电容器及其制造方法与流程

本发明涉及一种电容器及其制造方法。

背景技术：

1、日本特开2021-19133号公报所记载的薄膜高分子层叠电容器具有：片状的层叠体，其是通过将电介质层与内部电极层交替地层叠并接合而成的，该内部电极层包括对电介质层蒸镀第一金属而形成的第一金属层以及对所述第一金属层蒸镀第二金属而形成的第二金属层；以及外部电极，其分别形成于层叠体的一端侧和另一端侧，其中，层叠体具有：第一区域，其是通过在电介质层形成第一金属并交替地进行层叠而成的；以及边缘区域，其是通过在第一金属层中的连接于所述一端侧的层以及连接于所述另一端侧的层分别形成第二金属层并交替地进行层叠而成的，第一区域具有电容器功能区域，且边缘区域形成有加厚边缘(heavy edge)。

技术实现思路

1、薄膜高分子层叠电容器(thin film polymer multi layer capacitor，之后记载为pml)的一例包括主体部(电容器主体、电容器元件)，该主体部是通过将蒸镀有铝的金属制的电极层、以及作为电介质层的耐热性高的热固化树脂、例如丙烯酸类树脂或甲基丙烯酸类树脂(例如三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯或三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯)层叠而成的。pml还具有连接于主体部的端部的外部电极，外部电极的与主体部连接的连接部分包括通过吹送熔融的金属(进行喷镀、进行金属喷涂)而形成的层(金属喷涂层)。在通过卷绕电介质层与电极层来制造主体部的以往的薄膜电容器中，设置包括金属喷涂层的外部电极来将主体部与外部电路连接起来。

2、作为用于形成金属喷涂层的金属喷涂金属，能够采用各种金属或合金，但是，由于对主体部吹送熔融的金属，因此，树脂系的电介质层的劣化作为问题被提出。金属喷涂金属的一例为熔点高、容易应对回流焊，并且作为外部电极的外包装的电镀也容易的黄铜(cu+zn)，但是，为了避免或减少对电介质层的影响，以设置足够的距离(喷镀距离)的方式形成金属喷涂层。金属喷涂金属的其它例为锌，锌由于熔点低，因此能够得到抑制喷镀时的热劣化的效果。

3、金属喷涂金属的其它例之一是与主体内部的电极层的密合性优异，且耐湿性也良好的铝。然而，在采用铝作为金属喷涂金属的情况下，进行了合金化来使熔点下降，但是，没有找到关于有助于提高根据esr(等效串联电阻)、损耗(tanδ)等来评价的性能的条件的报告。

4、近年，期望一种耐电压更高且esr低的电容器。当为了提高耐电压而以使主体部(电容器元件)的电极层的表面电阻率(薄层电阻率)变得足够高的方式进行薄膜化时，连接部分也变薄。因此，期望一种连接部分的连接电阻更低且esr足够小的电容器。

5、本发明的一个方式是一种电容器，具有：主体部，其是由热固化树脂制的电介质层和金属制的电极层层叠或卷绕而形成的；以及外部电极，其与主体部的至少一部分连接。外部电极包括铝制或包含铝的合金制的金属喷涂区域，该金属喷涂区域的、至少与热固化树脂制的电介质层及金属制的电极层接触的边界区域的孔隙率vr满足以下的条件(1)。

6、0<vr≤11％···(1)

7、以往，在制造电容器、代表性的是薄膜电容器时，在通过金属喷涂(喷镀)形成外部电极的情况下，关于电介质层的热劣化的担忧令人关注。因此，在形成金属喷涂区域时，尤其进行了对由于主体部与金属喷涂区域的连接部分(边界部分)的热劣化引起的电阻的增加的抑制，并进行了将进行喷镀的温度抑制在一定温度以下或者将喷镀距离保持为一定距离以上的研究。对此，本申请的发明人们发现：在使用了热固化树脂制的电介质层的主体部中，与担忧电介质层的热劣化相比，通过提高金属喷涂侧、尤其是与电介质层及电极层接触的边界区域的金属喷涂区域的致密度(致密性、紧密性)，能够提高根据esr来评价的电容器的性能。即，发现：与以往相反地，采用使进行用于形成金属喷涂区域的边界区域的金属的喷镀的温度提高或者使喷镀距离变短等方法能够提高金属喷涂区域的致密度，其结果是能够提高电容器的性能。并且，本申请的发明人们发现：金属喷涂区域的致密性的评价例如能够利用金属喷涂区域的孔隙率vr来进行。条件(1)的上限也可以为8％。

8、即，以往，在通过金属喷涂形成(制造)外部电极时，通过抑制主体部的温度上升来防止性能的劣化，但本申请的发明人们发现：在具备热固化树脂制的电介质层的电容器中，在使用铝或其合金作为金属喷涂金属的情况下，在相反地使主体部与金属喷涂区域的边界区域(连接区域)的温度上升的情况下，由esr表示的性能提高。

9、本发明的其它方式之一是电容器的制造方法，包括：制造由热固化树脂制的电介质层和金属制的电极层层叠或卷绕而形成的主体部；以及形成连接于主体部的至少一部分的外部电极，其中，形成外部电极包括：以使铝或包含铝的合金与主体部接触的方式喷镀铝或包含铝的合金来形成金属喷涂区域，还包括：将形成金属喷涂区域的至少与热固化树脂制的电介质层及金属制的电极层接触的边界区域时的温度(表面温度)至少保持为150℃。边界区域的温度也可以保持为180℃以上。

10、也可以作为边界区域的温度的替代或者与温度一同地利用喷镀距离来管理形成金属喷涂区域时的条件。即，本发明的其它方式之一是电容器的制造方法，包括：制造由热固化树脂制的电介质层和金属制的电极层层叠或卷绕而形成的主体部；以及形成连接于主体部的至少一部分的外部电极，其中，形成外部电极包括：以使铝或包含铝的合金与主体部接触的方式喷镀铝或包含铝的合金来形成金属喷涂区域，还包括：将形成金属喷涂区域的至少与热固化树脂制的电介质层及金属制的电极层接触的边界区域时的喷镀距离最大保持为200mm。喷镀距离也可以为150mm以下。这些条件对于提供满足上述条件(1)的电容器而言是重要的。

11、本发明所涉及的电容器也可以设置至少包含80％的铝的金属喷涂区域来作为连接于主体部的金属喷涂区域。能够提供与主体部的电极层的连接性良好且电阻低的电容器。金属喷涂区域既可以100％为铝，也可以在满足上述的范围内包含硅等其它成分。主体部的金属制的电极层可以是铝制的电极层或包含铝的合金制的电极层，能够抑制由不同种类的金属引起的剥离、变形。

12、热固化树脂制的电介质层可以包含丙烯酸类树脂和甲基丙烯酸类树脂中的至少任一方。另外，热固化树脂制的电介质层的厚度可以为1.5μm以下(最大为1.5μm)。并且，外部电极可以包括外侧的金属喷涂区域，所述外侧的金属喷涂区域以接触与主体部接触的内侧的金属喷涂区域的外侧的方式设置，是与内侧的金属喷涂区域不同的金属或合金制的金属喷涂区域。

技术特征：

1.一种电容器，具有：

2.根据权利要求1所述的电容器，其中，

3.根据权利要求1或2所述的电容器，其中，

4.根据权利要求3所述的电容器，其中，

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电容器，其中，

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电容器，其中，

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的电容器，其中，

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的电容器，其中，

9.一种电容器的制造方法，包括：

10.一种电容器的制造方法，包括：

11.根据权利要求9或10所述的电容器的制造方法，其中，

12.根据权利要求9至11中的任一项所述的电容器的制造方法，其中，

13.根据权利要求9至12中的任一项所述的电容器的制造方法，其中，

14.根据权利要求9至13中的任一项所述的电容器的制造方法，其中，

技术总结提供一种电容器(1)，该电容器(1)具有：主体部(10)，其是由热固化树脂制的电介质层(13)和金属制的电极层(11)层叠或卷绕而形成的；以及外部电极(20)，其连接于主体部的至少一部分。包括铝制或包含铝的合金制的致密的金属喷涂区域(21)，至少与热固化树脂制的电介质层及金属制的电极层接触的边界区域(30)的孔隙率VR满足以下条件：0<VR≤11％。技术研发人员：石原悠太,加古智直受保护的技术使用者：路碧康株式会社技术研发日：技术公布日：2024/11/14