[发明专利]低ESR电容器

说明书

提供了一种改进的电容器，其中该改进的电容器具有改进的ESR。该电容器具有槽形阳极和从槽形阳极延伸出来的阳极线。电介质位于槽形阳极上。共形阴极位于电介质上，电镀金属层位于碳层上。

相关申请的交叉引用

本发明要求2013年2月19日提交的申请号为61/766,454未决的的美国临时专利申请的优先权，该申请通过引用方式并入本文中。

背景技术

本发明涉及一种改进的用于制备固态电解电容器的方法。更具体地，本发明涉及一种改进的用于形成固态电解电容器的方法以及由此形成的一种改进的电容器。还更具体地，本发明涉及一种通过改进的聚合方法形成的改进的共形阴极，以及特别适用于槽形阳极的改进的金属电镀方法。

固态电解电容器的构造和制造是有完善的文档记录的。在固态电解电容器的构造中，优选地是使用阀金属充当阳极。阳极体可以是通过压制和烧结高纯度粉末形成的多孔团粒，或者蚀刻形成的用于增加阳极表面积的箔。电解形成阀金属的氧化物从而覆盖阳极的全部表面并充当电容器的电介质。固态阴极电解质通常选自非常有限的种类的材料，包括二氧化锰或导电有机材料，例如7,7,8,8四氰基苯醌二甲烷(TCNQ)络合物盐，或者本质上导电的聚合物，例如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩以及它们的衍生物。涂覆固态阴极电解质，使其覆盖所有的电介质表面并与电介质直接紧密接触。除了固态电解质以外，固态电解质电容器的阴极层通常由处于阳极体外部的若干层组成。对于表面安装结构，这些层通常包括：碳层；阴极导电层，其可为包含束缚于聚合物或树脂基体中的高导电金属(通常为银)的层；以及导电粘合剂层，例如填充了银的粘合剂。这里将这些包括固态阴极电解质的层、导电粘合剂以及它们之间的各层总称为阴极层，该阴极层通常包括多个中间层，并将该中间层设计为允许将它的一个面粘贴到电介质上并将另一个面粘贴到阴极引线上。通常使用高导电金属引线框架作为负终端的阴极引线。这些层将固态电解质连接到外部电路，并且还防止电介质遭受后继处理、面板安装、或顾客使用过程中可能发生的热机械损坏。

便携式电子设备的前沿设计需要提供高容积效率、高可靠性、低成本、降低的燃烧倾向、低等效串联电阻(ESR)的电容器。只有使用导电聚合物阴极的钽电容器能够提供所有这些关键特性。钽电容器具有长时间无法超越的容积效率和可靠性记录。导电聚合物阴极的引入使得ESR大幅降低，并相对于MnO₂大大地提升了抗燃性。导电聚合物构造的较低的ESR和提高的高频率电容保持(cap retention) 使得电路设计者能够降低所需要的电容器的数量，从而实现低成本的设计方案。

美国专利No.7,154,742(其通过引用并入本文中)描述了具有用于改善电容恢复的非常狭窄的凹槽的电容元件。如专利’742的图 5至图8中所示，在该领域中，凹槽的使用被视为适合于有限范围的凹槽尺寸。美国专利No.7,342,775和No.7,116,548(它们通过引用并入本文中)通过并入多个引线和一个导电聚合物阴极系统改善了槽形电容器，但是凹槽尺寸仍然受到了一定的限制，所期望的全部凹槽潜力仍然没有实现。不受到任何学说的限制，现在已经意识到，各阴极层不能与凹槽尺寸相符限制了凹槽尺寸。如美国专利No. 7,342,775的图2中所示，各阴极层趋于汇集在凹槽中，因此阴极的厚度是不一致的，从而使得凹槽提供的优点受到了限制。现在认识到，该问题被认为是不可避免的，因为可用于形成阴极层的方法不适用于共形涂层，并且认为已经实现了利用槽形阳极可获得的全部优点。

本发明提供了改进的电容器，其中可实现超出认为槽形阳极可实现的额外的优点。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的固态电解质电容器。

本发明的一个目的是提供一种改进的制备固态电解质电容器阴极的方法和一种由此形成的改进的固态电解质电容器。

一个特定的优点是电容器具有改进的ESR。