CN101110296A - 芯片型固态电解电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片型固态电解电容器，其中PCB包括形成在绝缘板上部上的阳极和阴极连接盘，以及形成在该绝缘板的下部上的阳极和阴极端子。该阳极和阴极端子分别通过过孔电连接至该阳极和阴极连接盘。阳极连接件形成在该阳极连接盘上。具有阳极引线和阴极层的电容器件安装在该PCB上，其中，该阳极引线焊接连接至该阳极连接件，且该阴极层通过导电粘合剂电连接至该阴极连接盘。外层树脂覆盖包括该电容器件的该PCB的侧部和上部。该阳极端子和该阴极端子分别具有沿其周边部的至少一些部分形成的并且也被该外层树脂覆盖的下降式阶形表面。
Description
优先权要求
本申请要求2006年7月18日向韩国知识产权局提出的韩国专利申请No.2006-0067070的权益，其公开内容整体结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种芯片型固态电解电容器，且更具体地，涉及这样一种芯片型固态电容器，其具有形成在其下部终端处的下降式阶形(stepped-down)表面，以在模制工艺之后增加该下部终端的粘合强度。
背景技术
芯片型固态电解电容器已经有了持续的发展，其具有设置于印刷电路板(PCB)上的电容元件，从而从钽电容器获得了与改进的体积效率有关的小型化和高容量。
日本公开公布申请2002-134362中披露了这种芯片型固态电解电容器的实例。图1是示出在该公布申请中提出的芯片型固态电解电容器的部分的示意性透视图。
如图1所示，传统的芯片型电解电容器包括：阳极连接盘13和阴极连接盘15，形成在绝缘板11的上表面上；PCB 10，具有对应于阳极连接盘13和阴极连接盘15的位置而形成的阳极端子17和阴极端子19，阳极端子17和阴极端子19通过过孔电连接于该阳极连接盘13和阴极连接盘15；导体30，形成在阳极连接盘13上；电容元件，具有形成在其上的阳极引线(anode lead)50和阴极层，并且安装在PCB上，该PCB具有焊接于导体30的阳极引线50和通过导电粘合剂70电连接于阴极连接盘15的阴极层；以及外护套(sheath)树脂90，形成在包括电容元件的PCB上。
然而，当具有位于上述结构的PCB上的连接盘的芯片型固态电解电容器被制成产品时，阳极端子和阴极端子可能由于外界碰撞(例如，在运输期间)而与PCB分离，造成产品故障。
因此，需要能够消除这种问题的芯片型固态电解电容器。
发明内容
已经提出本发明以解决现有技术中的前述问题，因此本发明的一方面在于提供一种芯片型固态电解电容器，其中下部端子具有台阶形，并且树脂覆盖该下部端子的台阶形部分，从而即使在该树脂的模制工艺之后也能提高该下部端子的粘合强度。
根据本发明的一方面，本发明提供了一种芯片型固态电解电容器，该芯片型固态电解电容器包括：印刷电路板，其包括形成在绝缘板上部上的阳极连接盘和阴极连接盘，以及对应于该阳极和阴极连接盘的位置而分别形成在该绝缘板下部上的阳极端子和阴极端子，该阳极和阴极端子分别通过过孔电连接至该阳极和阴极连接盘；阳极连接件，形成在该阳极连接盘上；电容器件，具有形成于其上的阳极引线和阴极层，该电容器件安装在该印刷电路板上，其中，该阳极引线焊接至该阳极连接件，该阴极层通过导电粘合剂电连接至该阴极连接盘；以及外层树脂，覆盖包括该电容器件的该印刷电路板的侧部和上部；其中，该阳极端子和该阴极端子分别具有沿其周边部的至少一些部分形成的下降式阶形表面，并且该下降式阶形表面也被该外层树脂覆盖。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其它方面、特征以及其它优点将得以更清楚地理解，附图中：
图1是示出传统的芯片型固态电解电容器的示意性透视图；
图2是示出根据本发明实施例的芯片型固态电解电容器的示意性透视图；
图3a至图3f是示出在根据本发明的芯片型固态电解电容器中沿下部端子周边形成的下降式阶形表面的实例的示意性视图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图2是示出根据本发明实施例的芯片型固态电解电容器的示意性透视图。
如图2所示，根据本发明实施例的芯片型固态电解电容器100包括印刷电路板(PCB)110。PCB 110包括：阳极连接盘113和阴极连接盘115，形成在绝缘板111的上部上；以及阳极端子117和阴极端子119，对应于阳极连接盘113和阴极连接盘115的位置而形成在绝缘板111的下部上。阳极和阴极端子117和119分别通过过孔(未示出)电连接于连接盘113和115。
在本发明中，绝缘板111可由环氧树脂、聚酰亚胺树脂等制成。另外，连接盘113和115以及阳极和阴极端子117和119的每一个都可由敷铜箔的或镀铜的导电层组成，过孔由公知的方法镀铜。此外，可在导电层上镀Ni或Au。上述结构的PCB 110可由公知的方法容易地制成。
同时，在本发明中，形成在绝缘板111的下部上的阳极端子117和阴极端子119具有沿其周边部的至少一些部分形成的下降式阶形表面A。如图3a所示，这种下降式阶形表面A可在绝缘板111的长度方向上沿端子的周边部形成，或者如图3b至图3c所示，形成于绝缘板111的宽度方向。同样，如图3d所示，它们可沿端子的三个边缘的周边部形成，或如图3e所示，可沿端子的所有边的周边部形成。此外，如图3f所示，它们可分别沿端子的周边部的一些特定部分形成。
如上所述，通过沿着端子117和119的周边部的至少一些部分形成下降式阶形表面A，可在随后的模制工艺中，在下降式阶形表面A之上模制外层树脂，从而进一步提高端子117和119的粘合强度。
另外，在本发明的实施例中，下降式阶形表面A形成为台阶形状，但是本发明并不限制于此。例如，本发明还包括沿端子周边部的至少一些部分以任何想要的形状形成台阶形表面，只要在随后的外层树脂的模制工艺中树脂能够固定端子117和119即可。
另外，根据本发明的芯片型固态电容器包括形成在PCB 110的阳极连接盘113上的柱形阳极连接件130。柱形阳极连接件130可为导电材料，且优选地，由铜、铜合金或Fe-Ni合金制成。此外，优选地，柱形阳极连接件130通过激光焊接连接于阳极连接盘113。
此外，根据本发明的芯片型电解电容器包括安装在印刷电路板110上的电容器件150。该电容器件具有形成于其上的阳极引线151和阴极层，且阳极引线151可通过激光焊接或点焊经由阳极焊接件153而焊接于柱型阳极连接件130。另外，阴极层经由导电粘合剂170电连接于阴极连接盘115。
在本发明中，优选地，导电粘合剂170由选自Au、Ag、Cu和Ni组成的组中的一种所制成的金属糊状物形成。
另外，根据本发明的芯片型电解电容器包括模制在PCB 110的侧部/上部之上的外层树脂190，该PCB具有安装在其上的电容器件150。该外层树脂可包括例如环氧树脂。
此时，外层树脂190不仅模制在芯片型固态电解电容器的侧部和上部之上，还模制在沿形成于绝缘板111的下部上的阳极端子117和阴极端子119的周边部而形成的下降式阶形表面A之上。模制在下降式阶形表面A之上的外层树脂进一步增加了形成于绝缘板111的下部上的阳极端子117和阴极端子119的粘合强度。这使得当如上所述构成的芯片型固态电解电容器被安装在板上并制成产品时，能够有效保护该电容器件不受外界碰撞等，从而确保产品的可靠性。
另外，根据本发明的芯片型固态电解电容器还可包括安装在板110上的两个或更多个电容器件。该两个或更多个钽电容器件可并联安装在板110上，以扩大这些器件的表面面积，从而有助于容量扩展并提高有效串联电阻(ESR)特性。
现在，将参照图2和图3说明根据本发明实施例的芯片型固态电解电容器的制造工艺。
根据本发明，首先，准备PCB 110，其包括绝缘板111，该绝缘板具有以不同厚度形成在其相对表面上的敷铜箔层或导电金属层。即，敷铜箔层或导电金属层形成在绝缘板111的下部上的厚度大于其形成在上部上的厚度。此时，优选地，上部上的敷铜箔层或导电金属层具有直至大约等于0.05mm的厚度，而下部上的敷铜箔层或导电金属层具有变化范围为0.05至0.2mm的厚度。
此外，根据本发明，形成穿过具有上述敷铜箔层或导电金属层的板的预定位置的过孔，且以公知的方法对该过孔镀以铜或其它材料，以便为PCB上的安装做准备。过孔可由公知的机械方法形成，并且形成为具有大约0.02至0.2mm的直径。
除了在形成敷铜箔层或导电金属层的过程中，通过如下所述的半蚀刻方法形成呈台阶形状的下降式阶形表面之外，本发明中所采用的PCB制作方法与公知的PCB制作方法相同。绝缘板可由构成PCB的任何材料制成，优选地可由聚酰亚胺膜制成，并具有大约0.02至0.1mm的厚度。
然后，在板110的相对的表面上附上感光耐蚀膜，并通过典型的曝光或显影工艺蚀刻覆铜箔层，从而形成阳极连接盘113、阴极连接盘115、阳极端子117和阴极端子119的图案。此时，优选地，其上安装有钽器件的阴极连接盘115形成得比较大，以提高钽器件的稳定性以及产品的ESR特性。
接着，根据本发明，如图3所示，沿阳极端子117和阴极端子119的周边部的至少一些部分形成下降式阶形表面A。该下降式阶形表面可通过采用公知的半蚀刻技术而容易地形成。
另外，通过激光焊接将柱形阳极连接件130(由Cu、Cu合金或Fe-Ni合金制成的导电材料)连接至上述准备好的板110的阳极连接盘113上。
然后，准备电容器件150，该电容器件具有形成在由钽金属制成的阳极材料上的阳极引线151，并具有通过公知的工艺依次形成在该阳极材料上的介电层、固态电解层和阴极层。
接着，将如上制作的电容器件150安装在板110上并在其位置上进行调节，以便将阴极层设置在阴极连接盘115上，而将阳极引线151设置在柱形阳极连接件130上。同样，通过诸如Ag糊状物170的导电粘合剂将电容器件150的阴极层连接至板110的阴极连接盘113，并通过阳极焊接件153将阳极引线151焊接连接至阳极连接件130。
接着，在如上所述的安装于板110上的电容器件150的侧部和上部之上模制诸如环氧树脂的外层树脂190。此时，外层树脂190被模制在沿阳极端子117和阴极端子119的周边部形成的下降式阶形表面A之上。
同时，根据本发明，可在较大的板110上安装两个或更多个电容器件150，并可在外部之上模制外层树脂190，在这种情况下，在树脂模制工艺之后，所产生的结构可被切割成单独的芯片型固态电解电容。
现在，通过实例更详细地说明本发明。
实例
准备包括聚酰亚胺膜的板，该板是绝缘板，其上部和下部上具有覆铜箔层。接着，在绝缘板的上部上形成阳极连接盘和阴极连接盘，并在绝缘板的下部上形成阳极端子和阴极端子，该阳极端子和阴极端子与相应的连接盘对应。此时，如图3d所示，阳极端子和阴极端子形成为具有通过公知的半蚀刻工艺沿其周边部形成的下降式阶形表面，以便通过随后的树脂模制提高端子的粘合强度。为了进行比较，在有些板中未形成下降式阶形表面。然后，通过激光焊接将各柱形阳极连接件连接至板的各阳极连接盘上。
然后，将通过公知方法制造的各电容器件安装在板上，并在每块板的侧部和上部之上模制环氧树脂，从而制作多个芯片型固态电解电容器。同时，通过诸如Ag糊状物的导电粘合剂将各阴极层连接至板的各阴极连接盘，并且将电容器件的各阳极引线焊接至各阳极连接件。
将如上制作的各芯片型固态电解电容器安装在PCB上，并沿水平方向或横向对各电容器施加19.8N(2kgf)的力(以2.5mm/s的预定速度作用10秒)，以测量端子的粘合强度。在下面的表1和表2中示出了结果。表1示出端子中未形成有下降式阶形表面的芯片型固态电解电容器的测量值，而表2示出端子中形成有下降式阶形表面的芯片型固态电解电容器的测量值。
表1
| No. | 用于分离所需要的力(kgf) |
| 1 | 0.648 |
| 2 | 0.466 |
| 3 | 0.586 |
| 4 | 0.820 |
| 5 | 0.446 |
| 6 | 0.522 |
| 7 | 0.628 |
| 平均值 | 0.588 |
表2
| No. | 用于分离所需要的力(kgf) |
| 1 | 1.474 |
| 2 | 1.588 |
| 3 | 1.765 |
| 4 | 1.148 |
| 5 | 1.618 |
| 6 | 1.274 |
| 平均值 | 1.474 |
如上述表1和表2所示，相比表1中不具有下降式阶形表面的芯片型固态电解电容器，表2中的具有沿阳极端子和阴极端子的周边部形成的下降式阶形表面的芯片型固态电解电容器表现出较高的端子粘合强度。这是由模制在下降式阶形表面之上的用以固定端子的外层树脂所产生的结果，说明有下降式阶形表面的电容器比没有下降式阶形表面的电容器具有较高的粘合强度。
根据上面阐述的本发明，芯片型固态电容器沿板的下部端子的周边部的至少一些部分形成具有下降式阶形表面，并且在模制工艺中在下降式阶形表面之上模制外层树脂，从而提高了下部端子和板之间的粘合强度。因此，根据本发明的芯片型固态电解电容器可应用于各种产品，确保较高的可靠性。
尽管已经结合示例性实施例示出并描述了本发明，但是对于本领域的技术人员来说很明显，在不背离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的前提下，可以进行修改和改变。
Claims (7)
1.一种芯片型固态电解电容器，包括：
印刷电路板，其包括形成在绝缘板上部上的阳极连接盘和阴极连接盘，以及分别对应于所述阳极和阴极连接盘的位置而形成在所述绝缘板的下部上的阳极端子和阴极端子，所述阳极和阴极端子分别通过过孔电连接至所述阳极和阴极连接盘；
阳极连接件，形成在所述阳极连接盘上；
电容器件，具有形成于其上的阳极引线和阴极层，所述电容器件安装在所述印刷电路板上，其中，所述阳极引线焊接至所述阳极连接件，并且所述阴极层通过导电粘合剂电连接至所述阴极连接盘；以及
外层树脂，覆盖包括所述电容器件的所述印刷电路板的侧部和上部；
其中，所述阳极端子和所述阴极端子分别具有沿其周边部的至少部分形成的下降式阶形表面，并且所述下降式阶形表面也被所述外层树脂覆盖。
2.根据权利要求1所述的芯片型固态电解电容器，其中，所述导电粘合剂包括由选自Au、Ag、Cu和Ni组成的组中的一种制成的金属糊状物。
3.根据权利要求1所述的芯片型固态电解电容器，其中，所述电容器件包括安装在所述板上的至少两个电容器件。
4.根据权利要求1所述的芯片型固态电解电容器，其中，所述下降式阶形表面沿所述绝缘板的纵向方向，分别顺着所述阳极和阴极端子的整个周边部形成。
5.根据权利要求1所述的芯片型固态电解电容器，其中，所述下降式阶形表面沿所述绝缘板的宽度方向，分别顺着所述阳极和阴极端子的整个周边部形成。
6.根据权利要求1所述的芯片型固态电解电容器，其中，所述下降式阶形表面沿所述绝缘板的纵向方向和宽度方向，顺着所述阳极和阴极端子的整个周边部形成。
7.根据权利要求1所述的芯片型固态电解电容器，其中，所述下降式阶形表面沿所述绝缘板的纵向方向，分别顺着所述阳极和阴极端子的周边部的部分形成。
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