專利名稱：：固體電解電容器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及固體電解電容器及其制造方法，特別涉及縮小陽(yáng)陰極間距離的固體電解電容器及其制造方法。
背景技術(shù)：
：近年，由于CPU的高速化，為了其電源電壓的穩(wěn)定化和降低高頻率噪音，要求用于去耦的電容器在數(shù)MHz數(shù)GHz的高頻率區(qū)域具有低阻抗的電特性。并且，為了減少布局走線產(chǎn)生的電感，在CPU正下方或鄰域配置去耦電容器慢慢成為主流。還要求即使安裝在CPU附近也能耐受CPU驅(qū)動(dòng)時(shí)、停止時(shí)熱應(yīng)力的可靠性。因此，去耦電容器被要求低阻抗化、小型化、薄型化、高可靠性，而現(xiàn)在通過(guò)并列多個(gè)層疊陶瓷電容器進(jìn)行使用來(lái)滿足該要求。但是，層疊陶瓷電容器電容小，并且為了增加電容而必須增加層疊張數(shù)，所以與高度方向上的限制成折衷(tradeoff)關(guān)系。故而，必須在CPU附近安裝數(shù)十個(gè)層疊陶瓷電容器，安裝工時(shí)數(shù)增加。于是，為了實(shí)現(xiàn)用一個(gè)電容器即獲得數(shù)十個(gè)層疊陶瓷電容器的大電容、低阻抗，正在進(jìn)行固體電解電容器的小型化、薄型化、大電容化、低阻抗化。并且，由于CPU的時(shí)鐘頻率慢慢變?yōu)閿?shù)百M(fèi)Hz至數(shù)GHz的高頻率，所以實(shí)現(xiàn)低阻抗化需要降低等效串聯(lián)電阻(以下記載為ESR)的同時(shí)降低等效串聯(lián)電感(以下記載為ESL)。特開(kāi)2006-190929號(hào)公報(bào)中記載了下述固體電解電容器，所述固體電解電容器通過(guò)減小從電容器元件至端子的引出電極距離，降低電流環(huán)，來(lái)獲得低ESL化。另外，特開(kāi)2002-367862號(hào)公報(bào)中記載了在陽(yáng)陰極上設(shè)置導(dǎo)電性粘合劑，縮小陽(yáng)陰極間距離，減小電流環(huán)，由此獲得低ESL化的芯片型固體電解電容器。但是，特開(kāi)2006_190929號(hào)公報(bào)的固體電解電容器中，連接陰極端子和元件陰極部時(shí)，使用導(dǎo)電性糊劑，但縮小陽(yáng)陰極間的距離來(lái)獲得低ESL時(shí)，現(xiàn)有的液態(tài)導(dǎo)電性糊劑向陽(yáng)極側(cè)滲出，所以必須設(shè)置考慮到滲出的陽(yáng)陰極間距離，減小電流環(huán)來(lái)獲得低ESL化是有限的。并且，特開(kāi)2002-367862號(hào)公報(bào)中，同樣也在縮小陽(yáng)陰極間距離時(shí)發(fā)生糊劑時(shí)，在耐濕負(fù)荷試驗(yàn)等中銀遷移導(dǎo)致發(fā)生短路。另外，封裝時(shí)的澆鑄之際，傳遞沖莫塑(transfermolding)難以流向元件絲(wire)周邊等狹窄處，并且由于粘合性也差，所以產(chǎn)生界面或空間，無(wú)法抑制所述遷移。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述情況，本發(fā)明的課題在于提供即使縮'J、陽(yáng)陰極間距離也能抑制銀的遷移、實(shí)現(xiàn)低ESL特性的固體電解電容器及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明，能得到一種固體電解電容器，其特征在于，將固體電解電容器元件利用半固化性絕緣性粘合劑和半固化性導(dǎo)電性粘合劑連接在安裝基板上，用封裝樹(shù)脂密封，所述固體電解電容器元件具有依次形成在導(dǎo)出陽(yáng)極引線的由閥作用金屬形成的多孔陽(yáng)極體的表面上的陽(yáng)極氧化被膜、固體電解質(zhì)層、石墨層、銀糊劑層；分離成為陽(yáng)極部的所述陽(yáng)極引線和成為陰極部的所述多孔陽(yáng)極體的保護(hù)層(resist);在所述陽(yáng)極部連接在所述陽(yáng)極引線上的陽(yáng)極引線體，所述半固化性絕緣性粘合劑形成在間隔絕緣部具有陽(yáng)極端子和陰極端子的安裝基板的所述絕緣部上，所述半固化性導(dǎo)電性粘合劑形成在所述陽(yáng)極端子和所述陰極端子上。并且，所述半固化性絕緣性粘合劑優(yōu)選由選自有機(jī)硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺酰亞胺樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、氨基曱酸酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂中的至少一種以上組成，所述固體電解電容器元件的陽(yáng)極部和陰極部之間的最短距離優(yōu)選為0.1mm~0.7mm。另外，根據(jù)本發(fā)明，能得到一種固體電解電容器的制造方法，其特征在于，所述方法包括下述工序在導(dǎo)出陽(yáng)極引線的由閥作用金屬形成的多孔陽(yáng)極體的表面上依次形成陽(yáng)極氧化被膜、固體電解質(zhì)層、石墨層、銀糊劑層的工序；形成分離成為陽(yáng)極部的所述陽(yáng)極引線和成為陰極部的所述多孔陽(yáng)極體的保護(hù)層的工序；在所述陽(yáng)極引線上連接陽(yáng)極引線體形成固體電解電容器元件的工序；在間隔絕緣部具有陽(yáng)極端子和陰極端子的安裝基板的所述絕緣部上涂布半固化性絕緣性粘合劑使其半固化的工序；在所述陽(yáng)極端子上及所述陰極端子上涂布半固化性導(dǎo)電性粘合劑使其半固化的工序；將所述固體電解電容器元件糊劑層與所述陰極端子上的導(dǎo)電性粘合劑連接的工序；和用封裝樹(shù)脂密封所述固體電解電容器元件的工序。根據(jù)本發(fā)明，在安裝基板上的陽(yáng)陰極端子上形成半固化性導(dǎo)電性粘合劑，在分離陽(yáng)陰極端子的絕緣部上形成半固化性絕緣性粘合劑，以半固化狀態(tài)連接固體電解電容器元件和安裝基板，由此可以不滲出絕緣性粘合劑和導(dǎo)電性粘合劑地粘合，所以能縮小陽(yáng)陰極端子間距離，從而能提供低ESL的、抑制銀遷移的固體電解電容器及其制造方法。圖1是本發(fā)明實(shí)施方案的固體電解電容器的剖面圖。具體實(shí)施方式以下，參見(jiàn)本發(fā)明的實(shí)施方案。圖l是本發(fā)明實(shí)施方案的固體電解電容器的剖面圖。用于該實(shí)施方案的固體電解電容器的固體電解電容器元件由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成形成在由鋁、鈮、鉭等閥作用金屬形成的多孔陽(yáng)極體2上的陽(yáng)極氧化被膜(省略圖示)和依次形成在陽(yáng)極氧化被膜上的固體電解質(zhì)層4、石墨層5、銀糊劑層6;由多孔陽(yáng)極體2導(dǎo)出的陽(yáng)極引線1;和連接在陽(yáng)極引線上的陽(yáng)極引線體7。導(dǎo)出陽(yáng)極引線1的多孔陽(yáng)極體2例如可以使用在被粗糙化的平板狀鋁箔、或者鉭或鈮粉末中埋入鉭線或鈮線，進(jìn)行加壓成型、燒成而得到的燒結(jié)體。為了分離成為陽(yáng)極部的陽(yáng)極引線1和成為陰極部的多孔陽(yáng)極體2，在陽(yáng)極氧化被膜形成前或陽(yáng)極氧化被膜形成后例如涂布由含有二氧化硅填料的環(huán)氧類樹(shù)脂形成的保護(hù)層3，進(jìn)行干燥等而形成。然后，在陽(yáng)極氧化被膜上形成例如由導(dǎo)電性高分子層形成的固體電解質(zhì)層4后，涂布石墨層5、銀糊劑層6，進(jìn)行千燥等而形成。接下來(lái)，通過(guò)電阻焊接、超聲波焊接等在陽(yáng)極引線1上連接陽(yáng)極引線體7，制成固體電解電容器元件，所述陽(yáng)極引線體由例如依次對(duì)銅材進(jìn)行鍍覆Ni、Cu、Ag的鍍覆處理得到的引線框等金屬材料形成。用于該實(shí)施方案的固體電解電容器的安裝基板21在元件連接面和安裝面上具有間隔絕緣部21c被分離的陽(yáng)陰極端子21a、21b，所述陽(yáng)陰極端子21a、21b分別在元件連接面和安裝面上被連接。例如，可以使用由兩面銅箔得到的用通孔連接陽(yáng)陰極端子的印刷板等。另外，關(guān)于安裝基板的陽(yáng)陰極端子，元件連接面、安裝面兩者可以與元件的陽(yáng)陰極數(shù)相同，增加陽(yáng)陰極數(shù)，消除元件側(cè)流入電流和流出電流的磁場(chǎng)，由此可以實(shí)現(xiàn)低ESL化，或適合CPU周邊的多端子焊接(land)安裝，從這些方面考慮，還可以使用將安裝側(cè)制成陽(yáng)陰極的交錯(cuò)狀多端子的轉(zhuǎn)化基板。接下來(lái)，說(shuō)明固體電解電容器元件和安裝基板的連接。在安裝基板的絕緣部21c上通過(guò)絲網(wǎng)印刷等涂布半固化性絕緣性粘合劑9，通過(guò)短時(shí)間干燥等使其為半固化狀態(tài)。然后，在安裝基板的陽(yáng)陰極端子21a、21b上涂布半固化性導(dǎo)電性粘合劑8，干燥，使其成為半固化狀態(tài)。將固體電解電容器元件的陽(yáng)極引線體7配置在陽(yáng)極端子21a上的半固化性導(dǎo)電性粘合劑8上，將銀糊劑層6配置在陰極端子21b上的半固化性導(dǎo)電性粘合劑8上，將保護(hù)層3配置在半固化性絕緣性粘合劑9上，通過(guò)熱壓接等連接固體電解電容器元件和安裝基板21，使其粘固。然后，通過(guò)傳遞模塑等用封裝樹(shù)脂10密封，制成固體電解電容器。此處，半固化性導(dǎo)電性粘合劑及半固化性絕緣粘合劑是指涂布后通過(guò)短時(shí)間干燥或加熱抑制潤(rùn)濕性或滲透后，通過(guò)規(guī)定的溫度和壓力進(jìn)行熱壓接，能再次粘合的粘合劑。例如，可以使用有機(jī)硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺酰亞胺樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、氨基甲酸酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等。另外，固體電解電容器元件的陽(yáng)極部和陰極部之間的距離優(yōu)選為0.1mm0.7mm。即，考慮將電容器元件安裝在安裝基板上的安裝精度，陽(yáng)陰極距離設(shè)定為0.1mm以下時(shí)，難以確保精度。并且，達(dá)到0.7mm以上時(shí)，由試驗(yàn)結(jié)果可知，即使不使用本發(fā)明的半固化性導(dǎo)電性粘合劑，粘合元件和安裝基板時(shí)銀滲出導(dǎo)致的短路不良大致相同，所以，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的低ESL及低不良率，O.lmm~0.7mm是最合適的。(實(shí)施例l)以下，參見(jiàn)圖l的本發(fā)明實(shí)施方案的固體電解電容器的剖面圖，詳細(xì)記載本發(fā)明的實(shí)施例l。首先，將由被粗糙化的平板狀的鋁箔形成的陽(yáng)極多孔體2進(jìn)行陽(yáng)極氧化，形成氧化被膜后，為了截?cái)嚓?yáng)陰極部而形成含有二氧化硅填料的環(huán)氧樹(shù)脂類保護(hù)層3。此時(shí)，用于形成陽(yáng)極氧化被膜的化學(xué)生成條件為在25V下進(jìn)行，該條件能使產(chǎn)品在進(jìn)行10V耐濕負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，不發(fā)生氧化被膜的破壞。然后，在陽(yáng)極氧化被膜上形成成為固體電解質(zhì)層4的導(dǎo)電性高分子，為了引出陰極而形成石墨層5、銀糊劑層6，作為陰極層。然后，將陽(yáng)極引線體7通過(guò)超聲波焊接焊接在用保護(hù)層3隔開(kāi)的成為陽(yáng)極部的由鋁箔形成的陽(yáng)極引線l上，制成鋁固體電解電容器元件，所述陽(yáng)極引線體7由在Cu母材上依次進(jìn)行鍍覆Ni、Cu、Ag的鍍覆處理得到的引線框形成。此處，陽(yáng)陰才及間3巨離為0.3mm。然后，在由玻璃環(huán)氧基板形成的安裝基板21上的成為陽(yáng)陰極分離部的絕緣部21c上經(jīng)絲網(wǎng)印刷涂布含有二氧化硅填料的環(huán)氧樹(shù)脂類半固化性絕緣性粘合劑9，之后進(jìn)行短時(shí)間干燥(105。C15分鐘)，使其成為半固化狀態(tài)，然后，在成為陽(yáng)陰極電極部分的陽(yáng)陰極端子21a、21b上經(jīng)絲網(wǎng)印刷涂布環(huán)氧樹(shù)脂類半固化性導(dǎo)電性粘合劑8,與上述相同地使其成為固化狀態(tài)。然后，通過(guò)熱壓接粘合鋁固體電解電容器元件，使其與安裝基板21粘合后，利用傳遞模塑用由環(huán)氧樹(shù)脂組成的封裝樹(shù)脂10進(jìn)行密封。(比較例1)除不使用半固化性絕緣性粘合劑之外，與實(shí)施例l相同地操作，制作固體電解電容器。評(píng)價(jià)，在85。C、85。/。RH的條件下施加10V電壓，調(diào)查2000h后發(fā)生短路的個(gè)數(shù)。其結(jié)果示于表l。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由表l可知，實(shí)施例l制作的鋁固體電解電容器中，遷移被抑制，與現(xiàn)有的在陽(yáng)陰極端子間不涂布絕緣性粘合劑的電容器相比，能改善可靠性。(實(shí)施例2)然后，使用圖l的由本發(fā)明實(shí)施方案得到的固體電解電容器的剖面圖詳細(xì)記載本發(fā)明的實(shí)施例2。在微?；你g粉末中埋設(shè)成為陽(yáng)極引線l的鉭絲(tantalumwire),加壓并燒成鉭粉末，制作顆粒，然后，實(shí)施陽(yáng)極氧化，形成氧化被膜，將其作為陰極部，進(jìn)一步為了分離陽(yáng)陰極部，將保護(hù)層3設(shè)置在陽(yáng)極引線1的根部。此時(shí)，與實(shí)施例l不同，化學(xué)生成電壓為40V。然后，在陰極部形成成為固體電解質(zhì)層4的導(dǎo)電性高分子層，為了引出陰極而形成石墨層5、銀糊劑層6，接下來(lái)，將陽(yáng)極引線體7用電阻焊接焊接在用保護(hù)層3隔開(kāi)的由鉭絲形成的陽(yáng)極引線l上，制作鉭固體電解電容器元件，所述陽(yáng)極引線體7由對(duì)Cu母材依次進(jìn)行鍍覆Ni、Cu、Ag的鍍覆處理得到的引線框形成。然后，使用與實(shí)施例l相同的安裝基板、半固化性絕緣性粘合劑、半固化性導(dǎo)電性粘合劑，與實(shí)施例l相同地進(jìn)行封裝、密封，制作固體電解電容器。(實(shí)施例3)除使用鈮粉末代替鉭粉末、使用鈮絲代替鉭絲以外，與實(shí)施例2相同地制作固體電解電容器。(比較例2)除不使用半固化性絕緣性粘合劑之外，與實(shí)施例2相同地操作，制作固體電解電容器。(比較例3)除不使用半固化性絕緣性粘合劑之外，與實(shí)施例3相同地制作固體電解電容器。將實(shí)施例2、3及比較例2、3的固體電解電容器各20個(gè)用于Ag的遷移評(píng)價(jià)，在85。C、85。/。RH的條件下施加10V電壓，2000h后調(diào)查短路不良數(shù)。其結(jié)果示于表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>由表2可知，實(shí)施例2、3與實(shí)施例1相同，遷移被抑制，與現(xiàn)有的未在陽(yáng)陰極端子間的絕緣部上涂布半固化性絕緣性粘合劑的電容器相比，能改善可靠性。(實(shí)施例4~7)形成實(shí)施例l的鋁固體電解電容器元件時(shí)，將成為陽(yáng)極引線體的《1線框通過(guò)超聲波焊接焊接在陽(yáng)極部和陰極部間距離設(shè)定為0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm的各個(gè)陽(yáng)極引線上，形成固體電解電容器元件。然后，在具有與固體電解電容器元件相同的陽(yáng)極端子和陰極端子間距離的安裝基板上與實(shí)施例l相同地用半固化性絕緣性粘合劑和半固化性導(dǎo)電性粘合劑進(jìn)行粘合、封裝，制作固體電解電容器。(t匕4交侈J47)現(xiàn)有的固體電解電容器元件和安裝基板之間的連接使用環(huán)氧樹(shù)脂類導(dǎo)電性粘合劑，所述環(huán)氧樹(shù)脂類導(dǎo)電性粘合劑使用銀作為填料，不使用絕緣性粘合劑，除此之外，與實(shí)施例47相同地制作固體電解電容器。制作實(shí)施例4~7及比較例4~7的固體電解電容器各20個(gè)，測(cè)定ESL(100MHz)，調(diào)查粘合固體電解電容器元件和安裝基板時(shí)銀滲出導(dǎo)致的短路不良的發(fā)生數(shù)。該結(jié)果以陽(yáng)陰極間距離和封裝方法不同導(dǎo)致的ESL、工序不良數(shù)示于表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由該結(jié)果可知，為了實(shí)現(xiàn)具有低ESL特性、降低工序不良率的目的，本發(fā)明中采用的方法即使縮小陽(yáng)陰極間距也不會(huì)發(fā)生導(dǎo)電性粘合劑的滲出，對(duì)于實(shí)現(xiàn)上述目的是有效的。權(quán)利要求1、一種固體電解電容器，其特征在于，將固體電解電容器元件利用半固化性絕緣性粘合劑和半固化性導(dǎo)電性粘合劑連接在安裝基板上，用封裝樹(shù)脂密封，所述半固化性絕緣性粘合劑形成在間隔絕緣部具有陽(yáng)極端子和陰極端子的安裝基板的所述絕緣部上，所述半固化性導(dǎo)電性粘合劑形成在所述陽(yáng)極端子和所述陰極端子上，所述固體電解電容器元件具有依次形成在導(dǎo)出陽(yáng)極引線的由閥作用金屬形成的多孔陽(yáng)極體的表面上的陽(yáng)極氧化被膜、固體電解質(zhì)層、石墨層、銀糊劑層；分離成為陽(yáng)極部的所述陽(yáng)極引線和成為陰極部的所述多孔陽(yáng)極體的保護(hù)層；連接在所述陽(yáng)極引線上的陽(yáng)極引線體。2、如權(quán)利要求l所述的固體電解電容器，其特征在于，所述半固化性絕緣性粘合劑由選自有機(jī)硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺酰亞胺樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、氨基曱酸酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂中的至少一種以上組成。3、如權(quán)利要求1或2所述的固體電解電容器，其特征在于，所述固體電解電容器元件的陽(yáng)極部和陰極部之間的最短距離為0.1mm~0.7mm。4、一種固體電解電容器的制造方法，其特征在于，所述方法包括下述工序在導(dǎo)出陽(yáng)極引線的由閥作用金屬形成的多孔陽(yáng)極體的表面上依次形成陽(yáng)極氧化被膜、固體電解質(zhì)層、石墨層、銀糊劑層的工序；形成分離成為陽(yáng)極部的所述陽(yáng)極引線和成為陰極部的所述多孔陽(yáng)極體的保護(hù)層的工序；在所述陽(yáng)極引線上連接陽(yáng)極引線體形成固體電解電容器元件的工序；在間隔絕緣部具有陽(yáng)極端子和陰極端子的安裝基板的所述絕緣部上涂布半固化性絕緣性粘合劑使其半固化的工序；在所述陽(yáng)極端劑使其半固化的工序；將所述固體電解電容器元件的所述陽(yáng)極引線體與所述陽(yáng)極端子上的導(dǎo)電性粘合劑連接、將所述銀糊劑層與所述陰極端子上的導(dǎo)電性粘合劑連接的工序；和用封裝樹(shù)脂密封所述固體電解電容器元件的工序。全文摘要將固體電解電容器元件利用半固化性絕緣性粘合劑9和半固化性導(dǎo)電性粘合劑8連接在安裝基板21上，用封裝樹(shù)脂10密封，所述半固化性絕緣性粘合劑9形成在間隔絕緣部21c具有陽(yáng)極端子21a和陰極端子21b的安裝基板21的絕緣部21c上，所述半固化性導(dǎo)電性粘合劑8形成在陽(yáng)極端子和陰極端子上，所述固體電解電容器元件具有依次形成在導(dǎo)出陽(yáng)極引線1的由閥作用金屬形成的多孔陽(yáng)極體2的表面上的陽(yáng)極氧化被膜、固體電解質(zhì)層4、石墨層5、銀糊劑層6；和分離成為陽(yáng)極部的陽(yáng)極引線1和成為陰極部的多孔陽(yáng)極體2的保護(hù)層3；在陽(yáng)極部上的連接在陽(yáng)極引線1上的陽(yáng)極引線體7。文檔編號(hào)H01G9/15GK101271776SQ20081008585公開(kāi)日2008年9月24日申請(qǐng)日期2008年3月21日優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日發(fā)明者吉田勝洋,吉田雄次,坂田幸治,齋藤猛,春日健男,高橋雅典申請(qǐng)人:Nec東金株式會(huì)社