固体电解电容器

技术领域

本发明涉及固体电解电容器。

背景技术

以往，已知具备至少1个电容器元件、阳极引线端子和阴极引线端子的固体电解电容器(例如专利文献1)。专利文献1的固体电解电容器在阳极引线端子的两侧和阴极引线端子的两侧，层叠有至少1个电容器元件。阳极引线端子与电容器元件所具有的阳极部电连接，另一方面，阴极引线端子与电容器元件所具有的阴极部电连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-028139号公报

发明内容

本发明的一技术方案的固体电解电容器具备：至少1个电容器元件，其具有阳极部和阴极部；阳极引线端子，其与所述阳极部电连接；以及阴极引线端子，其与所述阴极部电连接，所述阳极引线端子和所述阴极引线端子分别具有第1主面、第2主面和从所述第1主面朝向所述第2主面切断而成的切断面，在所述阳极引线端子和所述阴极引线端子中的至少所述阴极引线端子的所述切断面中，从所述第1主面起到剪切面与断裂面之间的交界为止的第1距离为从所述第1主面起到所述第2主面为止的第2距离的80％以下。

根据本发明，能够抑制短路现象的产生。

附图说明

图1是示意性表示实施方式1的固体电解电容器的剖视图。

图2是示意性表示电容器元件的立体图。

图3是示意性表示各引线端子的立体图。

图4是表示将多个电容器元件层叠于各引线端子后的状态的立体图。

图5是示意性表示各引线端子的切断面的周边区域的剖视图。

图6是示意性表示实施方式2的固体电解电容器的剖视图。

具体实施方式

在说明实施方式之前，在以下简单地示出以往技术中的问题。

通常，阳极引线端子和阴极引线端子分别是通过利用冲压加工等对金属片进行切断来制作。因此，在阳极引线端子和阴极引线端子各自的切断面的缘部，存在在切断时形成的毛刺。若这样的毛刺刺入电容器元件，则有时产生阳极部和阴极部经由毛刺导通的现象(以下，称作短路现象)。在这样的状况下，本发明的目的之一是，抑制短路现象的产生。

鉴于上述课题，本发明能够实现能够抑制短路现象的产生的固体电解电容器。

以下，举例说明本发明的固体电解电容器的实施方式。然而，本发明并不限定于以下说明的例子。在以下的说明中，有时例示具体的数值、材料，但只要能够得到本发明的效果，则也可以应用其他的数值、材料。

(固体电解电容器)

本发明的固体电解电容器具备至少1个电容器元件、阳极引线端子和阴极引线端子。

电容器元件具有阳极部和阴极部。在阳极部与阴极部之间，可以设有使两者电绝缘的绝缘部。绝缘部例如可以由绝缘带、绝缘树脂构成。

阳极部可以构成为包含电容器元件所具有的由阀作用金属形成的阳极体的一部分(以绝缘部为基准的一侧的一部分)。阴极部可以由在作为阳极体的剩余部分的阴极形成部(以绝缘部为基准的另一侧的一部分)的表面上依次形成的固体电解质层和阴极层构成。在阳极体与固体电解质层之间设有电介质层。

作为构成阳极体的阀作用金属，可举出铝、钽、铌、钛等。阳极体可以是阀作用金属的箔，也可以是由阀作用金属形成的多孔质烧结体。

电介质层至少形成于作为阳极体的剩余部分的阴极形成部的表面。电介质层可以由通过阳极氧化、蒸镀等气相法等形成于阳极体的表面的氧化物(例如氧化铝)构成。

固体电解质层形成于电介质层的表面。固体电解质层可以包含导电性高分子。固体电解质层也可以根据需要进一步包含掺杂物。

作为导电性高分子，能够使用用于固体电解电容器的公知的导电性高分子，例如，能够使用π共轭系导电性高分子等。作为导电性高分子，例如，可举出以聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚呋喃、聚乙炔、聚苯撑、聚亚苯基亚乙烯、多并苯和聚噻吩亚乙烯为基本骨架的高分子。其中，优选以聚吡咯、聚噻吩、或聚苯胺为基本骨架的高分子。在上述高分子中，也包含均聚物、以两种以上的单体的共聚物和它们的衍生物(具有取代基的取代物等)。例如，在聚噻吩中，包含聚(3,4-乙撑二氧噻吩)等。导电性高分子可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。

作为掺杂物，例如，能够使用选自由低分子阴离子和聚阴离子组成的组中的至少一种。作为阴离子，例如，可举出硫酸根离子、硝酸根离子、磷酸根离子、硼酸根离子、有机磺酸根离子、羧酸根离子等，并没有特别限制。作为生成磺酸根离子的掺杂物，例如，可举出苯磺酸、对甲苯磺酸和萘磺酸等。作为聚阴离子，例如，可举出高分子类型的聚磺酸和高分子类型的聚羧酸等。作为高分子类型的聚磺酸，可举出聚乙烯基磺酸、聚苯乙烯磺酸、聚烯丙基磺酸、聚丙烯酰基磺酸和聚甲基丙烯酰基磺酸等。作为高分子类型的聚羧酸，可举出聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等。在聚阴离子中，还包含聚酯磺酸和苯酚磺酸酚醛树脂等。但是，聚阴离子不限制于此。

根据需要，固体电解质层可以进一步包含公知的添加剂和除导电性高分子以外的公知的导电性材料。作为这样的导电性材料，例如，可举出选自由二氧化锰等导电性无机材料和TCNQ络盐组成的组中的至少一种。

阴极层可以由在固体电解质层的表面形成的碳层和在碳层的表面形成的导电体层构成。导电体层可以由银糊构成。作为银糊，例如，能够使用包含银颗粒和树脂成分(粘结剂树脂)的组合物。作为树脂成分，虽然也能够使用热塑性树脂，但优选使用酰亚胺系树脂、环氧树脂等热固性树脂。

阳极引线端子与电容器元件的阳极部电连接。阳极引线端子具有第1主面、与第1主面为相反侧的第2主面以及从第1主面朝向第2主面切断而成的切断面。切断面从第1主面朝向第2主面包含下弯部、剪切面和断裂面。下弯部是指，第1主面被拉拽而形成的平滑的面。

阴极引线端子与电容器元件的阴极部电连接。阴极引线端子具有第1主面、与第1主面为相反侧的第2主面以及从第1主面朝向第2主面切断而成的切断面。切断面从第1主面朝向第2主面包含下弯部、剪切面和断裂面。

在阳极引线端子和阴极引线端子中的至少阴极引线端子的切断面中，从第1主面起到剪切面与断裂面之间的交界为止的第1距离为从第1主面起到第2主面为止的第2距离的80％以下。在第1距离处于这样的范围内的情况下，在制作各引线端子之际，在切断面的第2主面侧的缘部只形成极小的毛刺。即使这样的极小的毛刺与电容器元件接触，该毛刺也不至于从阴极层贯通至电介质层，不会产生短路现象。因而，能够抑制短路现象的产生。

在阳极引线端子和阴极引线端子中的至少阴极引线端子的切断面中，第1距离可以为第2距离的70％以下。根据该结构，在切断面的第2主面侧的缘部形成的毛刺进一步变小。因而，能够进一步抑制短路现象的产生。

阳极引线端子和阴极引线端子分别可以由铜合金构成，该铜合金包含铜和铜以外的元素(例如选自由锡、镍、铬、磷、锌、硅和铁组成的组中的至少1种)。在铜以外的元素中，优选选自由锡、镍和磷组成的组中的至少1种，更优选包含锡、镍和磷这三种。铜合金所包含的铜以外的元素的含有率例如可以为1质量％以上且3质量％以下。锡的含有率可以为0.9质量％以上且2.5质量％以下。镍的含有率可以为0.1质量％以上且1.2质量％以下。磷的含有率可以为0.01质量％以上且0.2质量％以下。由这样的铜合金构成的各引线端子在切断时不易延伸，因此不会在切断面的缘部形成较大的毛刺。因而，能够进一步抑制短路现象的产生。

电容器元件可以仅在第1主面和第2主面中的一者与阴极引线端子电连接。

电容器元件可以仅在第1主面和第2主面中的一者与阳极引线端子电连接。

固体电解电容器也可以具备多个电容器元件。多个电容器元件中的一部分电容器元件可以在第1主面和第2主面中的一者与阴极引线端子电连接，多个电容器元件中的剩余的电容器元件可以在第1主面和第2主面中的另一者与阴极引线端子电连接。

固体电解电容器也可以具备多个电容器元件。多个电容器元件中的一部分电容器元件可以在第1主面和第2主面中的一者与阳极引线端子电连接，多个电容器元件中的剩余的电容器元件可以在第1主面和第2主面中的另一者与阳极引线端子电连接。

阳极引线端子可以在与至少1个电容器元件连接的连接面具有通孔。根据该结构，在通过电阻焊连接电容器元件的阳极部和阳极引线端子的情况下，能够进行良好的焊接而降低固体电解电容器的等效串联电阻(ESR)。

阴极引线端子可以具有对至少1个电容器元件进行引导的引导部。根据这样的引导部，能够容易地定位电容器元件。引导部例如可以通过在阴极引线端子的端部设置突出部且使该突出部以沿着阴极部的侧面的方式弯曲而形成。

如以上那样，根据本发明，在固体电解电容器中，能够抑制短路现象的产生。

以下，参照附图并具体地说明本发明的固体电解电容器的一个例子。以下说明的一个例子的固体电解电容器的构成要素能够应用上述构成要素。以下说明的一个例子的固体电解电容器的构成要素能够基于上述记载进行变更。另外，也可以将以下说明的事项应用于上述实施方式。也可以省略以下说明的一个例子的固体电解电容器的构成要素中的、对于本发明的固体电解电容器而言非必须的构成要素。此外，以下所示的图是示意性的，并非准确地反映实际的构件的形状、数量。

《实施方式1》

说明本发明的实施方式1。本实施方式的固体电解电容器10具有两面层叠构造(在各引线端子的两侧层叠有电容器元件的构造)。如图1～图5所示，固体电解电容器10具备多个电容器元件11、阳极引线端子12、阴极引线端子13和外装树脂17。

多个电容器元件11具有阳极部11a、阴极部11b和绝缘部11c。阳极部11a由包括阀作用金属(例如铝)的阳极体的局部构成。阴极部11b由在作为阳极体的剩余部分的阴极形成部的表面上依次形成的固体电解质层和阴极层构成。绝缘部11c由绝缘带构成，使阳极部11a和阴极部11b电绝缘。在阳极体与固体电解质层之间设有电介质层。

多个电容器元件11中的一部分电容器元件(在该例子中，为图1中的上侧的4个电容器元件11)在后述的第1主面14与阳极引线端子12和阴极引线端子13电连接。多个电容器元件11中的剩余的电容器元件(在该例子中，为图1中的下侧的4个电容器元件11)在后述的第2主面15与阳极引线端子12和阴极引线端子13电连接。

阳极引线端子12与电容器元件11的阳极部11a电连接。阳极引线端子12具有第1主面14(在各图中为朝上的主面)、与第1主面14为相反侧的第2主面15和从第1主面14朝向第2主面15切断而成的切断面16。切断面16从第1主面14朝向第2主面15包含下弯部(日文：ダレ)16a、剪切面16b和断裂面16c(参照图5)。

阳极引线端子12由铜合金构成，该铜合金包含铜以及选自由锡、镍、铬、磷、锌、硅和铁组成的组中的至少1种。但是，阳极引线端子12也可以由其他金属构成。

阳极引线端子12在与多个电容器元件11连接的连接面12a具有通孔12b。通孔12b是在厚度方向上贯通阳极引线端子12的圆形的孔。通孔12b配置于在从阳极引线端子12的厚度方向(图1中的上下方向)观察时与电容器元件11的阳极部11a重叠的位置。此外，通孔12b的形状并不限定于圆形，也可以为其他任意的形状。

阴极引线端子13与电容器元件11的阴极部11b电连接。阴极引线端子13具有第1主面14(在各图中为朝上的主面)、与第1主面14为相反侧的第2主面15和从第1主面14朝向第2主面15切断而成的切断面16。切断面16从第1主面14朝向第2主面15包含下弯部16a、剪切面16b和断裂面16c(参照图5)。

阴极引线端子13由铜合金构成，该铜合金包含铜以及选自由锡、镍、铬、磷、锌、硅和铁组成的组中的至少1种。但是，阴极引线端子13也可以由其他金属构成。阴极引线端子13的构成材料可以与阳极引线端子12的构成材料相同，也可以不同。

阴极引线端子13具有经由导电性糊剂(未图示)与多个电容器元件11的侧面连接的连接部13a。连接部13a也可以通过将阴极引线端子13的局部弯曲而形成。根据这样的连接部13a，能够减小各电容器元件11的阴极部11b与阴极引线端子13之间的电阻值。其结果是，能够抑制固体电解电容器10的ESR。

外装树脂17以阳极引线端子12和阴极引线端子13各自的局部暴露于外部的状态覆盖多个电容器元件11。外装树脂17由绝缘性的树脂材料构成。阳极引线端子12的暴露部和阴极引线端子13的暴露部构成固体电解电容器10的外部端子。

在阳极引线端子12和阴极引线端子13各自的切断面16，从第1主面14起到剪切面16b与断裂面16c之间的交界为止的第1距离L1为从第1主面14起到第2主面15为止的第2距离L2(换言之，各引线端子12、13的厚度)的0％以上且80％以下，优选为0％以上且70％以下，进一步优选为40％以上且60％以下。在第1距离L1处于这样的范围内的情况下，接着断裂面16c形成的毛刺(未图示)变得极小(例如为0.5μm以下)。因而，能够抑制固体电解电容器10中的短路现象的产生。此外，在本实施方式中，第1距离L1为第2距离L2的大约60％。

《实施方式2》

说明本发明的实施方式2。本实施方式的固体电解电容器10在具有单面层叠构造(在各引线端子的单侧层叠有电容器元件的构造)这方面与上述实施方式1不同。以下，主要说明与上述实施方式1不同之处。

如图6所示，多个电容器元件11仅在第1主面14与阳极引线端子12电连接。多个电容器元件11仅在第1主面14与阴极引线端子13电连接。

阴极引线端子13具有引导多个电容器元件11的引导部13b。本实施方式的阴极引线端子13具有两个引导部13b。一个引导部13b形成为对多个电容器元件11的层叠体的上侧面(图6中的上侧面)进行引导的板状。另一个引导部13b形成为对该层叠体的下侧面(图6中的下侧面)进行引导的板状。该另一个引导部13b兼作与电容器元件11的下表面连接的连接部13a。各引导部13b是通过使阴极引线端子13的局部弯曲而形成的。此外，引导部13b也可以形成为对多个电容器元件11的层叠体的侧面进行引导的板状。

实施例

对于以下所示的实施例1～实施例6和比较例1～比较例6的固体电解电容器10，调查了短路现象的产生频率。在此，短路现象的产生频率是指，每1万个固体电解电容器10之中，产生了短路现象的固体电解电容器10的个数。例如，产生频率为100是指，在1万个固体电解电容器10中的100个固体电解电容器10中产生了短路现象。

对于在以下的各实施例和各比较例的说明中使用的“质别(日文：質別)”，如在日本工业标准JIS H 0500中规定那样，指的是为了对伸铜品赋予特定的物理性质或机械性质而实施了需要的处理后的材料的状态。

在以下的各实施例和各比较例中，对于第1距离L1相对于第2距离L2的比率，使用光学显微镜来观测制作成的固体电解电容器10的各引线端子12、13的切断面16，针对第1距离L1和第2距离L2分别在十处进行测量，基于对测得的值取平均而得到的值来求出该比率。

《实施例1》

在上述实施方式1的两面层叠型的固体电解电容器10中，分别使用质别H的MF202(三菱电机メテックス株式会社制)制作了阳极引线端子12和阴极引线端子13。MF202包含1.7质量％～2.3质量％的锡、0.1质量％～0.4质量％的镍、0.15质量％以下的磷和构成剩余部分的铜。第1距离L1为第2距离L2的大约65％。短路现象的产生频率为0。

《实施例2》

在上述实施方式1的两面层叠型的固体电解电容器10中，分别使用质别EH的NB109(DOWAメタルテック株式会社制)制作了阳极引线端子12和阴极引线端子13。NB109包含1.0质量％的镍、0.9质量％的锡、0.05质量％的磷和构成剩余部分的铜。第1距离L1为第2距离L2的大约60％。短路现象的产生频率为0。

《实施例3》

在上述实施方式1的两面层叠型的固体电解电容器10中，分别使用质别H的KLF-5(株式会社神户制钢所制)制作了阳极引线端子12和阴极引线端子13。KLF-5包含2.0质量％的锡、0.1质量％的铁、0.03质量％的磷和构成剩余部分的铜。第1距离L1为第2距离L2的大约50％。短路现象的产生频率为0。

《实施例4》

在上述实施方式2的单面层叠型的固体电解电容器10中，分别使用质别H的MF202(三菱电机メテックス株式会社制)制作了阳极引线端子12和阴极引线端子13。第1距离L1为第2距离L2的大约65％。此外，以使形成毛刺的主面、即第2主面15朝向电容器元件11所在侧的方式设定了各引线端子12、13的朝向。短路现象的产生频率为0。

《实施例5》

在上述实施方式2的单面层叠型的固体电解电容器10中，分别使用质别EH的NB109(DOWAメタルテック株式会社制)制作了阳极引线端子12和阴极引线端子13。第1距离L1为第2距离L2的大约60％。此外，以使形成毛刺的主面、即第2主面15朝向电容器元件11所在侧的方式设定了各引线端子12、13的朝向。短路现象的产生频率为0。

《实施例6》

在上述实施方式2的单面层叠型的固体电解电容器10中，分别使用质别H的KLF-5(株式会社神户制钢所制)制作了阳极引线端子12和阴极引线端子13。第1距离L1为第2距离L2的大约50％。此外，以使形成毛刺的主面、即第2主面15朝向电容器元件11所在侧的方式设定了各引线端子12、13的朝向。短路现象的产生频率为0。

《比较例1》

在上述实施方式1的两面层叠型的固体电解电容器10中，分别使用质别H的KFC(株式会社神户制钢所制)制作了阳极引线端子12和阴极引线端子13。KFC包含0.1质量％的铁、0.03质量％的磷和构成剩余部分的铜。第1距离L1为第2距离L2的大约97％。短路现象的产生频率为71。

《比较例2》

在上述实施方式1的两面层叠型的固体电解电容器10中，分别使用质别H的C194(株式会社日立金属ネオマテリアル制)制作了阳极引线端子12和阴极引线端子13。C194包含2.3质量％的铁、0.12质量％的锌、0.05质量％的磷和构成剩余部分的铜。第1距离L1为第2距离L2的大约85％。短路现象的产生频率为3。

《比较例3》

在上述实施方式1的两面层叠型的固体电解电容器10中，分别使用质别H的NFC11(古河电气工业株式会社制)制作了阳极引线端子12和阴极引线端子13。NFC11包含0.3质量％的铬、0.8质量％的锡、0.2质量％的锌和构成剩余部分的铜。第1距离L1为第2距离L2的大约98％。短路现象的产生频率为30。

《比较例4》

在上述实施方式2的单面层叠型的固体电解电容器10中，分别使用质别H的KFC(株式会社神户制钢所制)制作了阳极引线端子12和阴极引线端子13。第1距离L1为第2距离L2的大约97％。此外，以使形成毛刺的主面、即第2主面15朝向电容器元件11所在侧的方式设定了各引线端子12、13的朝向。短路现象的产生频率为40。

《比较例5》

在上述实施方式2的单面层叠型的固体电解电容器10中，分别使用质别H的C194(株式会社日立金属ネオマテリアル制)制作了阳极引线端子12和阴极引线端子13。第1距离L1为第2距离L2的大约85％。此外，以使形成毛刺的主面、即第2主面15朝向电容器元件11所在侧的方式设定了各引线端子12、13的朝向。短路现象的产生频率为15。

《比较例6》

在上述实施方式2的单面层叠型的固体电解电容器10中，分别使用质别H的NFC11(古河电气工业株式会社制)制作了阳极引线端子12和阴极引线端子13。第1距离L1为第2距离L2的大约98％。此外，以使形成毛刺的主面、即第2主面15朝向电容器元件11所在侧的方式设定了各引线端子12、13的朝向。短路现象的产生频率为11。

如以上那样，在全部的实施例1～实施例6中，短路现象的产生频率均为0，另一方面，比较例1～比较例6并非如此。由此可以说显示出了实施例1～实施例6的优越性。

产业上的可利用性

本发明能够利用于固体电解电容器。

附图标记说明

10、固体电解电容器；11、电容器元件；11a、阳极部；11b、阴极部；11c、绝缘部；12、阳极引线端子；12a、连接面；12b、通孔；13、阴极引线端子；13a、连接部；13b、引导部；14、第1主面；15、第2主面；16、切断面；16a、下弯部；16b、剪切面；16c、断裂面；17、外装树脂；L1、第1距离；L2、第2距离。