电解电容器及其制造方法
1.本技术是申请号为“.2”,申请日为年12月16日,发明名称为“电解电容器”之申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及电解电容器。
引线型铝电解电容器引线电解电容器背景技术:
3.在专利文献1公开了一种层叠陶瓷电容器。
4.该层叠陶瓷电容器通过如下方法来制造,即,在电容器主体的第1面和第2面分别浸渍电极膏并使其干燥之后,进行烧附处理来形成外部电极用的基底膜,并且,在电容器主体的第5面的长度方向两端部分别印刷电极膏并使其干燥之后,进行烧附处理,将外部电极用的另一基底膜形成为与基底膜连续。
5.此外,在专利文献2记载了一种在陶瓷电容器形成外部电极的方法。具体地,具有在坯体的端面进行丝网印刷的第一膏层形成工序、和在坯体的主面进行丝网印刷的第二膏层形成工序,在第一膏层形成工序之后进行第一烧附工序,在第二膏层形成工序之后进行第二烧附工序。
6.在先技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:日本特开-号公报
9.专利文献2:日本特开-号公报
10.专利文献1以及2记载的技术均是在将电极膏丝网印刷到陶瓷坯体之后以~℃这样的高温进行烧附处理的技术,电极膏的组成、流变性(rheology)、或印刷条件等适合烧附处理。
11.另一方面,作为固体电解电容器等电解电容器,有时用树脂成型体对包含电容器元件的层叠体的周围进行密封,在树脂成型体形成外部电极,该电容器元件包含在表面具有电介质层的阳极和与阳极对置的阴极。
12.在树脂成型体形成外部电极的情况下,不能通过高温下的烧附处理等形成电极层,因此难以使树脂成型体与电极层的密接性提高。因而,不能直接使用专利文献1以及2公开的外部电极的形成方法。
13.此外,在制造时的干燥工序、焊接安装时的回流焊处理等中以~℃这样的温度进行热处理的情况下,由于树脂成型体与电极层的线膨胀系数之差而产生热应力,因此存在电极层易于从树脂成型体剥离的问题。
技术实现要素:
14.发明要解决的课题
15.因此,本发明的目的在于,提供一种具备对树脂成型体的密接性良好的外部电极
的电解电容器。
16.用于解决课题的手段
17.本发明的电解电容器,具备:长方体状的树脂成型体,具备包含电容器元件的层叠体和对上述层叠体的周围进行密封的密封树脂,该电容器元件包含在表面具有电介质层的阳极以及与上述阳极对置的阴极;第1外部电极,形成在上述树脂成型体的第1端面,并与从上述第1端面露出的上述阳极电连接;和第2外部电极,形成在上述树脂成型体的第2端面,并与从上述第2端面露出的上述阴极电连接,所述电解电容器的特征在于,上述第1外部电极以及上述第2外部电极具有包含导电成分和树脂成分的树脂电极层。
18.发明效果
19.根据本发明,能够提供一种具备对树脂成型体的密接性良好的外部电极的电解电容器。
附图说明
20.图1是示意性地示出第1实施方式的电解电容器的一例的立体图。
21.图2是图1所示的电解电容器的a-a线剖视图。
22.图3是使树脂成型体的第1端面侧露出而示出的立体图。
23.图4是使树脂成型体的第2端面侧露出而示出的立体图。
24.图5是示意性地示出电解电容器的lt面处的尺寸关系的侧视图。
25.图6是示意性地示出电解电容器的lw面处的尺寸关系的顶视图。
26.图7是示意性地示出电解电容器的lw面处的尺寸关系的底视图。
27.图8是示意性地示出电解电容器的wt面处的尺寸关系的侧视图(端视图)。
28.图9是示意性地示出第2实施方式的电解电容器的一例的剖视图。
29.符号说明
30.1、2电解电容器;
31.3阳极;
32.3a阀作用金属箔;
33.3a、3b、3c、3d阳极部;
34.5电介质层;
35.7阴极;
36.7a固体电解质层;
37.7b导电层;
38.7c阴极引出层;
39.7a、7b、7c、7d阴极部;
40.8密封树脂;
41.9树脂成型体;
42.9a第1端面;
43.9a1、9b1上表面角部;
44.9a2、9b2底面角部;
45.9b第2端面;
46.9c树脂成型体的底面;
47.9d树脂成型体的上表面;
48.9e第1侧面;
49.9f第2侧面;
50.9g支承基板;
51.11第1外部电极;
52.11a、13a内层镀敷层;
53.11a1、13a1ni镀敷层;
54.11a2、13a2ag镀敷层;
55.11b、13b树脂电极层;
56.11b1、13b1ag印刷树脂电极层;
57.11b2第1上表面引绕部;
58.11b3第1底面引绕部;
59.11c、13c外层镀敷层;
60.11c1、13c1ni镀敷层;
61.11c2、13c2sn镀敷层;
62.13第2外部电极;
63.13b2第2上表面引绕部;
64.13b3第2底面引绕部;
65.15第3外部电极;
66.15a、17acu图案电极层;
67.15b、17bau镀敷层;
68.17第4外部电极;
69.20电容器元件;
70.30层叠体。
具体实施方式
71.以下,对本发明的电解电容器进行说明。
72.但是,本发明不限定于以下的结构,能够在不变更本发明主旨的范围内适当变更来应用。另外,将以下记载的本发明的各实施方式的优选结构组合两个以上的发明也还是本发明。
73.首先,对本发明的第1实施方式的电解电容器进行说明。
74.图1是示意性地示出第1实施方式的电解电容器的一例的立体图。
75.在图1中示出构成电解电容器1的长方体状的树脂成型体9。
76.树脂成型体9具有长度方向(l方向)、宽度方向(w方向)、厚度方向(t方向),具备在长度方向上对置的第1端面9a以及第2端面9b。在第1端面9a形成有第1外部电极11,在第2端面9b形成有第2外部电极13。
77.树脂成型体9具备在厚度方向上对置的底面9c以及上表面9d。底面9c是成为电解电容器1的安装面的一侧的面。
78.在底面9c形成有第3外部电极15以及第4外部电极17。
79.第3外部电极15与第1外部电极11电连接,第4外部电极17与第2外部电极13电连接。
80.此外,树脂成型体9具备在宽度方向上对置的第1侧面9e以及第2侧面9f。
81.另外,在本说明书中,将沿着电解电容器或者树脂成型体的长度方向(l方向)以及厚度方向(t方向)的面称为lt面,将沿着长度方向(l方向)以及宽度方向(w方向)的面称为lw面,将沿着厚度方向(t方向)以及宽度方向(w方向)的面称为wt面。
82.图2是图1所示的电解电容器的a-a线剖视图。
83.电容器元件20包含:在表面具有电介质层5的阳极3、和与阳极3对置的阴极7。
84.层叠多个电容器元件20而成为层叠体30,层叠体30的周围被密封树脂8密封而成为树脂成型体9。在层叠体30中,被层叠的电容器元件20之间也可以经由导电性粘接剂(未图示)而相互接合。
85.在树脂成型体9的第1端面9a形成有第1外部电极11,第1外部电极11与从第1端面9a露出的阳极3电连接。
86.在树脂成型体9的第2端面9b形成有第2外部电极13,第2外部电极13与从第2端面9b露出的阴极7电连接。
87.构成电容器元件20的阳极3在中心具有阀作用金属箔3a,在表面具有蚀刻层等多孔质层(未图示)。在多孔质层的表面设置有电介质层5。
88.作为阀作用金属,例如,可列举铝、钽、铌、钛、锆、镁、硅等金属单质、或者、包含这些金属的合金等。其中,优选铝或者铝合金。
89.阀作用金属的形状没有特别限定,但优选为平板状,更优选为箔状。此外,多孔质层优选为通过盐酸等进行蚀刻处理后的蚀刻层。
90.蚀刻前的阀作用金属箔的厚度优选为60μm以上且优选为μm以下。此外,在蚀刻处理后未被蚀刻的阀作用金属箔(芯部)的厚度优选为10μm以上且优选为70μm以下。多孔质层的厚度配合电解电容器所要求的耐电压、静电电容来设计,但将阀作用金属箔的两侧的多孔质层合起来优选为10μm以上且优选为μm以下。
91.阳极3被引出到树脂成型体9的第1端面9a并与第1外部电极11电连接。
92.电介质层优选由上述阀作用金属的氧化覆膜构成。例如,在作为阀作用金属基体使用铝箔的情况下,能够通过在包含硼酸、磷酸、己二酸、或者、它们的钠盐、铵盐等的水溶液中进行阳极氧化,由此形成成为电介质层的氧化覆膜。
93.电介质层通过沿着多孔质层的表面形成,由此形成细孔(凹部)。电介质层的厚度配合电解电容器所要求的耐电压、静电电容来设计,但优选为10nm以上且优选为nm以下。
94.构成电容器元件20的阴极7是将形成在电介质层5上的固体电解质层7a、形成在固体电解质层7a上的导电层7b、和形成在导电层7b上的阴极引出层7c层叠而成的。
95.作为阴极的一部分设置有固体电解质层的、本实施方式的电解电容器可以说是固体电解电容器。
96.作为构成固体电解质层的材料,例如,可列举以吡咯类、噻吩类、苯胺类等为骨架的导电性高分子等。作为以噻吩类为骨架的导电性高分子,例如,可列举pedot[聚(3,4-乙
烯二氧噻吩)],也可以是与成为掺杂剂的聚苯乙烯磺酸(pss)复合化后的pedot:pss。
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固体电解质层例如通过使用包含3,4-乙烯二氧噻吩等单体的处理液在电介质层的表面形成聚(3,4-乙烯二氧噻吩)等聚合膜的方法、将聚(3,4-乙烯二氧噻吩)等聚合物的分散液涂敷到电介质层的表面并使其干燥的方法等来形成。另外,优选的是,在形成了填充细孔(凹部)的内层用的固体电解质层之后,形成覆盖电介质层整体的外层用的固体电解质层。
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固体电解质层能够通过海绵转印、丝网印刷、喷涂、分配器、喷墨印刷等将上述的处理液或者分散液涂敷到电介质层上,由此形成在给定区域。固体电解质层的厚度优选为2μm以上且优选为20μm以下。
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导电层是为了将固体电解质层和阴极引出层电连接且机械连接而设置的。例如,优选为通过赋予如碳膏、石墨烯膏、银膏这样的导电性膏而形成的碳层、石墨烯层或者银层。此外,也可以为在碳层、石墨烯层上设置了银层的复合层、将碳膏、石墨烯膏和银膏进行混合的混合层。
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导电层能够通过海绵转印、丝网印刷、喷涂、分配器、喷墨印刷等将碳膏等导电性膏形成在固体电解质层上,由此来形成。另外,优选的是,在导电层为干燥前的具有粘性的状态下,将下一工序的阴极引出层进行层叠。导电层的厚度优选为2μm以上且优选为20μm以下。
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阴极引出层能够通过金属箔或者印刷电极层来形成。
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在金属箔的情况下,优选的是,由从al、cu、ag以及以这些金属为主成分的合金所构成的组之中选择的至少一种金属构成。若金属箔由上述的金属构成,则能够降低金属箔的电阻值,能够降低esr。
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此外,作为金属箔,也可以使用在表面通过溅射、蒸渡等成膜方法进行了碳涂覆、钛涂覆的金属箔。更优选的是,使用进行了碳涂覆的al箔。金属箔的厚度没有特别限定,但从制造工序上的操作性、小型化、以及降低esr的观点出发,优选为20μm以上且优选为50μm以下。
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在印刷电极层的情况下,能够通过海绵转印、丝网印刷、喷涂、分配器、喷墨印刷等将电极膏形成在导电层上,由此在给定区域形成阴极引出层。作为电极膏,优选以ag、cu、或者ni为主成分的电极膏。在将阴极引出层作为印刷电极层的情况下,与使用金属箔的情况相比,能够使印刷电极层的厚度变薄,在丝网印刷的情况下,还能够设为2μm以上且20μm以下的厚度。
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阴极引出层7c被引出到树脂成型体9的第2端面9b并与第2外部电极13电连接。
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构成树脂成型体9的密封树脂8至少包含树脂,优选包含树脂以及填料。作为树脂,例如,优选使用环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、硅酮树脂、聚酰胺树脂、液晶聚合物等。关于密封树脂8的形态,固体树脂、液状树脂均能够使用。此外,作为填料,例如,优选使用二氧化硅粒子、氧化铝粒子、金属粒子等。更优选使用在固体环氧树脂和酚醛树脂中包含二氧化硅粒子的材料。
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作为树脂成型体的成型方法,在使用固体密封材料的情况下,优选使用压缩模塑(
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