固体电解电容器及其制造方法_3

文档序号:9529316阅读:来源:国知局
的冲切加工而形成贯通孔43的方法;和对热固化性树脂的平板通过使用刳刨机(router)进行切削加工而形成贯通孔43的方法,等等。
[0093]使得该周侧壁用基板42的各贯通孔43面向底壁用基板41的上面上的各底壁构成部位的内部阳极电路图案21a以及内部阴极电路图案25a,从而将周侧壁用基板42安装到底壁用基板41上(参照图8A等)。此外,在该状态下,各底壁构成部位的各内部阴阳极电路图案21a、25a分别配置在各贯通孔43内。
[0094]周侧壁用基板42与底壁用基板41的连接方法,可以采用使用环氧树脂等粘接剂并进行加压加热而进行连接的方法。
[0095]由此,形成了壳体主体连续部件,该壳体主体连续部件是与具有上端开放的凹部的箱状壳体主体3相当的部位纵横各4个连接而成的部件。
[0096]此外,在该壳体主体连续部件中进行尺寸设定,使得如后所述在作为贯通孔43的凹部内分别收置电容元件1,但是此时周侧壁用基板42的上端位置比电容元件1的上端位置尚。
[0097]通过箱密封所实现的密封方法,与树脂模压密封相比在密封时不对电容元件施加应力。因此,箱密封也可以优选适用于阳极等使用脆性原料(例如钨)的电容元件的密封。
[0098]本实施方式中所使用的固体电解电容元件1,如下这样制造。
[0099]S卩,使由阀作用金属构成金属引线(阳极引线11)植设阀作用金属和/或阀作用金属的导电性氧化物的粉中,并在成形后进行烧结,并且将在内部有多个空隙的烧结体作为阳极体,在该阳极体上依次形成由阀作用金属的氧化物构成的电介质层、还有半导体层、导体层而制作。
[0100]作为阀作用金属、阀作用金属的导电性氧化物,可以例示钽、铝、钛、铌、氧化铌、钨以及它们的合金和组合物。其中,优选,使用能够增大电容器的容量的钨以及含钨的合金和组合物。在本发明中,该合金包括与非金属反应后的反应物和固溶体,包括钨的一部分合金化后的物质。
[0101]作为阳极引线11的引线,也可以不使其植设而是之后通过焊接等使其连接于烧结体。作为阳极引线11可以很好地使用钽和铌。
[0102]另外,电介质层通常通过化成这一在电解液中进行电压施加的操作而形成在阳极体细孔表面和外表面以及阳极引线11的一部分。电介质层由构成阳极体的金属的氧化物构成,有时存在于阳极体的其他种类元素和化成液的电解质的一部分会进入其中。
[0103]在烧结体和引线所用的阀作用金属等材料中,也可以在无损电容器特性的范围内含有微量杂质。
[0104]在电介质层的表层所形成的半导体层使用公知的半导体层。其中,由导电性高分子构成的半导体层,因电阻低而优选。在阳极体外层所形成的半导体层的除阳极引线11的植设面外的面上形成导电层,如上所述成为阴极部10。
[0105]进一步,作为导体层而形成碳层、导电糊层、镀敷层中的至少一层。尤其是,依次层叠碳层和银糊层所成的导体层很好用。
[0106]如图8A以及图8B所示,该结构的电容元件1分别被收置在上述壳体主体连续部件的各凹部(贯通孔43)内。该情况下,电容元件1的阳极引线11,如果长度够长则在切断为预定尺寸后,通过焊接或导电材料而电以及机械连接到枕部件22上。进一步,电容元件1的阴极部10通过导电材料而电以及机械连接于内部阴极电路图案25a。
[0107]作为粘接用的导电材料可以使用导电糊和钎料。其中,特别是银糊,低电阻且在使用时不需要高温,所以优选使用银糊。
[0108]此外,有时在壳体主体连续部件的各凹部内收置多个电容元件1,但是该情况下,只要将多个电容元件1对齐方向横向并排配置即可。
[0109]接着,如图4以及图5所示,在电容元件1被收置在各凹部(贯通孔43)内的壳体主体连续部件的上端面,安装上盖用基板45。
[0110]上盖用基板45形成为,纵横尺寸与周侧壁用基板42以及底壁用基板41的纵横尺寸相同。
[0111]上盖用基板45的与周侧壁用基板42的各贯通孔43及各贯通孔43的周缘部相对应的部分,构成能够构成上盖35的上盖构成部位。
[0112]作为上盖用基板45的材质使用环氧树脂等绝缘性树脂。使用厚度为1mm以下、优选0.1?0.6mm的材料。
[0113]另外,也可以在上盖用基板45的上面的每个上盖构成部位,通过印刷、激光加工分别打印出识别电容元件1的记号、编号等。
[0114]接着如上所述,用该上盖用基板45覆盖周侧壁用基板42的整个上面,用粘接剂将上盖用基板45固定于周侧壁用基板42的上端面。此时,通过涂敷在周侧壁用基板42的上端面的粘接剂,将上盖用基板45的各上盖构成部位的外周缘部固定。进一步,通过利用粘接剂5将各电容元件1的上面即阴极部10的至少一部分分别固定于上盖用基板45的各上盖构成部位,从而在电容元件1与上盖基板45的上盖构成部位之间分别填充粘接剂5,经由粘接剂5将各电容元件1的上面与上盖用基板45的各上盖构成部位粘接固定。
[0115]另外,也可以探讨在安装上盖用基板45前、在各凹部(各贯通孔43)的电容元件1的上方的空间内填充有绝缘性且低导热性的填充物并使来自外部的热传递延迟的方法。作为低导热性的填充物可以能够例示二氧化硅、氧化锆等。
[0116]如图4以及图5所述,通过这样将上盖用基板45安装于壳体主体连接零件,从而形成能够构成固体电解电容器的部位(电容器构成部位)纵横各连接有4个而成的电容器连续部件4。
[0117]接着,优选,在将上述电容器连续部件按每个电容器构成部位分割之前,在电容器构成部位保持相连的状态下,对各电容元件1进行老化处理。
[0118]在进行该老化处理之际,用电容器连续部件形成图9所示那样的电子电路,在纵向(前后方向)配置的4个电容元件1的每个中串联通电。S卩,在前后方向上相邻的电容器构成部位,前侧的电容器构成部位的外部阴极电路图案25b与后侧电容器构成部位的外部阳极电路图案21b电连接,从而将在前后方向(纵向)上并排的多个电容元件1串联连接,形成下述电路:分别经由恒定电流元件61从电源对导通于串联配置的各列的配置在最上游侧(前侧)的电容元件1的阳极引线11的外部阳极电路图案21b供给电流,并且从导通于各列的配置在最下游侧(后侧)的电容元件1的阴极部10的外部阴极电路图案25b经过共用导线回到上述电源。
[0119]作为恒定电流元件61,通过使用适当电流值的元件,从而能够防止例如某一电容元件1发生短路不良、仅在特定的电容元件1流过大电流而对其他电容元件1延迟进行电流供给的情况,能够进行稳定的老化处理。作为恒定电流元件61的一例,可以举出恒定电流二极管(CRD)。在本实施方式中恒定电流元件61为构成电流限制单元的元件。
[0120]另外,为了防止仅特定的电容元件1发生短路不良从而其电压量超过需要地施加于其他电容元件1的情况,而构成相对于各个电容元件1并联配置恒定电压元件62而成的电压限制电路。由此,能够串联连接多个电容元件1而进行老化处理,并且即使在处理过程中某一电容元件1发生不良情况,也能够持续进行老化处理。作为构成电压限制电路的恒定电压元件的一例可以举出齐纳二极管。在本实施方式中,恒定电压元件62为构成电压限制单元的元件。
[0121]在此,在本实施方式的电容器连续部件4中,在串联方向上相邻的电容器构成部位,连续地形成有在上游侧(图5的左侧)配置的电容器构成部位的外部阴极电路图案25b和在下游侧(该图的右侧)配置的电容器构成部位的外部阳极电路图案21b,所以在前后方向上并排的电容元件1从最初就串联电连接。因此,无需另行进行在串联方向上并排的电容元件1之间的布线连接,相应地能够简单地进行老化处理。
[0122]老化处理中的通电电压设定为制作电容元件1时的化成电压以下。通电时的环境温度设为80?150°C,通电时间设为数周以内。通过这样进行通电处理(老化处理),能够实现内部的固体电解电容元件1的稳定化。
[0123]通过在进行了老化处理,将电容器连续部件4沿着电容器构成部位间的边界线(图10所示的虚线)相对于基板41、45的表面垂直地切断,从而切成一个一个电容器构成部位而得到图1以及图2所示的箱密封型的芯片状固体电解电容器。切断的方法可以从刳刨切断、划片(dicing)切断以及钢丝锯工作法等中选择。
[0124]此外,要制作的固体电解电容器,按每个种类而规定大小和形状,所以若设定了阴阳极电路图案21a、21b、25a、25b的重复间距尺寸、周侧壁用基板42的分隔壁的宽度尺寸,使得电容器连续部件4的切断位置变为周侧壁用基板42的相邻的贯通孔43之间的分隔壁的宽度方向中央位置,则能够使切断次数为最小限度,能够容易地进行切断作业、乃至电容器制作作业。
[0125]—个个分离开的固体电解电容器,根据需要对周侧壁32的外面、底壁31以及上盖35的外周端面等切断面进行加工处理,如果有切断所产生的毛刺等不良情况则将其去除。作为切断面的加工方法可以使用刳刨加工、喷砂处理。
[0126]另外,在进行喷砂处理的情况下,优选,先准备掩膜、保护板再进行喷砂处理,使得基板里面的外部阴阳极电路图案21b、25b的镀敷物不会剥落并且上盖35的记号不会脱落。进一步,在通过激光加工进行了上盖35的记号化的情况下,因喷砂材料所致的记号脱落是微小的,所以优选采用无掩膜地
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