專利名稱：固體電解質(zhì)電容器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體電解質(zhì)電容器及其制造方法，其中，抗氧化涂層位于電容器元件下方以防止端增強(qiáng)材料被氧化。
背景技術(shù)：
通常，固體電解質(zhì)電容器是用于存儲(chǔ)電能和隔直流通交流的部件之一。在這種固體電解質(zhì)電容器中，主要制造的是鉭電容器。鉭電容器被用于具有很窄額定電壓使用范圍的應(yīng)用電路中，包括用于一般的工業(yè)設(shè)備。具體地，鉭電容器經(jīng)常被用于降低具有較差頻率特性的電路或便攜式通信裝置的噪聲。固體電解質(zhì)電容器通常通過將引線插入到由鉭制成的電容器元件的中心或其中心以外的部分中來制造。可替換地，鉭電容器通過使插入的引線在電容器元件外側(cè)彎曲來制造。作為將引線組裝到電容器元件中的方法，存在這樣一種方法在陽(yáng)極引線端和陰極引線端進(jìn)行點(diǎn)焊接來引出陽(yáng)極端，之后在如此焊接的端上進(jìn)行模具封裝，隨后形成陽(yáng)極引線和陰極引線，并最終引出電極端。圖I和圖2分別是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的固體電解質(zhì)電容器的透視圖和截面圖。如圖I和圖2所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的固體電解質(zhì)電容器10包括電容器元件11，其由被構(gòu)造為決定電容器容量和特性的電介質(zhì)粉末材料制成；正極框13和負(fù)極框14，與電容器元件11耦接以容易地與印刷電路板(PCB)連接；以及環(huán)氧樹脂外殼15，用環(huán)氧樹脂成型的并被構(gòu)造為保護(hù)電容器元件11不受外部環(huán)境影響，同時(shí)還構(gòu)成電容器元件11的形狀。棒狀陽(yáng)極線12從電容器元件11的一側(cè)伸出恒定長(zhǎng)度。而且，具有平坦外表面的孔表面12a形成在陽(yáng)極線12上?？妆砻?2a用于增加陽(yáng)極線12與陽(yáng)極引線框13之間的接觸區(qū)，并且還防止陽(yáng)極線12在焊接時(shí)左右擺動(dòng)。電容器元件11通過利用沖壓工藝形成長(zhǎng)方體形狀的電介質(zhì)粉末，之后利用化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝在如此形成的粉末外表面上形成電介質(zhì)氧化層，隨后將其浸入硝酸錳水溶液中， 之后再熱分解由固體電解質(zhì)制成的二氧化錳層，最后在外表面上形成經(jīng)過熱分解的二氧化錳層來制造。通過將陽(yáng)極引線框13焊接到陽(yáng)極線12的孔表面12a上，并利用涂布在電容器元件11的外表面上和陰極引線框14的導(dǎo)電結(jié)合粘合劑引出(draw)陰極端，來實(shí)施陽(yáng)極引線框13和陰極引線框14與如上所述制造的電容器元件11的連接，陽(yáng)極線12從電容器元件11的一側(cè)伸出恒定長(zhǎng)度以引出陽(yáng)極端。而且，與陽(yáng)極引線框13和陰極引線框14電連接的電容器元件11，經(jīng)過通過利用環(huán)氧樹脂模制電容器元件11所形成的環(huán)氧樹脂外殼15的外部處理。隨后，在已形成的環(huán)氧樹脂外殼15上進(jìn)行標(biāo)記工作。由如上所述工藝制造的固體電解質(zhì)電容器10相對(duì)于包括環(huán)氧樹脂外殼15的整個(gè)容積來說具有非常低的容積效率。這導(dǎo)致了低靜電容量和高阻抗。此外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的固體電解質(zhì)電容器10在直接焊接陽(yáng)極線12和陽(yáng)極引線框 13的過程中會(huì)產(chǎn)生高溫的熱量。這樣產(chǎn)生的熱量會(huì)通過陽(yáng)極線12影響到電容器元件11， 并損壞具有熱易損壞性的電容器元件U。施加到電容器元件11上的這種熱沖擊會(huì)破壞介電質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)品特性劣化或引起產(chǎn)品缺陷，反過來又會(huì)增加固體電解質(zhì)電容器的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上問題，創(chuàng)作了本發(fā)明，因此，本發(fā)明的目的在于提供一種固體電解質(zhì)電容器及其制造方法，其中，抗氧化涂層被構(gòu)造為包覆位于電容器元件之下的端增強(qiáng)材料的表面，從而防止在高溫腔室內(nèi)制造電容器時(shí)，端增強(qiáng)材料的表面被氧化。根據(jù)欲實(shí)現(xiàn)此目的的本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種固體電解質(zhì)電容器包括電容器元件，該電容器元件的內(nèi)部具有正極性并且一端插入有陽(yáng)極線；陰極引出層，該陰極引出層的一側(cè)形成在電容器元件的外表面一側(cè)上；一對(duì)端增強(qiáng)材料，被構(gòu)造為與電容器元件底部的兩側(cè)耦接；抗氧化涂層，被構(gòu)造為包覆成對(duì)的端增強(qiáng)材料的表面；模制部分，被構(gòu)造為包覆電容器元件的外圍，而使陽(yáng)極線的另一端、陰極引出層的另一側(cè)和成對(duì)的端增強(qiáng)材料的下表面露出；以及陽(yáng)極端和陰極端，通過電鍍層而形成在模制部分的兩側(cè)和端增強(qiáng)材料的下表面上。在電容器元件的外表面上還形成有陰極層。導(dǎo)電減震材料形成在其上形成有陰極層的電容器元件的外表面與陰極引出層之間。液態(tài)環(huán)氧樹脂(EMC，環(huán)氧成型成分)位于電容器元件下方。包覆端增強(qiáng)材料表面的抗氧化涂層延伸至液態(tài)環(huán)氧樹脂的下表面。端增強(qiáng)材料由金屬材料或合成樹脂制成。金屬材料包括鋼、銅和鎳中的任何一種。優(yōu)選地，所形成的端增強(qiáng)材料可具有100微米以下的厚度。為了獲得在有限的空間內(nèi)具有最佳容積效率的電容器元件，優(yōu)選地將端增強(qiáng)材料形成為具有20微米至50微米的厚度?？寡趸繉油坎荚谛纬蔀殚L(zhǎng)方體形狀的端增強(qiáng)材料的暴露表面除外的總共四個(gè)表面上。此外，抗氧化涂層延伸至液態(tài)環(huán)氧樹脂的下表面，其從端增強(qiáng)材料的內(nèi)表面暴露在外。在這種布置中，當(dāng)在高溫腔室內(nèi)制造電容器時(shí)，防止了端增強(qiáng)材料的氧化。這進(jìn)一步增強(qiáng)了端增強(qiáng)材料與液態(tài)環(huán)氧樹脂之間的結(jié)合強(qiáng)度。模制部分形成在電容器元件的下表面以及端增強(qiáng)材料的下表面除外的電容器元件的外表面上。在該模制部分中，陽(yáng)極線的另一端和陰極引出層的另一側(cè)被露出。電容器元件包括陰極層和形成在陰極層外表面上的陰極增強(qiáng)層。陰極層包括具有由氧化鉭(Ta2O5)制成的氧化涂膜和由二氧化錳(MnO2)制成的固體電解質(zhì)層的絕緣層。陰極增強(qiáng)層包括順次形成在陰極層的外圍上的碳層和銀(Ag)膏層。陰極引出層通過分散方式、浸潰方式和印刷方式的任何一種來形成。陰極引出層由粘性導(dǎo)電膏制成。陽(yáng)極端和陰極端分別通過電鍍層而形成在模制部分的兩側(cè)和端增強(qiáng)材料的下表面上。陽(yáng)極端和陰極端可通過電解電鍍、非電解電鍍、或浸潰、或膏涂布方式來形成。如果電鍍層是通過非電解電鍍形成的，則該電鍍層可包括由非電解鎳磷(Ni/P) 電鍍形成的內(nèi)電鍍層以及由在內(nèi)電鍍層上電鍍銅或錫形成的外電鍍層。根據(jù)欲達(dá)到該目的的本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造固體電解質(zhì)電容器的方法，包括在由合成樹脂制成的膜狀板上形成一對(duì)端增強(qiáng)材料；在板的上表面和成對(duì)的端增強(qiáng)材料的上表面上形成抗氧化涂層；在抗氧化涂層上涂布液態(tài)環(huán)氧樹脂(EMC);制備內(nèi)部具有正極性并且一端插入有陽(yáng)極線的電容器元件，其中，陰極層形成在電容器元件上；在電容器元件的另一側(cè)形成陰極引出層；以規(guī)則間隔在涂布有液態(tài)環(huán)氧樹脂的板上布置電容器元件；在如此布置的電容器元件的外圍形成模制部分；切割模制部分，以從模制部分的兩側(cè)露出陰極引出層的一側(cè)和陽(yáng)極線的一端；以及在模制部分的兩側(cè)通過電鍍層形成陽(yáng)極端和陰極端。在于電容器元件的另一側(cè)形成陰極引出層之前，在陰極增強(qiáng)層和陰極引出層之間形成導(dǎo)電減震層。陰極引出層通過分散方式、浸潰方式和印刷方式的任一種方式來形成，其中，陰極引出層由粘性導(dǎo)電膏制成。在切割之后，該方法還包括去除板。端增強(qiáng)材料通過基于刻蝕的圖案化、電解電鍍和非電解電鍍的任一種方式來形成?？寡趸繉佑删哂辛己玫哪蜔嵝?、良好的耐化學(xué)性以及與端增強(qiáng)材料良好的粘附性的環(huán)氧系列制成，其中，抗氧化涂層通過絲網(wǎng)印刷或噴印來形成。在切割之后，該方法包括在電容器元件上進(jìn)行打磨和整修以去除切割面上的雜質(zhì)。陽(yáng)極端和陰極端可通過電解電鍍、非電解電鍍、或浸潰、或膏涂布形成。如上，根據(jù)本發(fā)明，可以使固體電解質(zhì)電容器的結(jié)構(gòu)和制作工藝更為簡(jiǎn)單，并達(dá)到降低制造成本的效果。而且，可以在端增強(qiáng)材料的下表面除外的其他表面上形成抗氧化涂層，從而防止在電容器制造過程中端增強(qiáng)材料的表面被氧化。而且，可以減小端增強(qiáng)材料與液態(tài)環(huán)氧樹脂之間的結(jié)合強(qiáng)度的劣化。另外，根據(jù)本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)固體電解質(zhì)電容器的小型化，同時(shí)還將固體電解質(zhì)電容器的靜電容量最大化。而且，根據(jù)本發(fā)明，可制造出具有低ESR(等效串聯(lián)電阻)特性的固體電解質(zhì)電容器。


從以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施方式的描述中，本發(fā)明的總體思想的這些和/或其他方面及優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見并且更容易理解，附圖中圖I和圖2分別是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的固體電解質(zhì)電容器的透視圖和截面圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的固體電解質(zhì)電容器的截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的固體電解質(zhì)電容器的側(cè)面截面圖
圖5是將在本發(fā)明中使用的電容器元件的截面圖6是根據(jù)本發(fā)明的端增強(qiáng)材料的截面圖7是形成在端增強(qiáng)材料的上表面上的抗氧化涂層的截面圖8是示出涂布在電容器元件上的液態(tài)環(huán)氧樹脂的截面圖9是示出設(shè)置在電容器元件上的端增強(qiáng)材料的截面圖
圖以及 10是示出形成在電容器元件的外表面上的模制部分的截面圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述。然而，所提供的下述實(shí)施方式僅作為示例，并不意指將本發(fā)明限定于此。將省略對(duì)已知的組件及工藝技術(shù)的描述，以不會(huì)使本發(fā)明實(shí)施方式不必要的模糊。下面的術(shù)語(yǔ)是在考慮了本發(fā)明的功能的前提下定義的，而且可根據(jù)用戶或操作人員的意圖或習(xí)慣來改變。因此，這些術(shù)語(yǔ)應(yīng)基于本說明書通篇所描述的內(nèi)容來定義。本發(fā)明的技術(shù)思想應(yīng)由所附權(quán)利要求來限定，而下述實(shí)施方式僅僅是用于將本發(fā)明的技術(shù)思想有效傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員的示例。。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的固體電解質(zhì)電容器的截面圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的固體電解質(zhì)電容器的側(cè)面截面圖。圖5是將在本發(fā)明中使用的電容器元件的截面圖。如圖3至圖5所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的固體電解質(zhì)電容器100包括電容器元件110，在其一側(cè)與陽(yáng)極線111耦接；形成在電容器元件110另一側(cè)的陰極引出層120 ； 一對(duì)端增強(qiáng)材料150，附接在電容器元件110底部?jī)啥?；形成在端增?qiáng)材料150上的抗氧化涂層170 ;包覆電容器元件110外圍的模制部分(mold part) 130以及形成在模制部分130 兩側(cè)的陽(yáng)極端141和陰極端142。介于陽(yáng)極端141和陰極端142之間的電容器元件110的下表面填充有液態(tài)環(huán)氧樹脂(EMC) 160。液態(tài)環(huán)氧樹脂160插入在電容器元件110與端增強(qiáng)材料150之間，并實(shí)現(xiàn)它們之間的結(jié)合。形成在端增強(qiáng)材料150上的抗氧化涂層170還形成在液態(tài)環(huán)氧樹脂160的下表面上。具體地，將抗氧化涂層170形成為包覆端增強(qiáng)材料150的包括上表面和側(cè)面在內(nèi)(下表面除外)的總共四個(gè)表面，而且還包覆形成在端增強(qiáng)材料150之間的液態(tài)環(huán)氧樹脂160 的下表面。在這種布置中，抗氧化涂層170允許溫度很高的熱量通過端增強(qiáng)材料150與液態(tài)環(huán)氧樹脂160之間的間隙釋放出去，其中，熱量是在高溫腔室中制造電容器時(shí)產(chǎn)生的。結(jié)果，防止了端增強(qiáng)材料150的氧化。而且，抗氧化涂層170起到進(jìn)一步增強(qiáng)端增強(qiáng)材料150 與液態(tài)環(huán)氧樹脂160之間的結(jié)合強(qiáng)度的作用。優(yōu)選地，抗氧化涂層170可由例如具有良好的耐熱性、良好的耐化學(xué)性以及與端增強(qiáng)材料150的良好粘合性的材料形成。更優(yōu)選地，抗氧化涂層170可由環(huán)氧系列材料形成。
下文中，將對(duì)具有上述構(gòu)造的固體電解質(zhì)電容器100中所包含的各個(gè)部件進(jìn)行詳細(xì)描述。電容器元件110形成為長(zhǎng)方體形狀，而且具有使陽(yáng)極線111的一端露出的一側(cè)。陽(yáng)極線111的另一端電連接至陽(yáng)極端141。如圖5中所示，電容器元件110包括鉭顆粒112，其具有正極性并包括形成在其外表面上的陰極層(未示出)；以及陰極增強(qiáng)層113，其包括順次涂布在陰極層外表面上的碳 113a和銀膏113b。鉭顆粒112通過由電介質(zhì)氧化膜制成的絕緣層與陰極層絕緣。絕緣層是通過在化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝下利用電化學(xué)反應(yīng)促使氧化膜(Ta2O5)在鉭顆粒112上生長(zhǎng)而形成的。此時(shí)，絕緣層使得鉭顆粒112具有介電質(zhì)的功能。鉭顆粒112是由鉭粉末和粘合劑的混合物制成的。具體地，鉭顆粒112通過以恒定百分比混合并攪拌鉭粉末和粘合劑、將如此混合的粉末壓成長(zhǎng)方體形狀并在高溫和強(qiáng)振動(dòng)下燒結(jié)如此壓制的粉末而制成。鉭顆粒112可由例如鉭(Ta)除外的鈮(Nb)制成。陰極層通過將通過絕緣層形成的鉭顆粒112浸入硝酸錳溶液中使得鉭顆粒112 的外表面涂布有溶液，而后燒制如此涂布的鉭顆粒112并之后形成具有負(fù)極性的二氧化錳 (MnO2)而形成。在電容器元件110的結(jié)構(gòu)中，絕緣層和陰極層在本技術(shù)領(lǐng)域中是熟知的，因此，將不再贅述。如上所述，包括順次層疊的碳113a和銀膏113b的陰極增強(qiáng)層113形成在陰極層的外表面上。陰極增強(qiáng)層113用于提高陰極層的陰極導(dǎo)電性。這有利于陰極增強(qiáng)層113與陰極引出層120之間的電連接，從而允許極性導(dǎo)電。陰極引出層120形成在電容器元件110的另一側(cè)，即，與陽(yáng)極線111所連接至的那一側(cè)相對(duì)的一側(cè)，其中，陰極增強(qiáng)層113形成在電容器元件110的外表面上。在這種布置中， 陰極端可在陰極層與陰極引出層120連接的狀態(tài)下被牢固地引出。優(yōu)選地，陰極引出層120可由諸如Au、Pd、Ag、Ni和Cu等的粘性導(dǎo)電膏制成。另外，陰極引出層120涂布在電容器元件110的一側(cè)上，并且之后經(jīng)過后續(xù)工藝，諸如干燥、硬化、燒制等，從而獲得足夠的強(qiáng)度和硬度。陰極引出層120在30°C至300°C的溫度范圍下被硬化。而且，陰極引出層120可通過各種方式形成，例如，在陽(yáng)極線111連接至的電容器元件110的一側(cè)上進(jìn)行分散，在陰極引出層120的一側(cè)上浸潰粘合膏，將膏印制在板上并將其粘附在陰極引出層120的一側(cè)
h坐 I . Tj- O另一方面，導(dǎo)電減震層115在電容器元件110的一側(cè)形成在陰極引出層120與陰極增強(qiáng)層113之間。導(dǎo)電減震層115用于保護(hù)電容器元件110的形成有陰極引出層120的表面不受外部環(huán)境影響。導(dǎo)電減震層115可優(yōu)選由具有良好化學(xué)-機(jī)械親和性的環(huán)氧系列形成，使得由粘性導(dǎo)電膏制成的陰極引出層120容易地粘附在構(gòu)成陰極增強(qiáng)層113最外層的銀膏層113b上。導(dǎo)電減震層115形成在陰極增強(qiáng)層113與陰極引出層120之間的原因在于為了減小由銀膏層113b與形成在陰極引出層120上的導(dǎo)電膏之間的直接連接造成的接觸問題。
導(dǎo)電減震層115可通過由鋼或膏材料代替導(dǎo)電環(huán)氧系列制成的引線框形成。如上所述，端增強(qiáng)材料150設(shè)置在電容器元件110底部的兩側(cè)上。端增強(qiáng)材料150設(shè)置在電容器元件110底部中形成有在模制部分130外表面上形成的陽(yáng)極端141和陰極端142的部分中。而且，液態(tài)環(huán)氧樹脂160(即，液態(tài)EMC)形成在端增強(qiáng)材料150與電容器元件110之間的界面處。這使得端增強(qiáng)材料150與電容器元件110 緊緊地耦接在一起。在這種布置中，在端增強(qiáng)材料150與液態(tài)環(huán)氧樹脂160耦接的狀態(tài)下，端增強(qiáng)材料 150的表面在諸如高溫、高壓等各種過程下會(huì)被氧化。為了消除這種氧化，又在端增強(qiáng)材料 150的表面上形成抗氧化涂層170。與液態(tài)環(huán)氧樹脂160類似，抗氧化涂層170可通過電解電鍍或非電解電鍍形成?？寡趸繉?70能防止端增強(qiáng)材料150的表面被氧化，從而進(jìn)一步提高了端增強(qiáng)材料150與液態(tài)環(huán)氧樹脂160之間的結(jié)合強(qiáng)度。在根據(jù)本發(fā)明的固體電解質(zhì)電容器的制造過程中，測(cè)試設(shè)備用于根據(jù)需要施加電壓和進(jìn)行特性檢查。當(dāng)安裝在測(cè)試設(shè)備上的探針與陽(yáng)極端141和陰極端142接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱沖擊。設(shè)置在形成端141和端142所在的部分上的端增強(qiáng)材料150被形成，吸收這種熱沖擊，從而避免了端141和端142的漂移或破損。端增強(qiáng)材料150可由金屬材料、合成樹脂以及陶瓷等制成，其具有預(yù)定水平以上的強(qiáng)度。金屬材料可包括諸如鋼、銅、鎳等的導(dǎo)電材料。而且，端增強(qiáng)材料150被形成為具有100微米以下的厚度。為了獲得在有限空間內(nèi)具有最佳容積效率的電容器元件110，優(yōu)選地端增強(qiáng)材料150被形成為具有20微米至50 微米的厚度。在提供位于電容器元件110底部的環(huán)氧樹脂外殼15的過程中，提供時(shí)將要使用的介質(zhì)可通過填充在端增強(qiáng)材料150之間的液態(tài)環(huán)氧樹脂160和抗氧化涂層170構(gòu)成。液態(tài)環(huán)氧樹脂160起到包覆電容器元件110底部以保護(hù)電容器元件110的作用。 此外，液態(tài)環(huán)氧樹脂160形成在電容器元件110與端增強(qiáng)材料150之間的界面處，這使得端增強(qiáng)材料150被緊緊地固定在電容器元件110底部。液態(tài)環(huán)氧樹脂160是由絕緣材料形成的，這使得端增強(qiáng)材料150與電容器元件110 和陰極端142絕緣，從而防止其間的短路。典型地，液態(tài)環(huán)氧樹脂含有恒定量的脫模劑。如果這種脫模劑被包含在將應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的液態(tài)環(huán)氧樹脂160中，則它會(huì)降低電容器元件110與端增強(qiáng)材料 150之間的結(jié)合強(qiáng)度。因此，在本發(fā)明中，使用不帶脫模劑的液態(tài)環(huán)氧樹脂160提高了電容器元件110與端增強(qiáng)材料150之間的結(jié)合強(qiáng)度。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，抗氧化涂層170被形成為包覆液態(tài)環(huán)氧樹脂160的下表面，同時(shí)包覆包括端增強(qiáng)材料150的上表面和側(cè)面在內(nèi)的總共四個(gè)表面。這進(jìn)一步提高了端增強(qiáng)材料150與液態(tài)環(huán)氧樹脂160之間的結(jié)合強(qiáng)度。除了模制部分130包覆電容器元件110的上表面之外，液態(tài)環(huán)氧樹脂160被填入電容器元件110的下表面以包覆電容器元件110的外表面。這樣做的原因是，如果用形成模制部分130的環(huán)氧樹脂材料來模制電容器元件110的下表面，則其中可能出現(xiàn)未填充區(qū)域，這會(huì)導(dǎo)致成型缺陷。使用含有尺寸相對(duì)小的填料的環(huán)氧樹脂材料作為液態(tài)環(huán)氧樹脂160可解決這種問題。具體地，根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成電容器元件110外型的模制部分130是由填料含量為 60%至90%的環(huán)氧樹脂材料形成的，其中，填料尺寸在50微米至100微米范圍內(nèi)。在基于如上所述的環(huán)氧樹脂形成模制部分130的過程中，在電容器元件110的下表面上涂布環(huán)氧樹脂會(huì)造成在電容器元件110的下表面上出現(xiàn)未填充區(qū)域，這取決于填料的尺寸。因此，具有50%至90%填料含量的液態(tài)環(huán)氧樹脂160被填入電容器元件110的下表面，其中，填料的尺寸在從20微米至30微米的范圍內(nèi)。這減小了取決于填料尺寸的未填充區(qū)域。在液態(tài)環(huán)氧樹脂160涂布并硬化在電容器元件110的下表面上之后，將模制部分 130形成為包覆電容器元件110的外表面。具體地，模制部分130將陽(yáng)極線111的端面(在電容器元件110的兩側(cè)露出)和陰極引出層120的端面除外以及電容器元件110的下表面除外的部分包覆。因此，可以保護(hù)電容器元件110不受外部環(huán)境影響。模制部分130可優(yōu)先由環(huán)氧材料形成?？捎铆h(huán)氧樹脂為各個(gè)電容器元件形成模制部分130，而且可在以規(guī)則間隔布置多個(gè)電容器元件之后，以批量方式形成模制部分130。因此，陽(yáng)極端141和陰極端142通過電鍍層而形成在模制部分130的兩側(cè)，從而使得可以制作單個(gè)固體電解質(zhì)電容器。盡管將陽(yáng)極端141和陰極端142示出為形成在模制部分130的兩側(cè)，但它也可形成為從模制部分130的兩側(cè)向下延伸，從而該固體電解質(zhì)電容器是基于表面貼裝(SMT)的電子部件。具體地，如圖3所示，從模制部分130的兩側(cè)向外露出的陽(yáng)極線111和陰極引出層 120與電鍍層電連接，從而形成陽(yáng)極端141和陰極端142。所形成的陽(yáng)極端141和陰極端 142延伸至成對(duì)的端增強(qiáng)材料150的下表面。涂布在電容器元件110的下表面上的液態(tài)環(huán)氧樹脂160的一部分向上流動(dòng)到端增強(qiáng)材料150的上表面。這樣，位于陽(yáng)極端141處的端增強(qiáng)材料150被保持為與電容器元件 110絕緣。在形成陽(yáng)極端141和陰極端142時(shí)所使用的電鍍層，可通過電解電鍍或非電解電鍍形成。而且，該電鍍層可通過浸潰、膏涂布等方式形成，從而進(jìn)一步降低固體電解質(zhì)電容器100的制造成本。如果該電鍍層是通過非電解電鍍形成的，則該電鍍層可包括由非電解鎳磷(Ni/P) 電鍍所形成的內(nèi)電鍍層以及由在內(nèi)電鍍層上電鍍Cu或Sn所形成的外電鍍層。下文中，將參照附圖對(duì)具有如上所述構(gòu)造的固體電解質(zhì)電容器的制造方法進(jìn)行詳細(xì)描述。圖6是根據(jù)本發(fā)明的端增強(qiáng)材料的截面圖。圖7是形成在端增強(qiáng)材料上表面上的抗氧化涂層的截面圖。圖8是示出了涂布在電容器元件上的液態(tài)環(huán)氧樹脂的截面圖。圖9 是示出了設(shè)置在電容器元件上的端增強(qiáng)材料的截面圖。圖10是示出了形成在電容器元件 110外表面上的模制部分的截面圖。首先，如圖6所示，將端增強(qiáng)材料150以規(guī)則的間隔形成在由合成樹脂制成的板 200上。隨后，如圖7所示，將抗氧化涂層170形成為涂布板200和端增強(qiáng)材料150的上表面。隨后，如圖8所示，將液態(tài)環(huán)氧樹脂160涂布在抗氧化涂層170的上表面上。端增強(qiáng)材料150形成在板200上的間隔可根據(jù)電容器元件110的尺寸而改變。而且，端增強(qiáng)材料150以電容器元件110底部的兩側(cè)能夠被端增強(qiáng)材料150牢固地支撐的預(yù)
定距離形成。形成在端增強(qiáng)材料150和板200上的抗氧化涂層170，可通過電解電鍍或非電解電鍍形成，而且可優(yōu)選地由對(duì)液態(tài)環(huán)氧樹脂160具有良好的親和性的材料形成。而且，抗氧化涂層170可優(yōu)選由具有良好的耐熱性、良好的耐化學(xué)性以及與端增強(qiáng)材料150良好的粘附性的材料(例如，環(huán)氧樹脂材料)形成。此外，抗氧化涂層170可形成在端增強(qiáng)材料150的四個(gè)表面(即，兩個(gè)上表面和兩個(gè)側(cè)面)和板200的整個(gè)上表面上。在固體電解質(zhì)電容器的制造過程中，盡管固體電解質(zhì)電容器是在高溫腔室內(nèi)形成的，但抗氧化涂層170防止了端增強(qiáng)材料150的表面由于暴露在高溫或化學(xué)試劑中而被氧化。這防止了端增強(qiáng)材料150與液態(tài)環(huán)氧樹脂160之間的結(jié)合強(qiáng)度的下降。在將液態(tài)環(huán)氧樹脂160涂布在抗氧化涂層170時(shí)，優(yōu)選地將部分液態(tài)環(huán)氧樹脂160 涂布在對(duì)應(yīng)于端增強(qiáng)材料150上表面的部分中。涂布在端增強(qiáng)材料150上的液態(tài)環(huán)氧樹脂 160被硬化，使得形成在液態(tài)環(huán)氧樹脂160上的電容器元件110與端增強(qiáng)材料150緊緊地結(jié)
八
口 ο隨后，將陰極增強(qiáng)層113形成在已制造好的電容器元件的外圍，以制造在其表面具有負(fù)極性的電容器元件110，其中，陽(yáng)極線111的一端從電容器元件110的一側(cè)伸出，而且陰極引出層120形成在電容器元件110的另一側(cè)。形成在電容器元件110上的陰極引出層120可通過采用使用噴嘴的分散方式、浸潰方式以及印制方式的任一種來形成，但并不局限于此。例如，可采用陰極能從陰極增強(qiáng)層 113牢固地引出的任何方式。陰極引出層120可優(yōu)選由諸如Au、Pd、Ag、Ni、Cu等的粘性導(dǎo)電膏形成。陰極引出層120涂布在電容器元件110的一側(cè)，并且在大約30°C至300°C的溫度范圍下通過諸如干燥、硬化、燒結(jié)等工藝而具有足夠強(qiáng)度和硬度。在陰極引出層120形成在電容器元件110的一側(cè)之前，還在電容器元件110的該側(cè)上形成導(dǎo)電減震層115。導(dǎo)電減震層115用于保護(hù)電容器元件110的該側(cè)不受外部環(huán)境影響，而且還用于減少在電容器元件110上形成的陰極引出層120和陰極增強(qiáng)層113之間的界面處產(chǎn)生的接觸問題。隨后，將其上形成有陽(yáng)極線111和陰極引出層120的電容器元件110，設(shè)置在其上液態(tài)環(huán)氧樹脂160 —直涂布到端增強(qiáng)材料150的上表面上的板200上。在這種情況下，電容器元件110底部的兩端設(shè)置在端增強(qiáng)材料150的兩個(gè)上表面上。電容器元件110和端增強(qiáng)材料150通過介于其間的液態(tài)環(huán)氧樹脂160而彼此緊緊地耦接。涂布在板200上的液態(tài)環(huán)氧樹脂160保護(hù)電容器元件110的下表面。因此，如圖10所示，在電容器元件110被設(shè)置到形成有端增強(qiáng)材料150的板200 上的過程中，通過使用含有相對(duì)較大顆粒的填料的環(huán)氧樹脂在電容器元件110的外表面上不包含被液態(tài)環(huán)氧樹脂160涂布的部分中形成模制部分130。將模制部分130形成在以規(guī)則間隔布置在板200上的電容器元件110的外表面，以及從電容器元件110露出的陽(yáng)極線111和陰極引出層120的外圍。之后，形成在模制部分130上的電容器元件110被切割，從而制成單元固體電解質(zhì)
電容器。其上形成有模制部分130的固體電解質(zhì)電容器100可通過使用刀片進(jìn)行劃割的方式或基于激光的切割方法進(jìn)行切割。切割后的單元固體電解質(zhì)電容器的切割面經(jīng)過打磨或整修，使得陽(yáng)極線111的一個(gè)端部和陰極引出層120的一個(gè)表面被露出。隨后，將形成端增強(qiáng)材料150和液態(tài)環(huán)氧樹脂160時(shí)所使用的板200去除。板200 可通過熱方式、化學(xué)方式或機(jī)械方式的技術(shù)被去除。在電容器元件110的兩側(cè)進(jìn)行打磨和整修以將形成有電鍍層的表面上的雜質(zhì)去除。在已經(jīng)過打磨和整修的產(chǎn)品中，在模制部分130的兩側(cè)和各端增強(qiáng)材料150的下表面上進(jìn)行電鍍工藝，從而形成陽(yáng)極端141和陰極端142。形成在陽(yáng)極線111表面上的涂膜通過使用激光來去除，其中陽(yáng)極線的一端從模制部分露出。這提高了導(dǎo)電性。如上所述，在形成陽(yáng)極端141和陰極端142時(shí)所使用的電鍍層可通過電解電鍍或非電解電鍍形成。而且，該電鍍層可通過浸潰方式或在模制部分130的兩側(cè)使用膏的涂布方式來形成。盡管已參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明的范圍的前提下，可對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行變化。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求及其等價(jià)物限定，而不是由所描述的實(shí)施方式來限定。
權(quán)利要求
1.一種固體電解質(zhì)電容器，包括電容器元件，所述電容器元件的內(nèi)部具有正極性，并且所述電容器元件的一端插入有陽(yáng)極線；陰極引出層，所述陰極引出層的一側(cè)形成在所述電容器元件的外表面的一側(cè)上；一對(duì)端增強(qiáng)材料，被構(gòu)造為與所述電容器元件的底部的兩側(cè)耦接；抗氧化涂層，被構(gòu)造為包覆所述一對(duì)端增強(qiáng)材料的表面；模制部分，被構(gòu)造為包覆所述電容器元件的外圍，而使所述陽(yáng)極線的另一端、所述陰極引出層的另一側(cè)和所述一對(duì)端增強(qiáng)材料的下表面露出；以及陽(yáng)極端和陰極端，所述陽(yáng)極端和所述陰極端通過電鍍層而形成在所述模制部分的兩側(cè)和所述端增強(qiáng)材料的下表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固體電解質(zhì)電容器，其中，在所述電容器元件的外表面上還形成有陰極層，其中，導(dǎo)電減震材料形成在所述陰極引出層與其上形成有所述陰極層的所述電容器元件的外表面之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固體電解質(zhì)電容器，其中，液態(tài)環(huán)氧樹脂位于所述電容器元件下方，其中，包覆所述端增強(qiáng)材料的表面的所述抗氧化涂層延伸至所述液態(tài)環(huán)氧樹脂的下表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固體電解質(zhì)電容器，其中，所述端增強(qiáng)材料由金屬材料或合成樹脂制成，其中，所述金屬材料包括鋼、銅和鎳中的任何一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固體電解質(zhì)電容器，其中，所述電容器元件包括陰極層和形成在所述陰極層外表面上的陰極增強(qiáng)層，其中，所述陰極層包括具有由氧化鉭(Ta2O5)制成的氧化涂膜和由二氧化錳(MnO2)制成的固體電解質(zhì)層的絕緣層，其中，所述陰極增強(qiáng)層包括順次形成在所述陰極層的外圍上的碳層和銀(Ag)膏層。
6.一種制造固體電解質(zhì)電容器的方法，包括在由合成樹脂制成的膜狀板上形成一對(duì)端增強(qiáng)材料；在所述板的上表面和所述一對(duì)端增強(qiáng)材料的上表面上形成抗氧化涂層；在所述抗氧化涂層上涂布液態(tài)環(huán)氧樹脂(EMC)；制備內(nèi)部具有正極性并且一端插入有陽(yáng)極線的電容器元件，其中，陰極層形成在所述電容器元件上；在所述電容器元件的另一側(cè)形成陰極引出層；以規(guī)則間隔在涂布有液態(tài)環(huán)氧樹脂的板上布置所述電容器元件；在如此布置的所述電容器元件的外圍形成模制部分；切割所述模制部分，以從所述模制部分的兩側(cè)露出所述陰極引出層的一側(cè)和所述陽(yáng)極線的一端；以及在所述模制部分的兩側(cè)通過電鍍層形成陽(yáng)極端和陰極端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括在于所述電容器元件的另一側(cè)形成所述陰極引出層之前，在所述陰極增強(qiáng)層和所述陰極引出層之間形成導(dǎo)電減震層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述陰極引出層通過分散方式、浸潰方式和印刷方式的任一種方式來形成，其中，所述陰極引出層由粘性導(dǎo)電膏制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括在所述切割之后，去除所述板。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述端增強(qiáng)材料通過基于刻蝕的圖案化、電解電鍍和非電解電鍍中的任一種方式來形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述抗氧化涂層由具有良好的耐熱性、良好的耐化學(xué)性以及與所述端增強(qiáng)材料良好的粘附性的環(huán)氧樹脂系列制成，其中，所述抗氧化涂層通過絲網(wǎng)印刷或噴印來形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括在所述切割之后，在所述電容器元件上進(jìn)行打磨和整修以去除在切割面上的雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種固體電解質(zhì)電容器及其制造方法，其中，抗氧化涂層被構(gòu)造為包覆位于電容器元件之下的端增強(qiáng)材料的表面，從而防止在高溫腔室內(nèi)制造電容器時(shí)，端增強(qiáng)材料的表面被氧化。該固體電解質(zhì)電容器包括電容器元件，其內(nèi)部具有正極性并且一端插入有陽(yáng)極線；陰極引出層，其一側(cè)形成在電容器元件的外表面一側(cè)上；一對(duì)端增強(qiáng)材料，被構(gòu)造為與電容器元件底部的兩側(cè)耦接；抗氧化涂層，被構(gòu)造為包覆成對(duì)的端增強(qiáng)材料的表面；模制部分，被構(gòu)造為包覆電容器元件的外圍，而使陽(yáng)極線的另一端、陰極引出層的另一側(cè)和成對(duì)的端增強(qiáng)材料的下表面露出；以及陽(yáng)極端和陰極端，通過電鍍層而形成在模制部分的兩側(cè)和端增強(qiáng)材料的下表面上。
文檔編號(hào)H01G9/08GK102610400SQ201210016459
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月18日
發(fā)明者宋長(zhǎng)燮, 鄭俊錫, 金在光 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社