固体电解电容器的制造方法

文档序号:6833612阅读:226来源:国知局
专利名称:固体电解电容器的制造方法
技术领域
本发明涉及使用由具有阀作用的金属材料构成的多孔质烧结体的固体电解电容器的制造方法。
背景技术
目前,为了除去由CPU等器件产生的噪声或者使电子设备的电源系统稳定化,广泛使用包含由具有阀作用的金属材料(以下简称为「阀作用金属」)构成的多孔质烧结体的固体电解电容器。
作为这种固体电解电容器的制造方法的一例,图23~图26所示的方法被提出(参照特开平2003-77769号公报)。如图23所示,在该制造方法中使用的装置具有包含固定块体111,4个推压块体112A~112D以及可动块体113的模具B2。通过固定块体111及4个推压块体112A~112D规定空间117,在该空间内配置金属丝105。接着,如图24所示,在空间117内充填阀作用金属的粉末104,通过可动块体113覆盖粉末104。接着,如图25及图26所示,使4个推压块体112A~112D向空间117的中央移动,从四方压缩粉末104,形成多孔质体。通过加热烧成该多孔质体,得到多孔质烧结体,用该多孔质烧结体制造固体电解电容器。
近年,随着对CPU的高时钟(clock)化或电子设备的高速化以及数字化的追求,对电容器提出了各种各样的要求。例如,要求提高在宽频带的噪声除去特性。或者具有与高频对应的高响应性,而且要求进行大容量供电。电容器的大电容量化、低电阻化及低阻抗化对达到这样的要求是有效的。
作为实现电容器大电容化的方法,考虑到使用多个多孔质体来制造一只电容器。可是,该方法存在制造工序复杂化、和电容器尺寸增大等缺点。此外,也有通过并联连接多只电容器,达到所希望电容量的方法。然而,在这种情况下,用于对各电容器通电的配线数增加,通电路径长度也变长。其结果引起配线图形阻抗增加,和基板上空间使用效率低下,伴随部件数增加引起成本上升。
由上所述,电容器的大容量化,希望就电容器单体,在抑制大型化的同时实现大容量化。在使用多孔质烧结体的电容器内,通过多孔质烧结体的大型化和高密度化,可以在抑制电容器自身尺寸增加的同时,实现大容量化。
另一方面,如果使多孔质烧结体大型化,则等效串联电阻和等效串联阻抗就会变大。作为回避这种弊端的手段,考虑到要使多孔质烧结体扁平化。即,通过把多孔质烧结体作成扁平体,使多孔质烧结体内流过的电流路径变短。此外,通过扁平化,多孔质烧结体的表面积变大,导致多孔质烧结体表面上设置的石墨层或银层之间的接触面积变大。其结果,低电阻化及低阻抗化得到实现。使用扁平的多孔质烧结体的电容器,高度低,对内藏该电容器的设备薄型化是有利的。
这样,为达到提高高频波段的噪声除去特性,以及大容量供电的高速响应化要求,希望实现多孔质烧结体的大型化,高密度化以及扁平化。
然而,在图23所示的现有制造方法中,在形成大型、高密度且扁平的多孔质体时,存在以下所述的问题。
第1,要形成大型多孔质体,必需增大空间117内的容积。为此,4个推压块体112A~112D的移动距离变长。此外,要形成高密度多孔质体,必需增大上述加压成形前后的空间117内的容积比。为此,使推压块体112A~112D的移动距离进一步变长。4个推压块体112A~112D的移动距离变得越长,则在上述多孔质体中心部附近和外缘部附近,粉末104的分布密度越容易产生疏密。如果在扁平的多孔质体中粉末104的密度分布不均匀,则在加热烧成上述多孔质体时,可能产生过度变形、强度不足而破损等问题。此外,如果因为多孔质体不均匀而导致进行不恰当地加热烧成,则可能引起利用该多孔质体制造的电容器的漏电电流增大。此外,如果粉末104的密度不均匀,则作为进入上述多孔质体而设置的金属丝105和粉末104之间的结合就不充分,其间的接触电阻有可能变大。
第2,在现有的制造方法中,在与上述多孔质体厚度方向交叉的方向,通过4个推压块体112A~112D压缩粉末104。为此,在上述多孔质体表面中,朝向厚度方向上的上下表面,和与其相对的固定块体111及可动块体113的表面相互摩擦。如上所述,如果伴随大型化及高密度化,4个推压块体112A~112D的移动距离变长,则上述上下表面的相互磨擦距离变长。此外,为了对上述多孔质体进行高密度加工,有必要用大的压缩力压缩上述粉末,上述上下表面和固定块体111及可动块体113之间的接触压力也变大。据此,在上述上下表面,通过相互磨擦使其表层部上存在的微细孔被塞,发生堵塞的可能性变高。即,在现有的制造方法中,不发生堵塞地形成规定尺寸以上的多孔质体十分困难。
一旦上述多孔质表面发生堵塞,在通过加热烧成使多孔质体作成多孔质烧结体之后,则使得例如用于形成介电体层的磷酸水溶液,和用于形成电解质层的二氧化锰水溶液从该面向多孔质烧结体内浸渍变得困难。尤其是,上述多孔质烧结体越是扁平,则上述上下表面对上述多孔质体的总表面的比例变大。因此,阻碍在上述多孔质烧结体内的上述介电体层和电解质层的形成的危险变大,使合适地发挥作为具有极性的固体电解电容器的功能变得困难。另外,一旦发生堵塞,则可能例如在上述多孔质烧结体表面上形成的石墨层及银层,和在上述多孔质烧结体上形成的电解质层之间的接触面积减少,其间的接触电阻变大。

发明内容
本发明是基于上述事项提出的,因此本发明的课题是,提供恰当地形成密度均匀的扁平的多孔质体的技术。
另外,本发明的课题还有,提供使用了大型且高密度的多孔质体的、大容量化了的固体电解电容器。
根据本发明的第1方面,提供一种固体电解电容器的制造方法。该方法包含以下工序向具有模具的水平面以及垂直的侧面所规定的空间内,充填由阀作用金属构成的粉末的工序;和对在上述空间内填充的上述粉末加压的工序。上述粉末的加压,是通过在上述侧面被固定的状态下,在上下方向上压缩上述粉末而进行的,其结果,形成上下方向上具有规定厚度的扁平的多孔质体。
根据本发明,充填上述空间的粉末在上述多孔质体的厚度方向(上下方向)上被压缩。这样构成,比起现有技术,模具的移动距离(压缩距离)变短。因此,能够使上述多孔质体内的上述粉末的分布密度均匀。这样,在加热烧成多孔质体时,可以抑制多孔质体的不当翘曲或破损等的问题的发生。另外,由于模具的移动距离短,所以就能够抑制存在于多孔质体表面的微小孔的堵塞。因此,通过这些孔,可以合适地使用于形成介电体层和电解质层的水溶液浸渍到多孔质体内。另外,可以使形成于多孔质烧结体的表面的石墨层和银层的接触电阻变小。另外,根据本发明的方法,与图23所示的现有技术(从4个方向压缩金属粉末)相比,可以使模具的可动部件少,使装置的构造简单。
优选上述粉末的加压,是通过在上述水平面被固定的状态下,从上述空间的上方,向上述空间下降推压块体而进行的。
或者,上述粉末的加压,也可以是通过从上述空间的上方,向上述空间下降第1推压块体,同时,向上述空间上升构成上述水平面的第2推压块体而进行的。
优选上述模具具有部分规定上述空间的侧面,并且包含在水平方向上移动自如的第1可动块体。
优选,本发明的方法还包括在上述粉末的加压之前,从上述可动块体的上述侧面,向上述空间,水平延伸出金属丝的配置工序;和在上述粉末的加压之后,使上述可动块体从上述多孔质体离开的工序。
这样构成,就能够使上述金属丝成为部分埋设在上述多孔质体内的阳极,而且作业效率高。上述金属丝不限于具有圆形断面,还可以具有例如矩形的断面。
优选,在使上述可动块体从上述多孔质体离开的工序中,用比使上述粉末加压时还弱的压缩力,使上述多孔质体保持在上述模具内。这样构成,就能够在上述可动块体离开的工序中,防止多孔质体不当移动,还有多孔质体由于过度压缩力而破损。
优选,还包含上述可动块体从上述多孔质体离开之后,将上述金属丝在从上述多孔质体离开的位置上切断的工序。这样构成,就能够通过变更对金属丝的切断位置,容易形成长度不同的阳极。
优选,在上述金属丝配置工序中,上述金属丝配置成贯通上述空间。
这样构成,就能够高效率地制造具有多孔质体、贯通该多孔质体而延伸的阳极的中间品。在利用这种中间品制造的电容器中,可以形成电路电流从上述阳极的一端流向另一端的结构。这时,将阳极的电阻设定得比多孔质体的电阻小。这样,就能够抑制电容器的电气损失。另外,通过抑制通电而引起的发热,可以防止电容器打火。也可以实现高速响应对电容器的电力供给。
优选,上述模具包含第2可动块体,在该第2可动块体中,形成使配置成贯通上述空间的上述金属丝的自由端收容的孔。
在上述金属丝贯通上述空间时,通过使上述第1可动块体及上述第2可动块体相互接近,使这些可动块体间的间隔,形成比对上述粉末加压时还小的状态。
优选,本发明的方法还具备在上述粉末的加压之前,将多个金属丝向上述空间水平延伸出的金属丝配置工序。
这样构成,就能够容易形成具有多孔质体、多个阳极的中间品。在利用这种中间品制造的电容器中,可以使电流分散到多个阳极而流过。实现电容器的低电阻化和低阻抗化。另外,这种构成对遮断高频带域的噪声十分合适。
优选,上述多个金属丝相互平行地延伸。
优选,上述多个金属丝相互不平行地延伸。例如,一根金属丝和另一根金属丝相互呈90度地延伸。
优选,将上述多个金属丝中的至少一根设置成,比其它金属丝从上述多孔质体突出的尺寸更长。这时,把持最长的金属丝(阳极)来搬送多孔质体。这样能够容易搬送而不会损伤多孔质体。优选,仅将一根阳极相对延长,其它阳极延长至发挥电容器功能所需要的最低限长度。从而能够实现节约金属丝的使用量。
根据本发明的第2方面所提供的固体电解电容器包含压缩阀作用金属粉末而形成的扁平多孔质体。该多孔质体的厚度在3mm以上。
根据本发明的第3方面所提供的固体电解电容器包含压缩阀作用金属粉末而形成的扁平多孔质体。该多孔质体具有规定的厚度和规定的宽度,所述多孔质体的所述宽度在5mm以上。
本发明的其它特征及优点,从以下合适的实施例的说明中,可进一步弄清。


图1是示出在根据本发明第1实施例的制造方法中使用的模具的立体图。
图2是沿图1的II-II线的截面图。
图3是示出在由上述模具规定的空间内充填金属粉末状态的截面图。
图4是示出除去充填的金属粉末过剩部分工序的截面图。
图5是示出压缩充填的金属粉末,形成多孔质体工序的截面图。
图6是示出使上述模具可动块体退避的工序的截面图。
图7是示出切断部分埋没在上述多孔质体内的金属丝的工序的截面图。
图8是示出从上述模具取出上述多孔质体的工序的截面图。
图9是示出通过上述第1实施例的制造方法得到的中间品的立体图。
图10是示出用于根据本发明第2实施例的制造方法的模具的立体图。
图11是示出通过上述第2实施例的制造方法得到的中间品的立体图。
图12是示出用于根据本发明第3实施例的制造方法的模具的立体图。
图13是示出上述第3实施例制造方法的金属丝切断工序的平面图。
图14A是示出通过上述第3实施例的制造方法得到的中间品的立体图。
图14B是示出图14A所示的中间品改变例的立体图。
图15是示出用于根据本发明第4实施例的制造方法的模具的立体图。
图16是示出上述第4实施例的制造方法的金属粉末压缩工序的截面图。
图17是示出用于根据本发明第5实施例的制造方法的模具的立体图。
图18是沿着图17的XVIII-XVIII线的截面图。
图19是示出使2个可动块体相互抵接状态的截面图。
图20是示出把金属丝插入上述2个可动块体状态的截面图。
图21是示出使上述2个可动块体相互离开状态的截面图。
图22A是示出通过上述第5实施例的制造方法得到中间品的立体图。
图22B是示出图22A所示的中间品改变例的立体图。
图23是示出现有的模具的立体图。
图24是示出充填由图23所示模具规定的空间的金属粉末状态的平面图。
图25是示出对图24所示的金属粉末1次压缩工序的平面图。
图26是示出对上述金属粉末2次压缩工序的平面图。
具体实施例方式
以下,根据本发明的合适实施例,参照附图,具体地加以说明。
图1~图9是根据本发明的第1实施例的固体电解电容器制造方法的说明图。在本实施例制造的固体电解电容器包括部分埋设2只阳极的多孔质烧结体(参照图9)。
图1示出在本制造方法使用的模具A1。模具A1包含固定块体10和一对可动块体11。可动块体11移动自如地嵌入固定块体10上形成的沟部10g。固定块体10具有1对向内侧面10a及向上水平面10c,各可动块体11具有向内侧面11a。通过这些4个侧面以及1个水平面形成矩形空间17。在制造时,将2个可动块体11固定在固定块体10的规定位置,空间17的俯视尺寸应当与通过后述工序形成的多孔质体的俯视尺寸相同。
在各可动块体11上形成从侧面11a向位于其相反侧的侧面伸延的贯通孔11h。如图1所示,在各贯通孔11h上插入金属丝40,该金属丝,从可动块体11侧面11a向空间17内仅突出规定长度地配置。金属丝40由例如使用了铌和钽等,具有阀作用的金属材料(「阀作用金属」)构成。在图1未示出,在模具A1附近,对各金属丝40设有1个金属丝送出装置。该金属丝送出装置具有把金属丝40向空间17仅送出规定长度的同时,保持该金属丝的结构。如图2所示,插入贯通孔11h的金属丝40位于空间17的底部附近。因此,金属丝40设置在最终得到的扁平的多孔质体厚度方向的中央附近。另外,根据本发明,在各可动块体11上也可以取代贯通孔11h形成可容纳金属丝40的沟。
接着,如图3所示,在空间17内充填阀作用金属粉末30。这里使用的阀作用金属与金属丝40的情况一样,是使用了例如铌和钽等的金属材料。通过向空间17充填金属粉末30,金属丝40的突出部分被粉末30所覆盖。粉末30的供给量形成使充填的粉末30超过可动块体11上面11d(以及固定块体10的上面10d)而隆起的程度。粉末30的该隆起部分如图4所示用刮板(skige)S除去。由此,可以对空间17填充规定量的粉末30。
接着,如图5所示,以上下方向压缩粉末30。具体讲,使空间17上方的推压块体15向空间17方向下降。推压块体15作成与空间17相嵌合的尺寸。推压块体15下降而进入空间17,以规定压缩力压缩粉末30。由此,粉末30就成为扁平矩形多孔质体31。
在图5所示的工序中,只移动推压块体15,一对可动块体11形成对固定块体10不动的状态。即,粉末30只在上下方向被压缩。如上所述,多孔质体31是扁平的矩形,厚度(垂直方向的尺寸)相对其宽度(水平方向的尺寸)较小。因此,对粉末30的压缩距离比现有技术(充填的金属粉末从4个侧面加压)的情况短,粉末30全体被均匀压缩。其结果,得到的多孔质体31内的粉末密度在各处相等(或者实质上相等)。这样构成,在烧成多孔质体31时,不会在多孔质体31上产生翘曲或破损。
此外,根据图5所示的工序,可享受以下所示的优点。即,在该多孔质体压缩时,多孔质体31的4个侧面与固定块体10或可动块体11的侧面10a,11a相互磨擦。因此,在各侧面当初存在的微细孔在多孔质体31压缩时有堵塞的倾向。与此相反,在多孔质体31上面及下面存在的微细孔,在上述压缩时不会堵塞。其理由是由于多孔质体31的上面及下面,对固定块体10的水平面10c或推压块体15的下面,不会产生相互磨擦,而是处于相对静止的状态。由于多孔质体31是扁平的,上面及下面的面积对其总表面积所占比例大。因而,即使是例如多孔质体31侧面的微细孔被堵塞的情况下,从多孔质体31的上面及下面的微细孔,可以合适地将用于形成介电体层和电解质层的水溶液浸渍到该多孔质体内。因此,可以提供例如使用了厚为3mm的扁平的多孔质体31的固体电解电容器。多孔质体31的厚度可以为3mm以上。为使电容器大容量化,还可以使厚度达到5mm以上或10mm以上。另外,多孔质体31的宽可以是5mm以上、10mm以上或者20mm以上。与其相反,现有的制造方法中,不产生堵塞地形成的最大多孔质体的尺寸,即便调整了金属粉末的粒径等,也大约是例如1.5mm×1.5mm×1.5mm左右。
另外,根据图5所示的工序,粉末30是充填空间17以覆盖金属丝40后,在与金属丝40轴方向大体正交的方向上(图5的上下方向)被压缩。因此,与向金属丝轴方向被压缩的情况比较,粉末30能可靠地对金属丝40压接。
根据图5所示工序,形成多孔质体31之后,如图6所示,使各可动块体11退避(使2个可动块体11相互远离地移动)。更详细地说,在可动块体11退避之前,使推压块体15对多孔质体31的压缩力降低直到规定水平。其后,使各可动块体11从多孔质体31离开的方向退避。这时,因为多孔质体31夹持在推压块体15和固定块体10之间,所以不会错位。此外,在使可动块体11退避时,通过上述金属丝送出装置(未图示)保持上述金属丝40。由此,在可动块体11的退避中,可以防止金属丝40和多孔质体31之间的结合变弱,或金属丝40从多孔质体31拔出。
可动块体11退避后,如图7所示,将各金属丝40在仅离开多孔质体31规定距离的位置上切断。由此,得到部分埋设在多孔质体31内的2条阳极41。
其后,使推压块体15向上方退避,如图8所示,从模具A1取出多孔质体31。
按如上所述,可以形成如图9所示的固体电解电容器的中间品。其后,经用于使多孔质体31做成多孔质烧结体的加热烧成工序、和用于在上述多孔质烧结体内形成介电体层和电解质层的化学转化处理工序,制造出固体电解电容器。通过这样得到的电容器,与电路连接,使从2个阳极41的一方向另一方流过电流,可以起到在宽频带内除去噪声的作用。此外,同一电容器可以与高频对应,以高响应性进行大容量供电。
在上述的实施例中,只移动推压块体15,进行粉末30的加工成形。因此,与现有技术那样移动4个推压块体的加工成形方法相比,可以使制造装置的可动部分少,使制造装置的构造简单。
图10~图16示出根据本发明第2实施例的固体电解电容器的制造方法。在该方法中,如图11所示,形成配备4条阳极41和多孔质体31的中间品。
具体讲,如图10所示,模具A2包含固定块体10,和1对可动块体(第1可动块体)11,和另一对可动块体(第2可动块体)12。在固定块体10上形成第1沟部10g和第2沟部10h。第1可动块体11移动自如地嵌入第1沟部10g,第2可动块体12移动自如地嵌入第2沟部10h。通过第1可动块体11具有的向内侧面11a,第2可动块体12具有的向内侧面12a以及固定块体10具有的向上水平面10c,规定空间17。在空间17的形成中,例如,首先把第1可动块体11固定在规定的位置上,其后,推压第2可动块体12到抵接第1可动块体11上,固定该第2可动块体。
如图10所示,在各可动块体11,12上形成用于插通金属丝40的贯通孔11h或12h。各金属丝40送出贯通孔内,使从可动块体侧面11a或11b向空间17突出,之后,在其突出量成为所希望值时固定。该一连串作业通过未图示的金属丝送出装置进行。
其后,与上述第1实施例的情况同样,通过阀作用金属粉末的充填,推压块体15进行加压成形,经可动块体11,12的退避,金属丝40的切断,推压块体15的退避,得到图11所示的中间品。该中间品包含扁平的矩形的多孔质体31,和从该多孔质体具有的4个侧面向水平方向突出的4条阳极41。在利用这样的中间品制造的固体电解电容器上通过使电流分散到多个阳极41流动,可以实现低电阻及低阻抗。
图12~图14A示出根据本发明第3实施例的固体电解电容器的制造方法。在本实施例中,如图14A所示,形成使3条阳极从多孔质体31的一个侧面突出构成的中间品。
在第3实施例的制造方法中使用的模具A3含有固定块体10和可动块体13。可动块体13可移动地嵌入在固定块体10上形成的沟部10g。通过可动块体13的向内侧面13a,和固定块体10的3个向内侧面10a以及向上的水平面10c形成空间17。在可动块体13上形成3个贯通孔13h,3条金属丝40插入到这些贯通孔内。各金属丝40,向空间17内仅突出规定距离地配置。
其后,把阀作用金属粉末充填到空间17,通过对其加压,形成多孔质体31。多孔质体31形成后,如图13所示,在通过推压块体15和固定块体10保持多孔质体31的状态下,使可动块体13退避直到规定位置。而且,在规定位置切断3条金属丝40。在本实施例中,在比其它2条金属丝40更离开多孔质体31的位置切断中央金属丝40,其结果,中央阳极41a比其它2个阳极41b还长。根据这样的构成,通过把持中央阳极41a(即,不与多孔质体31接触)可以容易地进行该中间体的运输。多孔质体31的表面形成的微细孔的堵塞或多孔质体31的变形或破损也可以得到防止。另外,通过把其它2条阳极41b作短,抑制金属丝40的使用量,对降低价格是有利的。在不担心多孔质体31破损的阶段,也可以切短阳极41a,与其它2个阳极41b长度相同。例如在通过树脂封装覆盖多孔质体31之后,进行这样的切断作业。
本发明当然不限于上述构成,也可以构成为,使3条阳极中的2条阳极比剩余的1条更长。此外,从多孔质体31的一侧面突出的阳极条数不限于3条,也可以是2条或4条以上。此外,如图14B所示,也可以构成为,从多孔质体31的另一侧面突出多个阳极42a,42b。
图15、16示出根据本发明第4实施例的固体电解电容器的制造方法。第4实施例的制造方法除了用上下2个推压块体进行阀作用金属粉末加压这一点之外,其余与第1实施例的制造方法实质上是相同的。
具体讲,在第4实施例的制造方法中用的模具A4包含固定块体10,和可沿水平方向移动的2个可动块体11,可沿上下方向移动的2个推压块体15、16。各可动块体11可移动地嵌入到固定块体10上形成的沟部10g。另一方面,推压块体16可移动地嵌入到固定块体10上形成的孔部10i。另一方的推压块体15配置在推压块体16的上方。在俯视尺寸,推压块体15、16的大小作成与应形成的多孔质体相等。
固定块体10具有相互对置的2个向内侧面10a,各可动块体11具有1个向内侧面11a。此外,推压块体16具有向上的上面16a。通过这些侧面10a,11a以及上面16a形成空间17。这时,如图15所示,配置推压块体16,使推压块体16的上面16a与固定块体10的沟部10g的底面高度相同。在各可动块体11上至少形成一个向水平方向延伸的贯通孔11h。各贯通孔11h位于可动块体11的厚度方向(图15的上下方向)中央。在各贯通孔11h插入金属丝40,从侧面11a仅向空间17突出规定距离。
其次,在把阀作用金属粉末充填空间17之后,如图16所示,通过推压块体15、16,加压该粉末。具体讲,各推压块体15、16分别以规定的压缩力向空间17的中央移动。由此,对阀作用金属粉末加压,形成多孔质体31。这时,各金属丝40在多孔质体31的厚度方向中央,和多孔质体31之间恰当地结合。
通过上述的方法得到与图9所示的中间品同样的中间品。根据这样利用上下2个推压块体的方法,比较利用单一推压块体的情况,各推压块体的移动距离(压缩距离)变短。由此,作为压缩对象的金属粉末的移动距离也变短,所以降低了压缩体内的粉末密度依场所产生的偏差。其结果,在对多孔质体31加热烧成的工序中,使多孔质烧结体翘曲或破损的危险减少。
图17~图22A示出根据本发明第5实施例的固体电解电容器的制造方法。根据第5实施例的制造方法形成图22A所示的中间品。该中间品包含多孔质体31,和沿水平方向贯通该多孔质体,延伸的一个阳极41。
如图17所示,在第5实施例的制造方法中用的模具A5包含固定块体10和一对可动块体11。各可动块体11可移动地插入在固定块体10上形成的沟部10g。另外,在各可动块体11上形成沿水平方向延伸的贯通过孔11h。
首先,如图18所示,在2个可动块体11一方的贯通孔11h上,作成金属丝40部分地进入的状态。其次,如图19所示,使2个可动块体11相互接近,使各自的侧面11a彼此之间接触。由此,在各自的可动块体11上设置的贯通孔11h暂时结合构成一个孔。在该状态下,如图20所示,使金属丝40从一方的贯通孔11h(在图20右方的贯通孔11h)伸延出,向另一方(左方的)贯通孔11h只进入规定长度。根据这样的方法,可以使金属丝40从右贯通孔11平滑地插入左贯通孔11h,所以不存在使金属丝40折弯的危险。当然,本发明不限于此,在金属丝40具有充分的刚性状况下,也可以使2个可动块体11只以合适尺寸隔开的状态下,使金属丝40插入2个贯通孔11h。
其后,如图21所示,使2个可动块体11沿相互离开的方向移动,使这些块体间的间隔形成规定的尺寸(用于其后进行加压成形的设定尺寸)。这时,金属丝40形成通过金属送出装置(图示省略)固定保持的状态。这样,金属丝40以贯通空间17并延伸的方式配置。
其后,阀作用金属粉末向空间17充填,通过经该金属粉末的加压成形,以及金属丝40的切断等工序,得到图22A所示的中间体。用该中间体,制造所希望的固体电解电容器。如容易理解的那样,预先准备好按规定长度切断的金属丝,将该金属丝贯通空间17(参照图21)地进行配置,其后,可以作成对金属粉末进行加压成形的结构。在这种情况下,例如在可动块体上形成适当的凹部,将在该凹部中具有规定长度的金属丝配置成延伸到空间17内。
通常,多孔烧结体倾向具有较大的电阻。这归因于多孔质烧结体内的电流流路由微小的金属粉末连贯构成。即,由金属粉末形成的各电流流路断面积非常小,此外,各电流流路,由于迂回烧结体内形成的许多微小孔而延伸,所以长度变长。其结果,各电流流路的电阻、以至多孔质烧结体的电阻变大。
可是,在用图22A所示中间体的电容器内,使回路电流作成从阳极41一端流向另一端的构成是可能的。阳极41与多孔质烧结体相比较具有中实的构造,电阻及阻抗小。因此,对于防止该电容器内打火或大容量供电的高速响应是合适的。
根据本发明,如图22B所示,多个阳极41也可以构成为,贯通多孔质烧结体31并伸延。在这种情况下,在图17所示的模具A5,各可动块体11形成具有多个贯通孔11h的构成。用这样的模具,通过经与图18~图21所示的工序同样的工序,可以制造图22B所示的中间品。在内藏这样的中间品的固体电解电容器中,可以使电流分散到多个阳极41而流过。因此,与一个阳极的情况相比,可以使该电容器的电阻值及阻抗减小。
在本发明中,作为设置多孔质体阳极的手段,不限于在金属粉末加压成形前在空间配置金属制丝。例如在形成多孔质体之后,也可以使规定长度的金属丝,与多孔质体或多孔质烧结体溶接或接合等地进行设置。
通过本发明制造方法制造的固体电解电容器,不仅用于对CPU等的器件除去噪声,而且也可以用于使DC-DC变换器的输出平滑化或除去旁通(by-pass)电路的脉动(ripple)等。
关于本发明,如以上所述,将其能够改变成其它各种各样的方式是明显的。这样的改变,不会脱离本发明的思想及范围,本领域技术人员自明的全部变更应当全部包含在以下的权利范围内。
权利要求
1.一种固体电解电容器的制造方法,包含向具有模具的水平面以及垂直的侧面所规定的空间内,充填由阀作用金属构成的粉末的工序;和对在所述空间内填充的所述粉末加压的工序,其特征在于,所述粉末的加压,是通过在所述侧面被固定的状态下,在上下方向上压缩所述粉末而进行的,其结果,形成上下方向上具有规定厚度的扁平的多孔质体。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述粉末的加压,是通过在所述水平面被固定的状态下,从所述空间的上方,向所述空间下降推压块体而进行的。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述粉末的加压,是通过从所述空间的上方,向所述空间下降第1推压块体,同时,向所述空间上升构成所述水平面的第2推压块体而进行的。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述模具具有部分规定所述空间的侧面,并且包含在水平方向上移动自如的第1可动块体。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,包含以下工序;在所述粉末的加压之前,从所述可动块体的所述侧面,向所述空间,水平延伸出金属丝的配置工序;和在所述粉末的加压之后,使所述可动块体从所述多孔质体离开的工序。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在使所述可动块体从所述多孔质体离开的工序中,用比使所述粉末加压时还弱的压缩力,使所述多孔质体保持在所述模具内。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包含所述可动块体从所述多孔质体离开之后,将所述金属丝在从所述多孔质体离开的位置上切断的工序。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述金属丝配置工序中,所述金属丝配置成贯通所述空间。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述模具包含第2可动块体,在该第2可动块体中,形成使配置成贯通所述空间的所述金属丝的自由端收容的孔。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述金属丝贯通所述空间时,通过使所述第1可动块体及所述第2可动块体相互接近,使这些可动块体间的间隔,形成比对所述粉末加压时还小的状态。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述粉末的加压之前,还具备将多个金属丝向所述空间水平延伸出的金属丝配置工序。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述多个金属丝相互平行地延伸。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述多个金属丝相互不平行地延伸。
14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,将所述多个金属丝中的至少一根设置成,比其它金属丝从所述多孔质体突出的尺寸更长。
15.一种固体电解电容器,其特征在于,在包括压缩阀作用金属粉末而形成的扁平多孔质体的结构中,所述多孔质体的厚度在3mm以上。
16.一种固体电解电容器,其特征在于,包括压缩阀作用金属粉末而形成的扁平多孔质体,在该多孔质体具有规定的厚度和规定的宽度的结构中,所述多孔质体的所述宽度在5mm以上。
全文摘要
本发明提供一种含有扁平多孔质体的固体电解电容器的制造方法。使用该方法的模具具有水平面和4个垂直侧面。使用这些水平面和侧面,规定充填由阀作用金属构成的粉末的空间。通过对充填该空间的粉末进行加压,形成具有规定厚度的扁平多孔质体。该加压,是在将所述4个侧面固定的状态下,通过使所述粉末在上下方向上压缩而进行的。
文档编号H01G9/052GK1595565SQ20041007840
公开日2005年3月16日 申请日期2004年9月10日 优先权日2003年9月10日
发明者栗山长治郎 申请人:罗姆股份有限公司
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