合物中的導電金屬顆粒。所述金屬顆粒可以是銀、銅、金、鉬、鎳、鋅、鉍等。樹脂組合物可以包括熱固性樹脂(如環氧樹脂)、固化劑(如酸酐)和偶聯劑(如硅烷偶聯劑)。合適的導電粘合劑在Osako等人的美國專利申請公開US2006/0038304中有所說明，其全文以引用的方式并入到本專利中。
[0063]再次參考圖2和12-13，雖然不是必須的，但同樣，陽極端子35可包括一平面部分41以及一直立部分42。直立部分42可包括一帶有本發明的陽極引線導線34或陽極引線帶84的區域。例如，如圖2所示，該區域可擁有接收陽極引線導線34的槽。該槽可具有任意所需的形狀，并可以是U-形、V-形、圓形、矩形、方形、梯形等。為了進一步增強在凹口區域N的表面接觸和陽極引線導線34的機械穩定性，例如，槽的幾何結構與凹口 50的幾何結構相配合。同時，如圖12-13所示，陽極引線帶84可簡單地擱在直立部分42上。此外，如圖12所示，陽極端子35可具有第二平面部分43，其與陽極引線帶84相接觸并支撐陽極引線帶84。在陽極引線導線內形成至少一個凹口后，然后，陽極引線導線可與陽極端子35導電連接。
[0064]可以使用任何技術將引線導線34或陽極引線帶84連接到陽極端子35，例如通過激光焊接，通過電阻焊接，或使用導電膠等。不管將陽極引線導線34或陽極引線帶84連接到陽極端子35使用何種具體的焊接技術，由于凹口 50，形成足夠的焊接所需的能量減少了。
[0065]由于凹口 50，沿引線導線34的凹口區域N材料少了，所以，在這個區域焊接比在沿具有厚度D的陽極引線導線第二部分L的點上焊接需要的能量要少。凹口 50的形成造成凹口區域N較小的厚度D’，表示需要加熱更少的陽極引線導線材料以在陽極引線導線34和陽極端子35直接形成足夠的觸點。同樣，由于凹口 50，沿引線帶84的凹口區域N材料少了，所以，在這個區域焊接比如果在沿具有高度/厚度H’和寬度W’的陽極引線帶第二部分L的點上焊接需要的能量要少。凹口 50的形成造成凹口區域N較小的厚度/高度G和/或較小的寬度E，表示需要加熱更少的陽極引線帶材料以在陽極引線帶84和陽極端子35直接形成足夠的觸點。因此，通過在陽極引線導線34或陽極引線帶84中形成至少一個凹口 50，仍然可以使用相對粗的引線導線或帶來獲得與多孔陽極體改進的接觸，以降低ESR，但是，由于在凹口處陽極引線導線或帶厚度的減少，用于形成陽極端子導電連接的焊接過程仍然需要以有效并成本節約的方式進行。雖然陽極引線導線34可以通過任何本領域技術人員一般所熟知的技術焊接到陽極端子35，但是，圖2和12-13顯示了陽極引線導線34或陽極引線帶83通過激光47在陽極端子35的直立部分42焊接到陽極端子35。
[0066]可以使用任何合適的焊接技術,例如在Dvorak等人的美國專利申請公開文件US2010/0072179中進行描述的技術，該專利以全文的形式引入本專利中。例如，將陽極引線導線或帶激光焊接到陽極端子時可采用在激光接觸引線導線或帶和陽極端子之前，引導激光束通過一個或多個折射元件。通過選擇性控制折射元件的折射率和厚度、折射元件相對激光束放置的角度等，可以引導激光束到精確的焊接位置，例如位于遠離多孔陽極體一足夠距離F的凹口 50，而不會實質上接觸或破壞電容器的其他部件，包括多孔陽極體。
[0067]當也使用激光通過去除陽極引線導線34或陽極引線帶84的材料形成凹口 50時，形成凹口 50以及隨后在陽極端子35形成焊接所用的能量是不同的。一般地，在單個激光射擊的情況下，形成凹口所選能量從大約6焦耳到大約16焦耳，而將陽極引線導線焊接到陽極端子所需的能量從大約6焦耳到大約26焦耳。
[0068]此外，一旦電容器元件形成并如上所述那樣連接到端子，便可封裝在一樹脂外殼內，隨后填充硅膠或其他已知的封裝材料。樹脂外殼的寬度和長度隨預期用途而變化。不過，外殼的總厚度通常較小，這樣，所得到的組件很容易整合到薄型產品(如“1C卡”)中。例如，外殼的厚度從大約4.0mm或更小，在一些實施例中，從大約0.1到大約2.5mm,以及在一些實施例中，從大約0.15到大約2.0mm。合適的外殼可以包括，例如，“A”、“B”、“H”或“T”型外殼(AVX公司)。在封裝后，各陽極端子和陰極端子的暴露部分可以進行老化、屏蔽和修飾。如果需要的話，暴露部分可選擇性的沿外殼彎曲兩次(如大約90° )。
[0069]現在參考圖3-10和14-21，可能的凹口幾何形狀的不同實施例在下面更詳細的討論。現在參考圖3，其顯示了具有一陽極引線導線34的電容器元件300的俯視圖。在凹口區域N形成一方形的凹口 51。凹口 51位于陽極引線導線34的面向X-軸表面70上。該凹口處于沿陽極引線導線34的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。因為從陽極引線導線34去除材料形成方形的凹口 51，所以，凹口區域N處的陽極引線導線34的材料密度比沿陽極引線導線34的第二部分L的其余部分的陽極引線導線34的材料密度要小。此外，凹口 51處陽極引線導線34的厚度D’比陽極引線導線34其余部分的厚度D小。
[0070]如圖4所示，一電容器元件400另一個實施例的俯視圖。在凹口區域N處形成兩個矩形凹口 52和53。凹口 52位于面向X-軸的表面70上，而凹口 53位于陽極引線導線34的面向X-軸相對的表面71上，這樣，陽極引線導線在凹口區域N處是對稱的。這些凹口處于沿陽極引線導線34的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。再次，因為從陽極引線導線34去除材料形成矩形的凹口 52和53，所以，凹口區域N處的陽極引線導線34的材料密度比沿陽極引線導線34的第二部分L的其余部分的陽極引線導線34的材料密度要小。此外，凹口 52和53處陽極引線導線34的厚度D’比陽極引線導線34其余部分的厚度D小。
[0071]如圖5所不,一電容器兀件500另一個實施例的俯視圖。在凹口區域N處形成兩個三角形凹口 54和55。凹口 54位于面向X-軸的表面70上，而凹口 55位于陽極引線導線34的面向X-軸相對的表面71上，這樣，陽極引線導線在凹口區域N處是對稱的。這些凹口處于沿陽極引線導線34的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。再次，因為從陽極引線導線34去除材料形成三角形的凹口 54和55，所以，凹口區域N處的陽極引線導線34的材料密度比沿陽極引線導線34的第二部分L的其余部分的陽極引線導線34的材料密度要小。此外，凹口 54和55處陽極引線導線34的厚度D’比陽極引線導線34其余部分的厚度D小。在圖5中，三角形的凹口 54和55導致了在凹口區域N處不均勻的厚度D’，并且因此，D’如圖5所描述，指的是凹口區域N處陽極引線導線34最小厚度的地方。
[0072]如圖6所示，一電容器元件600另一個實施例的俯視圖。在凹口區域N形成一梯形的凹口 56。凹口 56位于陽極引線導線34的面向X-軸表面71上。該凹口處于沿陽極引線導線34的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。再次，因為從陽極引線導線34去除材料形成梯形的凹口 56，所以，凹口區域N處的陽極引線導線34的材料密度比沿陽極引線導線34的第二部分L的其余部分的陽極引線導線34的材料密度要小。此外，凹口 56處陽極引線導線34的厚度D’比陽極引線導線34其余部分的厚度D小。在圖6中，梯形的凹口 56導致了在凹口區域N處不均勻的厚度D’，并且因此，D’如圖6所描述，指的是凹口區域N處陽極引線導線34最小厚度的地方。
[0073]圖3-6顯示了電容器元件的多個實施例，其中，凹口在陽極引線導線的面向X-軸表面上形成，而圖7-10則顯示了電容器元件的多個實施例，其中，凹口在陽極引線導線的面向Y-軸表面上形成。首先參考圖7，顯示了具有一陽極引線導線34的電容器元件700的側視圖。在凹口區域N形成一方形的凹口 57。凹口 57位于陽極引線導線34的面向Y-軸表面72上。該凹口處于沿陽極引線導線34的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。因為從陽極引線導線34去除材料形成方形的凹口 57，所以，凹口區域N處的陽極引線導線34的材料密度比沿陽極引線導線34的第二部分L的其余部分的陽極引線導線34的材料密度要小。此外，凹口 57處陽極引線導線34的厚度D’比陽極引線導線34其余部分的厚度D小。
[0074]如圖8所示，一電容器元件800另一個實施例的側視圖。在凹口區域N處形成兩個矩形凹口 58和59。凹口 58位于面向Y-軸的表面72上，而凹口 59位于陽極引線導線34的面向Y-軸相對的表面73上，這樣，陽極引線導線在凹口區域N處是對稱的。這些凹口處于沿陽極引線導線34的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。再次，因為從陽極引線導線34去除材料形成矩形的凹口 58和59，所以，凹口區域N處的陽極引線導線34的材料密度比沿陽極引線導線34的第二部分L的其余部分的陽極引線導線34的材料密度要小。此外，凹口 58和59處陽極引線導線34的厚度D’比陽極引線導線34其余部分的厚度D小。
[0075]如圖9所示，一電容器元件900另一個實施例的俯視圖。在凹口區域N處形成兩個三角形凹口 60和61。凹口 60位于面向Y-軸的表面72上，而凹口 61位于陽極引線導線34的面向Y-軸相對的表面73上，這樣，陽極引線導線在凹口區域N處是對稱的。這些凹口處于沿陽極引線導線34的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。再次，因為從陽極引線導線34去除材料形成三角形的凹口 60和61，所以，凹口區域N處的陽極引線導線34的材料密度比沿陽極引線導線34的第二部分L的其余部分的材料密度要小。此外，凹口 60和61處陽極引線導線34的厚度D’比陽極引線導線34其余部分的厚度D小。在圖9中，三角形的凹口 60和61導致了在凹口區域N處不均勻的厚度D’，并且因此，D’如圖9所描述，指的是凹口區域N處陽極引線導線34最小厚度的地方。
[0076]如圖10所示，一電容器元件1000另一個實施例的俯視圖。在凹口區域N形成一梯形的凹口 62。凹口 62位于陽極引線導線34的面向Y-軸表面72上。該凹口處于沿第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。再次，因為從陽極引線導線34去除材料形成梯形的凹口 62和61，所以，凹口區域N處的陽極引線導線34的材料密度比沿陽極引線導線34的第二部分L的其余部分的材料密度要小。此外，凹口 62處陽極引線導線34的厚度D’比陽極引線導線34其余部分的厚度D小。在圖10中，梯形的凹口 62導致了在凹口區域N處不均勻的厚度D’，并且因此，D’如圖10所描述，指的是凹口區域N處陽極引線導線34最小厚度的地方。
[0077]現在參考圖14-21，更詳細的討論可能的凹口幾何形狀的不同實施例。現在參考圖14，顯示了具有一陽極引線帶84的電容器元件1400的俯視圖。在凹口區域N形成一方形的凹口 51。凹口 51位于陽極引線帶84的面向X-軸表面70上。該凹口處于沿陽極引線帶84的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。因為從陽極引線帶84去除材料形成方形的凹口 51，所以，凹口區域N處的陽極引線帶84的材料密度比沿陽極引線導線84的第二部分L的其余部分的陽極引線帶84的材料密度要小。此外，凹口 51處陽極引線帶84的寬度E比陽極引線帶84其余部分的寬度W’小。
[0078]如圖15所示，一電容器元件1500另一個實施例的俯視圖。在凹口區域N處形成兩個矩形凹口 52和53。凹口 52位于面向X-軸的表面70上，而凹口 53位于陽極引線帶84的面向X-軸相對的表面71上，這樣，陽極引線帶在凹口區域N處是對稱的。這些凹口處于沿陽極引線帶84的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。再次，因為從陽極引線帶84去除材料形成矩形的凹口 52和53，所以，凹口區域N處的陽極引線帶84的材料密度比沿陽極引線導線84的第二部分L的其余部分的陽極引線帶84的材料密度要小。此外，凹口 52和53處陽極引線帶84的寬度E比陽極引線帶84其余部分的寬度W’小。
[0079]如圖16所不，一電容器兀件1600另一個實施例的俯視圖。在凹口區域N處形成兩個三角形凹口 54和55。凹口 54位于面向X-軸的表面70上，而凹口 55位于陽極引線帶84的面向X-軸相對的表面71上，這樣，陽極引線帶在凹口區域N處是對稱的。這些凹口處于沿陽極引線帶84的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。再次，因為從陽極引線帶84去除材料形成三角形的凹口 54和55，所以，凹口區域N處的陽極引線帶84的材料密度比沿陽極引線導線84的第二部分L的其余部分的陽極引線帶84的材料密度要小。此夕卜，凹口 54和55處陽極引線帶84的寬度E比陽極引線帶84其余部分的寬度W’小。在圖16中，三角形的凹口 54和55導致了在凹口區域N處不均勻的寬度E，并且因此，寬度E如圖16所描述，指的是凹口區域N處沿長度L’陽極引線帶84最小寬度的地方。[0080]如圖17所示，一電容器元件1700另一個實施例的俯視圖。在凹口區域N形成一梯形形的凹口 56。凹口 56位于陽極引線帶84的面向X-軸表面71上。該凹口處于沿陽極引線帶84的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。因為從陽極引線帶84去除材料形成梯形的凹口 56，所以，凹口區域N處的陽極引線帶84的材料密度比沿陽極引線導線84的第二部分L的其余部分的陽極引線帶84的材料密度要小。此外，凹口 56處陽極引線帶84的寬度E比陽極引線帶84其余部分的寬度W’小。在圖17中，梯形的凹口 56導致了在凹口區域N處不均勻的寬度E，并且因此，寬度E如圖17所描述，指的是凹口區域N處陽極引線帶84最小寬度的地方。
[0081]圖14-17顯示了電容器元件的多個實施例，其中，凹口在陽極引線帶的面向X-軸表面上形成，而圖18-21則顯示了電容器元件的多個實施例，其中，凹口在陽極引線帶的面向Y-軸表面上形成。首先參考圖18，顯示了具有一陽極引線帶84的電容器元件800的側視圖。在凹口區域N形成一方形的凹口 57。凹口 57位于陽極引線帶84的面向Y-軸表面72上。該凹口處于沿陽極引線帶84的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。因為從陽極引線帶84去除材料形成方形的凹口 57，所以，凹口區域N處的陽極引線帶84的材料密度比沿陽極引線導線84的第二部分L的其余部分的陽極引線帶84的材料密度要小。此外，凹口 57處陽極引線帶84的厚度/高度G比陽極引線帶84其余部分的厚度/高度H’小。
[0082]如圖19所示，一電容器元件1900另一個實施例的側視圖。在凹口區域N處形成兩個矩形凹口 58和59。凹口 58位于面向Y-軸的表面72上，而凹口 59位于陽極引線帶的面向Y-軸相對的表面73上，這樣，陽極引線帶在凹口區域N處是對稱的。這些凹口處于沿陽極引線帶84的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。再次，因為從陽極引線帶84去除材料形成矩形的凹口 58和59，所以，凹口區域N處的陽極引線帶84的材料密度比沿陽極引線導線84的第二部分L的其余部分的陽極引線帶84的材料密度要小。此外，凹口 58和59處陽極引線帶84的厚度/高度G比陽極引線帶84其余部分的厚度/高度H’小。
[0083]如圖20所示，一電容器元件2000另一個實施例的俯視圖。在凹口區域N處形成兩個三角形凹口 60和61。凹口 60位于面向Y-軸的表面72上，而凹口 61位于陽極引線帶84的面向Y-軸相對的表面73上，這樣，陽極引線帶在凹口區域N處是對稱的。這些凹口處于沿陽極引線帶84的第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。再次，因為從陽極引線帶84去除材料形成三角形的凹口 60和61，所以，凹口區域N處的陽極引線帶84的材料密度比沿陽極引線帶84的第二部分L的其余部分的材料密度要小。此外，凹口 60和61處陽極引線帶84的厚度/高度G比陽極引線帶84其余部分的厚度/高度H’小。在圖20中，三角形的凹口 60和61導致了在凹口區域N處不均勻的厚度/高度G，并且因此，厚度/高度G如圖20所描述，指的是凹口區域N處最小厚度/高度的地方。
[0084]如圖21所示，一電容器元件2100另一個實施例的俯視圖。在凹口區域N形成一梯形形的凹口 62。凹口 62位于陽極引線帶84的面向Y-軸表面71上。該凹口處于沿第二部分L遠離多孔陽極體33距離F處。再次，因為從陽極引線帶84去除材料形成梯形的凹口 62，所以，凹口區域N處的陽極引線帶84的材料密度比沿陽極引線帶84的第二部分L的其余部分的材料密度要小。此外，凹口 62處陽極引線帶84的厚度/高度G比陽極引線帶84其余部分的厚度/高度H’小。在圖21中，梯形的凹口 62導致了在凹口區域N處不均勻的厚度/高度G，并且因此，厚度/高度G如圖21所描述，指的是凹口區域N處陽極引線帶84最小厚度/高度的地方。
[0085]現在轉到電容器元件的單獨的組件，通常，多孔陽極體33可采用高比電荷的閥金屬組合物制成，如比電荷為大約5000 μ F*V/g或更高，在一些實施例中，大約10000 μ F*V/g或更高，在一些實施例中，大約20000 μ F*V/g或更高。正如上文所指出的那樣，本發明的引線組件尤其對“高比電荷”粉末有用，其傾向于收縮，并在燒結過程中拉離引線的程度高于低比電荷粉末。這種粉末一般比電荷約從10000到大約600000 μ F*V/g，在一些實施例中，約從40000到大約500000 μ F*V/g，在一些實施例中，從約為70000到大于400000 μ F*V/g，在一些實施例中，從約為100000到大約350000 μ F*V/g，以及在一些實施例中，從約為150000到大約300000 μ F*V/g。閥金屬組物包含一種閥金屬(即能夠氧化的金屬)或基于閥金屬的化合物，如鉭、鈮、鋁、鉿、鈦及它們的合金、氧化物、氮化物等。例如，閥金屬組合物可以包含一種鈮的導電氧化物，如鈮氧原子比為1:1.0±1.0的鈮的氧化物，在一些實施例中，鈮氧原子比為1:1.0±0.3，在一些實施例中，鈮氧原子比為1:1.0±0.1，在一些實施例中，鈮氧原子比為1:1.0±0.05。例如，鈮的氧化物可以是NbO0.7、NbO0.1、NbO1.1和NbO2。在優選的實施例中，組合物包含NbO1.μ它是一種導電的鈮氧化物，甚至在高溫燒結后仍能保持化學性能穩定。這種閥金屬氧化物的實例在Fife美國專利US6，322，912,Fife等人的美國專利US6, 391，275、Fife等人的美國專利US6, 416，730、Fife的美國專利US6, 527，937、Kimmel等人的美國專利US6, 576，099、Fife等人的美國專利US6, 592，740、Kimmel等人的美國專利US6，639，787,Kimmel等人的美國專利US7, 220，397，及Schnitter公開的美國專利申請US2005/0019581、Schnitter等人公開的美國專利申請US2005/0103638及Thomas等人公開的美國專利申請US2005/0013765均有所描述，以上專利以全文的形式引入本專利中作為參考。
[0086]為了形成陽極，通常使用閥金屬組合物粉末。所述粉末可包含各種不同形狀的顆粒，如結節狀的、有角的、片狀的等，及其混合物。尤其適合的粉末是Cabot Corp.(如C255片狀粉末、TU4D片狀/結節狀粉末等)及H.C.Starck (例如NH175結節狀粉末)供應的鉭粉。盡管不是必需的，可使用業內所知的任何技術凝聚粉末，例如通過熱處理。在粉末形成陽極的形狀之前，其還可任選地與粘結劑(binder)和/或潤滑劑混合，以保證在壓制成陽極體時各顆粒彼此適當地粘結在一起。得到的粉末可以采用任一種常規的粉末壓模機壓成顆粒。例如，壓模可為采用包含單模具和一個或多個模沖的單站式壓力機。或者，還可采用僅使用單個模具和單個下模沖的砧型壓模。單站壓模有幾種基本類型，例如，具有不同生產能力的凸輪壓力機、肘桿式壓力機/肘板壓力機和偏心壓力機/曲柄壓力機，例如可以是單動、雙動、浮動模壓力機、可移動平板壓力機、對置柱塞壓力機、螺旋壓力機、沖擊式壓力機、熱壓壓力機、壓印壓力機或精整壓力機。
[0087]無論其具體組成是什么，粉末是圍繞陽極引線導線34或陽極引線帶84壓緊的，這樣，至少有一部分的陽極引線組件從壓實的多孔陽極體33延伸出來。在一個具體實施例中，可以采用壓模，其中包括有兩個或多個部分(例如，上部和下部)的模具。在使用過程中，模具部分可以相鄰放置，這樣它們的壁能大體對齊，形成具有所需陽極形狀的模腔。在裝入一定量的粉末到壓模模腔之前、期間和/或之后，可將引線導線34或引線帶84嵌入其中。模具可限定一個或多個插槽，以便插入導線或帶。如果使用多條引線導線或引線帶，可以將引線導線或引線帶相鄰放置，使其彼此間距很小，從而便于燒結接合，但這并不是必需的。在將模具填滿粉末和將引線導線或引線帶嵌入其中后，可將模腔封閉，并用沖壓機施以壓縮力。通常，施加壓力的方向一般是平行或者一般是垂直于陽極引線導線或陽極引線帶的長度，該長度沿縱軸延伸。這使顆粒與引線緊密接觸，引線和粉末之間形成牢固的結合。
[0088]壓制后，可通過在某一溫度(例如，大約150-50(TC)下對顆粒真空加熱幾分鐘，脫除任何粘結劑/潤滑劑。或者，也可將顆粒與水溶液接觸而脫除粘結劑/潤滑劑，如Bishop等人的美國專利US6，197，252所述，該專利以全文的形式引入本專利中。然后，燒結陽極體33，形成多孔的整塊物質。一般來說，燒結在大約1200-2000°C條件下進行，在一些實施例中，溫度大約為1300-1900°C，在一些實施例中，大約為1500-1800°C，燒結時間為大約5-100分鐘，在一些實施例中，為大約30-60分鐘。如果需要的話，燒結可在限制氧原子轉移到陽極的氣氛中進行。例如，燒結可在還原性氣氛中進行，如在真空、惰性氣體、氫氣等中進行。還原性氣氛的壓力從大約10托至大約2000托，在一些實施例中，從大約100托至大約1000托，在一些實施例中，從大約100托至大約930托。也可以使用氫氣和其它氣體(如氬氣或氮氣)的混合物。
[0089]一旦制成，可通過對燒結陽極體進行陽極地氧化(“陽極氧化”)形成一介電層。這導致在陽極體的孔上或者孔里面形成一介電層。例如，鉭(Ta)陽極可經陽極氧化變為五氧化二鉭(Ta205)。一般說來，陽極氧化首先是在陽極上涂覆一種溶液，例如將陽極浸到電解質中。通常采用溶劑，如水(如去離子水)。為了增強離子電導率，可以采用在溶劑中能夠離解而形成離子的化合物。此類化合物的實例包括，例如，酸，如下文電解質部分所述。例如，酸(如磷酸)占陽極氧化溶液的含量可以從大約為0.01wt%到大約5wt%，在一些實施例中，從大約為0.05wt%到大約0.8wt%,在一些實施例中，從大約為0.lwt%到大約0.5wt%。若需要的話，也可以采用酸的混合物。
[0090]使電流通過陽極氧化溶液，形成介電層。在介電層形成過程中，施加電壓控制介電層的厚度。例如，一開始以恒電流模式建立電源供應，直到達到要求的電壓。然后，可將電源供應切換到恒電位模式，以確保在陽極整個表面形成要求的介電層厚度。當然，也可以采用人們熟悉的其它方法，如脈沖恒電勢法或階躍恒電勢法。陽極氧化發生時的電壓范圍一般從大約4到大約250V，在一些實施例中，從大約9到大約200V，在一些實施例中，從大約20到大約150V。在陽極氧化期間，陽極氧化溶液保持在較高溫度，例如，大約30°C或更高，在一些實施例中，從大約為40°C到大約200°C，在一些實施例中，從大約50°C到大約100°C。也可以在環境溫度中或者更低溫度時進行陽極氧化。所得到的介質層可在陽極表面形成和在陽極孔內形成。
[0091]電容器元件還包含作為電容器陰極的固體電解質。例如，二氧化錳固體電解質可通過硝酸猛(Mn(NO3)2)熱解形成。例如，這種熱解方法在Sturmer等人的美國專利US4, 945，452中進行了描述，該專利以全文的形式引入到本專利中。
[0092]作為替換，固體電解質可以由一層或多層導電聚合物層形成。這些層中的導電聚合物通常是η -共軛的，并在氧化或還原后具有導電性，例如，氧化后電導率至少約為I μ S -Cm-1此類π -共軛的導電聚合物的實例包括，例如，聚雜環類(例如聚吡咯；聚噻吩、聚苯胺等)、聚乙炔、聚-對苯撐、聚苯酚鹽等。尤其適合的導電聚合物是具有下述通式結構的取代聚噻吩:[0093]其中，
【權利要求】
1.ー種固體電解電容器，包括ー電容器兀件，所述電容器兀件包括: 具有一寬度和一高度的燒結的、多孔陽極體； ー陽極引線，其中所述陽極引線具有位于所述陽極體內的第一部分和從所述陽極體表面沿縱向方向延伸出來的第二部分，所述第二部分具有一凹ロ區域，其中設置至少ー個凹Π ； ー覆蓋在所述燒結的多孔陽極體上的介電層；及 ー覆蓋在所述介電層上的包括一固體電解質的陰極。
2.根據權利要求1所述的固體電解電容器，其中所述凹ロ區域位于遠離所述陽極體表面一段距離的位置，這樣所述陽極引線第二部分的長度與所述陽極體表面到所述凹ロ區域位置的距離之比是從大約1.1到大約20。
3.根據權利要求1或2所述的固體電解電容器，其中所述凹ロ是矩形、方形、圓形、橢圓、ニ角形、梯形、U-形或V-形。
4.根據前述權利要求中任一項所述的固體電解電容器，其中所述陽極體是由粉末形成的，所述粉末具有的比電荷為從約ΙΟΟΟΟμ F*V/g至約600000 μ F*V/g，其中所述粉末包括閥金屬，如鉭、鈮、鋁、鉿、鈦及這些金屬的導電氧化物或導電氮化物。
5.根據前述權利要求中任一項所述的固體電解電容器，進ー步包括一電連接至陽極引線的陽極端子，一電連接至陰極的陰極端子，以及一成型材料，用于封裝電容器元件并將陽極端子的至少一部分和陰極端子的至少一部分暴露在外。
6.根據權利要求5所述的固體電解電容器，其中所述陽極引線在所述凹ロ區域焊接到陽極端子上。
7.ー種形成固體電解 電容器的方法，所述固體電解電容器包含一具有寬度和高度的燒結的多孔陽極體，所述方法包括: 將陽極引線的第一部分放置在由閥金屬組合物形成的粉末中，這樣所述陽極引線的第二部分從所述陽極體的表面沿縱向方向延伸出來； 圍繞所述陽極引線的第一部分壓緊粉末； 燒結壓緊的粉末和所述陽極引線的第一部分，從而形成多孔陽極體； 對燒結的多孔陽極體進行陽極氧化，形成一介電層； 將固體電解質涂覆到陽極氧化的燒結陽極體上，形成一陰極； 在所述陽極引線的第二部分中形成一凹ロ區域，其中設置至少ー個凹ロ ；以及在所述凹ロ區域將所述陽極引線焊接到陽極端子上，以在所述陽極引線和所述陽極端子之間形成電連接。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述凹ロ是通過激光、切削、沖壓或鋸削形成的。
9.根據權利要求7或8所述的方法，其中在所述凹ロ區域將所述陽極引線激光焊接到陽極端子上，以在所述陽極引線和所述陽極端子之間形成電連接。
10.根據權利要求7-9中任一項所述的方法，其中所述凹ロ通過激光形成，并且隨后在所述凹ロ區域將陽極引線激光焊接到陽極端子上，以在所述陽極引線和所述陽極端子之間形成電連接。
11.根據權利要求10中所述的方法，其中使用所述激光的第一能級形成凹ロ，隨后使用第二能級將所述陽極引線激光焊接到所述陽極端子上。
12.根據權利要求1所述的固體電解電容器或權利要求7所述的方法，其中所述陽極引線是具有所述多孔陽極體高度的至少大約10%的厚度的陽極引線導線。
13.根據權利要求12所述的電容器或方法，其中所述陽極引線導線的厚度是從大約20微米到大約3800微米。
14.根據權利要求12-13所述的電容器或方法，其中所述凹ロ區域的厚度為所述陽極引線導線厚度的大約20%到大約90%。
15.根據權利要求1所述的固體電解電容器或權利要求7所述的方法，其中所述陽極引線是具有所述多孔陽極體寬度的至少大約20%的陽極引線帶。
16.根據權利要求15所述的固體電解電容器或方法，其中所述陽極引線帶的寬度是從大約80微米到大約4500微米，以及所述陽極引線帶的厚度是從大約10微米到大約2800微米。
17.根據權利要求15-16所述的固體電解電容器或方法，其中所述凹ロ區域的寬度為所述陽極引線帶寬度的大約20%至大約90%，其厚度為所述陽極引線帶厚度的大約20%至大約 90%。
18.根據權利要求1-6中任一項所述的固體電解電容器或權利要求7-11中任一項所述的方法，其中在所述陽極引線上形成兩個凹ロ。
19.根據權利要求18所述的固體電解電容器或方法，其中所述兩個凹ロ在所述陽極引線的相對表面上形成，這樣所述凹ロ區域是對稱的。
【文檔編號】H01G9/012GK103456503SQ201310211435
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年5月30日 優先權日:2012年5月30日
【發明者】L·杰巴拉, S·策德尼克, J·斯尼德, J·奈華德, L·庫貝斯, P·博薩克 申請人:Avx公司