CN103474246B - 使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构及其制作方法 - Google Patents
使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构及其制作方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构，其包括：一基板单元、一电容单元、一封装单元及一电极单元。基板单元包括一基板本体。电容单元包括至少一卷绕型电容器，其中卷绕型电容器包括一卷绕本体、一具有一正极末端面的正极导电引脚、及一具有一负极末端面的负极导电引脚。封装单元包括一设置在基板本体上且包覆卷绕本体的封装体，其中封装体具有一与正极末端面大致上齐平的第一侧面及一与负极末端面大致上齐平的第二侧面。电极单元包括一包覆封装体的第一侧面且电性接触正极末端面的正电极结构及一包覆封装体的第二侧面且电性接触负极末端面的负电极结构。
Description
技术领域
本发明系有关于一种电容器封装结构及其制作方法，尤指一种使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构及其制作方法。
背景技术
卷绕型固态电解电容器包含有：电容器组件、收容构件及封口构件。电容器组件隔着分离器卷绕有连接阳极端子的阳极箔与连接阴极端子的阴极箔，且于阳极箔与阴极箔之间形成有电解质层。收容构件具有开口部且可收容电容器组件。封口构件具有一可供阳极端子及阴极端子贯穿的贯穿孔及一可密封收容构件的开口部。又，前述封口构件与前述电容器组件之间存有预定间隔，且阳极端子及阴极端子中至少任一者设有用以确保间隙的挡止构件。然而，习知卷绕型固态电解电容器没有再进行任何的封装，而使得卷绕型固态电解电容器在导电接脚的设计与电性连接方式上受到限制。
发明内容
本发明实施例在于提供一种使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构及其制作方法。
本发明其中一实施例所提供的一种使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构，其包括：一基板单元、一电容单元、一封装单元及一电极单元。所述基板单元包括一基板本体。所述电容单元包括至少一卷绕型电容器，其中至少一所述卷绕型电容器包括一卷绕本体、一从所述卷绕本体的其中一侧端延伸而出的正极导电引脚、及一从所述卷绕本体的另外一侧端延伸而出的负极导电引脚，所述正极导电引脚具有一正极末端面，且所述负极导电引脚具有一负极末端面。所述封装单元包括一设置在所述基板本体上且包覆所述卷绕本体的封装体，其中所述封装体具有一与所述正极末端面齐平的第一侧面及一对应于所述第一侧面且与所述负极末端面齐平的第二侧面。所述电极单元包括一包覆所述封装体的所述第一侧面且电性接触所述正极末端面的正电极结构及一包覆所述封装体的所述第二侧面且电性接触所述负极末端面的负电极结构。
本发明另外一实施例所提供的一种使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构的制作方法，其包括下列步骤：首先，提供一承载本体；接着，将多个卷绕型电容器放置在所述承载本体上，其中每一个所述卷绕型电容器包括一卷绕本体、一从所述卷绕本体的其中一侧端延伸而出的正极导电引脚、及一从所述卷绕本体的另外一侧端延伸而出的负极导电引脚，每一个所述卷绕型电容器的所述正极导电引脚具有一正极末端面，且每一个所述卷绕型电容器的所述负极导电引脚具有一负极末端面；然后，形成一封装材料于所述承载本体上，以包覆多个所述卷绕型电容器；接下来，切割所述承载本体与所述封装材料，以将多个所述卷绕型电容器彼此分离，其中所述承载本体被切割成多个分别用来承载多个所述卷绕型电容器的基板本体，所述封装材料被切割成多个分别用来包覆多个所述卷绕型电容器的多个所述卷绕本体的封装体，且每一个所述封装体具有一与所述正极末端面齐平的第一侧面及一对应于所述第一侧面且与所述负极末端面齐平的第二侧面；最后，形成一包覆所述封装体的所述第一侧面且电性接触所述正极末端面的正电极结构及一包覆所述封装体的所述第二侧面且电性接触所述负极末端面的负电极结构。
本发明的有益效果可以在于，本发明实施例所提供的卷绕型固态电解电容器封装结构及其制作方法，其可透过“所述封装体具有一与所述正极末端面齐平的第一侧面及一与所述负极末端面齐平的第二侧面”及“所述电极单元包括一包覆所述封装体的所述第一侧面且电性接触所述正极末端面的正电极结构及一包覆所述封装体的所述第二侧面且电性接触所述负极末端面的负电极结构”的设计，以使得本发明卷绕型固态电解电容器封装结构及其制作方法不需使用导线架，进而有效降低制作成本、提升制作速度(提升产量)及增加产品良率。
为使能更进一步了解本发明之特征及技术内容，请参阅以下有关本发明之详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1为本发明使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构的制作方法的流程图；
图2为本发明卷绕型电容器的侧视示意图；
图3为本发明卷绕型电容器的卷绕本体的立体示意图；
图4为本发明卷绕型电容器通过正极焊接脚以焊接在连接条上的侧视示意图；
图5为本发明卷绕型电容器的正极焊接脚与负极焊接脚被移除后的侧视示意图；
图6为本发明的多个卷绕型电容器被放置在基板本体上的侧视示意图；
图7为本发明的多个卷绕型电容器被封装体覆盖后的侧视示意图；
图8为本发明使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构的制作方法的步骤S118的侧视示意图；
图9为本发明使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构的侧视示意图。
【主要组件符号说明】
电容器封装结构 Z
基板单元 1 承载本体 10’
基板本体 10
下表面 100
电容单元 2 卷绕型电容器 20
卷绕本体 200
正极箔片 200A
负极箔片 200B
隔离纸 200C
平坦上表面 2001
平坦下表面 2002
正极导电引脚 201
正极末端面 2010
第一正极导电部 2011
第二正极导电部 2012
负极导电引脚 202
负极末端面 2020
第一负极导电部 2021
第二负极导电部 2022
正极焊接脚 203
负极焊接脚 204
第一焊接点 205
第二焊接点 206
封装单元 3 封装材料 30’
封装体 30
上表面 300
第一侧面 301
第二侧面 302
电极单元 4 正电极结构 41
第一正极导电层 411
第二正极导电层 412
第三正极导电层 413
负电极结构 42
第一负极导电层 421
第二负极导电层 422
第三负极导电层 423
黏着单元 5 黏着体 50
连接条 S。
具体实施方式
请参阅图1至9所示，本发明提供一种使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构Z的制作方法，其至少包括下列几个步骤：
首先，配合图1与图2所示，提供多个卷绕型电容器20，其中每一个卷绕型电容器20包括一卷绕本体200、一从卷绕本体200的其中一侧端延伸而出的正极导电引脚201、一从卷绕本体200的另外一侧端延伸而出的负极导电引脚202、一焊接在正极导电引脚201的末端上的正极焊接脚203、及一焊接在负极导电引脚202的末端上的负极焊接脚204(步骤S100)。更进一步来说，正极导电引脚201与负极导电引脚202可分别从卷绕本体200的两相反侧端延伸而出。另外，正极焊接脚203可通过一第一焊接点205以焊接在正极导电引脚201的末端上，并且负极焊接脚204可通过一第二焊接点206以焊接在负极导电引脚202的末端上。
举例来说，正极导电引脚201与负极导电引脚202皆可由纯Al材料或Al合金所制成，正极焊接脚203可为一由多个第一材料层(图未示)所组成的第一多层结构，并且负极焊接脚204可为一由多个第二材料层(图未示)所组成的第二多层结构。更进一步来说，多个第一材料层的最内层与多个第二材料层的最内层皆可为Fe层或Cu层，并且多个第一材料层的最外层与多个第二材料层的最外层皆可为围绕Fe层或Cu层的Sn层。然而，本发明所使用的卷绕型电容器20不以上述所举的例子为限。
接着，配合图1、图2及图3所示，将多个卷绕型电容器20的卷绕本体200从圆柱体压合成长方体(步骤S102)，以使得每一个卷绕型电容器20的卷绕本体200具有因压合所形成的一平坦上表面2001及一相反于平坦上表面2001的平坦下表面2002。
举例来说，配合图2与图3所示，卷绕本体200可为一由一正极箔片200A、一负极箔片200B及一设置于正极箔片200A与负极箔片200B之间的隔离纸200C一起卷绕而成的长方体电容芯，并且正极导电引脚201与负极导电引脚202可分别电性接触正极箔片200A与负极箔片200B。再者，正极导电引脚201具有一插入卷绕本体200内且电性接触正极箔片200A的第一正极导电部2011及一连接(一体成型连接)于第一正极导电部2011且从卷绕本体200延伸而出的第二正极导电部2012，并且负极导电引脚202具有一插入卷绕本体200内且电性接触负极箔片200B的第一负极导电部2021及一连接(一体成型连接)于第一负极导电部2021且从卷绕本体200延伸而出的第二负极导电部2022，其中第一正极导电部2011的长度(如图2的虚线所示)与第一负极导电部2021的长度(如图2的虚线所示)大致上可等于卷绕本体200的宽度。关于长方体电容芯的制作方式，更进一步来说，可先将正极箔片200A、负极箔片200B及隔离纸200C一起卷绕，以形成一圆柱体电容芯(图未示)，然后再将圆柱体电容芯进行压合(可同时配合约50℃至300℃的加热)，以形成一长方体电容芯(如图3所示)。
然后，配合图1、图2及图4所示，切除每一个卷绕型电容器20的负极焊接脚204(步骤S104)，并移除第二焊接点206，而只留下负极导电引脚202(如图4所示)；接着，将每一个卷绕型电容器20的正极焊接脚203焊接在一连接条S上(步骤S106)；然后，同时让多个卷绕型电容器20依序进行碳化处理、化成处理及含浸高分子处理(步骤S108)，其中碳化处理与化成处理可以重复多次来进行，以提升产品的良率。
接下来，配合图1、图4及图5所示，移除已形成在负极导电引脚202的一末端部上的高分子(步骤S110)；然后，切除每一个卷绕型电容器20的正极焊接脚203(步骤S112)，并移除第一焊接点205，而只留下正极导电引脚201(如图5所示)。更进一步来说，负极导电引脚202的一末端部上的高分子可通过研磨、刮除或喷砂等方式来进行表面处理，以提升焊接良率及等效串联电阻(equivalentseriesresistance，ESR)。然而本发明不以此例子为限。
然而，上述步骤S100至步骤S112并非用以限定发明，任何一种具有正极导电引脚201与负极导电引脚202的卷绕型电容器20都可应用于本发明接下来所要进行的封装制程(步骤S114至步骤S120)。
紧接着，配合图1、图5及图6所示，将多个卷绕型电容器20放置在承载本体10’上(步骤S114)，其中每一个卷绕型电容器20的正极导电引脚201具有一正极末端面2010，并且每一个卷绕型电容器20的负极导电引脚202具有一负极末端面2020。更进一步来说，上述将多个卷绕型电容器20放置在承载本体10’上的步骤中，由于每一个卷绕型电容器20的平坦下表面2002的设计，所以每一个卷绕型电容器20的卷绕本体200可通过一黏着体50，以贴附在承载本体10’的上表面。
然后，配合图1、图6及图7所示，形成一封装材料30’于承载本体10’上，以包覆多个卷绕型电容器20(步骤S116)。更进一步来说，步骤S116完成后，还可选择性进行老化处理。
接下来，配合图1、图7及图8所示，沿着图7所示的X-X切割线来切割承载本体10’与封装材料30’，以将多个卷绕型电容器20彼此分离(步骤S118)，其中承载本体10’被切割成多个分别用来承载多个卷绕型电容器20的基板本体10(亦即附加电路板)，封装材料30’被切割成多个分别用来包覆多个卷绕型电容器20的多个卷绕本体200的封装体30，并且每一个封装体30具有一与正极末端面2010大致上齐平的第一侧面301及一对应于第一侧面301且与负极末端面2020大致上齐平的第二侧面302。
最后，配合图1、图8及图9所示，形成一包覆封装体30的第一侧面301且电性接触正极末端面2010的正电极结构41及一包覆封装体30的第二侧面302且电性接触负极末端面2020的负电极结构42(步骤S120)。更进一步来说，正电极结构41可从封装体30的第一侧面301延伸至封装体30的上表面300及基板本体10的下表面100，并且负电极结构42可从封装体30的第二侧面302延伸至封装体30的上表面300及基板本体10的下表面100。
综上所述，通过上述步骤S100至步骤S120的制作过程，如图9所示，本发明可提供一种使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构Z，其包括：一基板单元1、一电容单元2、一封装单元3、一电极单元4及一黏着单元5。
首先，基板单元1包括一基板本体10，并且电容单元2包括至少一卷绕型电容器20。此外，卷绕型电容器20包括一卷绕本体200、一从卷绕本体200的其中一侧端延伸而出的正极导电引脚201、及一从卷绕本体200的另外一侧端延伸而出的负极导电引脚202，其中正极导电引脚201具有一正极末端面2010，并且负极导电引脚202具有一负极末端面2020。再者，黏着单元5包括至少一黏着体50，其中卷绕本体200可通过黏着体50，以贴附在基板本体10的上表面上。
举例来说，如图3所示，卷绕本体200可为一由一正极箔片200A、一负极箔片200B及一设置于正极箔片200A与负极箔片200B之间的隔离纸200C一起卷绕而成的长方体电容芯，并且正极导电引脚201与负极导电引脚202可分别电性接触正极箔片200A与负极箔片200B。此外，正极导电引脚201具有一插入卷绕本体200内且电性接触正极箔片200A的第一正极导电部2011及一连接(一体成型连接)于第一正极导电部2011且从卷绕本体200延伸而出的第二正极导电部2012，并且负极导电引脚202具有一插入卷绕本体200内且电性接触负极箔片200B的第一负极导电部2021及一连接(一体成型连接)于第一负极导电部2021且从卷绕本体200延伸而出的第二负极导电部2022。
再者，封装单元3包括一设置在基板本体10上且包覆卷绕本体200的封装体30，其中封装体30具有一与正极末端面2010大致上齐平的第一侧面301及一对应于第一侧面301且与负极末端面2020大致上齐平的第二侧面302。此外，电极单元4包括一包覆封装体30的第一侧面301且电性接触正极末端面2010的正电极结构41及一包覆封装体30的第二侧面302且电性接触负极末端面2020的负电极结构42。另外，正电极结构41可从封装体30的第一侧面301延伸至封装体30的上表面300及基板本体10的下表面100，并且负电极结构42可从封装体30的第二侧面302延伸至封装体30的上表面300及基板本体10的下表面100。
举例来说，正电极结构41包括一包覆封装体30的第一侧面301且电性接触正极末端面2010的第一正极导电层411、一包覆第一正极导电层411的第二正极导电层412、及一包覆第二正极导电层412的第三正极导电层413。负电极结构42包括一包覆封装体30的第二侧面302且电性接触负极末端面2020的第一负极导电层421、一包覆第一负极导电层421的第二负极导电层422、及一包覆第二负极导电层422的第三负极导电层423。更进一步来说，第一正极导电层411与第一负极导电层421皆可为Ag层，第二正极导电层412与第二负极导电层422皆可为Ni层，并且第三正极导电层413与第三负极导电层423皆可为Sn层。然而，本发明所使用的正电极结构41与负电极结构42不以上述所举的例子为限。
〔实施例的可能功效〕
本发明的有益效果可以在于，本发明实施例所提供的卷绕型固态电解电容器封装结构Z及其制作方法，其可透过“封装体30具有一与正极末端面2010齐平的第一侧面301及一与负极末端面2020齐平的第二侧面302”及“电极单元4包括一包覆封装体30的第一侧面301且电性接触正极末端面2010的正电极结构41及一包覆封装体30的第二侧面302且电性接触负极末端面2020的负电极结构42”的设计，以使得本发明卷绕型固态电解电容器封装结构Z及其制作方法不需使用导线架，进而有效降低制作成本、提升制作速度(提升产量)及增加产品良率。
以上所述仅为本发明之较佳可行实施例，非因此局限本发明之专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所为之等效技术变化，均包含于本发明之范围内。
Claims (5)
1.一种使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构的制作方法，其包括下列步骤：
提供一承载本体；
将多个卷绕型电容器放置在所述承载本体上，其中每一个所述卷绕型电容器包括一卷绕本体、一从所述卷绕本体的其中一侧端延伸而出的正极导电引脚、及一从所述卷绕本体的另外一侧端延伸而出的负极导电引脚，每一个所述卷绕型电容器的所述正极导电引脚具有一正极末端面，且每一个所述卷绕型电容器的所述负极导电引脚具有一负极末端面；
形成一封装材料于所述承载本体上，以包覆多个所述卷绕型电容器；
切割所述承载本体与所述封装材料，以将多个所述卷绕型电容器彼此分离，其中所述承载本体被切割成多个分别用来承载多个所述卷绕型电容器的基板本体，所述封装材料被切割成多个分别用来包覆多个所述卷绕型电容器的多个所述卷绕本体的封装体，且每一个所述封装体具有一与所述正极末端面齐平的第一侧面及一对应于所述第一侧面且与所述负极末端面齐平的第二侧面；以及
形成一包覆所述封装体的所述第一侧面且电性接触所述正极末端面的正电极结构及一包覆所述封装体的所述第二侧面且电性接触所述负极末端面的负电极结构；
其特征在于：其中上述将多个所述卷绕型电容器放置在所述承载本体上的步骤前，更进一步包括：
将每一个所述卷绕型电容器的所述卷绕本体从圆柱体压合成长方体，其中每一个所述卷绕型电容器包括一焊接在所述正极导电引脚的末端上的正极焊接脚及一焊接在所述负极导电引脚的末端上的负极焊接脚；
切除每一个所述卷绕型电容器的所述负极焊接脚；
将每一个所述卷绕型电容器的所述正极焊接脚焊接在一连接条上；
同时让多个所述卷绕型电容器依序进行碳化处理、化成处理及含浸高分子处理；
移除已形成在所述负极导电引脚的一末端部上的高分子；以及
切除每一个所述卷绕型电容器的所述正极焊接脚。
2.如权利要求1所述的使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构的制作方法，其特征在于：其中上述将多个所述卷绕型电容器放置在所述承载本体上的步骤中，每一个所述卷绕型电容器的所述卷绕本体是通过一黏着体以贴附在所述承载本体的上表面上。
3.如权利要求1所述的使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构的制作方法，其特征在于：其中所述卷绕本体为一由一正极箔片、一负极箔片及一设置于所述正极箔片与所述负极箔片之间的隔离纸一起卷绕而成的长方体电容芯，且所述正极导电引脚与所述负极导电引脚分别电性接触所述正极箔片与所述负极箔片。
4.如权利要求3所述的使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构的制作方法，其特征在于：其中所述正极导电引脚具有一插入所述卷绕本体内且电性接触所述正极箔片的第一正极导电部及一连接于所述第一正极导电部且从所述卷绕本体延伸而出的第二正极导电部，且所述负极导电引脚具有一插入所述卷绕本体内且电性接触所述负极箔片的第一负极导电部及一连接于所述第一负极导电部且从所述卷绕本体延伸而出的第二负极导电部，其中所述正电极结构从所述封装体的所述第一侧面延伸至所述封装体的上表面及所述基板本体的下表面，且所述负电极结构从所述封装体的所述第二侧面延伸至所述封装体的上表面及所述基板本体的下表面。
5.如权利要求1所述的使用附加电路板的卷绕型固态电解电容器封装结构的制作方法，其特征在于：其中所述正电极结构包括一包覆所述封装体的所述第一侧面且电性接触所述正极末端面的第一正极导电层、一包覆所述第一正极导电层的第二正极导电层、及一包覆所述第二正极导电层的第三正极导电层，且所述负电极结构包括一包覆所述封装体的所述第二侧面且电性接触所述负极末端面的第一负极导电层、一包覆所述第一负极导电层的第二负极导电层、及一包覆所述第二负极导电层的第三负极导电层，其中所述第一正极导电层与所述第一负极导电层皆为Ag层，所述第二正极导电层与所述第二负极导电层皆为Ni层，且所述第三正极导电层与所述第三负极导电层皆为Sn层。
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