固體電解電容器及其製備方法

2023-04-29 09:25:31

專利名稱：固體電解電容器及其製備方法
固體電解電容器及其製備方法相關申請的交叉引用本申請要求於2009年8月12日遞交韓國知識產權局的韓國專利申請 No. 10-2009-0074300的權利，其全部內容通過引證結合在此。
背景技術：
1、發明領域本發明涉及一種固體電解電容器及其製造方法；更具體而言，涉及一種固體電解 電容器及其製造方法，其中陰極引出層通過導電膠形成在電容器元件的一側，端部加強件 (terminal reinforcement)粘附在電容器元件的底面，從而可以使電容器元件的容積效率 最大化，並且確保了產品的機械可靠性。2、相關技術描述一般而言，固體電解電容器是一種除了用於積累電荷之外，還用於阻斷直流電並 使交流電通過的電子元件，鉭電容器被製造為一種典型的電解質電容器。鉭電容器用於工業設備和具有低使用範圍額定電壓的應用電路。具體而言，鉭電 容器主要用於降低可攜式通訊設備或者對頻率特性敏感電路的噪音。這樣的固體電解電容器可以通過將引線插入除中心之外的部分或者由鉭製成的 電容器元件的中心來製造，或者通過將插入的引線纏繞在電容器元件的外面來製造。同樣，作為將引線框裝配至電容器元件的方法，有這樣一種方法，通過點焊陽極引 線和陽極引線框引出陽極端，以及經由在執行模壓封裝之後形成的陽極和陰極陰線引出電 極端。圖1和圖2是示出了傳統固體電解電容器的視圖。圖1是示出了傳統固體電解電 容器的透視圖。圖2是示出了傳統固體電解電容器的截面圖。如圖所示，傳統固體電解電容器10包括由決定電容器的電容和特性的電介質粉 末材料構成的電容器元件11、以容易安裝在印刷電路板(PCB)上的方式連接至電容器元件 11的陽極和陰極引出框13和14、用環氧樹脂澆鑄以保護電容器元件11不受外部環境破壞 並做成電容器元件形狀的環氧樹脂箱15。在這種情況下，電容器元件11具有以預定長度突出於其一側而形成的杆狀陽極 導線12。陽極導線12有具有平坦外表面的加壓空氣表面(pressurized airsurface) 12a， 以提高它接觸到陽極引線框13的比率並防止焊接時的左右搖晃。這裡，製造電容器元件11的過程包括以下步驟在衝壓工藝中將電介質粉末澆鑄 並燒結成長方體形狀，經歷了成形工藝之後在其外表面上形成氧化薄膜，使產生的氧化薄 膜中充滿硝酸錳水溶液，以及在其外表面上執行由固體電解質構成的二氧化錳的熱分解。將陽極引線框13和陰極引出框14連接至用這種方式製造的電容器元件11的過 程包括以下步驟通過將板狀陽極引線框13焊接至電容器元件11 一側以預定長度突出於 杆狀陽極導線12的加壓空氣表面12a引出陽極端，通過塗敷在陰極引出框14或電容器元件11的外表面上的導電膠引出陰極端。然後，在鎧裝(armoring)工藝中用環氧樹脂澆鑄電連接至陽極引線框13和陰 極引出框14的電容器元件11，以形成環氧樹脂箱15，然後在最終執行標記工藝(marking process)之後，就完整地製成了電容器。在以這種方式製成的傳統固體電解質中，由於電容器元件11的容積效率比包含 環氧樹脂箱15的整個固體電解電容器體積顯著減少，所以電容下降，並且阻抗增加。同時，在傳統固體電解電容器中，在陽極導線12和陽極引線框13的焊接過程中產 生高溫熱量，這導致產生的熱量通過陽極導線12影響電容器元件11。因此，損壞了易因受 熱而損壞的電容器元件11。因此，作用在電容器元件11上的熱效應破壞了電介質，於是損害了產品的特性並 產生殘次品，導致生產成本增加。

發明內容
為了克服上述難題，提出本發明，因此，本發明的目的是提供一種固體電解電容器 及其製造方法，其中陰極引出層通過導電膠形成在電容器元件的一側，端部加強件附著在 電容器元件的底面，從而可以最大程度地增大電容器元件的容積效率，並且確保產品的機 械可靠性。同時，在本發明的固體電解電容器中，電容器元件彼此平行地排列在端部加強件 的頂部，從而實現了低ESR的特性。另外，擴大了電容器元件每個單位體積的表面區域，使 電容增大。為實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種固體電解電容器，包括內 部具有陽極極性的電容器元件；其中一個端部插入至電容器元件的陽極導線；形成在電容 器元件外表面的一側的陰極引出層；與電容器元件底面的兩側相連的端部加強件；在端部 加強件之間填充以密封電容器元件底面的液態環氧樹脂(EMC)；環繞在電容器元件的外圍 表面的模塑部件，模塑部件以可以使陽極導線突出的端部、陰極引導層端部以及端部加強 件的底面暴露的方式形成；以及通過提供在端部加強件的底面和模塑部件兩側上的鍍層形 成的陽極端和陰極端。電容器元件可以進一步在其外表面上形成陰極。由於導電的緩衝材料介於具有形 成在其上的陰極層的電容器元件外側表面和陰極引出層之間，因此導電的緩衝材料起到了 解決陰極引出層和電容器元件界面之間可能發生的連接故障的作用。液態環氧樹脂塗敷在電容器元件的底部。液態環氧樹脂部分地介於電容器元件底 部和端部加強件之間，從而液態環氧樹脂起到了牢固地粘住電容器元件和端部加強件的作 用。同時，液態環氧樹脂使陰極端側的端部加強件和電容器元件之間彼此絕緣。端部加強件由高於預定強度的金屬材料或合成樹脂材料構成。對於金屬材料，鋼、 或Cu，以及Ni可以作為示例。在這種情況下，優選地，端部加強件的厚度為100 μ m以內。此外，優選地，端部加 強件的厚度為20到50 μ m之間，以增加與其頂部相連的電容器元件的容積效率。優選地，將沒有脫模劑的環氧樹脂用作液態環氧樹脂。環氧樹脂使除了形成在長 方體形狀內的端部加強件的外暴露表面之外的四個表面都彼此接觸，從而改善了連接強度。同時，模塑部件可以形成在電容器元件除了端部加強件底面和電容器元件底面之 外的外圍表面上。在這種情況下，模塑部件可以形成在電容器元件的外圍表面上，其狀態為與電容 器元件相連的陽極導線的突出端部和陰極引出層端部均暴露。電容器元件在其外圍表面上具有陰極層和陰極加強層。陰極層由絕緣層和固體電 解質層構成，絕緣層由電容器元件表面上的Ta2O5氧化薄膜構成，電解質層由MnO2構成。在 這種情況下，將碳和銀(Ag)膏依次塗敷在其外圍表面上，從而形成了陰極加強層。在這種情況下，形成在其上形成有陰極層的電容器元件的一側表面上的陰極引出 層以滴塗法、浸漬法或印刷法形成。陰極引出層以含導電膠的粘性膏劑類型形成。同時，陽極端和陰極端通過鍍層分別形成在模塑部件的兩側表面和端部加強件的 底面。陽極端和陰極端通過電鍍法、化學鍍法、浸漬法或膏劑塗敷法中的任意一種形成。在這種情況下，當陽極端和陰極端通過化學鍍法形成時，優選地，鍍層由通過化學 鍍Ni/P形成的內鍍層和通過鍍Cu或鍍Sn形成在內鍍層上的外鍍層構成。同時，多個電容器元件彼此平行排列在塗敷了液態環氧樹脂的端部加強件上。在 這種情況下，電容器元件在垂直方向或水平方向平行排列。為了實現上述目的，根據本發明的另一方面，提供了一種製造固體電解電容器的 方法，包括以下步驟在以合成樹脂薄膜類型形成的薄片上形成端部加強件；在端部加強 件的頂面和薄片的頂面上塗敷液態環氧樹脂；製備內部具有陽極極性的電容器元件，該電 容器具有形成在其表面上的陰極層和與其一側端部相連的陽極導線；在電容器元件的另一 側端部形成陰極引出層；將電容器元件以預定間距排列在塗覆有液態環氧樹脂的薄片上； 在經排列的電容器元件的外側表面形成模塑部件；以陰極引出層端部和陽極導線暴露在模 塑部件兩側的方式切割模塑產品；以及通過鍍層在模塑產品的兩側表面形成陽極端和陰極 端。在這種情況下，在電容器元件的另一側端表面上形成陰極引出層的步驟之前，該 方法還包括在形成於電容器元件和陰極引出層之間的界面上形成導電的緩衝材料以減少 連接故障的步驟。陰極引出層以滴塗法、浸漬法或印刷法中的任意一種形成，並由含導電膠的粘性 膏劑構成。同時，在切割模塑部件的兩側部分的步驟之後，方法還包括將薄片從端部加強件 的底面除去的步驟。同時，在將電容器元件排列在薄片上的步驟中，電容器元件的兩側部分由形成在 薄片上的端部加強件支撐，並且電容器元件通過介於薄片頂面和端部加強件頂面之間的液 態環氧樹脂附著至端部加強件。同時，在薄片上形成端部加強件的步驟中，端部加強件由蝕刻模式、電鍍模式或化 學鍍模式形成。同時，在切割模塑產品之後，為了去除切割表面的雜質，方法還包括執行磨光和清
理焊縫。
同時，通過鍍層在模塑部件的兩側表面形成陽極和陰極端的步驟中，陽極和陰極 端以電鍍、化學鍍、浸漬或膏劑塗敷形成。


結合附圖，從下面實施例的描述中，可以更容易的理解當前總體發明理念的這些 和/或其它方面和優點。圖1是示出了傳統固體電解電容器的透視圖；圖2是示出了傳統固體電解電容器的截面圖；圖3是根據本發明的實施例示出了固體電解電容器的截面圖；圖4是示出了本發明所採用的電容器元件的截面圖；圖5是示出了端部加強件的結構的截面圖；圖6是示出了鍍液態環氧樹脂工藝的截面圖；圖7是示出了將電容器元件安裝進端部加強件的工藝的截面圖；圖8是示出了在電容器元件外部形成模塑部件的工藝的截面圖；圖9是示出了通過蝕刻形成本發明的端部加強件的工藝的視圖；圖10是示出了通過電鍍形成本發明的端部加強件的工藝的視圖；以及圖11和圖12是示出了根據本發明的另一實施例的固體電解電容器的截面圖。
具體實施例方式參考附圖，將詳細描述根據本發明的固體電解電容器及其製造方法的實施例。當 參考附圖描述它們時，相同的參考標記代表相同或對應的組件，並且省略其描述。首先，圖3是示出了根據本發明實施例的固體電解質容器的截面圖。圖4是示出 了本發明採用的電容器元件的截面圖。如圖所示，根據本發明實施例的固體電解電容器100包括與形成在其一側端部上 的陽極導線111相連的電容器元件110，形成在電容器元件110的另一側端面的陰極引出 層120，附著在電容器元件110底面兩側部分的端部加強件150，圍繞在電容器元件110外 圍表面的模塑部件130，以及形成在模塑部件130兩側表面上的陽極端141和陰極端142。在這種情況下，位於陽極端141和陰極端142之間的電容器元件110的底面充滿 了液態環氧樹脂(EMC) 160。液態環氧樹脂160介於電容器元件110和端部加強件150彼此 接觸使得電容器元件110和端部加強件150彼此粘住的表面之間。下面詳細描述根據本發明實施例的固體電解電容器100的每個組件。電容器元件 110形成在具有陽極導線111的一個端部的長方體中，通過暴露在電容器元件110 一側端部 的方式電連接至陽極端141。電容器元件110具有陽極極性，如圖4所示，並且它包括具有形成在其外表面上的 陰極層(未示出)的鉭顆粒(tantalum pellet) 112和通過順序地將碳113a和銀膏113b 塗敷在陰極層外部而形成的陰極加強層113。通過由介電氧化薄膜構成的絕緣層，鉭顆粒112與形成在其外側的陰極層絕緣。 絕緣層通過採用電化學反應的成形工藝在鉭顆粒112的表面生成氧化薄膜(Ta2O5)而形成。在這種情況下，絕緣層將鉭顆粒112轉化為電介質。
這裡，因為鉭顆粒112是鉭粉末和粘合劑的混合物製成的，所以鉭粉末和粘合劑 以預定的比率混合併攪拌，混合的粉末被壓縮並塑造成長方體形狀，然後在高振動和高溫 下燒結產生的粉末。除了鉭(Ta)之外，在燒結方案中，還可以通過如鈮(Nb)氧化物等材料製造鉭顆粒 112。陰極層允許有二氧化錳(MnO2)層，它通過將硝酸錳溶液注滿形成絕緣層的鉭顆粒 112而具有陰極，使得氧化錳溶液塗敷在其外表面上，然後燒結產生的鉭顆粒。由於本發明在製造固體電解電容器的時候所採用的上述組件被認為是本領域技 術人員可以充分理解的公知技術，所以圖中省略了對參考標記的說明和表示。同時，由於順次塗敷了碳113a和銀膏113b的陰極加強層113形成在陰極層的外 側表面上，所以陰極加強層113改善了具有陰極層的極性的導電性，導致易於電連接，以將 極性轉移到與陰極加強層113相連的陰極引出層120。陽極導線111與電容器元件110的一個端部連接，並且陰極引出層120形成在具 有形成在其外表面上的陰極加強層113的電容器元件110的另一個端部上，即與連接有陽 極導線111的一端相對的端部，從而可以穩定地引出處於連接至陰極引出層120狀態下的 陰極端。優選地，陰極引出層120由粘性的導電膏劑(paste)構成，例如Au、Pd、Ag、Ni等 等。導電膏劑塗敷在電容器元件110的一個表面上，以在工藝過程(例如乾燥、固化、以及 焙燒)中提供足夠的強度和硬度。在這種情況下，大約在30到300°C之間固化陰極引出層120。同時，陰極引出層120可以以不同的類型形成，包括陽極導線111與電容器元件 110 一個表面相連的滴塗(dispensing)法、將預定數量的膏劑附著在電容器元件110 —個 表面上的浸漬法、以及將膏劑印刷在薄片上使得膏劑附著在電容器元件110 —個表面上的 印刷法。同時，導電的緩衝材料115介於電容器元件110 —個表面的陰極引出層120和陰 極加強層113之間。這裡，導電的緩衝材料115起到保護具有在其上形成陰極引出層120 的電容器元件110的表面免受外部環境破壞的作用。優選地，導電的緩衝材料115由具有較高化學機械親和力的環氧樹脂基材料形 成，所以由粘性導電膏劑構成的陰極引出層120可以容易地與銀膏料113b結合，構成陰極 加強層113最外面的層。在這種情況下，在陰極加強層113和陰極引出層120之間介入導電的緩衝材料的 目的是解決由於陰極引出層120的導電膏劑和構成陰極加強層113最外面表面層的銀膏料 113b的直接接觸引起的可能發生的接觸問題。導電的緩衝材料115可以通過由不僅是導電環氧樹脂基材料而且還可以是鋼鐵 材料或糊狀材料構成的引腳框架形成。同時，預定厚度的端部加強件150附著在電容器元件110底面的兩側部分。端部加強件150附著至多個部分的電容器元件110的底面，所述多個部分上形成 有在模塑部件130外表面上形成陰極端142和陽極端141。端部加強件150通過介於連接 到電容器元件110的表面之間的液態環氧樹脂160(也就是液態EMC)緊密地與電容器元件110相連。電容器元件110頻繁地安裝在檢驗設備上，以在製造根據本發明實施例的固體電 解電容器的過程中執行電壓施加和特性檢驗。在這種情況下，當檢驗設備的探測端與陽極 端141和陰極端142接觸時，通過附著在形成有終端的部位上的端部加強件150實現碰撞 緩衝，因此可以預防終端的分層和損壞。端部加強件150可以由超出預定強度的金屬材料、合成樹脂材料、或陶瓷材料構 成。對於金屬材料，可以將鋼或諸如Cu、Ni等導電材料作為實例。同時，端部加強件150的厚度可以在100 μ m的範圍內。優選地，端部加強件150 的厚度可以在20μπι到50 μ m之間，在與端部加強件150連接的電容器元件110被限定的 空間內，以提供最佳的容積效率。當端部加強件150附著在電容器元件110的底面時，將它們彼此粘附的中間物由 填充在端部加強件150之間的液態環氧樹脂160組成。液態環氧樹脂160起到了覆蓋電容器元件110的底面並同時保護電容器元件110 的作用。此外，液態環氧樹脂160介於電容器元件110和端部加強件150之間的連接表面 之間，從而端部加強件150可以牢固地粘在電容器元件110的底面上。在這種情況下，由於液態環氧樹脂160由絕緣材料構成，所以短時間內預防了附 著在形成有電容器元件110和陰極端142的部位上的由導電材料構成的端部加強件150受 到危害。同時，通常，預定量的脫模劑包含在液態環氧樹脂160內。在應用在本發明實施例 中的液態環氧樹脂160包含脫模劑的情況下，可以削弱電容器元件110和端部加強件150 之間的連接強度。由於這個原因，使用不包含脫模劑的液態環氧樹脂160，可以改善電容器 元件110和端部加強件150之間的連接強度。這裡，除了圍繞在電容器元件110的頂部周圍的模塑部件130之外，還通過在電容 器元件Iio的底面填充液態環氧樹脂160來覆蓋電容器元件110的外部的原因在於，當用 由模塑部件130組成的環氧材料澆鑄電容器元件110的底面時，可能發生由於未填充環氧 材料而導致的模塑失敗。也就是說，這樣做的目的在於通過使用包含在環氧樹脂內具有相 對較少填充劑的液態環氧樹脂160解決不完全模塑失敗的問題。換句話說，形成電容器元件110的鎧裝(armoring)的模塑部件130由環氧樹脂以 尺寸在50到100 μ m之間的填充劑的含量為60%到90%的方式構成。當在通過這樣的環 氧樹脂形成模塑部件130的過程中將環氧樹脂塗敷在電容器元件110的底面時，環氧樹脂 未能被形成在電容器元件110的底面上的填充劑的尺寸完全充滿。因此，電容器元件110的底面充滿含量為50%到90%的包含20 30 μ m填充劑 的液態環氧樹脂，從而可以防止由填充劑尺寸引起的填充失敗。將液態環氧樹脂160塗敷並固化在電容器元件110的底面上，然後形成模塑部件 130以圍繞在除了電容器元件110底面之外的外圍表面上。當模塑部件130完全形成在電容器元件110的外圍表面上時，模塑部件130包圍 了除了暴露在電容器元件110兩側的陰極引出層120的端表面和陽極導線111端部，以及 電容器元件110的底面之外的部分，從而可以防止電容器元件110受到外部環境損壞。在 這種情況下，模塑部件130主要由環氧材料構成。
對於在電容器元件110的外圍表面上形成模塑部件130的方法，示例了通過對每 個電容器元件110使用環氧樹脂形成模塑部件130的方法，和在以相同間隔排列電容器元 件110之後共同形成模塑部件130的方法。同樣地，通過鍍層，在兩側表面上為圍繞著電容器元件110的模塑部件130提供陽 極端141和陰極端142，從而製造出了單個的固體電解電容器100。在這種情況下，儘管陽極端141和陰極端142僅僅形成在模塑部件130的兩側表 面上，優選地，因為固體電解電容器主要與安裝在表面的電子部件相對應，所以終端由兩側 表面延伸到模塑部件130的底部。也就是說，如圖3所示，由模塑部件130的兩側表面暴露到外部的陰極引出層120 和陽極導線111與鍍層電連接，從而形成陽極端141和陰極端142。在這種情況下，陽極端 141和陰極端142延伸到附著在電容器元件110的底面兩側部分的一對端部加強件150的 底面。這裡，由於塗敷在電容器元件110底面的液態環氧樹脂160局部地引入端部加強 件150的頂面，因此引入的液態環氧樹脂維持著陽極端側的加強單元150與電容器元件110 絕緣的狀態。同時，用於形成陽極端141和陰極端142的鍍層可以由電鍍或者化學鍍形成，並且 鍍層可以由浸漬或者鍍膏劑的方式形成，以降低固體電解電容器的製造成本。在鍍層由化學鍍形成的情況下，優選地，鍍層由通過化學鍍Ni/P形成的內鍍層和 通過鍍Cu或鍍Sn形成在內鍍層上的外鍍層構成。同時，參考上述附圖和下面增加顯示的附圖，詳細描述製造具有相同的上述技術 結構的固體電解電容器的方法。圖5到圖8是示出了根據本發明實施例的製造固體電解電容器的過程的視圖。圖 5是示出了端部加強件的形成的截面圖，圖6是示出了鍍液態環氧樹脂的過程的截面圖。圖 7是示出了將電容器元件安裝進端部加強件的過程的截面圖，圖8是示出了在電容器元件 外部形成模塑部件的過程的截面圖。首先，如圖5所示，端部加強件150以預定間隔分別形成在由合成樹脂材料製成的 薄片200上，並且將液態環氧樹脂160塗敷在薄片200的頂面，所以部分地覆蓋端部加強件 150。在這種情況下，端部加強件150的排列間隔會根據電容器元件110的尺寸而改變， 並且需要形成間隔，從而可以穩固地支撐位於端部加強件150上的電容器元件110兩側部 分的底面。同時，優選地，當液態環氧樹脂160塗敷在薄片200上時，將液態環氧樹脂160以 覆蓋方式局部地放在端部加強件150的頂面。塗敷在端部加強件150上的液態環氧樹脂 160被固化，從而可以牢固地將位於其頂面的電容器元件110粘在端部加強件150上。此後，通過圍繞在外部的陰極加強層113而製備具有陽極導線111和陰極引出層 120並具有陰極特性的電容器元件。這裡，陽極導線的一個端部與電容器元件的一側表面相 連並突出，陰極引出層形成在電容器元件的另一側表面上。形成在電容器元件110上的陰極引出層120可以由使用噴嘴的滴塗法、或浸漬性、 以及印刷法形成。在這種情況下，形成陰極引出層120的方法不限於此，並且可以應用於不同的方案，以穩固地從陰極加強層113中引出陰極。優選地，陰極引出層120可以由粘性的導電膏劑形成，例如Au、Pd、Ag、Ni、Cu等 等。陰極引出層120塗敷在電容器110的一個表面上，所以通過30°C到300°C之間的乾燥、 固化、焙烤，它具有足夠的強度和硬度。這裡，在電容器元件110的一個表面上形成陰極導出層120之前，可以進一步在電 容器元件Iio的一個端面上形成導電的緩衝材料115。導電的緩衝材料115起到保護電容 器元件110的一端表面免受外部環境破壞的作用，並且預防形成在電容器元件110上的陰 極引出層120和陰極加強層113之間的接觸幹擾處發生的兩個元件的接觸故障。此後，將具有形成在其上的陽極導線111和陰極引出層120的電容器元件110安 裝在塗敷有液態環氧樹脂160的薄片200上，以觸到端部加強件150的頂部。在這種情況下，電容器元件110的兩側底面位於端部加強件150的頂面，而端部加 強件150通過介於端部加強件150和電容器元件110的底面之間的液態環氧樹脂160牢固 地粘在電容器元件110上。在這種情況下，電容器元件110的底面受到塗敷在薄片200上 的液態環氧樹脂160的保護。同樣地，如圖8所示，模塑部件130形成在電容器元件110的除了由液態環氧樹脂 160覆蓋的部分之外的外表面上，其中，通過使用包含相對較大顆粒的填充劑的環氧樹脂來覆蓋。放在薄片200上面之後，模塑部件130會以覆蓋以相等間隔排列的電容器元件110 的外圍表面的方式進行模塑工藝，並且陽極導線111和陰極延伸層120的外圍表面暴露於 電容器元件110之外。此後，單個切割具有形成在其上的模塑部件130的電容器元件110，從而形成切割 的電容器元件。基於電容器元件110，具有形成在其上的模塑部件130的固體電解電容器100可 以通過採用刀片的切割方案或者採用雷射的雷射切割方案來切割。作為個別分離性產品 (discrete product)的單位電容器切割以暴露陽極導線111端部和陰極引出層120端表面 的方式對其切割表面進行磨光和清理焊縫的處理。此後，去除為了端部加強件150和塗敷液態環氧樹脂160而製作的薄片200。可以 通過化學方法或機械方法實現薄片200的去除。通過對電容器元件110兩側表面進行磨光和清理焊縫，去掉形成鍍層的表面的雜 質。進行了磨光和清理焊縫的個別分離性產品進行模塑部件130兩側表面和端部加強件 150底面的電鍍，從而形成陽極端141和陰極端142。在這種情況下，端表面暴露在模塑部件130上的陽極導線111使用雷射去除表面 的磷化薄膜，從而改善了電傳導性。類似於上面的描述，用於形成陽極端141和陰極端142的鍍層的形成可以通過電 鍍或化學鍍實現。通過電鍍方案和利用膏劑的浸漬方案，可以在模塑部件130的兩側表面 形成鍍層。同時，參考圖9和圖10，簡要的描述形成端部加強件的每個工藝的實施例。圖9是示出了通過蝕刻形成本發明端部加強件的過程的視圖。圖10是示出了通 過電鍍形成本發明端部加強件的過程的視圖。
如圖9所示，為了形成端部加強件，導電箔210 (例如Cu或Ni)附著在由厚度大約 為150 μ m或更小的合成樹脂薄膜構成的薄片200上。然後，薄膜類型掩模圖案220附著在以均勻厚度塗敷在薄片上的導電箔210的頂 面上，也就是，端部加強件150形成的位置，並且導電箔210進行蝕刻工藝從而實現了圖案 形成。在圖案形成之後，去除導電箔210頂面上的掩模圖案220，於是完全製造出了其上 配置有一對端部加強件150的薄片200。同時，如圖10所示，薄膜附著在與鍍層厚度等厚的由合成樹脂薄膜構成的薄片 200上，從而在電鍍部分上形成圖案250。然後，將具有形成在其上的圖案250的薄膜200浸入用於電鍍或化學鍍的鍍槽中， 從而在圖案上產生由Cu或Ni構成的鍍層。在完成了形成圖案部分的電鍍之後，去除剩餘部分的粘附薄膜，然後完全製造出 其上配置有一對端部加強件150的薄片200。在這種情況下，優選地，將薄片200配置為可以抵抗熱形變和化學製品並可以容 易地執行諸如切割等後處理的薄膜類型。本發明不限於此，並且可以採用諸如聚醯亞胺薄 膜或薄鋼等材料，這與厚度為150μπι或更小並且在大約260°C時形變可以最小化的材料一致。同時，圖11和圖12是示出了根據本發明其它實施例的固體電解電容器100的截面圖。相同或相應的那些組件標有相同的參考標記，而不需考慮圖中的數字，並且省略 多餘的說明。如圖所示，本發明實施例的固體電解電容器500具有電容器元件510，它與端部加 強件150相連並彼此平行排列。在固體電解電容器500中，可以通過改善電容器元件的浸 漬特性增加電容器元件的電容，並且實現低的ESR(等效串聯電阻)特性。在這種情況下，平行排列在端部加強件150上電容器元件510通過導電膠550可 以彼此緊密接觸。同時，在本實施例中，如圖12所示，與陽極導線511相連的電容器元件510可以配 置為在垂直方向平行(參見圖12A)或者在水平方向平行(參見圖12B)。在彼此平行連接 多個具有相對較小厚度的電容器元件510的過程中，電容器元件510單位體積的表面面積 膨脹，從而增大了電容器的電容。也就是說，在採用類似於圖3中所示實施例的單個電容器元件的情況下，組成電 容器元件的顆粒的尺寸變大，所以很難將浸漬溶液滲透到顆粒的中心部位。相反地，顆粒的 厚度越小，浸漬溶液越容易滲透到顆粒的中心部位。因此，由於顆粒保持著較小的厚度，因 此容易通過改善浸漬特性來維持較低的ESR特性。因此，如圖12所示，以相對較小的厚度形成的多個電容器元件510彼此平行排列， 並且陽極端141以連接至陽極導線511的方式形成，其中，陽極導線被連接以在各自的電容 器元件510 —側部分突出，並且形成連接至形成在各自電容器元件511另一側部分的陰極 引出層520的陰極端142。如上所述，根據與本發明實施例一致的固體電解電容器及其製造方法，簡化了固體電解電容器的結構和工藝過程，所以降低了製造成本，此外，由端部加強件完成的緩衝操 作可以改善形成終端的部分的機械可靠性。根據與本發明實施例一致的固體電解電容器及其製造方法，可以減小固體電解電 容器的尺寸，並且最大化電容量。根據與本發明實施例一致的固體電解電容器及其製造方法，可以實現固體電解電 容器較低的ESR。如上所述，儘管示出並描述了本發明的優選實施例，但是本領域的技術人員可以 理解的是，在不背離總體發明理念的原理和精神的條件下，可以在這些實施例中做代替、修 改和改變，其範圍已在所附權利要求及其等同替換物中限定。
權利要求
1.一種固體電解電容器，包括 電容器元件，其內部具有陽極極性；陽極導線，其一個端部插入至所述電容器元件； 陰極引出層，形成在所述電容器元件外表面的一側； 端部加強件，連接至所述電容器元件的底面的兩側部分； 液態環氧樹脂(EMC)，填充在所述端部加強件之間以密封所述電容器元件的底面； 模塑部件，圍繞在所述電容器元件外圍表面的周圍，所述模塑部件以所述陽極導線的 突出的端部、所述陰極引出層的端部、以及所述端部加強件的底面可以暴露的方式形成；以 及陽極和陰極端，由提供在所述端部加強件的底面和所述模塑部件的所述兩側部分上的鍍 層形成。
2.根據權利要求1所述的固體電解電容器，其中，導電的緩衝材料介於所述電容器元 件的一個表面和所述陰極引出層之間。
3.根據權利要求1所述的固體電解電容器，其中，所述液態環氧樹脂介於所述電容器 元件的底面和所述端部加強件的頂面之間，以使所述電容器元件和所述端部加強件彼此絕緣。
4.根據權利要求1所述的固體電解電容器，其中，所述端部加強件由金屬材料或者合 成樹脂材料構成。
5.根據權利要求4所述的固體電解電容器，其中，所述端部加強件由鋼或者選自Cu和 Ni的金屬材料構成。
6.根據權利要求4所述的固體電解電容器，其中，所述端部加強件的厚度為20μπι到 50 μ m0
7.根據權利要求3所述的固體電解電容器，其中，所述液態環氧樹脂使除了所述端部 加強件的外暴露表面之外的至少兩個表面彼此接觸，以便提高所述端部加強件的連接強度。
8.根據權利要求2所述的固體電解電容器，其中，所述導電的緩衝材料由鋼材料或膏 劑材料構成的引腳框架形成。
9.根據權利要求1所述的固體電解電容器，其中，所述陰極引出層以滴塗法、浸漬法或 印刷法形成。
10.根據權利要求9所述的固體電解電容器，其中，所述陰極引出層以包含導電材料的 粘性膏劑類型形成。
11.根據權利要求9所述的固體電解電容器，其中，所述陰極引出層由選自Au、Pd、Ag、 Ni和Cu的一種構成的粘性導電膏劑形成。
12.根據權利要求1所述的固體電解電容器，其中，所述陽極端和所述陰極端以電鍍、 化學鍍、浸漬、和膏劑塗敷中的任意一種方式形成。
13.根據權利要求12所述的固體電解電容器，當所述陽極端和所述陰極端通過化學鍍 形成時，所述鍍層由通過化學鍍Ni/P形成的內鍍層和通過鍍Cu或鍍Sn形成在所述內鍍層 上的外鍍層組成。
14.根據權利要求1所述的固體電解電容器，其中，通過從所述模塑部件的兩側表面延 伸至與其相鄰的所述端部加強件的底面的所述鍍層，形成所述陽極端和所述陰極端。
15.根據權利要求1所述的固體電解電容器，其中，多個電容器元件彼此平行排列在塗 敷有所述液態環氧樹脂的所述端部加強件上。
16.根據權利要求15所述的固體電解電容器，其中，所述電容器元件在垂直方向或水 平方向上平行排列。
17.—種製造固體電解電容器的方法，包括以下步驟在以合成樹脂的薄膜類型形成的薄片上形成端部加強件；在所述端部加強件的頂面和所述薄片的頂面上塗敷液態環氧樹脂；製備內部具有陽極極性的電容器元件，所述電容器元件具有形成在其表面上的陰極層 和與其一側端部相連的陽極導線；在所述電容器元件的另一側端部上形成所述陰極引出層；將所述電容器元件以每個預定的間隔排列在塗敷有所述液態環氧樹脂的所述薄片上；在經排列的電容器元件的所述外側表面上形成模塑部件；以所述陽極導線和所述陰極引出層的端部暴露於所述模塑部件兩側部分的方式切割 模塑產品；以及通過鍍層在所述模塑產品的兩側表面上形成所述陽極端和所述陰極端。
18.根據權利要求17所述的方法，在所述電容器元件另一側的端表面上形成所述陰極 引出層的步驟之前，還包括在形成於所述電容器元件的表面和所述陰極引出層之間的界面 上形成導電的緩衝材料的步驟。
19.根據權利要求18所述的方法，其中，所述陰極引出層以滴塗法、浸漬法和印刷法中 的任意一種形成。
20.根據權利要求17所述的方法，其中，在所述薄片上排列所述電容器元件的步驟中， 所述電容器元件的兩側部分由形成在所述薄片上的所述端部加強件支撐，並且所述電容器 元件通過介於所述薄片的頂面和所述端部加強件的頂面之間的所述液態環氧樹脂附著至 所述端部加強件。
21.根據權利要求17所述的方法，在切割所述模塑部件的兩側部分的步驟之後，還包 括從所述端部加強件的底面去除所述薄片的步驟。
22.根據權利要求18所述的方法，在切割所述模塑產品的步驟之後，還包括為了去除 切割表面的雜質而對所述切割表面執行磨光和清理焊縫的步驟。
23.根據權利要求17所述的方法，其中，在所述薄片上形成所述端部加強件的步驟中， 通過經由蝕刻的圖案形成或者經由電鍍或化學鍍的圖案形成來形成所述端部加強件。
全文摘要
本發明公開了一種固體電解電容器及其製造方法。固體電解電容器包括電容器元件，其內部具有陽極極性；陽極導線，其一端部插入電容器元件；陰極引出層，形成在電容器元件的外表面的一側；端部加強件，與電容器元件的底面的兩側部分相連；液態環氧樹脂(EMC)，填充在端部加強件之間，以密封電容器元件的底面；模塑部件，圍繞在電容器元件的外圍表面，模塑部件以突出的陽極導線的端部、陰極引出層的端部、以及端部加強件的底面可以暴露的方式形成；以及陽極和陰極端，通過提供在端部加強件底面和模塑部件兩側部分上的鍍層形成。從而可以降低製造成本，並且通過端部加強件的緩衝操作改善形成終端的部位的機械可靠性。
文檔編號H01G9/012GK101996778SQ200910206639
公開日2011年3月30日 申請日期2009年10月23日 優先權日2009年8月12日
發明者樸在俊, 樸鍾勳, 鄭俊錫, 金冠亨, 金在光, 黃載益 申請人:三星電機株式會社