层叠型固体电解电容器及其制造方法

专利名称：：层叠型固体电解电容器及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及一种层叠型固体电容器及其制造方法。
背景技术：
：过去的层叠型固体电解电容器是通过下面的制造方法制作的。即，如图9所示，在具有阀作用的金属l(例如铝)的表面上形成电介质氧化膜2，在该电介质氧化膜2的表面中除了阳极引出部7，依次形成固体电解质层3、碳层4和银涂层5，制作电容器元件6。接下来，在层叠多个电容器元件6的状态下，通过向阳极端子电阻焊接来连接，通过导电粘接剂向阴极端子连接，最后用外装树脂覆盖来制作层叠型固体电解电容器。此外，将上述各电容器元件6与阳极端子连接的电阻焊在电阻焊时连接电容器元件6的阳极引出部7和阳极端子，通过反复将新层叠的电容器元件6的阳极引出部7与该被连接的电容器元件6的阳极引出部7焊接来进行层叠(例如，参照专利文献l)。在这里，电阻焊是用电极给被焊材料加压，在由该加压所形成的导电通路中短时间内流过大电流，使电阻发热，从而使被焊材料之间熔融接合的方法。因此，金属1如铝那样是低电阻并且高放热性的材料，不容易使焊接稳定化。此外，因为金属1的表面被蚀刻加工了，而且形成了热稳定的氧化膜2，所以焊接条件的设定非常困难。于是，如图7和图8所示，一般进行通过激光辐射或机械研磨等只除去阳极引出部7焊接部分的氧化膜2，在阳极引出部7中存在除去部分A的方法。专利文献l:特幵平ll一135367号公报但是，在只除去上述焊接部分的氧化膜的方法中，重叠图7和图8中示出的电容器元件对阳极引出部7进行电阻焊时，产生了在阳极引出部7的端部21中出现火花和焊刺这样的问题。人们认为该火花和焊刺的出现是以电极加压时金属1的变形以及焊接时金属1表面和内部的导电通路复杂地变化为起因，形成了如火花塞的状态，从而出现了火花。于是，出现这样的火花和焊刺时，产生了导致产量降低，同时损害焊接强度和产品可靠性这样的问题。
发明内容本发明是鉴于上述事实而考虑的，其目的是提供一种抑制电阻焊时出现的火花和焊刺，提高产量，并且提高焊接强度和产品可靠性的层叠型固体电解电容器及其制作方法。用于解决上述问题的本发明中技术方案1记载的发明是一种层叠型固体电解电容器，包括多个电容器元件，该电容器元件具备主体部，在具有阀作用的金属表面上形成电介质氧化膜，并且具备在该电介质氧化膜表面的一部分上形成的阴极层；和电介质氧化膜露出的阳极引出部，在这些电容器元件处于层叠的状态下，使邻接的电容器元件中的所述阳极引出部之间被焊接固定，其特征在于，在所述阳极引出部中，在与主体部和阳极引出部的边界部大致平行并且与主体部不接触的一侧的端部上存在着除去所述电介质氧化膜的部分。如上所述，通过在阳极引出部中，在与主体部和阳极引出部的边界部大致平行、并且不与主体部接触的一侧的端部上存在着电介质氧化膜被除去的部分，从而由于在层叠型固体电解电容器制作时的电阻焊时，电流能够从端部流走，所以抑制了火花和焊刺的出现。结果是，构成了焊接强度和产品可靠性提高了的层叠型固体电解电容器。技术方案2记载的发明是技术方案1记载的层叠型固体电解电容器，其特征在于，存在于所述端部上的电介质氧化膜的除去部分延伸设置到所述焊接固定部分。根据上述结构，因为扩大了电阻焊时的通电区域，所以构成了火花和焊刺的出现被抑制了的层叠型固体电解电容器。技术方案3记载的发明是技术方案2记载的层叠型固体电解电容器，其特征在于，所述电介质氧化膜的除去部分扩展并存在于所述阳极引出部的两侧部分的周边上。根据上述结构，在制作层叠型固体电解电容器时，因为层叠电容器元件时即使在阳极引出部的侧部方向上存在位置偏差，焊接固定部分也存在于除去部分的范围内，所以构成了火花和焊刺的出现被抑制了的层叠型固体电解电容器。技术方案4记载的发明是技术方案2记载的层叠型固体电解电容器，其特征在于，所述电介质氧化膜的除去部分扩展并存在于所述阳极引出部与所述主体部的边界部的周边上。根据上述结构，在制作层叠型固体电解电容器时，因为在层叠电容器元件时即使在与阳极引出部和主体部的周边部分垂直的方向上存在位置偏差，焊接固定部分也存在于除去部分的范围内，所以构成了火花和焊刺的出现被抑制了的层叠型固体电解电容器。技术方案5记载的发明是技术方案14中任一项记载的层叠型固体电解电容器，其特征在于，所述电介质氧化膜的除去部分存在于所述阳极引出部的上面和下面中的任何一个面上。如上所述，如果电介质氧化膜的除去部分存在于所述阳极引出部的上面和下面中的任何一面上，则取得了上述效果。技术方案6记载的发明是技术方案14中任一项记载的层叠型固体电解电容器，其特征在于，所述电介质氧化膜的除去部分存在于所述阳极引出部的上下两面上。根据上述结构，与技术方案5的层叠型固体电解电容器相比，因为扩大了电阻焊时的通电区域，所以构成了能够进一步抑制火花和焊刺的出现的层叠型固体电解电容器。技术方案7记载的发明是技术方案1~6中任一项记载的层叠型固体电解电容器，其特征在于，所述具有阀作用的金属由铝、钽、铌中的任意一种组成，所述固体电解质层由聚噻吩类导电性聚合物、聚吡咯类导电性聚合物、聚苯胺类导电性聚合物、聚呋喃类导电性聚合物、二氧化锰中的任意一种组成。技术方案8记载的发明是一种层叠型固体电解电容器的制造方法，其特征在于，包括第1工序，在具有阀作用的金属的表面上形成电介质氧化膜之后，通过在该电介质氧化膜表面的一部分上形成阴极层，从而制作由设置有阴极层的主体部和电介质氧化膜露出的阳极引出部所构成的电容器元件；第2工序，除去所述阳极引出部中与主体部和阳极引出部的边界部大致平行并且不与主体部接触的一侧的端部上的电介质氧化膜；和第3工序，在多个电容器元件处于层叠的状态下，焊接固定邻接的电容器元件中的阳极引出部之间。如上所述，在层叠焊接电容器元件之前，在第2工序中，通过除去电容器元件的阳极引出部中与主体部和阳极引出部的边界部大致平行的、并且不与主体部接触的一侧的端部上的电介质氧化膜，从而由于电阻焊时的电流能够从端部流走，所以抑制了火花和焊刺的出现。结果是能够制作产量提高，同时焊接强度和产品可靠性提高了的层叠型固体电解电容器。技术方案9记载的发明是技术方案8记载的层叠型固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第2工序中，除了除去所述端部的电介质氧化膜之外，还除去从阳极引出部的端部到焊接固定的部分的电介质氧化膜。根据上述结构，因为扩大了电阻焊时的通电区域，所以能够制作火花和焊刺的出现被抑制了的层叠型固体电解电容器。技术方案10记载的发明是技术方案9记载的层叠型固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第2工序中，还扩展到所述阳极引出部的两侧部分的周边而除去电介质氧化膜。根据上述结构，能够制作上述技术方案3的层叠型固体电解电容器。技术方案11记载的发明是技术方案9中记载的层叠型固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第2工序中，还扩展到所述阳极引出部与所述主体部的边界部的周边而除去电介质氧化膜。根据上述结构，能够制作上述技术方案4的层叠型固体电解电容器。技术方案12记载的发明是技术方案811的任一项记载的层叠型固体电解电容器，其特征在于，在所述第2工序中，除去所述阳极引出部的上面和下面中的任何一面的电介质氧化膜。根据上述结构，能够制作上述技术方案5的层叠型固体电解电容器。技术方案13记载的发明是技术方案8~11中任一项记载的层叠型固体电解电容器，其特征在于，在所述第2工序中，除去所述阳极引出部的上下两面的电介质氧化膜。根据上述结构，能够制作上述技术方案6的层叠型固体电解电容器。技术方案14记载的发明是技术方案813中任一项记载的层叠型固体电解电容器，其特征在于，在所述第2工序中，通过激光法除去所述阳极引出部的电介质氧化膜。这样如果通过激光法除去电介质氧化膜，则能够可靠并且迅速地除去电介质氧化膜。发明的效果根据本发明，通过在所述阳极引出部中，在与主体部和阳极引出部的边界部大致平行、并且不与主体部接触的一侧的端部上存在电介质氧化膜被除去的部分，从而由于电阻焊时的电流能够从端部流走，因此能够抑制火花和焊刺的出现。其结果是得到了产量提高，同时焊接强度和产品可靠性提高了的层叠型固体电解电容器。图1是本发明相关的层叠型固体电解电容器的纵剖面图。图2是去掉了本发明相关的层叠型固体电解电容器的外装中的外装树脂的状态的俯视图。图3是示出电介质氧化膜除去部分的其它变形例的图。图4是示出电介质氧化膜除去部分的另一其它变形例的图。图5是示出本发明电容器X中电介质氧化膜的除去状态的俯视图。图6是示出本发明电容器X中电介质氧化膜的除去状态的纵剖面图。图7是示出比较电容器Y中电介质氧化膜的除去状态的俯视图。图8是示出比较电容器Y中电介质氧化膜的除去状态的纵剖面图。图9是现有例的电容器元件的剖面图。图中l一金属；2—电介质氧化膜；3—固体电解质层；4—碳层；5一银涂层；6—电容器元件；7—阳极引出部；8—主体部；IO—层叠型固体电解电容器；20—焊接固定部；21—阳极引出部的端部；A—除去部分。具体实施例方式下面参照图1和图2详述本发明相关的层叠型固体电解电容器。此外，本发明的层叠型固体电解电容器不受下面实施例的限定，在不改变其要旨的范围内可以适当改变进行实施。(层叠型固体电解电容器的结构)图1是本发明相关的层叠型固体电解电容器的纵剖面图，图2是去掉了外装树脂状态下的俯视图。层叠型固体电解电容器10包括多片被层叠的电容器元件6，在位于叠层状态的最下位置的电容器元件6下面，安装阳极端子12和阴极端子13来构成，电容器元件6、阳极端子12和阴极端子13被残留在阳极端子12和阴极端子13下面，由合成树脂14所覆盖。电解电容器元件6包括设置有阴极层的主体部8和露出电介质氧化膜2的阳极引出部7，上述主体部在具有阀作用的金属1的表面形成电介质氧化膜2，阴极层由在该电介质氧化膜2表面的一部分上形成的固体电解质层(例如聚噻吩类导电性聚合物)3、碳层4和银涂层5所构成，在层叠多片该电容器元件6的状态下，将邻接的电容器元件6的阳极引出部7之间焊接固定，用导电性粘接剂17将邻接的电容器元件6的主体部8之间粘结固定，形成层叠型固体电解电容器10。在这里，如图2所示，在层叠型固体电解电容器10中使用的电容器元件6，从阳极引出部7的焊接固定部分20到端部21存在着电介质氧化膜2被除去的除去部分A。由于该除去部分A的存在，构成了电阻焊时出现的火花和焊刺被抑制了的层叠型固体电解电容器IO。此外，作为金属l不限定于铝，也可以是钽、铌等，作为固体电解质层3不限定于聚噻吩类导电性聚合物，还可以是聚吡咯类导电性聚合物、聚苯胺类导电性聚合物、聚呋喃类导电性聚合物和二氧化锰。(层叠型固体电解电容器的制造方法)首先，虽然示出了电容器元件6的制造方法，但是该方法与过去相同。首先，在规定浓度的磷酸等水溶液中在规定电压下对金属l进行化合处理，使其形成由金属氧化物构成的电介质氧化膜2。此外，电介质氧化膜2的膜厚是约0.05um。接下来，在由3，4一亚乙二氧基噻吩、P—甲苯磺酸铁(p-卜》工乂7，沐:/酸第二鉄)、1—丁醇构成的混合液中将所述电容器元件6浸渍到规定的位置，在电介质氧化膜2上通过化学氧化聚合形成由导电性高分子聚合物3，4—亚乙二氧基噻吩所构成的固体电解质层3。对固体电解质层形成结束后的元件反复进行浸渍到使碳粉扩散于水溶液或有机溶剂中的溶液中、在规定温度和时间干燥的工序，形成了碳层4。然后进行银涂层5的形成来制作电容器元件6。接下来，在层叠焊接多个电容器元件6之前，进行电介质氧化膜2的除去。具体地说，通过激光辐射，除去从阳极引出部7的焊接固定部分20到端部21的电介质氧化膜2。该激光辐射的激光功率在35KW下进行。接下来，通过电阻焊方法将存在电介质氧化膜2的除去部分A的电容器元件6连接到阳极端子12，通过导电性粘接剂17使电容器元件6的主体部8与阴极端子13粘结，通过重叠多片电容器元件6进行层叠化(在本实例中是4片)，最后用外装树脂14完成密封。在这里，通过上述制造方法，在电阻焊时，由于从焊接固定部分20到端部21存在着电介质氧化膜2被除去的除去部分A，从而火花和焊刺的出现被抑制了。结果是，得到了产量提高，并且焊接强度和产品可靠性提高了的层叠型固体电解电容器10。(其它事项)O)在上述制造方法中，虽然通过激光辐射除去了电介质氧化膜2，但是也可以通过刀等机械手段除去电介质氧化膜2。(2)也可以如图3所示，将电介质氧化膜2的除去部分A扩展到阳极引出部7的两侧部分的周边，如图4所示，也可以扩展到阳极引出部7的阳极引出部7与主体部8的边界部的周边。这样做的话因为扩大了电阻焊时的通电面积，所以能够抑制焊接时出现的火花和焊刺。除此之外，因为即使在层叠电容器元件6时存在位置偏差，也能使焊接固定部分20存在于除去部分A的范围内，所以能够抑制焊接时出现的火花和焊刺。(3)也可以不除去焊接固定部分20的电介质氧化膜2，只除去阳极引出部7的端部21的电介质氧化膜2。即使这样做也可以抑制焊接时出现的火花和焊刺。(4)电介质氧化膜的除去部分不限于阳极引出部7的上面，也可以位于下面，也可以位于上下两面。(实施例)作为实施例的层叠型固体电解电容器采用与在用来实施上述发明的最佳方案中说明的层叠型固体电解电容器同样制作的层叠型固体电解电容器(参照图5、图6)。下面将这样制作的层叠型固体电解电容器称为本发明电容器X。(比较例)作为比较例的层叠型固体电解电容器，采用除了只在焊接固定部分20除去电介质氧化膜2夕卜，与本发明电容器X同样制作的层叠型固体电解电容器(参照图7、图8)。下面将这样制作的层叠型固体电解电容器称为比较电容器Y。(实验)分别制作150个本发明电容器X和比较电容器Y，检查各个焊接是否合格的状态，将其结果在表1中示出。[表l]_<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在表1中，所谓焊接不合格是指电容器元件的脱离破损焊剌的出现数，表示对于实验个数150的不合格数。(实验结果的讨论)根据表1可知，比较电容器Y的焊接不合格率是5.3X，与之相对比，可以确认本发明电容器X的焊接不合格率是OX。之所以得到这样的结果是由于下面的理由。即，在比较电容器Y中，电介质氧化膜2的除去部分A只限于焊接固定部分20，与之相对比，在本发明电容器X中，因为电介质氧化膜2的除去部分A在从焊接固定部分20到端部21存在，所以可以认为电阻焊时电流能够从端部21流走，扩展了导通区域，由此抑制了火花和焊刺的出现。产业上的实用性本发明能够适用于层叠型固体电解电容器。权利要求1.一种层叠型固体电解电容器，包括多个电容器元件，该电容器元件具备主体部，在具有阀作用的金属表面上形成电介质氧化膜，并且具备在该电介质氧化膜表面的一部分上形成的阴极层；和电介质氧化膜露出的阳极引出部，在这些电容器元件处于层叠的状态下，使邻接的电容器元件中的所述阳极引出部之间被焊接固定，其特征在于，在所述阳极引出部中，在与主体部和阳极引出部的边界部大致平行并且与主体部不接触的一侧的端部上存在着除去所述电介质氧化膜的部分。2.根据权利要求l所述的层叠型固体电解电容器，其特征在于，存在于所述端部上的电介质氧化膜的除去部分延伸设置到所述焊接固定部分。3.根据权利要求2所述的层叠型固体电解电容器，其特征在于，所述电介质氧化膜的除去部分扩展并存在于所述阳极引出部的两侧部分的周边上。4.根据权利要求2所述的层叠型固体电解电容器，其特征在于，所述电介质氧化膜的除去部分扩展并存在于所述阳极引出部与所述主体部的边界部的周边上。5.根据权利要求14中任一项所述的层叠型固体电解电容器，其特征在于，所述电介质氧化膜的除去部分存在于所述阳极引出部的上面和下面中的任何一个面上。6.根据权利要求14中任一项所述的层叠型固体电解电容器，其特征在于，所述电介质氧化膜的除去部分存在于所述阳极引出部的上下两面上。7.根据权利要求16中任一项所述的层叠型固体电解电容器，其特征在于，所述具有阀作用的金属由铝、钽、铌中的任意一种组成，所述固体电解质层由聚噻吩类导电性聚合物、聚吡咯类导电性聚合物、聚苯胺类导电性聚合物、聚呋喃类导电性聚合物、二氧化锰中的任意一种组成。8.—种层叠型固体电解电容器的制造方法，其特征在于，包括第1工序，在具有阀作用的金属的表面上形成电介质氧化膜之后，通过在该电介质氧化膜表面的一部分上形成阴极层，从而制作由设置有阴极层的主体部和电介质氧化膜露出的阳极引出部所构成的电容器元件；第2工序，除去所述阳极引出部中与主体部和阳极引出部的边界部大致平行并且不与主体部接触的一侧的端部上的电介质氧化膜；和第3工序，在多个电容器元件处于层叠的状态下，焊接固定邻接的电容器元件中的阳极引出部之间。9.根据权利要求8所述的层叠型固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第2工序中，除了除去所述端部的电介质氧化膜之外，还除去从阳极引出部的端部到焊接固定的部分的电介质氧化膜。10.根据权利要求9所述的层叠型固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第2工序中，还扩展到所述阳极引出部的两侧部分的周边而除去电介质氧化膜。11.根据权利要求9所述的层叠型固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第2工序中，还扩展到所述阳极引出部与所述主体部的边界部的周边而除去电介质氧化膜。12.根据权利要求811中任一项所述的层叠型固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第2工序中，除去所述阳极引出部的上面和下面中的任何一面的电介质氧化膜。13.根据权利要求811中任一项所述的层叠型固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第2工序中，除去所述阳极引出部的上下两面的电介质氧化膜。14.根据权利要求813中任一项所述的层叠型固体电解电容器的制造方法，其特征在于，在所述第2工序中，通过激光法除去所述阳极引出部的电介质氧化膜。全文摘要本发明的固体电解电容器(10)，包括多个电容器元件(6)，每一个电容器元件(6)具有主体部(8)，在具有阀作用的金属表面上形成电介质氧化膜(2)，并且具备在该电介质氧化膜(2)表面的一部分上形成的阴极层；和电介质氧化膜(2)露出的阳极引出部(7)，在层叠这些电容器元件(6)的状态下，使邻接的电容器元件(6)中的阳极引出部(7)之间被焊接固定，在固体电介质电解电容器(10)中，从阳极引出部(7)的焊接固定部分(20)到端部(21)存在着电介质氧化膜(2)被除去的除去部分A。从而提供了一种抑制电阻焊时出现的火花和焊刺，提高产量，同时提高焊接强度和产品可靠性的层叠型固体电容器及其制造方法。文档编号H01G9/04GK101176174SQ20058004946公开日2008年5月7日申请日期2005年12月26日优先权日2005年4月20日发明者松本贵行申请人:三洋电机株式会社;佐贺三洋工业株式会社