專利名稱：固體電解電容器的電容器元件及其制法、固體電解電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體電解電容器的電容器元件、該電容器元件的制造方法以及使用該電容器元件的固體電解電容器。
背景技術(shù)：
通常，在這種固體電解電容器中，大致說例如有特開昭60-220922號公報等上所述的構(gòu)成為如圖1所示結(jié)構(gòu)的固體電解電容器100、和例如特開平2-105513號公報等所記載的構(gòu)成為圖2所示結(jié)構(gòu)的帶安全保險絲的固體電解電容器200。
前者的固體電解電容器100中，將具備固化燒結(jié)有電子管作用(ValveAction)金屬的粉末的多孔質(zhì)的陽極電極體2、固著在該陽極電極體2上的一個端面2a上的電子管作用金屬制的陽極金屬線3、相對所述陽極電極體2以介電體膜及固體電解質(zhì)層為基底形成的陽極側(cè)電極膜4的電容器元件1，配置在左右一對引腳5、6之間。在配置電容器元件1時，該電容器元件1上的陽極金屬線3通過焊接等固著于一側(cè)的陽極側(cè)引腳5上，在該電容器元件1上的陰極則電極膜4上直接電連接另一個陽極側(cè)引腳6。之后，這些整個被合成樹脂制的封裝體7密封而構(gòu)成密封的結(jié)構(gòu)。
另外，后者帶安全保險絲的固體電解電容器200中，將同樣具有固化燒結(jié)電子管作用金屬的粉末的多孔質(zhì)的陽極電極體(チツプ體)2、固著在該陽極電極體2的一個端面2a上的電子管作用金屬制的陽極金屬線3、和相對所述陽極電極體2以介電體膜及固體電解質(zhì)層為基底形成的陽極側(cè)電極膜4的電容器元件1，配置在左右一對引腳5、6之間。在配置電容器元件1時，該電容器元件1上的陽極金屬線3通過焊接等固著于一側(cè)的陽極側(cè)引腳5，該電容器元件1上的陰極則電極膜4通過會因過電流或溫度升高而被熔斷的安全保險絲M與另一個陽極側(cè)引腳6電連接。之后，這些整個被合成樹脂制的封裝體9密封而構(gòu)成密封的結(jié)構(gòu)。
另外，以往在制造使用于這種固體電解電容器上的電容器元件時，可以采用以下所述的方法。
也就是說，首先，如圖3所示，鉭等電子管作用金屬的粉末固著成型于多孔質(zhì)的陽極電極體2上，且從該陽極電極體2的一個端面2a突出有由鉭等電子管作用金屬構(gòu)成的陽極金屬線3，之后進行燒結(jié)。接著，如圖4所示，該多孔質(zhì)的陽極電極體2以該陽極電極體2上的一個端面2a朝向上方的狀態(tài)浸漬在磷酸水溶液等化成液A中。然后在該狀態(tài)下，在所述化成液A中的電極B和所述陽極金屬線3之間接通直流電流進行陽極氧化處理。由此，在所述陽極電極體2的各金屬粒子的表面上形成五氧化鉭等介電體膜2b的同時，在所述陽極金屬線3中相對于陽極電極體2的根部上也形成了五氧化鉭等介電體膜。
接著，如圖5所示，所述陽極電極體2以該陽極電極體2上的一個端面2a是朝向上方的方式浸漬于硝酸錳水溶液C，并使硝酸錳水溶液C浸透到陽極電極體2的內(nèi)部后再從硝酸錳水溶液C拉出來進行燒成，這一操作反復(fù)進行多次。由此，在所述陽極電極體2的介電體膜2b的表面上形成了由二氧化錳等金屬氧化物所組成的固體電解質(zhì)層4a。
接著，在所述陽極電極體2的表面中的除所述一個端面2a之外的部分上，以石墨層為基底，以銀或鎳等金屬層為上層所組成的所述陰極側(cè)電極膜4，重疊形成在所述固體電解質(zhì)層4a上。
不過，在所述電容器元件的制造工序中，在形成由二氧化錳等金屬氧化物所構(gòu)成的固體電解質(zhì)層4a時，硝酸錳水溶液C能夠浸漬到所述陽極金屬線3的表面中相對于陽極電極體2的根部的部分。由此，在該根部的部分上，二氧化錳等固體電解質(zhì)層也以和陽極電極體2上的固體電解質(zhì)層4a相連接的狀態(tài)形成。因此，在將電容器元件1作為所述固體電解電容器100、200的成品來組裝時，所述陽極金屬線3通過焊接等被固著于金屬板制的陽極側(cè)引腳5上后，該陽極側(cè)引腳5就會接觸到如前所述地連續(xù)形成至陽極金屬線3的根部上的固體電解質(zhì)層，由此會發(fā)生短路，會產(chǎn)生很多不合格產(chǎn)品。
因此，以往在形成由所述陽極氧化處理得到的五氧化鉭等介電體膜2b的工序前，或者是在形成介電體膜2b的工序后，在所述陽極金屬線3的根部上，如特許公開2000-348975號公報所公開且如圖6(a)所示，嵌入·安裝上具有氟類樹脂等疏水性的合成樹脂制的環(huán)狀體8，或者如圖6(b)所示，將具有疏水性的合成樹脂以溶解于溶劑中的狀態(tài)進行涂敷后干燥而形成覆蓋膜8’。然后，在圖6(a)或圖6(b)的狀態(tài)下，進行通過向所述的硝酸錳水溶液C的浸漬、拉出、燒成形成固體電解質(zhì)層4a的工序。由此，通過所述疏水性合成樹脂的環(huán)狀體8或者覆蓋膜8’可以防止硝酸錳水溶液浸漬到陽極金屬線3的根部的部分上，進而，防止固體電解質(zhì)層連續(xù)形成至陽極金屬線3根部，可以降低在組裝固體電解電容器的成品時不良產(chǎn)品的發(fā)生率。
不過，如前者(參照圖6(a))，在將環(huán)狀體8嵌入·安裝于陽極電極體2的根部時，因為在陽極電極體2的一個端面2a上存在凹凸，環(huán)狀體8的下面和陽極電極體2的一個端面2a之間必然會存在間隙。另外，在陽極金屬線3的外周圓面和環(huán)狀體9的內(nèi)圓周面之間也存在著間隙。
除此之外，在所述陽極金屬線3的外圓周面和嵌入在其上的環(huán)狀體8的內(nèi)圓周面之間，也為了使環(huán)狀體8相對于陽極金屬線3的嵌入工作容易進行使該環(huán)狀體8上的貫通孔的內(nèi)徑形成為比陽極金屬線3的直徑大。另外，由于從原材料的板材中穿孔出該環(huán)狀體8時所產(chǎn)生的毛刺等因素必然會存在間隙。
因此，在形成固體電解質(zhì)層4a的工序中，如圖5所示，將所述陽極電極體2浸漬到硝酸錳水溶液C等固體電解質(zhì)用溶液中時，該硝酸錳水溶液C等固體電解質(zhì)用溶液由于毛細管現(xiàn)象會流進到所述環(huán)狀體8下面和陽極電極體2的一個端面2a之間的間隙中。接著，所述固體電解質(zhì)用溶液，通過環(huán)狀體8內(nèi)周面和陽極金屬線3的外周面之間的間隙，會浸透到環(huán)狀體8的上面?zhèn)?，因此用環(huán)狀體8不能完全阻止所述硝酸錳水溶液向上面的浸透。進而，固體電解質(zhì)層在陽極金屬線3的所述環(huán)狀體8的上面?zhèn)鹊牟糠稚弦惨院驮陉枠O電極體2上的固體電解質(zhì)層4a呈連續(xù)的狀態(tài)形成，因此，作為固體電解電容器的成品組裝時的不良品的發(fā)生率還是很高。
而且，在作為所述固體電解電容器100、200的成品組裝時，如圖7所示，在將所述陽極金屬線3通過焊接等固著于金屬板制的陽極側(cè)引腳5時，必須將從所述陽極電極體2的一個端面2a到陽極側(cè)引腳5的頭下尺寸S增大到所述環(huán)狀體8的厚度尺寸T左右的大小。因此，在預(yù)先決定作為成品的固體電解電容器100、200的全長尺寸L時，所述環(huán)狀體8會成為將所述陽極電極體2的長度尺寸H加大進而增大電容器容量時的障礙。另外，在預(yù)先決定電容器容量時，所述全長尺寸L會加長相應(yīng)于所述環(huán)狀體8的厚度，會導(dǎo)致大型化和重量的增加。
與此相對，如后者(參照圖6(b))所示，對于陽極金屬線3的根部，通過溶解于溶劑的合成樹脂的涂敷？干燥形成覆蓋膜8′的方法，能夠?qū)⒃摳采w膜8′對于陽極電極體2的一個端面2a和陽極金屬線3的外圓周面的這兩方面都完全沒有間隙地密封。由此，在浸漬在固體電解質(zhì)用溶液中時，可以大幅度降低該固體電解質(zhì)用溶液浸透到陽極金屬線3的根部上進而在由陽極金屬線3中的所述覆蓋臘8′到上側(cè)部分上連續(xù)形成固體電解質(zhì)層。
不過，另一方面，在將合成樹脂以溶解于溶劑狀態(tài)進行涂敷時，溶解于該溶劑中的合成樹脂，在干燥之前的過程里，會深深地浸透到陽極電極體2的多孔質(zhì)的組織內(nèi)。因此，在這部分上不能形成固體電解質(zhì)層，不能形成固體電解質(zhì)層的區(qū)域因為溶解于所述溶劑的合成樹脂的浸透而增大。換言之，陽極電極體中能夠得到作為電容器的功能的實效體積減少，進而，不僅電容器的容量減少，而且，由于對于所述陽極金屬線3的根部，將溶解于溶劑中的合成樹脂在陽極金屬線3的全部圓周上進行涂敷需要很大的人力，會帶來成本的大幅度增大。而且，如圖8所示，所述覆蓋膜8′由陽極電極體2的一個端面2a突出的高度尺寸T′會增大，進而，在組裝成作為所述圖1及圖2所示的固體電解電容器100、200的成品時，從陽極電極體2的一個端面2a到陽極側(cè)引腳5的頭下尺寸S比所述環(huán)狀體8的情況更大。因此，不僅更大地妨礙電容器的大容量化，而且更加增大了大型化和重量。
另外，最近，如特開平7-320983號公報所述且如圖9所示，在所述陽極電極體2的一個端面2a上設(shè)置包圍陽極金屬線3周圍的凹入處3c，在該凹入處2c內(nèi)，以溶解于溶劑的狀態(tài)下填充具有疏水性的合成樹脂P。
通過這種方法，能夠有效地降低在陽極金屬線3的根部上連續(xù)形成固體電解質(zhì)層，且能夠減小作為所述的圖1及圖2所示固體電解電容器100、200的成品組裝時的頭下尺寸S。不過，由于將合成樹脂P以該所合成樹脂P溶解于溶劑的狀態(tài)向所述陽極電極體2的一個端面2a的凹入處2c內(nèi)填充，在該合成樹脂P干燥之前過程里，會深深地浸透到陽極電極體2的多孔質(zhì)的組織內(nèi)，從而不能避免由合成樹脂的浸透所帶來電容器容量減少的這一問題。

發(fā)明內(nèi)容
為完成這些技術(shù)課題，本發(fā)明之的第1種電容器元件，具有燒結(jié)電子管作用金屬粉末而成的陽極電極體、突出設(shè)置在該陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線、由具有疏水性的熱塑性合成樹脂制成且被嵌入于所述陽極金屬線中相對陽極電極體的根部的環(huán)狀體，其特征在于，所述環(huán)狀體以被嵌入到陽極金屬線上的狀態(tài)加熱熔融。
另外，本發(fā)明的第1種的電容器元件的制造方法，其特征是具有在固著于燒結(jié)電子管作用金屬的粉末而成的陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線的根部上，嵌入具有疏水性的熱塑性合成樹脂制的環(huán)狀體的工序；將該環(huán)狀體在嵌入到陽極金屬線上的狀態(tài)下加熱熔融的工序；對于所述陽極電極體，通過浸漬于化成液的陽極氧化處理，形成介電體膜的工序；在此之后，對于所述陽極電極體，通過于固體電解質(zhì)用溶液中的浸漬、拉出、燒成形成固體電解質(zhì)層的工序。
還有，本發(fā)明的第1種固體電解電容器，將由燒結(jié)電子管作用金屬粉末而成的陽極電極體、突出設(shè)置在該陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線、相對于所述陽極電極體以介電體膜及固體電解質(zhì)層為基底形成的陰極側(cè)電極膜所構(gòu)成的電容器元件，配置在陽極側(cè)引腳和陰極側(cè)引腳之間，并將該電容器元件上的陽極金屬線固著在所述陽極側(cè)引腳上，另一方面，將所述電容器元件的陰極側(cè)電極膜與所述陰極側(cè)引腳電連接而構(gòu)成，其特征在于，在所述陽極金屬線中相對于陽極電極體的根部上嵌入具有疏水性的熱塑性合成樹脂制的環(huán)狀體，該環(huán)狀體以嵌入于陽極金屬線的狀態(tài)被加熱熔融。
這樣，嵌入安裝于陽極金屬線中相對于陽極電極體的根部上的環(huán)狀體，是以被嵌入到陽極金屬線上的狀態(tài)被加熱熔融的。由此，該環(huán)狀體，通過其加熱熔融，在根據(jù)陽極電極體一個端面的形狀而變形的同時，相對于該端面，可以在以沒有浸透到陽極電極體的多孔質(zhì)的組織內(nèi)、或極少量向多孔質(zhì)的組織內(nèi)浸透的狀態(tài)下無間隙地密接，完成恰到好處的熱熔接。
除此之外，即使對于陽極金屬線的整個外圓周面，所述環(huán)狀體也可通過其加熱熔融，使從原材料的板材中穿孔出該環(huán)狀體時所產(chǎn)生的毛刺消失，且可以使該環(huán)狀體的貫通孔內(nèi)徑收縮，并無間隙地密接，完成恰到好處的熱熔接。
因此，根據(jù)本發(fā)明，在對于陽極電極體形成固體電解質(zhì)時，能夠有效地阻止固體電解質(zhì)用溶液浸透到所述環(huán)狀體的上面?zhèn)取Q言之，因為能夠有效阻止固體電解質(zhì)層形成在陽極金屬線中的環(huán)狀體的上面?zhèn)鹊牟糠稚?，在作為固體電解電容器的成品組裝時，能夠大幅度減低固著在陽極金屬線的陽極側(cè)引腳和所述固體電解質(zhì)層之間發(fā)生短路產(chǎn)生不良品而造成的不良品產(chǎn)生率，且不會導(dǎo)致電容器容量的減少。
并且，由于所述環(huán)狀體可以沒有間隙地密接于陽極電極體的一個端面和陽極金屬線的外圓周面這兩者，因此，能夠阻止在所述陽極電極體一個端面上的環(huán)狀體的部分形成固體電解質(zhì)層。因此，在作為電容器元件的組裝過程中有相對于陽極金屬線使其彎曲的外力作用時，能夠有效地避免在這部分上產(chǎn)生絕緣破壞的可能，能夠大幅度減低在作為電容器元件的制造過程中由于產(chǎn)生的絕緣破壞而帶來的不良品的產(chǎn)生。
此外，根據(jù)本發(fā)明，因為在陽極金屬線上嵌入環(huán)狀體之后加熱即可，工序極其簡單，能夠減少成本的提高。還有，在能夠?qū)⒂申枠O電極體一個端面到所述環(huán)狀體的上面的高度尺寸降低到不超過環(huán)狀體原來的厚度尺寸的同時，還能夠減小高度尺寸上的誤差。進而，在作為固體電解電容器的成品組裝時，因為在相對于陽極金屬線上固定陽極引腳時，能夠減小由陽極電極體一個端面到陽極側(cè)引腳的頭下尺寸，因此，能夠避免作為成品的固體電解電容器的大型化或者固體電解電容器的小容量化。
特別是如技術(shù)方案2所述，通過將所述環(huán)狀體用透明的合成樹脂制成，能夠從外觀上識別該環(huán)狀體是否與陽極電極體一個端面和陽極金屬線外圓周密接、以及在固體電解質(zhì)層形成時固體電解質(zhì)用溶液是否浸入到所述環(huán)狀體和陽極電極體及陽極金屬線之間，具有容易地判別優(yōu)劣的優(yōu)點。
并且，如技術(shù)方案3所述，通過在所述環(huán)狀體上設(shè)置從內(nèi)徑孔到向半徑方向延伸到外圓周的切槽這樣的結(jié)構(gòu)，在相對于陽極金屬線嵌入？安裝環(huán)狀體時，無須將該環(huán)狀體相對陽極金屬線成串形狀通過，而能夠相對于陽極金屬線根部從橫向嵌入。而且，所述環(huán)狀體上的切槽會在加熱熔融環(huán)狀體時被填充并消失，環(huán)狀體可以密接于陽極金屬線的整個外圓周，因此具有在保持所需效果的狀態(tài)下易于將環(huán)狀體嵌入·安裝于陽極金屬線上的優(yōu)點。
還有，如技術(shù)方案9所述，通過將所述環(huán)狀體的加熱熔融在真空中、或者在惰性氣體氣氛中進行，具有在對所述環(huán)狀體進行加熱熔融處理時，可有效降低甚至避免在陽極電極體上的金屬粉末表面及陽極金屬線表面上產(chǎn)生氧化膜、或在介電體膜上產(chǎn)生變質(zhì)等的優(yōu)點。
下面是本發(fā)明的第2種電容器元件，具有燒結(jié)電子管作用金屬粉末而成的陽極電極體、突出設(shè)置在該陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線、由具有疏水性的熱塑性合成樹脂制成且被嵌入于所述陽極金屬線中相對陽極電極體的根部的環(huán)狀體，其特征在于，所述環(huán)狀體的內(nèi)徑大于所述陽極金屬線的直徑，以使該環(huán)狀體熱收縮時密接于陽極金屬線，還有所述環(huán)狀體在與所述陽極電極體的一個端面接觸的狀態(tài)下被加熱熔融。
另外，本發(fā)明第2種電容器元件的制造方法，其特征在于，具有將由電子管作用金屬的粉末組成的陽極電極體，在其一端面上固著陽極金屬線而制造的工序；為使該環(huán)狀體熱收縮時相對陽極金屬線密接而使其內(nèi)徑大于所述陽極金屬線直徑之后，將具有疏水性和熱收縮性的熱塑性合成樹脂制的環(huán)狀體嵌入于所述陽極金屬線上的工序；使所述環(huán)狀體與所述陽極電極體的一個端面接觸的狀態(tài)下加熱熔融的工序；對于所述陽極電極體，通過浸漬于化成液的陽極氧化處理，形成介電體膜的工序；在此之后，對于所述陽極電極體，通過于固體電解質(zhì)用溶液中的浸漬、拉出、燒成形成固體電解質(zhì)的工序。
還有，本發(fā)明的第2種固體電解電容器，將由燒結(jié)電子管作用金屬粉末而成的陽極電極體、突出設(shè)置在該陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線、相對于所述陽極電極體以介電體膜及固體電解質(zhì)層為基底形成的陰極側(cè)電極膜所構(gòu)成的電容器元件，配置在陽極側(cè)引腳和陰極側(cè)引腳之間，并將該電容器元件上的陽極金屬線固接在所述陽極側(cè)引腳上，另一方面，將所述電容器元件的陰極側(cè)電極膜與所述陰極側(cè)引腳電連接而構(gòu)成，其特征在于，在所述陽極金屬線上嵌入有疏水性的熱塑性合成樹脂制的環(huán)狀體，且該環(huán)狀體的內(nèi)徑大于所述陽極金屬線的直徑，以使在該環(huán)狀體加熱收縮時密接于陽極金屬線，進而所述環(huán)狀體以與所述陽極電極體的一個端面接觸的狀態(tài)下被加熱熔融。
這樣，通過將嵌入到陽極金屬線上的環(huán)狀體，以與陽極電極體的一個端面接觸的狀態(tài)加熱熔融，所述環(huán)狀體在根據(jù)陽極電極體一個端面的凹凸形狀而變形的同時，在向多孔質(zhì)的組織內(nèi)的浸透比將溶解于溶劑的合成樹脂進行涂敷的情況要少得多或是幾乎沒有的狀態(tài)下，與該一個端面能夠無間隙地密接，完成恰到好處的熱熔接。
除此之外，所述環(huán)狀體通過其熔融相對陽極金屬線收縮，即使對于所述陽極金屬線的外圓周面，也和所述同樣，能夠在恰好熱熔融的狀態(tài)下無間隙地密接。并且，在這種情況下，通過使所述環(huán)狀體的內(nèi)徑大于陽極金屬線的直徑，因此，可以減低該環(huán)狀體中與陽極金屬線密接的內(nèi)圓周部分由于相對于陽極金屬線的收縮而與陽極金屬線密接之后突出隆起至該環(huán)狀體上面?zhèn)?。換言之，能夠有效地降低從所述陽極電極體一個端面突出的高度尺寸由于所述的熱收縮而變高。
因此，根據(jù)本發(fā)明，在相對于陽極電極體形成固體電解質(zhì)層時，能夠有效阻止固體電解質(zhì)用溶液通過所述環(huán)狀體和陽極電極體以及陽極金屬線之間向該環(huán)狀體上面?zhèn)鹊慕浮Q言之，能夠有效防止固體電解質(zhì)層在陽極金屬線中的環(huán)狀體的上面?zhèn)炔糠稚系男纬伞Ｒ虼?，在組裝作為固體電解電容器的成品時，能夠大幅度地降低固接在陽極金屬線上的陽極引腳和所述固體電解質(zhì)層之間因為短路所造成的不良品的發(fā)生率。而且此時，能夠大幅度地降低陽極電極體中作為獲得電容器功能的實效體積的減少。
并且，通過降低所述環(huán)狀體從陽極電極體一個端面突出的高度尺寸，在組裝作為固體電解電容器的成品時，在相對于陽極金屬線固定陽極引腳時，因為能夠減小從陽極電極體一個端面到陽極引腳的頭下尺寸，在預(yù)先決定了作為成品的固體電解電容器的全長尺寸時，能夠減小所述頭下尺寸而相應(yīng)地增大陽極電極體的長度尺寸，從而實現(xiàn)電容器容量的增大。另外，在預(yù)先決定了電容器容量時，能夠?qū)⒐腆w電解電容器的全長尺寸隨所述頭下尺寸的變小而相應(yīng)地縮短，能夠達到小型化及輕量化。
特別是如技術(shù)方案5中所述，通過將所述環(huán)狀體的內(nèi)徑增大到陽極金屬線直徑的1.20～1.60倍，在將環(huán)狀體相對于陽極電極體一個端面和陽極金屬線外圓周面這兩者都沒有間隙地密接的狀態(tài)下，能夠使從陽極電極體一個端面突出的高度尺寸低于環(huán)狀體原來的厚度尺寸，由此更有助于發(fā)揮所述效果。
下面是本發(fā)明的第3種電容器元件，具有燒結(jié)電子管作用金屬粉末而成的陽極電極體、突出設(shè)置在該陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線、由具有疏水性的熱塑性合成樹脂制成且被嵌入于所述陽極金屬線中相對陽極電極體的根部的環(huán)狀體，其特征在于，所述環(huán)狀體的至少一部分，通過將該環(huán)狀體加熱熔融而被填充到在所述陽極電極體的一個端面上設(shè)置成包圍所述陽極金屬線的凹入處內(nèi)。
另外，本發(fā)明第3種電容器元件的制造方法，其特征在于，具有將由電子管作用金屬粉末所組成的陽極電極體，在其一端面上設(shè)置包圍固著于該端面上的陽極金屬線的凹入處而制造的工序；在所述陽極金屬線上嵌入具有疏水性的熱塑性合成樹脂制的環(huán)狀體的工序；為了使所述環(huán)狀體的至少一部分填充到所述凹入處內(nèi)，將所述環(huán)狀體加熱熔融的工序；對于所述陽極電極體，通過浸漬于化成液的陽極氧化處理，形成介電體膜的工序；在此之后，對于所述陽極電極體，通過于固體電解質(zhì)用溶液中的浸漬、拉出、燒成形成固體電解質(zhì)的工序。
還有，本發(fā)明的第3種固體電解電容器元件，將由燒結(jié)電子管作用金屬粉末而成的陽極電極體、突出設(shè)置在該陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線、相對于所述陽極電極體以介電體膜及固體電解質(zhì)層為基底形成的陰極側(cè)電極膜所構(gòu)成的電容器元件，配置在陽極側(cè)引腳和陰極側(cè)引腳之間，并將該電容器元件上的陽極金屬線固接在所述陽極側(cè)引腳上，另一方面，將所述電容器元件的陰極側(cè)電極膜與所述陰極側(cè)引腳電連接而構(gòu)成，其特征在于，在所述陽極金屬線上嵌入有疏水性的熱塑性合成樹脂制的環(huán)狀體，且該環(huán)狀體的至少一部分，通過加熱熔融該環(huán)狀體而填充于在所述陽極電極體一個端面上設(shè)置成包圍所述陽極金屬線的凹入處內(nèi)。
在本發(fā)明中，并非將合成樹脂以溶解于溶劑的狀態(tài)填充于設(shè)置在陽極電極體一個端面上的凹入處內(nèi)，而是通過將嵌入到陽極金屬線上的環(huán)狀體加熱熔融，使該環(huán)狀體的至少一部分填充到所述的凹入處內(nèi)，由此，在完全阻止相對于陽極電極體的多孔質(zhì)的組織內(nèi)的合成樹脂的浸透、或者所述浸透為極少的狀態(tài)下，使所述環(huán)狀體相對于陽極電極體和陽極金屬線的兩方面無間隙地密接，完成恰到好處的熱熔接。
并且，所述環(huán)狀體的一部分填充到所述凹入處內(nèi)之后，可以相應(yīng)地使所述環(huán)狀體從陽極電極體一個端面突出的高度尺寸低于該環(huán)狀體的厚度尺寸。
因此，根據(jù)本發(fā)明，在相對于陽極電極體形成固體電解質(zhì)層時，能夠有效阻止固體電解質(zhì)用溶液從所述環(huán)狀體和陽極電極體及陽極金屬線之間向該環(huán)狀體的上面?zhèn)冉浮Q言之，因為能夠有效防止固體電解質(zhì)層形成在陽極金屬線中環(huán)狀體的上面?zhèn)炔糠?，所以在組裝作為固體電解電容器的成品時，能夠大幅度地降低因固著在陽極金屬線上的陽極側(cè)引腳和所述固體電解質(zhì)層之間短路而造成的不良品的產(chǎn)生率。并且在此時，能夠大幅度地降低陽極電極體中可獲得作為電容器的功能的實效體積的減少。
還有，通過降低所述環(huán)狀體從陽極電極體一個端面突出的高度尺寸，在組裝作為固體電解電容器的成品時，在相對于陽極金屬線固接陽極引腳時，因為能夠減小從陽極電極體一個端面到陽極引腳的頭下尺寸，在預(yù)先決定了作為成品的固體電解電容器的全長尺寸時，隨減小所述頭下尺寸能夠相應(yīng)地增大陽極電極體的長度尺寸，而達到電容器容量的增大。另外，在預(yù)先決定了電容器容量時，隨減小所述頭下尺寸能夠相應(yīng)地將固體電解電容器的全長尺寸縮短，從而實現(xiàn)小型化及輕量化。
特別是如技術(shù)方案7所述，通過將所述凹入處的深度尺寸設(shè)成和所述環(huán)狀體的厚度尺寸大致相等，能夠使所述環(huán)狀體幾乎不會從陽極電極體一個端面上突出來，使所述的頭下尺寸更小，更有助于發(fā)揮所述效果。


圖1是表示以往固體電解電容器的縱截面主視圖。
圖2是表示以往帶安全保險絲的固體電解電容器的縱截面主視圖。
圖3是表示構(gòu)成電容器元件的陽極電極體的立體圖。
圖4是表示對于陽極電極體進行為了形成介電體膜的陽極氧化處理的狀態(tài)的圖。
圖5是表示對于陽極電極體形成固體電解質(zhì)層的狀態(tài)的圖。
圖6是表示在以往的情況下，在陽極電極體的陽極金屬線上設(shè)置由合成樹脂形成的環(huán)狀體或覆蓋膜的狀態(tài)的縱截面主視圖。
圖7是表示在以往的情況下，安裝在陽極電極體的陽極金屬線上的環(huán)狀體和陽極側(cè)引腳之間位置關(guān)系的立體圖。
圖8是表示在以往的情況下，設(shè)置在陽極電極體的陽極金屬線上的覆蓋膜和陽極側(cè)引腳之間位置關(guān)系的立體圖。
圖9是表示在以往的情況下，陽極電極體的陽極金屬線根部的凹入處填充合成樹脂的狀態(tài)的縱截面主視圖。
圖10是表示實施例1中的陽極電極體和環(huán)狀體的立體圖。
圖11是表示實施例1中在陽極電極體的陽極金屬線上嵌入·安裝環(huán)狀體的立體圖。
圖12是表示實施例1中將嵌入·安裝在陽極金屬線上的環(huán)狀加熱熔融后的狀態(tài)的立體圖。
圖13是從圖12中XIII-XIII觀察的放大立體圖。
圖14是表示在實施例1中相對于陽極電極體形成固體電解質(zhì)層的狀態(tài)的圖。
圖15是表示在實施例1的變形例1的環(huán)狀體的立體圖。
圖16是表示在實施例2中陽極電極體和環(huán)狀體的縱截面主視圖。
圖17是表示在實施例2中在陽極電極體的陽極金屬線的根部上嵌入環(huán)狀體的狀態(tài)的縱截面主視圖。
圖18是表示在達到實施例2以前，將嵌入到陽極金屬線上的環(huán)狀體加熱熔融后的狀態(tài)的縱截面主視圖。
圖19是表示在實施例2中，將嵌入在陽極金屬線上的環(huán)狀體加熱熔融后的狀態(tài)的縱截面主視圖。
圖20是表示由實施例2所構(gòu)成的固體電解電容器的縱截面主視圖。
圖21是表示由實施例2所構(gòu)成的帶安全保險絲的固體電解電容器的縱截面主視圖。
圖22是表示由實施例3所構(gòu)成的陽極電極體和環(huán)狀體的縱截面主視圖。
圖23是表示在實施例3中，在陽極電極體的陽極金屬線根部上嵌入環(huán)狀體的狀態(tài)的縱截面主視圖。
圖24是表示在實施例3中，將嵌入到陽極金屬線上的環(huán)狀體加熱熔融后的狀態(tài)的縱截面主視圖。
圖25是表示由實施例3所構(gòu)成的固體電解電容器的縱截面主視圖。
圖26是表示由實施例3所構(gòu)成的帶安全保險絲的固體電解電容器的縱截面主視圖。
圖27是表示實施例4中的陽極電極體和環(huán)狀體的縱截面主視圖。
圖28是表示實施例4中，在陽極電極體的陽極金屬線的根部上嵌入環(huán)狀體的狀態(tài)的縱截面主視圖。
圖29是表示實施例4中，將嵌入到陽極金屬線上的環(huán)狀體加熱熔融后的狀態(tài)的縱截面主視圖。
圖30是表示在實施例4中，將環(huán)狀體加熱熔融后壓入的狀態(tài)的立體圖。
圖31是表示從圖30中XXXI-XXXI處觀察到的截面圖。
圖32是表示在實施例4中，將環(huán)狀體加熱熔融并壓入后的狀態(tài)的縱截面主視圖。
圖33是表示由實施例4所構(gòu)成的固體電解電容器的縱截面主視圖。
圖34是表示由實施例4所構(gòu)成的帶安全保險絲的固體電解電容器的縱截面主視圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)應(yīng)用在鉭固體電解電容器中的電容器元件11上時的附圖(圖10～圖15)來說明本發(fā)明實施例1。
首先，如圖10所示，鉭的粉末凝固形成于多孔質(zhì)陽極電極體12后被燒結(jié)，且從該陽極電極體12上的一個端面12a上突出由鉭組成的陽極金屬線13。
另一方面，用由如熔點約為270℃的氟類樹脂等具有疏水性的透明熱塑性合成樹脂所形成的原材料的板材，如圖10所示，通過穿孔預(yù)先制作具有貫通孔18a的環(huán)狀體18。然后，如圖11所示，將該環(huán)狀體18嵌入·安裝在從完成所述陽極氧化處理的陽極電極體12的一個端面12a突出的陽極金屬線3中相對于陽極電極體12的根部上。
接著，將該陽極電極體12的整體裝入圖中沒有表示的密閉容器中，在將該密閉容器抽成真空、或是在使之變?yōu)榈獨饣驓鍤獾榷栊詺怏w氣氛的狀態(tài)下用約30分鐘加熱到所述環(huán)狀體18的合成樹脂的熔點或比這更高的溫度，如270～300℃，并在該溫度下保持大約30分鐘后冷卻到常溫。
通過這次加熱所述環(huán)狀體18，一旦熔融，就根據(jù)陽極電極體12的一個端面12a的形狀而產(chǎn)生變形，由此，相對于陽極電極體12的一個端面12a，可以無間隙地密接，以合適地?zé)崛劢印?br> 此時，由于是所述環(huán)狀體18的加熱熔融，因此熔融的合成樹脂能夠完全不浸透到陽極電極體12的多孔質(zhì)的組織內(nèi)或只是極少地浸透到多孔質(zhì)的組織內(nèi)。
在此之外，所述環(huán)狀體18在將其加熱熔融時，可以消除將該環(huán)狀體18從原材料板材上穿孔時所產(chǎn)生的毛刺。而且，因為其貫通孔18a的內(nèi)徑相對于陽極金屬線13會發(fā)生收縮，所以，對于陽極金屬線13整個外圓周面，能夠無間隙地密接，完成恰到好處的熱熔接(參照圖12及圖13)。
接著，所述陽極電極體12和所述以往同樣，如圖4所示，在磷酸水溶液等的化成液A中，被浸漬成該陽極電極體12的一個端面12a距離液面A′具有適當(dāng)?shù)纳疃萖。然后在該狀態(tài)下，在所述化成液A中的電極B和所述陽極金屬線3之間加上直流電流進行所謂的陽極氧化處理。由此，在所述陽極電極體12上的各個金屬粒子的表面上形成五氧化鉭等的介電體膜的同時，在所述陽極金屬線13的相對于陽極電極體12的根部上的相應(yīng)長度X的部分上也形成五氧化鉭等的介電體膜。
還有，形成所述介電體膜的這一陽極氧處理工序，可以在嵌入所述環(huán)狀體18后的加熱熔融工序之前進行。
接著，將所述陽極電極體12和所述以往(參照圖5)同樣，如圖14所示，對于硝酸錳水溶液C，將該陽極電極體12的一個端面12a朝向上方、且該端面12a浸漬到大致液面C′附近位置的深度。然后，將硝酸錳水溶液C浸透到陽極電極體12內(nèi)部后，將其從硝酸錳水溶液中拔出來燒成，反復(fù)多次進行這個操作。這樣，在所述陽極電極體12上的介電體膜表面上就形成由二氧化錳等金屬氧化物所組成的固體電解質(zhì)層14a。
如上所述，相對于由陽極電極體12的一個端面12a突出的陽極金屬線13的根部預(yù)先嵌入·安裝，且在這個被嵌入狀態(tài)下加熱熔融的環(huán)狀體18，對于陽極電極體12的一個端面12a和陽極金屬線12的外圓周面兩者都是密接的。由此，在形成所述固體電解質(zhì)層14a的工序中，能夠有效阻止作為固體電解質(zhì)用溶液的硝酸錳水溶液通過環(huán)狀體18和陽極電極體12的一個端面12a及陽極金屬線13的外圓周面之間向該環(huán)狀體18的上面?zhèn)鹊慕?。因此，能夠有效地減低固體電解質(zhì)層形成至陽極金屬線13中環(huán)狀體18的上面?zhèn)炔糠稚稀?br> 并且，所述環(huán)狀體18相對于陽極電極體12的一個端面12a和陽極金屬線13的外圓周面兩者都是密接的。由此，可以基本上完全阻止在所述陽極電極體12的一個端面12a中的環(huán)狀體18的部分上，在形成介電體膜的工序中形成介電體膜、及在形成固體電解質(zhì)層的工序中形成固體電解質(zhì)層，所以，在作為電容器元件的使用中相對于陽極金屬線13作用使其彎曲的外力時，能夠有效避免在這部分上可能產(chǎn)生絕緣破壞。
除此之外，因為所述環(huán)狀體18密接在陽極電極體12的一個端面12a上，在形成所述固體電解質(zhì)層的工序中，可以阻止其間浸入硝酸錳水溶液。因此，在將所述陽極電極體12浸漬到所述硝酸錳水溶液C中時，如圖14中的雙點劃線所示，可以使硝酸錳水溶液C的液面C″為所述環(huán)狀體18的位置，深度稍有高低都可以。因此，具有能夠降低將所述陽極電極體12浸漬到所述硝酸錳水溶液中時深度的精度的優(yōu)點。
另一方面，通過將所述環(huán)狀體18由透明的合成樹脂制成，因為能夠從外觀上準確地判別該環(huán)狀體18是否與陽極電極體12的一個端面12a和陽極金屬線13的外圓周面的兩者密接；及在形成所述固體電解質(zhì)層時硝酸錳水溶液是否浸透到所述環(huán)狀體18和陽極電極體12及陽極金屬線13之間；且在形成所述介電體膜時化成液是否浸入到所述環(huán)狀體18和陽極電極體12之間；所以，能夠容易進行好環(huán)的選擇。
這樣，形成固體電解質(zhì)層的工序完成后，和所述以往一樣，通過在所述陽極電極體12的表面中除一個端面12a之外的部分上，形成以石墨層為基底、以銀或鎳等金屬層為上層的陰極側(cè)電極膜，完成了電容器元件11。
這樣制造的電容器元件11和圖1所示的以往的固體電解電容器一樣，配置在左右一對引腳之間，可組裝成固體電解電容器。在配置時，陽極金屬線13相對于一側(cè)的陽極側(cè)引腳通過焊接等固定連接，陰極側(cè)電極膜4與另一側(cè)的陰極側(cè)引腳直接電連接，并用合成樹脂制的封裝體來密封這些整體。
或者，所述電容器元件11如圖2所示的帶安全保險絲的固體電解電容器一樣，配置在左右一對引腳之間，組裝成帶安全保險絲的固體電解電容器。在配置時，陽極金屬線13相對于一側(cè)的陽極側(cè)引腳通過焊接等固定連接，陰極側(cè)電極膜14通過所述安全保險絲M電連接于另一側(cè)的陰極側(cè)引腳，這些整體被合成樹脂制的封裝體予以密封。
不過，在該實施例1中，由于在形成固體電解質(zhì)層時的燒成溫度約為230℃左右，所以，作為使用在所述環(huán)狀體18的熱塑性合成樹脂，可以選擇具有比所述的燒成溫度更高的熔點的樹脂。
另外，通過將熔融該環(huán)狀體18時的加熱處理，如前所述，在真空中進行或在氮氣或氬氣等的惰性氣體氣氛中進行，在所述環(huán)狀體18的加熱處理時，能夠?qū)⒃陉枠O電極體12上的金屬粉末表面及陽極金屬線13的表面上產(chǎn)生氧化膜或在介電體膜上產(chǎn)生變質(zhì)等現(xiàn)象有效避免或降至最低。
下面，圖15所示的是在本發(fā)明實施例1中的變形例1上所使用的其他用途形式的環(huán)狀體18′。
該環(huán)狀體18′中從其貫通孔18a′沿半徑方向外方向延伸到外圓周面開設(shè)了切槽18b′。
由這種結(jié)構(gòu)，在相對于陽極金屬線13嵌入·安裝環(huán)狀體18′時，無須使該環(huán)狀體18′相對于陽極金屬線13呈串狀通過，而是相對于陽極金屬線13的根部，如圖15中的箭頭a所示，能夠從橫向嵌入。然后，所述環(huán)狀體18′上的切槽18b′，在將環(huán)狀體18′加熱熔融時被充滿消失，因為環(huán)狀體18′相對于陽極金屬線13的全部周圍密接，所以，環(huán)狀體18′向陽極金屬線的嵌入·安裝，在保持一定的效果的狀態(tài)下，能夠容易進行。
并且，該環(huán)狀體18′的切槽18b′的幅寬尺寸W，要從根據(jù)加熱熔融的對于陽極金屬線13的密封性、及向陽極金屬線13的嵌入操作的容易性這兩方面考慮，在貫通孔18a′的部分最好和陽極金屬線13的直徑相等或比其小，另一方面，在環(huán)狀體18′的外圓周部分最好比陽極金屬線13的直徑更大。
下面，根據(jù)適用在鉭固體電解電容器的電容器元件21時的附圖(圖16～圖21)來說明本發(fā)明實施例2。
首先，鉭粉末如圖16所示，在固定形成多孔質(zhì)陽極電極體22后燒結(jié)，且從該陽極電極體22的一個端面22a突出由鉭形成的直徑為d0(約150～200微米)的陽極金屬線23。
另一方面，從由例如熔點約為270℃的氟類樹脂等具有疏水性及加熱收縮性的透明熱塑性合成樹脂組成的原材料的板材，通過穿孔等，如圖16所示，預(yù)先制作具有內(nèi)徑為d的貫通孔28a的厚度尺寸為T(約100微米)、直徑為D(約600微米)的環(huán)狀體28。然后，如圖17所示，該環(huán)狀體28被嵌入·安裝在從所述陽極電極體22的一個端面22a突出的直徑為d0的陽極金屬線23中相對于陽極電極體22的根部上，以使該環(huán)狀體28接觸于與所述端面22a上。
接著，該陽極電極體22保持其一個端面22a朝向上方的姿勢，以該姿勢裝入圖中沒有表示的密閉容器內(nèi)，將該密閉容器抽成真空，或是在氮氣或氬氣等的惰性氣體氣氛下，加熱到所述環(huán)狀體28的合成樹脂的熔點或比其更高的溫度如約270～300℃，由此將所述環(huán)狀體28在熔融狀態(tài)下保持30分鐘左右，之后冷卻至常溫。
通過該環(huán)狀體28的加熱熔融，該環(huán)狀體28根據(jù)陽極電極體22的一個端面22a的凹凸形狀而變形，在向多孔質(zhì)的組織內(nèi)的滲透比涂布溶解于溶劑的合成樹脂的情況少得多、或是在幾乎是沒有的狀態(tài)下，相對于該端面22a能夠無間隙地密接，完成恰到好處的熱熔接。而且，通過所述的加熱，會向陽極金屬線23收縮，使其內(nèi)徑d變窄，由此，相對陽極金屬線23的外圓周面，也能夠同樣無間隙地密接，完成恰到好處的熱熔接。
在這種情況下，在所述環(huán)狀體28的內(nèi)徑d的尺寸近似于陽極金屬線23的直徑d0時，該環(huán)狀體28中相對于陽極金屬線23密接的內(nèi)圓周部分，隨著該環(huán)狀體28向陽極金屬線23的收縮，如圖18所示，就可能在密接于陽極金屬線23之后隆起到環(huán)狀體28的上面?zhèn)?。因此，從陽極電極體22的一端面22a突出的高度尺寸T2′比環(huán)狀體28原來的厚度尺寸T高。
并且，所述環(huán)狀體28內(nèi)圓周部分的隆起高度是，在環(huán)狀體28的貫通孔28a的內(nèi)圓周面和陽極金屬線23的外圓周面之間的間隙越小越高，間隙越大越低，即與所述間隙大小成比例。另一方面，所述間隙尺寸和環(huán)狀體28的貫通孔28a的內(nèi)徑d成比例。因此，通過使該環(huán)狀體的28內(nèi)徑d大于所述陽極金屬線23的d0，能夠降低所述環(huán)狀體28中與陽極金屬線23密接的內(nèi)圓周部分由于向陽極金屬線23的收縮而在與陽極金屬線23密接后突出隆起至該環(huán)狀體28上面?zhèn)取?br> 在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明人的實驗，發(fā)現(xiàn)只要當(dāng)陽極金屬線23的直徑d0為200微米時，使嵌入到其上的環(huán)狀體28的內(nèi)徑d為240～320微米，也就是說，將環(huán)狀體28的內(nèi)徑d定為陽極金屬線23的直徑d0的1.2～1.6倍，如圖19所示，在將環(huán)狀體28相對于陽極電極體22的一個端面22a和陽極金屬線23的外圓周面這兩者沒有間隙地牢固密接的狀態(tài)下，就可以使從陽極電極體22的一個端面22a突出的高度T2降低到低于環(huán)狀體28原來的厚度尺寸T。
也就是說，當(dāng)所述環(huán)狀體28的內(nèi)徑d小于陽極金屬線23的直徑d0的1.2倍時所述突出高度尺寸T2′不比環(huán)狀體28原來的厚度尺寸T低，另一方面，所述環(huán)狀體28的內(nèi)徑d在超過陽極金屬線23的直徑d0的1.6倍時，就會使相對于陽極金屬線23的外圓周面的密接力減弱。
另外，通過將所述環(huán)狀體28用透明合成樹脂制成，能夠容易地從外觀上識別通過所述加熱熔融對于陽極電極體22和陽極金屬線23這兩方面是否無間隙地牢固密接。
接著，所述陽極電極體22和所述以往一樣，如圖4所示，通過進行陽極氧化處理，在所述陽極電極體22的各金屬粒子表面上形成五氧化鉭等介電體膜的同時，在所述陽極金屬線3中相對于陽極電極體2的根部上也形成五氧化鉭等介電體膜。
并且，形成所述介電體膜的這一陽極氧處理工序，可以在嵌入所述環(huán)狀體28后的加熱熔融工序之前進行。
接著，和所述實施例1同樣，如圖14所示，在所述陽極電極體22上的介電體膜的表面上，形成由二氧化錳等金屬氧化物所組成的固體電解質(zhì)層。
所述環(huán)狀體28是用具有疏水性的合成樹脂制成，且如前所述，既可以與陽極電極體22的一個端面22a無間隙地密接，也可以相對于陽極金屬線23的外圓周面無間隙地牢固密接。由此，在形成所述固體電解質(zhì)層的工序中，能夠有效防止作為固體電解質(zhì)用溶液的硝酸錳水溶液，通過環(huán)狀體28和陽極電極體22之間浸透到該環(huán)狀體28的上面?zhèn)?。因此，可有效減少固體電解質(zhì)層以與陽極電極體22的固體電解質(zhì)層連續(xù)的狀態(tài)形成至陽極金屬線22中的環(huán)狀體28的上面?zhèn)鹊牟糠帧?br> 在完成形成所述固體電解質(zhì)層的工序后，和所述以往一樣，通過在所述陽極電極體22的表面中除所述一個端面22a的部分，形成以石墨層為基底、以銀或鎳等金屬層為上層的陰極側(cè)電極膜4，完成電容器元件21。
如圖20所示，這樣制造成的電容器元件21配置在左右一對的引腳25、26之間，組裝成固體電解電容器120。在配置時，陽極金屬線23相對于一側(cè)的陽極側(cè)引腳25通過焊接等固定連接，陰極側(cè)電極膜24與另一側(cè)的陰極側(cè)引腳26直接電連接，這些整體被合成樹脂制的封裝體27予以密封。
或者，如圖21所示，所述電容器元件21配置在左右一對的引腳25、26之間，組裝成帶安全保險絲的固體電解電容器220。在配置時，陽極金屬線23相對于一側(cè)的陽極側(cè)引腳25通過焊接等固定連接，陰極側(cè)電極膜24通過所述安全保險絲M電連接于另一側(cè)的陰極側(cè)引腳26上，這些整體被合成樹脂制的封裝體29予以密封。
在組裝該固體電解電容器120、220時，在所述電容器元件21中，如前所述，將其陽極電極體22的一個端面22a上的環(huán)狀體28突出于所述端面22a的高度尺寸T2，在使合成樹脂盡可能少地向陽極電極體2的多孔質(zhì)的組織合成樹脂滲透的狀態(tài)下，能夠降到低于該環(huán)狀體15的厚度尺寸T。
由此，可以將從陽極電極體22的一個端面22a到陽極側(cè)引腳25的頭下尺寸S，隨著降低由所述環(huán)狀體28上的端面22a突出的高度尺寸T2而相應(yīng)地減小。因此，在預(yù)先決定作為成品的固體電解電容器120、220的全長尺寸L時，在減小所述頭下尺寸S后能夠相應(yīng)地增大陽極電極體2的長度尺寸H，從而能夠增大電容器容量。
并且，在預(yù)先決定電容器容量時，在減小所述頭下尺寸S后能夠相應(yīng)地減小固體電解電容器120、220的全長尺寸L，從而實現(xiàn)小型化及輕量化。
下面，通過適用于鉭固體電解電容器上的電容器元件31時的附圖(圖22～圖26)來說明本發(fā)明的實施例3。
首先，如圖22所示，鉭粉末被固定形成為多孔質(zhì)的陽極電極體32后燒結(jié)，且從該陽極電極體32的一個端面32a上突出由鉭所形成的陽極金屬線33。
在固定形成該陽極電極體32時，在其端面32a上設(shè)置了包圍從該端面32a突出的陽極金屬線33的周圍的深度尺寸為h的凹入處32c。
另一方面，從由如熔點約為270℃的氟類樹脂等具有疏水性的透明熱塑性合成樹脂構(gòu)成的原材料的板材，通過穿孔等，如圖22所示，預(yù)先制作具有貫通孔38a的厚度尺寸為T的環(huán)狀體38。然后，如圖23所示，該環(huán)狀體38被嵌入·安裝于從所述陽極電極體32的一個端面32a突出的陽極金屬線33中相對于陽極電極體32的根部上。
接著，該陽極電極體32以將其端面32a朝向上方的姿勢，將其整體裝入到圖中沒有表示的密閉容器內(nèi)，將該密閉容器抽成真空、或者是在氮氣或氬氣等惰性氣體氣氛的狀態(tài)下，加熱至所述環(huán)狀體38的合成樹脂的熔點或比其更高的溫度，如約270～300℃，并在該溫度下保持約30分鐘左右后冷卻到常溫。
通過該加熱所述環(huán)狀體38發(fā)生熔融，如圖24所示，其中一部分流入到陽極電極體32的一個端面32a上的凹入處32c內(nèi)進行填充。由此，可以相對于陽極電極體32和陽極金屬線33這兩者無間隙地密接，完成恰到好處的熱熔接，同時，由該環(huán)狀體38的一個端面32a突出的高度T3比該環(huán)狀體38的厚度尺寸T低。
在這種情況下，通過使所述凹入處32c的深度尺寸h和所述環(huán)狀體38的厚度尺寸T大致相等，能夠使所述環(huán)狀體38幾乎不從陽極電極體32的一個端面32a上突出出來。
并且，通過將所述環(huán)狀體38用透明的合成樹脂制成，能夠容易地從外觀上識別通過所述的加熱熔融相對于陽極電極體32和陽極金屬線33這兩者是否無間隙地密接。
此外，通過該環(huán)狀體38的加熱熔融，向所述環(huán)狀體38的凹入處32c內(nèi)進行填充時，可以使熔融的合成樹脂幾乎不浸透到陽極電極體32的多孔質(zhì)的組織內(nèi)，或者可以使向多孔質(zhì)的組織內(nèi)的浸透遠遠少于將合成樹脂溶解于溶劑的狀態(tài)下進行填充的場合。
接著，所述陽極電極體32，與所述以往一樣，如圖4所示，通過進行陽極氧化處理，在所述陽極電極體32上的各金屬粒子表面上形成五氧化鉭等的介電體膜的同時，也在所述陽極金屬線33中相對于陽極電極體32的根部上形成五氧化鉭等介電體膜。
還有，形成所述介電體膜這一陽極氧化處理工序，可以在嵌入所述環(huán)狀體38后的加熱熔融工序之前進行。
接著，和所述實施例1同樣，如圖14所示，在所述陽極電極體32的介電體膜的表面上形成由二氧化錳等金屬氧化物所組成的固體電解質(zhì)層。
所述環(huán)狀體38是由具有疏水性的熱塑性合成樹脂制成的，如前所述，還可相對于陽極電極體32和陽極金屬線33的兩者都無間隙地密接。由此，在形成所述固體電解質(zhì)層的工序中，能夠有效阻止作為固體電解質(zhì)用溶液的硝酸錳水溶液，通過環(huán)狀體38和陽極電極體32及陽極金屬線33之間向該環(huán)狀體18的上面?zhèn)冉n。因此，能夠有效降低固體電解質(zhì)層在以和陽極電極體32上的固體電解質(zhì)層連續(xù)的狀態(tài)下形成至陽極金屬線32中的環(huán)狀體38的上面?zhèn)鹊牟糠稚稀?br> 然后，在完成形成所述固體電解質(zhì)層的工序后，和所述以往一樣，通過在所述陽極電極體32的表面中除所述端面32a之外的部分上，形成以石墨層為基底以銀或鎳等金屬層為上層的陰極側(cè)電極膜34，完成電容器元件31。
如圖25所示，這樣制造的電容器元件31配置在左右一對引腳35、36之間，組裝成固體電解電容器130。在配置時，陽極金屬線33通過焊接等與一側(cè)的陽極側(cè)引腳35固定連接，陰極側(cè)電極膜34與另一側(cè)的陰極側(cè)引腳36直接電連接，這些整體被合成樹脂制的封裝體37予以密封。
或者，如圖26所示，所述電容器元件31配置在左右一對的引腳35、36之間，組裝成帶安全保險絲的固體電解電容器230。在裝配時，陽極金屬線33通過焊接等與一側(cè)的陽極側(cè)引腳35固定連接，陰極側(cè)電極膜34通過所述安全保險絲M與另一側(cè)的陰極側(cè)引腳36電連接，這些整體被合成樹脂制的封裝體39予以密封。
在組裝這種固體電解電容器130、230時，在所述電容器元件31上，如前所述，在可以減少合成樹脂向陽極電極體32上的多孔質(zhì)組織內(nèi)浸透的狀態(tài)下，能夠?qū)⑵潢枠O電極體32的一個端面32a上的環(huán)狀體38由所述一個端面32a突出的高度尺寸T3設(shè)成低于該環(huán)狀體38的厚度尺寸T。
由此，可以將從陽極電極體32的一個端面32a到陽極側(cè)引腳35的頭下尺寸S，隨著降低由所述環(huán)狀體38的一個端面32a的突出高度尺寸T3而相應(yīng)地減小。因此，在預(yù)先決定作為成品的固體電解電容器130、230的全長尺寸L時，通過減小所述頭下尺寸S可以相應(yīng)地增大陽極電極體32的長度尺寸H，實現(xiàn)電容器容量的增大。
另外，在預(yù)先決定電容器容量的情況下，在減小所述首下尺寸S的情況下使固體電解電容器130、230的全長尺寸L相應(yīng)地變短，達到小型化及輕量化。
下面，根據(jù)適用于鉭固體電解電容器上的電容器元件時的附圖(圖27～圖34)來說明本發(fā)明的實施例4。
首先，如圖27所示，鉭粉末固定形成多孔質(zhì)陽極電極體42后燒結(jié)，且從該陽極電極體42的一個端面42a上突出由鉭所形成的陽極金屬線43。
另一方面，從由如熔點約為270℃的氟類樹脂等具有疏水性且受熱后有收縮性的透明熱塑性合成樹脂所構(gòu)成的原材料的板材，通過穿孔等，如圖27所示，預(yù)先制作具有內(nèi)徑為d的貫通孔48a且厚度尺寸為T、直徑為D的環(huán)狀體48。然后，如圖28及圖29所示，將該環(huán)狀體48嵌入·安裝于由所述陽極電極體42的一個端面42a突出的陽極金屬線43的相對于陽極電極體42的根部。
接著，將該陽極電極體42，保持在其端面42a朝向上方的姿勢，并在該姿勢下裝入圖中沒有表示的密閉容器內(nèi)，將該密閉容器抽成真空、或者是在氮氣或氬氣等的惰性氣體氣氛中，加熱至所述環(huán)狀體48的合成樹脂的熔點或比其更高的溫度，如約270～300℃，并在該環(huán)狀體48熔融的狀態(tài)下保持約30分鐘左右后冷卻到常溫。
通過該環(huán)狀體48的加熱熔融，該環(huán)狀體48根據(jù)陽極電極體42的一個端面42a上的凹凸形狀而變形，在向多孔質(zhì)的組織內(nèi)的浸透比涂布溶解于溶劑中的合成樹脂的情形少得多或是幾乎沒有的狀態(tài)下，相對于其端面42a，能夠無間隙地密接，完成恰到好處的熱熔接。
在這種情況下，通過將所述環(huán)狀體48用具有熱收縮性的熱塑性合成樹脂制成，該環(huán)狀體48通過所述的加熱向陽極金屬線43收縮，而使其內(nèi)徑變小，由此能夠相對于陽極金屬線43的外圓周面更牢固地密接。
不過，環(huán)狀體48通過加熱向陽極金屬線43的外圓周面收縮，能夠相對于陽極金屬線43的外圓周面更強且更有效地密接。不過另一方面，該環(huán)狀體48中與陽極金屬線43的外圓周面接觸的部分，如圖29所示，由于從陽極電極體42的一個端面42a隆起，因而使從所述一個端面42a突出的高度尺寸T4′比環(huán)狀體48的原來的厚度尺寸T更大。
因此，在實施例4中，如圖30及圖31所示，將所述環(huán)狀體48在如前所述的加熱熔融狀態(tài)下，通過挾持著陽極金屬線43并在左右方向可以開閉移動地配置的一對擠壓板E1、E2，相對陽極電極體42的一個端面42a進行擠壓。
通過該擠壓，如圖32所示，環(huán)狀體48發(fā)生其直徑從D增大到D4、其厚度T變薄的變形，在這個擠壓狀態(tài)下冷卻至常溫，能夠使從所述環(huán)狀體48的陽極電極體42的一個端面42a突出的高度T4比該環(huán)狀體原來的厚度T低，并且與此同時，能夠進一步增強相對于陽極電極體42的一個端面42a的密接。
還有，通過將所述環(huán)狀體48用透明的合成樹脂制作，能夠容易地從外觀上識別通過所述的加熱熔融是否相對于陽極電極體42和陽極金屬線43這兩者無間隙地密接。
接著，和所述以往一樣，如圖4所示，通過對所述陽極電極體42進行陽極氧化處理，在所述陽極電極體42上的各金屬粒子表面上形成五氧化鉭等介電體膜的同時，也在所述陽極金屬線43中相對于陽極電極體42的根部上形成五氧化鉭等介電體膜。
還有，形成所述介電體膜這一陽極氧化處理工序，可以在將環(huán)狀體嵌入后擠壓的同時進行的加熱熔融工序之前進行。
接著，和所述實施例1同樣，如圖14所示，在所述陽極電極體42的介電體膜的表面上形成由二氧化錳等金屬氧化物所組成的固體電解質(zhì)層。
所述環(huán)狀體48是由具有疏水性的熱塑性合成樹脂制成的，如前所述，相對于陽極電極體42的一個端面42a和陽極金屬線43的外圓周面無間隙地密接。由此，在形成所述固體電解質(zhì)層的工序中，能夠有效阻止作為固體電解質(zhì)用溶液的硝酸錳水溶液，通過環(huán)狀體48和陽極電極體42之間向該環(huán)狀體48的上面?zhèn)冉n。因此，能夠有效降低固體電解質(zhì)層以和陽極電極體42上的固體電解質(zhì)層連續(xù)的狀態(tài)形成至陽極金屬線42中的環(huán)狀體48的上面?zhèn)鹊牟糠帧?br> 在這種情況下，通過將所述環(huán)狀體由熱收縮性的熱塑性合成樹脂制作，在其加熱熔融下也相對于陽極金屬線43的外圓周面無間隙地牢固密接，在形成所述固體電解質(zhì)層的工序中，能夠進一步有效阻止作為固體電解質(zhì)用溶液的硝酸錳水溶液，通過環(huán)狀體48和陽極電極體42及陽極金屬線43之間向該環(huán)狀體48的上面?zhèn)冉n。因此，更有助于降低固體電介質(zhì)層以和陽極電極體42上的固體電解質(zhì)層連續(xù)的狀態(tài)形成至陽極金屬線43中的環(huán)狀體48的上面?zhèn)鹊牟糠帧?br> 然后，完成形成所述固體電解質(zhì)層的工序后，和所述以往一樣，通過在所述陽極電極體42的表面中除一個端面42a之外的部分上，形成以石墨層為基底、以銀或鎳等金屬層為上層的陰極側(cè)電極膜4，完成電容器元件41。
如圖33所示，將這樣制造的電容器元件41配置在左右一對引腳45、46之間，組裝成固體電解電容器140。在配置時，陽極金屬線43通過焊接等與一側(cè)的陽極側(cè)引腳45固定連接，陰極側(cè)電極膜4，與另一側(cè)的陰極側(cè)引腳46直接電連接，這些整體被合成樹脂制的封裝體47予以密封。
或者，如圖34所示，將所述電容器元件41配置在左右一對的引腳45、46之間，組裝成帶安全保險絲的固體電解電容器240。在裝配時，陽極金屬線43通過焊接等與一側(cè)的陽極側(cè)引腳45固定連接，陰極側(cè)電極膜4通過所述安全保險絲M與另一側(cè)的陰極側(cè)引腳46電連接，這些整體被合成樹脂制的封裝體49予以密封。
在組裝這種固體電解電容器140、240時，在所述電容器元件41上，如前所述，在可以減少合成樹脂向陽極電極體42上的多孔質(zhì)組織內(nèi)浸透的狀態(tài)下，能夠?qū)⑵潢枠O電極體42的一個端面42a上的環(huán)狀體48由所述一個端面42a突出的高度尺寸T4設(shè)成低于該環(huán)狀體48的厚度尺寸T。
由此，可以將從陽極電極體42的一個端面42a到陽極側(cè)引腳45的頭下尺寸S，隨著降低由所述環(huán)狀體48的一個端面42a的突出高度尺寸T4而相應(yīng)地減小。因此，在預(yù)先決定作為成品的固體電解電容器140、240的全長尺寸L時，通過減小所述頭下尺寸S可以相應(yīng)地增大陽極電極體42的長度尺寸H，實現(xiàn)電容器容量的增大。
另外，在預(yù)先決定電容器容量的情況下，在減小所述首下尺寸S的情況下使固體電解電容器140、240的全長尺寸L相應(yīng)地變短，達到小型化及輕量化。
權(quán)利要求
1.一種固體電解電容器中的電容器元件，具有燒結(jié)電子管作用金屬粉末而成的陽極電極體、突出設(shè)置在該陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線、由具有疏水性的熱塑性合成樹脂制成且被嵌入于所述陽極金屬線中相對陽極電極體的根部的環(huán)狀體，其特征在于，所述環(huán)狀體以被嵌入到陽極金屬線上的狀態(tài)加熱熔融。
2.如權(quán)利要求1中所述的固體電解電容器中的電容器元件，其特征在于，所述環(huán)狀體是用透明的合成樹脂制成的。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的固體電解電容器中的電容器元件，其特征在于，在所述環(huán)狀體上開設(shè)從其貫通孔沿半徑方向向外延伸到外圓周面的切槽。
4.一種固體電解電容器中的電容器元件，具有燒結(jié)電子管作用金屬粉末而成的陽極電極體、突出設(shè)置在該陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線、由具有疏水性的熱塑性合成樹脂制成且被嵌入于所述陽極金屬線中相對陽極電極體的根部的環(huán)狀體，其特征在于，所述環(huán)狀體的內(nèi)徑大于所述陽極金屬線的直徑，以使該環(huán)狀體熱收縮時密接于陽極金屬線，還有所述環(huán)狀體在與所述陽極電極體的一個端面接觸的狀態(tài)下被加熱熔融。
5.如權(quán)利要求4中所述的固體電解電容器中的電容器元件，其特征在于，所述環(huán)狀體內(nèi)徑是陽極金屬線直徑的1.20～1.60倍。
6.一種固體電解電容器中的電容器元件，具有燒結(jié)電子管作用金屬粉末而成的陽極電極體、突出設(shè)置在該陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線、由具有疏水性的熱塑性合成樹脂制成且被嵌入于所述陽極金屬線中相對陽極電極體的根部的環(huán)狀體，其特征在于，所述環(huán)狀體的至少一部分，通過將該環(huán)狀體加熱熔融而被填充到在所述陽極電極體的一個端面上設(shè)置成包圍所述陽極金屬線的凹入處內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6中所述的固體電解電容器中的電容器元件，其特征在于，將所述凹入處的深度尺寸，設(shè)為和所述環(huán)狀體的厚度尺寸大致相等。
8.一種固體電解電容器中的電容器元件的制造方法，其特征在于，具有在固著于燒結(jié)電子管作用金屬的粉末而成的陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線的根部上，嵌入具有疏水性的熱塑性合成樹脂制的環(huán)狀體的工序；將該環(huán)狀體在嵌入到陽極金屬線上的狀態(tài)下加熱熔融的工序；對于所述陽極電極體，通過浸漬于化成液的陽極氧化處理，形成介電體膜的工序；在此之后，對于所述陽極電極體，通過于固體電解質(zhì)用溶液中的浸漬、拉出、燒成形成固體電解質(zhì)層的工序。
9.如權(quán)利要求8中所述的固體電解電容器中的電容器元件的制造方法，其特征在于，將對于所述環(huán)狀體的加熱熔融在真空中進行或在惰性氣體氣氛中進行。
10.一種固體電解電容器中的電容器元件的制造方法，其特征在于，具有將由電子管作用金屬的粉末組成的陽極電極體，在其一端面上固著陽極金屬線而制造的工序；為使該環(huán)狀體熱收縮時相對陽極金屬線密接而使其內(nèi)徑大于所述陽極金屬線直徑后，將具有疏水性和熱收縮性的熱塑性合成樹脂制的環(huán)狀體嵌入于所述陽極金屬線上的工序；使所述環(huán)狀體與所述陽極電極體的一個端面接觸的狀態(tài)下加熱熔融的工序；對于所述陽極電極體，通過浸漬于化成液的陽極氧化處理，形成介電體膜的工序；在此之后，對于所述陽極電極體，通過于固體電解質(zhì)用溶液中的浸漬、拉出、燒成形成固體電解質(zhì)的工序。
11.一種固體電解電容器中的電容器元件的制造方法，其特征在于，具有將由電子管作用金屬粉末所組成的陽極電極體，在其一端面上設(shè)置包圍固著于該端面上的陽極金屬線的凹入處而制造的工序；在所述陽極金屬線上嵌入具有疏水性的熱塑性合成樹脂制的環(huán)狀體的工序；為了使所述環(huán)狀體的至少一部分填充到所述凹入處內(nèi)，將所述環(huán)狀體加熱熔融的工序；對于所述陽極電極體，通過浸漬于化成液的陽極氧化處理，形成介電體膜的工序；在此之后，對于所述陽極電極體，通過于固體電解質(zhì)用溶液中的浸漬、拉出、燒成形成固體電解質(zhì)的工序。
12.一種固體電解電容器，將由燒結(jié)電子管作用金屬粉末而成的陽極電極體、突出設(shè)置在該陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線、相對于所述陽極電極體以介電體膜及固體電解質(zhì)層為基底形成的陰極側(cè)電極膜所構(gòu)成的電容器元件，配置在陽極側(cè)引腳和陰極側(cè)引腳之間，并將該電容器元件上的陽極金屬線固接在所述陽極側(cè)引腳上，另一方面，將所述電容器元件的陰極側(cè)電極膜與所述陰極側(cè)引腳電連接而構(gòu)成，其特征在于，在所述陽極金屬線中相對于陽極電極體的根部上嵌入具有疏水性的熱塑性合成樹脂制的環(huán)狀體，該環(huán)狀體以嵌入于陽極金屬線的狀態(tài)被加熱熔融。
13.一種固體電解電容器，將由燒結(jié)電子管作用金屬粉末而成的陽極電極體、突出設(shè)置在該陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線、相對于所述陽極電極體以介電體膜及固體電解質(zhì)層為基底形成的陰極側(cè)電極膜所構(gòu)成的電容器元件，配置在陽極側(cè)引腳和陰極側(cè)引腳之間，并將該電容器元件上的陽極金屬線固接在所述陽極側(cè)引腳上，另一方面，將所述電容器元件的陰極側(cè)電極膜與所述陰極側(cè)引腳電連接而構(gòu)成，其特征在于，在所述陽極金屬線上嵌入有疏水性的熱塑性合成樹脂制的環(huán)狀體，且該環(huán)狀體的內(nèi)徑大于所述陽極金屬線的直徑，以使在該環(huán)狀體加熱收縮時相對于陽極金屬線密接，進而所述環(huán)狀體以與所述陽極電極體的一個端面接觸的狀態(tài)下被加熱熔融。
14.一種固體電解電容器，將由燒結(jié)電子管作用金屬粉末而成的陽極電極體、突出設(shè)置在該陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線、相對于所述陽極電極體以介電體膜及固體電解質(zhì)層為基底形成的陰極側(cè)電極膜所構(gòu)成的電容器元件，配置在陽極側(cè)引腳和陰極側(cè)引腳之間，并將該電容器元件上的陽極金屬線固定連接在所述陽極側(cè)引腳上，另一方面，將所述電容器元件的陰極側(cè)電極膜與所述陰極側(cè)引腳電連接而構(gòu)成，其特征在于，在所述陽極金屬線上嵌入有疏水性的熱塑性合成樹脂制的環(huán)狀體，該環(huán)狀體的至少一部分，通過加熱熔融該環(huán)狀體而填充到在所述陽極電極體一個端面上設(shè)置成包圍所述陽極金屬線的凹入處內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，在具有燒結(jié)電子管作用金屬粉末而成的陽極電極體、突出設(shè)置在該陽極電極體的一個端面上的陽極金屬線、由具有疏水性的熱塑性合成樹脂制成且被嵌入于所述陽極金屬線中相對陽極電極體的根部的環(huán)狀體的電容器元件中，降低在相對于所述陽極電極體形成固體電解質(zhì)層工序中的不良品的發(fā)生率。通過對被嵌入·安裝于所述陽極金屬線的環(huán)狀體，以在被嵌入到陽極金屬線上的狀態(tài)下進行加熱熔融，使其無間隙地密接陽極電極體和陽極金屬線這兩者。
文檔編號H01G9/10GK1482632SQ0313629
公開日2004年3月17日 申請日期2003年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月20日
發(fā)明者中村伸二, 三浦武, 安藤秀樹, 樹 申請人:羅姆股份有限公司