[发明专利]固体电解电容器的电容器芯及其制造方法

说明书

本发明涉及象钽电解电容器或者铝电解电容器那样的固体电解电容器的电容器芯。本发明也涉及制造那种电容器芯的方法。

众所周知，象钽电解电容器或者铝电解电容器那样的电解电容器具有大的电容量。同时，使大的尺寸得到减小。因此，固体电解电容器被用于各个方面。

通常，固体电解电容器包含一个电容器芯。为便于理解，例如，用附图10和11举例说明电容器芯。具体地说，电容器芯1包括电容器芯片2和阳极丝3，阳极丝3部分地插入芯片2和部分地从芯片2伸出。例如，电容器芯片2可能是由钽粉压制和烧结的块，那么，阳极丝也是由钽制成的。

在装配成电容器之前，首先把电容器芯片2完全浸入磷酸水溶液中，加直流电流，进行阳极氧化。结果，例如，在芯片2(具体地说，是在钽颗粒形成的芯片表面上和在阳极丝3下部的浸入部分)上形成五氧化钽的电介质层4，如图12所示。

然后，把芯片2浸入硝酸锰的水溶液中接着把芯片2从硝酸锰溶液中提出，以便烘干。分别进行上述的工艺步骤(插入和提出)，直到在芯片2上的整个电介质层4上面，合适地形成二氧化锰的固态电解层5为止，如图13所示。

在形成固体电解质层5以后，使电容器芯片2浸涂石墨，并浸在银或镍的的金属浆料中(没表示)，以形成金属层6，作为阴极电极，如图14所示。

在装配电容器时，把电容器芯1插在阳极引线7和阴极引线8之间。具体地说，例如，通过焊接把电容器芯1的阳极丝3和阳极引线7电连接，而把电容器芯片2的阴极6和阴极引线8电连接。把电容器芯1和阳极引线7与阴极引线8一起封在模压树脂封壳9中，把阳极引线7和阴极引线8的伸出部分向树脂封壳9的下面弯曲，以便方便地安装到印刷电路板的表面(未表示)。

按照图10到图15所示的现有技术的配置，阳极丝被部分地插入到电容器芯片2中。使电容器芯片2的有效体积减少，其减小量和插入芯片2中的阳极丝一样，结果，芯片2每单位体积的电容量将相应地减少。

此外，当把金属粉(例如钽粉)压制成芯片2时，阳极丝3受到压力作用。于是，应力趋于集中到阳极丝3的根部，在邻近芯片2的阳极丝3上面形成的电介质层4的部分(见图12)可能破裂，它导致电介质的击穿。

通过增加阳极丝3的直径D(见图10和图11)，可能解决电介质击穿的问题。然而，象上述那样增加阳极丝3的直径、则导致芯片2有效体积的相应减小，结果，如前所述，这不能满足小尺寸大电容量的要求。还有，阳极丝3的直径增加，则不能节省阳极丝的材料，相应地导致较高的成本。

因此，本发明的目的是提供克服上述问题的固体电解电容器的电容器芯。

本发明的另一个目的是提供方便地制造上述电容器芯的方法。根据本发明的一种方案，提供的固体电解电容器的电容器芯包括：

由金属粉烧结成块的芯片；

由芯片伸出的阳极丝；

其中，阳极丝有一个加压形成的钉头端，用于和芯片表面进行电连接。

最好，通过在纵向压挤阳极丝的球形端形成阳极丝的钉头端。阳极丝还可以有一个与钉头端邻接的过渡部分，它的直径小于钉头的最大直径，但大于阳极丝的标准直径。

根据本发明的另一种方案，提供制造固体电解电容器的电容器芯的方法，其包括下列步骤：

制备由金属粉压制成块的电容器芯片；

在有毛细管工具穿过的阳极丝材料的前端，借助于热熔化，形成一个球；

朝着芯片移动毛细管工具，对着芯片挤压丝材料的前端，以便把阳极丝连到芯片上；

在离开芯片预定距离处切断该丝材料。

最好，在无氧气氛中，在丝材料的前端形成球，由此，以容易进行丝材和芯片的后续连接。此外，丝材料前的球端和芯片的连接也可以在同一无氧气氛中进行。

为了方便起见，在丝材前面的球端和芯片连接之前，可以对丝材料进行还原预处理。上述预处理用来移掉氧化物涂层，由此，使丝材料和芯片的后续连接更可靠。此外，在丝材料前面的球端和芯片连接之前，如果使芯片也进行还原处理，那更有利。

通过把电火花直接对着丝材料的前端，在丝材料的前端形成球。或者，采用激光束照射，在丝材料前端形成球。还有，也可以把气体火焰对着丝材料的前端，在丝材料的前端形成球。

在切断阳极丝材料后，可以烧结电容器芯片。或者，在阳极丝前端形成为连接芯片的球之前，可以烧结芯片。

从下面结合附图进行的详细叙述中，将会充分理解本发明的其它目的、特征和优点。

各附图如下所述：

图1到图5是表示按本发明实施例制造电容器芯的顺序步骤的剖视图。

图6是表示按图1-图5所示工艺步骤制造电容器芯的前视图。