固體電解電容器及其制造方法
【專利摘要】本發明提供一種體積電容比高的固體電解電容器及其制造方法。固體電解電容器(10)將多個電容器元件(18)按照多個電容器元件的主面彼此重疊的方式層疊，該多個電容器元件分別具有：閥作用金屬基體(12)，其具有相互對置的2個主面；電介質氧化皮膜(14)，其按照覆蓋閥作用金屬基體的表面的方式形成；和陰極層(16)，其按照覆蓋電介質氧化皮膜的表面的方式形成，固體電解電容器具備：層疊體(20)，其具有2個主面和多個側面，閥作用金屬基體在多個側面中的至少一個側面露出；和陽極端子(22)，其與層疊體(20)的閥作用金屬基體(12)露出的側面電連接，陰極層(16)與陽極端子(22)通過陰極層(16)的絕緣化物(26)來絕緣。
【專利說明】固體電解電容器及其制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及固體電解電容器及其制造方法。
【背景技術】
[0002]隨著電子設備的小型、高性能化，在作為電子部件之一的固體電解電容器中需要每單位體積的靜電電容、即體積電容比大。在圖5中表示這種現有的固體電解電容器的結構。
[0003]圖5所不的固體電解電容器201由在表面形成電介質氧化皮膜202的閥作用金屬基體203被層疊多層的層疊體204構成。閥作用金屬基體203通過被設置在規定位置的絕緣部205而被區分為陽極電極部206與陰極形成部207。并且，陰極形成部207的電介質氧化皮膜202的表面由陰極層208覆蓋。一般來講，該陰極層208具備導電性高分子層、碳層以及銀糊膏層。此外，陽極電極部206和陰極層208分別與陽極端子209和陰極端子210連接。并且，層疊體204由外包裝容器211覆蓋。這樣的固體電解電容器201在例如專利文獻I中公開。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開號公報
【發明內容】

[0007]-發明要解決的課題-
[0008]因此，在圖5的固體電解電容器201的情況下，需要確保閥作用金屬基體203中的絕緣部205右側的區域為用于與陽極導線端子209連接的陽極電極部206。但是，在固體電解電容器中對形成電容起作用的部分僅為陰極層208覆蓋在電介質氧化皮膜202上的區域。因此，陰極層208覆蓋在電介質氧化皮膜202上的區域，即靜電電容形成部被限定在閥作用金屬基體203中的絕緣部205左側的區域。因此在固體電解電容器201的結構中，存在為了進一步提高體積電容比而具有界限的問題。
[0009]本發明鑒于上述課題而作出，其目的在于，提供一種體積電容比高的固體電解電容器及其制造方法。
[0010]-解決課題的手段-
[0011]與本發明有關的固體電解電容器的多個電容器元件按照多個電容器元件的主面彼此重疊的方式而被層疊，該多個電容器元件具有:閥作用金屬基體，該閥作用金屬基體具有相互對置的2個主面、及將2個主面連接的多個側面；電介質氧化皮膜，該電介質氧化皮膜按照覆蓋閥作用金屬基體的表面的方式而形成；和陰極層，該陰極層按照覆蓋電介質氧化皮膜的表面的方式而形成，該固體電解電容器具備:層疊體，其具有2個主面和多個側面，閥作用金屬基體的側面在多個側面中的至少一個側面露出；和陽極端子，其與層疊體的閥作用金屬基體露出的側面電連接，陰極層與陽極端子通過陰極層的絕緣化物來絕緣。[0012]此外，在與本發明有關的固體電解電容器中，絕緣化物最好是位于層疊體的閥作用金屬基體露出的側面的陰極層被絕緣化而成的。
[0013]此外，與本發明有關的固體電解電容器的制造方法具備:閥作用金屬基體準備工序，準備具有相互對置的2個主面的閥作用金屬基體；電介質氧化皮膜形成工序，按照覆蓋閥作用金屬基體的整個表面或者多個面的方式來形成電介質氧化皮膜；電容器元件形成工序，按照覆蓋電介質氧化皮膜的整個表面或者多個面的方式來形成陰極層并形成多個電容器元件；層疊體形成工序，按照多個電容器元件的主面彼此重疊的方式而層疊，形成具有2個主面和多個側面且閥作用金屬基體的側面在多個側面中的至少一個側面露出的層疊體；陰極層絕緣體化工序，將位于層疊體的閥作用金屬基體露出的側面的陰極層絕緣體化并形成絕緣化物；和陽極端子連接工序，將在層疊體的側面露出的閥作用金屬基體與陽極端子電連接。
[0014]此外，在與本發明有關的固體電解電容器的制造方法中，絕緣化物最好通過對位于層疊體的側面的陰極層進行加熱來形成。
[0015]-發明效果-
[0016]根據與本發明有關的固體電解電容器，由于將位于層疊體的側面的陰極層絕緣化來形成絕緣化物，因此在以相同的體積來進行比較的情況下，與以往相比能夠將對靜電電容起作用的區域增大。因此，能夠提供一種體積電容比高的固體電解電容器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是表示與本發明的實施方式有關的固體電解電容器的剖視圖。
[0018]圖2是表示與本發明的實施方式有關的固體電解電容器的制造方法的剖視圖。
[0019]圖3表示與本發明的實施方式有關的固體電解電容器的制造方法，是表示圖2的后續的剖視圖。
[0020]圖4表示與本發明的實施方式有關的固體電解電容器的制造方法，是表示圖3的后續的剖視圖。
[0021]圖5是表示現有的固體電解電容器的剖視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面，對用于實施本發明的方式進行說明。
[0023]圖1是表示與本發明的實施方式有關的固體電解電容器的剖視圖。固體電解電容器10具備:層疊體20、陽極端子22、陰極端子24、樹脂28。
[0024]層疊體20具有2個主面、將2個主面連結的多個側面，按照多個電容器元件18的主面彼此重疊的方式而被層疊。在本實施方式中，層疊體20具有2個主面以及4個側面，是長方體狀。并且，在4個側面中的至少一個側面，閥作用金屬基體12的側面露出。
[0025]各個電容器元件18具有:閥作用金屬基體12、電介質氧化皮膜14、陰極層16。并且，多個電容器元件18的陰極層16通過層疊而相互電連接。
[0026]閥作用金屬基體12具有:相互對置的2個主面、將2個主面連結的多個側面。作為閥作用金屬基體12的材質的例子，舉例有:鉭、鈦、鋁、鈮、鋯以及包含這些在內的合金。
[0027]電介質氧化皮膜14按照覆蓋閥作用金屬基體12的表面的方式而形成。電介質氧化皮膜14由閥作用金屬基體12的氧化物構成。此外，陰極層16按照覆蓋電介質氧化皮膜14的表面的方式而形成。作為陰極層16的例子，舉例有:將噻吩、吡咯、呋喃、苯胺、其衍生物等作為單體的導電性高分子。
[0028]陽極端子22按照與層疊體20的閥作用金屬基體12露出的側面電連接的方式，與層疊體20的側面接合。作為陽極端子22與層疊體20的接合方法的例子，舉例有利用激光的接合。此外，陰極端子24與層疊體20的側面以及主面的一部分接合，并與陰極層16電連接。作為陰極端子24與層疊體20的接合方法的例子，舉例有利用導電性膏的接合。
[0029]樹脂28按照覆蓋層疊體20整體的方式而形成。作為樹脂28的材質的例子，舉例有環氧樹脂。
[0030]在電容器元件18中，在閥作用金屬基體12的表面形成電介質氧化皮膜14與陰極層16的區域是對靜電電容起作用的區域。在本實施方式中，陰極層16與陽極端子22通過陰極層16的絕緣化物26而被絕緣。因此，在本實施方式的情況下，閥作用金屬基體12中、除了形成絕緣化物26的區域以外的區域全部對靜電電容起作用。因此，與以往相比，能夠擴大對靜電電容起作用的區域，得到體積電容比高的固體電解電容器。
[0031]接下來，基于圖2?圖4對固體電解電容器的制造方法的一例進行說明。
[0032]首先，如圖2(A)所示，準備具有相互對置的2個主面的板狀閥作用金屬基體12。
[0033]接下來，如圖2 (B)所示，按照覆蓋閥作用金屬基體12的表面整體或者多面的方式來形成電介質氧化皮膜14。在本實施方式中，電介質氧化皮膜14按照對閥作用金屬基體12的主面的一部分以及除了在后面與陽極端子連接的側面以外的側面進行覆蓋的方式而形成。
[0034]電介質氧化皮膜14通過例如陽極氧化法而形成。在陽極氧化法中，將閥作用金屬基體12浸潰在磷酸、硼酸、己二酸等電解液中，將閥作用金屬基體12作為正極側，將溶液中的對極作為負極側來進行通電。
[0035]接下來，如圖2(C)所示，按照覆蓋電介質氧化皮膜14的整個表面或者多個面的方式來形成陰極層16并形成電容器元件18。在陰極層16由導電性高分子層構成的情況下，如下形成。首先，將形成了電介質氧化皮膜14的閥作用金屬基體12浸潰在單體溶液中。單體溶液是噻吩、吡咯、呋喃、苯胺、其它的衍生物等作為溶質而溶解的溶液。然后，通過將閥作用金屬基體12浸潰在氧化劑與摻雜劑的混合溶液中，催化化學氧化聚合反應，并形成導電性高分子層。在該反應中，氧化劑起到使單體開始聚合的作用。此外，摻雜劑起到向陰極層16賦予導電性的作用。
[0036]接下來，如圖2(D)所示，切斷閥作用金屬基體12的一部分。該被切斷了的部分是閥作用金屬基體12中未形成電介質氧化皮膜14與陰極層16的部分。通過這樣，得到僅閥作用金屬基體12的側面露出的電容器元件18。也可以省略此工序，按照將閥作用金屬基體12的表面中在后面與陽極端子連接的側面以外全部覆蓋的方式，形成電介質氧化皮膜14以及陰極層16。
[0037]接下來，如圖3(E)所示，按照多個電容器元件18的主面彼此重疊的方式來進行層疊，從而形成層疊體20。在本實施方式中，層疊體20是具有2個主面與4個側面的長方體狀。并且，閥作用金屬基體12在層疊體20的4個側面中的至少一個側面露出。
[0038]另外，在本實施方式中，在電容器元件18的切斷后進行層疊，從而形成層疊體20。也可以在形成了層疊體20之后，切斷層疊體20的一部分，使閥作用金屬基體12的側面露出。
[0039]接下來，如圖3(F)所示，對位于層疊體20的閥作用金屬基體12露出的側面的陰極層16進行絕緣化，來形成絕緣化物26。
[0040]在本實施方式中，通過加熱陰極層16來進行絕緣化，從而形成絕緣化物26。作為加熱方法，舉例有加熱器等熱源的接觸、熱風、光的照射等。此外，也可以利用在層疊體20與后述的陽極端子22接合時產生的熱量。作為陰極層16通過加熱而絕緣化的理由，認為例如在將導電性高分子層用于陰極層16的情況下，基于摻雜劑的脫離、高分子的分解。
[0041]此外，也可以在層疊體20的側面照射激光。此時，位于層疊體20的側面的陰極層16通過激光的照射而被加熱并絕緣化，從而形成絕緣化物26。
[0042]接下來，如圖3(G)所示，在層疊體20的側面露出的閥作用金屬基體12與陽極端子22電連接。在本實施方式中，按照與層疊體20的閥作用金屬基體12露出的側面連接的方式，接合陽極端子22。此外，將陰極端子24與層疊體20的其他側面以及主面的一部分接合。陽極端子22與陰極端子24也可以同時接合。另外，在閥作用金屬基體12的側面形成氧化膜的情況下，只要通過公知的方法來除去側面的氧化膜，并接合陽極端子22即可。
[0043]接下來，如圖4(H)所示，按照覆蓋層疊體20整體的方式來形成樹脂28。樹脂28按照陽極端子22以及陰極端子24從樹脂28中抽出的方式而形成。按照以上的方式來形成固體電解電容器10。
[0044]另外，也可以在電容器元件18的陰極層16的表面進一步形成碳層與銀膏層。在這種情況下，由于若碳層以及銀膏層與陽極端子22導通則不作為電容器來起作用，因此碳層與銀膏層最好按照未到達的方式形成于層疊體20的閥作用金屬基體12露出的側面。
[0045]此外，本實施方式不僅限于上述的實施方式，可以在不脫離主旨的范圍內進行各種變更。
[0046]-符號說明-
[0047]10固體電解電容器
[0048]12閥作用金屬基體
[0049]14電介質氧化皮膜
[0050]16陰極層
[0051]18 電容器元件
[0052]20層疊體
[0053]22陽極端子
[0054]24陰極端子
[0055]26絕緣化物
[0056]28 樹脂
[0057]201固體電解電容器
[0058]202電介質氧化皮膜
[0059]203閥作用金屬基體
[0060]204層疊體
[0061]205絕緣部[0062]206陽極電極部
[0063]207陰極形成部
[0064]208陰極層
[0065]209陽 極導線端子
[0066]211樹脂
【權利要求】
1.一種固體電解電容器，其中， 多個電容器元件按照所述多個電容器元件的主面彼此重疊的方式而被層疊，該多個電容器元件分別具有: 閥作用金屬基體，該閥作用金屬基體具有相互對置的2個主面、及將所述2個主面連接的多個側面； 電介質氧化皮膜，該電介質氧化皮膜按照覆蓋所述閥作用金屬基體的表面的方式形成；和 陰極層，該陰極層按照覆蓋所述電介質氧化皮膜的表面形成， 該固體電解電容器具備: 層疊體，其具有2個主面和多個側面，所述閥作用金屬基體的側面在所述多個側面中的至少一個側面露出；和 陽極端子，其與所述層疊體的所述閥作用金屬基體露出的側面電連接， 所述陰極層與所述陽極端子通過所述陰極層的絕緣化物來絕緣。
2.根據權利要求1所述的固體電解電容器，其特征在于， 所述絕緣化物是位于所述層疊體的所述閥作用金屬基體露出的側面的陰極層被絕緣化而成的。
3.—種固體電解電容器的制造方法，具備: 閥作用金屬基體準備工序，準備具有相互對置的2個主面的閥作用金屬基體； 電介質氧化皮膜形成工序，按照覆蓋所述閥作用金屬基體的整個表面或者多個面的方式來形成電介質氧化皮膜； 電容器元件形成工序，按照覆蓋所述電介質氧化皮膜的整個表面或者多個面的方式來形成陰極層并形成多個電容器元件； 層疊體形成工序，按照所述多個電容器元件的主面彼此重疊的方式而層疊，形成具有2個主面和多個側面且所述閥作用金屬基體的側面在所述多個側面中的至少一個側面露出的層疊體； 陰極層絕緣體化工序，將位于所述層疊體的所述閥作用金屬基體露出的側面的陰極層絕緣體化并形成絕緣化物；和 陽極端子連接工序，將在所述層疊體的所述側面露出的所述閥作用金屬基體與陽極端子電連接。
4.根據權利要求3所述的固體電解電容器的制造方法，其特征在于， 所述絕緣化物是通過對位于所述層疊體的側面的陰極層進行加熱而形成的。
【文檔編號】H01G9/004GK103959413SQ201280059200
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月28日 優先權日:2011年12月14日
【發明者】大谷慎士, 藤本耕治, 越戶義弘 申請人:株式會社村田制作所