一種固態電解電容器的製作方法

2023-05-23 06:44:11 1

專利名稱：一種固態電解電容器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種固態電解電容器，具體地，涉及在外周表面設有一層或一層 以上的功能層的電容器芯，藉助該功能層所選用的耐高溫或耐潮特性的材料，使電容器應 用於各種特殊環境場所時，均得免於遭受破壞，以提升電容器的使用壽命。
背景技術：
電容器，按其功能可分為電解電容與非電解電容，電解電容器根據正極材質又可 分鋁質及鉭質兩大類，其中鋁質電解電容器根據其組件構造又可分為卷繞型與積層型。目前所用的傳統鋁質電解電容器，以經過蝕刻的高純度鋁箔作為陽極箔，表面經 過陽極氧化處理，作為介電質層。在陰極膜與陽極膜之間，是以薄紙或布膜所形成的隔離 層，其電解液吸附在該薄紙或布膜上。固態電解電容器的隔離層是以各種纖維作為主要材 料的不織布或己碳化的隔離紙。鋁質電解電容器，如1圖所示，一般的製造方法為首先，製作陽極箔11，在陽極箔 11表面形成介電層氧化膜，陽極箔11的一端引出導線12作為陽極，在導線12和陽極箔11 之間形成一較粗外徑的支撐部17 ；其次，以金屬鋁製作陰極箔13，其一端引出導線14作為 陰極，在導線14和陰極箔13之間同樣設置有一較粗外徑的支撐部18 ；最後，陽極箔11和 陰極箔13之間設置隔離層15，然後將隔離層15、陽極箔11和陰極箔13 —起卷繞，形成卷 繞型電容器芯16。製作時，在60_90°C下，將電容器芯16放入2-10%的己二酸銨溶液中，電化學處 理10-30分鐘；然後在130j80°C下烘烤60-180分鐘，使隔離層碳化；碳化後的電容器芯在 溫度20-35°C、常壓下浸入含有有機單體和氧化劑的溶液中10-40分鐘，取出後在常壓下聚 合，在30-210°C下，經過0. 5-6小時形成高導電性有機聚合物，最後再洗掉聚合殘餘物。組裝時，如圖2、3所示，先將電容器芯16裝入鋁殼2，然後填入膠粒21，使膠粒21 完全覆蓋於電容器芯16的上方，膠粒21的高度相當於較粗支撐部17、18的高度；藉助擠型 機械，束壓鋁殼2上端的管口，使其上端管口與膠粒21完全密合；最後將完成封裝的電解電 容器，在105-145°C下老化處理0. 5-10小時的，製成插件式固態電解電容器。將電解電容器製成表面黏著形式時，如圖4所示，利用表面具有通孔31和32的蓋 板3，穿過陽極支腳12和陰極支腳14，使蓋板3完全包覆並固定在電容器上方，然後利用在 蓋板3表面預先形成的凹槽33和34，使陽極支腳12和陰極支腳14穿過通孔31和32後， 彎折九十度，最後分別置入凹槽33和34內，即構成表面黏著型固態電解電容器。但是，上述電解電容器，存在以下諸多缺點1.隨著電子產品處理速度的要求愈來愈高，電子設備工作環境溫度也相應提高了 許多，使得構成電子設備的零組件必需具備耐高溫或耐潮溼等特性，才能符合廣大市場的 需求。傳統以鋁殼作為保護外殼的電容器，由於使用機械式組合，組合過程容易有縫隙產 生，而且電容器芯外部沒有受到安全包覆，使得電容器芯容易因為受到溼氣滲入而損壞，尤 其是在進行表面黏著時。[0010]2.傳統電容器芯製作完成，並填塞膠粒之後，為了使鋁殼和封膠完全密合，必需再 使用機械對鋁殼管口束壓，但由於電容器的體積相當小，以機械束壓鋁殼時很容易造成電 容器芯的損壞，導致合格率降低3.因為膠粒的使用，使得電容器的高度無法縮小，無法達到小型化目標。發明內容本實用新型的目的在於，針對上述問題，提出一種固態電解電容器，以實現防止溼 氣滲入電容器芯造成電容器芯的損壞的優點。為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是本實用新型固態電解電容器，在以鋁殼或其他封裝材料封裝電容器芯外部之前， 先以具有導熱防潮特性材料的功能層包覆於電容器芯的外周表面，將功能層設置在封裝材 料的內部，可以受到封裝材料的保護，不會在組裝或搬運過程中遭到破壞，而且在以鋁殼或 其他封裝材料封裝之前先包覆功能層，可以達到對電容器芯的多重防護，為本實用新型的 另一目的。進一步的，本實用新型固態電解電容器，其用於封裝電容器芯的封裝層，可以是鋁 殼，或者是以模塑、浸漬或噴塗等方式所形成的封裝層，與電容器芯更為密貼，製作過程上 更為簡便，可降低成本。進一步的，本實用新型固態電解電容器，其功能層可選用品質較好價格較貴的耐 溫或防潮特性材料，而封裝層則可選用防碰撞、廉價的塑膠材料，在材料成本上有較大的調 配空間。進一步的，本實用新型固態電解電容器，當採用表面黏著時，設置在電容器芯外部 的蓋板，可選擇和封裝層一體成型，由此可解決組件間尺寸公差的問題。進一步的，本實用新型固態電解電容器，電容器外部的封裝層通過模塑、浸漬或噴 塗等方式形成時，模塑、浸漬或噴塗等方式可交替運用，使封裝層為單層或多層。

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本實用 新型的實施例一起用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖1為常見電解電容器的立體示圖；圖2為常見電解電容器裝入鋁殼的立體示意圖；圖3為常見電解電容器裝入鋁殼並填膠之後的剖面示意圖；圖4為常見電解電容器是表面黏著形式的剖面示意圖；圖5為本實用新型固態電解電容器電容器芯表面包覆功能層的剖面示意圖；圖6為本實用新型固態電解電容器電容器芯和封裝層之間填膠的剖面示意圖；圖7為本實用新型固態電解電容器表面黏著形式實施的剖面示意圖；圖8為本實用新型固態電解電容器表面黏著形式實施的第二實施例剖面示意圖；圖9為本實用新型固態電解電容器電容器表面形成噴霧層的示意圖；圖10為本實用新型固態電解電容器電容器表面形成浸漬層的示意圖。結合附圖，本實用新型實施例中附圖標記如下2-鋁殼；3-蓋板；4-電容器芯；5-封裝層；6_功能層；7_鋁殼；8_蓋板；11-陽極
4箔；12-導線；13-陰極箔；14-導線；15-隔離層；16-電容器芯；17、18-支撐部；21-封膠； 22-密封材料；31、32_通孔；33、34_凹槽；41-陽極支腳；42-陰極支腳；71-膠液；81、82_導 槽；91-噴霧保護層；92-浸漬保護層；100-電容器。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優 選實施例僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。本實用新型固態電解電容器，如圖5所示，該電容器100，其電容器芯4與現有電解 電容器相同，包括一陽極箔、一陰極箔和一介於陽極箔與陰極箔之間的隔離層；其中，陽極 箔是經過蝕刻的導電金屬箔構成的，陽極箔的表面經過陽極氧化處理形成氧化介電層，陽 極箔一端引出導線作為陽極；陰極箔，是經過蝕刻或未經過蝕刻，經陽極氧化處理或未經過 陽極氧化處理的金屬箔構成的，陰極箔的一端引出導線作為陰極。電容器芯4的外部用一封裝層5包覆，該封裝層5可以是鋁殼或其他封裝材料。電 容器芯4的外表面，至少包覆有一層具有防潮導熱特性的功能層6。功能層6，選用具防潮導熱特性的封材(例如塑膠、金屬或陶瓷等材料)，以模塑成 型的方式包覆在電容器芯4的外表面，或利用浸漬、噴塗等方式來形成。依靠包覆在電容器芯4的外表面上的一層或一層以上的具有防潮導熱特性的功 能層6，電容器在高溫環境(尤其是表面黏著於電路板上使用)下使用時，可避免因為溼氣 滲入而造成損壞。當以鋁殼7封裝時，如圖6所示，可在鋁殼7和外表面具備有功能層6的電容器芯 4之間，灌入膠液71，當膠液71凝固後，即完成封裝。如7所示，本實用新型固態電解電容器，以表面黏著形式實施時，在外殼的一端出 口設置一蓋板8，蓋板8供陽極支腳41和陰極支腳42穿過，蓋板8還設有可容納陽極支腳 41和陰極支腳42彎折呈水平後放置的凹槽81和82。當設置蓋板8，封裝層5以模塑等方式形成時，蓋板8和封裝層5可選用不同材料， 或者，如圖8所示，選用相同材料一體成型。當蓋板8和封裝層5以模塑等方式形成於外表 面具有功能層6的電容器芯4的外周時，蓋板8、封裝層5和功能層6之間不會產生空隙，而 且不會有尺寸公差的問題，整體包覆更為密實。當蓋板8和封裝層5使用相同材料時，由於電容器芯4的外表面已經以一層功能 層6包覆，即使封裝層5也使用相同於蓋板8的一般性價廉材料(例如塑膠材料)，也足以 保護電容器，避免電容器遭受碰撞損壞。如圖9所示，本實用新型固態電解電容器，當蓋板8預先完成製作，並且固定於電 容器的陽極支腳41和陰極支腳42上時，利用噴霧法(spraying)將保護材料噴覆於電容器 芯4的功能層6外部，即在電容器芯4的功能層6的外表面，再形成一層噴霧保護層91，用 來構成電容器的保護。或者，如圖10，當蓋板8預先製作完成，並且固定於電容器的陽極支腳41和陰極支 腳42上時，利用浸漬法(dipping)將保護材料(例如微細的環氧樹脂粉末印oxy powder) 包覆於電容器芯4的功能層6外部，即在電容器芯4的功能層6的外表面，再形成一層浸漬 保護層92，以構成電容器的保護。上述使用於電容器外部保護層的材料，可使用EMC(電子封裝材料)、環氧樹脂粉末、聚合物、矽膠或其他封裝材料。保護層材料可以是一層或一層以上。當保護層材料包覆 於電容器芯外周之後，可再利用加熱固化或UV照射加熱固化等方法定型。而功能層則可使 用含Si或F的材料。由以上所述可知，本實用新型固態電解電容器，利用具有防潮隔熱的特性材料，在 電容器芯進行封裝之前，先包覆於電容器芯的外表面，作為功能層，然後再以保護層或在保 護層和功能層之間灌膠等方式封裝，不僅提供電容器芯的多重保護，而且將具特性功能的 功能層設置於保護層之內，可避免因為外力碰撞而損壞。而且，本實用新型固態電解電容器，使用表面黏著形式時，其蓋板和保護層可選用 相同材料一體模塑成型或不同材料分別成型，可加速整體的生產速度；而且因為在電容器 芯外表面有功能層的設置，保護層材料可選擇一般性材料，材料的選擇範圍更大。最後應說明的是以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本 實用新型，儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員 來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵 進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均 應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種固態電解電容器，所述電容器包含有一個由陽極箔、陰極箔和一介於陽極箔和 陰極箔之間的隔離層所組成的電容器芯，所述電容器芯的一端設有向外延伸的陽極支腳和 陰極支腳，所述電容器的外部設有一保護層，其特徵在於所述電容器芯的外表面包覆有一 層功能層。
2.根據權利要求1所述的固態電解電容器，其特徵在於，所述功能層，以具有防潮導熱 特性的材料構成。
3.根據權利要求1所述的固態電解電容器，其特徵在於，所述電容器芯的一端可設置 作為表面黏著形式的蓋板，所述蓋板的表面設有可供陽極支腳與陰極支腳折入的凹槽。
4.根據權利要求3所述的固態電解電容器，其特徵在於，所述蓋板和外部保護層可使 用相同材料或不同材料。
5.根據權利要求3所述的固態電解電容器，其特徵在於，所述蓋板和外部保護層可同 步一體成型或分別成型。
專利摘要本實用新型公開了一種固態電解電容器，包括電容器芯，所述電容器芯由一陽極箔、一陰極箔和一介於陽極箔和陰極箔間的隔離層組成；所述陽極箔，是在經過蝕刻的導電金屬箔的表面形成氧化介電層，其一端設有作為陽極的導線；所述陰極箔，是經過蝕刻或未經蝕刻，經陽極氧化處理或未經陽極氧化處理的金屬箔，其一端設有作為陰極的導線；其中，所述電容器芯的外部至少設有一層或一層以上的功能層，用鋁殼或其他材料將電容器芯封裝包覆後，實現防潮導熱，達到延長壽命的優點。
文檔編號H01G9/004GK201853583SQ20092027949
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月18日 優先權日2009年11月18日
發明者林清封, 陳明宗 申請人:鈺邦電子(無錫)有限公司