专利名称：固体电解电容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种各种电子机器中使用的固体电解电容器。
下面，说明现有固体电解电容器的制造方法。首先，将钽金属粉末投入形成期望形状、尺寸的冲压成形金属模内，在其中埋设由钽线构成的阳极引线9，使其一端露出，并在加压加工后，制作成形体。接着，通过在高温真空下烧结该成形体，制作多孔质的阳极体8。之后，通过由对应于期望静电电容器的电压，在磷酸水溶液或硝酸水溶液等电解液中对阳极体8进行阳极氧化的化学生成处理，在外表面中形成电介质氧化被膜层10。接着，在电介质氧化被膜层10上形成由二氧化锰和导电性高分子构成的固体电解质层11。并在固体电解质层11上形成碳层12a和银胶层12b，从而形成阴极层12，制作固体电解电容器。
如此制作的现有固体电解电容器中，将未图示的阳极引线框和阴极引线框分别连接在从阳极体8露出的阳极引线9与阴极层12上。之后，在上述阳极引线框与阴极引线框的一部分分别呈现在外部的状态下，通过由未图示的绝缘性封装树脂来覆盖，得到作为最终制品的现有固体电解电容器。
在上述现有的固体电解电容器中，因为通过烧结来制作阳极体8，所以在其强度中发生差异，尤其是阳极体8与埋设在该阳极体8中的阳极引线9的耦合强度的差异容易变大。
阳极体8的强度取决于钽金属粉末—钽金属粉末间金属熔融、或钽金属粉末—钽制阳极引线9之间的金属熔融。因此，在温度上升到钽的熔点之前，烧结阳极体8时，通过钽金属粉末彼此的良好金属熔融来稳定得到好的耦合强度，与之相比，因为钽金属粉末—钽制阴极引线9之间彼此的表面状态不同，所以难以稳定得到良好的金属熔融和好的耦合强度。在钽金属粉末—钽制阴极引线9之间的耦合强度弱的电容器中，通过固体电解质层11的形成工序和组装工序、或封装树脂成形工序等的外部应力，在作为烧结体的阳极体8中容易发生碎片或破裂。在发生这些的情况下，破坏由化学生成处理形成的电介质氧化被膜层10，漏电流增加。
图2模式的表示实施例的固体电解电容器的阳极体内部结构。
图3是表示实施例的固体电解电容器的引线拔出强度的特性图。
图4是表示实施例的固体电解电容器的漏电流特性的特性图。
图5是现有固体电解电容器的剖视图。
下面，说明实施例的固体电解电容器的制造方法。首先，将钽金属粉末投入形成期望形状、尺寸的冲压成形金属模内，在其中埋设由铌线构成的阳极引线2，使其一端露出，加压加工后，制作成形体。接着，通过在高温真空下烧结该成形体，制作多孔质的阳极体1。
之后，通过由对应于期望静电电容器的电压，在磷酸水溶液或硝酸水溶液等电解液中对阳极体1进行阳极氧化的化学生成处理，在外表面中形成电介质氧化被膜层3。接着，在电介质氧化被膜层3上形成由二氧化锰和导电性高分子构成的固体电解质层4。并在固体电解质层4上形成碳层5a，并通过进一步形成银胶层5b，形成阴极层5，制作实施例的固体电解电容器。
如此制作的固体电解电容器中，将未图示的阳极引线框和阴极引线框分别连接在从阳极体1露出的阳极引线2与阴极层5上，之后，在上述阳极引线框与阴极引线框的一部分分别呈现在外部的状态下，通过由未图示的绝缘性封装树脂来覆盖，得到作为最终制品的固体电解电容器。
图2模式的表示实施例的固体电解电容器的阳极体1的内部结构。在阳极引线2与阳极体1的交界附近，存在钽金属粉末—钽金属粉末间的耦合部6和钽金属粉末—铌制阳极引线2间的耦合部7。在实施例中，在构成阳极体1的阀作用金属中使用钽金属粉末，在阳极引线2中使用作为阀作用金属之一的铌。因为铌的熔点(2500℃)比钽的熔点(3000℃)低，所以在高温真空下以作为钽熔点的3000℃来烧结阳极体1的情况下，铌制阳极引线2比钽金属粉末更易引起铌原子的体积扩散和表面扩散。因此，促进金属熔融，结果，钽金属粉末—铌制阳极引线2间的耦合部7通过良好的金属熔融，稳定得到良好耦合强度。因此，得到即使对外部应力也表示强、好的漏电流特性的固体电解电容器。
在实施例中对用钽粉末来作为构成阳极体1的阀作用金属粉末、用铌来作为由熔点比钽低的金属构成的阳极引线2的组合进行说明。但是，本实施例不限于此，也可使用铌粉末来用作构成阳极体1的阀作用金属粉末。作为阳极引线2，若熔点比阳极体1的金属粉末低，则也可使用铪(熔点2200℃)、锆(熔点1750℃)、钛(熔点1660℃)、铝(熔点660℃)或它们的合金。在表1、及图3、图4中以相对现有阳极体的比、即将现有阳极体设为1时的比，来表示测定从这些材料中选择几个材料并通过组合制作的阳极体的阳极引线拔出强度与漏电流的结果。
在从阳极体1中拔出阳极引线2的强度测定中，测定从阳极体1部分中完成拔掉阳极引线2时施加的力。在漏电流特性的测定中，测定施加额定电压后60秒后的漏电流值。
表1
从表1可知，与构成阳极体1的材料和阳极引线2的材料中都使用钽的现有电容器相比，实施例的电容器可得到阳极引线拔出强度和漏电流特性都极大改善的效果。尤其是，具备钽金属粉末的阳极体与铌制阳极引线的实施例1的电容器、和具备钽金属粉末的阳极体和铌/锆合金制阳极引线的实施例3的电容器可得到阳极引线拔出强度和漏电流特性都明显改善的效果。
若阳极引线2的截面形状为矩形，则阳极体1的阀作用金属粉末与阳极引线2间的接触(耦合)面积增大，所以可稳定得到对于外部应力表示出良好的漏电流特性的固体电解电容器。
权利要求
1.一种电容器，具备由第1阀作用金属粉末得到的阳极体；埋设在所述阳极体中、使一端露出的、由熔点比所述第1阀作用金属粉末的熔点低的金属构成的阳极导出线；形成在所述阳极体上的电介质氧化被膜层；形成在所述电介质氧化被膜层上方的固体电解质层；和形成在所述固体电解质层上方的阴极层。
2.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于所述阳极导出线由第2阀作用金属构成。
3.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于所述阳极导出线由至少两种以上组成的合金构成。
4.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于所述阳极导出线的截面是矩形。
5.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于所述阳极导出线含有铌。
6.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于所述第1阀作用金属粉末含有钽。
7.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于烧结所述第1阀作用金属粉末得到上述阳极体。
8.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于所述阳极体是多孔质的。
全文摘要
本发明提供一种在成形并烧结埋设阳极导出线的阀作用金属粉末而得到的阳极体中，依次形成电介质氧化被膜层、固体电解质层、阴极层而构成固体电解电容器。阳极引线由熔点比形成阳极体的阀作用金属粉末的熔点低的金属构成。由此，可提高阀作用金属粉末与阳极引线间的金属熔融效率，提高耦合强度，稳定得到对外部应力表示出强、好的漏电流特性。
文档编号H01G9/008GK1467765SQ0313780
公开日2004年1月14日 申请日期2003年5月21日 优先权日2002年6月5日
发明者青山达治, 吉野刚 申请人:松下电器产业株式会社