CN109564821B - 固体电解电容器的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种固体电解电容器的制造方法，包括如下的工序：准备连接体，该连接体具备框架和多个电容器元件，该框架具备将沿着相互交叉的第1方向及第2方向设置的多个元件连接部及多个元件连接部一体地连结的连结部，该多个电容器元件与多个元件连接部分别连接；通过在第1方向上以条纹状延伸的密封树脂，将连接体所具备的多个电容器元件密封；使刀片沿着第2方向在第1方向上邻接的电容器元件之间走行而切割密封树脂，从而在密封树脂上形成槽；沿着槽的底面用激光将密封树脂切断，并且用激光将框架的元件连接部和连结部的边界切断，从而将被密封树脂密封的电容器元件单片化。

Description

固体电解电容器的制造方法

技术领域

本发明涉及固体电解电容器及其制造方法。

背景技术

用密封树脂覆盖配置有多个电容器元件的框架而形成包含多个固体电解电容器的集合体之后，按照每个电容器元件将集合体单片化，从而制造具有芯片型等的形状的固体电解电容器。构成集合体的框架是具备设置为矩阵状的多个元件连接部的二维薄片，在各个元件连接部分别电连接着电容器元件的阳极部及阴极部。

密封树脂通常以覆盖二维薄片的单面的几乎整面的方式覆盖多个电容器元件和框架。图9是表示以往的固体电解电容器的集合体700的平面图，该集合体700中，以用密封树脂230′覆盖框架100′的单面的几乎整面的方式将电容器元件密封。在图9所示的矩阵状的集合体700的情况下，需要使刀片在箭头X及Y的方向上纵横地走行，将密封树脂230′与框架100′一起切断，从而将固体电解电容器20′单片化(参照专利文献1、实施例2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-133176号公报

发明内容

但是，使刀片纵横地走行而将集合体单片化的工序伴随着刀片的走行方向的变更，所以工时变多，非常复杂。此外，如果用刀片切断框架，则框架的切截面容易出现毛刺，刀片的消耗较大。

用激光切断框架的情况下，不容易出现毛刺。但是，框架被具有电容器元件以上的厚度的密封树脂覆盖，所以难以用激光高精度地切断。即使切断了密封树脂，也会在切截面残留密封树脂的熔融痕，难以制造外观良好的产品。此外，在切断密封树脂时，激光的热传递到电容器元件，可能会带来损伤。

鉴于上述情况，本发明的一个方案是一种固体电解电容器的制造方法，包括如下的工序：准备连接体，该连接体具备薄片状的框架和多个电容器元件，所述框架具备沿着相互交叉的第1方向及第2方向设置为矩阵状的多个元件连接部、以及将所述多个元件连接部彼此一体地连结的连结部，所述多个电容器元件与所述多个元件连接部分别连接；通过在所述第1方向上延伸的条纹状的密封树脂将所述连接体所具备的所述多个电容器元件密封；使刀片沿着所述第2方向在所述第1方向上邻接的所述电容器元件之间走行而切割所述密封树脂，从而在所述密封树脂上形成槽；以及沿着所述槽的底面用激光将所述密封树脂切断，并且用激光将所述元件连接部和所述连结部的边界切断，从而将被所述密封树脂密封的所述电容器元件单片化。

本发明的另一个方案是一种固体电解电容器，具备：电容器元件，其具备：阳极体、形成于所述阳极体的电介质层、以及形成于所述电介质层的阴极部；阳极端子，与所述阳极体电连接；阴极端子，与所述阴极部电连接；以及密封树脂，覆盖所述电容器元件，并且分别使所述阳极端子及所述阴极端子的至少一部分露出，所述密封树脂是具有6个主面的六面体的形状，所述6个主面之中的一个是安装面，所述6个主面之中的分别与所述安装面共用一边的一对主面是第1侧面及第2侧面，所述第1侧面及所述第2侧面相互对置，所述阳极端子及所述阴极端子分别在所述第1侧面及所述第2侧面露出，所述安装面和所述第1侧面及所述第2侧面分别以小于90°的锐角相交，所述6个主面之中的分别与所述安装面共用一边的另一对主面是第3侧面及第4侧面，所述第3侧面及所述第4侧面相互对置，所述安装面和所述第3侧面及所述第4侧面分别实质上正交。

根据本发明，能够有效地制造外观良好的固体电解电容器。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的框架的一例的平面图。

图2是表示具备框架和与该框架的元件连接部连接的电容器元件的连接体的一例的平面图。

图3是用条纹状的密封树脂将连接体的电容器元件密封而得到的固体电解电容器的集合体的一例的平面图。

图4是示意性地示出用刀片切割条纹状的密封树脂的情形的平面图。

图5是表示条纹状的密封树脂被切割后的、单片化途中的固体电解电容器的集合体的一例的平面图。

图6是示意性地示出通过激光单片化的固体电解电容器和将全部固体电解电容器去除后的框架残留部的平面图。

图7是示意性地表示本发明的一个实施方式的固体电解电容器的一例的截面图。

图8是从方向D观察图7所示的固体电解电容器的正面图。

图9是以用密封树脂覆盖框架的单面的几乎整面的方式将电容器元件密封的以往的固体电解电容器的集合体的平面图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步说明本发明的一个实施方式的固体电解电容器的制造方法。

(i)连接体准备工序

固体电解电容器的制造方法，具备准备连接体的工序，该连接体具备薄片状的框架和多个电容器元件，前述的框架具备连结部，该连结部将沿着相互交叉的第1方向及第2方向设置为矩阵状的多个元件连接部及多个元件连接部彼此一体地连结，前述的多个电容器元件分别与多个元件连接部连接。第1方向和第2方向优选为以90°交叉，但是不限于此，例如也可以以88～92°的角度交叉。

图1是表示本发明的一个实施方式的框架的一例的平面图。薄片状的框架100具备：多个元件连接部110，沿着相互交叉的第1方向(箭头D1的方向)及第2方向(箭头D2的方向)设置为矩阵状；以及连结部120，将多个元件连接部110一体地连结。框架100中的元件连接部110以外的部分也可以看做连结部120。框架100是对金属薄片或者金属箔进行冲压加工而将多个H形状的冲压开口101形成为矩阵状而制作的。另外，冲压开口的形状没有特别限定，可以根据电容器元件的形状等适当变更。

通过将多个电容器元件10分别连接到框架100所具备的多个元件连接部110，得到具备框架100和电容器元件10的连接体200。多个元件连接部110分别具备阳极端子部111和阴极端子部112。图2是从配置有电容器元件10的一侧观察连接体200的平面图。各个电容器元件10具备：大致矩形的阳极体、形成于阳极体的电介质层、形成于电介质层的阴极部。在阳极体以立设的方式设置有阳极引线2。阳极引线2与元件连接部110的一方(阳极端子部111)电连接。阳极引线2能够经由规定的枕部件等与阳极端子部111连接。阴极部与元件连接部110的另一方(阴极端子部112)电连接。连接的方法没有特别限定，优选为利用焊接的接合、利用导电性膏的粘接等。

(ii)连接体密封工序

接下来，进行通过沿着第1方向以条纹状延伸的密封树脂，将连接体所具备的多个电容器元件密封的工序。即，不是像以往那样用密封树脂将框架的单面的几乎整面覆盖，而是以按照行或者列覆盖矩阵状存在的多个固体电解电容器的方式设置有条纹状的密封树脂。由此，能够比以往减少密封树脂的使用量。这时，条纹状的密封树脂能够以覆盖框架的元件连接部和连结部的边界的方式设置，也能够以该边界露出的方式设置。这样的密封树脂的成形例如通过转送成形法进行。密封树脂优选使用在转送成形时固化的热固化性树脂。

图3是用条纹状的密封树脂230将连接体200的电容器元件10密封而得到的固体电解电容器的集合体300的平面图。收容在模具腔(凹部)内的密封树脂230形成保护电容器元件10的外装部230A。另一方面，未收容在模具腔(凹部)内的密封树脂的剩余部分以填埋H形状的冲压开口101的方式形成与框架100同样厚度的第1薄板部230B。

薄片状的框架是具有长边及短边的长方形的情况下，具备与框架所具备的多个元件连接部分别连接的多个电容器元件和该框架的连接体的形状也成为同形状。即，连接体的形状由薄片状的框架的周缘的轮廓决定。

连接体是具有长边及短边的长方形时，第1方向(即，以条纹状延伸的密封树脂的延伸方向)优选为与连接体的短边实质上平行。通过使第1方向与连接体的短边方向一致，在利用转送成形法形成条纹状的密封树脂时，能够缩短密封树脂的流动长度。由此，不易妨碍密封树脂的流动性，容易用密封树脂覆盖配置为矩阵状的全部电容器元件。

另外，长方形指的是具有分别实质上平行的2对长边和短边(也可以包含曲线或波线)的形状，实质上平行指的是2方向相互成为0～10°的角度的情况。

在图3中，框架100的形状是具有第1方向(箭头D1的方向)的短边和第2方向(箭头D2的方向)的长边的长方形。由此，利用转送成形法形成条纹状的密封树脂230时，优选为在夹入了连接体200的模具内使熔融树脂沿着第1方向流动。由此，形成沿着第1方向延伸的条纹状的密封树脂230。但是，使熔融树脂流动的第1方向和框架的短边的方向并不是必须对应，也可以是使熔融树脂流动的第1方向和框架的长边的方向对应。

(iii)密封树脂切断工序

接下来进行如下的工序：使刀片在第1方向上邻接的电容器元件之间走行，沿着第2方向切割密封树脂，从而在密封树脂形成槽。刀片不是像以往那样纵横地走行，仅在一个方向上走行即可。由此，不需要变更刀片的走行方向的工序。此外，刀片在一个方向上依次在存在密封树脂的区域和不存在密封树脂的区域走行。进而，刀片只要切割密封树脂即可，不需要切割框架。由此，与使刀片纵横地走行而将密封树脂和框架切断的情况相比，显著地抑制刀片的消耗。

图4是表示用刀片切割密封树脂230的情形的平面图。由此，如图5所示，在密封树脂230形成槽G。图5是表示密封树脂230的切割结束时(单片化的途中)的固体电解电容器的集合体500的平面图。由此，在密封树脂230形成沿着槽G的底面的第2薄板部230C。

在此，优选为形成于密封树脂230的槽G的底面和框架100的一个面实质上是同一面。即，优选为以在H形状的冲压开口101残留与框架100的厚度实质相同的厚度的第2薄板部230C的方式，对密封树脂230进行切割。由此，容易利用激光进行第2薄板部230C的切断，更容易得到外观良好的固体电解电容器。

另外，这里实质上同一面指的是冲压开口中的第2薄板部的厚度是框架100的厚度的95％～105％。

切割密封树脂230时，希望刀片401和框架100不接触。但是，以刀片401的消耗不变大的程度，用刀片部分地对框架100的连结部120进行切削也可以。

(iv)单片化工序

接下来进行如下的工序：沿着形成于密封树脂的槽的底面，用激光将密封树脂或第2薄板部切断，并且用激光将框架的元件连接部和连结部的边界切断，从而将被密封树脂密封的电容器元件单片化。更具体地说，使激光沿着切出的固体电解电容器的密封树脂的轮廓扫描。图5所示的集合体500的情况下，不仅第2薄板部230C和框架的上述边界115，密封树脂的第1薄板部230B也被激光切断。即，用激光切断的密封树脂只是薄板部，所以能够高精度地切断。此外，薄板部被激光切断的切截面几乎不会紊乱，不会损害外观。进而，框架的元件连接部和连结部的边界被激光切断，所以不易出现毛刺。

图6是表示通过激光单片化的固体电解电容器20和全部固体电解电容器20被除去后的框架残留部600的平面图。

接下来说明本发明的一个实施方式的固体电解电容器的构造。

＜固体电解电容器＞

固体电解电容器具备：电容器元件，具备阳极体、形成于阳极体的电介质层、以及形成于电介质层的阴极部；阳极端子，与阳极体电连接；阴极端子，与阴极部电连接；密封树脂，覆盖电容器元件，并且分别使阳极端子及阴极端子的至少一部分露出。

图7是示意性地表示固体电解电容器的一例的截面图，图8是从方向D观察图7所示的固体电解电容器的正面图。固体电解电容器20具备：电容器元件10，具有阳极部6及阴极部7；外装体12，将电容器元件10密封；阳极端子13，与阳极部6电连接，一部分从外装体12露出；阴极端子14，与阴极部7电连接，并且一部分从外装体12露出。

外装体12由从密封树脂230的外装部230A切出的部分构成。阳极端子13由框架100的元件连接部110的阳极端子部111构成。阴极端子14由元件连接部110的阴极端子部112构成。

＜阳极部＞

阳极部6具有阳极体1和从阳极体1的一面延伸出而与阳极端子13电连接的阳极引线2。阳极体1例如是将金属粒子烧结而得到的立方体的多孔质烧结体。作为金属粒子，使用钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)等阀作用金属的粒子。

阳极引线2例如由具有导电性的电线构成。作为阳极引线2的材料，可以使用上述的阀作用金属，但是不限于此。阳极引线2具有从阳极体1的一面向阳极体1的内部埋设的第一部分2a和从阳极体1的上述一面延伸出的第二部分2b。第二部分2b经由枕部件13a与阳极端子13连接。

＜电介质层＞

在阳极体1的表面形成有电介质层3。电介质层3例如由金属氧化物构成。作为在阳极体1的表面形成包含金属氧化物的层的方法，例如举出在化成液中浸入阳极体1而使阳极体1的表面阳极氧化的方法。

＜阴极部＞

阴极部7具有形成于电介质层3上的固体电解质层4和覆盖固体电解质层4的阴极层5。固体电解质层4以覆盖电介质层3的至少一部分的方式形成即可。固体电解质层4例如使用锰化合物或导电性高分子。作为导电性高分子，例如可以使用聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、或者它们的衍生物。

阴极层5例如具有以覆盖固体电解质层4的方式形成的石墨层5a和形成于石墨层5a的表面的金属膏层5b。石墨层5a包含石墨等的导电性碳材料和树脂。金属膏层5b例如包含金属粒子(例如银)和树脂。阴极层5具有集电功能即可。

固体电解电容器具有芯片型的形状等的情况下，由密封树脂形成的外装体12通常是具有6个主面的六面体的形状。这时，6个主面中的一个是安装面12S。安装面12S是固体电解电容器20搭载到电路部件或者基板时，与电路部件或者基板对置的面。在与安装面12S分别共用一边的一对相互对置的第1侧面12A及第2侧面12B，阳极端子13及阴极端子14分别露出。阳极端子13及阴极端子14的露出部如前述那样，利用激光将框架100的元件连接部110和连结部120的边界115切断而形成。

在此，在通过上述制造方法得到的固体电解电容器20中，安装面12S和各端子露出的第1侧面12A及第2侧面12B如图7所示，分别以小于90°的锐角θ相交。第1侧面12A及第2侧面12B在形成条纹状的密封树脂230时是与模具接触的侧面。由此，第1侧面12A及第2侧面12B与安装面12S的角度由考虑了脱模性而设计的模具形状决定。考虑条纹状的密封树脂230的脱模性，与条纹状的密封树脂230的长度方向(第1方向)垂直的截面优选为图7所示的梯形。即，优选为安装面12S侧的底边比对向的上边长，并且这2条对边实质上平行。由此，安装面12S和第1侧面12A及第2侧面12B分别以小于90°的锐角θ相交。锐角θ例如是80°≤θ＜90°，优选为80°≤θ＜88°。

另一方面，与安装面12S分别共用一边的另一对相互对向的第3侧面12C及第4侧面12D和安装面12S如图8所示，分别实质上正交。第3侧面12C及第4侧面12D是用刀片切割密封树脂230、并且用激光将沿着所形成的槽G的底面的第2薄板部230C切断时形成的侧面。由此，第3侧面12C及第4侧面12D分别实质上与安装面12S正交。此外，第3侧面12C及第4侧面12D的安装面12S侧的端部具有激光留下的熔融痕。

另外，实质上正交指的是2面相互构成88°～92°的角度。

工业实用性：

根据本发明的制造方法，能够有效地制造各种类型的固体电解电容器，其中特别适合作为小型且芯片型的固体电解电容器的制造方法。

符号的说明：

1阳极体；2阳极引线；2a第一部分；2b第二部分；3电介质层；4固体电解质层；5阴极层；5a石墨层；5b金属膏层；6阳极部；7阴极部；10电容器元件；12外装体；12S安装面；12A第1侧面；12B第2侧面；12C第3侧面；12D第4侧面；13阳极端子；13a枕部件；14阴极端子；20固体电解电容器；20′固体电解电容器；100框架；100′框架；110元件连接部；120连结部；101冲压开口；111阳极端子部；112阴极端子部；115元件连接部和连结部的边界；200连接体；230密封树脂；230A外装部；230B第1薄板部；230C第2薄板部；230′密封树脂；300集合体；401刀片；500单片化途中的集合体；600框架残留部；700集合体；G槽

Claims (5)

1.一种固体电解电容器的制造方法，包括如下的工序：

准备连接体，该连接体具备薄片状的框架和多个电容器元件，所述框架具备沿着相互交叉的第1方向及第2方向设置为矩阵状的多个元件连接部、以及将所述多个元件连接部彼此一体地连结的连结部，所述多个电容器元件与所述多个元件连接部分别连接；

通过在所述第1方向上延伸的条纹状的密封树脂将所述连接体所具备的所述多个电容器元件密封；

使刀片沿着所述第2方向在所述第1方向上邻接的所述电容器元件之间走行而切割所述密封树脂，从而在所述密封树脂上形成槽；以及

沿着所述槽的底面用激光将所述密封树脂切断，并且用激光将所述元件连接部和所述连结部的边界切断，从而将被所述密封树脂密封的所述电容器元件单片化。

2.如权利要求1所述的固体电解电容器的制造方法，

所述槽的底面和所述框架的一个面实质上成为同一面。

3.如权利要求1或2所述的固体电解电容器的制造方法，

所述连接体的形状是具有长边及短边的长方形，

所述第1方向和所述短边实质上平行。

4.如权利要求1或2所述的固体电解电容器的制造方法，

所述电容器元件具备：阳极体、形成于所述阳极体的电介质层、以及形成于所述电介质层的阴极部，

所述元件连接部包括与所述阳极体电连接的阳极端子部和与所述阴极部电连接的阴极端子部。

5.如权利要求3所述的固体电解电容器的制造方法，

所述电容器元件具备：阳极体、形成于所述阳极体的电介质层、以及形成于所述电介质层的阴极部，

所述元件连接部包括与所述阳极体电连接的阳极端子部和与所述阴极部电连接的阴极端子部。

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