电解电容的激光焊接法制造技术

本发明专利技术提供一种用于将电解电容的阳极引线激光焊接至阳极终端的方法。所述方法包括在激光束接触引线和阳极终端之前，将其指引通过一个或者多个折射元件。通过选择性地控制折射元件的折射率和厚度、折射元件相对于激光束的角度等，所述激光束可以被指引至精确的焊接位置，而基本上不接触和损坏电容的其他部件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及一种激光焊接法，尤其涉及一种电解电容的激光焊接法。
技术介绍
现代技术应用的多样性产生了对高效电子组件和用于高效电子组件 上的集成电路的需求。电解电容是一种基础组件，用于滤波、解耦、分路 和现代应用的其他方面，这种现代应用可以包括无线通j言、高速处理、网 络、电路转换和许多其它应用。集成电路在速度和封装密度上的大幅度增 加需要电容技术的进步。电容设计的许多特定方面都集中于提高电容的工 作特性.。固态电解电容(例如钽电容)已经成为电子电路小型化的主要的 贡献者，并使得这种电路在极端环境中的应用成为可能。然而，电容的小 型化在生产中变得越来越困难。例如，电容的激光焊接对于更小的电容变 得越加困难，例如激光直径必须更小并且激光布置的4青度必须更加精确。 以前的焊接技术利用镜子将激光定位在所期望的焊接区域。遗憾的是，镜 子定位系统缺少小电容经常需要的期望精度和可重复性。即，镜子的小角 度倾斜造成反射光的大角度的倾斜。同样地，随着电容尺寸的减小，焊接 的精度和可重复性变得越来越难以维持。同样地，现在需要一种改进的能够提供更高精度和可重复性的电解电 容的激光焊接技术。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方式，公开了 一种用于形成电解电容的方法。容元件包括阳极、绝缘薄膜和电解质，其中阳极引线从阳极的表面向外延 伸。激光束通过折射元件被导向来将阳极引线激光焊接至阳极终端。所述折射元件相对于垂直于光束方向的轴线以0°至大约45。的角度定向。所述电容元件电被连接至阴极终端，电容元件被封装在外壳中，这样至少一部 分阳极终端和阴极终端保持露出。根据本专利技术的另一个实施方式，公开了一种用于将阳极终端连接至电解电容元件上的系统。所述系统包括电解电容元件、阳^L终端和激光焊接 装置。所述电解电容元件包括阳极、绝缘薄膜和电解质，其中阳极引线从 阳极的表面向外延伸；所述激光焊接装置用于将阳极终端电连接至阳极引所述折射元件相对于垂直于光束方向的轴线以0。至大约45。的角度定向。 下面将更详尽地描述本专利技术的其<也特4正和方面。附图说明包含对本领域技术人员而言最佳的实施方式的本专利技术的完整且可实 施的公开将在本说明书的其余部分作更加详细的阐述，包4舌对附图的参 考，其中图1为本专利技术用于激光焊接电解电容的一个实施方式的示意图2为可用于本专利技术中的一个折射元件的实施方式的示意图，其中图2A显示了相对于激光束垂直定位的折射元件，图2B显示了相对于激光束以一个角度定位的折射元件；以及图3为本专利技术的激光焊接系统的一个实施方式的示意图。在本说明书和附图中重复使用的参考标记意在表示本专利技术的相同的或者相似的特征或者元件。具体实施例方式对于本领域一 个普通的技术人员来说，应该理解到这些讨论仅是示例 性的实施方式的描述，并不意在限制本专利技术的更宽的方面。一般地说，本专利技术涉及一种技术，用于将电解电容的阳极引线激光焊 接到阳极终端。所述技术包括在激光束与引线和阳极终端4秦触之前，指引 激光束穿过一个或者多个折射元件。通过有选择地控制折射率和折射元件 的厚度、折射元件相对于激光束定位的角度等，所述激光束可以对准到精确的焊接位置，而不会实质地接触和损坏电容的其他部件。参考图1,例如，其示意性地示出了本专利技术的激光焊接技术的一个实施方式。在这个特定的实施方式中，电容30显示为包含电容元件33、阳 极终端70和阴极终端80。任何导电材料都可以用来形成终端，例如导电 金属(举例来说铜、金、银、镍、锌、锡、4巴、铅、铜、铝、钼、钛、铁、 锆、镁及其合金等)。特别合适的导电金属包括，例如铜、铜合金(举例 来说铜-锆合金、铜-镁合金、铜-锌合金或者铜-铁合金)、镍和镍合金(举 例来说镍-铁合金)。终端的厚度通常被选为使电容组件的厚度最小化。 例如，终端的厚度可以在从大约0.05至大约1毫米的范围内，在一些实 施方式中可以在从大约0.05至大约0.5毫米的范围内，以及在从大约0.1 至大约0.2毫米的范围内。 一种代表性的导电材料为从Wieland (德国) 公司获得的铜-铁合金金属板。电容元件33具有上表面37、下表面39、前表面36和后表面38。在 这个特定的实施方式中，阴极终端包括基本上垂直于第二部分84布置的 第一部分82。第一部分82与电容元件33的下表面39电4矣触，第二部分 84与电容元件33的后表面38电接触。为了将电容元件33连接至阴极终 端80,可以使用现有技术中已知的导电粘合剂。所述导电粘合剂可以包 括，例如包含树脂合成物的导电金属粒子。所述金属粒子可以是银、铜、 金、铀、镍、锌、铋等。所述树脂合成物可以包括热固性树脂(例如环氧 树脂)、固化剂(例如酸酐)和耦合剂(例如硅烷耦合剂)。合适的导电 粘合剂在Osako等的7>开号为No. 2006/0038304的美国专利申请中有所描 述，在这里为一切目的通过引用将其全部并入本专利技术中。阳极终端70包括基本上垂直于第二部分74布置的第一部分76。第二 部分74包括支撑阳极引线34的区城。尽管描述成是一体的，应该理解为 这些部分可以是直接地或者通过额外的导电元件(例如金属)连接在一起 的单独部件。在示出的实施方式中，区域51具有U形的形状，用于进一 步增强引线34的表面接触和机械稳定性。阳极引线34通过激光器90被焊接至阳极终端70,所述激光器90产 生穿过折射元件6的激光束91。折射元件6能够将激光束91精确地定位 到特定的焊接区域，该特定的焊接区域在本实施方式中是在区域51。在一个实施方式中，例如，激光焊接系统可以包括激光器，所述激光器包括 产生激光的激光束发生器。在本专利技术中所使用的激光器的类型可以基于所 期望的功能来选择。在一个特定的实施方式中，所述激光器中的激光媒介包括掺钕(Nd)钇铝石榴石(YAG)，激发粒子为钕离子Nd3+。这种激 光器一般发射在红外光谱中波长约1064纳米的激光。所述激光具有适于 所期望的应用的任何直径。在一些实施方式中，在聚焦区域中的激光束具 有从大约0.05mm至大约0.5mm的直径，在一些实施方式中具有从大约 0.05mm至大约0.3mm的直径，以及在一些实施方式中具有乂人大约O.lmm 至大约0.15mm的直径。所述激光器也可以包括本领域/^知的光度头(例 如透镜)，主要将激光束会聚并集中到焦点上。所述激光器也可以包括光 束分束器。图2A中示意性地示出了折射元件6能够控制光束91的定位的方式。 如图所示，激光束91以角度tx!进入折射元件6。折射元件6以折射角ci2 引导光束91,折射角是根据如下的斯涅耳定律(Snell，sLaw)所决定的其中， 和ri2为光线通过的媒介的折射率。通常地，im是空气，其折 射率大约为1。为了获得激光束91相对于焊接位置的期望定位，折射元件6的折射 率通常在从大约0.3至大约5的范围内，在一些实施方式中在从大约0.5 至大约3的范围内，在一些实施方式中在从大约0.7至大约2.5的范围内， 在一些实施方式中在乂人大约1.0至大约2的范围内，在一些实施方式中在 从大约1.2至大约2的范围内，以及在一些实施方式中在乂人大约1.4至大 约1.8的范围内。为了这一目的可以应用本领域公知的各种不同的材料。 在一个特定的实施方式中，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成电解电容的方法，所述方法包括：　将电解电容元件的阳极引线邻近阳极终端定位，所述电解电容元件包括阳极、绝缘薄膜和电解质，其中阳极引线从所述阳极的表面向外延伸；　指引激光束通过折射元件，以将阳极引线激光焊接至阳极终端，其 中所述折射元件相对于垂直于光束方向的轴线以０°至大约４５°的角度定向；　将所述电容元件电连接至阴极终端；以及　将电容元件封装在外壳内，使阳极终端和阴极终端的至少一部分保持露出。

【技术特征摘要】
US 2008-9-24 61/099,7101、一种用于形成电解电容的方法，所述方法包括将电解电容元件的阳极引线邻近阳极终端定位，所述电解电容元件包括阳极、绝缘薄膜和电解质，其中阳极引线从所述阳极的表面向外延伸；指引激光束通过折射元件，以将阳极引线激光焊接至阳极终端，其中所述折射元件相对于垂直于光束方向的轴线以0°至大约45°的角度定向；将所述电容元件电连接至阴极终端；以及将电容元件封装在外壳内，使阳极终端和阴极终端的至少一部分保持露出。2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述折射元件包括玻璃。3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述折射元件的折射 率为大约1.2至大约2.0。4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述折射元件为平面 平行玻璃面4反。5、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述折射元件的厚度 为大约0.7至大约4毫米。6、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光束在被指引 穿过折射元件之前穿过透镜。7、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光束被指引穿 过两个或者更多折射元件，其中至少一个折射元件相对于垂直于光束方向 的轴线以0°至大约45。的角度定向。8、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳极包括钽、铌 或者其导电氧化物。9、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解质为固态的 并包括二氧化锰、导电聚合物或者其组合物。10、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括 在激光焊接之前捕捉电容元件的图像并将图像传输至图像处理单元。11、 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述图像处理单元与驱动装置电连通，所述驱动装置被设置用于调节折射元件的定位。12、 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：莱奥什德沃夏克，阿莱什维劳巴尔，勒内卡拉什，约瑟夫霍内茨，彼得霍内茨，
申请(专利权)人：阿维科斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]