电子部件、固体电解电容器和电路基板制造技术

本发明专利技术提供电子部件、固体电解电容器和电路基板。该电子部件能够在在流动过大的短路电流的情况下维持截断电流的功能，同时能够实现小型化。在具有高分子层的电子部件中，该高分子层含有热膨胀性石墨。在为固体电解电容器的情况下，具备电容器元件（１０），电容器元件（１０）具有：导出有阳极引线（１ａ）的阳极体（１）、在该阳极体（１）的表面上形成的电介质层（２）、在电介质层（２）之上形成的导电性高分子层（３）、和在该导电性高分子层（３）之上形成的阴极层（５）。并且，在导电性高分子层（３）中，在其内部整个层中含有会因热负载而发生膨胀的热膨胀性石墨（４）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子部件、固体电解电容器和装载有该固体电解电容器的电路基板，并涉及保险丝(fuse)内置型电子部件、固体电解电容 器和装载有这样的固体电解电容器的电路基板。
技术介绍
近年来，随着以便携式信息终端为中心的电子设备的小型化，对 于构成电子设备的电路的各种电子部件也要求小型化，同时还要求高 的安全性。在这样的电子部件中，尤其是在个人计算机、移动电话等各种便 携式信息终端、数码相机等各种视频信息设备等电子设备中，固体电 解电容器在CPU的电源电路及其外围电路等中被大量组装使用，其具 有故障率小的优点。近年来，作为这样的固体电解电容器，提出有具有在电容器元件 和端子之间连接保险丝并将该保险丝封入封装树脂内的结构的所谓的 "保险丝内置型固体电解电容器"(例如，参照专利文献l)。专利文献1中记载的保险丝内置型固体电荷电容器，通过在电容 器元件和端子之间设置保险丝(在300'C左右就熔断的线状的烧结体保 险丝)，在电容器元件中流过过大的短路电流的情况下，使电路断开， 从而使电流截止。专利文献l:日本特开2001 — 176374号公报
技术实现思路
但是，上述专利文献1的保险丝内置型固体电解电容器存在如下问题除了结构变得复杂外，仅用于收纳保险丝的空间即使内部元件 的体积效率降低，从而使得固体电解电容器的小型化和大容量化存在 一定的限度。添加这样的保险丝而引起的小型化的限度的问题并不限 于固体电解电容器，也是电子设备中使用的各种电子部件所共有的问题。本专利技术是鉴于这样的问题而完成的，其目的是提供一种在电容器 元件中流过过大的短路电流的情况下，能够维持切断电流的功能、同 时可小型化的固体电解电容器，以及装载有这样的固体电解电容器的 电路基板。此外，不限于上述的固体电解电容器元件，还提供一种具有替代 现有的保险丝的功能、即切断电流的功能的电子部件。为了实现上述目的，本专利技术的固体电解电容器是在阳极体的表面 上依次形成有电介质层、导电性高分子层、和阴极层的固体电解电容 器，其特征在于，导电性高分子层含有能够膨胀的热膨胀性石墨。这 种热膨胀性石墨通过加热而膨胀，在膨胀前的状态下包含在所述导电 性高分子层内。为了实现l::述目的，本专利技术的电路基板为使用焊接材料安装有.卜. 述同体电解电容器的电路基板，其特征在于热膨胀性石墨开始膨胀 的温度比焊接材料熔融的温度高。为了实现上述目的，本专利技术的电子部件例如是由电池构成的电子 部件或在基板上配置有半导体电路芯片的电子部件，该电子部件的特 征在于设置有含有热膨胀性石墨的高分子层。而且，本专利技术作为对象 的电子部件不限于上述的示例所列举的电子部件，也可以是能够具备 高分子层的电子部件，是在该高分子层中能够含有膨胀前的热膨胀性 石墨的电子部件。而且，本专利技术中的电子部件是构成电路的部件，包括晶体管、二 极管、半导体开关元件(thyristor)等有源元件、和电阻、电容器、电 池、线圈、压电元件等无源元件，还包括将这些有源元件和无源元件 安装在基板等上而模块化后的部件。根据本专利技术，能够提供一种在短路电流等异常大的电流流过电子 部件例如电容器元件的情况下，在维持截断电流的功能的同时，能够 进行小型化的固体电解电容器，和装载有这种固体电解电容器的电路 基板。附图说明图1 (A)是表示本实施方式的固体电解电容器的结构的概括剖面 图，(B)是同一固体电解电容器中的导电性高分子层附近的局部放大 图。图2是表示热膨胀性石墨因热负载而进行膨胀的前后的状态的示意图。图3是表示现有的保险丝内置型固体电解电容器的结构的概括剖 面图。图4是表示本实施方式的二次电池的结构的概括剖面图。 图5 (A)是本实施方式的半导体电路装置的概括平面图，(B)是 同一装置的概括剖面图。 符号的说明2 电介质层 3导电性高分子层 4热膨胀性石墨 4a石墨结晶 4b层间物5a导电7生碳层5b银膏层6阳极端子7阴极端子8模塑封装体10 电容器元件20 二次电池23电解质层30半导体电路装置36导电性粘结剂层具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的具体实施方式进行说明。而且，本发 明不限于此实施方式。图1是表示本实施方式的固体电解电容器的结构的概括剖面图。其中，图1 (A)是固体电解电容器整体的概括剖面图，图1 (B)是 该固体电解电容器中的导电性高分子层附近的局部放大图。此外，图2 是表示热负载使热膨胀性石墨膨胀前后的状态的示意图。如图1 (A)所示，本实施方式的固体电解电容器上设置有电容器 元件10，电容器元件10具有导出有阳极引线la的阳极体1、在该 阳极体1的表面上形成的电介质层2、在电介质层2上形成的导电性高 分子层3、和在该导电性高分子层3上形成的阴极层5。并且，如图l (B)所示，在导电性高分子层3中，在其内部整个层中含有会因热负 载而引起膨胀的热膨胀性石墨4。并且，如图1 (A)所示，在电容器 元件10的阴极层5上通过导电性粘结材料(未图示)接合有平板状的 阴极端子7，在阳极引线la上接合有平板状的阳极端子6。并且，如 图l (A)所示，阳极端子6和阴极端子7的一部分被引出到外部，形 成有由环氧树脂等构成的模塑(mold)封装体8。具体的固体电解电容器的结构如下所示。阳极体1由多孔质烧结体构成，其中，该多孔质烧结体是由阀作 用金属构成的金属粒子的多孔质烧结体；阳极引线la由棒状引线构成， 其中，该棒状引线由相同的阀作用金属构成。并且，阳极引线la以其 --部分从阳极体1突出的方式被埋入阳极体1的内部。此处，作为构 成阳极引线la和阳极体1的阀作用金属，是能够形成绝缘性的氧化膜 的金属材料，例如能够采用钽(Ta)、铌(Nb)、铝(Al)、钛(Ti)等 金属的单质。此外，也可以采用上述阀作用金属彼此的合金。电介质层2由一种电介质构成，在阳极体1的表面上以规定的厚 度被设置，其中，该一种电介质是由阀作用金属的氧化物构成的电介 质。例如，在阀作用金属由钽金属构成的情况下，电介质层2是氧化 钽。导电性高分子层3作为电解质层发挥作用，设置在电介质层2的 表面上。作为导电性高分子层3的材料，只要是具有导电性的高分子7材料即可，没有特别的限定，能够采用导电性优异的聚乙烯二氧噻吩(polyethylene dioxythiophene)、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺或它们的衍 生物等材料。并且，在这样的导电性高分子层3中，在其内部整个层 中含有热膨胀性石墨4。如图2所示，该热膨胀性石墨4主要由层状的 石墨结品4a和层间物4b构成，具有因热负载(高温加热)而使层间 物4b分解，在其气体压力的作用下石墨结晶4a在箭头的方向上膨胀 的特性。这样，由于膨胀后的石墨结晶4a形成在结晶之间具有空隙(空 间)的结构体，所以在本实施方式的导电性高分子层3中，因热负载 而在其内部形成由热膨胀性石墨4产生的电间隙。通过调整热膨胀性石墨4的膨胀度(在100(TC下加热石墨10秒时 每lg的体积cmVg)、膨胀开始温度(膨胀到最初的体积的1.1倍以 上时的温度°C)、含量(热膨胀性石墨的重量相对于导电性高分子层 的总重量重量％)等，能够对含有这种热膨胀性石墨4的导电性高 分子层3的电间隙的形成能力进行控制。阴极层5由导电性碳层5a和银膏层5b的叠层膜构成，设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体电解电容器，其是在阳极体的表面上依次形成有电介质层、导电性高分子层、和阴极层的固体电解电容器，其特征在于：　所述导电性高分子层含有热膨胀性石墨。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：梅本卓史，太田妙子，藤田政行，野野上宽，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]