固体电解电容器制造技术

提供含有电容器元件的固体电解电容器。电容器元件含有经烧结的多孔阳极体、位于阳极体上方的电介质、和位于电介质上方的固体电解质。阳极引线从电容器元件的前表面沿纵向延伸。阳极端子在连接区域处与阳极引线接触，其中，连接区域和电容器元件的前表面之间的距离与电容器的长度的比例为0.13或更高。阴极端子与固体电解质电连接，并且，壳材料封装电容器元件和阳极引线。进一步地，设置在阳极端子和/或阴极端子的至少一部分上并且与壳材料接触的界面包覆物。的界面包覆物。的界面包覆物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体电解电容器
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求提交日为2018年6月21日的美国临时专利申请序号62/687,974的申请权益，将其完全引入本文作为参考。

技术介绍

[0003]电解电容器(例如，钽电容器)由于其体积效率、可靠性和工艺兼容性，而越来越多地用于电路设计中。例如，一种已经开发出来的电容器为固体电解电容器，其包括钽阳极、电介质层、和导电聚合物固体电解质。为了帮助保护电容器免受外部环境影响并为其提供良好的机械稳定性，还用壳(casing)材料(例如，环氧树脂)对电容器元件进行封装使得阳极和阴极端子的一部分保持暴露以用于安装至表面。不幸的是，已经发现在电容器制造期间经常使用的高温(例如，回流焊(reflow))可导致残留的水分作为蒸汽而汽化，这可能会以相当大的力离开所述壳并导致在壳材料中形成微裂纹。这些微裂纹可导致壳材料与电容器元件的分层(剥离，deterioration)以及电学性质的迅速劣化，特别是当电容器暴露于高温时。因此，需要在高温下表现出相对稳定的电学性质的经改进的固体电解电容器。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术的一个实施方式，公开了固体电解电容器，其具有沿纵向的长度并且含有电容器元件，所述电容器元件具有相对的前后表面、相对的上下表面、和相对的侧面。电容器元件含有经烧结的多孔阳极体、位于阳极体上方的电介质、和位于电介质上方的固体电解质。阳极引线从电容器元件的前表面沿纵向延伸。阳极端子在连接区域处与阳极引线接触，其中连接区域和电容器元件的前表面之间的距离与电容器的长度的比例为0.13或更高。阴极端子与固体电解质电连接并且壳材料将电容器元件和阳极引线封装以及使阳极端子和阴极端子的至少一部分暴露以用于外部接触。进一步地，界面包覆物(涂层，coating)设置在阳极端子和/或阴极端子的至少一部分上并且与壳材料接触。
[0005]本专利技术的其它特征和方面在下面更详细地阐述。
附图说明
[0006]在本说明书的其余部分中，更特别地阐述了针对本领域普通技术人员的本专利技术的完整且可行的公开内容(包括其最佳模式)，这参考了附图，在该附图中：
[0007]图1为可根据本专利技术形成的固体电解电容器的一个实施方式的剖面图。
[0008]在本说明书和附图中重复使用参考字符是旨在表示本专利技术的相同或相似的特征或元件(要素，element)。
具体实施方式
[0009]本领域普通技术人员应该理解，本讨论仅是对示例性实施方式的描述，而不旨在限制本专利技术的更广泛的方面，所述更广泛的方面体现在示例性构造(construction)中。
[0010]一般而言，本专利技术涉及含有电容器元件的固体电解电容器，所述电容器元件具有相对的前后表面、相对的上下表面、和相对的侧面。电容器元件包括多孔阳极体、位于阳极体上方的电介质、和位于电介质上方的固体电解质。阴极端子与固体电解质电接触。进一步地，阳极引线与阳极体电接触并且从电容器元件的前表面延伸以及与阳极端子在连接区域处接触。壳材料将电容器元件和阳极引线封装并且使阳极端子和阴极端子的至少一部分暴露以用于外部接触。还将界面包覆物设置在阳极端子和/或阴极端子的至少一部分上并且界面包覆物与壳材料接触。
[0011]通过选择性地控制电容器组件的特定布置方式和用于形成电容器的材料的性质，本专利技术人已经发现可形成能够具有优异电学性质的电容器，甚至在暴露于高湿度水平和/或高温时也是如此。相对于电容器的长度，例如，在连接区域(例如，阳极引线接触阳极端子之处)和电容器元件的前表面之间的距离可为相对大的。不旨在受理论的束缚，据信这可限制在高的湿度水平和/或温度下产生的离子能够与固体电解质接触的程度。例如，在连接区域和电容器元件的前表面之间的距离与电容器元件的长度的比例典型地为约0.13或更高，在一些实施方式中为约0.14或更高，在一些实施方式中为约0.15或更高，并且在一些实施方式中，为约0.16至约0.5。在连接区域与前表面之间的距离可基于外壳尺寸变化，但范围典型地为约1至约2毫米，在一些实施方式中为约1至约1.8毫米，并且在一些实施方式中，为约1.1至约1.6毫米。电容器的长度范围同样典型地为约1至约15毫米，在一些实施方式中为约2至约15毫米，在一些实施方式中为约2至约12毫米，并且在一些实施方式中，为约2至约8毫米。
[0012]所得的电容器的电学性质可为良好的并且在各种条件下保持稳定。例如，电容器可呈现出相对低的等效串联电阻(“ESR”)，比如约200毫欧姆，在一些实施方式中小于约150毫欧姆，在一些实施方式中为约0.1至约125毫欧姆，并且在一些实施方式中，为约1至约100毫欧姆，在23℃的温度和100kHz的运行频率下测量。电容器还可呈现出约30纳法(nanoFarad)/平方厘米(“nF/cm
2”)或更高的干式电容(dry capacitance)，在一些实施方式中为约100nF/cm2或更高，在一些实施方式中为约200至约3,000nF/cm2，并且在一些实施方式中，为约400至约2,000nF/cm2，在23℃的温度、120Hz的频率下测量。尤其地，这样的电学性质(例如，ESR和/或电容)甚至在高温下仍可保持稳定。例如，甚至在暴露于约80℃或更高的温度(在一些实施方式中在约100℃至约150℃，并且在一些实施方式中，在约105℃至约130℃(例如，105℃或125℃))达显著的一段时间(比如约100小时或更长，在一些实施方式中为约150小时至约3000小时，并且在一些实施方式中，为约200小时至约2500小时(例如，240小时))之后，电容器仍可呈现出在上述范围内的ESR和/或电容值。在一个实施方式中，例如，暴露于高温(例如，125℃)240小时之后的电容器的ESR和/或电容值与电容器的初始的ESR和/或电容值(例如，在23℃下)的比例为约2.0或更低，在一些实施方式中为约1.5或更低，并且在一些实施方式中，为1.0至约1.3。在暴露于在室温或高温(例如，85℃或125℃)下的相对高的湿度水平之后，电容器也可呈现出在上述范围内的ESR和/或电容值。这样的高的相对湿度水平可例如为约40％或更高，在一些实施方式中为约45％或更高，在一些实施方式中为约50％或更高，并且在一些实施方式中，为约70％或更高(例如，为约85％至100％)，达上述的显著的一段时间。相对湿度可例如根据ASTM E337-02,Method A(2007)测定。在一个实施方式中，例如，暴露于高湿度(例如，85％)达240小时之后的电容器的ESR和/
或电容值与电容器的初始的ESR和/或电容值的比例为约2.0或更低，在一些实施方式中为约1.5或更低，并且在一些实施方式中，为1.0至约1.3。
[0013]此外，电容器还可呈现出仅约50微安(“μA”)或更低的DCL，在一些实施方式中为约40μA或更低，在一些实施方式中为约20μA或更低，并且在一些实施方式中，为约0.1至约10μA。进一步地，电容器可呈现出它的湿式电容(wet capacita本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.具有沿纵向的长度的固体电解电容器，包含：电容器元件，其具有相对的前后表面、相对的上下表面、和相对的侧面，其中电容器元件含有经烧结的多孔阳极体、位于阳极体上方的电介质、和位于电介质上方的固体电解质；从电容器元件的前表面沿纵向延伸的阳极引线；在连接区域处与阳极引线接触的阳极端子，其中，界定在连接区域和电容器元件的前表面之间的距离，并且进一步地，其中，连接区域和电容器元件的前表面之间的距离与电容器的长度的比例为约0.13或更高；与固体电解质电连接的阴极端子；壳材料，其封装电容器元件和阳极引线并且使阳极端子和阴极端子的至少一部分暴露以用于外部接触；和设置在阳极端子和/或阴极端子的至少一部分上并且与壳材料接触的界面包覆物。2.权利要求1的固体电解电容器，其中，连接区域和电容器元件的前表面之间的距离与电容器长度的比例为约0.15或更高。3.权利要求1的固体电解电容器，其中，连接区域与电容器元件的前表面之间的距离为约1至约2毫米。4.权利要求1的固体电解电容器，其中，电容器的长度为约2至约15毫米。5.权利要求1的固体电解电容器，其中，界面包覆物覆盖阳极端子的至少一部分。6.权利要求5的固体电解电容器，其中，界面包覆物还覆盖阳极引线的至少一部分。7.权利要求5的固体电解电容器，其中，界面包覆物包括含氟聚合物、有机硅聚合物、有机金属化合物、或其组合。8.权利要求1的固体电解电容器，其中，树脂质基体含有包含至少两个氰酸酯基团的多氰酸酯。9.权利要求1的固...

【专利技术属性】
技术研发人员：J彼得齐莱克，L杰巴拉，
申请(专利权)人：阿维科斯公司，
类型：发明
国别省市：