固体电解电容器的制造方法

固体电解电容器的制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种可消除制造步骤繁杂化，可使静电电容增加的固体电解电容器。本发明是一种固体电解电容器，所述固体电解电容器包括：长方体元件，使由阳极箔、阴极箔、及介于阳极箔与阴极箔之间的隔膜卷绕而成的卷绕元件呈扁平长方体状，形成固体电解质；阳极引出端子，与所述阳极箔连接；阴极引出端子，与所述阴极箔连接；及包装体，包装所述长方体元件；且所述阳极引出端子及所述阴极引出端子两者相对所述长方体元件的卷芯配置在单侧，所述阴极引出端子配置在所述长方体元件之最外壳处。
【专利说明】固体电解电容器【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种固体电解电容器。
【背景技术】
[0002]近年来，随着电子设备高性能化、小型化，顾及零件安装密度的型片式(MoldedChip)零件成为主流。招电解电容器也不例外,表面安装(Surfaced Mounting Technology,SMT)的铝电解电容器也广泛被应用。
[0003]表面安装技术是新一代电子组装技术，将传统型的电子零件压缩成以前体积的几十分之一，实现电子零件安装的高密度、高可靠性、小型化、低成本及生产的自动化。然而，就铝电解电容器而言，普通的表面安装品为纵型(通称为V芯片)，但要求窄板的电子设备中存在极限。
[0004]作为可克服该缺点的技术，提出了固体电解质层中使用聚苯胺的卷绕型型片。然而，存在以下问题，即，为了将圆柱形的卷绕元件成型，而导致卷绕元件直径产生制约，且在包装后，依然占有相对较大的厚度空间，难以进一步满足窄板要求。而且，作为第二个问题，虽存在有可将元件较薄地形成的积层构造的型片型固体电解电容器，但是当形成作为固体电解质层的聚吡咯时，在第一层上形成化学聚合膜且在使第二层电解聚合的方法在电解聚合时需要较长时间，进而，该电解聚合必须进行单层处理且相应于积层片数进行焊接，故存在花费工时的问题。
[0005]鉴于上述问题，提出了如下固体电解电容器，该固体电解电容器包括:长方体元件，利用阳极箔、阴极箔及介于阳极箔与阴极箔之间的隔膜(Separator)进行卷绕，进而使之扁平化为长方体，利用化学聚合形成固体电解质；电极引出端子，与元件连接；及包装体，包装该长方体元件(例如参照专利文献I)。
[0006]图17是示意性表示以往的固体电解电容器的纵截面图。
[0007]固体电解电容器101包括:长方体元件110，利用阳极箔、阴极箔及介于阳极箔与阴极箔之间的隔膜进行卷绕，进而使之扁平化为长方体，形成固体电解质；阳极引出端子121及阴极引出端子122，与元件110连接；及包装体130，包装该长方体元件110。阳极引出端子121是从元件110之一端面IlOa露出，且与引线架(lead frame)140连接。阴极引出端子122是从元件110之另一端面IlOb露出，且与引线架140连接。
[0008]根据专利文献I揭示的固体电解电容器，可进一步满足窄板要求，且可抑制工时增加。
[0009][【背景技术】文献]
[0010][专利文献]
[0011]专利文献1:中华人民共和国专利申请公开第101527203号说明书
【发明内容】

[0012][发明要解决的问题][0013]然而，专利文献I中揭示的固体电解电容器是如图17所示，以卷芯IlOc (—点链线)为中心，将和阳极箔连接的阳极引出端子121、及和阴极箔连接的阴极引出端子122配置在两侧(对称)，所以，在元件110的厚度方向上，阳极引出端子121的位置(高度)、与阴极引出端子122的位置(高度)大不相同。然而，固体电解电容器101是通常在利用树脂密封元件110，形成包装体130时，必须使从包装体130露出的引线架140的高度一致。因此，专利文献I中揭示的固体电解电容器必须通过对引线架140实施弯曲加工，设置阶差140a，而在引线架140与阴极引出端子122的连接位置，调整引线架140的高度，所以，存在制造步骤繁杂化的问题。
[0014]而且，如果引线架140中设置阶差140a，则该阶差部分也必须利用树脂密封，因此，必须使电极箔(例如阳极箔)的宽度缩短。因此，存在导致电容器的静电电容受到限制的问题。
[0015]本发明是鉴于所述课题而完成的发明，其目的在于提供一种可消除制造步骤的繁杂化且可使静电电容增加的固体电解电容器。
[0016][解决问题的技术手段]
[0017]本发明是一种固体电解电容器，所述固体电解电容器包括:长方体元件，使由阳极箔、阴极箔、及介于阳极箔与阴极箔之间的隔膜卷绕而成的卷绕元件呈扁平长方体状，形成固体电解质；阳极引出端子，与所述阳极箔连接；阴极引出端子，与所述阴极箔连接；以及包装体，包装所述长方体元件；所述阳极引出端子及所述阴极引出端子两者相对所述长方体元件的卷芯配置在单侧，所述阳极引出端子或所述阴极引出端子配置在所述长方体元件之最外壳处。
[0018][发明的效果]
[0019]以往的方法是以卷芯为中心，将阳极引出端子及阴极引出端子配置在两侧，必须对引线架进行弯曲加工，电极箔的宽度受到限制。
[0020]然而，本发明可通过将阳极引出端子及阴极引出端子配置在卷芯的单侧，而使阳极引出端子与阴极引出端子的阶差(高低差)减小，无需引线架的弯曲加工，所以可消除制造步骤的繁杂化。
[0021]而且，由于可消除引线架的弯曲阶差，所以，可使电极箔的宽度(面积)变大。因此，可使电容器的静电电容值增加。
[0022]进而，本发明是将阳极引出端子或阴极引出端子配置在长方体元件的最外壳处，所以，可将该配置在最外壳处的端子与引线架连接，从而可缩短引线架的引出路径。其结果，根据本发明的固体电解电容器，与同尺寸的以往的固体电解电容器(参照专利文献I)相比，可实现低电阻化(例如ESR(等效串联电阻，Equivalent Series Resistance)及ESL(等效串联电感,Equivalent Series Inductance)减小)。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]图1是不意性表不本案发明的第一实施方式的固体电解电容器的概略纵截面图。
[0024]图2是示意性表示第一实施方式的固体电解电容器的固体电解质形成前的分解构造的概略透视图。
[0025]图3(a)是表示第一实施方式的长方体元件10的示意图，图3(b)是表示以往的元件110的示意图，图3(c)是表示作为比较例的元件1010的示意图，图3(d)是示意性表示作为包括图3(c)中所示元件1010的比较例的固体电解电容器1001的概略纵截面图。
[0026]图4(a)是示意性表示第一实施方式的模压成型前的元件的横截面图，图4(b)是不意性表不第一实施方式的模压成型后的兀件的横截面图。
[0027]图5是示意性表示第一实施方式的固体电解电容器的制造步骤的图。
[0028]图6是示意性表示第一实施方式的固体电解电容器的制造步骤的图。
[0029]图7是示意性表示第一实施方式的固体电解电容器的制造步骤的图。
[0030]图8是示意性表示第一实施方式的固体电解电容器的制造步骤的图。 [0031]图9是示意性表示第一实施方式的固体电解电容器的制造步骤的图。
[0032]图10(a)~图10(d)是示意性表示第一实施方式的固体电解电容器的制造步骤的图。
[0033]图11是示意性表示第一实施方式的固体电解电容器的制造步骤的图。
[0034]图12是示意性表示第一实施方式的固体电解电容器的制造步骤的图。
[0035]图13是示意性表示第二实施方式的固体电解电容器的概略纵截面图。
[0036]图14是第二实施方式的模压成型后的元件的示意图。
[0037]图15是第二实施方式的模压成型后的元件的示意图。
[0038]图16是示意性表示第二实施方式的固体电解电容器的制造步骤的图。
[0039]图17是示意性表示以往的固体电解电容器的纵截面图。
[0040][符号的说明]
[0041]I固体电解电容器
[0042]10长方体元件
[0043]IOa端面
[0044]IOb端面
[0045]11阳极箔
[0046]12阴极箔
[0047]13隔膜(固体电解质层)
[0048]14防卷胶带
[0049]21阳极引出端子
[0050]22阴极引出端子
[0051]30包装体
[0052]40a引线架
[0053]40b引线架
【具体实施方式】
[0054]为了使本发明的所述目的、特征及优点更容易理解，以下，利用附图对本发明具体的实施方式(第一实施方式及第二实施方式)详细地进行说明。为了易于理解本发明，以下的说明中揭示详细内容，但本发明也可利用以下实施的方式以外实施，而不限于以下实施方式。此外，附图并非根据实际尺寸制作，仅为概略图或示意图，因此，本发明不受附图限定。而且，在附图中，为了强调本发明的特征部分，而存在省略表示一部分构成的情形。[0055][第一实施方式]
[0056]图1是不意性表不本案发明的第一实施方式的固体电解电容器的概略纵截面图。图2是示意性表示第一实施方式的固体电解电容器的固体电解质形成前的分解构造的概略透视图。
[0057]如图2所示，固体电解电容器I包括:长方体元件10，使由阳极箔11、阴极箔12、及配置在阳极箔11与阴极箔12之间的隔膜13卷绕而成的卷绕元件呈扁平长方体状，形成固体电解质；阳极引出端子21，与阳极箔11连接；阴极引出端子22，与阴极箔12连接；及包装体30,利用树脂模具(resin mold)包装长方体元件10(参照图1)。
[0058]在图2中，防卷胶带14的端部自由，但实际上，防卷胶带14的端部黏贴在长方体元件10的侧面。而且，也存在不使用防卷胶带而利用粘合剂进行黏贴的方法。如图2所示，阳极箔11及阴极箔12整体而言为带状。在阳极箔11与阴极箔12之间设置着隔膜13。作为由阳极箔11及阴极箔12各自的表面以及隔膜13保持的固体电解质，可使用导电性高分子。作为导电性高分子，例如可列举聚-3，4-乙烯二氧噻吩等。
[0059]阳极箔11包括第一阀金属层(未图示)及形成在第一阀金属层表面的介电质氧化皮膜(未图示)。作为此处的阀金属，可列举铝、钽、铌、钛等金属。本实施方式是使用铝。所述介电质氧化皮膜是经过化成处理(阳极氧化处理)而形成在经蚀刻处理的第一阀金属层的表面。在本实施方式中，介电质氧化皮膜为氧化铝。
[0060]阴极箔12包括第二阀金属层(未图示)及附着在第二阀金属层表面的碳化物粒子层(未图示)。作为此处的阀金属，可列举铝、钽、铌、钛等金属。本实施方式是使用铝。
[0061]在本发明中，阴极箔并非必须包括碳化物粒子层，且作为阴极箔，例如可采用仅由第二阀金属层构成的阴极箔、在第二阀金属层表面上包括蒸镀金属层或蒸镀金属化合物层等的阴极箔等众所周知的阴极箔。
[0062]另外，如图5所示，阴极箔12的箔长(阴极箔12的长度方向上的长度)长于阳极箔11的箔长(阳极箔11的长度方向上的长度)，且如下所述，阴极箔12相对于阳极箔11卷绕在卷绕轴的外侧。
[0063]如图1所示，固体电解电容器I包括阳极引出端子21及阴极引出端子22。阳极引出端子21连接至阳极箔(参照图2)。阴极引出端子22连接至阴极箔(参照图2)。
[0064]如图1所示，阳极引出端子21及阴极引出端子22两者相对长方体元件10的卷芯IOc配置在单侧。
[0065]如图1所示，阴极引出端子22配置在长方体元件10的最外壳处。即，阴极引出端子22在长方体元件10的侧面(长方体元件10的底面，图1中下方的面)露出。另外，此处所说的最外壳是指在长方体元件10的所述单侧(与阳极引出端子21及阴极引出端子22相同一侧)相较该引出端子在外周侧无阳极箔及阴极箔的位置。在固体电解电容器I中，阳极引出端子21、阴极引出端子22、及下述引线架40(40a、40b)配置在所述单侧。
[0066]阴极引出端子22至少在长方体元件10的长度方向(图中左右方向)的端面10a、IOb间露出。阴极引出端子22在相对长方体元件10的卷芯IOc的单侧(配置着阳极引出端子21及阴极引出端子22的一侧，即图中下侧)的侧面露出。而且，该露出的阴极引出端子22与引线架40b连接。阴极引出端子22与引线架40b的连接部分至少位于长方体元件10的长度方向的端面10a、10b间。[0067]如图1所示，阳极引出端子21是从长方体元件10的一端面IOa露出。阴极引出端子22是从长方体元件10的另一端面IOb露出。端面10a、10b是与长方体元件10中的阳极箔11及阴极箔12的卷绕轴线垂直的面。换而言之，端面10a、10b是与阳极箔11和阴极箔12的宽度方向垂直的面。而且，与长方体元件10中的阳极箔11和阴极箔12的卷绕轴线平行的面为长方体元件10的侧面。
[0068]阳极引出端子21的露出部21a(参照图5)及阴极引出端子22的露出部22a(参照图5)包含非阀金属。在本发明中，阳极引出端子21的露出部21a及阴极引出端子22的露出部22a也可包含阀金属。阳极引出端子21的连接部21b(参照图5)包含阀金属。阴极引出端子22的连接部22b(参照图5)包含铜母材，且对铜母材的表面实施电镀镍或银。通过使用这种材质的阴极引出端子22，可使将阴极引出端子22与引线架40连接时的连接电阻降低。如上所述，阴极引出端子优选包含铜母材，但在本发明中，阴极引出端子的材质并无特别限定。
[0069]而且，阳极引出端子21的长方体元件10外的厚度、即阳极引出端子21从端面露出部分的厚度大于阴极引出端子22 (配置在长方体元件10的最外壳处的端子)的厚度。由此，能够以更高的精度使阳极引出端子21和引线架40a的焊接面(图中为下侧的表面)的高度、与阴极引出端子22和引线架40b的焊接面(图中为下侧的表面)的高度一致。
[0070]如图1所示，在长方体元件10的外部设置着引线架40 (40a及40b)。引线架40嵌入包装体30中。而且，在引线架40a上连接着阳极引出端子21，在引线架40b上连接着阴极引出端子22。在该构成中，在制造固体电解电容器I时，在一个引线架40上连接多个长方体元件10 (参照图9、图12)。
[0071]阳极引出端子21与引线架40a是通过金属间结合而连接。在阳极引出端子21与引线架40a的连接中未使用导电性粘合剂。作为金属间结合的连接方法，可列举焊接(激光焊接或电阻焊等)。
[0072]而且，引线架40a是与阳极引出端子21在长方体元件10外露出的部分(从长方体元件10的端面IOa露出的部分)连接。而且，引线架40a是与阳极引出端子21在长方体元件10外露出的部分(阳极引出端子21从长方体元件10的端面露出的部分)中靠近长方体元件10的最外壳的一侧的面连接。
[0073]阴极引出端子22与引线架40b是通过导电性粘合剂而连接。作为导电性粘合剂，例如可使用以绝缘性的热固性树脂(例如环氧树脂)为主要成分且在该树脂中分散有导电性物质(例如银、铜、石墨)等以往众所周知者。在本实施方式中，使用银浆作为导电性粘合剂。
[0074]而且，引线架40b是与阴极引出端子22中构成长方体元件10的侧面(长方体元件10的底面，图1的下方的面)的部分连接。阴极引出端子22是在长方体元件10的长度方向(图1的左右方向)的端面10a、10b间与引线架40b连接。
[0075]在本实施方式中，阳极引出端子21从长方体元件10露出的部分为扁平状。与该部分为圆柱状的情况相比，当使阳极引出端子21与长方体元件10外部的引线(例如引线架40)连接时可成为面接触，所以可获得更大的接触面积，从而可确保电性连接。在本发明中，阳极引出端子21露出部分的形状并不限于该例，例如亦可为比阳极引出端子21与阳极箔11连接的部分及阴极引出端子22与阴极箔12连接的部分厚的板状。阳极引出端子21从长方体元件10露出的部分的表面可为平面，也可为曲面，也可包括平面及曲面。
[0076]如图1所示，利用包装体30包装(密封)长方体元件10、及与长方体元件10连接的引线架40，从而确保与外部绝缘。作为包装体30，例如可列举环氧树脂或液晶聚合物等。而且，在形成包装体30时，使用普通的模压成型制程。在包装体30内，引线架40具有平板状，且与阳极引出端子21及阴极引出端子22分别面接触。对引线架40不实施弯曲加工，故引线架40形成为平板状，且不与端面10a、10b对向。因此，可缩短长方体元件10的端面10a、10b与和端面10a、10b对向的包装体30的表面之间的距离。其结果，可使阳极箔11的宽度变大，而可增加静电电容。
[0077]在本实施方式中，可通过将长方体元件10设定为适当厚度(例如1.8mm)，而在进行树脂模压时，不产生元件直径的制约，实现更能应对窄板要求的芯片式固体电解电容器。因此，根据本实施方式的固体电解电容器1，所占的厚度空间较少，从而能够以更高等级满足对电子设备窄板化的要求。
[0078]其次，利用图3，对第一实施方式的固体电解电容器I所包括的长方体元件10、与以往的固体电解电容器101所包括的元件110及比较例的固体电解电容器1001所包括的元件1010进行对比。图3 (a)是表示第一实施方式的长方体元件10的示意图，图3(b)是表示以往的元件110的示意图，图3(c)是表示比较例的元件1010的示意图，图3(d)是示意性表示作为包括图3(c)所示的元件1010的比较例的固体电解电容器1001的概略纵截面图。
[0079]如图3(a)所示，在长方体元件10中，阳极引出端子21及阴极引出端子22相对卷芯IOc配置在单侧。卷芯IOc包括位于最内周的隔膜13 (参照图4)。
[0080]另一方面，在图3(b)所示的以往的元件110中，卷芯IlOc位于阳极引出端子121与阴极引出端子122之间。如图3(a)、(b)所示，长方体元件10内的阳极引出端子21与阴极引出端子22的距离小于长方体元件110中阳极引出端子121与阴极引出端子122的距离。因此，在本实施方式的长方体元件10中，可减小长方体元件10的厚度方向上阳极引出端子21与阴极引出端子22的高度差。
[0081]与本实施方式的长方体元件10同样地，也在图3(c)所示的作为比较例的元件1010中，阳极引出端子1021及阴极引出端子1022相对卷芯IOlOc配置在单侧。如图3 (b)、(c)所示，元件1010内阳极引出端子1021与阴极引出端子1022的距离小于元件110中阳极引出端子121与阴极引出端子122的距离。因此，在作为比较例的元件1010中，与本实施方式的长方体元件10同样地，也可减小元件1010的厚度方向上阳极引出端子1021与阴极引出端子1022的高度差。
[0082]与此相对，在本实施方式的长方体元件10与作为比较例的元件1010之间存在如下不同之处。如图3(a)所示，在长方体元件10中，阴极引出端子22配置在长方体元件10的最外壳处。即，阴极引出端子22在长方体元件10的侧面(长方体元件10的底面，图3 (a)中下方的面)露出。另一方面，在图3(c)所示的元件1010中，阴极引出端子1022未配置在元件1010的最外壳处。即，阴极引出端子1022未从元件1010的侧面(元件1010的底面，图3(c)中下方的面)露出。由于上述情况，如图1、图3(d)所示，本实施方式的固体电解电容器I中引线架的引出路径短于固体电解电容器1001中引线架的引出路径。其结果，根据本实施方式的固体电解电容器I，与相同尺寸的固体电解电容器1001相比,可使电极箔的宽度及静电电容值进一步增加。
[0083]另外，如图3(a)所示，通过对长方体元件10施加模压加工，而从卷芯IOc的轴线方向观察时，卷芯IOc沿着端面IOb的长度方向延伸。在长方体元件10的厚度方向(图3的上下方向)上，阳极引出端子21及阴极引出端子22与卷芯IOc重合。从卷芯IOc的轴线方向观察，卷芯IOc沿着端面10b(或端面IOa)的长度方向的长度大于阳极引出端子21及阴极引出端子22的宽度。阳极引出端子21及阴极引出端子22中位于长方体元件10内的部分整体与卷芯IOc在长方体元件10的厚度方向上重合。换而言之，在端面IOb (或端面IOa)的长度方向上，阳极引出端子21及阴极引出端子22的宽度小于卷芯IOc的宽度。由此，在模压时，可减轻连接着阳极引出端子21的阳极箔11、及连接着阴极引出端子22的阴极箔12所受之力。而且，在长方体元件10内，阳极引出端子21与阴极引出端子22在长方体元件10的厚度方向上重合。在本发明中，阳极引出端子21与阴极引出端子22的至少一部分重合即可，且重合的程度并无特别限定，例如，优选在长方体元件10内，阳极引出端子21与阴极引出端子22至少一半重合，更优选重合2/3以上。另外，在本实施方式中，两端子具有相同的宽度，但在两端子的宽度不同情况下，以宽度最短的端子为基准，算出两端子的重合程度。
[0084]图4(a)是示意性表示第一实施方式的模压成型前的元件的横截面图，图4(b)是示意性表示第一实施方式的模压成型后的元件的横截面图。在图4中，对与图1?图3相同的构成标注与图1?图3中的符号相同的符号。
[0085]如图4(a)所示，卷绕元件16(模压成型前的元件)包括相对较宽且较大的卷芯IOc0图4(a)所示的卷绕元件16是通过模压加工而成为图4(b)所示的长方体状元件17。阳极箔11厚于阴极箔12。在本实施方式中，如图4(b)所示，在元件17的卷芯IOc的单侧，阳极引出端子21与阳极箔11的外侧面连接，阴极引出端子22与阴极箔12的外侧面连接。另外，在本发明中，优选至少阴极引出端子22连接于阴极箔12的外侧面。其原因在于，可使阴极引出端子22容易在长方体元件10的侧面露出，从而缩短引出距离。
[0086]而且，如图4(b)所示，在阳极引出端子21与阴极引出端子22之间配置着仅I片的阴极箔12、及隔膜13。即，配置在阳极引出端子21与阴极引出端子22之间的电极箔为I片。因此，可缩短长方体元件10的厚度方向上阳极引出端子21与阴极引出端子22的距离。另外，在本发明中，配置在阳极引出端子21与阴极引出端子22之间的电极箔并不限于该例。
[0087]而且，如图4(b)所示，在元件17的厚度方向(图中上下方向)上，在阴极引出端子22的外侧仅配置着I片隔膜13，而未配置阳极箔11及阴极箔12。通过拆卸配置在阴极引出端子22的外侧的隔膜13，而使阴极引出端子22露出。拆卸隔膜13前的元件为元件17 (参照图4(b))，拆卸隔膜13后的元件为长方体元件10 (参照图3(a))。另外，在本发明中，也可在阴极引出端子的外侧配置多片隔膜。在该情况下，可通过拆卸多片隔膜而使阴极引出端子22露出。
[0088]其次，参照图5?图12，对本实施方式的固体电解电容器的制造方法进行说明。
[0089]< 步骤 SI〉
[0090]如图5所示，准备裁断成特定宽度的阳极箔11及阴极箔12。具体来说，阳极箔11及阴极箔12均为带状。阳极箔11及阴极箔12是与所述内容相同，所以，省略此处的说明。[0091]〈步骤S2>
[0092]如图5所示，将电极引出端子21、22接合于阳极箔11及阴极箔12。具体来说，将阳极引出端子21接合于阳极箔11，将阴极引出端子22接合于阴极箔12。阳极引出端子21包括圆柱形的露出部21a及平板状的连接部21b。阴极引出端子22包括圆柱形的露出部22a及平板状的连接部22b。阳极引出端子21的连接部21b与阳极箔11接合。阴极引出端子22的连接部22b是与阴极箔12接合。各电极引出端子21、22与电极箔11、12的接合是通过咬合或超音波焊接等进行。
[0093]而且，在步骤S2中，使阴极引出端子22接合于阴极箔12，并且将阴极引出端子22的从阴极箔12露出的长方体元件I的端面IOa侧的部分切除。在本实施方式中，由于元件17的厚度方向上的阳极引出端子21与阴极引出端子22的距离较短，且阳极引出端子21的露出部21a厚于连接部21b，所以为防止阳极引出端子21与阴极引出端子22短路，而谨慎地拆卸阴极引出端子22的露出部22a。因此，如图1所示，在长方体元件10中，阴极引出端子22未从长方体元件10的端面IOa突出。不过，从防止短路观点来说，若为若干量(例如制造时的不可避免误差)的突出，则可容许。
[0094]< 步骤 S3〉
[0095]如图6所示，通过将阳极箔11及阴极箔12、以及配置在阳极箔11与阴极箔12之间的隔膜13卷绕后，以特定长度切断，而形成圆柱体，且利用防卷胶带14将端部固定在圆柱体的侧面。此处，阴极箔12相对阳极箔11卷绕在卷绕轴的外侧，且阴极箔12位于圆柱体的最外周处。根据该构成，通过利用电阻较低的阴极箔12覆盖形成在阳极箔11上的介电质氧化皮膜(使阴极箔12靠近介电质氧化皮膜)，可使ESR降低。而且，由于阴极箔12比阳极箔11柔软，所以通过将阴极箔12配置在阳极箔11的外侧进行卷绕，便可缓解模制树脂对元件的应力。另外，相对于利用防卷胶带14将端部固定在圆柱体的侧面，也存在利用粘合剂进行黏贴而不使用防卷胶带的方法。由此，形成卷绕元件16。此时，阳极引出端子21的连接部21b及阴极引出端子22的连接部22b位于卷绕元件16的内部。而且，阳极引出端子21的露出部21a从卷绕元件16的一端露出。隔膜13例如包含天然纤维(纤维素)或化学纤维。可用作隔膜13的天然纤维或化学纤维并无特别限定。作为化学纤维，可使用聚酰胺纤维、丙烯酸纤维、维尼纶纤维、聚酰亚胺纤维、尼龙纤维等合成纤维。
[0096]< 步骤 S4>
[0097]如图7所示，将卷绕元件16变形为长方体状的元件17(参照图4(a)、(b))。具体来说，通过将卷绕元件16固定在特定夹具(未图示)上，施加负载使卷绕元件16变形，而形成特定尺寸的长方体状的元件17。接着，将元件17固定在杆上。
[0098]进而，本实施方式是在阳极引出端子21从元件17露出的部分为圆柱状的情况下，将卷绕元件16变形为元件17后，将圆柱状的露出部21a通过模压，成形为扁平状(或平板状)。
[0099]< 步骤 S5>
[0100]对元件17进行化成处理及热处理。具体来说，将元件17浸溃在化成液容器中的化成液中，将化成容器作为阴极，且将阳极引出端子21作为阳极，对阳极箔11实施化成处理。化成液中使用的溶质为具有羧酸基的有机酸盐类、磷酸盐等无机酸盐等溶质。在本实施方式中，使用己二酸铵作为化成液。该化成处理是使用以浓度为0.5wt%? 3wt%的己二酸铵为主体的化成液，以近似介电质氧化皮膜的耐电压的电压进行。接着，从化成液中取出元件17，进行热处理。热处理是在200°C?300°C的温度范围内进行几分钟?几十分钟左右。重复进行数次化成及热处理动作。通过上述处理，而在阳极箔11的截面上露出的阀金属、或因端子连接造成的划痕等而引起的金属露出面上形成氧化皮膜。由此，可形成耐热性更优异的介电质氧化皮膜。
[0101]〈步骤S6>
[0102]在所述元件的阳极箔11与阴极箔12之间形成固体电解质层(由阳极箔11及阴极箔12各自的表面以及隔膜13保持的固体电解质层)。在本实施方式中，固体电解质为导电性高分子，且由作为单体的3，4_乙烯二氧噻吩与作为氧化剂的对甲苯磺酸盐的化学聚合而形成。具体来说，首先，单体溶液例如经乙醇稀释而成为25wt%的浓度。将元件17浸溃在单体溶液中，接着，利用加热干燥除去作为溶剂的乙醇，而仅残留单体。加热干燥的温度优选40°C?60°C，例如可设为50°C。如果温度超过60°C，那么接近乙醇的沸点，会招致急剧的蒸发，导致单体无法均一地残留在元件17内部。而且，如果为40°C以下，那么蒸发需要消耗时间。干燥时间取决于元件17的体积，就元件17来说，优选10分钟?20分钟左右。其次，使氧化剂含浸在残留有单体的元件17中，形成3，4_乙烯二氧噻吩。所述氧化剂含浸是利用减压含浸法而含浸在元件17中。使用对甲苯磺酸盐55wt%的丁醇溶液作为氧化剂，使元件17浸溃在氧化剂中，进行减压含浸。其次，使元件17从30°C阶段性升温至180°C，通过化学聚合反应，可形成作为导电性高分子的聚-3，4-乙烯二氧噻吩。另外，形成在元件中的导电性高分子不仅可采用在元件内通过化学聚合来形成的方法，也可通过预先合成导电性高分子，再使元件浸溃在溶剂中分散有导电性高分子的溶液中，进行干燥而形成，也可以单独或使用多个聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等众所周知的导电性高分子而代替聚-3，4-乙烯二氧噻吩。
[0103]〈步骤S7>
[0104]如图8所示，切断阳极引出端子21的多余部分，如图9所示，使长方体元件10的电极引出端子21、22连接于引线架40。引线架40成为外部引出端子。
[0105]利用图10，对具体连接方法进行说明。
[0106]首先，在元件17中，利用激光削取配置在阴极引出端子22的外侧(背面)的隔膜13及固体电解质。由此，在元件的侧面(元件的底面)露出阴极引出端子22，元件17成为长方体元件10。
[0107]如图10(a)所示，在本实施方式中，阴极引出端子22位于端面10a、10b间，其中，露出端面IOb侧的一部分。另外，在本发明中，阴极引出端子的表面中露出部分的比率并不受限定，也可在从长方体元件的一端面至另一端面的整体中露出阴极引出端子。
[0108]在阴极引出端子22包含镀镍铜母材的情况下，利用激光削取隔膜13及固体电解质。其目的在于减小连接电阻。另外，在阴极引出端子22包含镀银铜母材的情况下，也同样利用激光削取隔膜13及固体电解质。
[0109]如图10(b)所示，通过使前端为锥形状的针(未图示)贯通引线架40a，而在引线架40a上形成突起部41。突起部41是形成为沿着利用针进行贯通时的针的周缘。突起部41形成为在与阳极引出端子21连接时朝向阳极引出端子21。突起部41的数量并无特别限定。另外，图10(b)是在引线架40b中表示有阴极引出端子接合部50。[0110]其次，如图10(c)所示，以阳极引出端子21与引线架40a的突起部41接触的方式，而且，以在长方体元件10的侧面露出的阴极引出端子22(参照图10(a))与引线架40b中的阴极引出端子接合部50接触的方式，将长方体元件10配置在引线架40上。
[0111]接着，如图10(d)所示，通过激光焊接或电阻焊等金属间结合的连接方法，而使阳极引出端子21接合于引线架40a。例如在阳极引出端子21包含铝，且引线架40包含铜的情况下，焊接时，阳极引出端子21熔融。而且，利用导电性粘合剂，使阴极引出端子22接合于引线架40b。
[0112]〈步骤S8>
[0113]如图11、图12及图1所示，通过对与引线架40连接的长方体元件10进行模压包装，而形成包装体30，接着，将从包装体30露出至外部的引线架40切断除去，完成芯片型固体电解电容器I。
[0114][第二实施方式]
[0115]以下，对与第一实施方式的固体电解电容器I的构成要素相同的构成要素标注同一符号进行说明。而且，对于第一实施方式中的说明也适合第二实施方式的部分，省略其说明。
[0116]利用图13?图16对第二实施方式进行说明。
[0117]图13是示意性表示第二实施方式的固体电解电容器的概略纵截面图。
[0118]如图13所示，也在第二实施方式中，与第一实施方式同样地，将阴极引出端子22配置在长方体元件10的最外壳处。即，阴极引出端子22在长方体元件10的侧面(长方体元件10的底面，图13中下方的面)露出。而且，该露出的阴极引出端子22与引线架40b连接。
[0119]在第二实施方式中，与第一实施方式不同，阴极引出端子22具有被弯折的形状。
[0120]以下，对第二实施方式的固体电解电容器的制造方法进行说明。步骤SI?步骤S6为止的步骤因与第一实施方式相同，而省略此处的说明。
[0121]〈步骤S7>
[0122]在将长方体元件10的电极引出端子21、22与引线架40连接时，对阴极引出端子22进行弯折加工。
[0123]图14及图15是第二实施方式的模压成型后的元件的示意图。
[0124]如图14所示，在对卷绕元件16 (模压成型前的元件，参照图4(a))进行模压加工的时间点的元件17中，阴极引出端子22尚未具有被弯折的形状。在元件17中，通过对阴极引出端子22进行弯折加工而获得图15所示的长方体元件10。弯折阴极引出端子22前的元件为元件17 (参照图14)，弯折阴极引出端子22后的元件为长方体元件10 (参照图15)。
[0125]弯折加工是以如下方式进行。
[0126]如图14所示，在弯折加工前的元件17中，阴极引出端子22从元件的端面露出。而且，也在第二实施方式中，与第一实施方式同样地，在元件17中的阴极引出端子22的外侧配置着I片隔膜13(参照图4(b))。以下，将该I片隔膜13称为最外壳处隔膜。在进行弯折加工时，以最外壳处隔膜的边(沿着端面的长度方向的边)为折线，折叠阴极引出端子22中从元件的端面露出的部分。由此，在元件的侧面(元件的底面)露出阴极引出端子22。
[0127]与第一实施方式同样地，在阴极引出端子22包含镀镍铜母材的情况下，利用激光削取经折叠的阴极引出端子22的固体电解质。另外，也在阴极引出端子22包含镀银铜母材的情况下，利用激光削取固体电解质。
[0128]此后，利用与第一实施方式相同的方法，将阳极引出端子21与引线架40a连接，且将在长方体元件10的侧面露出的阴极引出端子22与引线架40b连接(参照图10(b)?图10(d))。
[0129]〈步骤S8>
[0130]如图16、图12及图13所示，通过对与引线架40连接的长方体元件10进行模压包装，而形成包装体30，接着，将从包装体30露出到外部的引线架40切断除去，完成芯片型固体电解电容器I。
[0131]如图13所示，在固体电解电容器I中，长方体元件10的侧面中露出阴极引出端子22的侧面(长方体元件10的底面，图13中下方的面)包含经折叠的阴极引出端子22及最外壳处隔膜。经折叠的阴极引出端子22与卷芯IOc的距离大于最外壳处隔膜与卷芯IOc的距离。因此，经折叠的阴极引出端子22的表面与最外壳处隔膜的表面具有阶差，不过，在本说明书中，为方便起见，将两平面视为构成长方体元件的I个面进行说明。
[0132]在本实施方式中，在阴极引出端子22中未露出到侧面的部分(未经折叠的部分)的外侧仅配置着I片隔膜13，而未配置阳极箔11及阴极箔12。即，阴极引出端子22中露出到侧面的部分与未露出的部分之间仅夹着I片隔膜。不过，阴极引出端子22中露出到侧面的部分(经折叠的部分)与未露出的部分(未经折叠的部分)之间也可夹着多片隔膜。
[0133]所述实施方式是本发明的较佳实施方式，但并不对本发明进行任何限制。如果是本发明的本领域技术人员，那么在本发明的范围内，可利用所述方法及技术内容对本发明进行各种改变，或者，可变更为同等的施方式。因此，只要不脱离本发明的内容，根据本发明对实施方式进行的所有改变、对均等物的置换及修饰均属本发明的范围内。
[0134]〈实施例1>
[0135]作为实施例1，制造所述第一实施方式所示的固体电解电容器1(6.3V、100 μ F)(图1)。该固体电解电容器I的包装盒的尺寸为7.3mmX4.3mmX2.8mm。使用表面经实施镀镍处理后厚度为IOOym的铜架材料，作为引线架40 (40a及40b)。另外，在制造时，在将引线架40a与阳极引出端子21 (铝制阳极极耳)连接之前，使针贯通引线架40a中与阳极引出端子21的连接位置，由此，在所述连接位置形成突起部41。使用前端为四角锥形状的φθ.26 mm的针作为针。利用逆变式电阻焊机进行引线架40a与阳极引出端子21的连接。而且，在将引线架40b与阴极引出端子22 (镀镍铜母材阴极极耳)连接之前，利用激光削取配置在阴极引出端子22的外侧(背面)的隔膜13及固体电解质。由此，使阴极引出端子22的镀镍表面在长方体元件10的侧面露出。接着，利用导电性粘合剂(银浆)，进行引线架40b与露出在长方体元件10的侧面的阴极引出端子22的连接。
[0136]〈实施例2>
[0137]作为实施例2，制造所述第二实施方式所示的固体电解电容器1(6.3VU00uF)(图13)。在将引线架40b与阴极引出端子22 (镀银铜母材阴极极耳)连接之前，以最外壳处隔膜的边(沿着端面的长度方向的边)为折线，折叠阴极引出端子22从元件的端面露出的部分。由此，使阴极引出端子22在长方体元件10的侧面(底面)露出。而且，利用激光削取配置在经折叠的阴极引出端子22的外侧(背面)的隔膜13及固体电解质，使镀银表面露出。除所述方面以外，以与实施例1相同的方式制造固体电解电容器1(图13)。
[0138]<比较例1>
[0139]作为比较例1，制造以往的固体电解电容器101(6.3V、IOOyF)(图17)。该固体电解电容器101的包装盒的尺寸与实施例1~2同为7.3mmX4.3mmX 2.8mm。使用表面经实施镀镍处理且厚度为100 μ m的铜架材料作为引线架。另外，在制造时，在将引线架与阳极引出端子(铝制阳极极耳)及阴极引出端子(铝制阴极极耳)连接之前，使针贯通引线架中与阳极引出端子及阴极引出端子的连接位置，由此，在所述连接位置形成突起部。使用前端为四角锥形状的φθ.26 mm的针作为针。利用逆变式电阻焊机进行引线架与阳极引出端子及阴极引出端子的连接。
[0140]<比较例2>
[0141]除了制造固体电解电容器1001(图3(d)) (6.3V、IOOyF)而代替比较例I中的固体电解电容器101以外，以与比较例I相同的方式实施比较例2。该固体电解电容器1001的包装盒的尺寸与实施例1~2同为7.3mmX4.3mmX 2.8mm。
[0142]对实施例1~2的固体电解电容器1、比较例I的固体电解电容器101、及比较例2的固体电解电容器1001进行性能比较。在表1中表不该结果。另外,Tan δ表不损失角的正切。LC表示漏电流。ESR表示等效串联电阻。
[0143][表 1]
[0144]
【权利要求】
1.一种固体电解电容器，包括: 长方体元件，使由阳极箔、阴极箔、及介于阳极箔与阴极箔之间的隔膜卷绕而成的卷绕元件呈扁平长方体状，形成固体电解质； 阳极引出端子，与所述阳极箔连接； 阴极引出端子，与所述阴极箔连接；及 包装体，包装所述长方体元件； 所述阳极引出端子及所述阴极引出端子两者相对所述长方体元件的卷芯配置在单侧， 所述阴极引出端子配置在所述长方体元件之最外壳处。
2.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中 在所述包装体内包括分别与所述阳极引出端子及所述阴极引出端子连接的引线架， 所述引线架由导电性粘合剂与所述阴极引出端子连接。
3.根据权利要求1或2所述的固体电解电容器，其中 所述阴极引出端子包含铜母材。
4.根据权利要求3所述的固体电解电容器，其中 所述阴极引出端子经镍或银电镀而成。
5.根据权利要求1 或2所述的固体电解电容器，其中 所述阳极引出端子在所述长方体元件外的厚度大于所述阴极引出端子的厚度。
6.根据权利要求3所述的固体电解电容器，其中 所述阳极引出端子在所述长方体元件外的厚度大于所述阴极引出端子的厚度。
7.根据权利要求4所述的固体电解电容器，其中 所述阳极引出端子在所述长方体元件外的厚度大于所述阴极引出端子的厚度。
8.—种固体电解电容器的制造方法，其是根据权利要求1至7中任一项所述的固体电解电容器的制造方法，且 所述固体电解电容器包括: 长方体元件，使由阳极箔、阴极箔、及介于阳极箔与阴极箔之间的隔膜卷绕而成的卷绕元件呈扁平长方体状，形成固体电解质； 阳极引出端子，与所述阳极箔连接； 阴极引出端子，与所述阴极箔连接；及 包装体，包装所述长方体元件； 所述阳极引出端子及所述阴极引出端子两者相对所述长方体元件的卷芯配置在单侧，且 所述制造方法包括使所述阴极引出端子配置在所述长方体元件的最外壳处的步骤。
9.根据权利要求8所述的固体电解电容器的制造方法，其中 所述制造方法包括以下步骤: 通过将配置在所述阴极引出端子的外侧的隔膜及固体电解质削除，而使所述阴极引出端子在所述长方体元件的侧面露出。
10.根据权利要求8所述的固体电解电容器的制造方法，其中 所述制造方法包括以下步骤: 通过将所述阴极引出端子中从长方体元件的端面露出的部分弯折，而使所述阴极引出端子在所述长方体元件的侧面露出。`
【文档编号】H01G9/012GK103779085SQ201210398917
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月19日 优先权日:2012年10月19日
【发明者】土屋昌义, 石塚英俊, 汤成戎 申请人:尼吉康株式会社, 日科能高电子(苏州)有限公司