固体电解电容器的制作方法

专利名称：固体电解电容器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种固体电解电容器。
背景技术：
近年来，随着电子设备的高性能化、小型化，考虑到零件的安装密度的模塑芯片(molded chip)零件已成为主流。招电解电容器也不例外，表面安装(SurfacedMountingTechnology, SMT)的招电解电容器也被广泛应用。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到以前体积的几十分之一，从而实现了电子零件安装的高密度、高可靠性、小型化、低成本以及生产自动化。但是，在铝电解电容器的情况下，通常的表面安装品为立式(统称V芯片)，在要求低背的电子设备中存在限制。作为用以克服上述缺点的技术，提出了在固体电解质层中使用了聚苯胺的卷绕型模塑芯片。但是，为了对圆柱形的卷绕元件进行模塑，而存在卷绕元件直径产生制约，封装后依然占据比较大的厚度空间，难以满足更低背要求的问题。而且，作为第二个问题，存在可将元件形成为较薄的积层构造的模塑芯片式固体电解电容器，但是当形成作为固体电解质层的聚吡咯时，在第一层形成化学聚合膜，使第二层电解聚合，此方法中，电解聚合需要较长时间，进而该电解聚合必需以单层处理且以与积层片数相应的量进行焊接，从而存在耗费工时的问题。鉴于所述问题，提出了包括如下组件的固体电解电容器长方体元件，由阳极箔、阴极箔及介于阳极箔与阴极箔之间的隔片(separator)卷绕，进而扁平化为长方体且通过化学聚合形成固体电解质；电极引出端子，连接于元件；以及封装体，封装该长方体元件(例如，参照专利文献I)。 图12(a)是以往的固体电解电容器的示意图，(b)是(a)所示的固体电解电容器中所包括的长方体元件的示意图。固体电解电容器101包括长方体的元件110，由阳极箔、阴极箔及介于阳极箔与阴极箔之间的隔片卷绕，进而扁平化为长方体而形成固体电解质；阳极引出端子121及阴极引出端子122，连接于元件110 ;以及封装体130，封装该长方体的元件110。阳极引出端子121从元件110的一端面IlOa露出且与引线框140连接。阴极引出端子122从元件110的另一端面IlOb露出且与引线框140连接。根据专利文献I记载的固体电解电容器，可满足更低背要求，可抑制工时增加。进而，和以往的钽电容器相比，无需使用银或钽等贵金属，所以可实现低成本化。[背景技术文献][专利文献][专利文献I]中华人民共和国专利申请公开第101527203号说明书实用新型内容[0012][实用新型所要解决的问题]然而，在专利文献I记载的固体电解电容器中，如图12(a)、(b)所示，连接于阳极箔的阳极引出端子121与连接于阴极箔的阴极引出端子122以卷芯IlOc (单点链线)为中心而配置在两侧(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)有较大不同。但是，在固体电解电容器101中，通常在由树脂密封元件110而形成封装体130时，必需使从封装体130露出的引线框140的高度一致。因此，在专利文献I记载的固体电解电容器中，通过对引线框140实施弯曲加工而设置阶差140a，在引线框140与阴极引出端子122的连接位置，必需调整引线框140的高度，从而存在制造工序繁琐的问题。而且，如果在引线框140上设置阶差140a，则该阶差部分也必需由树脂密封，因此必然需要缩短电极箔(例如阳极箔)的宽度。因此，存在电容器的静电电容受到限制的问题。针对所述问题，本实用新型创作人员提出了如图13所示的固体电解电容器。图13(a)是表示本实用新型创作人员之前提出的固体电解电容器的一例的示意图，(b)是(a)所示的固体电解电容器中所包括的长方体元件的示意图。另外，在图13中，对与图12所示的构成相当的构成，标注与图12相同的符号。在图13所示的固体电解电容器10Γ中，与图12所示的固体电解电容器101不同的是，阳极引出端子121及阴极引出端子122双方相对于元件110的卷芯IlOc配置在单侧(图中下侧)。因此，可减小阳极引出端子121与阴极引出端子122的高度差，而无需在引线框140上设置阶差140a(图12)。其结果，可省略引线框140的弯曲加工，所以可解决制造工序的繁琐化。而且，由于可消除引线框 140的阶差140a(图12)，所以可扩大电极箔的宽度(面积)。因此，可使电容器的电容值增加。此外，本实用新型创作人员发现，如果像图13所示那样将阳极引出端子121及阴极引出端子122双方相对于元件110的卷芯IlOc配置在单侧，则会产生固体电解电容器101'的电阻值增大的新问题。针对该问题，以下进行说明。图14是表示图13所示的固体电解电容器101'中的阳极箔111与阳极引出端子121的位置关系、及阴极箔112与阴极引出端子122的位置关系的图。固体电解电容器101'(图13)是通过卷绕阳极箔111、阴极箔112、及隔片(未图示)而获得。阳极箔111的长边方向的一端Illa及阴极箔112的长边方向的一端112a是元件110'的卷芯IlOc侧的端部。另一方面，阳极箔111的另一端Illb及阴极箔112的另一端112b是位于元件110'的外周侧的端部。如图13所示，在将阳极引出端子121及阴极引出端子122双方相对于元件110的卷芯IlOc配置在单侧的情况下，阳极引出端子121配置在阳极箔111的长边方向的大致中央，而阴极引出端子122配置在阴极箔112的卷芯侧端部112a附近。这样一来，阴极引出端子122配置在阴极箔112的卷芯侧端部112a附近，远远地离开阴极箔112的长边方向的中央。其结果，在图13所示的固体电解电容器10Γ中产生电阻值(所谓引出电阻)增大的问题。本实用新型是鉴于所述问题而完成的实用新型，其目的在于提供一种可解决制造工序的繁琐化、可使静电电容增加、并且可抑制引出电阻增加的固体电解电容器。[0024][解决问题的技术手段]本实用新型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，将由阳极箔、阴极箔、及介于阳极箔与阴极箔之间的隔片卷绕而成的卷绕元件扁平化为长方体，而形成固体电解质；阳极引出端子，包括在所述长方体元件内与所述阳极箔连接的第一板状部、及从所述长方体元件的一端面露出的第一露出部；阴极引出端子，包括在所述长方体元件内与所述阴极箔连接的第二板状部、及从所述长方体元件的另一端面露出的第二露出部；封装体，封装所述长方体元件；以及引线框，焊接于所述第一露出部及所述第二露出部的各者，且从所述封装体露出。在所述固体电解电容器中，所述阳极引出端子及所述阴极引出端子双方相对于所述长方体元件的卷芯而配置在单侧。在所述固体电解电容器中，在所述长方体元件的厚度方向上，所述第二板状部比所述第一板状部远离所述卷芯，所述第一露出部比所述第一板状部厚且向所述卷芯侧突出，所述第二露出部比所述第二板状部厚且超过所述第一板状部而向所述卷芯侧突出，所述第二露出部从所述第二板状部突出的高度比所述第一露出部从所述第一板状部突出的
闻度闻。在如上所述的固体电解电容器中，在所述引线框与所述第二露出部的焊接位置，形成向所述第二露出部侧突出的突起物；所述第二露出部的厚度比所述突起物自所述引线框的表面的高度大。在如上所述的固体电解电容器中，在未卷绕所述阴极箔的情况下，所述阴极箔的长边方向的中心与所述阴极引出端子的所述第二板状部的距离D、和所述阴极箔的长边方向的长度L满足O彡D/L ( O. 15的关系；其中，D/L = O是指以所述第二板状部与所述阴极箔的长边方向的中心相接或重叠的方式配置。在如上所述的固体电解电容器中，所述第二板状部是以与所述阴极箔的长边方向的中心相接或重叠的方式配置。在如上所述的固体电解电容器中，所述第一露出部在所述长方体元件的厚度方向上还向所述卷芯的相反侧突出。[实用新型的效果]在本实用新型的固体电解电容器中，阳极引出端子及阴极引出端子双方相对于长方体元件的卷芯而配置在单侧，在长方体元件的厚度方向上，第二板状部比第一板状部远离卷芯。因此，在本实用新型中，无需将阴极引出端子配置在阴极箔的卷芯侧端部的附近，而可将阴极引出端子配置在接近阴极箔的长边方向中央的位置(例如大致中央)。由此可抑制引出电阻的增加。而且，阳极引出端子及阴极引出端子双方相对于长方体元件的卷芯而配置在单侦牝在长方体元件的厚度方向上，第一露出部比第一板状部厚且向卷芯侧突出，第二露出部比第二板状部厚且超过第一板状部而 向卷芯侧突出，第二露出部从第二板状部突出的高度比第一露出部从第一板状部突出的高度高。因此，可减小阳极引出端子与阴极引出端子的阶差，而无需对引线框进行弯曲加工，所以可解决制造工序的繁琐化。而且，由于可消除引线框的弯曲阶差，所以可扩大电极箔的宽度(面积)。因此，可使电容器的电容值增加。
图1(a)是示意性表示本申请实用新型的一实施方式的固体电解电容器的概略纵剖视图，(b)是示意性表示(a)所示的固体电解电容器中所包括的长方体元件的图，(C)是(b)所示的长方体元件的纵剖视图。图2(a)是表示图1所示的固体电解电容器中的阳极箔与阳极引出端子的位置关系、以及阴极箔与阴极引出端子的位置关系的图，(b)是用以说明本实用新型的阴极箔的长边方向的中心与阴极引出端子的第二板状部的距离D、以及阴极箔的长边方向的长度L的图。图3(a)是示意性表示阳极箔的剖视图，(b)是示意性表示阴极箔的剖视图。图4是示意性表示本申请实用新型的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立体图。图5是示意性表示本实用新型的一实施方式的固体电解电容器的制造工序的图。图6是示意性表示本实用新型的一实施方式的固体电解电容器的制造工序的图。图7是示意性表示本实用新型的一实施方式的固体电解电容器的制造工序的图。图8是示意性表示本实用新型的一实施方式的固体电解电容器的制造工序的图。图9是示意性表示本实用新型的一实施方式的固体电解电容器的制造工序的图。图10(a) (C)是示意性表示本实用新型的一实施方式的固体电解电容器的制造工序的图。图11是示意性 表示本实用新型的一实施方式的固体电解电容器的制造工序的图。图12(a)是以往的固体电解电容器的示意图，(b)是(a)所示的固体电解电容器中所包括的长方体元件的示意图。图13(a)是表示本实用新型创作人员之前提出的固体电解电容器的一例的示意图，(b)是(a)所示的固体电解电容器中所包括的长方体元件的示意图。图14是表示图13所示的固体电解电容器中的阳极箔与阳极引出端子的位置关系、以及阴极箔与阴极引出端子的位置关系的图。[符号的说明]I固体电解电容器10长方体元件IOaUOb 端面11阳极箔12阴极箔13隔片(固体电解质层)14封卷胶带21阳极引出端子22阴极引出端子30封装体40弓丨线框具体实施方式
为了更容易地理解本实用新型的上述目的、特征及优点，以下使用附图详细说明本实用新型的具体实施方式
。为了容易理解本实用新型，在以下说明中记载了详细内容，但是本实用新型也可以在以下所实施的方式以外进行实施，而并不限定于以下实施方式。进而，附图并非根据实际尺寸而制成，而仅为概略图或示意图，所以本实用新型并不受附图的限定。而且，在附图中，为了强调本实用新型的特征部分，有时会省略部分构成而进行表示。说明本实用新型的一实施方式的固体电解电容器。图1(a)是示意性表示本申请实用新型的一实施方式的固体电解电容器的概略纵剖视图，(b)是示意性表示(a)所示的固体电解电容器中所包括的长方体元件的图，(C)是(b)所示的长方体元件的纵剖视图。图2(a)是表示图1所示的固体电解电容器中的阳极箔与阳极引出端子的位置关系、以及阴极箔与阴极引出端子的位置关系的图，(b)是用以说明本实用新型的阴极箔的长边方向的中心与阴极引出端子的第二板状部的距离D、以及阴极箔的长边方向的长度L的图。图3(a)是示意性表示阳极箔的剖视图，(b)是示意性表示阴极箔的剖视图。图4是示意性表示本申请实用新型的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立体图。如图4所示，固体电解电容器I包括长方体元件10，将由阳极箔11、阴极箔12、及配置在阳极箔11与阴极箔12之间的隔片13卷绕而成的卷绕元件扁平化为长方体，形成固体电解质；阳极引出端 子21，连接于阳极箔11 ;阴极引出端子22，连接于阴极箔12 ;以及封装体30 (参照图1)，由树脂模塑对长方体元件10进行封装。在图4中，封卷胶带14的端部为自由，但实际上，封卷胶带14的端部粘附在长方体元件10的侧面。而且，还存在不使用封卷胶带而是由粘结剂进行粘附的方法。如图4所示，阳极箔11及阴极箔12整体为带状。在阳极箔11与阴极箔12之间设置着隔片13。作为由阳极箔及阴极箔的各者的表面以及隔片13保持的固体电解质，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。如图3(a)所示，阳极箔11包括第一阀金属层15及形成在第一阀金属层15的表面上的介电氧化皮膜16。作为此处的阀金属，可列举铝、钽、铌、钛等金属。在本实施方式中使用铝。介电氧化皮膜16是通过化成处理而形成在经蚀刻处理的第一阀金属层15的表面。在本实施方式中，介电氧化皮膜为氧化铝。如图3(b)所示，阴极箔12包括第二阀金属层17及附着在第二阀金属层17的表面的碳化物粒子层18。作为此处的阀金属，可列举铝、钽、铌、钛等金属。在本实施方式中使用铝。另外，在图3(a)、(b)中，表示了阳极箔11及阴极箔12的各者的箔内的积层构造，但在图3以外的图中未表示各电极箔内的积层构造。而且，如图2所示，阴极箔12的箔长(阴极箔12的长边方向的长度)比阳极箔11的箔长(阳极箔11的长边方向的长度)长，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。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连接于阳极箔11 (参照图4)。阴极引出端子22连接于阴极箔12(参照图4)。如图1所示，阳极引出端子21包括在长方体元件10内与阳极箔11连接的第一板状部21b、以及从长方体元件10的一端面IOa露出的第一露出部21a。阴极引出端子22包括在长方体元件10内与阴极箔12连接的第二板状部22b、以及从长方体元件10的另一端面IOb露出的第二露出部22a。端面10a、10b是长方体元件10的与阳极箔11及阴极箔12的卷绕轴线(卷芯IOc)垂直的面。换句话说，是与阳极箔11及阴极箔12的宽度方向垂直的面。而且，长方体元件10的与阳极箔11及阴极箔12的卷绕轴线平行的面为长方体元件10的侧面。另外，卷芯IOc包括位于最内周的隔片13，且通过对卷绕元件19(图6)实施压制加工，而如图1(c)所示当从卷芯IOc的轴线方向观察时在端面IOb的长边方向上延伸。阳极引出端子21的第一露出部21a及阴极引出端子22的第二露出部22a包括非阀金属。阳极引出端子的第一板状部21b及阴极引出端子的第二板状部22b包括阀金属。另外，阳极引出端子21的第一露出部21a及阴极引出端子22的第二露出部22a也可以包括阀金属。阳极引出端子21及阴极引出端子22双方相对于长方体元件10的卷芯IOc而配置在单侧。由此，可减小长方体元件10外的阳极引出端子21与阴极引出端子22的高度差。而且，在长方体元件10的厚度方向上，阴极引出端子22的第二板状部22b比阳极引出端子21的第一板状部21b远离卷芯10c。在第二板状部22b与第一板状部21b之间例如配置着固体电解质层(一片隔片13)及阴极箔12(—片阴极箔12)。另外，在第二板状部22b与第一板状部21b之间可配置固体电解质层(一片隔片13)及阳极箔11 ( 一片阳极箔11)，也可以仅配置固体电解质层(一片隔片13)。这样一来,第二板状部22b与第一板状部21b在长方体元件10的厚度方向上隔着间隔而配置，未直接接触而绝缘。进而，如图1 (a)、(b)所示，第二板状部22b与第一板状部21b的至少一部分在长方体元件10的厚度方向上重合。可为第二板状部22b与第一板状部21b的至少一半重合，也可以为第二板状部22b与第一板状部21b的2/3以上重合。另外，在本实施方式中，两个端子具有相同宽度，但是在两个端子的宽度不同的情况下，两个端子的重合程度是以宽度较短的端子为基准而算出。 而且，卷芯IOc与第二板状部22b及第一板状部21b在长方体元件10的厚度方向上重合。在端面10b(或端面IOa)的长边方向上，第一板状部21b及第二板状部22b的宽度比卷芯IOc的宽度窄。第一露出部21a比第一板状部21b厚且向卷芯IOc侧突出。另外，在本实施方式中，第一露出部21a还向卷芯IOc的相反侧突出。而且，第二露出部22a比第二板状部22b厚且超过第一板状部21b而向卷芯IOc侧突出。第二露出部22a从第二板状部22b突出的高度H2比第一露出部21a从第一板状部21b突出的高度H1高。第一露出部21a比第一板状部21b厚且向卷芯IOc侧突出，所以H1不为O。在本实施方式中，如图1(a)所示，第一露出部21a的卷芯IOc侧(图中上侧)的表面21c与第二露出部22a的卷芯IOc侧(图中上侧)的表面22c实质上位于同一平面上。换句话说，表面21c与表面22c在长方体兀件10的厚度方向(图中上下方向)上实质上位于相同高度。在表面21c、22c的各者上焊接引线框40。由于表面21c与表面22c实质上位于相同高度，所以可在引线框40内未设置阶差(参照图12)的状态下进行表面21c、22c与引线框40的焊接。在本实施方式中，位于封装体30内的引线框40为平板状。也就是说，未对位于封装体30内的引线框40实施弯曲加工。如图1(a)所示，在长方体元件10的外部设置着引线框40。引线框40嵌入到封装体30内。而且，各引线框40上连接着阳极引出端子21的第一露出部21a或阴极引出端子22的第二露出部22a。在该构成中，当制造固体电解电容器I时，一个引线框40连接着多个长方体元件10 (参照图9、图11)。从封装体30内露出的引线框40沿着封装体30的表面朝向图1的下侧弯曲。而且，阳极引出端子21及阴极引出端子22比卷芯IOc更靠近图1的下侧。也就是说，阳极引出端子21及阴极引出端子22相对于卷芯IOc而位于单侧，引线框40朝向同一侧弯曲。在本实施方式中，第一露出部21a及第二露出部22a为扁平状。与该部分为圆柱状的情况相比，当使第一露出部21a及第二露出部22a与长方体元件10外部的引线(例如引线框40)连接时成为面接触，所以能获得更大的接触面积，从而可确保电性连接。在本实用新型中，只要第一露出部21a及第二露出部22a比第一板状部21b及第二板状部22b厚即可，第一露出部21a及第二露出部22a的形状并不限定于该例，例如也可以为比第一板状部21b及第二板状部22b厚的板状。第一露出部21a的表面21c及第二露出部22a的表面22c可为平面，也可以为曲面，还可以包括平面和曲面。如图1所示，由封装体30封装(密封)长方体元件10以及与长方体元件10连接的引线框40，从而确保与外部的绝缘。作为封装体30，例如可列举环氧树脂或液晶聚合物等。而且，当形成封装体30时使用通常的模塑成型的工艺。在封装体30内，引线框40具有平板状且与阳极引出端子21及阴极引出端子22的各者面接触。在封装体30内，未对引线框40实施弯曲加工。具体来说，在长方体元件10的端面10a、10b与和端面10a、10b对向的封装体30的表面之间，未对引线框40实施弯曲加工，引线框40平行于卷芯IOc的轴线(图1中的单点链线)方向而延伸。因此，可缩短长方体元件10的端面10a、10b与和端面10a、10b对向的封装体30的表面之间的距离。其结果，可扩大阳极箔11的宽度，从而可增加静电电容。在本实施方式中，通过将长方体元件10设定为适当厚度(例如1. 8_)，而在树脂模塑时不受长方体元件的厚度制约，可实现能够应对更低背要求的芯片式固体电解电容器。因此，根据本实施 方式中的固体电解电容器1，厚度所占的空间较少，而能够以更高水平满足对电子设备的低背化的要求。而且，在本实施方式中，在未卷绕阳极箔11及阴极箔12的情况下，阳极引出端子21安装在与阳极箔11的长边方向的中心C1重叠的位置。而且，阴极引出端子22安装在与阴极箔12的长边方向的中心C2重叠的位置。由此，可抑制引出电阻的增加。其结果，可抑制固体电解电容器I的电阻值的增大。另外，各电极引出端子21、22对各电极箔11、12的安装例如通过铆接方式进行。这样一来，在本实用新型中，优选的是如图2(a)所示，各电极引出端子21、22配置在各电极箔11、12的长边方向的中心C1X2附近。关于阴极引出端子22，在本实用新型中，如图1所示，阴极引出端子22的第二板状部22b配置在长方体元件10的厚度方向上的比阳极引出端子21的第一板状部21b远离卷芯IOc的位置，所以可如图2(a)所示，将阴极引出端子22配置在阴极箔12的长边方向的中心C2附近。具体来说，如图2(b)所示，在未卷绕阴极箔12的情况下，阴极箔12的长边方向的中心C2与阴极引出端子22的第二板状部22b (箔长边方向上的第二板状部22b的中心)的距离D、与阴极箔12的长边方向的长度L优选的是满足O彡D/L彡O. 15的关系。另外，D/L=O是指第二板状部22b以与阴极箔12的长边方向的中心C2相接或重叠的方式配置。通过满足O < D/L ( O. 15的关系而可有效抑制引出电阻的增加。进而，在本实用新型中，更佳为如图2(a)所示，阴极引出端子22以与阴极箔12的长边方向的中心C2重叠的方式配置。而且，进而优选的是阴极引出端子22以阴极引出端子22的宽度方向的中心与阴极箔12的长边方向的中心C2大致重合的方式配置。可更有效地抑制引出电阻的增加。阳极箔11及阳极引出端子21也一样。接着，参照图5 图11说明本实施方式中的固体电解电容器的制造方法。< 步骤 SI〉如图5所示，准备被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与阴极箔12均为带状。阳极箔11及阴极箔12为如上所述，所以此处省略说明。< 步骤 S2>如图5所示，将各电极引出端子21、22接合在阳极箔11及阴极箔12上。具体来说，实施将阳极引出端子21接合在阳极箔11上的工序(第一接合工序)、及将阴极引出端子22接合在阴极箔12上的工序(第二接合工序)。另外，第一接合工序与第二接合工序的顺序(先后)并无特别限定。阳极引出端子21在制造过程中包括第一板状部21b、第一露出部21a、及第一柱状部 21e。第一板状部21b位于阳极引出端子21的一端。第一板状部21b与阳极箔11重合且接合在阳极箔11上。第一露出部21a与第一`板状部21b连续。如图5所示，当第一板状部21b接合在阳极箔11上时，第一露出部21a比阳极箔11的长边方向(图中左右方向)的一边(图中下侧的边)更向阳极箔11的短边方向(图中上下方向)的外侧(图中下侧)突出，且未与阳极箔11重合。第一柱状部21e是从第一露出部21a的与第一板状部21b连续一侧(图中上侧)的相反侧(图中下侧)延伸出的部分。因此，当第一板状部21b与阳极箔11接合时，第一露出部21a及第一柱状部21e从阳极箔11的长边方向的一边(图中下侧的边)突出。阴极引出端子22在制造过程中包括第二露出部22a、第二板状部22b、连接部22d、及第二柱状部22e。第二露出部22a位于阴极引出端子22的一端。如图5所示，当第二板状部22b接合在阴极箔12上时，第二露出部22a比阴极箔12的长边方向(图中左右方向)的一边(图中上侧的边)更向阴极箔12的短边方向(图中上下方向)的外侧(图中上侧)突出，且未与阴极箔12重合。第二板状部22b与第二露出部22a连续。第二板状部22b与阴极箔12重合且接合在阴极箔12上。连接部22d与第二板状部22b连续。如图5所示，当第二板状部22b接合在阴极箔12上时，连接部22d比阳极箔11的长边方向(图中左右方向)的另一边(图中下侧的边)更向阴极箔12的短边方向(图中上下方向)的外侧(图中下侧)突出，且未与阴极箔12重合。第二柱状部22e与连接部22d连续。也就是说，连接部22d及第二柱状部22e是当第二板状部22b接合在阴极箔12上时，从第二板状部22b超过阴极箔12的长边方向的另一边(图中下侧的边)而向阴极箔12的短边方向的外侧(图中下侧)延伸出的部分。在步骤S2中，将第二板状部22b接合在阴极箔12上，并且切除从第二板状部22b超过阴极箔12的长边方向的另一边(图中下侧的边)而向阴极箔12的短边方向的外侧(图中下侧)延伸出的部分(连接部22d及第二柱状部22e)(第二切除工序)。在本实施方式中，长方体元件10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的第一露出部21a比第一板状部21b厚，所以为了防止阳极引出端子21与阴极引出端子22的短路，须小心地卸除阴极引出端子22的连接部22d。因此，如图1所示，在长方体元件10中，阴极引出端子22从长方体元件10的端面IOb突出，但基本未从长方体元件10的端面IOa突出。在本实用新型中，优选的是阴极引出端子22 (第二板状部22b)不从长方体元件10的端面IOa突出。但是,从防止短路的观点来看,允许突出少许量(例如制造时不可避免的误差)。另外，各电极引出端子21、22与电极箔11、12的接合通过铆接或超声波焊接等进行。〈步骤S3〉如图6所示，通过卷绕阳极箔11及阴极箔12、以及配置在阳极箔11与阴极箔12之间的隔片13并以特定长度切断而形成圆柱体，由封卷胶带14将端部固定在圆柱体的侧面。此处，阴极箔12相对于阳极箔11卷绕在卷绕轴的外侧，阴极箔12位于圆柱体的最外周。根据该构成，通过由电阻较低的阴极箔覆盖形成在阳极箔11上的介电氧化皮膜16(使阴极箔12接近介电氧化皮膜16),而可使ESR(Equivalent Series Resistance,等效串联电阻)下降。而且，阴极箔12比阳极箔11柔软，所以通过将阴极箔12配置卷绕在阳极箔11的外侧，可缓解模塑树脂对元件的应力。另外，作为将端部固定在圆柱体的侧面的方法，除了使用封卷胶带14将端部固定在圆柱体的侧面的方法以外，例如还存在不使用封卷胶带而由粘结剂进行粘附的方法。由此形成卷绕元件19。此时，阳极引出端子21的第一板状部21b及阴极引出端子22的第二板状部22b位于卷绕元件19的内部。而且，阳极引出端子21的第一露出部21a及第一柱状部21e从卷绕元件19的一端露出。而且，阴极引出端子22的第二露出部22a从卷绕元件19的另一端露出。隔片13例如包括天然纤维(纤维素)或化学纤维。可用作隔片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、丙烯酸系纤维、维尼纶纤维、聚酰亚胺纤维、尼龙纤维等合成纤维。〈步骤S4>如图7所示，将卷绕元件19变形为长方体元件10。具体来说，将卷绕元件19固定 在特定夹具上(未图示)，施加负荷使其变形，由此形成特定尺寸的长方体元件10。接着，将长方体元件10固定在杆上。进而，在本实施方式中，当第一露出部21a为圆柱状时，对阳极引出端子21的圆柱状的第一露出部21a加压而使其成形为扁平状。〈步骤S5>对长方体元件10进行化成处理及热处理。具体来说，将长方体元件10浸溃在化成液容器中的化成液中，将化成容器设为阴极，将阳极引出端子21设为阳极，对阳极箔11实施化成处理。化成液中所使用的溶质为含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己二酸铵浓度
0.5wt% 3wt%为主体的化成液，并且以近似介电氧化皮膜的耐电压的电压进行。接着，从化成液中取出长方体元件10并进行热处理。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。重复多次化成及热处理的动作。通过这些处理，在阳极箔11的剖面所露出的阀金属、或因端子连接所致的损伤等而产生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氧化皮膜。〈步骤S6>在上述长方体元件的阳极箔11与阴极箔12之间形成固体电解质层13。在本实施方式中，固体电解质为导电性高分子，且是通过作为单体的3，4_乙烯二氧噻吩和作为氧化剂的对甲苯磺酸铁盐的化学聚合而形成。具体来说，首先，单体溶液例如由乙醇稀释而成为25wt%浓度。将长方体元件10浸溃在单体溶液中，接着，通过加热干燥而去除作为溶剂的乙醇，仅残留单体。加热干燥的温度优选的是40°C 60°C，例如可设为50°C。如果温度超过60°C，则接近乙醇的沸点而导致急剧蒸发，单体不会均匀地残留在长方体元件10内部。而且，如果为40°C以下，则蒸发会耗费时间。干燥时间虽取决于长方体元件10的体积，但在长方体元件10中优选的是10分钟 20分钟左右。接着使氧化剂含浸在残留着单体的长方体元件10中，形成3，4_乙烯二氧噻吩。上述氧化剂的含浸是通过减压含浸法而含浸在长方体元件10中。作为氧化剂，使用对甲苯磺酸铁盐的55wt%的丁醇溶液，使长方体元件10浸溃且减压含浸在氧化剂中。接着，使长方体元件10从30°C阶段性地升温到180°C，通过化学聚合反应而可形成作为导电性高分子的聚(3，4_乙烯二氧噻吩)。另外，关于长方体元件中形成的导电性高分子，不仅可通过在长方体元件内进行化学聚合的方法来形成，也可以预先合成导电性高分 子且分散在溶剂中，再将长方体元件浸溃在所得的溶液中并进行干燥而形成，并且可以单独或多个使用聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等众所周知的导电性高分子，以代替聚(3，4_乙烯二氧噻吩)。另外，在本实施方式中，第一露出部21a在长方体元件10的厚度方向上向卷芯侧突出，并且向卷芯侧的相反侧突出，所以当为了形成固体电解质而含浸长方体元件10时，可抑制单体、氧化剂等漫延到第一露出部21a。〈步骤S7>如图8所不，保留阳极引出端子21的第一露出部21a,切除从第一露出部21a的与第一板状部21b连续一侧的相反侧延伸出的部分(第一柱状部21e)(第一切除工序)。接下来，如图9所示，使长方体元件10的各电极引出端子21、22连接于引线框40。引线框40成为外部引出端子。作为连接方法，例如使用由激光焊接或电阻焊接等进行的方法、或由银浆等粘结连接的方法。如果考虑到制造成本及连接电阻，则优选的是利用激光焊接或电阻焊接等金属间结合的连接方法。在以往的积层型固体电解电容器中，通常在阳极箔上形成固体电解质层后，使用涂层银浆，进而在经涂层的长方体元件与引线框的接合中使用银浆，这样会成为成本上升的原因之一，但在本实用新型中，可通过激光焊接或电阻焊接等金属间结合来进行连接，所以无需银等贵金属，可抑制成本。另外，使用图10说明具体的连接方法。如图10(a)所示，使顶端呈锥形的针(未图示)贯通于引线框40，从而在引线框40上形成突起部40a。突起部40a沿着针贯通时的针的周缘而形成。突起部40a是以阳极引出端子21与阴极引出端子22连接时朝向阳极引出端子21及阴极引出端子22的方式形成。突起部40a的个数并无特别限定。第二露出部22a的厚度比突起部40a自引线框40的表面的高度大。而且，第一露出部21a的厚度比突起部40a自引线框40的表面的高度大。由此可稳定地进行焊接。而且，可提高焊接强度或降低焊接电阻。接着，如图10(b)所示，以阳极引出端子21及阴极引出端子22与引线框40的突起部40a接触的方式将长方体元件10配置在引线框40上。接着，如图10(c)所示，通过电阻焊接等方法将阳极引出端子21及阴极引出端子22接合在引线框40上。例如，在阳极引出端子21及阴极引出端子22包括铝、引线框40包括铜的情况下，焊接时阳极引出端子21及阴极引出端子22熔融。在长方体元件10外的阳极引出端子21与阴极引出端子22的厚度差较大的情况下，阳极引出端子21与阴极引出端子22的熔融的程度差变大，从而有难以精度良好地模塑之虞。因此，优选的是长方体元件10外的阳极引出端子21与阴极引出端子22的厚度差尽可能小。在本实施方式中，第二露出部22a从第二板状部22b向卷芯IOc侧突出的高度H2比第一露出部21a从第一板状部21b向卷芯IOc侧突出的高度H1高，但第一露出部21a还向卷芯IOc的相反侧突出。由此，第一露出部21a与第二露出部22a的厚度差减小。< 步骤 S8>如图11及图1所示，通过对连接于该引线框40的长方体元件10进行模塑封装而形成封装体30，接着成形引线框40的端子，芯片式固体电解电容器I完成。如上所述，本实施方式中的固体电解电容器10的制造方法包括第一接合工序、第一切除工序、第二接合工序及第二切除工序，可由简单的方法精度良好地制造固体电解电容器10。而且，由于阴极引出端子22的第二露出部21a比第二板状部21b厚，所以阴极引出端子22相对于阴极箔12在阴极箔12的短边方向(宽度方向)上的定位变得容易。进而，由于阴极引出端子22的第二露出部22a比第二板状部22b厚，所以在固体电解质层13的形成过程中第二露出部22a的表面22c不易产生积液，形成在第二露出部22a的表面22c上的固体电解质的厚度变得 更加均匀，所以容易去除第二露出部22a的表面22c的固体电解质。上述实施方式为本实用新型的较佳的实施方式，但并不限制本实用新型。本实用新型所属领域的技术人员可在本实用新型的范围内，使用所述方法及技术内容对本实用新型进行各种改变，或变更为同等的实施方式。因此，只要不脱离本实用新型的内容，则对基于本实用新型的实施方式所对应的所有改变、等价物的置换及修饰也包括在本实用新型的范围内。〈实施例〉作为实施例，制造上述本实施方式所示的固体电解电容器1(2. 5V、220yF)(图1)。该固体电解电容器I的封装箱的大小为7.3mmX4.3mmX2.8mm。作为引线框40，使用表面经过镀镍处理的厚度为100 μ m的铜框材。另外，在制造时，以第一板状部21b与阳极箔11的长边方向的中心C1重叠的方式将阳极引出端子21接合在阳极箔11上，以第二板状部22b与阴极箔12的长边方向的中心C2重叠的方式将阴极引出端子22接合在阴极箔12上。而且，在连接引线框40与阳极引出端子21(铝制阳极板)及阴极引出端子22(铝制阴极板)之前，使针贯通于引线框40中与阳极引出端子21及阴极引出端子22的连接位置，由此在所述连接位置形成突起部40a。作为针，使用顶端呈四角锥形的Φ0. 26mm的针。突起物40a的高度约O. 3mm。使用变频式电阻焊机将引线框40与阳极引出端子21及阴极引出端子22连接。[0123]<比较例>制造图13所示的固体电解电容器101(2. 5V、220yF)来代替实施例中的固体电解电容器1，除此以外，与实施例同样地进行比较例。该固体电解电容器101的封装箱的大小与实施例同样为7. 3mm X 4. 3mm X 2. 8mm。对于实施例的固体电解电容器I与比较例的固体电解电容器101的性能进行比较。将其结果示于表I。另外，TanS表示损耗角的正切。LC(Leakage Current)表示漏电流。ESR表不等效串联电阻。[表 I]
权利要求1.一种固体电解电容器，所述固体电解电容器包括 长方体元件，将由阳极箔、阴极箔、及介于阳极箔与阴极箔之间的隔片卷绕而成的卷绕元件压平为长方体，而形成固体电解质； 阳极引出端子，包括在所述长方体元件内与所述阳极箔连接的第一板状部、以及从所述长方体兀件的一端面露出的第一露出部； 阴极引出端子，包括在所述长方体元件内与所述阴极箔连接的第二板状部、以及从所述长方体元件的另一端面露出的第二露出部； 封装体，封装所述长方体元件；以及 引线框，焊接于所述第一露出部及所述第二露出部的各者，且从所述封装体露出；所述阳极引出端子及所述阴极引出端子双方相对于所述长方体元件的卷芯而配置于单侧； 在所述长方体元件的厚度方向上，所述第二板状部比所述第一板状部远离所述卷芯，所述第一露出部比所述第一板状部厚且向所述卷芯侧突出，所述第二露出部比所述第二板状部厚且超过所述第一板状部而向所述卷芯侧突出，所述第二露出部从所述第二板状部突出的高度比所述第一露出部从所述第一板状部突出的高度高。
2.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中 在所述引线框与所述第二露出部的焊接位置，形成向所述第二露出部侧突出的突起物； 所述第二露出部的厚度比所述突起物自所述引线框的表面的高度大。
3.根据权利要求1或2所述的固体电解电容器，其中在未卷绕所述阴极箔的情况下，所述阴极箔的长边方向的中心与所述阴极引出端子的所述第二板状部的距离D、和所述阴极箔的长边方向的长度L满足OSD/LSO. 15的关系；其中，D/L = O是指以所述第二板状部与所述阴极箔的长边方向的中心相接或重叠的方式配置。
4.根据权利要求3所述的固体电解电容器，其中 所述第二板状部是以与所述阴极箔的长边方向的中心相接或重叠的方式配置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的固体电解电容器，其中 所述第一露出部在所述长方体元件的厚度方向上还向所述卷芯的相反侧突出。
专利摘要本实用新型提供一种可解决制造工序的繁琐化、可增加静电电容、并且可抑制引出电阻增加的固体电解电容器。本实用新型的固体电解电容器包括长方体元件，将由阳极箔、阴极箔、及介于阳极箔与阴极箔之间的隔片卷绕而成的卷绕元件扁平化为长方体，而形成固体电解质；阳极引出端子；阴极引出端子；封装体，对长方体元件进行封装；以及引线框，从封装体露出；且，阳极引出端子及阴极引出端子双方相对于长方体元件的卷芯而配置在单侧，第二板状部比第一板状部远离卷芯，第一露出部比第一板状部厚且向卷芯侧突出，第二露出部比第二板状部厚且超过第一板状部而向卷芯侧突出，第二露出部从第二板状部突出的高度比第一露出部从第一板状部突出的高度高。
文档编号H01G9/025GK202905476SQ20122043586
公开日2013年4月24日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者土屋昌义, 石塚英俊, 堀川雄司 申请人:尼吉康株式会社, 日科能高电子(苏州)有限公司