專利名稱：片式固體電解電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及各種電子設(shè)備中使用的電容器中的、用導(dǎo)電性高分子作為固體電解質(zhì) 的、可以表面安裝的片式固體電解電容器。
背景技術(shù)：
伴隨著電子設(shè)備的高頻化，作為電子器件的一種的電容器，也要求是在比以往更 高的頻帶內(nèi)具有良好的阻抗特性的電容器。與之相應(yīng)，正在研究使用電導(dǎo)率高的導(dǎo)電性高 分子作為固體電解質(zhì)的固體電解電容器。近來，個(gè)人計(jì)算機(jī)的CPU周圍等使用的固體電解電容器，強(qiáng)烈要求小型化、大容量 化。進(jìn)而對(duì)應(yīng)于高頻化，不僅強(qiáng)烈要求降低等效串聯(lián)電阻(低ESR化)，而且也要求優(yōu)異的 去干擾性和過渡響應(yīng)性，降低等效串聯(lián)電感(低ESL化)。正在進(jìn)行各種研究以滿足此要 求。圖9是表示現(xiàn)有的片式固體電解電容器的結(jié)構(gòu)的立體圖，圖10是表示圖9所示片 式固體電解電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體分解圖。電容元件20以導(dǎo)電性高分子作為固體電解 質(zhì)，構(gòu)成固體電解電容器的主要部分。電容元件20具有陽極部21、陰極部22以及絕緣部 23。具有這樣構(gòu)成的兩個(gè)電容元件20相互在相反方向重疊配置。陽極引線端子24的一端與陽極部21連接，陰極引線端子25的一端與陰極部22 連接。外裝樹脂26對(duì)它們進(jìn)行模制。這樣，形成了固體電解電容器。在固體電解電容器的 側(cè)面和底面上，陽極引線端子24和陰極引線端子25分別相對(duì)地露出，構(gòu)成4端子結(jié)構(gòu)的固 體電解電容器。具有這樣結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有的片式固體電解電容器，可以實(shí)現(xiàn)良好的高頻特性和干擾吸 收能力、低ESL化。這樣的片式固體電解電容器，例如，在日本特開平6-120088號(hào)公報(bào)中得 以公開。然而，現(xiàn)有片式固體電解電容器中，ESL的降低被限制在500pH左右。換言之，還 不能完全滿足現(xiàn)在市場(chǎng)要求的200pH以下這樣的水平，需要進(jìn)一步降低ESL。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的片式固體電解電容器具有，由將具有陽極部和陰極部的多個(gè)電容元件以 陽極部在相反方向上交替配置的方式進(jìn)行積層而得到的電容元件積層體。陽極引線端子分 別接合到位于此電容元件積層體的兩端的電容元件的陽極部下面。且，陰極引線端子接合 到位于電容元件積層體的中央的電容元件的陰極部下面。而且，在陽極引線端子和陰極引 線端子的至少下面的一部分露出的狀態(tài)下，絕緣性外裝樹脂包覆電容元件積層體。此片式 固體電解電容器為在下面兩端分別配置陽極端子、在其間配置陰極端子的三端子結(jié)構(gòu)。利
3用此結(jié)構(gòu)，由于各端子間流過的電流產(chǎn)生的磁通相互抵消，所以ESL被大幅降低。而且，利 用使各端子間距離盡可能接近的結(jié)構(gòu)，能進(jìn)一步降低ESL。


圖IA是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式中的片式固體電解電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的上面透 視的立體圖。圖IB是圖IA所示的片式固體電解電容器的下面透視的立體圖。圖2A是圖IA所示的片式固體電解電容器中使用的電容元件積層體的側(cè)面圖。圖2B是圖2A所示的電容元件積層體的主要部分立體圖。圖3A是表示圖IA所示的片式固體電解電容器中使用的電容元件的立體圖。圖3B是圖3A所示的電容元件的剖面圖。圖3C是圖3B的主要部分放大圖。圖4是表示圖IA所示的片式固體電解電容器中使用的各引線端子的立體圖。圖5是圖IA所示的片式固體電解電容器的仰視立體圖。圖6A是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式中的片式固體電解電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的上面透 視的立體圖。圖6B是圖6A所示的片式固體電解電容器的下面透視的立體圖。圖7A是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式中的片式固體電解電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的上面透 視的立體圖。圖7B是圖7A所示的片式固體電解電容器的下面透視的立體圖。圖8是表示本發(fā)明第四實(shí)施方式中的片式固體電解電容器中使用的電容元件積 層體的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。圖9是表示現(xiàn)有的片式固體電解電容器的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖10是表示圖9所示的片式固體電解電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體分解圖。附圖標(biāo)記說明1電容元件
2陽極部
3陰極部
4、12電容元件積層體
5、9陽極引線端子
5A、6A、9A、10A薄壁部
5B、9B接合部
6、10陰極引線端子
7、11隔離片
8外裝樹脂
9C陽極結(jié)合部
IOB引導(dǎo)壁
13安裝面
14電介質(zhì)氧化膜層
15陽極體
16 絕緣部18固體電解質(zhì)層19陰極層 20電容元件 21陽極部22陰極部 23絕緣部
24陽極引線端子 25陰極引線端子 26外裝樹脂
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。各實(shí)施方式中，與在前的實(shí)施方式相同結(jié) 構(gòu)的部分，使用相同的標(biāo)記，省略詳細(xì)的說明。(第一實(shí)施方式)圖IA和圖IB分別是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式中的片式固體電解電容器的內(nèi)部結(jié) 構(gòu)的上面透視的立體圖和下面透視的立體圖。圖2A和圖2B是表示圖1所示片式固體電解 電容器中使用的電容元件積層體的側(cè)面圖和主要部分立體圖。圖3A是表示圖1所示的片 式固體電解電容器中使用的電容元件的立體圖，圖3B是圖1所示電容元件的剖面圖，圖3C 是圖3B中的主要部分放大圖。圖4是表示圖1所示片式固體電解電容器中使用的引線端 子的立體圖。圖5是圖1所示片式固體電解電容器的仰視立體圖。電容元件1具有陽極部2和陰極部3。通過以下方式制作電容元件1。首先，由閥 金屬(Valve metal)構(gòu)成的陽極體15表面粗糙化并形成有電介質(zhì)氧化膜層14，該陽極體 15的規(guī)定位置上設(shè)置絕緣部16從而分離成陽極部2和陰極形成部。在陰極形成部的電介 質(zhì)氧化膜層14上順次積層由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì)層18、由碳和銀膏構(gòu)成的陰 極層19。這樣，形成陰極部3。換言之，電容元件1具有由閥金屬構(gòu)成的表面粗造化的陽極 體15、在陽極體15表面形成的電介質(zhì)氧化膜層14、以及將陽極體15分離為陽極部2和陰 極部3的絕緣部16。陰極部3由固體電解質(zhì)層18和固體電解質(zhì)層18上形成的陰極層19 而形成，該固體電解質(zhì)層18形成在電介質(zhì)氧化膜層14之上，由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成。電容元件積層體(以下稱為積層體)4將電容元件1積層多層而構(gòu)成。具體而言， 積層體4是以將電容元件1的陽極部2在相反方向上交替配置的方式而積層多個(gè)電容元件 1而構(gòu)成的。圖IA中積層了 5個(gè)電容元件1，但從進(jìn)一步降低ESL的角度來看，電容元件1 的積層個(gè)數(shù)優(yōu)先的是3個(gè)以上。陽極引線端子5配置在積層體4下面兩端，與陽極部2連接。換言之，陽極引線端 子5被配置到積層體4的安裝面13—側(cè)。因?yàn)樵诜e層體4中，電容元件1在相反方向上交 替配置，所以使用兩個(gè)陽極引線端子5。在陽極引線端子5上、在與連接陽極部2和陰極部3 的方向相交叉的方向上的兩端的下面，一體設(shè)有薄壁部5A。且，為了與陽極部2抵觸接合， 接合部5B在陽極引線端子5的上面突出而一體設(shè)置。這樣的陽極引線端子5利用蝕刻或者沖壓處理等制作。陰極引線端子6設(shè)置在積層體4的下面中央，通過導(dǎo)電性粘合劑等與陰極部3連 接。在陰極引線端子6上、在與連接陽極部2和陰極部3的方向相交叉的方向的兩端的下 面一體設(shè)有薄壁部6A。這樣的陰極引線端子6利用蝕刻或者沖壓處理等制作。使這樣的陰極引線端子6與兩個(gè)陽極引線端子5中每一個(gè)之間的距離盡可能地接 近，通過這樣的結(jié)構(gòu)，可以降低ESL。隔離片7設(shè)置在多個(gè)電容元件1的陽極部2彼此之間。在設(shè)置了隔離片7的狀態(tài) 下，通過激光焊接、電阻焊接等方法將陽極部2和陽極引線端子5接合在一起。絕緣性外裝樹脂8整體包覆積層體4、陽極引線端子5以及陰極引線端子6。外裝 樹脂8也整體包覆陽極引線端子5和陰極引線端子6上各自設(shè)置的薄壁部5A和薄壁部6A。 陽極引線端子5和陰極引線端子6的、薄壁部5A、6A以外的部分，從外裝樹脂8的下面露出 來。從作為安裝面13的下面露出的陽極引線端子5和陰極引線端子6被表面安裝到印刷 基板上。具有這樣的結(jié)構(gòu)的片式固體電解電容器是如下的三端子結(jié)構(gòu)在安裝面13兩端 具有陽極引線端子5，在其間有陰極引線端子6。在此結(jié)構(gòu)中，由于各端子間流過的電流而 產(chǎn)生的磁通相互抵消，從而大幅降低ESL。而且，由于各端子間距離盡可能地靠近，減少了電 流環(huán)面積，所以進(jìn)一步降低ESL。下面說明，制造具有這樣結(jié)構(gòu)的片式固體電解電容器，對(duì)ESL特性進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié) 果。本實(shí)施方式的片式固體電解電容器的ESL的平均值是157pH，ESL的偏差(ο )是1. 2ρΗ。 另一方面，圖10所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，ESL的平均值是522pH，ESL ^偏差(σ )是17. 93ρΗ。 于是，在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，ESL可以降低到現(xiàn)有產(chǎn)品的1/3左右，并且ESL的偏差也變 小。因此，可以完全滿足如今有關(guān)對(duì)應(yīng)高頻的高要求。本實(shí)施方式中，不一定要在陽極引線端子5上設(shè)置薄壁部5Α、在陰極引線端子6上 設(shè)置薄壁部6Α。即使沒有設(shè)置薄壁部5Α、6Α，只要是陽極引線端子5和陰極引線端子6的 各個(gè)下面露出于外裝樹脂8的結(jié)構(gòu)也能得到前述效果。然而，優(yōu)先的是至少設(shè)置薄壁部5Α、6Α中的任一個(gè)。換言之，通過使薄壁部5Α的 下面比設(shè)有接合部5Β的部分的下面更靠近外裝樹脂8的內(nèi)部，周圍環(huán)境中的氧的進(jìn)入的路 徑變長(zhǎng)。薄壁部6Α也相同。由此，固體電解電容器的氣密性提高，從而，提高可靠性。并且，通過設(shè)置薄壁部5Α，陽極引線端子5與外裝樹脂8之間的粘合面積變大，于 是，陽極引線端子5與外裝樹脂8之間的粘合強(qiáng)度增加。因此，在與設(shè)有接合部5Β的部分 的下面相垂直的方向上施加外力的時(shí)候，通過設(shè)有薄壁部5Α，外裝樹脂8不容易從陽極引 線端子5剝離。這樣的外力發(fā)生在，例如，固體電解電容器安裝到印刷基板后，施加將固體 電解電容器剝離的力的時(shí)候。即使此時(shí)，可靠性也得以提高。另外，薄壁部6Α也具有相同 的效果。(第二實(shí)施方式)圖6Α和圖6Β是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的片式固體電解電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的上 面透視的立體圖和下面透視的立體圖。本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，與第一實(shí)施方式中說明的片式 固體電解電容器相比，陽極引線端子的結(jié)構(gòu)不同。除此之外的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的相同。在陽極引線端子9上一體設(shè)置薄壁部9Α和接合部9Β。此結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式中的陽極引線端子5相同。陽極引線端子9中還一體設(shè)置有沿著構(gòu)成積層體4的電容元件1 的陽極部2的外周而彎曲并結(jié)合的陽極結(jié)合部9C。具有這樣的結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式中的片式固體電解電容器，與第一實(shí)施方式中的片 式固體電解電容器得到一樣的效果。此外，制作積層體4時(shí)，能夠利用陽極結(jié)合部9C精確 定位各電容元件1的陽極部2。并且，各電容元件1的陽極部2與陽極引線端子9通過激光 焊接、電阻焊接等方法接合的時(shí)候，陽極結(jié)合部9C也同時(shí)接合。由此，接合操作很穩(wěn)定，接 合強(qiáng)度也很穩(wěn)定。下面說明制作具有這樣的結(jié)構(gòu)的片式固體電解電容器，并對(duì)ESL特性進(jìn)行評(píng)價(jià)的 結(jié)果。本實(shí)施方式中的片式固體電解電容器的ESL的平均值是165pH，ESL的偏差(σ)是 1.31ρΗ。另一方面，圖10所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，如前述，ESL的平均值是522pH，ESL的偏差 (σ)是17.93ρΗ。這樣，本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，ESL能夠降低到現(xiàn)有產(chǎn)品的1/3左右，并且 ESL的偏差也變小。為此，可以完全滿足如今有關(guān)對(duì)應(yīng)高頻的高要求。(第三實(shí)施方式)圖7Α和圖7Β是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的片式固體電解電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的上 面透視的立體圖和下面透視的立體圖。本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，與第二實(shí)施方式中說明的片式 固體電解電容器相比，陰極引線端子的結(jié)構(gòu)不同。除此之外的結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施方式相同。陰極引線端子10上一體設(shè)置薄壁部10Α。此結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式 的陰極引線端子6相同。在陰極引線端子10上還設(shè)有引導(dǎo)壁10Β，其從與連接陽極部2和 陰極部3的連接方向相交叉的方向上的兩端，即薄壁部IOA的終端立起，將陰極部3側(cè)面定 位固定。具有這樣的結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的片式固體電解電容器，得到與第一實(shí)施方式、第 二實(shí)施方式的片式固體電解電容器相同的效果。此外，在制作積層體4的時(shí)候，利用引導(dǎo)壁 IOB能夠精確定位各電容元件1的陰極部3。換言之，片式固體電解電容器制作時(shí)的尺寸精 度得以提高，并且操作性也得到改善。下面說明制作具有這樣的結(jié)構(gòu)的片式固體電解電容器，并對(duì)ESL特性進(jìn)行評(píng)價(jià)的 結(jié)果。本實(shí)施方式的片式固體電解電容器的ESL的平均值是166pH，ESL的偏差(σ)是 1.28ρΗ。另一方面，圖10所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，如前述，ESL的平均值是522pH，ESL的偏差 (ο )是17. 93ρΗ。這樣，本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，ESL能夠降低到現(xiàn)有產(chǎn)品的1/3左右，并且 ESL的偏差也變小。為此，可以完全滿足如今有關(guān)對(duì)應(yīng)高頻的高要求。(第四實(shí)施方式)圖8是表示本發(fā)明第四實(shí)施方式中的片式固體電解電容器中使用的電容元件積 層體的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。本實(shí)施方式，與第一實(shí)施方式中說明的片式固體電解電容器相比，電 容元件積層體結(jié)構(gòu)一部分不同。除此之外的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。隔離片11設(shè)置在電容元件積層體(以下簡(jiǎn)稱積層體)12的電容元件1中的、層 積在陰極引線端子6和陽極引線端子5上的第二層的電容元件1的陽極部2與陽極引線端 子5之間。換言之，隔離片11設(shè)置在接合部5Β與電容元件1的陽極部2之間，以調(diào)節(jié)間隙。各電容元件1的陽極部2放置在陽極引線端子5的接合部5Β上，利用激光焊接、 電阻焊接等方法而接合，從而制作積層體12。以電容元件1的陽極部2在相反方向交替地 配置的方式積層多層電容元件1，由此構(gòu)成積層體12。因此，在陽極引線端子5的接合部5Β
7上重疊陽極部2的時(shí)候，有必要彎曲陽極部2。特別是，在第二層積層的電容元件1的陽極 部2與陽極引線端子5之間，由于第一層積層的電容元件1而使間隙變大，陽極部2上容易 受到較大的負(fù)荷。本實(shí)施方式中，設(shè)有隔離片11。因此，減輕了陽極部2上受到的負(fù)荷。由 此，可能避免引起陽極部2的破損等。另外，除了設(shè)置隔離片11以外，也可以是將與第二層積層的電容元件1的陽極部 2接觸的陽極引線端子5的接合部5B形成為，比其它陽極引線端子5的接合部5B更厚。這 樣也能得到同樣的效果。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的片式固體電解電容器具有，在下面兩端分別配置陽極端子、在其間配置 陰極端子的三端子結(jié)構(gòu)，由此具有如下的效果由于各端子間流過的電流而產(chǎn)生的磁通相 互抵消，因此能夠大幅降低ESL，而且，通過形成使各端子間距離盡可能地接近的結(jié)構(gòu)，可以 使ESL更低，特別適合用于要求高頻響應(yīng)性的領(lǐng)域的電容器。
權(quán)利要求
一種片式固體電解電容器，其具有安裝面，其中，包括電容元件積層體，其至少由分別具有陽極部和陰極部的第一電容元件和第二電容元件構(gòu)成，以所述第一電容元件的所述陽極部和所述第二電容元件的所述陽極部在相反的方向上交替配置的方式進(jìn)行積層而得到；第一陽極引線端子，其具有上表面和下表面，所述第一陽極引線端子的所述上表面與所述第一電容元件的所述陽極部結(jié)合；第二陽極引線端子，其具有上表面和下表面，所述第二陽極引線端子的所述上表面與所述第二電容元件的所述陽極部結(jié)合；陰極引線端子，其具有上表面和下表面，所述陰極引線端子的所述上表面與所述陰極部的任意一個(gè)結(jié)合；以及絕緣性外裝樹脂，其在所述第一陽極引線端子的所述下表面的至少一部分、所述第二陽極引線端子的所述下表面的至少一部分以及所述陰極引線端子的所述下表面的至少一部分分別露出所述安裝面的狀態(tài)下，包覆所述電容元件積層體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片式固體電解電容器，其中，所述電容元件積層體具有多個(gè)所述第一電容元件，還具有配置在多個(gè)所述第一電容元 件的所述陽極部之間的隔離片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片式固體電解電容器，其中，所述電容元件積層體具有多個(gè)所述第二電容元件，還具有配置在多個(gè)所述第二電容元 件的所述陽極部之間的隔離片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種片式固體電解電容器，其具有，由將多層具有陽極部和陰極部的電容元件以陽極部在相反方向交替配置的方式進(jìn)行積層而得到的電容元件積層體。陽極引線端子分別接合到位于此電容元件積層體的兩端的電容元件的陽極部下面。且，陰極引線端子接合到位于電容元件積層體的中央的電容元件的陰極部下面。而且，在陽極引線端子和陰極引線端子的至少下面的一部分露出的狀態(tài)下，絕緣外裝樹脂包覆電容元件積層體。
文檔編號(hào)H01G9/15GK101894685SQ20101021103
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2006年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月24日
發(fā)明者吉野剛, 栗田淳一, 藤井浩, 藤井達(dá)雄 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社