固体电解电容器及其制造方法

文档序号:7180689阅读:156来源:国知局

专利名称::固体电解电容器及其制造方法
技术领域
:本发明涉及一种固体电解电容器及其制造方法,尤其是涉及电容器元件的结构具有特征的固体电解电容器及其制造方法。
背景技术
:现有固体电解电容器是将具有阀作用的金属的粉末成型为规定的形状,在将阳极引线的一部分埋设于该成型体中的状态下对该成型体进行烧结,由此形成作为电容器元件的阳极体的多孔质烧结体。但是,现有的固体电解电容器阳极体和阳极引线的密接性较低,因此有可能导致成品率的下降或漏电流的增大。于是,已经提出代替将阳极引线埋设于阳极体中的结构而在阳极体的表面配备网状电极的方案。由此,网状电极(阳极引线)和阳极体的密接性提高,能够抑制成品率低下、ESR或漏电流的增大。可是,现有固体电解电容器在网状电极的表面不能形成电介质层,因此,对等效串联电阻(ESR)的高频特性的改善造成了障碍。
发明内容本发明的目的是提供一种等效串联电阻(ESR)的高频特性优异的固体电解电容器及其制造方法。本发明第一方面提供一种固体电解电容器,其包括阳极体、密接在所述阳极体的外表面的阳极引线、在所述阳极引线的表面形成的电介质层、和在所述电介质层的表面形成的阴极层,在所述阳极引线上形成有贯通该阳极引线的多个开口。在此,在阳极引线的表面,除阳极引线的外表面以外,还包括阳极引线上形成的开口的内壁表面。根据上述第一方面的固体电解电容器,其中,制作作为阳极体的烧结体时,通过使形成有多个开口的阳极引线密接在阳极体的外表面,阳极体和阳极引线以密接性高的状态结合在一起。由此,与现有固体电解电容器相比,漏电流及等效串联电阻(ESR)减小。并且,因为在阳极引线上形成有多个开口,并且在阳极引线的表面形成有电介质层、电解质层及阴极层,所以,在阳极引线和电解质层之间产生电极的平坦性高的多个电容成分,利用这些电容成分可改善ESR的高频特性。另外,阳极引线介于阳极体和电解质层之间,但形成于阳极引线上的电解质层的电解质可以通过阳极引线上形成的开口渗透到阳极体的孔内。因而,在阳极体的空的内壁表面形成的电介质层的表面也可以均匀地形成电解质层,从而ESR减小。本发明第二方面的固体电解电容器,在上述第一方面的基础上,所述阳极引线由金属丝网或具有多个贯通孔的金属板构成。本发明第三方面的固体电解电容器,在上述第一或第二方面的基础上,所述开口排列成三角形栅格状。根据该第三方面的固体电解电容器,因为相邻的开口间的距离是均一的,所以,在阳极体和阳极引线的界面,阳极体和阳极引线的密接度容易达到均匀。因而,能够提高阳极体和阳极引线的密接性。本发明第四方面的固体电解电容器,在第一第三方面中任一方面的基础上,在所述阳极引线上电连接有多个阳极端子,并且在所述阴极层上电连接有阴极端子。由此构成三端子结构的固体电解电容器。本发明第五方面的固体电解电容器,在第一第四方面中任一方面的基础上,形成于所述阳极引线上的多个开口的总面积相对于所述阳极体的外表面中所述阳极引线密接的区域的面积的比率为25%以上、90%以下。由此,能够提高阳极体和阳极引线的密接性,显著减小漏电流。本发明第六方面提供一种固体电解电容器,其包括阳极体、密接在所述阳极体的外表面的阳极引线、在所述阳极引线的表面形成的电介质层、在所述电介质层的表面形成的阴极层,在所述阳极引线上,在该阳极引线的外周缘形成有缺口。在此,阳极引线的表面,除阳极引线的外表面以夕卜,还包括阳极引线上形成的缺口的内壁表面。根据上述第六方面的固体电解电容器,其中,制作作为阳极体的烧结体时,通过使形成有缺口的阳极引线密接在阳极体的外表面,阳极体和阳极引线以密接性高的状态结合在一起。由此,与现有固体电解电容器相比,漏电流及等效串联电阻(ESR)减小。并且,因为在阳极引线上形成有缺口,并且在阳极引线的表面形成有电介质层、电解质层及阴极层,所以,在阳极引线和电解质层之间产生电极的平坦性高的多个电容成分,利用这些电容成分可改善ESR的高频特性。另外,阳极引线介于阳极体和电解质层之间,但形成于阳极引线上的电解质层的电解质可以通过阳极引线上形成的缺口渗透到阳极体的孔内。因而,在阳极体的孔的内壁表面形成的电介质层的表面也可以均匀地形成电解质层,从而ESR减小。本发明第七方面的固体电解电容器,在第六方面的基础上,形成于所述阳极引线上的缺口的总面积相对于所述阳极体的外表面中所述阳极引线密接的区域的面积的比率为10%以上、75%以下。本发明第八方面的固体电解电容器,在第七方面的基础上,所述缺口的总面积的比率为40%以上、60%以下。由此,能够提高阳极体和阳极引线的密接性,显著减小漏电流。本发明的固体电解电容器的第一制造方法,包括以下工序形成阳极体的工序,所述阳极体在外表面密接了形成有多个开口的阳极引线;在所述阳极引线的表面形成电介质层的工序;和在所述电介质层的表面形成电解质层的工序。本发明的固体电解电容器的第二制造方法,包括以下工序形成阳极体的工序,所述阳极体在外表面密接了在外周缘形成有缺口的阳极引线;在所述阳极引线的表面形成电介质层的工序;和在所述电介质层的表面形成电解质层的工序。根据本发明的固体电解电容器,可提高等效串联电阻(ESR)的高频特性。根据本发明的固体电解电容器的制造方法,可获得等效串联电阻(ESR)的高频特性优异的固体电解电容器c图1是表示本发明第一实施方式的固体电解电容器的剖视图;图2是对本发明第一实施方式的固体电解电容器,表示阳极体、阳极引线及阴极端子的立体图;图3的(a)是将本发明第一实施方式的固体电解电容器的电容器元件的局部放大后的剖视图;图3的(b)是本发明第一实施方式的固体电解电容器的电容器元件的等效电路图;图4是表示本发明第一实施方式的第一变形例的固体电解电容器的阳极体、阳极引线及阴极端子的立体图;图5的(a)是表示本发明第一实施方式的第二变形例的固体电解电容器的剖视图;图5的(b)是说明本发明第一实施方式的第二变形例的固体电解电容器的阳极体及阳极引线的配置关系的立体图;图6的(a)是说明本发明第一实施方式的第二变形例的固体电解电容器的其它第一例的阳极体及阳极引线的配置关系的立体图;图6的(b)是说明本发明第一实施方式的第二变形例的固体电解电容器的其它第二例的阳极体及阳极引线的配置关系的立体图;图7是说明本发明第一实施方式的第二变形例的固体电解电容器的其它第三例的阳极体及阳极引线的配置关系的立体图;图8的(a)是表示本发明第一实施方式的第」结构的固体电解电容器的剖视图;图8的(b)是说明本发明第-及阳极引线的配置关系的立体图;图9的(a)是表示本发明第-一例的剖视图;图9的(b)是说明本发明第-及阳极引线的配置关系的立体图;图10的(a)表示本发明第一;二例的剖视图;图10的(b)是说明本发明第一实施方式的第三变形例的固体电解电容器的阳极体、阳极引线及所埋设的阳极引线的配置关系的立体图;图11是表示本发明第二实施方式的固体电解电容器的阳极体、阳极引线及阴极端子的立体图;图12的(a)是将本发明第二实施方式的固体电解电容器的电容器元件的局部放大后的剖视图;图12的(b)是本发明第二实施方式的固体电解电容器的电容器元件的等效电路;一实施方式的第」;一实施方式的第」;一实施方式的第」-实施方式的第二:变形例的固体电解电容器即三端子:变形例的固体电解电容器的阳极体:变形例的固体电解电容器的其它第:变形例的固体电解电容器的阳极体:变形例的固体电解电容器的其它第图;图13是本发明第二实施方式的固体电解电容器阳极引线的平面图;图14是说明本发明第二实施方式的固体电解电容器的阳极引线从一块金属制的板材上切下时的切断形状的平面图;图15是表示本发明第二实施方式的固体电解电容器的第一变形例的阳极引线的平面图;图16是表示本发明第二实施方式的固体电解电容器的第二变形例的阳极引线的平面图。具体实施例方式下面,按照附图对本发明的实施方式具体地进行说明。第一实施方式图1是表示本发明第一实施方式的固体电解电容器的剖视图。如图1所示,本实施方式的固体电解电容器由电容器元件1、覆盖电容器元件1的封装树脂2、阳极端子3及阴极端子4构成。另外,封装树脂2使用环氧树脂等树脂材料。如图1所示,电容器元件1包括阳极体11、阳极引线12、电介质层13、电解质层14及阴极层15。阳极体ll由具有阀作用的金属构成的多孔质烧结体构成。本实施方式中,多孔质烧结体被形成为长方体(未图示)。具有阀作用的金属可以使用例如钽、铌、钛、铝等。但是能够用于阳极体11的金属并不仅限于这些金属。另外,阳极体ll除使用多孔质烧结体以外,还可以使用箔状的基体等。图2是表示本实施方式的固体电解电容器的阳极体11、阳极引线12及阴极端子3的立体图。图2中,以除去电介质层13、电解质层14、阴极层15、封装树脂2及阴极端子4后的状态表示本实施方式的固体电解电容器。如图2所示,阳极引线12由具有多个贯通孔121的阀作用金属构成的金属板构成,多个贯通孔121自阳极引线12的上表面贯通至下表面。在此,金属板上形成的多个贯通孔121可以理解为贯通阳极引线12的多个开口。另外,图1中省略了贯通孔121的图示。具有多个贯通孔121的金属板使用例如冲压金属。另外,作为该金属板的材质采用具有阀作用的金属。如图1及图2所示,阳极引线12的下表面密接在阳极体11的上表面lld,被用作电容器元件1的阳极。阳极端子3和阳极体11通过阳极引线12电连接。具体地说,阳极引线12遍及在由长方体形的多孔质烧结体构成的阳极体11的外表面中最大的面(上表面lld)的大部分区域而密接。由此,多个贯通孔121朝向阳极体11开口。图3的(a)是将密接在阳极体11上的阳极引线12放大后的剖视图,表示图1中省略的多孔质烧结体上形成的孔和阳极引线12的贯通孔121。阳极体11及阳极引线12如下形成。S卩,将具有阀作用的金属粉成型为长方体,使具有贯通孔121的金属板密接在成型体的上表面,在该状态下对该成型体进行烧结。由此,形成作为阳极体11的多孔质烧结体,形成作为阳极引线12的金属板与该多孔质烧结体的上表面以密接性高的状态结合的烧结体(参照图3的(a))。在此,密接性高的状态也包括通过烧结将阳极体11和阳极引线12如图3的(a)所示一体化的状态。在本实施方式的固体电解电容器中,为了进一步提高阳极体11和阳极引线12的密接性,如图2所示,贯通孔121排列成三角形栅格状。由此,相邻的贯通孔121之间的距离是均匀的,其结果是,在阳极体11和阳极引线12的界面,阳极体11和阳极引线12的密接度容易达到均匀。因而,提高了阳极体11和阳极引线12的密接性。电介质层13由通过对阳极体11和阳极引线12的表面进行氧化而形成的氧化皮膜构成。具体地说,将阳极体11的外表面密接有阳极引线12的阳极体11浸渍于磷酸水溶液等电解溶液中,使阳极体11及阳极引线12的表面与该电解溶液接触而进行电化学氧化(阳极氧化),由此,在阳极体11的表面及阳极引线12的表面形成构成电介质层13的氧化皮膜。这样所形成的电介质层13形成于在阳极引线12密接于阳极体11的外表面的状态下所露出的表面。在图1中,示意性地表示形成在阳极体11的外表面侧的表面及阳极引线12的表面的电介质层13。另外,如上所述,图1中没有表示出多孔质烧结体的孔及阳极引线12的贯通孔121,所以,在图1中,也没有图示在多孔质烧结体的孔的内壁表面及阳极引线12的贯通孔121的内壁表面所形成的电介质层。另外,通过将阳极体11浸渍于电解溶液中,该电解溶液就可通过形成于阳极引线12的贯通孔121而渗透到构成阳极体11的多孔质烧结体的孔的内部。由此,如图3的(a)所示,在作为阳极体11及阳极引线12的表面的、形成于阳极引线12的贯通孔121的内壁表面及构成阳极体11的多孔质烧结体的孔的内壁表面,都形成有电介质层13。另外,如图1所示,在阳极引线12中连接阳极端子3的端部12a未形成电介质层13。电解质层14利用导电性无机材料、TCNQ(Tetracyano-quinodimethane)络盐、导电性聚合物等在电介质层13的表面形成。在此,导电性无机材料采用二氧化锰等,导电性聚合物采用聚乙撑二氧噻吩、多吡咯、聚噻吩、聚苯胺等。另外,电解质层14可以由单一层形成,也可以由多层形成。用多层形成电解质层14时,可以用不同的材质形成各层。通过在如图1所示的电介质层13的表面形成电解质层14,如图3的(a)所示,电解质渗透到构成阳极体11的多孔质烧结体的孔的内部,在形成于该孔的内壁的氧化皮膜的表面上也形成电解质层。另外,阳极引线12上形成有多个贯通孔121,即形成有贯通被阳极体ll和电解质层14夹着的区域的多个开口,所以,阳极引线12上所形成的电解质层14的电解质通过多个开口渗透到多孔质烧结体的孔的内部。另夕卜,图3的(a)中,由于形成了较厚的电解质层14,贯通孔121被电解质填充,但并不仅限于此。例如,只要在构成阳极体ll的多孔质烧结体的孔的内壁表面及贯通孔121的内壁表面所形成的电介质层13的表面被电解质覆盖,电解质层14就可以较薄地形成。阴极层15由形成于电解质层14的表面的碳层和形成于碳层的表面的银膏层构成,且与电解质层14电连接。另外,碳层通过在电解质层14的表面涂覆碳膏并干燥而形成。银膏层通过在碳层的表面涂覆银膏并将其干燥而形成。如图1及图2所示,阳极端子3连接在用作阳极的阳极引线12的端部12a上,并且引出到封装树脂2的前面2a。而且,阳极端子3通过封装树脂2的前面2a被引出到封装树脂2的下表面2c,使阳极端子面31从封装树脂2的下表面2c露出。阴极端子4连接在用作阴极的阴极层15上,并且引出到封装树脂2的下表面2c,使阴极端子面41从封装树脂2的下表面2c露出。另外,阴极端子4也被引出到封装树脂2的背面2b。在上述固体电解电容器中,因为提高了阳极体11和阳极引线12的密接性,所以,与阳极引线12连接后的阳极端子3和阳极体11的连接状态良好。由此,与现有固体电解电容器相比,减小了漏电流及等效串联电阻(ESR)。另夕卜,通过在阳极引线12上形成贯通孔121,连接阳极体11和阳极引线12时产生的变形被分散,其结果是,增大了阳极体11和阳极引线12的密接力。此外,在形成封装树脂2时及安装固体电解电容器时,即使因加热而在阳极引线12中产生应力的情况下,由于在阳极引线12上形成有贯通孔121,所以,可以缓和该应力。由此,电介质层13上难以产生缺陷等,其结果是,可减小漏电流。另外,在上述固体电解电容器中,在阳极引线12的表面形成有电介质层13、电解质层14及阴极层15。由此,如图3的(a)所示,在作为阳极的阳极体11及阳极引线12整体和作为阴极的电解质层14整体之间,由形成于多孔质烧结体构成的阳极体11的表面的电介质层13产生电容成分C^。另外,在阳极引线12和电解质层14之间,由形成于阳极引线12的表面的电介质层13产生电极的平坦性高的多个电容成分CP1,CP2,…,CPn。图3的(b)是有关上述电容成分的电容器元件1的等效电路图。如图3的(b)所示,多个电容成分CP1,CP2,…,CPn与电容成分Call并联配置.在阳极引线12的表面产生的多个电容成分CP1,CP2,…,Cpn,与在多孔质烧结体构成的阳极体ll的表面产生的电容成分C^相比较,电极的平坦性高。因而,电容成分CM,CP2,…,C^的ESL(等效串联电感)变小,作为固体电解电容器整体具有优异的高频特性。由此,本实施方式的固体电解电容器,ESR的高频特性由于电极的平坦性高的多个电容成分CP1,CP2,,C^而得到了改善。另外,只要电容成分CppCP2,…,Cpn的电极的平坦性比多孔质烧结体的表面的平坦性高,即使高的程度不显著,也可以得到和上述同样的效果。此外,在上述固体电解电容器中,形成于阳极引线12上的电解质层14的电解质通过阳极引线12的贯通孔121而渗透到多孔质烧结体构成的阳极体11的内部,所以,在多孔质烧结体的内部形成的电介质层的表面,如图3的(a)所示,均匀地形成电解质层。由此,与在阳极引线12上未形成贯通孔121的情况、及贯通孔121被绝缘体等堵住的情况等相比,能够减小ESR。如图2所示,本实施方式的固体电解电容器以覆盖阳极体11的上表面的大部分区域的方式进行配备。由此,可进一步提高上述的效果。表1及表2表示用于使上述的固体电解电容器最佳化的实验结果。在该最佳化实验中,分别准备图l及图2所示的本发明实施方式的固体电解电容器的试样A1A7及试样B1B6以及比较试样X各20个。然后,对各试样测定了其静电电容、漏电流、ESR及成品率。在此,关于静电电容,是对试样以120Hz的频率施加100mV的交流电压进行测定的。关于漏电流,对试样施加2.5V的直流电压,测定从加压开始1分钟后的时刻的电流,将其作为漏电流。关于ESR是以100kHz的频率进行测定的。关于成品率,是用试样的总数(20个)除将在制造中途破损了的试样或短路的试样等不合格品除外后的剩余合格品来求出。另夕卜,表1及表2所示的静电电容、漏电流、ESR分别是利用比较试样X的静电电容、漏电流、ESR将对合格品的平均值归一化后的值。由此,静电电容与1相比越大、或漏电流及ESR与1相比越小,越显示出特性提高。试样AlA7及试样BlB6如下进行制作。首先,将平均粒径约2iim的铌金属粉末和樟脑粉末进行混合并搅拌后,将混合粉成型为厚度2mm、宽8mm、长度10mm尺寸的长方体。然后,使铌构成的板状冲压金属密接在该成型体的上表面,在该状态下使该成型体烧结。由此,形成上表面密接有冲压金属(阳极引线12)的多孔质烧结体(阳极体11)。接着,使上述多孔质烧结体浸渍于保持在约6(TC的磷酸水溶液(约0.5wt^)中,施加10V的电压8小时,由此在多孔质烧结体及冲压金属的表面形成作为电介质层13的氧化皮膜。然后,通过化学聚合法在电介质层13的表面形成多吡咯构成的电解质层14,其后,依次涂覆碳膏及银膏并使其干燥,由此形成碳层及银膏层(阴极层15)。通过这样操作,制作用于构成试样AlA7及试样BlB6的电容器元件1。使用导电性粘接剂将阴极端子4与所制作的电容器元件1的阴极层15粘接,由此将阴极层15和阴极端子4电连接。另外,将阳极端子3焊接在冲压金属(阳极引线12)的一部分上,冲压金属和阳极端子3电连接。然后,用密封材料包覆电容器元件1,由此形成封装树脂2。试样A1A7中,将冲压金属的厚度设定为0.lmm,将冲压金属上形成的贯通孔121的直径设定为lmm。然后,将冲压金属上形成的多个贯通孔121的总面积相对于阳极体11的外表面中密接有冲压金属的区域的面积(包括多个贯通孔121的面积)的比率(以下称为"开口率")设定为试样A1为20X、试样A2为25X、试样A3为40X、试样A4为60X、试样A5为80X、试样A6为90X、试样A7为92%。但是,关于试样A6,A7,采用了六角锯齿型的冲压金属。试样B1B6中,将冲压金属上形成的贯通孔121的直径设定为lmm,将开口率设定为60%。然后,将冲压金属的厚度设定为试样B1为1.5mm、试样B2为lmm、试样B3为0.5mm、试样B4为0.lmm、试样B5为0.01mm、试样B6为0.005mm。另外,试样B4和试样A4是相同的试样。关于比较试样X,按照和试样A1A7及试样B1B5的制作工序同样的工序进行制作。但是,在比较试样X中,代替冲压金属而采用无贯通孔的厚度为O.lmm的金属板(薄板)。对于试样AlA7的实验结果如下。从表1所示的试样A1的实验结果可看出,相比于比较试样X,ESR减小。认为这是因为电解质层14的电解质通过冲压金属的贯通孔121而渗透到了多孔质烧结体构成的阳极体ll的内部,其结果是,在多孔质烧结体内部所形成的电介质层的表面均匀地形成了电解质层。从试样A2A6的实验结果可看出,通过将冲压金属的开口率设定为25%以上90X以下,相比于比较试样X,静电电容增大。认为这是因为由于冲压金属的开口率增大,增加了阳极引线12的表面积。从试样A2A6的实验结果可看出,通过将冲压金属的开口率设定为25%以上90X以下,相比于比较试样X,漏电流及ESR减小。认为这是因为由于冲压金属的开口率增大,提高了冲压金属和阳极体11的密接性。另外,关于漏电流减小这一结果,可举出其理由之一是由于冲压金属的开口率增大,在制造过程中冲压金属上产生的应力容易被贯通孔121缓和,其结果是,在电介质层13上不易产生缺陷。另外,关于ESR减小这一结果,可举出其理由之一是由于冲压金属的开口率增大,电解质层14的电解质通过冲压金属的贯通孔121而渗透到了多孔质烧结体构成的阳极体11的内部,其结果是,在多孔质烧结体内部所形成的电介质层的表面均匀地形成了电解质层。此外,从试样A2A6的实验结果可看出,冲压金属的开口率越大,漏电流及ESR的值越减小。从试样A7的实验结果可看出,冲压金属的开口率超过90X时,和试样A3A6同样,相比于比较试样X,漏电流及ESR也减小。但是,冲压金属的开口率超过90%时,相比于比较试样X,成品率显著降低。认为这是因为冲压金属自身的强度降低,其结果是,由于在固体电解电容器的制造过程中产生的机械性的负荷的作用,冲压金属产生了变形。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>对于试样BlB6的实验结果如下。从表2所示的试样B1的实验结果可看出,冲压金属的厚度为1.5mm以上时,相比于比较试样X,虽然ESR减小但是漏电流增加。认为这是因为冲压金属和阳极体ll的密接性降低了。由此可知,当冲压金属的厚度过厚时,冲压金属和阳极体ll的密接性就会降低。从试样B2B5的实验结果可看出,通过将冲压金属的厚度设定为lmm以下、O.Olmm以上,相比于比较试样X,漏电流及ESR减小。认为这是因为由于将冲压金属的厚度设定为lmm以下,提高了冲压金属和阳极体11的密接性。从试样B6的实验结果可看出,冲压金属的厚度小于0.01mm时,和试样B2B5同样,相比于比较试样X,漏电流及ESR也减小。但是,冲压金属的厚度小于0.01mm时,相比于比较试样X,成品率显著降低。认为这是因为冲压金属自身的强度降低,其结果是,由于在固体电解电容器的制造过程中产生的机械性的负荷的作用,冲压金属产生了变形。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>图4是表示上述固体电解电容器的第一变形例的立体图,图4中以除去电介质层13、电解质层14、阴极层15、封装树脂2及阴极端子4后的状态表示第一变形例的固体电解电容器。第一变形例中,在上述固体电解电容器中,代替具有多个贯通孔121的金属板,如图4所示使用金属丝网作为阳极引线12。另外,金属丝网上所形成的多个网眼,和金属板上所形成的多个贯通孔121同样,也包括在贯通阳极引线12的多个开口中。根据第一变形例的固体电解电容器,和上述的固体电解电容器同样,与现有固体电解电容器相比,能够减小漏电流及等效联电阻(ESR)。在第一变形例中,在作为阳极引线12的金属丝网的表面也形成有电介质层13、电解质层14及阴极层15,所以,如图3的(a)所示,在阳极引线12和电解质层14之间,产生电极的平坦性比多孔质烧结体的表面高的多个电容成分C『(^,…,Cpn。由此,在第一变形例的固体电解电容器中,ESR的高频特性也由于电极的平坦性高的多个电容成分CP1,CP2,…,C^而得到了改善。另外,只要电容成分(^,CP2,…,Cpn的电极的平坦性比多孔质烧结体的表面的平坦性高,即使高的程度不显著,也可以得到和上述同样的效果。此外,在第一变形例中,电介质层14的电解质通过作为阳极引线12的金属丝网的网眼而渗透到多孔质烧结体构成的阳极体11的内部。由此,如图3的(a)所示,在多孔质烧结体的表面上所形成的电介质层的表面,也均匀地形成电解质层,其结果是,可减小ESR。表3表示用于使第一变形例的固体电解电容器最佳化的实验结果。在该最佳化实验中,准备固体电解电容器的试样C1C7各20个。试样C1C7的制作是将用铌线形成的网(金属丝网)用作阳极引线12,通过和上述的试样A1A7的制作工序相同的工序进行。在此,将铌线的直径设定为试样Cl为1.5mm;试样C2为lmm;试样C3为0.5mm;试样C4为0.lmm;试样C5为0.05mm;试样C6为0.025mm;试样C7为0.02mm。而且,对上述试样C1C7测定静电电容、漏电流、ESR及成品率。静电电容、漏电流、ESR及成品率的测定条件和对上述试样AlA7进行的测定条件相同。其结果如表3所示,可以看出,铌线的直径为0.025mm以上、lmm以下时,相比于比较试样X,漏电流及ESR显著减小。认为这是因为将铌线做得较细,提高了网和阳极体11的密接性。另外,关于漏电流减小这一结果,可举出其理由之一是由于将铌线做得较细,容易缓和在制造过程中网中产生的应力,其结果是,在电介质层13上不易产生缺陷。另外,关于ESR减小这一结果,还可举出其理由之一是由于将铌线做得较细,被网堵塞的多孔质烧结体的孔的数量减少,其结果是,电解质层14的电解质容易渗透到多孔质烧结体的内部,由此,在多孔质烧结体的内部所形成的电介质层的表面容易均匀地形成电解质层。从使用C7的试验结果可以看出,当铌线的直径小于0.025mm时,和试样C2C6同样,相比于比较试样X,漏电流的值减小。可是,当铌线的直径小于0.025mm时,相比于比较试样X,成品率显著降低。认为这是因为网自身的强度降低,其结果是,由于在固体电解电容器的制造过程中产生的机械性负荷的作用,网产生了变形。[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>图5的(a)是表示固体电解电容器的第二变形例的剖视图;图5的(b)是说明该固体电解电容器的阳极体及阳极引线的配置关系的立体图。另外,图5的(b)中仅图示了图5的(a)所示的电容器元件1的阳极体11和金属丝网。关于后述的图6的(a)至图7也一样。上述的固体电解电容器中,仅使作为阳极引线12的金属板或金属丝网密接于阳极体ll的上表面(参照图2或图4),但也可以如图5的(a)及图5的(b)所示,使弯曲成凹状的金属丝网密接于阳极体11的上表面11d、下表面11c及背面llb。这时,如图5的(a)所示,阳极端子3连接在金属丝网的两端。图6的(a)是说明第二变形例的固体电解电容器的其它第一例的阳极体及阳极引线的配置关系的立体图。如图6的(a)所示,也可以将两块金属丝网分别密接于阳极体ll的上表面lld和下表面llc。图6的(b)是说明第二变形例的固体电解电容器的其它第二例的阳极体及阳极引线的配置关系的立体图。如图6的(b)所示,也可以在阳极体11的上表面11d、下表面llc、背面lib及侧面lie上密接金属丝网。金属丝网(阳极引线12)的配置并不仅限于这些配置,其可以为各种各样的配置。例如,也可以在阳极体11的外表面整体上密接金属丝网。另外,采用具有贯通孔121的金属板作为阳极引线12时,同样地也可以为各种各样的配置。图7是说明第二变形例的固体电解电容器的其它第三例的阳极体及阳极引线的配置关系的立体图。如图7所示,阳极体11也可以采用圆柱状的形状,且在该圆柱的侧面密接阳极引线12。这样,通过在阳极体11的外表面的较宽广的区域形成阳极引线12,可以进一步改善ESR的高频特性。另外,由于阳极体11和阳极引线12的电连接状态更为良好,所以,ESR减小。图8的(a)是表示第三变形例的三端子结构的固体电解电容器的剖视图,图8的(b)说明该固体电解电容器的阳极体及阳极引线的配置关系的立体图。另外,图8的(b)中仅图示了图8的(a)所示的电容器元件1的阳极体11和金属丝网。关于后述的图9的(b)及图10的(b)也一样。如图8的(a)及图8的(b)所示,就上述的固体电解电容器而言,也可以将固体电解电容器设计为三端子结构。具体地说,在密接于阳极体11的上表面lld的阳极引线12上,连接与阳极端子3不同的另一个阳极端子32,并且阳极端子32被引出到封装树脂2的背面2b。而且,阳极端子32通过封装树脂2的背面2b绕到封装树脂的下表面2c,使阳极端子面321从封装树脂2的下表面2c露出,或者,阴极端子4在阳极端子3和阳极端子32之间的位置,使阴极端子面41从封装树脂2的下表面2c露出。图9的(a)是第三变形例的固体电解电容器的其它第一例的剖视图,图9的(b)是说明该固体电解电容器的阳极体及阳极引线的配置关系的立体图。如图9的(a)及图9的(b)所示,也可以在阳极体11的上表面lld和下表面llc各密接一个阳极引线12,对各个阳极引线12连接阳极端子3、32。另外,阳极引线12和阳极端子3、32的连接方式并不仅限于此,例如也可以在两个阳极引线12的每一个上各连接一个阳极端子3、32。图10的(a)表示第三变形例的固体电解电容器的其它第二例的剖视图;图10的(b)是说明该固体电解电容器的阳极体、阳极引线及所埋设的阳极引线的配置关系的立体图。如图10的(a)及图10的(b)所示,也可以代替对阳极引线12连接两个阳极端子3、32,将自阳极体11引出的阳极引线16配备于电容器元件1上,将阳极端子32连接在阳极引线16上,由此构成三端子结构的固体电解电容器。根据第三变形例的三端子结构的固体电解电容器,其ESR与二端子结构的固体电解电容器相比减小。表4表示用于验证上述效果的实验的结果。该验证实验中,准备图8的(a)及图8的(b)所示的三端子结构的固体电解电容器的试样D1,D2及图10的(a)及图10的(b)所示的固体电解电容器的试样D3各20个。另外,试样D1中,作为阳极引线12,采用冲压金属,设定冲压金属的厚度0.lmm、贯通孔的直径为lmm、开口率为60%。另夕卜,试样D2中,作为阳极引线12,采用由直径0.lmm的线编形成的金属丝网。而且,对上述试样D1D3测定静电电容、漏电流、ESR及成品率。静电电容、漏电流、ESR及成品率的测定条件和对上述试样AlA7进行的测定的条件相同。其结果如表4所示,可以看出,就试样D1D3的实验结果的任一个而言,相比于二端子结构的固体电解电容器(参照表1表3),ESR都显著地减小。[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>另外,本发明的各部分结构并不仅限于上述第一实施方式,在权利要求书记载的技术性范围内可以进行各种变形。例如,阳极引线12并不仅限于金属丝网及具有贯通孔121的金属板,可以采用形成有多个开口且能够以该开口朝向阳极体11的状态密接于阳极体ll的外表面的各种结构。第二实施方式本发明第二实施方式的固体电解电容器,和图l所示的第一实施方式的固体电解电容器一样,由电容器元件1、覆盖电容器元件1的封装树脂2、阳极端子3及阴极端子4构成。但是,本实施方式的固体电解电容器的电容器元件1的阳极引线12的结构和第一实施方式的固体电解电容器不同。另外,关于其他各种结构及制造方法,因为和第一实施方式一样,所以省略其说明。图11是表示本实施方式的固体电解电容器的阳极体11、阳极引线12及阴极端子3的立体图。图11中,以除去了电介质层13、电解质层14、阴极层15、封装树脂2及阴极端子4的状态表示本实施方式的固体电解电容器。如图ll所示,阳极引线12由外周缘形成有多个缺口122的阀作用金属构成的金属板构成。具体地说,多个缺口122在沿着金属板的长边方向的金属板的两侧端缘,朝向金属板的中央形成为凹状,在一侧端缘上所形成的多个缺口和在另一侧端缘上所形成的多个缺口,各自的位置向长边方向相对偏移。而且,阳极体11及阳极引线12如下形成。S卩,将具有阀作用的金属粉成型为长方体,在该长方体的上表面密接具有缺口122的金属板,在该状态下对该成型体进行烧结。由此,形成作为阳极体11的多孔质烧结体,形成作为阳极引线12的金属板与该多孔质烧结体的上表面以密接性高的状态结合的烧结体(参照图12的(a))。在本实施方式的固体电解电容器中,和第一实施方式一样,阳极体11和阳极引线12的密接性提高了,所以,连接在阳极引线12上的阳极端子3和阳极体11的连接状态良好。由此,与现有固体电解电容器相比,漏电流及等效串联电阻(ESR)得以减小。并且,在阳极引线12和电解质层14之间产生电极的平坦性高的多个电容成分CM,CP2,…,CPn(参照图12的(a)),由于这些电容成分CP1,CP2,…,CPn,ESR的高频特得到了改善。另外,就本实施方式的固体电解电容器而言,形成于阳极引线12上的电解质层14的电解质,通过阳极引线12的缺口122渗透到多孔质烧结体构成的阳极体11的内部,所以,在多孔质烧结体的内部形成的电介质层的表面,也均匀地形成电解质层(参照图12的(a))。由此,与在阳极引线12上未形成有缺口122的情况、及缺口122被绝缘体等堵塞的情况相比,可以减小ESR。图14是说明从一块金属制的板材上切下上述阳极引线12时的切断形状的平面图。如图14所示,按照具有上述形状的阳极引线12,从一块金属制的板材上切下多个阳极引线12时,可以将由于切下一个阳极引线12而在板材上所形成的凹凸状的切断形状原封不动用作其他阳极引线的形状。由此,可以从一块板材上高效地切出多个阳极引线12,其结果是,阳极引线12的制造成本得以降低。表5表示出了用于将上述的固体电解电容器最佳化的实验的结果。在该最佳化实验中,准备图11所示的本实施方式的固体电解电容器的试样E1E10以及比较试样X各20个。而且,对各试样测定静电电容、漏电流、ESR及成品率。另外,测定条件和在第一实施方式中的最佳化实验中进行的测定的条件相同。另外,表5所示的数值和表1等一样是利用比较试样X的测定值将对于合格品的平均值归一化后的值。由此,静电电容与l相比越大、或漏电流及ESR与1相比越小,越显示出特性提高。试样ElE10采用具有图11所示的形状的厚度为0.lmm的铌构成的金属板作为阳极引线12。而且,通过使铌构成的金属板整体的长度L0及宽度L3恒定,并且使凹状的缺口122的深度L1恒定,而使凹状的缺口122的宽度L2改变(参照图13),制作出10种试样ElEIO。具体地说,设定LO为11mm、Ll为2.6mm、L3为6.Omm,将该铌构成的金属板上所形成的缺口122的总面积相对于阳极体11的外表面中铌构成的金属板密接的区域的面积(包括多个缺口122的面积)的比率(以下称为"缺口率")设定为试样E1为80%(L2=约2.8mm)、试样E2为75%(L2=约2.6mm)、试样E3为70%(L2=约2.4mm)、试样E4为60%(L2=约2.lmm)、试样E5为50%(L2=约1.7mm)、试样E6为40%(L2=约1.4mm)、试样E7为30%(L2=约1.Omm)、试样E8为20%(L2=约0.7mm)、试样E9为10%(L2=约03mm)、试样E10为5%(L2=约0.lmm)。在此,所谓阳极体11的外表面中铌构成的金属板密接的区域的面积,是围住阳极引线12的最小矩形中、在阳极体11的外表面上密接的区域的面积(图13中用虚线表示的区域),所谓金属板上所形成的缺口122的总面积,是上述的在阳极体11的外表面上密接的区域内存在的所有缺口122(包括端缺口)的面积(L1XL2)的总和。另外,试样E1E10的其它制作工序和第一实施方式的最佳化实验中所采用的试样A1A7的制作工序相同。对试样ElE10的实验的结果如下。对试样E1E10的实验结果和比较试样X的实验结果进行比较,可以看出,通过将阳极引线12的缺口率取为10%以上、75%以下,其静电电容与比较试样乂的静电电容相同,或相比于比较试样X的静电电容增大。认为这是因为阳极引线12的缺口率增大,由此电解质层一直形成到比多孔质烧结体更靠内部的地方,从而增加了电容出现率。对试样E1E10的实验结果和比较试样X的实验结果进行比较,可以看出,通过将阳极引线12的缺口率取为10%以上、75%以下,相比于比较试样乂,漏电流及ESR减小。认为这时因为阳极引线12的缺口率增大,由此提高了阳极引线12和阳极体11的密接性。此外,可以看出,通过将阳极引线12的缺口率取为40%以上、60%以下,与缺口率小于40%的情况或大于60%的情况相比,静电电容变大,同时,漏电流及ESR变小。另外,关于漏电流减小这一结果,还可举出其理由之一是,由于阳极引线12的缺口率增大,制造过程中在阳极引线12中产生的应力容易被缺口122缓和,其结果是,电介质层13上不易产生缺陷。另夕卜,关于ESR减小的这一结果,还可举出其理由之一是,由于阳极引线12的缺口率增大,电解质层14的电解质容易通过阳极引线12的缺口122而渗透到多孔质烧结体构成的阳极体11的内部,其结果是,易于在多孔质烧结体内部所形成的电介质层的表面均匀地形成电解质层。从试样E1的实验结果可以看出,在阳极引线12的缺口率为80X的情况下,静电电容、漏电流及ESR的值和比较试样X相同,但成品率与比较试样X相比显著降低。认为这是因为阳极引线12本身的强度降低,其结果是,因固体电解电容器的制作过程中产生的机械性负荷的作用,阳极引线12发生了变形。另外,从试样EIO的实验结果可以看出,在阳极引线12的缺口率为5%的情况下,静电电容相比于比较试样X降低。认为这是因为电解质层14的电解质难以渗透到阳极体11的内部,在多孔质烧结体的内部所形成的电介质层的表面难以形成电解质层。[表5]<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>图15是表示上述固体电解电容器的第一变形例的阳极体、阳极引线及阳极端子的立体图。如图15所示,也可以在阳极引线12上,仅在沿着金属板的长边方向的金属板的两侧端缘中的一侧端缘上形成有缺口122。图16是表示上述固体电解电容器的第二变形例的阳极体、阳极引线及阳极端子的立体图。如图16所示,也可以在阳极引线12上,在沿着金属板的长边方向的两侧端缘形成多个缺口122,一侧端缘上所形成的多个缺口和另一侧端缘上所形成的多个缺口配置于互相对置的位置。另外,本发明的各部分结构并不限于上述第二实施方式,在权利要求书记载的技术性范围内可以进行各种变形。例如,具有缺口122的阳极引线12的形状并不仅限于如上所述的形状,可以采用各种形状。另外,上述第二实施方式中对具有多个缺口122的阳极引线12的情况进行了表示,但缺口122也可以为一个。权利要求一种固体电解电容器,其包括阳极体、密接在所述阳极体的外表面的阳极引线、在所述阳极引线的表面形成的电介质层、和在所述电介质层的表面形成的阴极层,在所述阳极引线上形成有贯通该阳极引线的多个开口。2.如权利要求l所述的固体电解电容器,其特征在于所述阳极引线由金属丝网或具有多个贯通孔的金属板构成。3.如权利要求l所述的固体电解电容器,其特征在于所述开口排列成三角形栅格状。4.如权利要求l所述的固体电解电容器,其特征在于在所述阳极引线上电连接有多个阳极端子,并且在所述阴极层上电连接有阴极端子。5.如权利要求l所述的固体电解电容器,其特征在于形成于所述阳极引线上的多个开口的总面积相对于所述阳极体的外表面中所述阳极引线密接的区域的面积的比率为25%以上、90%以下。6.—种固体电解电容器,其包括阳极体、密接在所述阳极体的外表面的阳极引线、在所述阳极引线的表面形成的电介质层、和在所述电介质层的表面形成的阴极层,在所述阳极引线上,在该阳极引线的外周缘形成有缺口。7.如权利要求6所述的固体电解电容器,其特征在于形成于所述阳极引线上的缺口的总面积相对于所述阳极体的外表面中所述阳极引线密接的区域的面积的比率为10%以上、75%以下。8.如权利要求7所述的固体电解电容器,其特征在于所述缺口的总面积的比率为40%以上、60%以下。9.一种固体电解电容器的制造方法,包括以下工序形成阳极体的工序,所述阳极体在外表面密接了形成有多个开口的阳极引线;在所述阳极引线的表面形成电介质层的工序;在所述电介质层的表面形成电解质层的工序。10.—种固体电解电容器的制造方法,包括以下工序形成阳极体的工序,所述阳极体在外表面密接了在外周缘形成有缺口的阳极引线;在所述阳极引线的表面形成电介质层的工序;在所述电介质层的表面形成电解质层的工序。全文摘要本发明提供一种固体电解电容器,包括阳极体、密接在所述阳极体的外表面的阳极引线、在所述阳极引线的表面形成的电介质层、和在所述电介质层的表面形成的阴极层,在所述阳极引线上形成有贯通该阳极引线的多个开口。本发明的另一种固体电解电容器,包括阳极体、密接在所述阳极体的外表面的阳极引线、在所述阳极引线的表面形成的电介质层、和在所述电介质层的表面形成的阴极层,在所述阳极引线上,在所述阳极引线的外周缘形成有缺口。文档编号H01G9/15GK101728088SQ20091020776公开日2010年6月9日申请日期2009年10月30日优先权日2008年10月31日发明者梅本卓史,西村康一,远藤浩二,野野上宽申请人:三洋电机株式会社
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