專利名稱：片式固體電解電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及各種電子設(shè)備中使用的電容器中的、用導(dǎo)電性高分子作為 固體電解質(zhì)的、可以表面安裝的片式固體電解電容器。
背景技術(shù)：
伴隨著電子設(shè)備的高頻化，作為電子器件的一種的電容器，也要求是 在比以往更高的頻帶內(nèi)具有良好的阻抗特性的電容器。與之相應(yīng)，正在研 究使用電導(dǎo)率高的導(dǎo)電性高分子作為固體電解質(zhì)的固體電解電容器。
近來，個人計算機的CPU周圍等使用的固體電解電容器，強烈要求小
型化、大容量化。進而對應(yīng)于高頻化，不僅強烈要求降低等效串聯(lián)電阻(低
ESR化)，而且也要求優(yōu)異的去干擾性和過渡響應(yīng)性，降低等效串聯(lián)電感(低 ESL化)。正在進行各種研究以滿足此要求。
圖9是表示現(xiàn)有的片式固體電解電容器的結(jié)構(gòu)的立體圖，圖IO是表示 圖9所示片式固體電解電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體分解圖。電容元件20以導(dǎo) 電性高分子作為固體電解質(zhì)，構(gòu)成固體電解電容器的主要部分。電容元件 20具有陽極部21、陰極部22以及絕》彖部23 。具有這樣構(gòu)成的兩個電容元 件20相互在相反方向重疊配置。
陽極引線端子24的一端與陽極部21連接，陰極引線端子25的一端與 陰極部22連接。外裝樹脂26對它們進行模制。這樣，形成了固體電解電 容器。在固體電解電容器的側(cè)面和底面上，陽極引線端子24和陰極引線端 子25分別相對地露出，構(gòu)成4端子結(jié)構(gòu)的固體電解電容器。
具有這樣結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有的片式固體電解電容器，可以實現(xiàn)良好的高頻特 性和干擾吸收能力、低ESL化。這樣的片式固體電解電容器，例如，在日 本特開平6 - 120088號公報中得以公開。
然而，現(xiàn)有片式固體電解電容器中，ESL的降低被限制在500pH左右。 換言之，還不能完全滿足現(xiàn)在市場要求的200pH以下這樣的水平，需要進 一步降低ESL。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的片式固體電解電容器具有，由將具有陽極部和陰極部的多個 電容元件以陽極部在相反方向上交替配置的方式進行積層而得到的電容元 件積層體。陽極引線端子分別接合到位于此電容元件積層體的兩端的電容 元件的陽極部下面。且，陰極引線端子接合到位于電容元件積層體的中央 的電容元件的陰極部下面。而且，在陽極引線端子和陰極引線端子的至少 下面的一部分露出的狀態(tài)下，絕緣性外裝樹脂包覆電容元件積層體。此片 式固體電解電容器為在下面兩端分別配置陽極端子、在其間配置陰極端子 的三端子結(jié)構(gòu)。利用此結(jié)構(gòu)，由于各端子間流過的電流產(chǎn)生的,茲通相互抵
消，所以ESL被大幅降低。而且，利用使各端子間距離盡可能接近的結(jié)構(gòu)， 能進一步降低ESL。


圖1A是表示本發(fā)明第一實施方式中的片式固體電解電容器的內(nèi)部結(jié) 構(gòu)的上面透視的立體圖。
圖1B是圖1A所示的片式固體電解電容器的下面透視的立體圖。
圖2A是圖1A所示的片式固體電解電容器中使用的電容元件積層體的
側(cè)面圖。
圖2B是圖2A所示的電容元件積層體的主要部分立體圖。
圖3A是表示圖1A所示的片式固體電解電容器中使用的電容元件的立體圖。
圖3B是圖3A所示的電容元件的剖面圖。 圖3C是圖3B的主要部分放大圖。
圖4是表示圖1A所示的片式固體電解電容器中使用的各引線端子的立體圖。
圖5是圖1A所示的片式固體電解電容器的仰視立體圖。 圖6A是表示本發(fā)明第二實施方式中的片式固體電解電容器的內(nèi)部結(jié) 構(gòu)的上面透^L的立體圖。
圖6B是圖6A所示的片式固體電解電容器的下面透視的立體圖。
圖7A是表示本發(fā)明第三實施方式中的片式固體電解電容器的內(nèi)部結(jié)
構(gòu)的上面透^L的立體圖。
圖7B是圖7A所示的片式固體電解電容器的下面透視的立體圖。 圖8是表示本發(fā)明第四實施方式中的片式固體電解電容器中使用的電 容元件積層體的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。
圖9是表示現(xiàn)有的片式固體電解電容器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖10是表示圖9所示的片式固體電解電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體分解圖。
附圖標記說明
<image>image see original document page 6</image>25 陰極引線端子
26 外裝樹脂
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式。各實施方式中，與在前的實 施方式相同結(jié)構(gòu)的部分，使用相同的標記，省略詳細的說明。 (第一實施方式)
圖1A和圖1B分別是表示本發(fā)明第一實施方式中的片式固體電解電容 器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的上面透視的立體圖和下面透視的立體圖。圖2A和圖2B是 表示圖1所示片式固體電解電容器中使用的電容元件積層體的側(cè)面圖和主 要部分立體圖。圖3A是表示圖1所示的片式固體電解電容器中使用的電容 元件的立體圖，圖3B是圖1所示電容元件的剖面圖，圖3C是圖3B中的 主要部分放大圖。圖4是表示圖1所示片式固體電解電容器中使用的引線 端子的立體圖。圖5是圖1所示片式固體電解電容器的仰視立體圖。
電容元件1具有陽極部2和陰極部3。通過以下方式制作電容元件1。 首先，由電子管金屬(Valve metal)構(gòu)成的陽4及體15表面4且;隨化并形成有 電介質(zhì)氧化膜層14,該陽極體15的規(guī)定位置上設(shè)置絕緣部16從而分離成 陽極部2和陰極形成部。在陰極形成部的電介質(zhì)氧化膜層14上順次積層由 導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì)層18、由碳和銀膏構(gòu)成的陰極層19。這樣， 形成陰極部3。換言之，電容元件1具有由電子管金屬構(gòu)成的表面粗造化的 陽極體15、在陽極體15表面形成的電介質(zhì)氧化膜層14、以及將陽極體15 分離為陽極部2和陰極部3的絕緣部16。陰極部3由固體電解質(zhì)層18和固 體電解質(zhì)層18上形成的陰極層19而形成，該固體電解質(zhì)層18形成在電介 質(zhì)氧化膜層14之上，由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成。
電容元件積層體(以下稱為積層體)4將電容元件1積層多層而構(gòu)成。 具體而言，積層體4是以將電容元件1的陽極部2在相反方向上交替配置 的方式而積層多個電容元件1而構(gòu)成的。圖1A中積層了 5個電容元件1， 但從進一 步降低ESL的角度來看，電容元件1的積層個數(shù)優(yōu)先的是3個以 上。
陽極引線端子5配置在積層體4下面兩端，與陽極部2連接。換言之， 陽極引線端子5被配置到積層體4的安裝面13—側(cè)。因為在積層體4中，
電容元件1在相反方向上交替配置，所以使用兩個陽極引線端子5。在陽極
引線端子5上、在與連接陽極部2和陰極部3的方向相交叉的方向上的兩 端的下面， 一體設(shè)有薄壁部5A。且，為了與陽極部2抵觸接合，接合部5B 在陽極引線端子5的上面突出而一體設(shè)置。這樣的陽極引線端子5利用蝕 刻或者沖壓處理等制作。
陰極引線端子6設(shè)置在積層體4的下面中央，通過導(dǎo)電性粘合劑等與 陰極部3連接。在陰極引線端子6上、在與連接陽極部2和陰極部3的方 向相交叉的方向的兩端的下面一體設(shè)有薄壁部6A。這樣的陰極引線端子6 利用蝕刻或者沖壓處理等制作。
使這樣的陰極引線端子6與兩個陽極引線端子5中每一個之間的距離 盡可能地接近，通過這樣的結(jié)構(gòu)，可以降低ESL。
隔離片7設(shè)置在多個電容元件1的陽極部2彼此之間。在設(shè)置了隔離 片7的狀態(tài)下，通過激光焊接、電阻焊接等方法將陽極部2和陽極引線端 子5接合在一起。
絕緣性外裝樹脂8整體包覆積層體4、陽極引線端子5以及陰極引線端 子6。外裝樹脂8也整體包覆陽極引線端子5和陰極引線端子6上各自設(shè)置 的薄壁部5A和薄壁部6A。陽極引線端子5和陰極引線端子6的、薄壁部 5A、 6A以外的部分，從外裝樹脂8的下面露出來。從作為安裝面13的下 面露出的陽極引線端子5和陰極引線端子6被表面安裝到印刷基板上。
具有這樣的結(jié)構(gòu)的片式固體電解電容器是如下的三端子結(jié)構(gòu)在安裝 面13兩端具有陽極引線端子5，在其間有陰極引線端子6。在此結(jié)構(gòu)中， 由于各端子間流過的電流而產(chǎn)生的》茲通相互4氐消，從而大幅降〗氐ESL。而 且，由于各端子間距離盡可能地靠近，減少了電流環(huán)面積，所以進一步降 低ESL。
下面說明，制造具有這樣結(jié)構(gòu)的片式固體電解電容器，對ESL特性進 行評價的結(jié)果。本實施方式的片式固體電解電容器的ESL的平均值是 157pH， ESL的偏差(cj)是1.2pH。另一方面，圖10所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中， ESL的平均值是522pH, ESL O偏差(a)是17.93pH。于是，在本實施方 式的結(jié)構(gòu)中，ESL可以降低到現(xiàn)有產(chǎn)品的1/3左右，并且ESL的偏差也變 小。因此，可以完全滿足如今有關(guān)對應(yīng)高頻的高要求。
本實施方式中，不一定要在陽極引線端子5上設(shè)置薄壁部5A、在陰極
引線端子6上設(shè)置薄壁部6A。即使沒有設(shè)置薄壁部5A、 6A,只要是陽極 引線端子5和陰極引線端子6的各個下面露出于外裝樹脂8的結(jié)構(gòu)也能得 到前述效果。
然而，優(yōu)先的是至少設(shè)置薄壁部5A、 6A中的任一個。換言之，通過 使薄壁部5A的下面比設(shè)有接合部5B的部分的下面更靠近外裝樹脂8的內(nèi) 部，周圍環(huán)境中的氧的進入的路徑變長。薄壁部6A也相同。由此，固體電 解電容器的氣密性提高，從而，提高可靠性。
并且，通過設(shè)置薄壁部5A，陽極引線端子5與外裝樹脂8之間的粘合 面積變大，于是，陽極引線端子5與外裝樹脂8之間的粘合強度增加。因 此，在與設(shè)有接合部5B的部分的下面相垂直的方向上施加外力的時候，通 過設(shè)有薄壁部5A,外裝樹脂8不容易從陽極引線端子5剝離。這樣的外力 發(fā)生在，例如，固體電解電容器安裝到印刷基板后，施加將固體電解電容 器剝離的力的時候。即使此時，可靠性也得以提高。另外，薄壁部6A也具 有相同的效果。
(第二實施方式)
圖6A和圖6B是表示本發(fā)明第二實施方式的片式固體電解電容器的內(nèi) 部結(jié)構(gòu)的上面透視的立體圖和下面透視的立體圖。本實施方式的結(jié)構(gòu)，與 第一實施方式中說明的片式固體電解電容器相比，陽極引線端子的結(jié)構(gòu)不 同。除此之外的結(jié)構(gòu)與第一實施方式的相同。
在陽極引線端子9上一體設(shè)置薄壁部9A和接合部9B。此結(jié)構(gòu)與第一 實施方式中的陽極引線端子5相同。陽極引線端子9中還一體設(shè)置有沿著 構(gòu)成積層體4的電容元件1的陽極部2的外周而彎曲并結(jié)合的陽極結(jié)合部 9C。
具有這樣的結(jié)構(gòu)的本實施方式中的片式固體電解電容器，與第一實施 方式中的片式固體電解電容器得到一樣的效果。此外，制作積層體4時， 能夠利用陽極結(jié)合部9C精確定位各電容元件1的陽極部2。并且，各電容 元件1的陽極部2與陽極引線端子9通過激光焊接、電阻焊接等方法接合 的時候，陽極結(jié)合部9C也同時接合。由此，接合操作很穩(wěn)定，接合強度也 很穩(wěn)定。
進行評價的結(jié)果。本實施方式中的片式固體電解電容器的ESL的平均值是
容器，并對ESL特性165pH， ESL的偏差(o)是1.31pH。另一方面，圖10所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中， 如前述，ESL的平均值是522pH， ESL的偏差(a)是17.93pH。這樣，本 實施方式的結(jié)構(gòu)中，ESL能夠降低到現(xiàn)有產(chǎn)品的1/3左右，并且ESL的偏 差也變小。為此，可以完全滿足如今有關(guān)對應(yīng)高頻的高要求。 (第三實施方式)
圖7A和圖7B是表示本發(fā)明第三實施方式的片式固體電解電容器的內(nèi) 部結(jié)構(gòu)的上面透視的立體圖和下面透視的立體圖。本實施方式的結(jié)構(gòu)，與 第二實施方式中說明的片式固體電解電容器相比，陰極引線端子的結(jié)構(gòu)不 同。除此之外的結(jié)構(gòu)與第二實施方式相同。
陰極引線端子IO上一體設(shè)置薄壁部IOA。此結(jié)構(gòu)與第一實施方式和第 二實施方式的陰極引線端子6相同。在陰極引線端子0上還設(shè)有引導(dǎo)壁 10B,其從與連接陽極部2和陰極部3的連接方向相交叉的方向上的兩端， 即薄壁部10A的終端立起，將陰極部3側(cè)面定位固定。
具有這樣的結(jié)構(gòu)的本實施方式的片式固體電解電容器，得到與第一實 施方式、第二實施方式的片式固體電解電容器相同的效果。此外，在制作 積層體4的時候，利用引導(dǎo)壁10B能夠精確定位各電容元件1的陰極部3。 換言之，片式固體電解電容器制作時的尺寸精度得以提高，并且操作性也 得到改善。
下面說明制作具有這樣的結(jié)構(gòu)的片式固體電解電容器，并對ESL特性 進行評價的結(jié)果。本實施方式的片式固體電解電容器的ESL的平均值是 M6pH， ESL的偏差(cj)是l之8pH。另一方面，圖10所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中， 如前述，ESL的平均值是522pH， ESL的偏差(cj )是17.93pH。這樣，本 實施方式的結(jié)構(gòu)中，ESL能夠降低到現(xiàn)有產(chǎn)品的1/3左右，并且ESL的偏 差也變小。為此，可以完全滿足如今有關(guān)對應(yīng)高頻的高要求。 (第四實施方式)
圖8是表示本發(fā)明第四實施方式中的片式固體電解電容器中使用的電 容元件積層體的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。本實施方式，與第一實施方式中說明的片 式固體電解電容器相比，電容元件積層體結(jié)構(gòu)一部分不同。除此之外的結(jié) 構(gòu)與第一實施方式相同。
隔離片11設(shè)置在電容元件積層體(以下簡稱積層體)12的電容元件 1中的、層積在陰極引線端子6和陽極引線端子5上的第二層的電容元件1的陽極部2與陽極引線端子5之間。換言之，隔離片11設(shè)置在接合部5B 與電容元件1的陽極部2之間，以調(diào)節(jié)間隙。
各電容元件1的陽極部2放置在陽極引線端子5的接合部5B上，利用 激光焊接、電阻焊接等方法而接合，從而制作積層體12。以電容元件l的 陽極部2在相反方向交替地配置的方式積層多層電容元件1,由此構(gòu)成積層 體12。因此，在陽極引線端子5的接合部5B上重疊陽極部2的時候，有必 要彎曲陽極部2。特別是，在第二層積層的電容元件l的陽極部2與陽極引 線端子5之間，由于第一層積層的電容元件1而使間隙變大，陽極部2上 容易受到較大的負荷。本實施方式中，設(shè)有隔離片U。因此，減輕了陽極 部2上受到的負荷。由此，可能避免引起陽極部2的破損等。
另外，除了設(shè)置隔離片ll以外，也可以是將與第二層積層的電容元 件1的陽極部2接觸的陽極引線端子5的接合部5B形成為，比其它陽極引 線端子5的接合部5B更厚。這樣也能得到同樣的效果。
工業(yè)實用性
本發(fā)明的片式固體電解電容器具有，在下面兩端分別配置陽極端子、 在其間配置陰極端子的三端子結(jié)構(gòu)，由此具有如下的效果由于各端子間 流過的電流而產(chǎn)生的；茲通相互抵消，因此能夠大幅降低ESL,而且，通過 形成使各端子間距離盡可能地接近的結(jié)構(gòu)，可以使ESL更低，特別適合用 于要求高頻響應(yīng)性的領(lǐng)域的電容器。
權(quán)利要求
1、一種片式固體電解電容器，其具有安裝面，其中，包括電容元件積層體，其將多層具有陽極部和陰極部的電容元件，以所述陽極部在相反的方向上交替配置的方式進行積層而得到；兩個陽極引線端子，其分別接合到位于所述電容元件積層體兩端的電容元件的陽極部的所述安裝面?zhèn)龋魂帢O引線端子，其接合到位于所述電容元件積層體的中央的所述電容元件的所述陰極部的所述安裝面?zhèn)?；以及絕緣性外裝樹脂，其在所述陽極引線端子和所述陰極引線端子的至少一部分于所述安裝面?zhèn)嚷冻龅臓顟B(tài)下，包覆所述電容元件積層體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的片式固體電解電容器，其中， 構(gòu)成所述電容元件積層體的所述電容元件的積層層數(shù)至少是3層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的片式固體電解電容器，其中， 所述陽極引線端子還具有在所述安裝面?zhèn)茸儽〉谋”诓浚霰”诓吭e層體的兩端，所述外裝樹脂包覆所述薄壁部。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的片式固體電解電容器，其中， 所述陽極引線端子還具有在所述安裝面?zhèn)茸儽〉谋”诓?，所述薄壁部設(shè)置在與連接所述陽極部和所述陰極部的方向相交叉的方向上的所述電容 元件積層體的兩端，所述外裝樹脂包覆所述薄壁部。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的片式固體電解電容器，其中， 所述陽極引線端子具有陽極結(jié)合部，其沿著構(gòu)成所述電容元件積層體的所述電容元件的所述陽極部的外周而配置，且與所述陽極部相結(jié)合。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的片式固體電解電容器，其中， 所述陰極引線端子具有引導(dǎo)壁，其分別從與連接所述陽極部和所述陰極部的方向相交叉的方向的所述電容元件的兩端立起而i殳置，將所述電容 元件的所述陰;f及部側(cè)面定位固定。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的片式固體電解電容器，其中， 還包括隔離片，所述隔離片設(shè)置在，積層于所述陰極引線端子和一個 所述陽極引線端子上的第二層的所述電容元件的所述陽極部與所述陽極引 線端子之間，以調(diào)節(jié)由積層在所述陰極引線端子與另一個所述陽極引線端 子上的第 一層的所述電容元件產(chǎn)生的間隙。
8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的片式固體電解電容器，其中，所述電容元件具有由電子管金屬構(gòu)成的表面粗糙化的陽極體； 在所述陽極體表面上形成的電介質(zhì)氧化膜層； 將所述陽極體分為所述陽極部和所述陰極部的絕緣部； 在所述電介質(zhì)氧化膜層上形成的、由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì) 層；以及在所述固體電解質(zhì)層上形成的陰極層，積層形成的所述固體電解質(zhì)層和所述陰極層形成所述陰極部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種片式固體電解電容器，其具有，由將多層具有陽極部和陰極部的電容元件以陽極部在相反方向交替配置的方式進行積層而得到的電容元件積層體。陽極引線端子分別接合到位于此電容元件積層體的兩端的電容元件的陽極部下面。且，陰極引線端子接合到位于電容元件積層體的中央的電容元件的陰極部下面。而且，在陽極引線端子和陰極引線端子的至少下面的一部分露出的狀態(tài)下，絕緣外裝樹脂包覆電容元件積層體。
文檔編號H01G9/008GK101107686SQ20068000298
公開日2008年1月16日 申請日期2006年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月24日
發(fā)明者吉野剛, 栗田淳一, 藤井浩, 藤井達雄 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社