CN102426935B - 电子部件以及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可靠性高的电子部件以及电子装置,如双电层电容器等。电极(5)经由形成在封口板的金属层、对凹状容器和封口板进行接合的接合金属层、形成在凹状容器的主体内的贯通电极(21)与端子(10)电连接。电极(6)经由形成在凹部底面的金属层、以及形成在凹部下方的贯通电极(22)与端子(12)电连接。贯通电极(21)的端部与接合金属层的下侧表面和端子(10)的上侧表面接合,贯通电极(22)的端部与金属层的下侧表面和端子(12)的上侧表面接合。贯通电极(21、22)形成在凹状容器的主体内,即使由于加热而使电解质的水上气压在凹部内上升,电解质也不会从构成凹状容器的陶瓷与贯通电极(21、22)之间泄漏。
Description
技术领域
本发明涉及电子部件以及电子装置,例如涉及双电层电容器等电化学电池。
背景技术
双电层电容器是如下的器件:通过对电解质中的离子进行极化而蓄电,通过对其进行放电而供给电力。
通过该蓄电放电功能,双电层电容器例如用于电子设备的时钟功能或半导体存储器等的备用电源、微型计算机或IC存储器等电子装置的预备电源等。
特别是可进行表面安装的双电层电容器能够实现小型化和薄型化,因此,适于薄型的便携终端。
为了应对这种小型化和薄型化的期望,在下述专利文献1中,提出了如下的双电层电容器:如以下说明的那样,在具有凹部的容器中收纳极化用的电极和电解质,并利用封口板密封开口部。
图6是现有的双电层电容器100的侧面剖视图。
在形成有凹部113的陶瓷制的凹状容器102的底面设有金属层111,在金属层111的上表面接合有正极电极106。金属层111贯通凹状容器102而与凹状容器102的底面的正极端子112电连接,因此,正极电极106经由金属层111与正极端子112电连接。
并且,封口板103通过金属制的接合金属层108与凹部113的开口部接合,对凹部113进行封口。
在封口板103的下侧表面,使用镀敷等形成有作为集电体发挥功能的金属层115,在金属层115的表面接合有负极电极105。
在凹状容器102的侧面形成有金属层109,该金属层109连接接合金属层108与凹状容器102的底面的负极端子110。
而且,负极电极105经由金属层115、接合金属层108、金属层109与负极端子110电连接。
在负极电极105与正极电极106之间设有防止它们短路的隔板107,并且,在凹部113中封入电解质。
而且,双电层电容器100在对负极端子110、正极端子112施加电压时蓄电,对该蓄积的电荷进行放电从而对存储器等供给电力。
但是,金属层109、111从凹部113的内壁贯通到大气侧,因此,在回流焊时等对双电层电容器100进行加热时,电解质的蒸气压力上升,电解质可能从陶瓷与金属层109、111之间泄漏。
特别是在高度方向层叠陶瓷的片材来形成凹状容器102的情况下,金属层109沿着片材层贯通凹状容器102,因此,电解质可能从金属层109与片材层的接合部泄漏。
【专利文献1】日本特开2001-216952号公报
发明内容
本发明的目的在于,提供可靠性高的双电层电容器等。
在第1方面所述的发明中,提供一种电子部件,其特征在于,该电子部件具有:凹状容器,其具有凹部;第1导电体,其形成在所述凹部的底面;封口板,其与所述凹部的上端部接合而对所述凹部进行封口,且在所述凹部侧的表面形成有第2导电体;第1电极,其设置在所述第1导电体的表面;第2电极,其设置在所述第2导电体的表面,隔开预定距离与所述第1导电体相对;第1连接端子和第2连接端子,它们形成在所述凹状容器的外部;第1内部电极,其形成在所述凹状容器的主体内部,与所述第1导电体和所述第1连接端子连接;第2内部电极,其形成在所述凹状容器的主体内部,与所述第2导电体和所述第2连接端子连接;以及电解质,其与所述第1电极和所述第2电极接触。
在第2方面所述的发明中,提供第1方面所述的电子部件,其特征在于,所述第1内部电极的靠所述凹部的底面侧的中心线与靠所述第1连接端子侧的中心线不在同一直线上。
在第3方面所述的发明中,提供第1或第2方面所述的电子部件,其特征在于,所述第1内部电极的至少一部分形成在所述凹部的底面正下方的区域的外侧。
在第4方面所述的发明中,提供第1、第2或第3方面所述的电子部件,其特征在于,所述第1内部电极包含形成在所述凹状容器的主体内部的金属层。
在第5方面所述的发明中,提供第1~第4方面中的任意一个方面所述的电子部件,其特征在于,所述第1内部电极形成为,与所述第1导电体接合的一侧的截面积比与所述第1连接端子接合的一侧的截面积大。
在第6方面所述的发明中,提供一种电子装置,其特征在于,该电子装置具有:第1~第5方面中的任意一个方面所述的电子部件;蓄电单元,其向所述电子部件蓄电;其他电子部件,其发挥预定功能;以及电力供给单元,其用所述蓄积的电荷对所述其他电子部件供给电力。
根据本发明,通过在凹状容器的主体内实施布线,能够提供可靠性高的双电层电容器等。
附图说明
图1是本实施方式的双电层电容器的侧面剖视图。
图2是用于说明各种变形的图。
图3是变形例1的双电层电容器的侧面剖视图。
图4是变形例2的双电层电容器的侧面剖视图。
图5是变形例3的双电层电容器的侧面剖视图。
图6是现有例的双电层电容器的侧面剖视图。
标号说明
1:双电层电容器;2:凹状容器;3:封口板;5:电极;6:电极;7:隔板;8:接合金属层;10:端子;11:金属层;12:端子;13:凹部;15:金属层;16:导电性保护层;21、22:贯通电极;23:金属层;25、26:贯通电极;28:贯通电极;41~44:片材;100:双电层电容器;102:凹状容器;103:封口板;105:负极电极;106:正极电极;107:隔板;108:接合金属层;109:金属层;110:负极端子;111:金属层;112:正极端子;113:凹部;115:金属层。
具体实施方式
(1)实施方式的概要
如图1所示,电极5经由形成在封口板3上的金属层15、对凹状容器2和封口板3进行接合的接合金属层8、以及形成在凹状容器2的主体内的贯通电极21与端子10电连接。
并且,电极6经由形成在凹部13的底面的金属层11、以及形成在凹部13的下方的贯通电极22与端子12电连接。
贯通电极21的端部与接合金属层8的下侧表面和端子10的上侧表面接合,贯通电极22的端部与金属层11的下侧表面和端子12的上侧表面接合。
这样,对电极5、6和端子10、12进行电连接的布线即贯通电极21、22形成在凹状容器2的主体内,因此,即使由于加热而使电解质的水上气压在凹部13内上升,电解质也不会从构成凹状容器2的陶瓷与贯通电极21、22之间泄漏。
(2)实施方式的详细情况
参照附图说明构成本实施方式的电子部件的电化学电池。另外,下面,作为实施方式,以双电层电容器为例进行说明,但是,电子部件也可以是非水电解质电池等其他种类的电化学电池。
例如可以是如下的电池:负极使用由通过金属锂而活化的氧化硅(50wt%)、导电助剂(40wt%)和聚丙烯酸系的粘结剂(20wt%)构成的电极片,正极使用由锂-锰-氧的元素具有尖晶石型的结晶构造的活性物质(85wt%)、导电助剂(10wt%)和PTFE系的粘结剂(5wt%)构成的电极片,该电池通过由玻璃纤维构成的隔板、以及在PC中溶解1M的LiN(SO2CF3)2而得到的电解液构成。这里,正极和负极的大小可以是长1mm×宽1.5mm×厚0.2mm。
进而,除了上述正极活性物质以外,还可以使用Li4Ti5O12、Li4Mn5O12、LiCoO2等。并且,作为负极的活性物质,还可以使用Li-Si-O、Li-Al等。
而且,通过使用在PC中溶解1M的LiBF4而得到的电解液等,能够构成锂离子电池。此时,在各活性物质中能够一并使用导电助剂和粘结剂。
图1的(a)是本实施方式的双电层电容器1的侧面剖视图。双电层电容器1具有长方体形状,大小具有例如高度为1[mm]以下、纵向为2.5[mm]左右、横向为3.0[mm]左右的长方体形状。底面和侧面的壁厚大约为0.1~0.3mm左右。
使用具有凹部13的凹状容器2、在下侧表面形成有金属层15的封口板3、电极5、电极6、隔板7、接合金属层8、金属层11、贯通电极21、贯通电极22、端子10、金属层11、端子12、以及封入凹部13中的电解质(未图示)等构成双电层电容器1。
端子10、12是表面安装用的端子,下面,设端子10、12一侧为下方向,设封口板3一侧为上方向。
另外,在图1中,为了容易分清部件的接合关系,在电极5、隔板7、电极6之间图示了间隙,但是,也可以以没有间隙的方式在凹部13中填入这些部件。
凹状容器2例如由使用氧化铝的陶瓷构成,通过重叠多张被称为生片的具有柔软性的陶瓷片进行烧制而一体化,从而形成该凹状容器2。烧制后的各片的厚度大约为0.1~0.3mm左右,可以根据需要来改变厚度。在生片上形成有与凹部13对应的开口部和与设置贯通电极21、22的贯通孔对应的孔,通过在厚度方向层叠这些生片并进行烧制,形成具有凹部13和贯通电极21、22用的贯通孔的凹状容器2。生片的层叠例在后面的变形例2中进行说明。
从上方观察时,凹部13具有矩形截面,在凹部13的底面形成有金属层11。例如,在生片上对以钨(W)等金属粉末为主要成分的金属膏进行导体印刷,对凹状容器2进行烧制,由此形成金属层11。
例如,利用包含钨等的具有耐腐蚀性且高熔点的金属材料的油墨进行丝网印刷,由此进行导体印刷。
更详细地讲,如图1的(b)所示,金属层11的表面被导电性保护层16覆盖。
当使用钨作为正极的集电体时,具有钨溶解于电解质这样的性质,导电性保护层16是为了防止金属层11溶解于电解质而形成的。
也可以通过真空蒸镀法、RF溅射法等的厚膜法等,利用铝、钛、铌等耐腐蚀性优良的金属来形成导电性保护层16。进而,也可以使用导电性的树脂。在以下的变形例中,为了简化而省略导电性保护层16,但是,同样形成有导电性保护层。
另外,导电性保护层16以没有间隙的方式埋设在金属层11的周围,电解液不与金属层11接触。
由此,能够防止金属层11溶出而导致品质降低。
返回图1的(a),通过含碳的导电性粘接剂在金属层11的上侧表面接合由电极活性物质构成的电极6。
将以活性碳为主要成分的电极活性物质形成为片状并切断成矩形,由此形成电极6,例如,在来自天然原料的椰子壳或沥青的碳化物或人造材料中,使用分别对酚醛树脂的碳化物赋予活性后的材料。
金属层11的与电极6接触的部分作为集电体发挥功能。
如之前说明的那样,在凹状容器2的凹部13的下方层叠有孔的生片,由此,形成在凹部13的底面和凹状容器2的底面具有开口部的贯通孔。
而且,在该贯通孔中形成有对金属层11和端子12进行电连接的圆柱形状的贯通电极22。
贯通电极22的外径和贯通孔的内径设定为相同,使得在贯通电极22和贯通孔的内壁之间不产生间隙。贯通电极还被称为VIA。各贯通电极的直径大约为0.1~0.3mm。并且,能够在各生片层间设置中间电极。
在该贯通孔中,使以钨(W)等金属粉末为主要成分的金属膏烧结,或者注入碳等的导电性膏并使其固化,或者***金属制的棒材,由此形成贯通电极22。作为金属制的棒材,例如可以使用铝、不锈钢、钨、镍、银、金、或者含碳的导电性树脂等。电极6经由金属层11、贯通电极22与端子12电连接。
这样,贯通电极22的贯通孔的两端被金属层11的下侧表面和端子12的上侧表面封口,贯通电极22形成在凹状容器2的主体内部,因此,即使由于加热而使电解质的蒸气压力上升从而使凹部13的内部升压,电解质也不会经由贯通电极22泄漏。
在凹部13的开口部的端部形成有对封口板3和凹状容器2进行接合的金属层即接合金属层8。
接合金属层8由形成在开口部的端部的整周的金属喷镀层和形成在金属喷镀层上方的焊料(镍、金等)的层构成。接合金属层8有时也被称为密封圈,用于确保封口板3和凹状容器2之间的气密性。
金属喷镀层例如由科瓦铁镍钴合金(Co:17、Ni:29、Fe:54的比率的合金)构成,预先在凹状容器2的端部形成科瓦铁镍钴合金制的环状的金属层,设置该金属层和焊料进行烧制,从而形成金属喷镀层。然后,对焊料的表面进行镀镍。
如后所述,当在凹部13的开口部设置封口板3并进行加热时,预先在焊料表面镀敷的镍的镀层熔化,与封口板3的金属层15(镀镍)熔接,凹部13被封口板3封口。
优选至少焊料表面或者金属层15中的任意一方的熔点比另一方的熔点低。
作为这种组合,例如可以使用通过电解镀镍和掺杂了磷(P)的无电解镀制作出的成分不同的镍,或者,可以使用通过掺杂了硼(B)的无电解镀和掺杂了磷(P)的无电解镀制作出的成分不同的镍。
通过在凹状容器2上层叠有孔的生片,在包围凹部13的侧壁内形成在凹部13的开口部的端部和凹状容器2的底面具有开口部的贯通孔。
而且,在该贯通孔中形成有对接合金属层8和端子10进行电连接的圆柱形状的贯通电极21。
贯通电极21的外径和贯通孔的内径设定为相同,在贯通电极21和贯通孔的内壁之间不产生间隙。
贯通电极21的材质和形成方法与贯通电极22相同。
这样,贯通电极21的贯通孔的两端被接合金属层8的下侧表面和端子10的上侧表面封口,贯通电极21形成在凹状容器2的主体内部,因此,即使由于加热而使电解质的水上气压上升从而使凹部13的内部升压,电解质也不会经由贯通电极21泄漏。
另外,如上所述,在双电层电容器1中,在凹状容器2的主体内部形成贯通电极21、22,因此,能够防止焊锡上升。
在现有的双电层电容器100(图6)中,在凹状容器102的侧面形成金属层109、111,因此,当在基板表面安装双电层电容器100时,焊锡可能沿着金属层109、111上升。特别地,当焊锡上升到金属层111时,认为与接合金属层108或封口板103短路。双电层电容器1没有这方面的担心。
进而,贯通电极21、22收纳在凹状容器2的主体内,因此,不与外部气体接触,能够防止贯通电极21、22的腐蚀。
返回双电层电容器1的说明,在利用包含钨的油墨等进行导体印刷并烧制后,在其表面镀镍等,从而形成端子10、12。进而,为了防锈,可以在镀镍上方镀敷金或锡等金属。镀敷包括电解镀、无电解镀等,并且,也可以通过真空蒸镀等的气相法而形成。
由此,能够确保端子10、12的较高的焊锡湿润性,能够良好地在基板表面安装双电层电容器1。
另外,在本实施方式中,在凹状容器2的外侧底面部设置端子10、12,但是,也可以形成在外侧侧面部,或者,还可以从外侧底面连续形成到侧面。
在贯通孔中设置了贯通电极21、22后形成端子10、12。
封口板3是由科瓦铁镍钴合金等构成的金属部件。科瓦铁镍钴合金的热膨胀率与陶瓷大致相等,因此,在回流焊时对双电层电容器1进行加热的情况下,能够抑制在封口板3与凹状容器2之间产生的应力。
在封口板3的下侧表面形成有由镀镍形成的金属层15,以使封口板3与接合金属层8良好地接合。
当在接合金属层8上锡焊金属层15时,封口板3与凹部13的开口部物理接合且电接合。
在锡焊时,通过对封口板3进行加压并加热而使其熔化,从而对封口板3和凹状容器2进行接合。
更具体而言,可以使用如下的平行缝焊:以适当的压力使辊式电极与封口板3的缘部接触,一边通电一边使其旋转移动。通过接触阻力对接合金属层8进行加热,进行加压和加热。
在进行平行缝焊的情况下,优选选择接合金属层8和封口板3的相融性良好的材料,例如,在接合金属层8使用无电解镍的情况下,封口板3使用对科瓦铁镍钴合金实施了电解镍而得到的材料。或者,相反,在接合金属层8使用电解镍的情况下,封口板3使用对科瓦铁镍钴合金实施了无电解镍而得到的材料。由此,不用将焊接功率提高到必要以上即可。进而,在进行无电解镍的情况下,可以使用各种还原剂。例如可列举二甲胺基甲硼烷、次亚磷酸、肼、硼氢化钠等。这里,作为焊料,在使镀敷用的镍熔融时,优选镍的熔点较低。因此,镀敷时的还原剂使用次亚磷酸,由此,在已完成的镀敷的化学成分为“Ni:90%-96%、P:4%-10%”的情况下,与含硼的情况相比,熔点较低,因此适于锡焊。
并且,为了将接合金属层8的密封圈固定在陶瓷的金属喷镀层上,也可以使用金焊料、银焊料等焊料或焊锡材料。
在金属层15的下侧表面,通过含碳的导电性粘接剂接合由电极活性物质构成的电极5。
电极5的材质和形状与电极6相同。金属层15的与电极5接触的部分作为集电体发挥功能。
这样,电极5经由金属层15、接合金属层8、贯通电极21与端子10电连接。
电极5、6在由凹部13和封口板3构成的空洞部内相对,在电极5、6之间设置有用于防止电极5、6由于接触而短路的隔板7。
作为隔板7的材质,例如可以使用由对PPS(聚苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)、PTFE(聚四氟乙烯)等耐热性树脂等赋予亲水性而得到的材料构成的无纺布或玻璃纤维。
进而,在由凹部13和封口板3构成的空洞部内封入电解质。
电解质例如由在PC(碳酸丙烯酯)等非水溶剂中溶解(CH3)·(CH4)3N·BF4等支持盐而得到的溶液构成。这样,在本实施方式中,使用液体作为支持盐,但是,也可以使用凝胶状或固体状的电解质。虽然依赖于密封方法,但是,在使用液体溶剂作为电解质的情况下,优选沸点为200℃以上。进而,优选不会由于封口时施加的热而使蒸气压力上升。可以在电解液中添加沸点小于100℃的低沸点的溶剂,但是,优选至少树脂的熔点下的蒸气压力为0.2MPa-G以下。
另外,在使用固体的电解质的情况下,不需要隔板7。
如上所述,关于双电层电容器1,在空洞部中,电极5和电极6隔着隔板7相对(对置),但是,电极5被用作负极电极,电极6被用作正极电极。因此,端子12成为负极端子,端子10成为正极端子。
这样设定电极极性的理由如下所述。
设电极5为负极是因为,当假设电极5为正极时,金属层15(镍)熔化,与此相对,当设电极5为负极时,由于施加还原电位,因此金属层15难以熔化。因此,作为金属层15,除了镍以外,还可以使用铜、黄铜、锌、锡、金、不锈钢、钨、铝等多种金属。
另一方面,关于金属层11,作为不会熔化的材质,除了钨以外,还可以使用白金、不锈钢(SUS444、SUS239J4L、SUS317J4L)等。
以端子10为负极、端子12为正极的方式在基板表面安装如上所述构成的双电层电容器1,例如,能够用作便携电话的存储器或时钟的备用电源。
该情况下,在便携电话中,在装配主电源电池的同时对双电层电容器1进行充电,在更换电池时或者主电源电压降低的情况下,对蓄积在双电层电容器1中的电荷进行放电,向存储器供给电力,或者保持时钟等的功能。
以上说明了双电层电容器1的结构的一例,但是,能够进行各种变形。
例如,在图2的(a)中,在凹状容器2的上端部的整个表面形成接合金属层8。
这样在整个表面形成接合金属层8时,成本升高,但是,能够吸收封口板3的偏移,合格率提高。
图2的(b)的例子是如下的例子:通过由焊料形成的接合金属层8a和大小与接合金属层8a不同的被称为密封圈的接合金属层8b来形成接合金属层8。
当使用密封圈时,能够更加可靠地确保封口板3和凹状容器2的气密性。
更详细地讲,利用银焊料等形成接合金属层8a,利用科瓦铁镍钴合金形成接合金属层8b。进而,虽然没有图示,但是,通过无电解镀镍,利用镍膜覆盖接合金属层8a、8b。
在这样由镍覆盖的接合金属层8a、8b上载置封口板3并利用辊式电极进行焊接时,覆盖接合金属层8a、8b的镍和形成金属层15的镍熔接,在凹状容器2和封口板3的接合部形成焊缝。
并且,如图2的(c)所示,端子10、12的端部也可以不形成到凹状容器2的底部的端部,端子10、12的端部与凹状容器2的底部的端部没有对齐。
该情况下,一次性地在椭圆形的片材上生成多个双电层电容器1,在进行分割并取出各个双电层电容器1的情况下(有时被称为巧克力块),能够防止端子10、12伴随分割而剥离或破裂。
进而,如图2的(d)所示,也可以从外侧底面连续形成到侧面。
该情况下,端子10、12的端部在凹状容器2的侧面与基板垂直。
因此,对双电层电容器1进行回流焊时,焊锡上升到端子10、12的垂直部分并固化,双电层电容器1和基板的接合强度提高。
除此之外,例如利用主要成分为90wt%以上的氧化铝的陶瓷构成凹状容器2,但是,也可以利用耐热性树脂、主要成分含硅(SiO2)的玻璃、AL2O3小于90%且含硅(SiO2)的陶瓷玻璃等的耐热材料构成。
在利用玻璃或玻璃陶瓷形成凹状容器2的情况下,通过导体印刷对低熔点的玻璃或玻璃陶瓷实施布线并层叠后,低温下进行烧制。
在利用树脂构成凹状容器2的情况下,也可以对贯通电极21、22进行***成型。
通过以上说明的实施方式,能够得到以下的效果。
(1)连接电极5和端子10的布线(贯通电极21)以及连接电极6和端子12的布线(贯通电极22)形成在凹状容器2的主体内部,因此,能够防止电解质经由这些布线泄漏。特别地,即使对双电层电容器1进行加热而使内部的电解液的蒸气压力上升,也能够防止电解质泄漏。
(2)双电层电容器1不具有在生片的层叠方向形成且从凹部13的侧面贯通到凹状容器2的外部的水平方向的金属喷镀电极,因此,即使由于加热而使内压上升,也能够防止电解质泄漏。
(3)在双电层电容器1的侧面不具有与端子10、12连接的金属层(现有例的金属层109、111),因此,能够防止在表面安装时由于焊锡上升而导致的短路。
(4)贯通电极21、22形成在凹状容器2的主体内部,因此,不与外部气体接触,能够防止腐蚀。
(5)能够减少由于电解质的液体泄漏、焊锡的上升等而引起的不良情况。
(变形例1)
在之前说明的实施方式的双电层电容器1中,在凹状容器2的底面形成贯通电极22。
但是,当对双电层电容器1进行加热而使凹部13的内压升高时,贯通电极22可能由于内压而脱落,或者以贯通电极22为中心在周围产生龟裂。并且,电解液可能从贯通电极22的周围渗出。
因此,在变形例1中,在凹部13的底面外侧形成贯通电极22,内压不会作用于贯通电极22。
图3是变形例1的双电层电容器1的侧面剖视图。
金属层11从凹部13的底面侵入内壁,到达凹状容器2的主体内部。金属层11不贯通到凹状容器2的外部。因此,电解质不会沿着金属层11泄漏。
贯通电极22的一端侧在凹状容器2的主体内与金属层11接合,另一端侧与端子12接合。
在生片的表面对以钨(W)等金属粉末为主要成分的金属膏进行导体印刷,从而形成金属层11的设置在凹部13的底面的部分和设置在凹状容器2的主体内部的部分。
这样,在本变形例中,贯通电极22配设在凹部13的底面正下方的区域的外侧,因此,即使由于加热而使凹部13的内压升高,压力也不会直接作用于贯通电极22,能够防止贯通电极22脱落,或者在贯通电极22的周围产生龟裂。
进而,当在由接合金属层8包围的区域正下方的区域的外侧配设贯通电极22时,贯通电极22位于更加远离凹部13的位置,能够进一步提高安全性。
(变形例2)
变形例2也用于防止由于凹部13的内压上升而使贯通电极脱落等。
图4的(a)是变形例2的双电层电容器1的侧面剖视图。
贯通电极25的上端在凹部13的底面与金属层11的下侧表面连接,贯通电极25的下端与形成在凹状容器2的底部的主体内的金属层23的上侧表面连接。
金属层23从凹部13的底面正下方的区域延伸到该区域的外部,在凹部13的底面正下方的区域与贯通电极25连接,在该外部区域与贯通电极26连接。
而且,贯通电极26在凹状容器2的主体内经由形成在凹部13的正下方的区域外侧的贯通孔与端子12连接。
这样,在变形例2中,设定为与金属层11(集电体)连接的贯通电极25的中心线和与端子12连接的贯通电极26的中心线不在同一延长线上。
这里,说明生片的层叠。
在图4的(a)中,利用虚线图示构成凹状容器2的陶瓷片材(生片)。通过层叠片材41~44进行烧制,从而形成凹状容器2。
通过导体印刷在片材41的上侧表面而形成金属层23。
而且,贯通电极25形成于分别在片材42开设的贯通孔中,上端与金属层11连接,下端与金属层23连接。
贯通电极26形成于在片材41开设的贯通孔中,上端与金属层23连接,下端与端子12连接。
另外,贯通电极21形成于在片材41~44同心开设的贯通孔中,通过在片材43、44开设的开口部来形成凹部13。而且,通过导体印刷在片材42的上侧表面而形成金属层11。
在变形例2中,即使在回流焊时使凹部13的内压上升而对贯通电极25施加压力,贯通电极25的下端也被片材41按压,因此,贯通电极25不会脱落。
并且,由于加热导致的升压而对贯通电极25施加的下方向的压力在金属层23中被分散而作用于片材41。因此,能够降低局部施加压力而使陶瓷破裂的可能性。
进而,凹部13的内压不作用于贯通电极26,因此,贯通电极26不会脱落,贯通电极26周围的陶瓷不会破裂。
这样,在变形例2中,对贯通电极26施加的压力在凹状容器2的主体内分散,因此,能够有效抑制加热时的破损和液体泄漏等。
并且,如图4的(b)所示,也可以在片材的贯通孔形成部分设置中间金属层。
在图例中,在片材41、42、43的表面的贯通孔形成部分分别设有中间金属层51、52、53。
当这样设置中间金属层时,即使在贯通电极21用的孔的形成精度不高的情况下、层叠片材41~44时片材的位置偏移的情况下,贯通电极21也能够维持电连接,能够提高合格率。
(变形例3)
变形例3也用于防止由于凹部13的内压上升而使贯通电极脱落等。
图5的(a)是变形例3的双电层电容器1的侧面剖视图。
贯通电极28的上端与金属层11的下侧表面接合,下端与端子12的上侧表面接合。
供贯通电极28贯通的贯通孔被设定为,片材42的贯通孔的内径比片材41的贯通孔的内径大。
因此,在贯通电极28中,利用片材41、42的层叠部分形成阶梯部,贯通电极28的上端侧的截面积比下端侧的截面积大。
这样形成贯通电极28,因此,即使由于加热而使凹部13的内压上升从而使压力作用于贯通电极28,贯通电极28也在阶梯部被片材41挂住,因此不会脱落。
并且,该压力被片材41分散,因此,也能够降低陶瓷破裂的可能性。
图5的(b)是变形例3的进一步变形,是如下的例子:通过在贯通电极28的同一中心线上配置直径不同的多个金属柱,形成贯通电极28。
设定为片材42b的贯通孔的直径比片材42a的贯通孔的直径大,随着从凹状容器2的底面接近凹部13的底面,直径逐渐变大。
通过以上说明的本实施方式和变形例,能够得到如下结构。
凹状容器2具有凹部13,作为具有凹部的凹状容器发挥功能。
金属层11形成在凹部13的底面,作为形成在所述凹部的底面的第1导电体发挥功能。
封口板3与凹部13的上端部接合而对凹部13进行封口,在凹部13一侧形成有金属层15和接合金属层8,因此,作为如下的封口板发挥功能:与所述凹部的上端部接合而对所述凹部进行封口,且在所述凹部侧的表面形成有第2导电体(金属层15和接合金属层8)。
电极6作为设置在所述第1导电体的表面的第1电极发挥功能,电极5作为如下的第2电极发挥功能:设置在所述第2导电体的表面,隔开预定距离与所述第1导电体相对。
并且,端子10、12作为形成在所述凹状容器的外部的第1连接端子和第2连接端子发挥功能。
贯通电极22作为如下的第1内部电极发挥功能:形成在所述凹状容器的主体内部,与所述第1导电体和所述第1连接端子连接。
贯通电极21作为如下的第2内部电极发挥功能:形成在所述凹状容器的主体内部,与所述第2导电体和所述第2连接端子连接。
封入凹部13中的电解质作为与所述第1电极和所述第2电极接触的电解质发挥功能。
在变形例2中,贯通电极25、26的中心线不在同一直线上,因此,所述第1内部电极的靠所述凹部的底面侧的中心线与靠所述第1连接端子侧的中心线不在同一直线上。
在变形例1、2中,贯通电极22、26分别形成在凹部13的底面正下方的区域的外侧,因此,所述第1内部电极的至少一部分形成在所述凹部的底面正下方的区域的外侧。
进而,可以在由接合金属层8包围的范围正下方的区域外侧形成贯通电极22、26,所述第1内部电极的至少一部分可以形成在由所述凹状容器和所述封口板的接合部分包围的范围正下方的区域的外侧。
并且,在变形例1、2中,金属层11、23分别形成在凹状容器2的主体内,因此,所述第1内部电极包含形成在所述凹状容器的主体内部的金属层。
另外,在变形例1中,金属层11侵入凹部13的侧面,贯通电极22与该侵入的部分接合,因此,所述第1导电体侵入所述凹状容器的侧面,所述第1内部电极与所述第1导电体的所述侵入的部分接合。
进而,在变形例2中,所述第1内部电极由与所述第1导电体接合的第1部分(贯通电极25)、与所述第1连接端子接合的第2部分(贯通电极26)、以及与所述第1部分和所述第2部分接合的金属层(金属层23)构成。
变形例3的贯通电极28形成为,金属层11侧的截面积比端子12侧的截面积大,因此,所述第1内部电极形成为,与所述第1导电体接合的一侧的截面积比与所述第1连接端子接合的一侧的截面积大。
层叠陶瓷的片材来形成凹状容器2,因此,层叠形成有所述第1内部电极、所述第2内部电极以及与所述凹部对应的开口部的片材,来形成所述凹状容器。
并且,双电层电容器1例如能够用作便携电话的存储器或时钟的备用电源。
该情况下,该便携电话作为如下的电子装置发挥功能:该电子装置具有:由双电层电容器1构成的电子部件;蓄电单元,其在装配主电源电池的同时向所述电子部件蓄电;其他电子部件,其发挥存储器或时钟等的预定功能;以及电力供给单元,其用所述蓄积的电荷对所述其他电子部件供给电力,例如对蓄积的电荷进行放电从而对存储器或时钟供给电力等。
Claims (10)
1.一种电子部件,其特征在于,该电子部件具有:
具有凹部的凹状容器,其是通过重叠陶瓷片进行烧制并一体化而形成的;
第1导电体,其形成在所述凹部的底面;
封口板,其与所述凹部的上端部接合而对所述凹部进行封口,且在所述凹部侧的表面形成有第2导电体;
第1电极,其设置在所述第1导电体的表面;
第2电极,其设置在所述第2导电体的表面,隔开预定距离与所述第1导电体相对;
第1连接端子和第2连接端子,它们形成在所述凹状容器的外部;
第1内部电极,其形成在所述凹状容器的主体内部,与所述第1导电体和所述第1连接端子连接;
第2内部电极,其形成在所述凹状容器的主体内部,与所述第2导电体和所述第2连接端子连接;以及
电解质,其与所述第1电极和所述第2电极接触,
所述第1内部电极形成为,与所述第1导电体接合的一侧的截面积比与所述第1连接端子接合的一侧的截面积大。
2.根据权利要求1所述的电子部件,其特征在于,
所述第1内部电极的靠所述凹部的底面侧的中心线与靠所述第1连接端子侧的中心线不在同一直线上。
3.根据权利要求1所述的电子部件,其特征在于,
所述第1内部电极的至少一部分形成在所述凹部的底面正下方的区域的外侧。
4.根据权利要求2所述的电子部件,其特征在于,
所述第1内部电极的至少一部分形成在所述凹部的底面正下方的区域的外侧。
5.根据权利要求1所述的电子部件,其特征在于,
所述第1内部电极包含形成在所述凹状容器的主体内部的金属层。
6.根据权利要求2所述的电子部件,其特征在于,
所述第1内部电极包含形成在所述凹状容器的主体内部的金属层。
7.根据权利要求3所述的电子部件,其特征在于,
所述第1内部电极包含形成在所述凹状容器的主体内部的金属层。
8.根据权利要求4所述的电子部件,其特征在于,
所述第1内部电极包含形成在所述凹状容器的主体内部的金属层。
9.根据权利要求1所述的电子部件,其特征在于,
所述凹状容器的底部由陶瓷片形成为多个层,按照各层形成配置第1内部电极的圆柱状的贯通孔,各层的贯通孔的直径形成为随着从凹状容器的底部外侧的层接近凹部侧的层而变大。
10.一种电子装置,其特征在于,该电子装置具有:
权利要求1~9中的任意一项所述的电子部件;
蓄电单元,其向所述电子部件蓄积电荷;
其他电子部件,其发挥预定功能;以及
电力供给单元,其用所述电荷对所述其他电子部件供给电力。
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