电容器结构及其制造方法技术

技术编号:7125196 阅读:218 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种电容器结构及其制造方法,包括至少一个固态电容基材及二载板,其中固态电容基材为收容于二载板相对内侧处,并具有阳极导体及可与载板内侧金属线路层形成电性连接的阴极导体,而固态电容基材与二载板内部之间利用绝缘性树脂封胶固化有绝缘座体,且绝缘座体二垂直侧平面上利用机械加工分别纵向形成有可供阳极导体、金属线路层露出的弧槽,并于绝缘座体二侧弧槽与载板表面处利用化学电镀法将导电金属浸积后分别形成有覆盖至阳极导体端部、金属线路层且呈电性连接的阳极导电端子、阴极导电端子,再进行切割、分离出各个单一电容器成品,便完成电容器制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是提供一种,尤指可利用二载板夹持于固态电容基材上、下层,提高着装时的抗拉拔力,且可透过电极端子内凹状弧形的结构设计,增加焊料集锡附着面积,使其电极端子部份隐藏于弧槽内,并保护电极端子与固态电容基材接着处的电性接触效果者。
技术介绍
现今电子产品及其外围相关电子设备皆会使用到主动元件与被动元件,其中主动元件(如微处理器或芯片等)可单独执行运算、处理的功能,而被动元件相对于主动元件则是在进行电流或电压改变时,使其电阻或阻抗不会随之改变的元件,并以电阻、电容与电感合称做三大被动元件,即可由三者相互搭配应用于信息、通讯、消费电子或其它工业产品领域而达成电子回路控制的功能。再者,所有被动元件中,电容器属于种类及规格特性最为复杂的元件,尤其为了配合不同集成电路及工作环境上的需求差异,即使是相同的电容量与额定电压,亦有其它不同种类及材质特性的选择,而电容器(Capacitor)简单来说,就是在两块金属电极中以电介质(Dielectric)进行隔离,使其所储存的正、负电荷等量分布在二端不直接导通的金属电极上,并具有滤波、整流、耦合与高速充放电功能,且大致上分为可变电容器及固定电容器二大类,而固定电容器依照材质的差异性又可分为纸质电容器、陶瓷电容器、铝质电解电容器、塑料薄膜电容器、钽质电容器、云母电容器等种类。除此之外,随着集成电路的高密集化且功能更强的发展趋势,使电容器亦朝向芯片化生产,整体的尺寸也做得越来越小型化,并利用表面黏着技术(SMT)逐渐取代传统电容器插件型(Throught Hole)的焊接方式,所以电容器亦可再区分为电解质芯片电容器及陶瓷芯片电容器等类型,其中电解质电容器是指在铝、钽、铌、钛等阀金属(Valve Metal)的表面上采用阳极氧化法(Anodic Oxidation)生成一薄层氧化物做为电介质,并以电解质做为阴极所构成的电容器,且该阳极通常采用腐蚀箔或粉体烧结块结构。目前工业化生产的电解质电容器主要以铝质电容器(Aluminium Electrolytic Capacitor)和钽质电容器(Tantalum Electrolytic Capacitor)为主,与芯片积层的陶瓷电容器相较之下,钽质电容器为具有小型及大电容量的优势,并具有耐温性较广、无电感性、较小的泄漏电流、低等效电阻(Low ESR),以及较佳频率与温度等特性,不过现在陶瓷积层电容器(MLCC)陶瓷薄膜积层技术越来越进步,电容值的含量也越来越高,而逐渐有取代钽质电容器应用上的趋势,虽然陶瓷积层电容器电容值含量与产品表面积大小、陶瓷积层的层数成正比,但随着陶瓷积层的层数增加,制造上的困难度与材料成本也相对提高,造成陶瓷积层电容器同规格产品单价较钽质电容器高出8 10倍,故在下游产品实际使用的成本考虑上,陶瓷积层电容器尚不能完全取代传统钽质电容器,所以要能够量产化着实困难。请参阅图9和图10所示,为现有钽质电容器的侧视剖面图及另一现有钽质电容器的侧视剖面图,一般钽质电容器工艺为包括有钽阳极成型、烧结、介电层形成、阴极制作、外电极制作及最后的封装,通常在钽粉生胚成型钽质金属块A时就已将钽线嵌入或焊上以作为阳极导线Al,并于成型后进行高温真空或还原烧结过程,然后再将其浸入加热的酸槽中, 通过电化学的阳极氧化处理形成所需的氧化钽介电层(Ta2O5)厚度,续将制造完成的氧化钽介电层表面利用硝酸锰的热分解形成氧化锰阴极,再透过相同的方法覆盖上石墨层及银层作为阴极导线A2。而现有钽质电容器封装程序是先将钽质金属块A的阳极导线Al、阴极导线A2与阳极端子B、阴极端子C接合,由于钽质金属块A中心嵌入的阳极导线Al为向外延伸且呈一悬空状,而无法固定在阳极端子B上,所以阳极端子B便需要弯折成C形状,或是利用L型的金属配件D来压接或焊固于阳极导线Al前端,并将弯折成多转角的阴极端子C与阴极导线A2压接或焊固形成电性连接,即可置入于模具中利用环氧树脂进行模铸(Molding)封装成型,使阳极端子B、阴极端子C只有一部份露出于外部后,便制造出芯片钽质电容器(Chip Tantalum Capacitor)产品。但是现有钽质电容器的阳极端子B、阴极端子C为呈连续弯折结构设计,或是可利用L型金属配件D与钽质金属块A中心的阳极导线Al形成电性连接,此种阳极端子B、阴极端子C与金属配件D生产时需要另开设模具才可进行制造,且配合不同尺寸也需要使用不同的模具,而造成制造上的准确度难以达成、加工机具的损耗也较大,其所耗费的工时与成本则相对大幅提高,同时阳极端子B、阴极端子C与金属配件D亦会占用钽质电容器内部一定的空间,使整体的体积变大,无法达成所需小型化的设计需求。是以,便有业者采用另一种作法,其是将固态金属颗粒或小块的阳极主体为包封于绝缘材质的外壳中,使其阳极端子与阴极端子利用表面黏着技术(SMT)方式成型于外壳底部,并于阴极端子上透过黏着剂或打线接合的方式与固态金属颗粒上的阴极形成电性连接,而固态金属颗粒中心嵌入的金属线则延伸至外壳垂直侧平面上,即可透过外壳侧平面上所金属层沉积的电极导接端子使固态金属颗粒裸露的金属线末端与阳极端子形成电性连接,其虽可在不改变外壳尺寸前提之下,增加固态金属颗粒的尺寸,从而提高钽质电容器的容积效率及电容能力,但因金属层所沉积的电极导接端子为裸露于外壳侧表面上,而在钽质电容器组配于电路板上或输送的过程中,极易使电极导接端子产生刮擦所造成与固态金属颗粒的金属线电性接触不良,甚至是受到碰撞时,导致电极导接端子的剥落、电性连接失效等情况发生,此即为从事于此行业者所亟欲研究改善的方向所在。
技术实现思路
有鉴于此,专利技术人有鉴于上述现有钽质电容器的不足与缺失,乃搜集相关资料经由多方评估及考虑,方以从事于此行业的多年经验透过不断的试作与修改,始设计出此种的专利技术专利诞生者。本专利技术的主要目的乃在于利用二载板可为玻璃纤维板所具的板弯特性夹持于固态电容基材上、下层结合方式,提高电容器在表面黏着技术(SMT)着装时的抗拉拔力,并具有较佳结构稳定性,且可控制绝缘性树脂封胶灌填在固化时所产生的收缩应力,改善采用单一载板在整体大面积的封胶固化过程中造成板弯的情况发生。本专利技术的次要目的乃在于电容器二侧的阳极导电端子、阴极导电端子为采用内凹状的弧形结构设计,即可增加焊料焊接时集锡于弧槽处的附着面积、提升爬锡率外,同时提高其结合力、焊接的强度,且因阳极导电端子、阴极导电端子部份为隐藏于弧槽内不外露, 可保护与增强固态电容基材的阳极导体、载板上的金属线路层与阳极导电端子、阴极导电端子接着处的电性接触效果,防止其受到刮擦或碰撞时所造成的剥落、电性连接失效等情况发生。 本专利技术的再一目的乃在于绝缘座体二侧弧槽与载板表面处为利用化学电镀法将导电金属浸积分别形成有覆盖至阳极导体、金属线路层且呈电性连接的阳极导电端子、阴极导电端子,此种制造方法不需另外开设模具、特制机器制造出传统金属形式导线架,则可透过传统电路板电路布局(Layout)的工艺快速量产且更为简易,进而达到降低成本的效用者。附图说明图1是本专利技术的立体外观图。图2是本专利技术的立体分解图。图3是本专利技术的侧视剖面图。图4是本专利技术较佳实施例的制造流程图。图5是本专利技术较佳实施例工艺的剖面示意图图6是本专利技术较佳实施例本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电容器结构,包括至少一个固态电容基材及二载板,其中固态电容基材为收容于二载板相对内侧处,并具有阳极导体及可与载板内侧表面上金属线路层形成电性连接的阴极导体,并于固态电容基材与二载板内部之间一体成型有绝缘座体,而绝缘座体二垂直侧平面上分别纵向形成有可供阳极导体端部、金属线路层露出的弧槽,再于绝缘座体二侧弧槽与载板表面处则分别设有覆盖至阳极导体端部、金属线路层且呈电性连接的阳极导电端子、阴极导电端子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:唐锦荣
申请(专利权)人:禾伸堂企业股份有限公司
类型:发明
国别省市:71

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