CN110942918B - 堆叠型电容器及其制作方法、以及银胶层 - Google Patents

堆叠型电容器及其制作方法、以及银胶层 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种不需要使用碳胶层的堆叠型电容器及其制作方法、以及银胶层。堆叠型电容器包括一金属箔片、一氧化层、一高分子复合层以及一银胶层。氧化层形成在金属箔片的外表面上，以完全包覆金属箔片。高分子复合层形成在氧化层上，以部分地包覆氧化层。银胶层直接形成在高分子复合层上，以直接包覆高分子复合层。借此，氧化层与高分子复合层能够彼此相连，以形成一位于氧化层与高分子复合层之间的第一连接接口，并且高分子复合层与银胶层能够彼此直接相连而不需要碳胶层，以形成一位于高分子复合层与银胶层之间的第二连接接口。

Description

堆叠型电容器及其制作方法、以及银胶层
技术领域
本发明涉及一种堆叠型电容器及其制作方法、以及银胶层，特别是涉及一种不需要使用碳胶层的堆叠型电容器及其制作方法、以及应用于堆叠型电容器的银胶层。
背景技术
电容器已广泛地被使用于消费性家电用品、计算机主板及其周边、电源供应器、通信产品以及汽车等的基本组件，其主要的作用包括滤波、旁路、整流、耦合、去耦、转相等，是电子产品中不可缺少的组件之一。电容器依照不同的材质以及用途，有不同的型态，包括铝质电解电容器、钽质电解电容器、积层陶瓷电容器、薄膜电容器等。现有技术中，固态电解电容器具有小尺寸、大电容量、频率特性优越等优点，而可使用于中央处理器的电源电路的解耦合作用。一般而言，可利用多个电容单元的堆叠，而形成高电容量的固态电解电容器，现有技术中的堆叠式固态电解电容器包括多个电容单元与导线架。每一个电容单元包括阳极部、阴极部与绝缘部，此绝缘部使阳极部与阴极部彼此电性绝缘。然而，每一个电容单元都会使用到碳胶层，所以仍然具有可改进空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种不需要使用碳胶层的堆叠型电容器及其制作方法、以及银胶层。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种不需要使用碳胶层的堆叠型电容器，所述堆叠型电容器包括：一金属箔片、一氧化层、一高分子复合层以及一银胶层。所述氧化层形成在所述金属箔片的外表面上，以完全包覆所述金属箔片。所述高分子复合层形成在所述氧化层上，以部分地包覆所述氧化层。所述银胶层直接形成在所述高分子复合层上，以直接包覆所述高分子复合层。其中，所述氧化层与所述高分子复合层彼此相连，以形成一位于所述氧化层与所述高分子复合层之间的第一连接接口，且所述高分子复合层与所述银胶层彼此直接相连而不需要所述碳胶层，以形成一位于所述高分子复合层与所述银胶层之间的第二连接接口。
更进一步地，所述堆叠型电容器还进一步包括：一围绕状阻隔层，所述围绕状阻隔层围绕地形成在所述氧化层的一外表面上，以将所述氧化层的所述外表面划分成彼此分离的一第一部分外表面以及一第二部分外表面，且所述高分子复合层形成在所述氧化层的所述第二部分外表面上且完全包覆所述氧化层的所述第二部分外表面；其中，所述银胶层形成在所述高分子复合层的一外表面上且完全包覆所述高分子复合层的所述外表面，且所述围绕状阻隔层的一外周围表面相对于所述氧化层的距离大于、小于或者等于所述银胶层的一外周围表面相对于所述氧化层的距离；其中，所述高分子复合层的一末端与所述银胶层的一末端都接触或者分离所述围绕状阻隔层，以使得所述高分子复合层的长度以及所述银胶层的长度都受到所述围绕状阻隔层的限制。
更进一步地，所述高分子复合层所使用的材料包括1～5重量％的乳化剂、0.1～5重量％的PEDOT:PSS复合物、1～30重量％的导电助剂、0.1～15重量％的氢键型黏着剂、0.01～5重量％的硅烷偶联剂、0.5～5重量％的水溶性树脂、0.001～1重量％的多胺类化合物以及余量的水；其中，所述导电助剂是选自于由多元醇、二甲基亚砜以及N-甲基吡咯烷酮所组成的群组，所述氢键型黏着剂是选自于由山梨糖醇以及聚乙烯醇所组成的群组，且所述水溶性树脂是选自于由水性聚氨酯、水性聚乙烯以及水性聚甲基丙烯酸甲酯所组成的群组；其中，所述多元醇是选自于由乙二醇、丙三醇、聚乙二醇以及聚丙三醇所组成的群组。
更进一步地，所述银胶层所使用的材料包括40～90重量％的银粉、0.1～5重量％的分散剂、1～10重量％的水溶性树脂、5～40重量％的溶剂以及余量的水；其中，所述银粉的粒径介于1至50μm之间，所述分散剂为带有酸基或者氨基的超分散剂，所述水溶性树脂是选自于由水性聚氨酯、水性聚乙烯以及水性聚甲基丙烯酸甲酯所组成的群组，且所述溶剂是选自于由多元醇、丁酮、甲基异丁酮以及乙酸正丁酯所组成的群组；其中，所述多元醇是选自于由乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、聚丙三醇、乙二醇丁醚以及聚乙二醇丁醚所组成的群组。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种不需要使用碳胶层的堆叠型电容器的制作方法，所述堆叠型电容器的制作方法包括：提供一金属箔片；形成一氧化层于所述金属箔片的外表面上，以完全包覆所述金属箔片；形成一高分子复合层于所述氧化层上，以部分地包覆所述氧化层；以及，直接形成一银胶层于所述高分子复合层上，以直接包覆所述高分子复合层。其中，所述氧化层与所述高分子复合层彼此相连，以形成一位于所述氧化层与所述高分子复合层之间的第一连接接口，且所述高分子复合层与所述银胶层彼此直接相连而不需要所述碳胶层，以形成一位于所述高分子复合层与所述银胶层之间的第二连接接口。
更进一步地，在形成所述高分子复合层于所述氧化层上的步骤之前，所述制作方法还进一步包括：绕地形成一围绕状阻隔层于所述氧化层的一外表面上，以将所述氧化层的所述外表面划分成彼此分离的一第一部分外表面以及一第二部分外表面，其中，所述高分子复合层形成在所述氧化层的所述第二部分外表面上且完全包覆所述氧化层的所述第二部分外表面，所述银胶层形成在所述高分子复合层的一外表面上且完全包覆所述高分子复合层的所述外表面，且所述围绕状阻隔层的一外周围表面相对于所述氧化层的距离大于、小于或者等于所述银胶层的一外周围表面相对于所述氧化层的距离。
更进一步地，所述高分子复合层的一末端与所述银胶层的一末端都接触或者分离所述围绕状阻隔层，以使得所述高分子复合层的长度以及所述银胶层的长度都受到所述围绕状阻隔层的限制。
更进一步地，所述高分子复合层所使用的材料包括1～5重量％的乳化剂、0.1～5重量％的PEDOT:PSS复合物、1～30重量％的导电助剂、0.1～15重量％的氢键型黏着剂、0.01～5重量％的硅烷偶联剂、0.5～5重量％的水溶性树脂、0.001～1重量％的多胺类化合物以及余量的水；其中，所述导电助剂是选自于由多元醇、二甲基亚砜以及N-甲基吡咯烷酮所组成的群组，所述氢键型黏着剂是选自于由山梨糖醇以及聚乙烯醇所组成的群组，且所述水溶性树脂是选自于由水性聚氨酯、水性聚乙烯以及水性聚甲基丙烯酸甲酯所组成的群组；其中，所述多元醇是选自于由乙二醇、丙三醇、聚乙二醇以及聚丙三醇所组成的群组。
更进一步地，所述银胶层所使用的材料包括40～90重量％的银粉、0.1～5重量％的分散剂、1～10重量％的水溶性树脂、5～40重量％的溶剂以及余量的水；其中，所述银粉的粒径介于1至50μm之间，所述分散剂为带有酸基或者氨基的超分散剂，所述水溶性树脂是选自于由水性聚氨酯、水性聚乙烯以及水性聚甲基丙烯酸甲酯所组成的群组，且所述溶剂是选自于由多元醇、丁酮、甲基异丁酮以及乙酸正丁酯所组成的群组；其中，所述多元醇是选自于由乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、聚丙三醇、乙二醇丁醚以及聚乙二醇丁醚所组成的群组。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外再一技术方案是，提供一种银胶层，所述银胶层应用于不需要使用碳胶层的一堆叠型电容器，所述堆叠型电容器包括一金属箔片、一氧化层、一高分子复合层以及所述银胶层，所述氧化层形成在所述金属箔片的外表面上以完全包覆所述金属箔片，所述高分子复合层形成在所述氧化层上以部分地包覆所述氧化层，所述银胶层直接形成在所述高分子复合层上以直接包覆所述高分子复合层，其特征在于，所述银胶层所使用的材料包括40～90重量％的银粉、0.1～5重量％的分散剂、1～10重量％的水溶性树脂、5～40重量％的溶剂、0.001～1重量％的多胺类化合物以及余量的水。
更进一步地，所述高分子复合层包括一化学聚合法高分子打底层及一可溶性纳米微粒高分子包覆层；所述化学聚合法高分子打底层形成于所述可溶性纳米微粒高分子包覆层及氧化层之间。
更进一步地，所述高分子复合层包括一可溶性纳米微粒高分子打底层及一可溶性纳米微粒高分子包覆层；所述可溶性纳米微粒高分子打底层形成于所述可溶性纳米微粒高分子包覆层及氧化层之间。
更进一步地，所述高分子复合层包括一化学聚合法高分子打底层、一可溶性纳米微粒高分子打底层及一可溶性纳米微粒高分子包覆层；其中，所述高分子复合层于所述氧化层上依序形成所述化学聚法合高分子打底层、所述可溶性纳米微粒高分子打底层及所述可溶性纳米微粒高分子包覆层。
更进一步地，所述高分子复合层所使用的材料包括1～5重量％的乳化剂、0.1～5重量％的PEDOT:PSS复合物、1～30重量％的导电助剂、0.1～15重量％的氢键型黏着剂、0.01～5重量％的硅烷偶联剂、0.5～5重量％的水溶性树脂、0.001～1重量％的多胺类化合物以及余量的水；其中，所述导电助剂是选自于由多元醇、二甲基亚砜以及N-甲基吡咯烷酮所组成的群组，所述氢键型黏着剂是选自于由山梨糖醇以及聚乙烯醇所组成的群组，且所述水溶性树脂是选自于由水性聚氨酯、水性聚乙烯以及水性聚甲基丙烯酸甲酯所组成的群组；其中，所述多元醇是选自于由乙二醇、丙三醇、聚乙二醇以及聚丙三醇所组成的群组。
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的不需要使用碳胶层的堆叠型电容器及其制作方法、以及银胶层，其能通过“所述高分子复合层形成在所述氧化层上，以部分地包覆所述氧化层”以及“所述银胶层直接形成在所述高分子复合层上，以直接包覆所述高分子复合层”的技术方案，以使得所述氧化层与所述高分子复合层彼此相连而形成一位于所述氧化层与所述高分子复合层之间的第一连接接口，并且使得所述高分子复合层与所述银胶层彼此直接相连而形成一位于所述高分子复合层与所述银胶层之间的第二连接接口。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明第一实施例的堆叠型电容器的制作方法的流程图。
图2为本发明第一实施例的堆叠型电容器的制作方法的步骤S100与步骤S102的剖面示意图。
图3为本发明第一实施例的堆叠型电容器的制作方法的步骤S104的剖面示意图。
图4为本发明第一实施例的堆叠型电容器的制作方法的步骤S106的剖面示意图。
图5为本发明第一实施例的堆叠型电容器的制作方法的步骤S108的剖面示意图。
图6为本发明第一实施例的堆叠型电容器封装结构的剖面示意图。
图7为本发明第二实施例的堆叠型电容器封装结构的剖面示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“不需要使用碳胶层的堆叠型电容器及其制作方法、以及银胶层”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应理解，虽然本文中可能使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
第一实施例
请参阅图1至图5所示，本发明第一实施例提供一种不需要使用碳胶层的堆叠型电容器S的制作方法。
首先，配合图1与图2所示，本发明堆叠型电容器的制作方法包括：提供一金属箔片1(S100)，然后形成一氧化层2于金属箔片1的外表面100上，以完全包覆金属箔片1(S102)。举例来说，依据不同的使用需求，金属箔片1可以是铝、铜或者任何的金属材料，并且金属箔片1的表面具有一多孔性腐蚀层，所以金属箔片1可以是一具有多孔性腐蚀层的腐蚀箔片。当金属箔片1被氧化后，金属箔片1的表面就会形成一氧化层2，并且表面形成有氧化层2的金属箔片1可以称为一种阀金属箔片(valve metal foil)。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
接着，配合图1、图2以及图3所示，本发明堆叠型电容器的制作方法还进一步包括：围绕地形成一围绕状阻隔层R于氧化层2的一外表面上(S104)，以将氧化层2的外表面划分成彼此分离的一第一部分外表面201以及一第二部分外表面202。举例来说，依据不同的使用需求，围绕状阻隔层R可以是一种可由任何的导电材料(例如Al或者Cu)所制成的导电层，或者是一种可由任何的绝缘材料(例如环氧基树脂(epoxy)或者硅(silicon))所制成的绝缘层。值得注意的是，依据不同的使用需求，堆叠型电容器的制作方法中也可省略步骤S104，也就是说本发明的制作方法也可以不使用围绕状阻隔层R。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
然后，配合图1、图3以及图4所示，在步骤S102或者步骤S104之后，本发明堆叠型电容器的制作方法还进一步包括：形成一高分子复合层3于氧化层2上，以部分地包覆氧化层2(S106)。举例来说，当氧化层2的外表面被围绕状阻隔层R划分成彼此分离的一第一部分外表面201以及一第二部分外表面202时，高分子复合层3会形成在氧化层2的第二部分外表面202上且完全包覆氧化层2的第二部分外表面202。举例来说，依据不同的使用需求，高分子复合层3所使用的材料可以包括1～5重量％的乳化剂、0.1～5重量％的PEDOT:PSS复合物、1～30重量％的导电助剂(或是高沸点溶剂)、0.1～15重量％的氢键型黏着剂、0.01～5重量％的硅烷偶联剂、0.5～5重量％的水溶性树脂、0.001～1重量％的多胺类化合物以及余量的水。特别一提的是，在高分子复合层3所使用的材料中，乳化剂是可以被省略的。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
再举例来说，导电助剂是选自于由多元醇(polyol)、二甲基亚砜(dimethylsulfoxide，DMSO)以及N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl-2-Pyrrolidone，NMP)所组成的群组。氢键型黏着剂是选自于由山梨糖醇(sorbitol)以及聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)所组成的群组。硅烷偶联剂是选自于由3-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷、3-胺基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷以及辛基三乙氧基硅烷所组成的群组。水溶性树脂是选自于由水性聚氨酯(water-basedpolyurethane)、水性聚乙烯(water-based polyethylene)以及水性聚甲基丙烯酸甲酯(water-based polymethylmethacrylate)所组成的群组。多元醇是选自于由乙二醇(ethylene glycol)、丙三醇(Glycerol)、聚乙二醇(Polyethylene glycol)以及聚丙三醇(Polyglycefine)所组成的群组。多胺类化合物是选自于由脂族胺(aliphatic amines)、酰胺(amides)、芳香胺(aromatic amines)、胺基酸(amino acids)、聚合胺(polymericamines)以及聚醚胺(polyether amines)所组成的群组。脂族胺可包括α，ω-二胺(α，ω-diamines)，例如，1，4-二氨基环己烷(1，4-diaminocyclohexane)或1，4-双氨基甲基(环己烷)[1，4-bis aminomethyl(cyclohexane)]。直链脂族α，ω-二胺(linear aliphaticα，ω-diamines)或其衍生物举例为乙二胺(ethylenediamine)、1，6-己二胺(1，6-hexanediamine)、1，7-庚二胺(1，7-heptanediamine)、1，8-辛二胺(1，8-octanediamine)、1，9-壬二胺(1，9-nonanediamine)、1，10-癸二胺(1，10-decanediamine)、1，12-十二烷二胺(1，12-dodecanediamine)、N，N-二甲基乙二胺(N，N-dimethylethylenediamine)、N，N，N'N'四甲基-1，4丁二胺(N，N，N'N'tetramethyl-1，4，butanediamine)、Ν，Ν，Ν，Ν'Ν'Ν'-六甲基己烷亚甲基二铵(Ν，Ν，Ν，Ν'Ν'Ν'-hexamethylhexane methylene-diammoniumdibromide)、哌嗪(piperazine)、1-(3-氨基丙基)哌嗪[1-(3-aminopropyl)piperazine]、1-(2-氨基乙基)哌嗪[1-(2-aminoethyl)piperazine]、1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(1，4-diazabicyclo[2.2.2]octane)、N，N，N'N四(2-羟丙基)乙二胺[N，N，N'N-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine]、N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]亚乙基二胺(N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]ethylenediannine)及1，4-双((3-氨基丙基)哌嗪(1，4-bis(3-amino-propyl)piperazine)。酰胺举例为N，N'-二乙酰基-1，6-己二胺(N，N'-diacetyl-1，6-hexanediamine)、Ν，Ν，Ν'Ν'-四乙酰基二胺(Ν，Ν，Ν'Ν'-tetraacetylethylene-diamine)、1，4-二甲酰基哌嗪(1，4-diformylpiperazines)及N，N'-亚乙基双(硬脂酰胺)[N，N'-ethylenebis(stearamide)]。脂族胺包括具有至少三个胺基的直链脂族胺(linearaliphatic amines)举例为，1，4-双(3-氨基丙基)哌嗪、N-(6-氨基己基)-1，6-二氨基己烷N-(6-aminohexyl)-1，6-diaminohexane、N-(3-氨基丙基)-1，4-二氨基丁烷[N-(3-aminopropyl)-1，4-diaminobutane]及3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基三甲氧基硅烷(3-[2-(2-aminoethylamino)ethyleneamino]propyltrimethoxysilane)。具有至少两个胺基的芳香胺举例为甲基绿(brilliant green)、4，4'-亚甲基双(N，N-二缩水甘油基苯胺)[4，4'-methylenebis(N，N-diglycidylaniline)]、邻苯二胺(o-phenylene-di-amine)、间苯二胺(m-phenylenediamine)、对苯二胺(p-phenylenediamine)、1，5-二氨基萘(1，5-diaminonaphthalene)、1，8-二氨基萘(1，8-diaminonaphthalene)、2，3-二氨基萘(2，3-diaminonaphthalene)、3-氨基苯基砜(3-aminophenyl sulfone)、4-氨基苯基砜(4-aminophenyl sulfone)、4-氨基苯基醚(4-aminophenyl ether)、3-3'-二氨基联苯胺(3-3'-diaminobenzidine)、2-(4-氨基苯基)乙胺(2-(4-aminophenyl)ethylamine)、4，4'-亚甲基(4，4'-methylenendianiline)、2，6-二氨基甲苯(2，6-diaminotoluene)、N，N，N'N'-四甲基-对苯二胺(N，N，N'N'-tetramethyl-p-phenylenediamine)、4，4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮(4，4'-bis(diethylamino)benzophenone)、4，4'-双(二甲基-氨基)二苯基甲醇(4，4'-bis(dimethyl-amino)benzhydrol)、3，3'，5，5'-四甲基联(3，3'，5，5'-tetramethylbenzidine)、金胺O(Auramine O)、品红S(Rubine S)、间苯二甲胺(m-xylenediamine)、酞(phthalein)、络合(complexone)、考马斯亮蓝G(Brilliant Blue G)、叶酸(folic acid)。芳香族三胺(aromatic triamines)举例为4，4'，4"-亚甲基三(Ν，Ν-二甲基苯胺)[4，4'，4"-methyliditetris(Ν，Ν-dimethylaniline)]。聚合胺举例为聚(丙二醇)双(2-氨基丙基)醚[poly(propylene glycol)bis(2-aminopropyl)ether]、聚乙烯亚胺(polyethyleneimine)、及聚(烯丙基胺)[poly(allylamine)]、乙氧基化聚乙烯亚胺(ethoxylated polyethylenimine)(ethoxylated polyethyleinnine)。聚醚(polyethers)举例为NH2-(CH2)x(CH2CH2O)y(CH2)z-NH2，其中，x和z为0至3的整数，并且y为2至8的整数，以及咪唑衍生物(imidazole derivatives)，例如，1-(3-氨基丙基)咪唑(1-(3-aminopropyl)imidazole)。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
最后，配合图1、图4以及图5所示，本发明堆叠型电容器的制作方法还进一步包括：直接形成一银胶层4于高分子复合层3上，以直接包覆高分子复合层3(S108)。举例来说，银胶层4会形成在高分子复合层3的一外表面300上且完全包覆高分子复合层3的外表面300。举例来说，依据不同的使用需求，银胶层4所使用的材料可以包括40～90重量％的银粉、0.1～5重量％的分散剂、1～10重量％的水溶性树脂、5～40重量％的溶剂以及余量的水。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
再举例来说，银粉的粒径介于1至50μm之间，并且银粉可以是各种不同的形状，如球银、片银等等。分散剂为带有酸基(acid group)或者氨基(amino group)的超分散剂。水溶性树脂是选自于由水性聚氨酯(water-based polyurethane)、水性聚乙烯(water-basedpolyethylene)以及水性聚甲基丙烯酸甲酯(water-based polymethylmethacrylate)所组成的群组。溶剂是选自于由多元醇(Polyol)、丁酮(methyl ethyl ketone)、甲基异丁酮(methyl isobutyl ketone)以及乙酸正丁酯(butyl acetate)所组成的群组。多元醇是选自于由乙二醇(ethylene glycol)、丙三醇(glycerol)、聚乙二醇(polyethylene glycol)、聚丙三醇(polyglycefine)、乙二醇丁醚(ethylene glycol monobutylether)以及聚乙二醇丁醚(ethylene glycol butyl ether)所组成的群组。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
举例来说，如图5所示，围绕状阻隔层R的一外周围表面R100相对于氧化层2的距离D1会大于、小于或者等于银胶层4的一外表面400相对于氧化层2的距离D2。也就是说，当围绕状阻隔层R的外周围表面R100相对于氧化层2的距离D1大于、小于或者等于银胶层4的外表面400相对于氧化层2的距离D2时，高分子复合层3与银胶层4都会受到围绕状阻隔层R的限制而不会越过围绕状阻隔层R。另外，高分子复合层3的一末端与银胶层4的一末端都会接触或者分离围绕状阻隔层R，以使得高分子复合层3的长度以及银胶层4的长度都受到围绕状阻隔层R的限制。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
值得注意的是，如图5所示，氧化层2与高分子复合层3会彼此相连，以形成一位于氧化层2与高分子复合层3之间的第一连接接口C1，并且高分子复合层3与银胶层4会彼此直接相连而不需要碳胶层，以形成一位于高分子复合层3与银胶层4之间的第二连接接口C2。也就是说，高分子复合层3与银胶层4两者会直接彼此相连而形成一双层结构，所以高分子复合层3与银胶层4之间不会有任何的碳胶层存在。
再者，如图5所示，本发明第一实施例还进一步提供一种不需要使用碳胶层的堆叠型电容器S，其包括一金属箔片1、一氧化层2、一高分子复合层3以及一银胶层4。氧化层2形成在金属箔片1的外表面100上，以完全包覆金属箔片1。高分子复合层3形成在氧化层2上，以部分地包覆氧化层2。银胶层4直接形成在高分子复合层3上，以直接包覆高分子复合层3。更进一步来说，氧化层2与高分子复合层3会彼此相连，以形成一位于氧化层2与高分子复合层3之间的第一连接接口C1，并且高分子复合层3与银胶层4会彼此直接相连而不需要碳胶层，以形成一位于高分子复合层3与银胶层4之间的第二连接接口C2。
举例来说，如图5所示，不需要使用碳胶层的堆叠型电容器S还进一步包括一围绕状阻隔层R，围绕状阻隔层R围绕地形成在氧化层2的一外表面上，以将氧化层2的外表面划分成彼此分离的一第一部分外表面201以及一第二部分外表面202。另外，高分子复合层3会形成在氧化层2的第二部分外表面202上且完全包覆氧化层2的第二部分外表面202，并且银胶层4会形成在高分子复合层3的一外表面300上且完全包覆高分子复合层3的外表面300。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
举例来说，如图5所示，围绕状阻隔层R的一外周围表面R100相对于氧化层2的距离D1会大于、小于或者等于银胶层4的一外表面400相对于氧化层2的距离D2。也就是说，当围绕状阻隔层R的外周围表面R100相对于氧化层2的距离D1大于、小于或者等于银胶层4的外表面400相对于氧化层2的距离D2时，高分子复合层3与银胶层4都会受到围绕状阻隔层R的限制而不会越过围绕状阻隔层R。另外，高分子复合层3的一末端与银胶层4的一末端都会接触或者分离围绕状阻隔层R，以使得高分子复合层3的长度以及银胶层4的长度都受到围绕状阻隔层R的限制。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
值得注意的是，如图5所示，本发明第一实施例提供一种高分子复合层3，高分子复合层3能应用于不需要使用碳胶层的一堆叠型电容器S，并且堆叠型电容器S包括一金属箔片1、一氧化层2、高分子复合层3以及一银胶层4。更进一步来说，氧化层2会形成在金属箔片1的外表面上以完全包覆金属箔片1，高分子复合层3会形成在氧化层2上以部分地包覆氧化层2，并且银胶层4会直接形成在高分子复合层3上以直接包覆高分子复合层3。高分子复合层3更可包括一打底层及一可溶性纳米微粒高分子包覆层；其中高分子复合层3是先形成打底层于氧化层2上，再形成可溶性纳米微粒高分子包覆层；其中打底层形成于氧化层2上的厚度小于1μm。举例而言，打底层中可以包括多个可溶性纳米微粒，而可溶性纳米微粒是纳米等级的导电高分子材料，且可以是苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚二氧乙基噻吩-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)复合物或是其等的任意组合。值得一提的是，打底层可以是通过多次的涂布与烘干步骤来形成，举例而言，可以重复涂布-烘干步骤3至15次，以确保打底层的效果。更进一步而言，打底层可为化学聚合高分子打底层、可溶性纳米微粒高分子打底层或两者依序形成于氧化层2上。举例来说，依据不同的使用需求，高分子复合层3所使用的材料包括1～5重量％的乳化剂、0.1～5重量％的PEDOT:PSS复合物、1～30重量％的导电助剂(或是高沸点溶剂)、0.1～15重量％的氢键型黏着剂、0.01～5重量％的硅烷偶联剂、0.5～5重量％的水溶性树脂、0.001～1重量％的多胺类化合物以及余量的水。特别一提的是，在高分子复合层3所使用的材料中，乳化剂是可以被省略的。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
承上所述，固态电解电容器是以固态电解质取代液态电解液作为阴极，而导电高分子基于其高导电性、制程容易等优点已被广泛应用于固态电解电容的阴极材料。导电高分子材料包含聚苯胺(polyaniline，PAni)、聚吡咯(polypyrrole，PPy)及聚噻吩(polythiophene，PTh)等材料及其衍生物。其中，PEDOT:PSS(聚二氧乙基噻吩-聚苯乙烯磺酸高分子)复合物具有优异的导电性，且相较于其他高分子，例如PAni和PPy等，PEDOT：PSS复合物具有较低的聚合速率，因此可在常温下进行聚合反应而降低的制备的困难度。另外，PEDOT：PSS复合物更具有相较于其他高分子较佳的耐候性及耐热性。除此之外，PEDOT：PSS复合物还具有良好分散性、低生产成本、高透明度以及优异的处理性(Processability)。因此，使用PEDOT：PSS复合物作为形成电容器的阴极部上高分子复合层3的原料对于电容器的电气效果的提升有很大的帮助。
值得注意的是，如图5所示，本发明第一实施例提供一种银胶层4，银胶层4应用于不需要使用碳胶层的一堆叠型电容器S，并且堆叠型电容器S包括一金属箔片1、一氧化层2、一高分子复合层3以及银胶层4。更进一步来说，氧化层2会形成在金属箔片1的外表面上以完全包覆金属箔片1，高分子复合层3会形成在氧化层2上以部分地包覆氧化层2，并且银胶层4会直接形成在高分子复合层3上以直接包覆高分子复合层3。举例来说，依据不同的使用需求，银胶层4所使用的材料包括40～90重量％的银粉、0.1～5重量％的分散剂、1～10重量％的水溶性树脂、5～40重量％的溶剂以及余量的水。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
值得注意的是，请参阅图6所示，本发明第一实施例还提供一种不需要使用碳胶层的堆叠型电容器封装结构Z，其包括一导电支架F、多个堆叠型电容器S以及一封装胶体M。
首先，如图6所示，导电支架F包括至少一正极导电端子F1以及与至少一正极导电端子F1彼此分离的至少一负极导电端子F2。更进一步来说，至少一正极导电端子F1具有一第一内埋部F11以及一第一外露部F12，并且至少一正极导电端子F1具有至少一贯穿第一内埋部F11的第一穿孔F100。另外，至少一负极导电端子F2具有一第二内埋部F21以及一第二外露部F22，并且至少一负极导电端子F2具有至少一贯穿第二内埋部F21的第二穿孔F200。
再者，配合图5与图6所示，多个堆叠型电容器S依序堆叠且设置在至少一正极导电端子F1与至少一负极导电端子F2之间，并且每一个堆叠型电容器S具有一正极端P以及一负极端N。举例来说，如图5所示，每一个堆叠型电容器S包括一金属箔片1、一氧化层2、一高分子复合层3以及一银胶层4。氧化层2形成在金属箔片1的外表面上，以完全包覆金属箔片1。高分子复合层3形成在氧化层2上，以部分地包覆氧化层2。银胶层4直接形成在高分子复合层3上，以直接包覆高分子复合层3。
此外，如图6所示，封装胶体M包覆多个堆叠型电容器S的全部与导电支架F的一部分。更进一步来说，多个堆叠型电容器S、正极导电端子F1的第一内埋部F11以及负极导电端子F2的第二内埋部F21会被封装胶体M所完全包覆，并且正极导电端子F1的第一外露部F12与负极导电端子F2的第二外露部F22会裸露在封装胶体M的外部。值得注意的是，正极导电端子F1的至少一第一穿孔F100与负极导电端子F2的至少一第二穿孔F200会被封装胶体M所填充，所以导电支架F与封装胶体M的结合强度能够被有效提升，进而提高堆叠型电容器封装结构Z本身的结构强度以及所能够提供的电气特性。
值得注意的是，由于高分子复合层3所使用的材料与银胶层4所使用的材料都有水溶性树脂，所以高分子复合层3与银胶层4两者的兼容性很好，且高分子复合层3与银胶层4之间的接口阻抗很低，而具有较低的等效串联电阻(Equivalent Series Resistance，ESR)。举例来说，现有技术的酚醛树脂型银胶的ESR约为100～500毫欧姆，现有技术的环氧树脂型银胶的ESR约为500～1000毫欧姆，本发明的水性树脂型银胶的ESR约为3～80毫欧姆。另外，除了本发明堆叠型电容器封装结构Z的ESR能够降低之外，堆叠型电容器封装结构Z在不需使用碳胶层的情况下，仍然能够提供符合需求的电容量(Capacitance，Cap)、损耗因子(Dissipation Factor，DF)以及漏电流(Leakage Current，LC)。
第二实施例
请参阅图7所示，本发明第二实施例提供一种不需要使用碳胶层的堆叠型电容器封装结构Z，其包括一导电支架F、多个堆叠型电容器S以及一封装胶体M。由图7与图6的比较可知，本发明第二实施例与第一实施例最大的差别在于：第二实施例的堆叠型电容器封装结构Z还进一步包括：多个另外的堆叠型电容器S’。
更进一步来说，多个另外的堆叠型电容器S’会依序堆叠且设置在至少一正极导电端子F1与至少一负极导电端子F2之间，并且每一个另外的堆叠型电容器S’具有一正极端P’以及一负极端N’。另外，多个另外的堆叠型电容器S’的全部会被封装胶体M所包覆，并且堆叠型电容器S与另外的堆叠型电容器S’分别位于导电支架F的两相反侧端上。
实施例的有益效果
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的不需要使用碳胶层的堆叠型电容器S及其制作方法、以及银胶层4，其能通过“高分子复合层3形成在氧化层2上，以部分地包覆氧化层2”以及“银胶层4直接形成在高分子复合层3上，以直接包覆高分子复合层3”的技术方案，以使得氧化层2与高分子复合层3彼此相连而形成一位于氧化层2与高分子复合层3之间的第一连接接口C1，并且使得高分子复合层3与银胶层4彼此直接相连而形成一位于高分子复合层3与银胶层4之间的第二连接接口C2。
值得注意的是，正极导电端子F1的至少一第一穿孔F100与负极导电端子F2的至少一第二穿孔F200会被封装胶体M所填充，所以导电支架F与封装胶体M的结合强度能够被有效提升，进而提高堆叠型电容器封装结构Z本身的结构强度以及所能够提供的电气特性。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (12)

1.一种不需要使用碳胶层的堆叠型电容器，其特征在于，所述堆叠型电容器包括：
一金属箔片；
一氧化层，所述氧化层形成在所述金属箔片的外表面上，以完全包覆所述金属箔片；
一高分子复合层，所述高分子复合层形成在所述氧化层上，以部分地包覆所述氧化层；以及
一银胶层，所述银胶层直接形成在所述高分子复合层上，以直接包覆所述高分子复合层；
其中，所述氧化层与所述高分子复合层彼此相连，以形成一位于所述氧化层与所述高分子复合层之间的第一连接接口，且所述高分子复合层与所述银胶层彼此直接相连而不需要所述碳胶层，以形成一位于所述高分子复合层与所述银胶层之间的第二连接接口；
其中，所述高分子复合层与所述银胶层皆包括水溶性树脂，且所述水溶性树脂是选自于由水性聚氨酯、水性聚乙烯以及水性聚甲基丙烯酸甲酯所组成的群组。
2.根据权利要求1所述的不需要使用碳胶层的堆叠型电容器，其特征在于，所述堆叠型电容器还进一步包括：一围绕状阻隔层，所述围绕状阻隔层围绕地形成在所述氧化层的一外表面上，以将所述氧化层的所述外表面划分成彼此分离的一第一部分外表面以及一第二部分外表面，且所述高分子复合层形成在所述氧化层的所述第二部分外表面上且完全包覆所述氧化层的所述第二部分外表面；其中，所述银胶层形成在所述高分子复合层的一外表面上且完全包覆所述高分子复合层的所述外表面，且所述围绕状阻隔层的一外周围表面相对于所述氧化层的距离大于、小于或者等于所述银胶层的一外周围表面相对于所述氧化层的距离；其中，所述高分子复合层的一末端与所述银胶层的一末端都接触或者分离所述围绕状阻隔层，以使得所述高分子复合层的长度以及所述银胶层的长度都受到所述围绕状阻隔层的限制。
3.根据权利要求1所述的不需要使用碳胶层的堆叠型电容器，其特征在于，所述高分子复合层所使用的材料包括1～5重量％的乳化剂、0.1～5重量％的PEDOT：PSS复合物、1～30重量％的导电助剂、0.1～15重量％的氢键型黏着剂、0.01～5重量％的硅烷偶联剂、0.5～5重量％的水溶性树脂、0.001～1重量％的多胺类化合物以及余量的水；其中，所述导电助剂是选自于由多元醇、二甲基亚砜以及N-甲基吡咯烷酮所组成的群组，所述氢键型黏着剂是选自于由山梨糖醇以及聚乙烯醇所组成的群组；其中，所述多元醇是选自于由乙二醇、丙三醇、聚乙二醇以及聚丙三醇所组成的群组。
4.根据权利要求1所述的不需要使用碳胶层的堆叠型电容器，其特征在于，所述高分子复合层包括一化学聚合法高分子打底层及一可溶性纳米微粒高分子包覆层；所述化学聚合法高分子打底层形成于所述可溶性纳米微粒高分子包覆层及氧化层之间。
5.根据权利要求1所述的不需要使用碳胶层的堆叠型电容器，其特征在于，所述高分子复合层包括一可溶性纳米微粒高分子打底层及一可溶性纳米微粒高分子包覆层；所述可溶性纳米微粒高分子打底层形成于所述可溶性纳米微粒高分子包覆层及氧化层之间。
6.根据权利要求1所述的不需要使用碳胶层的堆叠型电容器，其特征在于，所述高分子复合层包括一化学聚合法高分子打底层、一可溶性纳米微粒高分子打底层及一可溶性纳米微粒高分子包覆层；其中，所述高分子复合层于所述氧化层上依序形成所述化学聚合法高分子打底层、所述可溶性纳米微粒高分子打底层及所述可溶性纳米微粒高分子包覆层。
7.根据权利要求1所述的不需要使用碳胶层的堆叠型电容器，其特征在于，所述银胶层所使用的材料包括40～90重量％的银粉、0.1～5重量％的分散剂、1～10重量％的水溶性树脂、5～40重量％的溶剂以及余量的水；其中，所述银粉的粒径介于1至50μm之间，所述分散剂为带有酸基或者氨基的超分散剂，所述水溶性树脂是选自于由水性聚氨酯、水性聚乙烯以及水性聚甲基丙烯酸甲酯所组成的群组。
8.一种不需要使用碳胶层的堆叠型电容器的制作方法，其特征在于，所述堆叠型电容器的制作方法包括：
提供一金属箔片；
形成一氧化层于所述金属箔片的外表面上，以完全包覆所述金属箔片；
形成一高分子复合层于所述氧化层上，以部分地包覆所述氧化层；以及
直接形成一银胶层于所述高分子复合层上，以直接包覆所述高分子复合层；
其中，所述氧化层与所述高分子复合层彼此相连，以形成一位于所述氧化层与所述高分子复合层之间的第一连接接口，且所述高分子复合层与所述银胶层彼此直接相连而不需要所述碳胶层，以形成一位于所述高分子复合层与所述银胶层之间的第二连接接口；
其中，所述高分子复合层与所述银胶层皆包括水溶性树脂，且所述水溶性树脂是选自于由水性聚氨酯、水性聚乙烯以及水性聚甲基丙烯酸甲酯所组成的群组。
9.根据权利要求8所述的不需要使用碳胶层的堆叠型电容器的制作方法，其特征在于，在形成所述高分子复合层于所述氧化层上的步骤之前，所述制作方法还进一步包括：绕地形成一围绕状阻隔层于所述氧化层的一外表面上，以将所述氧化层的所述外表面划分成彼此分离的一第一部分外表面以及一第二部分外表面，其中，所述高分子复合层形成在所述氧化层的所述第二部分外表面上且完全包覆所述氧化层的所述第二部分外表面，所述银胶层形成在所述高分子复合层的一外表面上且完全包覆所述高分子复合层的所述外表面，且所述围绕状阻隔层的一外周围表面相对于所述氧化层的距离大于、小于或者等于所述银胶层的一外周围表面相对于所述氧化层的距离。
10.根据权利要求9所述的不需要使用碳胶层的堆叠型电容器的制作方法，其特征在于，所述高分子复合层的一末端与所述银胶层的一末端都接触或者分离所述围绕状阻隔层，以使得所述高分子复合层的长度以及所述银胶层的长度都受到所述围绕状阻隔层的限制。
11.根据权利要求8所述的不需要使用碳胶层的堆叠型电容器的制作方法，其特征在于，所述高分子复合层所使用的材料包括1～5重量％的乳化剂、0.1～5重量％的PEDOT:PSS复合物、1～30重量％的导电助剂、0.1～15重量％的氢键型黏着剂、0.01～5重量％的硅烷偶联剂、0.5～5重量％的水溶性树脂、0.001～1重量％的多胺类化合物以及余量的水；其中，所述导电助剂是选自于由多元醇、二甲基亚砜以及N-甲基吡咯烷酮所组成的群组，所述氢键型黏着剂是选自于由山梨糖醇以及聚乙烯醇所组成的群组；其中，所述多元醇是选自于由乙二醇、丙三醇、聚乙二醇以及聚丙三醇所组成的群组。
12.根据权利要求8所述的不需要使用碳胶层的堆叠型电容器的制作方法，其特征在于，所述银胶层所使用的材料包括40～90重量％的银粉、0.1～5重量％的分散剂、1～10重量％的水溶性树脂、5～40重量％的溶剂以及余量的水；其中，所述银粉的粒径介于1至50μm之间，所述分散剂为带有酸基或者氨基的超分散剂，且所述溶剂是选自于由多元醇、丁酮、甲基异丁酮以及乙酸正丁酯所组成的群组；其中，所述多元醇是选自于由乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、聚丙三醇、乙二醇丁醚以及聚乙二醇丁醚所组成的群组。
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