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TWI221620B - Solid electrolytic capacitor, board having embedded solid-state electrolytic capacitor and manufacturing method of the same - Google Patents

Solid electrolytic capacitor, board having embedded solid-state electrolytic capacitor and manufacturing method of the same Download PDF

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TWI221620B
TWI221620B TW092116555A TW92116555A TWI221620B TW I221620 B TWI221620 B TW I221620B TW 092116555 A TW092116555 A TW 092116555A TW 92116555 A TW92116555 A TW 92116555A TW I221620 B TWI221620 B TW I221620B
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TW
Taiwan
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substrate
solid electrolytic
conductive
metal
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TW092116555A
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Inventor
Masaaki Kobayashi
Masaaki Togashi
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Tdk Corp
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Publication date
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Description

(1)1221620 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】
本發明系有關於固體電解電容器及固體電解電,容器內 藏基板以及其製造方法,詳言之,係屬於有關在表面形成 絕緣性氧化皮膜之介金屬箔基體上,依次形成固體高分子 電解質層以及導電體層之固體電解電容器,適合實裝或內 藏在電路基板之固體電解電容器及固體電解電容器內藏基 板以及此等之製造方法。 【先前技術】 電解電容器,係由使用具有絕緣性氧化皮膜形成能力 之鋁、鈦、黃銅、鎳、鉬等金屬,亦即所謂介金屬作爲陽 極,將介金屬表面陽極氧化形成絕緣性氧化皮膜後,形成 實質上發揮陰極機能的電解質層,並再設置石墨或銀等導 電層作爲陰極而構成。 例如,鋁電解電容器係以藉由蝕刻處理以增大比表面 積之多孔質鋁箔作爲陽極,並在形成於該陽極表面上的氧 化鋁層和陰極箔之間設置含浸了電解液的隔離紙而構成。 一般而言,利用電解液的電解電容器,在絕緣性氧化 皮膜與陰極之間的電解質層上,會有從密封部份漏液或電 解液蒸發而決定其壽命之問題,相較於此,使用金屬氧化 物或有機化合物所成之固體電解質的固體電解電容器不具 上述問題而較爲理想。 固體電解電容器所採用的金屬氧化物所成之固體電解 •5- (2) (2) 1221620 質,可列舉二氧化錳爲代表,另一方面,固體電解電容器 所採用的有機化合物所成之固體電解質,可列舉例如曰本 特開昭52-79255號公報或日本特開昭58_191414號公報 所揭不之7,7,8,8-四氰代對苯醌二甲院(tetra_Cyn〇_qUin〇>i dimethane,TCNQ)錯鹽。 近年來’隨者電子機器的電源電路高頻化,針對所使 用之電容器亦被要求要有對應之性能,但使用二氧化錳或 TCNQ錯鹽所成之固體電解質層的固體電解電容器,具有 以下之問題。 由二氧化錳所成之固體電解質層,一般而言是藉由重 複進行硝酸錳的熱分解而形成,但在熱分解之際所加之熱 、或熱分解之際產生的N Ox氣體氧化作用的影響下,會 導致身爲介電體的絕緣性氧化皮膜受損或劣化,故在以二 氧化錳形成固體電解質層之情況下,會有漏失電流値越大 、越容易使最終所得之固體電解電容器的諸特性變低之問 題。此外,在使用二氧化錳作爲固體電解質時,亦有在高 頻領域下、固體電解電容器的阻抗變高之問題。 另一方面,TCNQ錯鹽,因導電度在lS/cm左右以下 ,相對於目前要求電解電容器的低阻抗化,會有無法充分 對應之問題。甚至,人們指出TCNQ錯鹽和絕緣性氧化皮 膜的密著性低,且焊接固定時的熱穩定性與經時的熱穩定 性低等原因,而使採用TCNQ錯鹽的固體電解質的固體電 解電容器,無法得到充分的信賴性。再加上TCNQ錯鹽價 格高,採用TCNQ錯鹽作爲固體電解質的固體電解電容器 -6- (3) (3)1221620 會有高成本之問題。 爲了解決使用二氧化錳或TCNQ錯鹽作爲固體電解質 時的這些問題,並獲得特性更佳的固體電解電容器,人們 提出利用製造成本較低、且和絕緣性氧化皮膜之間的附著 性較佳、熱穩定性亦佳的高導電性高分子化合物作爲固體 電解質的方案。 例如,日本專利第2725 5 5 3號中,開示藉由化學氧化 聚合法’在陽極表面的絕緣性氧化皮膜上形成聚苯胺的固 體電解電容器。 又,日本特公平8-31400號公報中,因爲僅以化學氧 化聚合法很難在陽極表面的絕緣性氧化皮膜上形成高強度 的導電性高分子膜,且陽極表面的絕緣性氧化皮膜是導電 體’故由於藉由電解聚合法在陽極表面的絕緣性氧化皮膜 上直接形成電解聚合膜爲不可能或極爲困難之理由,而提 案在絕緣性氧化皮膜上,形成金屬或二氧化錳薄膜,並在 金屬或二氧化錳薄膜上,藉由電解聚合法形成聚秘咯 (Polypyrrole)、聚噻吩(P〇Iythi〇phene)、聚苯胺 (Polyaniline)、聚啡喃導電性高分子膜之固 體電解電容器。 再例’日本特公平4-74853號公報中,揭示了藉由化 學氧化聚合法’在絕緣性氧化皮膜上,形成聚祕咯 (Polypyrrole)、聚噻吩(p〇ly thiophene)、聚苯胺 (Polyaniline)、聚η弗喃(pi〇yfuran)等導電性高分子膜之固 體電解電容器。 (4) (4)1221620 另一方面,因應電子機器的小型化、薄型化的要求, 電子零件也被要求更進一步的小型化、高性能化,且電路 基板也要求薄層化、多層化以達到高機能化。因此,I C 卡的厚度在1mm以下、攜帶型個人電腦的厚度在20mm 以下,都是極力要求越來越薄之故,其中所裝置的電子零 件或實裝電子零件的配線基板,被要求的不是數mm而是 在數百//m之厚度。 但在此同時,上述之固體電解電容器,每個都是以單 體零件被製造,且透過焊接層實裝在配線基板上,故有無 法使電子零件充分高集積化、高密度化之問題。 於是,日本特開平2-545 1 0號公報及日本專利第 295 05 87號,提案將固體電解電容器,和配線基板的電阻 機能和導電圖案相同地預先和基板一體形成,將多個固體 電解電容器形成在一片基板上,以圖電子零件的高密度化 、電路基板的薄型化。 亦即,日本特開平2-545 1 0號公報,不但揭示了在絕 緣基板上形成具有導電體及絕緣性氧化皮膜形成能力之鋁 箔等箔狀之介金屬基體圖案,並在該介金屬的表面之一處 或多處,依序形成絕緣性氧化皮膜層、複素環式化合物之 導電性聚合物層及導電體層,來製作固體電解電容器內藏 基板,同時還開示了在絕緣基板兩面形成具有導電體及絕 緣性氧化皮膜形成能力之鋁箔等箔狀之介金屬基體圖案, 並在該介金屬的表面之一處或多處,依序形成絕緣性氧化 皮膜層、複素環式化合物之導電性聚合物層及導電體層, -8 - (5) (5)1221620 來製作固體電解電容器內藏基板後,將固體電解電容器內 藏基板層積,而成爲多層構造之固體電解電容器內藏基板 。若根據日本特開平2-545 1 0號公報,藉由將使用導電性 高分子的固體電解電容器,和電路基板的電阻層和導電圖 案相同地預先和基板一體形成,而不須將個個電容器實裝 在電路基板上,除了可實現電子零件的高密度化,亦可減 低雜訊、提升電氣特性。 另一方面,日本專利第2950587號,揭示了在板狀陽 極體,亦即板狀介金屬基體的兩面,依序形成介電體層、 電解質層以及導電體層,並隔著各導電體層設置陰極端子 而形成電容元件,並在如此形成之電容元件兩面,將具備 所望配線圖案之印刷電路基板,透過樹脂層接合,製作固 體電解電容器。若根據日本專利第2 9505 8 7號,即使是機 械強度不夠的固體電解質,也可藉由配置在兩面的印刷電 路基板保護,進而可得信賴性高的固體電解電容器,又可 藉由在印刷電路基板上預先形成所望之配線圖案,而讓其 他電子零件可容易實裝在印刷電路基板上。 再論,近年來隨著電子機器的電源電路高頻化,所使 用之電容器的等效串聯電感(ESL)或等效串聯電阻(ESR)也 必須要低。所牽涉的問題是,即使大幅改善ESL等出廠 特性値但在高溫加溫試驗等信賴性試驗下若特性質容易產 生變化者,就很難實用化。因此,人們要求的是ESL或 E S R之出廠特性値非常小、且幾乎不發生特性變化的電解 電容器。 -9 - (6)1221620 一般而言,達成低ESL化的方法,習知的有:第i、 極力減短電流經路長’第2、讓電流經路所形成的磁場和 其他電流經路所形成的磁場相互抵消,第3、將電流經路 分割成η個以使實效上的ESL變成l/η等方法。例如,日 本特開2 0 0 0 - 3 1 1 8 3 2號公報所揭示的發明,係屬於採用第 1和第3方法,又日本特開平06-267802號公報所開示的 發明,係屬於採用第2和第3方法,又日本特開平06-267801號公報、以及日本特開平11_288846號所開示的 發明,係屬於採用第3方法。
上述之固體電解電容器內藏電氣配線基板內,雖然必 須將固體電解電容器、用以連接需要搭載在基板上之其他 電子零件的引線電極,連接至當作陽極之具有絕緣性氧化 皮膜形成能力的介金屬箔基體,但單純將銅等金屬導體連 接至介金屬箱基體而構成引線電極的情況下,仍] 得所望電容特性之問題。 亦即,固體電解電容器,爲了獲得大容量的靜電電容 ,要使介金屬基體的表面積增大而將介金屬箔基體粗面化 (廣面化),且從形成了氧化鋁等絕緣性氧化皮膜的鋁等 介金屬箔狀紙切出所望尺寸的介金屬箔基體,並在粗面化 的箔狀介金屬的絕緣性氧化皮膜上形成固體高分子電解質 層作爲陰極,再於作爲陰極的固體高分子電解質層上設置 碳基底層及銀基底層等導電體層,以形成陰極的引線電極 而構成;而爲了形成陽極引線電極,先將粗面化的介金屬 箔基體表面所形成的絕緣性氧化皮膜去除,再將銅等金屬 —〆·一....... -10- (7) (7)1221620 導體,和介金屬箔基體做金屬的導電連接,爲了接合兩者 ,必須要藉由超音波熔接、冷焊法(cold welding)等。如 此形成了引線電極的介金屬箔基體,因爲要從介金屬的箔 紙切出,故介金屬箔基體的切口部份並未形成絕緣性氧化 皮膜,而一旦介金屬箔基體的切口部份沒有形成絕緣性氧 化皮膜,則介金.屬基體的金屬部份和固體高分子電解質層 接觸而喪失作爲固體電解電容器的機能,故必須藉由陽極 氧化,將介金屬箔基體的切口部份形成絕緣往、氧化皮膜。 —、—一 ·-·〆 .—、 但在此同時,將表面已經施以粗面化處理的介金屬箔 基體上、藉由超音波熔接、冷焊法(cold welding)等而接 合之銅等金屬導體的陽極體,浸入收容在不鏽鋼燒杯 (stainless beaker)等導電性容器內的己二酸銨等化成溶液 ,再將銅等金屬導體連接成陽極、導電性容器連接成陰極 以進行陽極氧化之際,一旦銅等金屬導體接觸到化成溶液 ,持續通電的結果,會使銅等金屬導體會被腐蝕,而產生 介金屬基體的切口部份無法形成絕緣性氧化皮膜的問題; 而僅將表面已經施以粗面化處理的介金屬箔基體浸入化成 溶液以進行陽極氧化的情況下,也因介金屬箔基體表面被 施以粗面化處理,故化成溶液會藉由毛細現象到達銅等金 屬導體,同樣地會有持續通電而使銅等金屬導體會被腐蝕 、介金屬基體的切口部份無法形成絕緣性氧化皮膜的問題 〇 上述的問題,雖然在邏輯上可藉由銅等金屬導體和介 金屬箔基體接合前,將介金屬箔基體沒有形成絕緣性氧化 •11 - (8) (8)1221620 皮膜的切口部份設置電極 '施以陽極氧化以使介金屬基體 的切口部份形成絕緣性氧化皮膜而解決,但一般鋁等介金 屬基體的箔狀紙的厚度都在100 em,故要在介金屬箔基 體沒有形成絕緣性氧化皮膜的切口部份設置電極、施行陽 極氧化處理,是極端困難,而有無法獲得適合內藏於電路 基板之固體電解電容器的問題。 甚至,如上述所論,隨著電子機器的電源電路高頻化 ,所使用之電容器的等效串聯電感(ESL)或等效串聯電阻 (ESR)也一倂需要更低。上述問題,即使在ESL等出廠特 性値上有大幅改善,但在高溫加溫試驗等信賴性試驗下若 特性質容易產生變化者,就很難實用化。因此,人們要求 的是ESL或ESR之出廠特性値非常小、且幾乎不發生特 性變化的電解電容器。 【發明內容】 因此,本發明的目的在提供一種固體電解電容器以及 內藏了固體電解電容器的基板以及其製造方法,係屬於在 表面形成有絕緣性氧化皮膜的介金屬箔基體上,至少依序 形成有固體高分子電解質層及導電體層的固體電解電容器 ,不但降低了 ESL,且適合實裝或內藏在電路基板中。 本發明者,爲了達成本發明的上述目的,經過深入、 一再地硏究,發現藉由將表面形成有絕緣性氧化皮膜的介 金屬箔基體之各自對向兩端部,和介金屬體的一端部作介 金屬間的導電連接而各自接合,以構成三端子型的固體電 -12 - (9) (9)1221620 解電容元件用電極體,就可能達成本發明的前記目的。 若根據本發明的硏究,將表面形成有絕緣性氧化皮膜 的介金屬箔基體的各自對向兩端部,和介金屬體的一端部 作介金屬間的導電連接而各自接合,而形成之三端子型的 固體電解電容元件用電極體,即使藉由陽極氧化、在介金 屬箔基體沒有形成絕緣性氧化皮膜的切口部份形成絕緣性 氧化皮膜,化成溶液會越過介金屬箔基體的一端部與表面 未粗面化之介金屬體的一端部之接合部而不會到達介金屬 體,因此,介金屬箔基體的一端部與介金屬體的一端部之 接合部上,在絕緣性氧化皮膜形成的時間點就會截斷電流 、完成陽極氧化,而介金屬基體的切口部份,就如所望般 可形成絕緣性氧化皮膜。 但在此同時,我們發現到將如上述般具備藉由陽極氧 化在介金屬箔基體的切口部份形成絕緣性氧化皮膜而得之 固體電解電容器元件用電極體的固體電解電容器,內藏在 電路基板時,因爲在介金屬體的表面會經時地形成絕緣性 氧化皮膜,故當電路基板所搭載的其他電子零件之間的接 點是設在表面未粗面化的介金屬表面時,會發生絕緣性氧 化皮膜的電阻變大、電容器電感特性惡化的問題。 因此,藉由將表面形成有絕緣性氧化皮膜的介金屬箔 基體的各自對向兩端部,和介金屬體的一端部作介金屬間 的導電連接而各自接合,並將前記介金屬體的另一端部各 自和導電性金屬基體的一端部作金屬間導電連接而各自接 合,以構成固體電解電容器元件用電極體,才首次可達成 -13- 1221620 do) 本發明的前記目的。 € ί艮據本發明,由於以將表面形成有絕緣性氧化皮膜 的介金屬箱基體的各自對向兩端部,和介金屬體的一端部 ί乍#金屬間的導電連接而各自接合,並將前記介金屬體的 另一端部各自和導電性金屬基體的一端部作金屬間導電連 接而各自接合’來構成固體電解電容器元件用電極體,即 使藉由陽極氧化、在介金屬箔基體沒有形成絕緣性氧化皮 膜的切口部份形成絕緣性氧化皮膜,化成溶液會越過介金 屬箔基體的一端部與表面未粗面化之介金屬體的一端部之 接合部而不會到達介金屬體,因此,介金屬箔基體的一端 部與介金屬體的一端部之接合部上,在絕緣性氧化皮膜形 成的時間點就會截斷電流、完成陽極氧化,而介金屬基體 的切口部份,就如所望般可形成絕緣性氧化皮膜,且將固 體電解電容器內藏在電路基板後,表面未粗面化的箔狀介 金屬箔基體的表面,即使經時形成絕緣性氧化皮膜,但因 爲表面未粗面化的箔狀介金屬箔基體的另一端部仍與箔狀 導電性金屬的一端部呈導電連接而接合著,故藉由將電路 基板所搭載的其他電子零件之接點設於導電性金屬上,就 可將具有所望電感特性的固體電解電容器,內藏在電路基 板中。再者藉由三端子型電極構造,可大幅降低ESL。 本發明的理想實施形態中,複數之前記固體電解電容 器元件係至少1個1個獨立而各自排列在引線框上,並且 藉由前記引線框將各自設置在前記固體電解電容器元件的 導電體層相互連接,且由前記引線框和前記各固體電解電 -14- (11) (11)1221620 容器元件導電體層部份相交領域的那一面朝該當面的垂直 方向拉出前記陰極引線之一部份。 若根據本發明的理想實施形態,由於三端子型固體電 解電容器元件呈陣列狀複數排列,可構成圓盤引線型 (disk lead)固體電解電容器,且將各電容元件的陰極引線 電極共通化,故隨著電路的組裝方式,各電容元件可獨立 使用,亦可藉由將複數電容器並聯以達成大容量化。亦即 ’本發明的實施形態所述固體電解電容器,可多目的地利 用。 本發明的前記目的,尙藉由一種固體電解電容器內藏 基板而達成,其特徵爲將具有:表面形成有絕緣性氧化皮 膜的介金屬箔基體,及其一端部是和前記介金屬箔基體的 各自對向兩端部呈介金屬間之導電連接而各自接合之介金 屬體,及一端部是和前記介金屬箔基體之另一端部各自呈 金屬間導電連接而各自接合的導電性金屬基體,及在前記 介金屬箔基體上,至少依序形成固體高分子電解質層以及 導電體層所成之陰極電極,之固體電解電容器元件至少備 有一個,並且前記固體電解電容器元件是被安裝在至少形 成有一個配線圖案的第1絕緣基板的其中一面上且和前記 配線圖案呈導電連接,且和前記第1絕緣基板呈面對面設 置至少形成有一個配線圖案之第2絕緣基板,且前記故固 體電解電容器元件是被收容在前記第1絕緣基板和前記第 2絕緣基板所形成之實質上的封閉空間內。 本發明的理想實施形態中,複數之前記固體電解電容 -15- (12) (12)1221620 器元件係至少1個1個獨立而各自排列在前記第1絕緣基 板上,並且藉由前記配線圖案,將各自設置在前記固體電 解電容器元件的導電體層相互連接,且由前記配線圖案和 前記各固體電解電容器元件導電體層部份相交領域的那一 面朝該當面的垂直方向上,前記配線圖案的一部份是貫通 前記第1絕緣基板而拉出。 本發明的前記目的,尙藉由一種固體電解電容器的製 造方法而達成,其特徵爲具備:將介金屬體的一端部,和 表面形成有絕緣性氧化皮膜的介金屬箔基體的各自對向兩 端部,作介金屬間導電連接而各自接合之工程;及將導電 性金屬基體的一端部,和前記介金屬體各自之另一端部, 作金屬間導電連接而各自接合以形成固體電解電容器元件 用電極體之工程;及將前記電極體中之任何一邊的前記介 金屬體的一部份以及與其接合之前記導電性金屬基體的整 體施以遮罩之工程;及將前記電極體中,前記介金屬箔基 體整體、前記所有經過遮罩處理部份、及未施以遮罩處理 之前記介金屬體的一部份,浸入化成溶液,且在前記電極 體施加電壓而施以陽極氧化處理,以使前記介金屬箔基體 至少在切口部份形成絕緣性氧化皮膜之工程;及在前記介 金屬箔基體的約略全表面上,形成固體高分子電解質層之 工程;及在前記固體高分子電解質層上塗佈導電糊並乾燥 以形成導電體層之工程。 本發明的前記目的,尙藉由一種固體電解電容器的製 造方法而達成,其特徵爲具備:將介金屬體的一端部,和 -16- (13) (13)1221620 表面形成有絕緣性氧化皮膜的介金屬箔基體的各自對向兩 端部,作介金屬間導電連接而各自接合之工程;及將導電 性金屬基體的一端部,和前記介金屬體各自之另一端部, 作金屬間導電連接而各自接合以形成固體電解電容器元件 用電極體之工程;及將前記電極體中之任何一邊的前記介 金屬體的一部份以及與其接合之前記導電性金屬基體的整 體施以遮罩之工程;及將前記電極體中,前記介金屬箔基 體整體、前記所有經過遮罩處理部份、及未施以遮罩處理 之前記介金屬體的一部份,浸入化成溶液,且在前記電極 體施加電壓而施以陽極氧化處理,以使前記介金屬箔基體 至少在切口部份形成絕緣性氧化皮膜之工程;及在前記介 金屬箔基體的約略全表面上,形成固體高分子電解質層之 工程;及在前記固體高分子電解質層上塗佈導電糊並乾燥 以形成導電體層之工程;及將經過前記各工程所得之至少 一個固體電解電容器,安裝在至少形成有一個配線圖案的 第1絕緣基板的其一面上且和前記配線圖案呈導電連接之 工程;及令至少形成有一個配線圖案之第2絕緣基板和前 記第1絕緣基板呈面對面,而將前記固體電解電容器收容 在前記第1絕緣基板與第2絕緣基板所形成之實質上的封 閉空間內之工程。 本發明中,介金屬基體,係從具有絕緣性氧化皮膜形 成能力的金屬以及其合金所成的群中所選出的金屬或合金 所形成。理想的介金屬可列舉如鋁、鉅、鈦、鈮以及鉻所 組成的群中選出一種金屬或兩種以上之合金,而這當中又 -17· (14) (14)1221620 以鋁和鉬更爲理想。陽極電極則由這些金屬或合金,經過 箔狀加工而形成。 本發明中,導電性金屬材料,雖然只要是具有導電性 之金屬或合金即可而無特別限定,但理想爲屬於可焊接者 ,尤其是銅、黃銅、鎳、鋅以及鉻所成之群中選出一種金 屬或兩種以上之合金爲理想,而這當中由電氣特性、後工 程上的加工性、成本等觀點,使用銅最理想。 本發明中,固體高分子電解質層,係含有導電性高分 子化合物,理想爲藉由化學氧化聚合或電解氧化聚合而形 成在表面經過粗面化且形成有絕緣性氧化皮膜的介金屬箔 基體上。 藉由化學聚合形成固體高分子電解質層時,具體而言 ,固體高分子電解質層是例如像下述般地被形成在表面經 過粗面化且形成有絕緣性氧化皮膜的介金屬箔基體上。 首先,僅在表面經過粗面化且形成有絕緣性氧化皮膜 的介金屬箔基體上,將含有0.001至2·0莫耳/公升氧化劑 的溶液,或再添加賦予摻雜劑種之化合物的溶液,藉由塗 佈、噴霧等方法,使其均勻附著。 接著,理想爲,令含有至少0.01莫耳/公升的導電性 高分子化合物原料單體之溶液或導電性高分子化合物原料 單體本身,和形成在介金屬箔基體表面的絕緣性氧化皮膜 直接接觸。藉此,原料單體會聚合,而合成導電性高分子 化合物,且在形成於介金屬箔基體表面的絕緣性氧化皮膜 上,形成由導電性高分子化合物所成之固體高分子電解質 -18- (15) (15)1221620 層。 本發明中,固體高分子電解質層所含之導電性高分子 化合物,以置換或非置換的7Γ共扼系複素環式化合物、共 扼系芳香族化合物以及含有異原子的共扼系芳香族化合物 所成之群中,選出的化合物作爲原料單體爲理想,而這其 中,以置換或非置換的7Γ共扼系複素環式化合物作爲原料 單體的導電性高分子化合物爲理想,甚至,聚苯胺、聚口必 咯、聚噻吩、聚啡喃及其衍生物所成之群中選出之導電性 高分子化合物,尤其是使用聚苯胺、聚祕咯、聚乙烯二羥 基噻吩爲理想。 本發明中,固體高分子電解質層所使用之理想導電性 高分子化合物之原料單體的具體例,可列舉如未置換苯胺 (aniline)、烷基苯胺(alkylaniline)類、烷氧基苯胺 (alkoxyaniline)類、鹵化苯胺(haloaniline)類、臨-苯二胺 (o-phenylenediamine)類、2,6-二院基苯胺(2,6-dialky laniline) 類 、2,5- 二烷氧基苯胺 (2,5-dialkoxyaniline)類、4,4’·二胺基二苯基乙酸(4-4、 diaminodiphenylether)、卩必咯(pyrrole)、3 -甲基卩必咯(3-methylpyrrole)、3 -乙基祕略(3-ethylpyrrole)、3 -丙基卩必略 (3-propylpyrrole)、噻吩(thiophene)、3_ 甲基噻吩(3-methylthiophene)、3-乙基噻吩(3-ethylthiophene)、3,4 -乙 基二經基噻吩(3,4-ethyldihydroxythiophene)等。 本發明中,在化學聚合法使用的氧化劑,雖無特別限 定,但例如以氯化二價鐵、硫化二價鐵、俗稱氰鐵化鐵的 -19- (16) (16)1221620
Fe3 +鹽、硫酸鈽、俗稱硝酸銨鈽的Ce4 +鹽、碘、溴、溴化 碘等鹵素化物、五氟化磷、氯化銨、氯化鉬等金屬鹵化物 、過硫酸鈉、過硫酸紳、過硫酸銨等過硫酸鹽、過氧化氫 、過錳酸鉀、過醋酸、過氧化二氟磺酸( difluorosulfonylperxoide)等過氧化物,作爲氧化劑使用。 本發明中,因應需要,而在氧化劑中添加之賦予摻雜 劑種的化合物,可列舉例如 LiPF6、LiAsF6、NaPF6、 KPF6、KAs F6等之屬於陰離子爲六氟陰離子、六氟砷陰 離子者、陽離子爲鋰、鈉、鉀等鹼金族陽離子的鹽類、 LiBF4、NaBF4、NH4 BF4、(CH3)4NBF4、(n-C4H9)4NBF4 等過硼酸四氟鹽化合物、對-甲苯磺酸、對-乙基苯磺酸、 對-羥基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、苯磺酸、/3 -萘磺酸等 磺酸類或其衍生物、丁基萘磺酸鈉、2,6·萘磺酸鈉、甲苯 磺酸鈉、甲苯磺酸四丁基銨等磺酸或其衍生物的鹽類、氯 化二價鐵、溴化二價鐵、氯化二價銅、溴化二價銅等金屬 鹵化物、鹽酸、溴化氫、碘化氫、硫酸、磷酸、硝酸或這 些酸的鹼金族金屬鹽類、鹼土族金屬鹽類或銨鹽、過氯酸 、過氯酸鈉等過鹵酸或其鹽類等鹵化氫、無機酸或其鹽類 、醋酸、溴酸、蟻酸、鉻酸、琥珀酸、乳酸、檸檬酸、苯 二甲酸、馬來酸、安息香酸、水楊酸、煙鹼酸等單羧酸或 二羧酸、芳香族複素環式羧酸、三氟醋酸等被鹵化之羧酸 以及其鹽類等之羧酸。 本發明中,可以給予這些氧化劑或摻雜劑種的化合物 ,可以用水或有機溶媒溶解成適當的溶液形態再使用。溶 -20- (17) (17)1221620 媒可單獨使用或混合兩種以上使用。混合溶媒在提高摻雜 劑種之溶解度上亦有效果。混合溶媒的成份,以溶媒間具 有互溶性者,以及具有和氧化劑與可添加之摻雜劑種的化 合物之互溶性者爲理想。溶媒的具體例子,可列舉如有機 氨類、含硫化合物、乙醚類、酒精類。 另一方面,藉由電解氧化聚合,將固體高分子電解質 層形成在表面經過粗面化且形成有絕緣性氧化皮膜的介金 屬箔基體上的情況,如習知技術般,將導電性下底層做爲 作用極,和對向電極一起浸漬在含有導電性高分子化合物 之原料單體與支持電解質的電解液中,藉由供給電流的作 用,形成固體高分子電解質層。 具體而言,在表面經過粗面化且形成有絕緣性氧化皮 膜的介金屬箔基體上,理想爲,藉由化學氧化聚合的作用 ’首先形成薄層之導電性下底層。導電性下底層的厚度, 在一定的聚合條件下,可藉由控制聚合次數來控制。聚合 次數,是隨著原料單體的種類而決定。 導電性下底層,雖然可以金屬、具有導電性之金屬氧 化物、導電性高分子化合物之任一者構成,但以由導電性 高分子化合物所成者爲理想。用來構成導電性下底層的原 料單體,可以爲化學氧化聚合法所用的原料單體,而導電 性下底層所含之導電性高分子化合物,係和藉由化學氧化 聚合而形成之固體高分子電解質層所含之導電性高分子化 合物相同。用來構成導電性下底層的原料單體,在使用乙 烯二羥基噻吩、卩必咯時,係僅以化學氧化聚合形成固體高 -21 - (18) (18)1221620 分子電解質層時會產生導電性高分子佔導電性高分子總量 之10°/。〜30% (重量比)左右之條件來換算聚合次數,形 成導電性下底層即可。 之後,將導電性下底層做爲作用極,和對向電極一同 浸漬在含有導電性高分子化合物之原料單體與支持電解質 的電解液中,藉由供給電流的作用,在導電性下底層上, 形成固體高分子電解質層。 電解液中,因應需要,可添加導電性高分子化合物之 原料單體與支持電解質,並添加各種添加劑。 可使用在固體高分子電解質層的導電性高分子化合物 ,就是導電性下底層所使用的導電性高分子化合物,因此 ,和化學氧化聚合所用的導電性高分子化合物一樣,以置 換或非置換的7Γ共扼系複素環式化合物、共扼系芳香族化 合物以及含有異原子的共扼系芳香族化合物所成之群中, 選出的化合物作爲原料單體之導電性高分子化合物爲理想 ,而這其中,以置換或非置換的7Γ共扼系複素環式化合物 作爲原料單體的導電性高分子化合物爲理想,甚至,聚苯 胺、聚卩必咯、聚噻吩、聚啡喃及其衍生物所成之群中選出 之導電性高分子化合物,尤其是使用聚苯胺、聚卩必咯、聚 乙烯二羥基噻吩爲理想。 支持電解質,雖然根據所單體組合及溶煤而選擇,但 支持電解質的具體實施例,例如,鹼性化合物有氫氧化鈉 、氫氧化紳、氫氧化銨、碳酸鈉、碳酸氫鈉等,酸性化合 物則有硫酸、鹽酸、硝酸、溴化氫、過氯酸、三氟醋酸、 -22- (19)1221620
磺酸等,鹽類則有氯化鈉、溴化鈉、砩化鉀、氯化鉀、硝 酸鉀、過碘酸鈉、過氯酸鈉、過氯酸鋰、碘化銨、氯化銨 、四氟化硼鹽化合物、四甲基氯化銨(tetra-methyl-ammonium chloride)、四乙基氯化銨(tetra-ethyl· ammonium chloride)、四甲基溴化銨(tetra-methyl-ammonium bromide)、四乙基溴化銨(tetra-ethyl-ammonium bromide)、四乙基過氯化銨(tetra-ethyl-ammonium per-chloride)、四 甲 基銨(tetra -methyl a m m ο n i a)、D -甲苯磺酸氯(D -1 o 1 u e n e s u 1 f ο n i c c h 1 o r i d e)、 聚雙水楊酸三乙基胺、1 0-樟腦硫酸鈉等,可列舉眾多。 本發明中,支持電解質的溶解濃度係設定成可得到所 望的電流密度即可,雖無特別限定,但一般設定在0.05 至1.0莫耳/升之範圍內。
本發明中,電解氧化聚合所用的溶媒並無特別限定, 例如,可從水、質子性溶媒、非質子性溶媒或這些溶媒之 兩種以上混合而成的混合溶媒中,選擇適宜者使用。混合 溶媒的成份,以使用溶媒間具有相溶性者並且有和單體及 支持電解質之相溶性者爲理想。 本發明中所使用的質子性溶媒的具體例,可列舉有蟻 酸、醋酸、丙酸、甲醇、乙醇、正丙醇(n-propan〇l)、異 丙醇(iso-propanol)、第 3 丁醇(tert-putylalchole)、甲基溶 纖素(methylcellsolve)、二乙胺(diethylamine)、1,2-乙二 胺(ethyleneamine)等。 又,非質子性溶媒的具體例,可列舉有氯乙烯、1,2- -23· (20) (20)1221620 二氯乙院(l,2-dichloroethane)、二硫化碳、乙腈(acetonitrile) 、 丙酮(acetone)、碳酸丙嫌酯(propylene carbonate)、硝基甲院(nitro-methane)、硝基苯(nitrobenzene) 、 乙酸 乙酯、 二乙醚 (di ethyl ether) 、 氧染 環戊烷 (tetra-hydro-furan)、乙二醇二甲酸(dimetroxyethane)、二 氧雜環乙燒(dioxane)、Ν,Ν·二甲基丙酮 胺(Ν,Ν· di methyl aceto amide) N,N_ 二甲基甲 胺(N,N- dimethylformylamide)、卩必卩定(pyridine)、二甲基亞礪 (dimethyl sulfoxide)等 ° 本發明中,藉由電解氧化聚合以形成固體高分子電解 質層時,可使用定電壓法、定電流法、電位掃引法之任何 一者。又,在電解氧化聚合的過程中,亦可組合定電壓法 與定電流法,來聚合導電性高分子化合物。電流密度雖無 特別限定,但最大爲500ma/cm2左右。 本發明中,在化學氧化聚合或電解氧化聚合時,亦可 像日本特開2000- 1 00665號公報所揭示,在超音波的照射 下,聚合導電性高分子化合物。在超音波的照射下,聚合 導電性高分子化合物時,可以改善所得之固體高分子電解 質層的膜質。 本發明中,固體高分子電解質層的最大膜厚,只要是 能將經過蝕刻等所形成的陽極電極表面凹凸完全掩埋即可 ,而無特別限定,但一般而言以5至1 0 0 // m左右爲理想 〇 本發明中,固體電解電容器,甚至可在固體高分子電 -24 - (21) (21)1221620 解質層上,具備作爲陰極功能的導電體層,而導電體層的 成份’可設置石墨糊層以及銀糊層,而石墨糊層以及銀糊 層可藉由網版(Screen)印刷法、噴霧塗佈法等而形成。雖 然可以只用銀糊層來形成固體電解電容器的陰極,但形成 石墨糊層的情況,會比僅以銀糊層形成固體電解電容器之 陰極的情望,更能防止銀劣化(migration)。 在以石墨糊層以及銀糊層形成陰極時,係藉由金屬遮 罩等,施有粗面化處理且形成有絕緣性氧化皮膜之介金屬 箔基體所對應之部份以外會被遮罩,只有對應於形成有絕 緣性氧化皮膜之介金屬箔基體的部份,會被形成石墨糊層 以及銀糊層。 本發明中,固體電解電容器,係被固定在一面形成有 至少一個配線圖案之絕緣基板的另一面側,或被固定在一 對之各自在一面形成有至少一個配線圖案且相互面對之絕 緣基板的另外一面之間。 本發明中,絕緣基板的材料,雖無特別限定,但樹脂 的成份,可藉由接著性和耐溶劑性等良好之酚樹脂、聚苯 氨樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂等來形成,甚至可不限於有 機材料系,亦可藉由無機材料形成絕緣基板,亦可使用鋁 質基板等金屬氧化物系之基板,來作爲本發明之絕緣基板 【實施方式】 以下,將根據添附之圖面,詳細說明本發明的理想實 -25- (22) (22)1221620 施形態。 第1圖係本發明之理想實施形態所論之固體電解電容 器所用的固體電解電容器元件用電極體(以下有時略稱爲 電極體)的槪略斜視圖,而第2圖係1圖所示之固體電解 電容器元件用電極體沿著A-A線的槪略剖面圖。 本實施形態中,具有絕緣性氧化皮膜的介金屬可使用 鋁,如第1圖及第2圖所示,本實施形態所論之固體電解 電容器之電極體1〇〇,係具備表面經過粗面化(廣面化)、 在表面具備屬於絕緣性氧化皮膜之氧化鋁皮膜2x所形成 之鋁箔基體2,及表面未經粗面化之兩層鋁箔基體3a,3b ,及構成引線電極的金屬導體、兩片箔狀之銅基體4a,4b 〇 表面經過粗面化(廣面化)、在表面具備屬於絕緣性氧 化皮膜之以氧化鋁皮膜2x所形成之鋁箔基體2之其一端 部上,藉由超音波熔接,將表面未經粗面化之鋁箔基體 3a之其一端部,作介金屬間導電連接而接合,更在表面 未經粗面化之鋁箔基體3 a之另一端部,藉由超音波熔接 ,將箔狀銅基體4a之一端部,作金屬間導電連接而接合 〇 又,表面經過粗面化,且表面形成有氧化鋁皮腠之另 一端部,藉由超音波熔接,將將表面未經粗面化之鋁箔基 體3b之其一端部,作介金屬間導電連接而接合,更在表 面未經粗面化之鋁箔基體3b之另一端部,藉由超音波熔 接,將箔狀銅基體4b之一端部,作金屬間導電連接而接 -26- (23) (23)1221620 合。 電極體100形成時,首先,由銅箔切出所定寸法之構 成引線電極所需的兩片銅基體4a54b。又,由表面未經粗 面化的鋁箔紙,切出所定寸法之兩片鋁基體3a,3b。然後 ,將箔狀銅基體4a,與表面未粗面化之鋁箔基體3a,以 所定面積之端部彼此重疊的方式重合之。又,將箔狀銅基 體4b,與表面未粗面化之鋁箔基體3b,以所定面積之端 部彼此重疊的方式重合之。 接下來,將彼此重疊之銅基體4a,4b之端部與鋁箔基 體3 a,3b之端部,藉由超音波熔接而接合,形成熔接接合 部5a,5b。鋁箔基體3a,3b的表面,即使有自然氧化鋁皮 膜形成,也能藉由超音波熔接而接合,而去除氧化鋁皮膜 ,使銅基體4a,4b之端部與鋁箔基體3a,3b之端部,作金 屬間導電連接而接合。此處,彼此重疊之銅基體4a,4b之 端部與鋁箔基體3a,3b之端部的面積,係使接合部具有所 定之強度而決定。 其後,表面經過粗面化且表面形成有氧化鋁皮膜之所 定寸法之鋁箔基體2,會從鋁箔紙切出,分別與箔狀之銅 基體4a,4b接合之表面未經粗面化的鋁箔基體3a,3b,會 各自和所定面積之端部重疊而重合之。 接著,將彼此重合之表面經過粗面化且表面形成有氧 化鋁皮膜之鋁箔基體2之端部,與表面未經粗面化的鋁箔 基體3a,3b之端部,藉由超音波熔接而接合,並生成熔接 接合部6a,6b。此處,藉由超音波熔接而接合,可去除形 -27- (24) (24)1221620 成在鋁箔基體2表面的氧化鋁皮膜,使表面未經粗面化的 鋁箔基體3a,3b之端部,與表面經過粗面化的鋁箔基體2 之端部’做銘金屬間導電連接而接合。此處,彼此重疊之 鋁箔基體3a,3b端部以及鋁箔基體2端部的面積,係使接 合部具有所定之強度而決定。 如此形成的電極體1 〇〇,由於表面經過粗面化且表面 形成有氧化鋁皮膜之鋁箔基體2是從鋁箔紙切出,故其切 口部並未形成好氧化鋁皮膜,要用作固體電解電容器的陽 極電極,必須要藉由陽極氧化,在表面經過粗面化之鋁箔 基體2的切口部形成氧化鋁皮膜。 第3圖係在表面經過粗面化的鋁箔基體2的切口部, 形成氧化鋁皮膜之陽極氧化法之槪略剖面圖。 如第3圖所示,首先,被設置在電極體1〇〇之一方、 表面未經粗面化的鋁箔基體3 a中,和表面經過粗面化的 鋁箔基體2重疊之部份的一部份以及箔狀銅基體4a之全 體,藉由熱硬化型樹脂8x施以遮罩。接著,將表面經過 粗面化的鋁箔基體2之全體,及經過遮罩處理之表面未經 粗面化的鋁箔基體3a之一部份及箔狀之銅基體4a的全體 ,浸漬至收容在不鏽鋼燒杯7中之由己二酸銨(adipic ammonium)所成之化成溶液8中以設置好電極體100,施 加電壓使箔狀之銅基體4b爲正、不鏽鋼燒杯7爲負。 使用電壓可隨著所需形成之氧化鋁皮膜的膜厚而適宜 地決定,當要形成膜厚爲10nm乃至1/zm之氧化銘皮膜 時’通常將電壓設定在數伏特乃至20伏特。 -28- (25) (25)1221620 其結果爲,陽極氧化被開始,化成溶液8因爲鋁箔基 體2的表面經過粗面化,而因毛細現象而上昇,但因爲鋁 箔基體3 b的表面未經粗面化,所以不會越過表面有粗面 化的鋁箔基體2與表面未經粗面化之鋁箔基體3 b的接合 部,而不會上昇接觸到至銅基體4b,且表面未經粗面化 的鋁箔基體3 a的一部份以及箔狀之銅基體4a,經由熱硬 化型樹脂而被施以遮罩,故這些部份不會接觸到化成溶液 8 ° 因此,可確實防止構成引線電極之箔狀之銅基體 4 a,4b接觸到化成溶液8,而僅在包含切口部之表面被粗 面化之鋁箔基體2的全表面以及和這些地點接合之表面未 經粗面化之鋁箔基體3a,3b之一部份領域,會形成氧化鋁 皮膜。 如此製作而成的電極體1 〇〇上,在表面被粗面化、形 成有氧化鋁皮膜之鋁箔基體2的約略全表面上,以公知的 方法,形成由導電性高分子等所成之陰極電極,以製作固 體電解電容器元件。 第4圖係固體電解電容器元件的槪略剖面圖。 如第4圖所示,固體電解電容器元件110係在表面被 粗面化、形成有氧化鋁皮膜9的鋁箔基體2的約略全表面 上,具備由固體高分子電解質層11、石墨糊層12以及銀 糊層13所成之陰極電極14。 含有導電性高分子化合物的固體高分子電解質層1 1 ,是在表面被粗面化、形成有氧化鋁皮膜9的鋁箔基體2 -29- (26) (26)1221620 的約略全表面上,藉由化學氧化聚合或電解氧化聚合所形 成的,石墨糊層12以及銀糊層13,則是在固體高分子電 解質層1 1上,藉由網版印刷法或噴霧塗佈法而形成。 如此製作成的固體電解電容器元件Π 0,經過去除熱 硬化型樹脂8x的遮罩,再被固定於一對絕緣基板間,內 藏於基板內,就成爲固體電解電容器內藏基板。 第5圖係固體電解電容器內藏基板的槪略剖面圖。 如第5圖所示,固體電解電容器內藏基板120,係具 備互相面對面之第1絕緣基板21及第2絕緣基板22,在 第1絕緣基板2 1及第2絕緣基板22之間具備固體電解電 容器元件1 1 0。 第1絕緣基板21內,沿著互相面對的兩側部,形成 高度比固體電解電容器元件的厚度略大的堤壁 (bank)2 3,而固體電解電容器元件110會被定在堤壁23 之間的第1絕緣基板21之一面上的所定位置,藉由導電 性接著劑29而固定。 本實施形態中,堤壁23,是將與第1絕緣基板21及 第2絕緣基板22相同材質之譏板之基板,在其周緣部以 留下所定面積部份的方式施以打眼加工,形成形成塊狀基 板,並使用和第1絕緣基板21及第2絕緣基板22相同的 接著劑,將塊狀之基板固定在第1絕緣基板而形成。 在第1絕緣基板21的另一面上,形成配線圖案24, 並在第1絕緣基板21上,以對應於將要設置之三端子型 固體電解電容器之電極位置,形成複數之貫孔25。 -30- (27) (27)1221620 一旦固體電解電容器元件110被位置決定在第1絕緣 基板21上之所定位置,並藉由導電性接著劑29,固定在 第1絕緣基板2 1上,則平板狀的第2絕緣基板22會抵觸 著形成於第1絕緣基板2 1的堤壁23而覆蓋上。 接著再使用與第1絕緣基板2 1和第2絕緣基板22相 同材質之接著劑,使第1絕緣基板2 1和第2絕緣基板22 接著,製作成固體電解電容器內藏基板20。 在第2絕緣基板2 2的上面,形成配線圖案2 7,並在 第2絕緣基板22上,亦形成複數之貫孔28。 接下來,於第1絕緣基板21的下面及第2絕緣基板 22的上面,電子零件3 0的接點,被導電連接至配線圖案 24 、 11。 第1絕緣基板2 1,在對應於固體電解電容器元件11 0 的陽極引線即箔狀之銅基體4a,4b之位置以及對應於陰極 電極14的位置上,各自備有貫孔25a,25b,25c, 並以可透過貫孔25a,25b,25c目視到固體電解電容器元件 110之陽極引線電極之箔狀之銅基體4a,4b以及陰極電極 1 4之方式構成。 透過貫孔25a,25b,25c,固體電解電容器元件110的 陽極與陰極,係和形成於第1絕緣基板2 1之配線圖案24 或形成於第2絕緣基板22上之配線圖案27呈導電連接。 如以上說明,若根據本實施形態,可獲得具備由箔狀 之銅基體4a,4b所成之陽極引線電極,且具有表面經過粗 面化之鋁箔基體2的表面覆有氧化鋁皮膜之電極體1〇〇之 -31 - (28) (28)1221620 電氣特性優異的三端子型固體電解電容器元件110。而且 ,由於是三端子型之固體電解電容器元件之構成,故可獲 得藉由電流經路之分割而可降低ESL,並且不只是出廠特 性値佳,而是幾乎不會發生特性變化之具有良好電氣特性 的固體電解電容器。 如此而獲得之固體電解電容器,由於厚度可作成十分 地薄,適合內藏於電路基板內,如所望般,可製作內藏有 固體電解電容器之基板120。 又,若根據本實施形態,第2絕緣基板2 2內,設置 堤壁23,在固體電解電容器內藏基板120製作之時,固 體電解電容器1 〇,係被收容在藉由第1絕緣基板2 1、堤 壁23以及第2絕緣基板22所形成之實質上的密閉空間內 ,故當將第2絕緣基板22和固體電解電容器元件1 1 〇即 第1絕緣基板2 1 —體化之際,不必在固體電解電容器上 施加過度的壓力,因此,可確實防止形成在鋁箔基體2的 表面上的氧化鋁皮膜遭到破壞,而使當作陽極作用之鋁與 固體高分子電解質層11接觸,而在通電時發生短路。 第6圖係內藏複數固體電解電容器元件之內藏基板的 槪略剖面圖。 如第6圖所示,固體電解電容器內藏基板130,係具 備彼此面對面之第1絕緣基板2 1與第2絕緣基板22,在 第1絕緣基板2 1與第2絕緣基板22之間-,內藏著四個固 體電解電容器元件1 10A乃至1 10D。 在第1絕緣基板21的周圍,形成有高度大於固體電 -32- (29) (29)1221620 解電容器元件ΠΟΑ乃至110D之厚度的堤壁23,而固體 電解電容器元件1 10A乃至1 10D,係被位置決定在堤壁 23之間的第1絕緣基板2 1的一面上形成之配線圖案上的 所定位置,藉由導電性接著劑29而固定。 第1絕緣基板21的一面上,形成用以實裝固體電解 電容器的配線圖案(凸紋,land)24A乃至24D,25A乃至 25D,以及26。在固體電解電容器10A乃至10D所實裝 的位置上,設置對應於一方之陽極引線電極之島24A乃 至24D,及對應於另一方之陽極引線電極之凸紋25A乃至 25D,及對應於陰極電極(導電體層)之凸紋26。凸紋26, 是形成以作爲連接著成列狀的4個固體電解電容器元件的 所有陰極電極之一根配線圖案。 又,第1絕緣基板21中,各凸紋24乃至26被形成 的位置,形成有複數之貫孔27,藉此以確保形成在第1 絕緣基板2 1之背面之配線圖案與各凸紋之連接。因此, 第1絕緣基板2 1背面所搭載的電子零件,可透過貫孔27 及基板背面之配線圖案而呈導電連接。 一旦實裝固體電解電容器元件1 10A乃至1 10D,則各 固體電解電容器元件1 10A乃至1 10D之一方的導電性金 屬基體4a,會各自和所對應之凸紋24A乃至24D連接, 且各固體電解電容器元件Π0Α乃至1 10D的另一導電性 金屬基體4b,會各自和所對應之凸紋25Α乃至25D連接 ,且各固體電解電容器元件11 0A乃至11 0D的陰極電極 ,會全部連接至凸紋26。 -33- (30) (30)1221620 固體電解電容器元件11 〇A乃至11 0D,一但被位置決 定在第1絕緣基板21上的所定位置,各凸紋與引線電極 藉由焊接或導電性接著劑紛紛作導電連接,而被固定在第 1絕緣基板21上,則平板狀的第2絕緣基板22會抵觸著 形成於第1絕緣基板2 1的堤壁23而覆蓋上,第1絕緣基 板2 1與第2絕緣基板22,藉由接著劑等而一體化。 如上記般所構成的固體電解電容器元件1 1 〇 A乃至 11 〇D,各陽極引線電極被各自獨立而設置,而另一方面 ,陰極電極藉由共通凸紋26而呈短路。因此,各固體電 解電容器元件的陰極電極,係完全呈導電連接之狀態。 因此,藉由電路的組合方式,可將各電容元件獨立使 用,亦可將複數之電容並聯而達到大容量化及低ESR化 之目的。亦即,本實施形態所論之固體電解電容器內藏基 板,可被多目的利用。 尤其是,將複數之電容並聯時,內藏於基板內之外觀 上的電容器,因爲成爲具有多數陽極引線電極的多端子構 造電容,故可藉由電容經路的分割而大幅降低ESL及 ESR。 第7圖係本發明之其他理想實施形態所論之固體電解 電容器元件的槪略上面斜視圖。又,第8圖係在第7圖各 元件接合之狀態下沿著B-B線的槪略剖面圖。 如第7圖與第8圖所示,該固體電解電容器元件140 係將第4圖所示之一個固體電解電容器元件1 1 0,以三個 -34- (31) (31)1221620 層積而構成。各固體電解電容器元件ll〇a乃至ll〇c,陰 極彼此藉由導電性接著劑29而連接,陽極引線電極4a,4b 彼此藉由超音波熔接而接合,而各自呈導電連接。因此, 電容元件只需增加少許厚度,就可提供具有比第4圖所示 一個元件的固體電解電容器多三倍之靜電容量之固體電解 電容器元件。此外,本實施形態中雖只說明重疊三個固體 電解電容器元件之情形,但不侷限於此,只要符合靜電容 量與低背化的要求,可自由決定層積的片數。 接著,將本發明的其他理想實施形態,加以詳細說明 〇 第9圖係本發明之其他理想實施形態所論之固體電解 電容器所用之固體電解電容器元件用電極體(以下亦單純 簡稱爲電極體)的槪略斜視圖。 本實施形態中,使用鋁作爲具有絕緣性氧化皮膜形成 能力之介金屬,如第9圖和第1 0圖所示,本實施形態所 論之固體電解電容器的電極體150,具備表面粗面化(廣 面化)且表面形成有絕緣性氧化皮膜之氧化鋁皮膜2x之 鋁箔基體2,及表面未經粗面化之兩個鋁箔基體3a,3b。 表面粗面化(廣面化)且表面形成有絕緣性氧化皮膜 之氧化鋁皮膜2x之鋁箔基體2的一端部,藉由超音波熔 接,和表面未經粗面化之鋁箔基體3 a的一端部,作介金 屬間的導電連接而接合。又,表面粗面化(廣面化)且表 面形成有絕緣性氧化皮膜之氧化鋁皮膜2x之鋁箔基體2 的另一端部,藉由超音波熔接,和表面未經粗面化之鋁箔 -35- (32) (32)1221620 基體3 b的一端部,作介金屬間的導電連接而接合。 在電極體1 5 0形成時,首先,從表面粗面化且表面形 成有氧化鋁皮膜之鋁箔紙切出所定寸法的鋁箔基體2。另 外,從表面未粗面化的銘范紙,切出兩個所定寸法之銘箱 基體3 a,3b。然後,表面粗面化且表面形成有氧化鋁皮膜 之鋁箔基體2的兩端部,與表面未粗面化之鋁箔基體 3a,3b之一端部,各自以所定面積之端部彼此重疊的方式 重合之。 接者’彼此重合之表面粗面化的銘箱基體2的端部, 與表面未粗面化的鋁箔基體3a,3b的端部,藉由超音波熔 接接合,產生熔接接合部4a,4b。此處,藉由超音波熔接 而接合,形成在鋁箔基體2表面的氧化鋁皮膜2x會被去 除,使表面未粗面化的錕范基體3a,3b的端部,與表面粗 面化的鋁箔基體2的端部,呈鋁金屬間之導電連接而接合 。此處,彼此重疊之鋁箔基體3a,3b的端部與鋁箔基體2 端部的面積,係使接合部具有所定之強度而決定。 如此製作成的電極體1 5 0,由於表面經過粗面化且表 面形成有氧化鋁皮膜2x之鋁箔基體2是從鋁箔紙切出, 故其切口部並未形成構成介電體的氧化鋁皮膜,爲了要用 作固體電解電容器的陽極電極,必須要藉由陽極氧化,在 表面經過粗面化之鋁箔基體2的切口部形成氧化鋁皮膜。 第Π圖係在表面經過粗面化的鋁箔基體2的切口部 ,形成氧化鋁皮膜之陽極氧化法之槪略剖面圖。 如第11圖所示,首先,被設置在電極體150之一方 -36- (33) (33)1221620 、表面未經粗面化的鋁箔基體3 a中,和表面經過粗面化 的鋁箔基體2重疊之部份的一部份,藉由熱硬化型樹脂 8x施以遮罩。接著,將表面經過粗面化的鋁箔基體2之 全體,及經過遮罩處理之表面未經粗面化的鋁箔基體3 a 的全體,浸漬至收容在不鏽鋼燒杯7中之由己二酸銨 (adipic ammonium)所成之化成溶液8中以設置好電極體 150,施加電壓使表面未粗面化之鋁箔基體3b爲正、不鏽 鋼燒杯7爲負。 使用電壓可隨著所需形成之氧化鋁皮膜的膜厚而適宜 地決定,當要形成膜厚爲l〇nm乃至1/zm之氧化鋁皮膜 時,通常將電壓設定在數伏特乃至20伏特。 其結果爲,陽極氧化被開始,化成溶液8因爲鋁箔基 體2的表面經過粗面化,而因毛細現象而上昇,但因爲鋁 箔基體3b的表面未經粗面化,所以不會上昇越過表面有 粗面化的鋁箔基體2與表面未經粗面化之鋁箔基體3 b的 接合部,且表面未經粗面化的鋁箔基體3 a的一部份,因 經由熱硬化型樹脂而被施以遮罩,故這些部份不會接觸到 化成溶液8。 因此,可確實防止表面未粗面化之鋁箔基體3a,3b的 先端部接觸到化成溶液8,而僅在包含切口部之表面粗面 化之鋁箔基體2的全表面以及和這些接合之表面未經粗面 化之鋁箔基體3a,3b之一部份領域’會形成氧化鋁皮膜。 如此製作而成的電極體1 5 0上,在表面被粗面化、形 成有氧化鋁皮膜之鋁箔基體2的約略全表面上,以公知的 -37- (34) (34)1221620 方法,形成由導電性高分子等所成之陰極電極’以製作固 體電解電容器元件。 第1 2圖係固體電解電容器元件的槪略剖面圖。 如第12圖所示,固體電解電容器元件160係在表面 被粗面化、形成有氧化鋁皮膜9的鋁箔基體2的約略全表 面上,具備由固體高分子電解質層11、石墨糊層12以及 銀糊層13所成之陰極電極14。 含有導電性高分子化合物的固體高分子電解質層11 ,是在表面被粗面化、形成有氧化鋁皮膜9的鋁箔基體2 的約略全表面上,藉由化學氧化聚合或電解氧化聚合所形 成的,石墨糊層12以及銀糊層(導電體層)13,則是在固 體高分子電解質層11上,藉由網版印刷法或噴霧塗佈法 而形成。 如此製作成的固體電解電容器元件160,經過去除熱 硬化型樹脂8x的遮罩,再被搭載於引線框中,在和引線 框中預先製作之陽極引線電極及陰極引線電極接觸後,被 模封化,而成爲碟狀引線型固體電解電容器。 第1 3圖係表示引線框之結構的槪略斜視圖。第1 4圖 係搭載於引線框上的複數之固體電解電容器元件的槪略斜 視圖。 如圖1 3及第14圖所示,引線框1 5,係要搭載四個 固體電解電容器元件,以磷青銅製之基體施以打眼加工成 所定形狀。引線框1 5內,四方包圍的主框架1 5 X之中央 設有中央框架18X,在中央框架18X內,朝下方突出之陰 -38- (35) (35)1221620 極引線部1 8 A乃至1 8 D是各以所定之間隔被設置。又’ 在與中央框架18X垂直的方向上,設有自主框架15x朝 陰極引線部18A突出的兩個陽極引線部16A以及17A, 及朝陰極引線部18B突出的兩個陽極引線部16B以及17B ,及朝陰極引線部18C突出的兩個陽極引線部16C以及 17C,及朝陰極引線部18D突出的兩個陽極引線部16D以 及 17D 〇 四個固體電解電容器10A乃至10D,係分別被搭載於 引線框1 5上的所定位置,將各元件之陰極電極以銀系的 導電性接著劑接著固定以使由銀糊(導電體層)14A至 1 4D在引線框1 5內事先製作之陰極引線部1 8 A至1 8D呈 導電連接。又,表面未施以粗面化處理的鋁箔3a,3b的端 部3在引線框中預先製作的兩個陽極引線部i 6 A至1 6 D, 1 7 A至1 7 D的端部’分別重合,並分別以雷射光點熔接機 熔接,使陽極引線部16,17接合。 第1 5圖是經過模封化的固體電解電容器元件的槪略 斜視圖。 如第15圖所示,各固體電解電容器元件,係被固定 在引線框上後’藉由射出或移轉模封,以環氧樹脂丨9模 封化,但令陰極引線部18的一部份露出模封的底面,成 爲陰極引線電極。 第16圖係自引線框切離,且模封化後之固體電解電 容器的槪略斜視圖。此外,省略了內部的固體電解電容器 元件之圖示。 -39- (36) (36)1221620 如第1 6圖所示,藉由環氧樹脂1 9模封化後的固體電 解電容器,從引線框切離,並將陽極引線部彎折,構成陽 極引線部1 6,1 7。又,令陰極引線部露出模封的底面,構 成陰極引線電極18。 如上記所構成之固體電解電容器10A乃至10D,陽極 引線電極16A至16D以及17A至17D被各自獨立而設置 ,而另一方面,陰極引線電極18A至18D,藉由共通支持 部18x呈短路。因此,各固體電解電容器元件的陰極電極 ,係完全呈導電連接之狀態。 如以上說明,若根據本實施形態,構成表面粗面化、 覆有氧化鋁皮膜之鋁箔基體2之相反兩端部,各自接著有 表面未粗面化之鋁箔基體3a,3b,並更在其另一端部,接 合有銅基體16,17,構成陽極引線電極,故可獲得電氣特 性優異的固體電解電容器元件1 0。 又’由於是三端子型之固體電解電容器元件之構成, 故可獲得藉由電流經路之分割而可降低ESL,並且不只是 出廠特性値佳,而是幾乎不會發生特性變化之具有良好電 氣特性的固體電解電容器。 而且’三端子型的固體電解電容器元件係呈陣列狀排 列呈複數個’圓盤引線型的固體電解電容器係各電容元件 的陰極引線電極被共通化,故隨著電路的組裝方式,各電 容元件可獨立使用’亦可藉由將複數電容器並聯以達成大 容量化。亦即’本發明的實施形態所述固體電解電容器, 可多目的地利用。 -40- (37) (37)1221620 尤其是,將複數之電容並聯時,內藏於基板內的外觀 上的電容器,因爲成爲具有多數陽極引線電極的多端子構 造電容,故可藉由電容經路的分割而大幅降低ESL及 ESR。 此外,將第1 2圖所示的一個固體電解電容器元件以 複數個堆疊,亦可實現大容量化的固體電解電容器元件。 此時,陰極電極1 4彼此係藉由導電性接著劑29而接著, 且表面未粗面化的鋁箔基體的先端部彼此間係藉由超音波 熔接而接合。若將此種固體電解電容器元件搭載於第11 圖所示的引線框,則可實現靜電容量更大的圓盤引線型固 體電解電容器。 以下,爲了更進一步闡明本發明的效果,將揭露實施 例與比較例。 實施例1 如下述製作具有固體高分子電解質層的固體電解電容 器。 從銅箔紙以〇.5cm X lcm之寸法切出厚度60 // m的銅 箔,與從鋁箔紙以1 cm X 1 cm的寸法切出未施以粗面化處 之後60 // m的鋁箔,各自的一端部以僅1 mm重合而重合 ,並將各自一端部重合的部份,以日本EMERSON株式會 社BRANSON事業本部製造之40kHz-超音波熔接機接合而 呈導電連接,製作兩個銅箔與未施粗面化的鋁箔接合體。 接著,從形成氧化鋁皮膜且施有粗面化處理的厚爲 -41 - (38) (38)1221620 1 0 0 // m的銘箱紙中,以1 c m X 1 . 5 c m的寸法,切出銘箱 ,並將其對向的兩端部,以分別和未施粗面化的鋁箔之另 一端部重合僅1 mm的方式,分別重合銅箔與未施粗面化 處理的鋁箔的接合體,並將重合的部份藉由超音波熔接機 接合而呈導電連接,以製作成按照銅箔、未施粗面化處理 的鋁箔、施有粗面化處理的鋁箔、未施粗面化處理的鋁箔 、銅箔之順序接合的三端子型固體電解電容器元件用電極 如此製作成的電極體中,形成在兩端部的銅箔及未施 粗面化處理的鋁箔部份之中,僅一端部份塗佈阻蝕劑而包 覆。但是,未施粗面化處理的鋁箔的一部份與施有粗面化 處理的鋁箔的接合部並未塗佈阻蝕劑。 接下來,將如此所得的電極體,在7重量%濃度下, pH調整爲6.0的己二酸銨水溶液中,使形成有氧化鋁皮 膜且未施粗面化處理的鋁箔完全浸漬地設置在己二酸銨水 溶液中。此時,未施粗面化處理的鋁箔的兩片鋁箔中未被 包覆的那片鋁箔的一部份,雖然也浸漬在己二酸銨水溶液 中,但兩片銅箔中未施以包覆的那片銅箔,並未和己二酸 銨水溶液接觸。 接著,將未施以阻蝕劑處理之銅箔側當作陽極,在化 成電流密度50至100mA/cm2、化成電壓35伏特的條件下 ,使浸漬在己二酸銨水溶液中的鋁箔表面氧化,而形成氧 化鋁皮膜。 之後,將電極體從己二酸銨水溶液中拉起,在施有粗 -42- (39) (39)1221620 面化處理的鋁箔的表面上,藉由化學氧化聚合,形成由聚 口必咯所成的固體高分子電解質層。詳細而言,在含有經過 蒸餾精製之〇·1莫耳/升的祕咯單體、〇·1莫耳/升的烷基萘 磺酸鈉(alkylnaphthalenesulfonic sodium)以及 〇.〇5 莫耳/ 升的的硫酸鐵(III)的乙醇-水混合溶液電池中,設置電極 體以使只有施有粗面化處理並形成有氧化鋁皮膜的鋁箔浸 漬,經過3 0分鐘攪拌以促使化學氧化聚合進行,再將同 樣的操作重複三次。結果可獲得最大厚度約5 0 // m的固 體高分子電解質層。 接著,在如此而得之固體高分子電解質層的表面,塗 佈碳糊,並又在碳糊表面上塗佈銀糊,形成陰極電極。在 糊層形成後,將前記所塗佈之阻蝕劑以有機溶媒溶解之, 以去除阻蝕劑,讓未施粗面化處理的鋁箔與銅箔部份露出 。藉由以上的處理,製作成三端子型固體電解電容器元件 〇 另一方面,如下述般,準備兩面貼有厚度18//m之 銅范、具有厚度0.5mm、2cm X 4.5cm之大小的兩片含玻 璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板。 在銅箔面上,爲了形成電氣電路,而將銅箔不需要的 部份以化學法蝕刻,形成所定配線圖案。但是,將來要固 定三端子型固體電解電容器側的基板面,先以阻蝕劑施以 圖案化,再以化學蝕刻將不要部份的銅箔全部去除。 接下來,在將來要內藏固體電解電容器的兩個陽極引 線電極以及陰極電極所對應之含有玻璃纖維的環氧樹脂絕 -43- (40) (40)1221620 緣性基板的位置上,分別形成貫孔,在貫孔與經過蝕刻的 銅箔圖案上,藉由無電解鍍法,施以3 // m的鍍鎳,然後 在於其上施以0 · 0 8 // m的鍍金。 接著再以同樣的手法,在另一片含有玻璃纖維的環氧 樹脂絕緣性基板上,形成用來搭載各種電子零件的貫孔。 另一方面,將由和兩片基板相同之含有玻璃纖維的環 氧樹脂所成之厚度200//m的基板,以2cm X 4.5 cm的寸 法加工,經過加工的基板周圍留下3 mm的領域,並將內 側部份藉由打眼加工去除,製作成堤壁形成用基板。 接著,將由和兩片基板相同之含有玻璃纖維的環氧樹 脂所成之厚度50 // m的兩片環氧樹脂預浸料,以2cm X 4 · 5 cm的寸法加工,經過加工的基板周圍留下3 mm的領域 ,並將內側部份藉由打眼加工去除,製作成堤壁形成用基 板。 將經過打眼加工、除去內側部份的堤壁形成用基板, 與含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板之一方之銅箔被去 除的表面,隔著其中一片經過如上述加工之厚度50//m 的兩片環氧樹脂預浸料,使其密著,以真空幫浦裝置,在 加壓以及減壓下,經過4 0分鐘維持在1 7 5 °C下,使環氧 樹脂預浸料硬化,並將含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基 板與內側部份已經去除的基板固定,得到具備凹部空間的 絕緣性基板。 在具備凹部空間的絕緣性樹脂基板的電解電容器設置 面上,將三端子型固體電解電容器元件的兩個陽極引線電 -44- (41) (41)1221620 極以及陰極電極’對應於形成在絕緣性基板上的貫孔位置 ’而使用銀-環氧系接著劑,將固體電解電容器元件固定 〇 接著,在固定有三端子型固體電解電容器元件的含有 玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板上,將另一片環氧樹脂絕 緣性基板,隔著另外一片經過如上述加工之厚度5 0 // m 的兩片環氧樹脂預浸料,令固體電解電容器是被收容在凹 部空間內般,重合並密著之。 將如此而密著的兩片絕緣性基板,以真空幫浦裝置, 在加壓以及減壓下,經過40分鐘維持在175 °C下,使環 氧樹脂預浸料硬化,以固定在兩片含有玻璃纖維的環氧樹 脂絕緣性基板之間。 在含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板冷卻後,透過 分別形成在含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板之貫孔, 將形成在含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板表面之配線 圖案,及固定有內藏化的固體電解電容器的貫孔部份透過 電子零件等,藉由導電性接著劑或焊錫,作導電連接,而 獲得固體電解電容器內藏印刷電路基板# 1 ° 關於如此製作成的固體電解電容器內藏印刷電路基板 #1的電氣特性,我們使用Agilent Technologies公司製電 感分析儀4294A以及網路分析儀8 7 5 3 D ’測定靜電容量以 及S 2!特性,得到S 2!特性的同時’進行等價電路的模擬 ,決定ESR、ESL値。 測定結果爲,在120Hz下的靜電容量爲15MF’在 -45- (42) (42)1221620 100kHz 下的 ESR 爲 25ιηΩ ’ ESL 爲 15pH。 接著,將固體電解電容器內藏印刷電路基板# 1,以 1 25 °C的高溫條件下,放置1 000小時,再和上記一樣,評 估電氣特性。 其結果爲,在120Hz下的靜電容量爲145//F,在 100kHz 下的 ESR 爲 27ηιΩ,ESL 爲 16pH。 實施例2 和實施例1相同地,製作三個三端子型固體電解電容 器。 在此其中,三個三端子型固體電解電容器之一邊的陽 極引線電極,及糊層(導電層)所形成之陰極電極,與另一 邊的陽極引線電極,是彼此重合而層積。陰極電極係用銀 系的導電性接著劑而一體化,兩陽極引線電極,係分別以 NEC製YAG雷射光點熔接機熔接而一體化。 以上,便可製作有三個三端子型固體電解電容器層積 的固體電解電容器單元。 接著,和實施例相同地,製作兩片含有玻璃纖維的環 氧樹脂絕緣性基板。 另一方面,將和基板相同的含有玻璃纖維的環氧樹脂 所成之5 00 // m厚的兩片基板,分別以2cm X 4.5cm的寸 法加工,經過加工的基板周圍留下3 mm的領域,並將內 側部份藉由打眼加工去除,製作成兩片堤壁形成用基板。 接著,將由和兩片和基板相同之含有玻璃纖維的環氧 -46 - (43) (43)1221620 樹脂所成之厚度50 // m的三片環氧樹脂預浸料,以2cm x 4.5cm的寸法加工,經過加工的基板周圍留下3mm的領域 ,並將內側部份藉由打眼加工去除,製作成第1環氧樹脂 預浸料、第2環氧樹脂預浸料、第3環氧樹脂預浸料。 將一片經過打眼加工、除去內側部份的堤壁形成用基 板,與一片含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板之銅箔被 去除的表面,隔著一片經過如上述加工之厚度50 // m的 第1環氧樹脂預浸料,使其密著,以真空幫浦裝置,在加 壓以及減壓下,經過40分鐘維持在175 °C下,使環氧樹 脂預浸料硬化,並將含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板 與堤壁形成用基板的一方固定,得到具備凹部空間的第1 絕緣性基板。 同樣地,將另一片經過打眼加工、除去內側部份的堤 壁形成用基板,與另一片含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性 基板之銅箔被去除的表面,隔著另一片經過如上述加工之 厚度50 // m的第2環氧樹脂預浸料,使其密著,以真空 幫浦裝置,在加壓以及減壓下,經過40分鐘維持在175 °C下,使環氧樹脂預浸料硬化,並將含有玻璃纖維的環氧 樹脂絕緣性基板與堤壁形成用基板的一方固定,得到具備 凹部空間的第2絕緣性基板。 在如此而得之第1絕緣基板的凹部空間內,將三端子 型固體電解電容器元件單元的兩個陽極引線電極以及陰極 電極,對應於形成在絕緣性基板上的貫孔位置,而使用 銀·環氧系接著劑,將固體電解電容器元件固定。 -47- (44) (44)1221620 接著,在固定有三端子型固體電解電容器元件的第1 絕緣性基板上,將第2絕緣性基板,隔著經過如上述加工 之厚度5 0 " m的第3環氧樹脂預浸料,令凹部空間爲相 互面對面且固體電解電容器是被收容在凹部空間內般,重 合並密著之。 將如此而密著之兩片絕緣性基板’以真空幫浦裝置’ 在加壓以及減壓下,經過40分鐘維持在175 °C下,使環 氧樹脂預浸料硬化,將其固定在兩片含有玻璃纖維的環氧 樹脂絕緣性基板之間。 在含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板冷卻後,透過 分別形成在含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板之貫孔’ 將形成在含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板表面之配線 圖案,及固定有內藏化的固體電解電容器的貫孔部份透過 電子零件等,藉由導電性接著劑或焊錫,作導電連接,而 獲得固體電解電容器內藏印刷電路基板#2。 關於如此製作成的固體電解電容器內藏印刷電路基板 #2的電氣特性,以和實施例1相同的手法來評估。 測定結果爲,在120Hz下的靜電容量爲45 5 // F,在 100kHz 下的 ESR 爲 ’ ESL 爲 12pH。 接著,將固體電解電容器內藏印刷電路基板#2,以 1 25 °C的高溫條件下’放置1 000小時,再和上記一樣,評 估電氣特性° 其結果爲,在120Hz下的靜電容量爲450//F,在 100kHz 下的 ESR 爲 ΙΙηιΩ ’ ESL 爲 l2pH。 -48- (45) (45)1221620 比較例1 從銅箔紙以〇.5cm x lcm之寸法切出厚度60 // m的銅 箔,與從鋁箔紙以1 cm X 1 cm的寸法切出未施以粗面化處 之後60//m的鋁箔,各自的一端部以僅1mm重合而重合 ,並將各自一端部重合的部份,以日本EMERSON株式會 社BRANSON事業本部製造之40kHz-超音波熔接機接合而 呈導電連接,製作兩個銅箔與未施粗面化的鋁箔接合體。 接著,從形成氧化鋁皮膜且施有粗面化處理的厚爲 100//m的鋁箱紙中,以lcm X 1.5cm的寸法,切出錕箱 ,並將其對向的兩端部,以分別和未施粗面化的鋁箔之另 一端部重合僅1 mm的方式,分別重合銅箔與未施粗面化 處理之鋁箔的接合體,並將重合的部份藉由超音波熔接機 接合而呈導電連接,以製作成按照銅箔、未施粗面化處理 的鋁箔、形成有氧化鋁皮膜且施有粗面化處理的鋁箔的接 合體。 藉由以上的處理,製作成銅箔、未施粗面化處理的鋁 箔、形成有氧化鋁皮膜且施有粗面化處理的鋁箔依序接合 之二端子型固體電解電容器用電極體。 將如此所獲得的二端子型固體電解電容器用電極體, 以和實施例1大略相同的方式加工加工,製作成二端子型 固體電解電容器內藏印刷電路基板樣本#3。 將如此製作而成的二端子型固體電解電容器內藏印刷 電路基板#3以和實施例1相同的手法評估。 -49- (46) (46)1221620 其結果爲,在120Hz下的靜電容量爲15M F,在 1〇〇kHz 下的 ESR 爲 45ηιΩ,ESL 爲 1 500pH。 接著,將固體電解電容器內藏印刷電路基板#3,以 1 25 °C的高溫條件下,放置1〇〇〇小時’再和上記一樣’評 估電氣特性° 其結果爲,在120 Hz下的靜電容量爲140//F,在 100kHz 下的 ESR 爲 55ιηΩ,ESL 爲 1556pH。 由實施例1、2以及比較例1可知,採用由形成有氧 化鋁皮膜且施有粗面化處理的纟s I® ’及未施粗面化處理的 鋁箔,及銅箔所接合而製作成的固體電解電容器的本發明 所論固體電解電容器內藏印刷電路基板樣品# 1及#2,無 論在箔間的接合方法、電氣導體的材質以及使用之固體電 解電容器的種類,其靜電容量特性、ESR特性以及ESL 皆爲良好,另一方面,在比較例1所論之二端子型固體電 解電容器內藏印刷電路基板樣本# 3,E S R特性以及E S L 特性不佳,尤其是ESL特性顯著不佳。 實施例3 如下述般製作圓盤引線型之三端子型固體電解電容器 〇 首先’從施有粗面化處理且形成有氧化鋁皮膜之厚爲 1 0 0 μ m的,鋁箔紙,以〇 . 7 cm2的寸法,切出鋁箱。又,從 未施粗面化處理的厚爲60 /z m的鋁箔紙,和前記施有粗 面化處理的鋁箔同寬地,以〇.2cm2的寸法,切出兩片鋁 -50- (47) (47)1221620 箔。 接著,將未施粗面化處理的鋁箔,令其一端部和施有 粗面化處理的鋁箔重合僅〇 · 5 mm,藉由超音波熔接機接合 ,而作導電連接,製作成未施粗面化處理的鋁箔與施有粗 面化處理的鋁箔的接合體。 接著,在施有粗面化處理的鋁箔的另一端部,和另一 片未施粗面化處理的鋁箔的一端部重合僅〇.5mm而重合 之,並將兩端部重合的部份,藉由超音波熔接機接合而作 導電連接,製作成未施粗面化處理的鋁箔、施有粗面化處 理的鋁箔以及未施粗面化處理的鋁箔的接合體。 藉由以上的處理,製作成按照未施粗面化處理的鋁箔 、施有粗面化處理的鋁箔以及未施粗面化處理的鋁箔的接 合體之順序接合之三端子固體電解電容器元件用電極體。 在如此製作成的電極體中,施有粗面化處理且形成有 氧化鋁皮膜的鋁箔的兩端部上所形成之,未施粗面化處理 的鋁箔部份,僅在其中一片鋁箔的一端部份塗佈阻蝕劑而 包覆。另一片未施粗面化處理的鋁箔並未塗佈阻蝕劑。 接著,將如此獲得的電極體,設置在3重量%,p Η 調整爲6.0的己二酸銨水溶液中,令塗佈有阻蝕劑之未施 粗面化處理的鋁箔的整體、施有粗面化處理且形成有氧化 鋁皮膜的鋁箔的整體、以及未施粗面化處理的另一片鋁箔 的一部份如第3圖所示使般完全浸漬。 接著’將電極體之未施以阻蝕劑處理且未施粗面化處 理的鋁箔側作爲陽極,在化成電流密度50至lOOmA/cm2 -51 - (48) (48)1221620 、化成電壓12伏特的條件下,使浸漬在己二酸銨水溶液 中的鋁箔表面氧化,而形成氧化鋁皮膜。 之後,將電極體從己二酸銨水溶液中拉起,在施有粗 面化處理的鋁箔的表面上,藉由化學氧化聚合,形成由聚 口必咯所成的固體高分子電解質層。 此處,由聚卩必咯所成的固體高分子電解質層,係在含 有經過蒸餾精製之0.1莫耳/升的卩必咯單體、0.1莫耳/升的 院基萘磺酸鈉(alkylnaphthalenesulfonic sodium)以及 0.05 莫耳/升的的硫酸鐵(III)的乙醇-水混合溶液電池中,設置 電極體以使只有施有粗面化處理並形成有氧化鋁皮膜的鋁 箔浸漬,經過3 0分鐘攪拌以促使化學氧化聚合進行,再 將同樣的操作重複三次而產生。結果可獲得最大厚度約 50#m的固體高分子電解質層。 接著,在如此而得到之固體高分子電解質層的表面上 ’塗佈碳糊,並又在碳糊表面上塗佈銀糊,形成陰極電極 °在糊層形成後,將前記所塗佈之阻蝕劑以有機溶媒溶解 之’以去除阻蝕劑,讓未施粗面化處理的鋁箔與銅箔部份 露出。藉由以上的處理,製作成三端子型固體電解電容器 元件。 重複上記作業,製作出4個此種三端子型固體電解電 容器元件。 接著,將如此製成的4個固體電解電容器元件,如第 6圖所示呈陣列狀地搭載在被加工成所定形狀的引線框上 的所定位置。固體電解電容器元件之塗佈有糊層的陰極電 -52- (49) (49)1221620 極部份,係使用銀系的導電性接著劑而接著在引線框上。 未施粗面化的兩片鋁箔部份,則分別以NEC製YAG雷射 光點熔接機熔接而一體化。 引線框上的四個固體電解電容器元件被固定後,藉由 射出或移轉模封,以環氧樹脂模封化。 將模封後的固體電解電容器元件,從引線框切離,並 將陽極引線部彎折,而得圓盤引線型固體電解電容器之樣 品#4。之後,以既知方法,向固體電解電容器施加一定的 電壓,進行老化處理,待漏電流充分降低,便完成。 關於如此所得之固體電解電容器#4的電氣特性,我 們使用Agilent Technologies公司製電感分析儀4294A以 及網路分析儀8 75 3 D,測定靜電容量以及S21特性,得到 S21特性的同時,進行等價電路的模擬,決定ESR、ESL 値。 實施例4 如下述般製作三端子型固體電解電容器內藏印刷電路 基板(以下,會簡稱爲三端子型固體電解電容器或單純只 稱固體電解電容器)。 首先,從銅箔紙以0.1cm2之寸法切出厚度60//m的 銅箔,與從鋁箔紙,和前記銅箔同寬地,以0.2cm2的寸 法切出之未施粗面化處理的厚爲60 // m的鋁箔,令各自 的一端部以僅2.0mm重合而重合,並將各自一端部重合 的部份,以超音波熔接機接合而呈導電連接,製作銅箔與 -53- (50) (50)1221620 未施粗面化的鋁箔接合體。製作兩個此接合體。 接著,從施有粗面化處理且形成有氧化鋁皮膜之厚爲 1 00// m的鋁箔紙,和前記接合體同寬地,以0.7cm2之寸 法切出鋁箔,並令其一端部和前記製作之銅箔與未施粗面 化處理之鋁箔的接合體重合僅〇.5mm而重合,再以超音 波熔接機將各個端部重合部份接合,作導電連接,而形成 按照銅箔、未施粗面化處理的鋁箔、施有粗面化處理的鋁 箔、未施粗面化處理的鋁箔以及銅箔之順序一體化的接合 體。 接著,將施有粗面化處理的鋁箔的另一端部,與另一 銅箔與未施粗面化處理的鋁箔的接合體之其一端部,以僅 重合0.5mm的方式重合,並分別將重合的一端部,藉由 超音波熔接機接合而作導電連接,形成銅箔、未施粗面化 處理的鋁箔、施有粗面化處理的鋁箔、未施粗面化處理的 鋁箔以及銅箔的接合體。 藉由以上的處理,製作成依照銅箔、未施粗面化處理 的鋁箔、施有粗面化處理的鋁箔、未施粗面化處理的鋁箔 以及銅箔之順序接合之三端子固體電解電容器元件用電極 JEtt 體。 如此製作成之電極體中,被形成在施有粗面化處理且 形成有氧化鋁皮膜的鋁箔的兩端部上之、銅箔與未施粗面 化處理的鋁箔接合體部份之中,僅一部份塗佈阻蝕劑而包 覆。另一個接合體並未塗佈阻餓劑。 接著,將如此獲得的電極體,設置在3重量%,p Η -54- (51) (51)1221620 調整爲6.0的己二酸銨水溶液中,令塗佈有阻蝕劑之未施 粗面化處理的鋁箔的整體、施有粗面化處理且形成有氧化 鋁皮膜的鋁箔的整體、以及未施粗面化處理的另一片鋁箔 的一部份完全浸漬。此時,雖然未施粗面化處理的鋁箔的 一部份一浸入己二酸銨水溶液中,但銅箔並未和己二酸銨 水溶液接觸。 接下來,將電極體之未施以阻蝕劑處理之銅箔側當作 陽極,在化成電流密度50至100mA/cm2、化成電壓12伏 特的條件下,使浸漬在己二酸銨水溶液中的鋁箔表面氧化 ,而形成氧化鋁皮膜。 之後,將電極體從己二酸銨水溶液中拉起,在施有粗 面化處理的鋁箔的表面上,藉由化學氧化聚合,形成由聚 祕咯所成的固體高分子電解質層。 此處,由聚祕咯所成的固體高分子電解質層,係在含 有經過蒸餾精製之0.1莫耳/升的祕咯單體、0.1莫耳/升的 焼基萘擴酸鈉(alkylnaphthalenesulfonic sodium)以及 0.05 莫耳/升的的硫酸鐵(III)的乙醇-水混合溶液電池中,設置 電極體以使只有施有粗面化處理並形成有氧化鋁皮膜的鋁 箔浸漬,經過3 0分鐘攪拌以促使化學氧化聚合進行,再 將同樣的操作重複三次而產生。結果可獲得最大厚度約 50//m的固體高分子電解質層。 接著,在如此而得到之固體高分子電解質層的表面上 ,塗佈碳糊,並又在碳糊表面上塗佈銀糊,形成陰極電極 。在糊層形成後,將前記所塗佈之阻蝕劑以有機溶媒溶解 -55- (52) (52)1221620 之’以去除阻蝕劑,讓未施粗面化處理的鋁箔與銅箔部份 露出。藉由以上的處理,製作成三端子型固體電解電容器 元件。 重複上記作業,製作出4個此種三端子型固體電解電 容器元件。 另一方面,如下述般,準備兩面貼有厚度18vm之 銅箱、具有厚度〇.5mm、143mm X 46mm之大小的兩片含 玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板。 在銅箔面上,爲了形成電氣電路,而將銅箔不需要的 部份以化學法蝕刻,形成所定配線圖案。但是,將來要固 定三端子型固體電解電容器側的基板面之銅箔,爲了進行 所定之圖案化,先以阻蝕劑行圖案化,再進行化學蝕刻, 使4個固體電解電容器元件以所定間隔排列,且以各自的 陰極電極彼此爲導電連接的方式去除不要的銅箔。 接下來,在將來要內藏固體電解電容器的兩個陽極引 線電極以及陰極電極所對應之含有玻璃纖維的環氧樹脂絕 緣性基板的位置上,分別形成貫孔,在貫孔與經過蝕刻的 銅箔圖案上,藉由無電解鍍法,施以3 // m的鍍鎳,然後 在於其上施以0.08 # m的鍍金。 接著,在含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板上,形 成用來搭載各種電子零件的貫孔。 另一方面,將和兩片基板相同之含有玻璃纖維的環氧 樹脂所成之厚度200//m的基板,以143mm X 46mm的寸 法加工,經過加工的基板周圍留下3 m m的領域,並將內 (53) (53)1221620 側部份藉由打眼加工去除,製作成堤壁形成用基板。 接著,將兩片和基板相同之含有玻璃纖維的環氧樹脂 所成之厚度50// m的基板,以143mm X 46mm的寸法加工 ,經過加工的基板周圍留下3 mm的領域,並將內側部份 藉由打眼加工去除,製作成堤壁形成用基板。 將經過打眼加工、除去內側部份的堤壁形成用基板, 與含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板之施以配線圖案以 供設置固體電解電容器元件的表面,隔著其中一片經過如 上述加工之厚度50//m的兩片環氧樹脂預浸料,使其密 著,以真空幫浦裝置,在加壓以及減壓下,經過40分鐘 維持在1 75 °C下,使環氧樹脂預浸料硬化,並將含有玻璃 纖維的環氧樹脂絕緣性基板與內側部份已經去除的基板固 定,得到具備凹部空間的絕緣性基板。 在爲了設置固體電解電容器元件而施以圖案的表面, 將三端子型固體電解電容器的兩個陽極引線電極以及陰極 電極,對應於形成在絕緣性基板上的貫孔位置,使用銀-環氧系接著劑接著,將4個三端子型固體電解電容器元件 呈陣列狀固定。 接著,在固定有具備凹部空間的三端子型固體電解電 容器元件的含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板上,將另 一片含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板,隔著經過如上 述加工之厚度50 // m的另一氧樹脂預浸料,使固體電解 電容器是被收容在凹部空間內般,重合並密著之。 將如此而密著之兩片絕緣性基板,以真空幫浦裝置, -57- (54) (54)1221620 在加壓以及減壓下,經過40分鐘維持在175 °C下,使環 氧樹脂預浸料硬化,將其固定在兩片含有玻璃纖維的環氧 樹脂絕緣性基板之間。 在含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板冷卻後,將形 成在各片含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板之貫孔部份 ,形成在含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板表面之配線 圖案,藉由導電性接著劑或焊錫,作導電連接,而獲得固 體電解電容器內藏印刷電路基板#5。之後,以既知方法, 向固體電解電容器施加一定的電壓,進行老化處理,待漏 電流充分降低,便完成。 以和實施例3相同的手法,評估如此得到之固體電解 電容器內藏基板#5的電氣特性。 比較例2 如下述般製作二端子型固體電解電容器內藏印刷電路 基板(以下,會簡稱爲二端子型固體電解電容器或單純只 稱固體電解電容器)。 從銅箔紙以0.1 cm2之寸法切出厚度60// m的銅箔, 與從鋁箔紙,和前記銅箔同寬地,以〇.2cm2的寸法切出 之未施粗面化處理的厚爲60/zm的鋁箔,令各自的一端 部以僅2.0mm重合而重合,並將各自一端部重合的部份 ,以超音波熔接機接合而呈導電連接,製作銅箔與未施粗 面化的鋁箔接合體。 接著,從施有粗面化處理且形成有氧化鋁皮膜之厚爲 -58- (55) (55)1221620 100 // m的鋁箔紙,和前記接合體同寬地,以0.7cm2之寸 法切出鋁箔,並令其一端部和前記製作之銅箔與未施粗面 化處理之鋁箔的接合體重合僅〇.5mm而重合,再以超音 波熔接機將各個端部重合部份接合,作導電連接,而形成 銅箔、未施粗面化處理的鋁箔的接合體。 藉由以上的處理,製作成銅箔、未施粗面化處理的鋁 箔、施有粗面化處理的鋁箔依序接合之二端子型固體電解 電容器元件用電極體。 使用如此而得之二端子型固體電解電容器元件用電極 體,和實施例2略同地,形成固體高分子電解質層以及糊 層,製作成二端子型固體電解電容器元件用,並收容在兩 片含有玻璃纖維的環氧樹脂絕緣性基板間,而得到二端子 型固體電解電容器內藏印刷電路基板樣本# 6。之後,以既 知方法,向固體電解電容器施加一定的電壓,進行老化處 理,待漏電流充分降低,便完成。 以和實施例1相同的手法,評估如此得到之固體電解 電容器內藏基板#5的電氣特性。 表1所示爲固體電解電容器#4製#6的電氣特性測定 結果。此外,No. 1〜Νο·4係分別表示成陣列狀排列的四 個固體電解電容器元件。 -59- (56)1221620 表1 靜電容量(//F) ESR(mQ) ESL(pH) #4 #5 #6 #4 #5 #6 #4 #5 #6 Νο·1 95 100 100 20 18 28 18 20 1250 Νο·2 90 85 85 15 13 25 12 10 1280 97 87 87 23 15 30 14 14 1230 No.4 90 90 90 18 11 35 12 12 1310 由表1可知,將施有粗面化處理且形成有氧化鋁皮膜 的鋁箔及未施粗面化處理的鋁箔及銅箔接合而製作成的三 端子型固體電解電容器元件呈陣列狀排列,並將陰極電極 彼此作導電連接的本發明所論之固體電解電容器樣本#4 及#5,無論是圓盤引線型或是基板內藏型,也不論箔間接 合方法、電氣導體材質以及使用之固體高分子化合物的種 類’其靜電容量特性、ESR特性以及ESL特性皆爲良好 ’反之,比較例1所論之二端子型固體電解電容器樣本#6 中,ESR及ESL特性皆爲劣化,尤其是ESL特性爲顯著 劣化。 接著,將三端子型固體電解電容器、三端子型固體電 解電容器內藏基板、二端子型固體電解電容器內藏基板之 各樣本,以125 °C的恆溫條件下,放置1〇〇〇小時,再和 上記一樣,評估電氣特性。 表2所示爲固體電解電容器#4製#6的電氣特性之前 記測定結果。 -60- (57)1221620 表2 靜1 1容量UF) ESR(mQ) ESL(pH: #4 #5 #6 #4 #5 #6 #4 #5 #6 No.l 95 93 90 18 21 32 17 16 1260 No.2 91 89 82 14 15 30 13 10 1285 No.3 96 92 81 16 25 30 15 18 1236 No.4 91 88 89 15 20 37 12 21 1340 由表2可知,即使在125°C的恆溫條件下,放置1000 小時,也能獲得和第1測定結果大略相同的結果。 本發明並不侷限於以上的實施形態及實施例,在申請 專利範圍內記載之發明範圍內可有各種變更,這些亦在本 發明的涵蓋範圍。 例如,在前記實施形態中,介金屬基體2、3雖然使 用鋁,但取代鋁者,可爲鋁合金,或鉬、鈦、鎳、鉻等或 這些金屬的合金,來形成介金屬基體2、3。 又,在前記實施形態中,用來構成引線電極的金屬導 體,雖然使用箔狀的銅,但取代銅者,可爲銅合金,或是 黃銅、鎳、鋅、鉻或這些金屬的合金,來形成金屬導體。 甚至,在前記實施形態中,雖然表面經過粗面化的鋁 箔基體2與表面未經粗面化的鋁箔基體3a,3b,是藉由超 音波熔接而接合,且表面未經粗面化的鋁箔基體3a,3b與 箔狀銅基體4a,4b,是藉由超音波熔接而接合,但亦可將 這些接合部之雙方或單方,取代超音波熔接,改以冷焊法 -61 - (58) (58)1221620 (cold welding)接合,來形成接合部。 又,在前記實施形態中,雖然說明了爲了將鋁箔基體 2的比表面積增大,而將該表面粗面化之例子,但本發明 中鋁箔基體2並沒有一定要粗面化之必要。 此外,在前記實施形態中,雖然說明了表面經過粗面 化的鋁箔基體2與表面未經粗面化的鋁箔基體3a,3b接合 之情形,但本發明並不侷限於箔狀。例如,亦可爲厚度更 厚的框狀或塊狀。甚至,關於銅基體亦不限於箔狀,而可 爲框狀或塊狀。 又,在第5圖所示的實施形態中,雖然將固體電解電 容器1 〇,藉由第1絕緣基板21與第2絕緣基板22包夾 ,來製作固體電解電容器內藏基板20,但亦可在一張絕 緣基板上,將固體電解電容器10固定,來製作固體電解 電容器內藏基板20。 甚至,在第5圖所示的實施形態中,雖然第1絕緣基 板2 1的表面及第2絕緣基板22的表面兩者都搭載了複數 之電子零件30,但並不一定要搭載複數之電子零件30。 甚至,在第5圖所示的實施形態中,雖然在第1絕緣 基板2 1表面以及第2絕緣基板22表面,分別形成複數之 配線圖案24、27,但在第1絕緣基板21表面以及第2絕 緣基板22表面並不必要形成複數之配線圖案24、27,只 要至少形成一個配線圖案即可。 又,在第5圖所示的實施形態中,雖然在第1絕緣基 板2〗及第2絕緣基板22,分別形成複數之貫孔2 8,但並 -62- (59) (59)1221620 不必要分別在第1絕緣基板2 1及第2絕緣基板22形成複 數貫孔,而是只要分別形成至少一個貫孔即可。 甚至,在第5圖所示的實施形態中,雖然在第1絕緣 基板21上形成堤壁23,但亦可在堤壁23上形成堤壁23 〇 又,在第5圖所示的實施形態中,雖然將與第1絕緣 基板21及第2絕緣基板22相同材質之基板,將其周緣部 留下所定面積之部份而施以打眼加工以形成框狀基板,並 使用與第1絕緣基板2 1及第2絕緣基板22相同材質之接 著劑,將框狀基板固定在第1絕緣基板上,以形成堤壁 23,但亦可將第1絕緣基板2 1藉由切削加工等,令其和 第1絕緣基板2 1 —體形成堤壁,或將第1絕緣基板2 1及 第:2絕緣基板22兩者都藉由切削加工,而一體形成堤壁 〇 甚至,在第5圖所示的實施形態中,雖然在第1絕緣 基板2 1上,沿著互相對向的兩側部,形成高度較固體電 解電容器10之厚度爲大的堤壁23,但並不一定要形成堤 壁23,而可以間隔物(Spacer)代替之,或單純使用樹脂26 ,將第1絕緣基板21與第2絕緣基板22夾著固體電解電 容器1 〇,彼此離間而一體化。 又,在第5圖所示的實施形態中,雖然固體電解電容 器元件1 1 0是藉由被第1絕緣基板2 1與第2絕緣基板22 夾住來製作固體電解電容器內藏基板120,但亦可在一片 絕緣基板上,將固體電解電容器元件110固定,製作固體 -63- (60) (60)1221620 電解電容器實裝印刷電路基板。 若根據本發明,可提供表面粗面化且形成有絕緣性氧 化皮膜之箔狀介金屬基體,及在箔狀介金屬基體上依序形 成絕緣性氧化皮膜、固體高分子電解質層以及導電體層, 爲適合內藏於電路基板中之三端子型固體電解電容器及三 端子型固體電解電容器內藏基板,以及其製造方法。 【圖式簡單說明】 第1圖:本發明之理想實施形態所論之固體電解電容 器所用的固體電解電容器元件用電極體(以下有時略稱爲 電極體)的槪略斜視圖。 第2圖:第1圖所示之固體電解電容器元件用電極體 沿著A-A線的槪略剖面圖。 第3圖:在表面經過粗面化的鋁箔基體2的切口部, 形成氧化鋁皮膜之陽極氧化法之槪略剖面圖。 第4圖:固體電解電容器元件的槪略剖面圖。 第5圖:固體電解電容器內藏基板的槪略剖面圖。 第6圖:內藏複數固體電解電容器元件之內藏基板的 槪略剖面圖。 第7圖:本發明之其他理想實施形態所論之固體電解 電容器元件的槪略上面斜視面圖。 第8圖:在第7圖之各元件接合的狀態下沿著b-B線 的槪略剖面圖。 第9圖:本發明之其他理想實施形態所論之固體電解 -64 - (61) (61)1221620 電容器所用的固體電解電容器元件用電極體(以下有時略 稱爲電極體)的槪略斜視圖。 第10圖:在第9圖所示之固體電解電容器元件用電 極體沿著A-A線的槪略剖面圖。 第1 1圖:在表面經過粗面化的鋁箔基體2的切口部 ,形成氧化鋁皮膜之陽極氧化法之槪略剖面圖。 第1 2圖:固體電解電容器元件的槪略剖面圖。 第1 3圖:表示引線框之結構的槪略斜視圖。 第14圖:表示搭載於引線框上的複數之固體電解電 容器元件的槪略斜視圖。 第15圖:模封化之固體電解電容器元件的槪略斜視 圖。 第1 6圖:自引線框切離,且模封化後之固體電解電 容器的槪略斜視圖。此外,省略了內部的固體電解電容器 元件之圖示。 主要元件對照表 2 :鋁箔基體 3a,3b :鋁箔基體 4a,4b :導電性金屬基體 7 :不鏽鋼燒杯 8 :化成溶液 9 :氧化鋁皮膜 10:固體電解電容器 -65- (62) (62)1221620 11:固體高分子電解質層 12 :石墨糊層 13 :銀糊層 14 :陰極電極 15 :引線框 16,17·陽極引線部 18 :陰極引線部 1 9 :環氧樹脂 20:固體電解電容器內藏基板 2 1 :第一絕緣基板 22 :第二絕緣基板 2 3 :堤壁 2 4 :配線圖案 25a,25b,25c:貫孔 2 6 :凸紋 2 7 :貫孔 2 8 :貫孔 29 :導電性接著劑 3 0 :電子零件 110a〜110c:固體電解電容器元件 120:固體電解電容器內藏基板 1 3 0 :固體電解電容器內藏基板 1 4 0 :固體電解電容器元件 150 :電極體 -66 -

Claims (1)

  1. (1) (1)1221620 拾、申請專利範圍 1· 一種固體電解電容器,其特徵爲至少具備一個固 體電解電容器元件,具有: 表面形成絕緣性氧化皮膜的介金屬箔基體,及 其中一端部是和前記介金屬箔基體之兩對向端部分別 呈介金屬間導電連接而接合之介金屬體,及 一端部是和前記各介金屬體的另一端部呈金屬間導電 連接而分別接合之導電性金屬基體,及 在前記介金屬箔基體上至少依序形成固體高分子電解 質層以及導電體層所成之陰極電極。 2. 如申請專利範圍之第1項的固體電解電容器,其 中 複數之前記固體電解電容器元件,至少爲一個個獨立 開而分別排列在引線框上;且 藉由前記引線框使分別設在前記固體電解電容器元件 的導電層彼此呈導電連接;且 前記引線框和前記各固體電解電容器元件的導電體層 相交之領域之一面起、朝該面垂直方向上拉出前記陰極引 線部的一部份。 3. —種固體電解電容器內藏基板,其特徵爲至少具 備一個固體電解電容器元件,具有: 表面形成絕緣性氧化皮膜的介金屬箔基體,及 其中一端部是和前記介金屬箔基體之兩對向端部分別 呈介金屬間導電連接而接合之介金屬體,及 -67- (2) (2)1221620 一端部是和前記各介金屬體的另一端部呈金屬間導電 連接而分別接合之導電性金屬基體,及 在前記介金屬箔基體上至少依序形成固體高分子電解 質層以及導電體層所成之陰極電極;且 前記固體電解電容器元件是被安裝在至少形成有一個 配線圖案的第1絕緣基板的其中一面上而和前記配線圖案 呈導電連接;且 和前記第1絕緣基板呈面對面設置至少形成有一個配 線圖案之第2絕緣基板;且 前記故固體電解電容器元件是被收容在前記第1絕緣 基板和前記第2絕緣基板所形成之實質封閉空間內。 4·如申請專利範圍之第3項的固體電解電容器內臟 基板,其中 複數之前記固體電解電容器元件,至少爲一個個獨立 開而分別排列在前記第1絕緣基板上;且 藉由前記配線圖案使分別設在前記固體電解電容器元 件的導電層彼此呈導電連接;且 前記配線圖案和前記各固體電解電容器元件的導電體 層相交之領域之一面起、朝該面垂直方向上,貫通前記第 1絕緣基板而拉出前記配線圖案的一部份。 5· —種固體電解電容器製造方法,其特徵爲具備: 在表面形成有絕緣性氧化皮膜之介金屬箔基體的各對 向兩端部上,分別將介金屬的一端部,呈介金屬間導電連 接般而分別接合之工程,及 -68- (3) (3)1221620 在前記介金屬體各另一端部,分別將導電性金屬基體 的一端部,呈金屬間導電連接般而分別接合,以形成固體 電解電容器元件用電極體之工程,及 將前記電極體中,任一方之前記介金屬體之一部份, 以及與其接合之前記導電性金屬基體之全體施以遮罩之工 程,及 將前記電極體中,前記介金屬箔基體之全體、前記經 過遮罩處理之部份的全體、及未施以遮罩處理的前記介金 屬體的一部份浸入化成溶液,並在前記電極體施加電壓而 施以陽極氧化處理,使前記介金屬箔基體至少在切口部份 ,形成絕緣性氧化皮膜之工程,及 在前記介金屬箔基體的約略全表面上,形成固體高分 子電解質層之工程,及 在前記固體高分子電解質層上,塗佈導電性膠糊並乾 燥之,以形成導電體層之工程。 6. —種固體電解電容器內藏基板製造方法,其特徵 爲具備: 在表面形成有絕緣性氧化皮膜之介金屬箔基體的各對 向兩端部上,分別將介金屬的一端部,呈介金屬間導電連 接般而分別接合之工程,及 在前記介金屬體各另一端部,分別將導電性金屬基體 的一端部,呈金屬間導電連接般而分別接合,以形成固體 電解電容器元件用電極體之工程,及 將前記電極體中,任一方之前記介金屬體之一部份, -69- (4) (4)1221620 以及與其接合之前記導電性金屬基體之全體施以遮罩之工 程,及 將前記電極體中,前記介金屬箔基體之全體、前記經 過遮罩處理之部份的全體、及未施以遮罩處理的前記介金 屬體的一部份浸入化成溶液,並在前記電極體施加電壓而 施以陽極氧化處理,使前記介金屬箔基體至少在切口部份 ,形成絕緣性氧化皮膜之工程,及 在前記介金屬箔基體的約略全表面上,形成固體高分 子電解質層之工程,及 在前記固體高分子電解質層上,塗佈導電性膠糊並乾 燥之,以形成導電體層之工程,及 將經過前記各工程而得之至少一個固體電解電容器, 安裝在至少形成有一個配線圖案之第1絕緣基板的其中一 面上以使其和前記配線圖案呈電氣連接之工程,及 將至少形成有一個配線圖案的第2絕緣基板和第1絕 緣基板面對面,而將前記固體電解電容器’收容在由前記 第1絕緣基板與第2絕緣基板所形成之實質密閉空間內之 工程。 •70-
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