[發明專利]固體電解電容器及其制造方法

有效

• 申請號: 200680041019.4
• 申請日: 2006-10-31
• 公開（公告）號: CN101300652A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 駒澤榮二;村越弘和
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: H01G9/15
• 分類號: H01G9/15;H01G9/00;H01G9/004
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 段承恩;田欣

相關申請的援引

本申請是根據美國法典第35卷第119條(e)款(1)對按照該法典第35卷第111條(b)款規定在2005年11月9日提交的美國臨時申請第60/734,782的申請日要求優先權的、基于該法典第35卷第111條(a)款規定的申請。

技術領域

本發明涉及電容器及其制造方法，尤其涉及固體電解電容器及其制造方法。更詳細地講，涉及對于在具有電介質皮膜的閥作用金屬基板上設有固體電解質層的電容器元件上設置引線(引線框)而形成的固體電解電容器而言，電容器元件與引線框的接合部分的強度以及耐熱性優異的可靠性高的固體電解電容器。

背景技術

最近的電子設備為了小型化和節省電力等，伴隨著數字化、個人電腦的高速化，小型且大電容的電容器向高頻化發展，高頻、低阻抗、而且電容大、可靠性高的電容器的需求不斷增大。作為滿足這些要求的電容器，固體電解電容器已經實用化。

一般地，固體電解電容器具有下述基本結構：在腐蝕處理過的鋁、鉭、鈦等閥作用金屬表面設置電介質氧化皮膜，在該電介質氧化皮膜上設置包含導電性聚合物等的有機物層或金屬氧化物等的無機物層的固體電解質層，從而形成單板電容器元件，將多片該單板電容器元件進行層疊，并在閥作用金屬的陽極端子(沒有設置固體電解質的端部表面部分)上連接陽極引線，另一方面，在包含固體電解質的導電層部分(陰極部分)上連接陰極引線，將該整體用環氧樹脂等絕緣性樹脂密封。作為陽極引線部以及陰極引線部，可以使用具有適于載置電容器元件或其層疊體的形狀的引線框。

對于這樣的結構的固體電解電容器，為了制造可靠性高的電容器，需要電容器元件與引線框的接合部分的強度大、而且耐熱性優異。因此，以往的固體電解電容器，例如在將由銅或銅合金等制成的引線框與電容器元件的陽極端部接合的場合，采用導電性粘合劑接合或通過將端子彎曲鉚接來進行機械接合，或者通過采用鉛系焊料的焊接、激光焊接等來進行接合。

但是，這樣的使用導電性粘合劑的接合方法，粘合劑的涂布麻煩，尤其在將多片的單板電容器元件進行層疊來接合的場合，施工繁雜。另外，將引線框的接合部分鉚接進行機械接合的方法，不適于接合部分小的情形，接合也不穩定。此外，對于采用鉛系焊料的焊接而言，擔心的問題是從焊接部位除掉的多余的鉛成為污染環境的原因等。另外，利用激光焊接的接合方法，存在設備成本高等問題。

除了這樣的接合方法以外，還知道將電容器元件的端子電阻焊接在引線框上(專利文獻1：特開平3-188614號公報)，但這是將引線框材料限定為鐵鎳合金(42合金)進行電阻焊接的，而且，在作為電容器元件的閥作用金屬使用鋁箔的場合，不能將由銅或銅合金等制成的引線框通過單純的電阻焊接直接進行接合。電阻焊接是通過電阻發熱(焦耳熱)來將焊接部分的金屬熔融從而進行接合的方法，對于如鋁、銅、銅合金等那樣導電性高的材料而言，由于其電阻小，因此發熱少，而且由于熱導性好，因此不能充分熔融接合部分，難以將這些材料接合。

此外，以往的固體電解電容器已知有在引線框整個面上設置鍍層從而將電容器元件接合的，但是當對引線框整個面實施鍍覆時，在引線框上重疊電容器元件進行熱處理的場合，在與電容器元件的接合部分之外的、與模塑樹脂接觸的部分，鍍層金屬也熔融，有可能引起被稱為“焊球”的缺陷。為了避免這樣的不良情況，在引線框整個面的銅基底上實施焊料鍍覆之后，在樹脂密封部分除掉模塑樹脂接觸的部分的鍍層，使銅基底露出，在表面粗化的部位載置電容器元件進行接合的結構已經為人所知(專利文獻2：特開平5-21290號公報)。但是，采用該方法時，電容器元件的接合部分的鍍覆量不足，存在接合強度變低的問題。

另外，曾經公開了一種固體電解電容器，其是：固體電解電容器的接合結構為在將電容器元件與引線框通過焊接來接合的場合，在引線框的樹脂密封部分，在模塑樹脂接觸的引線框表面不設置鍍層，對引線框與電容器元件接觸的部分實施低熔點金屬鍍覆，將引線框與電容器元件接合的結構，不會發生焊球等缺陷，接合強度高的固體電解電容器，其陽極部分的接合結構為：能夠將電容器元件的陽極端部與引線框通過電阻焊來接合，作業容易，也不產生環境污染等的接合結構(專利文獻3：國際公開第00/74091號小冊子(US6661645號說明書))。但是，在此雖然通過引線框的部分鍍覆，接合強度得到顯著改善，但是由于引線框通常以將引線框卷成卷狀的形式進行連續鍍覆，因此其工業生產未必容易。