CN106571247B - 超级电容器的封装结构 - Google Patents
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Abstract
一种超级电容器的封装结构,包括:第二基板,第一面有多个第一外接点并与第二面的第一电极端电性连接,第二基板第二侧端有第二外接点并与第二电极端电性连接,于第一外接点及第二外接点间配置一对凸块;第一基板,第一面的第一侧端有多个第一焊接点,第二侧端有多个第二焊接点;超级电容器,顶端有第一焊接电极区及底端有第二焊接电极区,其中,第二焊接电极区与第二焊接点电性连接,第一焊接电极区经由金属线与第一焊接点电性连接;多条金属线将第一基板及第二基板电性连接,盖体,将第一基板及超级电容器封闭于盖体区域中。
Description
技术领域
本发明有关于一种被动组件的封装结构,尤其是有关于一种超级电容器的封装结构。
背景技术
超级电容器(supercapacitor;ultracapacitor),又叫双电层电容器(ElectricalDoule-LayerCapacitor)、黄金电容、法拉电容,是通过极化电解质来储能。由于超级电容器是一种电化学组件,但其在储能的过程中,并不发生化学反应,故其储能过程是可逆的,也正因此,使得超级电容器可以反复充放电数十万次。
由于制程的进步,一个5V、0.5法拉的超级电容器,其尺寸已经可以制造成长度约15~20mm、宽度约10~15mm及厚度约1~1.5mm。然而,为了使超级电容器能够在不同的环境下发挥其组件的功能,同时,为因应不同电流供应的需求,需要经由半导体后段的打线制程来产生不同的电流供应;因此,为了能保护金线并且能够让超级电容器与外在环境隔离,故需要进行封装。由于,超级电容器中包含有电解液,故在封装过程中,若温度过高时,例如,在进行回焊(reflow)时,由于回焊温度可能需要在160~250度下,持续30秒;可能会使超级电容器中的电解液汽化,而造成超级电容器在封装过程中爆炸。
发明内容
为解决超级电容器在封装过程中之问题,本发明的目的在于提出一种超级电容器的封装结构,除了可以达到保护金线并且能够让超级电容器与外在环境隔离的目的外,还可以解决超级电容器在回焊过程中产生爆炸的问题;此外,还能进一步的达到提供超级电容器不同电压或电流规格的需要。再者,由于超级电容器通常是配置在电路或模块或系统的输入端,经由本发明的金线配置方式,可以使用此超级电容器作为电路系统外部大电流的防护装置,用以保护配置在超级电容器后端的系统,例如:内存系统或是伺服系统或是储能系统等。
根据上述之目的,本发明揭露一种超级电容器的封装结构,包括:第二基板,具有第一面及相对于第一面的第二面,于第二基板的第一面的第一侧端上,形成多个第一外接点,而于第二基板第一面,且相对第一侧端的第二侧端上,形成多个第二外接点,且于相邻多个第一外接点及相邻多个第二外接点,配置一对相邻凸块,且每一个第一外接点通过第二基板中的金属材料与第二基板的第二面的第一侧端上的第一外接电极端电性连接,且每一个第二外接点通过第二基板中的另一个金属材料与第二基板的第二面的第二侧端上的第二外接电极端电性连接;第一基板,具有第一面及相于第一面的第二面,于第一基板的第一面的第一侧端上,形成多个第一焊接点,而于第一基板的第一面,且相对第一侧端的第二侧端上,形成多个第二焊接点,且第二面与相邻凸块固接并曝露出第一焊接点及第二焊接点;超级电容器,具有顶端及相对顶端另一端的底端,并于顶端的一侧端形成第一焊接电极区,及于底端在相对第一侧端另一相对端上,形成第二焊接电极区,其中,超级电容器的底端与第一基板的第一面固接,使得超级电容器的第二焊接电极区与第二焊接点电性连接,同时,每一个第一焊接电极区经由金属线与每一个第一焊接点电性连接;多条第一金属线,每一条第一金属线的一端与第二基板上的多个第一外接点电性连接,而另一端与第一基板上的多个第一焊接点电性连接;多条第二金属线,每一条第二金属线的一端与第二基板上的多个第二外接点电性连接,而另一端与第一基板上的多个第二焊接点电性连接;以及盖体,具有多个周边及由这些周边所形成的盖体区域,盖体区域经由周边与第二基板连接,并将第一金属线、第二金属线、第一基板及超级电容器覆盖于盖体区域中。
根据上述之目的,本发明接着提供另一种超级电容器的封装结构,包括:第二基板,具有第一面及相对于第一面的第二面,于第二基板的第一面的第一侧端上,形成多个第一外接点,而于第二基板的第一面的相对第一侧端的第二侧端上,形成多个第二外接点,且于相邻多个第一外接点及相邻多个第二外接点处,配置一对相邻凸块,且每一个第一外接点通过第二基板中的金属材料与第二面的第一侧端上的第一外接电极端电性连接,且每一个第二外接点通过第二基板中的另一个金属材料与第二面的第二侧端上的第二外接电极端电性连接;承座,由一对相邻间隔的边框以及与边框相连接的中央平板所组成,其中,边框具有高度,使得承座的边框配置于第二基板的第一面上时,中央平板与第二基板的第一面之间形成间隙;第一基板,具有第一面及相对于第一面的第二面,于第一基板第一面的第一侧端上,形成多个第一焊接点,而于第一基板的第一面的相对第一侧端的第二侧端上,形成多个第二焊接点,其中,第一基板的第二面与承座的中央平板固接;超级电容器,具有顶端及相对顶端的另一端的底端,并于顶端的一侧端形成第一焊接电极区,及于底端在相对第一侧端的另一相对端上,形成第二焊接电极区,其中,超级电容器的底端与第一基板的第一面固接,使得超级电容器的第二焊接电极区与第二焊接点电性连接,同时,每一个第一焊接电极区经由金属线与每一个第一焊接点电性连接;多条第一金属线,每一条第一金属线的一端与第二基板上的多个第一外接点电性连接,而另一端与第一基板上的多个第一焊接点电性连接;多条第二金属线,每一条第二金属线的一端与第二基板上的多个第二外接点电性连接,而另一端与第一基板上的多个第二焊接点电性连接;以及盖体,具有复数个周边及周边所形成的盖体区域,盖体区域经由周边与第二基板连接,并将第一金属线、第二金属线、第一基板、承座及超级电容器覆盖于盖体区域中。
根据上述之目的,本发明接着提供另一种超级电容器的封装结构,包括:第二基板,具有第一面及相于第一面的第二面,于第二基板的第一面的第一侧端上,形成多个第一外接点,而于第二基板的第一面,且相对第一侧端的第二侧端上,形成多个第二外接点,且于相邻多个第一外接点及相邻多个第二外接点处,配置一对相邻凸块,且每一个第一外接点通过第二基板中的金属材料与第二面的第一侧端上的第一外接电极端电性连接,且每一个第二外接点通过第二基板中的另一个金属材料与第二面的第二侧端上的第二外接电极端电性连接;承座,由一对相邻间隔的边框以及与边框相连接的中央平板所组成,其中,边框具有高度,使得承座的边框配置于第二基板的第一面上时,中央平板与第二基板的第一面之间形成间隙;第一基板,具有第一面及相对于第一面另一相对的第二面,于第一基板第一面的第一侧端上,形成多个第一焊接点,而于第一基板第一面的相对第一侧端的第二侧端上,形成多个第二焊接点,其中,第一基板的第二面与承座的中央平板固接;超级电容器,具有顶端及相对顶端另一端的底端,并于顶端的一侧端形成第一焊接电极区,及于底端在相对第一侧端的另一相对端上,形成第二焊接电极区,其中,超级电容器的底端与第一基板的第一面固接,使得超级电容器的第二焊接电极区与第二焊接点电性连接,同时,每一个第一焊接电极区经由金属线与每一个第一焊接点电性连接;多条第一金属线,每一条第一金属线的一端与第二基板上的多个第一外接点电性连接,而另一端与第一基板上的多个第一焊接点电性连接;多条第二金属线,每一条第二金属线的一端与第二基板上的多个第二外接点电性连接,而另一端与第一基板上的多个第二焊接点电性连接;以及盖体,具有多个周边及由这些周边所形成的盖体区域,盖体区域经由周边与第二基板连接,并将第一金属线、第二金属线、第一基板、承座及超级电容器覆盖于盖体区域中。
根据上述之目的,本发明接着提供另一种超级电容器的封装结构,包括:第二基板,具有第一面及相对于第一面的第二面,于第二基板第一面的第一侧端上,形成多个第一外接点,而于第一基板的第一面的相对第一侧端的第二侧端上,形成多个第二外接点,且于相邻多个第一外接点及相邻多个第二外接点处,配置一对相邻凸块,且每一个第一外接点通过第一基板中的金属材料与第二面的第一侧端上的第一外接电极端电性连接,且每一个第二外接点通过第二基板中的另一个金属材料与第二面的第二侧端上的第二外接电极端电性连接;承座,由一对相邻间隔的边框以及与边框相连接的中央平板所组成,其中,边框具有高度,使得承座的边框配置于第二基板的第一面上时,中央平板与第二基板的第一面之间形成间隙;第一基板,具有第一面及相对于第一面的第二面,于第一基板的第一面的第一侧端上,形成多个第一焊接点,而于第一基板的第一面的相对第一侧端的第二侧端上,形成多个第二焊接点,其中,第一基板的第二面与承座的中央平板固接;银胶层,配置于第一基板上,与第二焊接点电性连接,并且是向第一端延伸;超级电容器,具有顶端及相对顶端的另一端的底端,并于顶端的一侧端形成第一焊接电极区,及于底端在相对第一侧端的另一相对端上,形成第二焊接电极区,其中,超级电容器的底端与第一基板的第一面固接,使得超级电容器的第二焊接电极区与银胶层形成电性连接,同时,每一个第一焊接电极区经由金属线与每一个第一焊接点电性连接;多条第一金属线,每一条第一金属线的一端与第二基板上的多个第一外接点电性连接,而另一端与第一基板上的多个第一焊接点电性连接;多条第二金属线,每一条第二金属线的一端与第二基板上的多个第二外接点电性连接,而另一端与第一基板上的多个第二焊接点电性连接;以及盖体,具有多个周边及这些周边所形成的盖体区域,盖体区域经由周边与第二基板连接,并将第一金属线、第二金属线、第一基板、承座及超级电容器覆盖于盖体区域中。
根据本发明上述的超级电容器的封装结构,还可以进一步藉由盖体的设计,作为进行封胶时所需要的模具,固可以节省模具的费用,可以进一步降低制造之成本。再者,可以藉由乘载超级电容器的第二基板上的凸块设计,或是藉由乘载超级电容器的承座的设计,使得超级电容器的产品可靠度或是制程良率可以大幅度的提高。
附图说明
图1A为本发明之超级电容器的剖示图;
图1B为本发明之超级电容器的上视图及下视图;
图2A为本发明的第一基板的上视图;
图2B为本发明的第一基板的剖示图;
图3A为本发明的第一基板另一实施例的上视图;
图3B为本发明的第一基板另一实施例基板的上示图;
图3C为本发明的第一基板另一实施例基板的剖示图;
图4A为超级电容器形成在第一基板上的上视图;
图4B为超级电容器形成在第一基板上的剖视图;
图5A为本发明的第二基板的上视图;
图5B为本发明的第二基板的剖视图;
图5C为本发明的第二基板的下视图;
图6A为本发明超级电容器形成在第二基板上的上视图;
图6B本发明超级电容器与第二基板电性连接的剖视图;
图7为本发明盖体的上视图;
图8为本发明超级电容器完成封装的剖视图;
图9A为本发明承座的上视图;
图9B为本发明承座的剖视图;
图10A为本发明超级电容器形成在第一基板上的另一实施例上视图;
图10B为本发明超级电容器形成在第一基板上的另一实施例剖视图;
图11A为本发明的第二基板之另一实施例的上视图;
图11B为本发明的第二基板之另一实施例的剖视图;
图11C为本发明的第二基板之另一实施例的下视图;
图12A为本发明超级电容器形成在第二基板上之另一实施例的上视图;
图12B为本发明超级电容器与第二基板电性连接之另一实施例的上视图;
图12C为本发明超级电容器与第二基板电性连接之另一实施例的剖视图;及
图13为本发明超级电容器完成封装之另一实施例的剖视图。
具体实施方式
本发明所附图式所绘示之结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示之内容,已为相关技术领域具有通常知识者所能明了,故以下文中之说明,非用以限定本发明可实施之限定条件,仅针对本发明的超级电容器封装过程中的实现,进行详细说明。此外,于下述内文中之图式,亦并未依据实际之相关尺寸完整绘制,其作用仅在表达与本发明特征有关之示意图。
请参阅图1A及图1B;其中,图1A为本发明之超级电容器之剖示图及图1B为本发明之超级电容器之上视图及下视图。
如图1A所示,是一个已经完成制造的超级电容器10;在本实施例中,超级电容器10的电性为5V、4.7毫法拉(mF),其尺寸为长度约15mm、宽度约10mm及厚度约1.2mm。同时,如图1B所示,在超级电容器10的顶端11靠边缘处,已经形成一个第一焊接电极区12(例如:电容器的正极端);而在超级电容器10的底端13靠边缘(是位于与顶端靠边缘的相对一端边缘)处,已经形成另一个第二焊接电极区14(例如:电容器的负极端);其中,这些焊接电极区的尺寸可以选择为5mm*5mm。
接着,请参考图2A及图2B;其中,图2A为本发明的第一基板的上视图及图2B为本发明的第一基板剖视图。
如图2A及图2B所示,是一个已经完成制造的第一基板20;在本实施例中,于相邻第一基板20的第一面201的第一侧端上,形成多个平行且间隔排列的第一焊接点210,且每一个第一焊接点210的宽度为10mil~20mil,且每一个第一焊接点210相间隔的距离为20mil~50mil;在本发明的较佳实施例中,每一个第一焊接点210的宽度为15mil,而每一个第一焊接点210相间隔的距离为25mil。而于相邻第一基板20的第一面201的相对第一侧端的第二侧端上,形成多个第二焊接点220,每一个第二焊接点220的宽度为15mil,而每一个第二焊接点220相间隔的距离为25mil;而第一基板20的剖视图如图2B所示。
此外,请参考图3A、图3B及图3C;其中,图3A及3B为本发明的第一基板的另一实施例的上视图及图3C为为本发明的第一基板的另一实施例的剖视图。
首先,如图3A及图3B所示,是进一步在图2A上的每一个第二焊接点220在向第一基板20内侧方向(即向第一面201的第一侧端方向)延伸并电性连接一层银胶层230,如图3A所示;此外,在一较佳实施例中,可以将单一层银胶层230分成多个平行且间隔排列的结构;此外,单一层银胶层230或多个银胶层230是以网印的方式形成在第一基板20上,并分别与每一个第二焊接点220电性连接成一体,其中,多个银胶层230的每一银胶层宽度约为20mil,厚度约1~10mil;其中,第一基板20的另一实施例的剖视图如图3C所示。在此要强调的是,本发明使用银胶层230做为与每一个第二焊接点220电性连接的主要技术,是藉由银胶层230具有胶的特性,除了能用来与每一个第二焊接点220形成良好的电性连接外,还可以进一步做为黏固超级电容器10的黏着材料。此外,在本发明的实施例中,第一基板20可以是由树脂材料所形成,例如:环氧树脂(Epoxy),然而,本发明并不加以限制。
特别要说明,在图3A及图3B的实施例中,是使用多个银胶层230分别与多个第二焊接点220电性连接,最主要是可以根据输出电流的需求来选择使用银胶层230的数量;然而,如果银胶层230是需要与每一个第二焊接点220电性连接时,也可以选择使用一整片的银胶层230来与每一个第二焊接点220电性连接;故对于银胶层230与第二焊接点220电性连接是使用多个银胶层230,还是使用一整片的银胶层230,都是本发明案已揭露的实施例。
再接着,请参考图4A及图4B,其中,图4A是超级电容器形成在基板上的上视图及图4B是超级电容器形成在基板上的剖视图。
如图4A及图4B所示,首先,本发明可以选择形成在第一基板20第一面201上的多个第一焊接点210与多个银胶层230之间的区域上,形成黏着层30;接着,将超级电容器10的底端与黏着层30固接,同时,需要将超级电容器10的底端13(如图1B中右边图式所示)靠边缘的第二焊接电极区14与每一个银胶层230电性连接;再接着,使用打线制程,将位于第一基板20的第一面201上的多个第一焊接点210与超级电容器10的顶端的第一焊接电极区12以至少一条金属线40电性连接,而超级电容器10形成在第一基板20上的剖视图如图4B所示;其中,在本发明的金属线40材质为金。在此要强调的是,在本发明的实施例中,是使用1mil直径的金线进行电性连接;由于一条1mil直径的金线能够负载2A的电流,因此在本实施例中,是可以藉由超级电容器10来提供10A的电流负载。如果需要更大的电流负载,可以选择使用1.2mil直径的金线进行电性连接,因为一条1.2mil直径的金线能够负载4A的电流;故在本实施例中,是可以藉由超级电容器10来提供20A的电流负载。经由本实施例的说明,很明显的,在超级电容器10的封装过程中,可以根据用户的需求或规格来决定使用几条金属线40或是使用多粗的金属线40来将第一基板20的第一面201的多个第一焊接点210与超级电容器10的顶端的第一焊接电极区12电性连接;同样的,在第一基板20上的第二焊接点220及银胶层230的数量,也要随着调整;对此,本发明并不加以限制。
此外,很明显的,经由上述的说明,可以在一块大型的基板上,形成多个间隔排列如图2A所示的第一基板20的结构,之后,再将一颗颗如图1A的超级电容器10固接至每一个第一基板20上;接着,再使用打线制程将每一个超级电容器10电性连接至每一个第一基板20之上。根据上述的说明,多个银胶层230已经可以将超级电容器10固接,因此,是否进一步在第一基板20上再形成一黏着层30,可以做为制造过程的选择。
接着,请参考图5A至图5C,其中,图5A为本发明的第二基板的上视图、图5B为本发明的第二基板的剖视图及图5C为本发明的第二基板的下视图。首先,如图5A所示,是一个已经完成制造的第二基板50;在本实施例中,于相邻第二基板50第一面501的第一侧端上,形成多个第一外接点510,且每一个第一外接点510通过第二基板50中的金属材料与第二面503的第一侧端上的第一电极端530A电性连接,如图5B所示,而第一电极端530A可以选择配置在相邻第二基板50的第二面503的第一侧端上;其中,每一个第一外接点510的宽度为10~20mil,且每一个第一外接点510相间隔的距离为20~50mil;在本发明的较佳实施例中,每一个第一外接点510的宽度为15mil,而每一个第一外接点510相间隔的距离为25mil。而于相邻第二基板50第一面501的相对第一侧端的第二侧端上,形成多个第二外接点520,且每一个第二外接点520通过第二基板50中的金属材料与第二面503的第二侧端上的第二电极端530B电性连接,而第二电极端530B可以选择配置在相邻第二基板50第二面503的第二侧端上,如图5C所示,而位于第二基板50第二面503两侧端上的第一电极端530A及第二电极端530B的尺寸可以选择为5mmX5mm。此外,于第二基板50的第一面501配置一对彼此间隔相邻凸块60,且凸块60是分别配置在相邻多个第一外接点510及相邻多个第二外接点520靠近内侧处;其中,在本实施例中,第二基板50可以是一种印刷电路板(PCB)。此外,本发明的凸块60为一种树脂材料所形成,可以藉由黏着材料固接于第二基板50的第一面501上;另外,要说明的是,本发明对凸块60的设计以高度为主,对于宽度或形状则并不加以限制,其中,凸块60凸出第二基板50的第一面501的高度可以在0.3~0.5mm,如图5B所示。
接着,请参考图6A及图6B,其中,图6A为本发明超级电容器形成在第二基板上的上视图及图6B为本发明超级电容器形成在第二基板上的剖视图。首先,如图6A所示,将图4B所示的超级电容器形成在第二基板50上,是将第一基板20的第二面(未在图中表示)形成在第二基板50的凸块60之上,由于凸块60是配置在第二基板50的第一面501,且凸块60凸出第一面501的高度可以在0.3mm~0.5mm,故当超级电容器形成在凸块60之上时,与凸块60接触的第一基板20的第二面并不会与第二基板50的第一面501接触,而是在第一基板20的第二面与第二基板50的第一面501之间形成一个间隙,如图6B所示;其中,第一基板20与第二基板50之间的间隙可以在0.3mm~0.5mm。
请再请参考图6A及图6B,当超级电容器形成在第二基板50的凸块60之上后,接着,随即进行打线程序,可以选择先依序以多条金属线80将第一基板20上的第一焊接点210与第二基板50上的第一焊接点510电性连接;再接着,以多条金属线82将第一基板20上的第二焊接点220与第二基板50上的第二焊接点520电性连接,使得超级电容器10能够与第二基板50上的第一电极端530A及第二电极端530B电性连接,如图6B所示。
接着,请参考图7,本发明的盖体上视图。如图7所示,盖体70可以使用射出成型的方式,形成多个具有容置空间的盖体区域72;可以经过精确的设计,使得每一个盖体区域72的容置空间可以封闭一个个间隔排列并且已经电性连接在基板结构上的超级电容器10;其中,盖体70的材料可以选择使用塑料或树脂;此外,可以选择在盖体70的边框上先形成黏着层(未显示于图中)后,藉由此黏着层与第二基板50的边缘固接。之后,再经由切割制程,例如:雷射切割,切割成一颗颗完成封装的超级电容器10。此外,在射出成型的盖体70设计上,其在四个周边的宽度可以设计在0.5mm~1mm,而在本发明的实施例中,盖体70四个周边的宽度选择在0.5mm;而在切割线宽约需1.2mm的状况下,故四个周边以外的其他中边框的宽度选择在2.2mm;而在图7中的虚线74是代表切割线的位置。故当射出成型的多个具有容置空间的盖体区域72经过对准后,可以封闭多个间隔排列的超级电容器;最后,经由雷射沿着切割线74进行切割后,即可以完成超级电容器的封装,如图8所示,其中,本发明超级电容器完成封装的剖视图。
在本发明的上述实施例中,是藉由第二基板50的第一面501上的凸块60的设计,使得超级电容器10与第二基板50之间的接触只有凸块60,且具体使得乘载超级电容器10与第一基板20之间大部分是间隙,使得在进行高温封装制程过程中,例如:在进行回焊(re-flow)制程时,封装体外部的温度会被第一基板20及第二基板50之间的间隙隔离;当盖体70将超级电容器10与第二基板50封闭后,可以进一步再藉由盖体容置空间中的空气作为隔离外部温度对超级电容器10的影响,使得超级电容器10的产品可靠度或是制程良率可以大幅度的提高。
另外,就本发明的超级电容器10产品而言,一个能够提供5V/10A电性的超级电容器10,其完成封装后的产品尺寸规格为长/宽/高度分别为12mm/10mm/3mm;此外,在本发明的超级电容器10封装结构的较佳实施例中,可以藉由对凸块60高度的设计,其产品的尺寸规格可以随着电压规格变大而使得封装体的高度不变或略微增加;例如:当电压规格为10V时,可以藉由调整凸块60的凸出第二基板50的高度,让电压规格为10V的超级电容器10封装结构维持在长/宽/高度分别为12mm/10mm/3mm。
接着,请参考图9A及图9B,为本发明承座的上视图及剖视图。首先,如图9A所示,承座90是由一对相邻间隔的边框92以及与每一个边框92相连接的中央平板96所组成,并且在边框92与中央平板96之间以一对肋部94连接成一体;其中,边框92具有高度,而在一实施例中,边框92的顶端与底部之间的距离可以设计为2mm~2.5mm;而肋部94连接中央平板96是形成在距离底部约在0.3mm~0.5mm处,如图9B所示。此外,本发明的承座90结构可以经由传统的铸模或是射出成形方式形成,故不再赘述。
接着,请参考图10A及图10B,为本发明超级电容器形成在第一基板上的另一实施例上视图及剖视图。首先,如图10A所示,是将图4A的超级电容器10及第一基板20配置在承座90上;其中,是将乘载超级电容器10的第一基板20的第二面203固接在边框92之间的中央平板96,而固接的方式可以选择以黏着材料来达成,例如:B-Stage胶。当第一基板20的第二面203固接在边框92之间后,连接第一基板20的第一面201上的多个第一焊接点210与超级电容器10的顶端的第一焊接电极区12的金属线40的高度低于边框92的顶端,如图10B所示。很明显的是,第一基板20的长度是大于中央平板96,使得第一基板20上的多个第一焊接点210及多个第二焊接点220能够被完全暴露而没有任何遮障,以利于后续的打线制程。
接着,请参考图11A、11B及图11C,为本发明的第二基板的另一个实施例的上视图、剖视图及下视图。首先,如图11A所示,是一个已经完成制造的第二基板100;在本实施例中,于相邻基板100的第一面100A的第一侧端上,形成多个第一外接点110,且每一个第一外接点110通过基板100中的金属材料与第二面100B的第一侧端上的第一电极端140A电性连接,如图11B所示,而第一电极端140A可以选择配置在相邻第二基板100第二面100B的第一侧端上;其中,每一个第一外接点110的宽度为10mil~20mil,且每一个第一外接点110相间隔的距离为20~50mil;在本发明的较佳实施例中,每一个第一外接点110的宽度为15mil,而每一个第一外接点110相间隔的距离为25mil。而于相邻基板100的第一面100A的相对第一侧端的第二侧端上,形成多个第二外接点120,且每一个第二外接点120通过第二基板100中的金属材料与第二面100B的第二侧端上的第二电极端140B电性连接,而第二电极端140B可以选择配置在相邻基板100第二面100B的第二侧端上,如图11C所示,而位于基板100第二面100B两侧端上的第一电极端140A及第二电极端140B的尺寸可以选择为5mmX5mm。此外,第二基板100上的虚线是显示超级电容器10的配置在基板100上的配置区域。
接着,请参考图12A,为本发明超级电容器形成在第二基板上的另一个实施例的上视图。首先,如图12A所示,将图10B所示的超级电容器10形成在承座90的中央平板96上之后,将边框92的底部固接至第二基板100上的配置区域中,使得乘载超级电容器10的第一基板20上的多个第一焊接点210及多个第二焊接点220分别相邻于基板100上的每一个第一外接点110及每一个第二外接点120。
请参考图12B及图12C,其中,图12B为本发明超级电容器与第二基板电性连接的另一个实施例的上视图及图12C为本发明超级电容器与第二基板电性连接的另一个实施例的剖视图。首先,如图12B所示,当超级电容器10及承座90形成在第二基板100上后,接着,随即进行打线程序,可以选择先依序以多条金属线80将第一基板20上的第一焊接点210与基板100上的每一个第一外接点110电性连接;再接着,以多条金属线82将第一基板20上的第二焊接点220与第二基板100上的每一个第二外接点120电性连接,使得超级电容器10能够与第二基板100上的第一电极端140A及第二电极端140B电性连接,如图12B所示。由于肋部94连接中央平板96距离底部约在0.3mm~0.5mm处,故当边框92的底部固接至第二基板100上的配置区域之后,使得中央平板96与第二基板100之间约有0.3mm~0.5mm的间隙,如图12C所示。
最后,请参考图13,为本发明超级电容器完成封装的另一个实施例的剖视图。如图13所示,是将图7的盖体70中的每一盖体区域72的容置空间覆盖并封闭一个个间隔排列并且已经电性连接在第二基板100结构上的超级电容器10;其中,盖体70的材料可以选择使用塑料或树脂;此外,可以选择在盖体70的边框上先形成黏着层(未显示于图中)后,藉由此黏着层与第二基板100的边缘固接;之后,经由雷射沿着切割线74进行切割后,即可以完成超级电容器的封装,如图13所示。
同样的,在本发明的上述实施例中,是藉由承座90的结构设计,使得超级电容器10与第二基板100之间的接触只有边框92的底部,且具体使得乘载超级电容器10与第二基板100之间大部分是间隙,使得在进行高温封装制程过程中,例如:在进行回焊(re-flow)制程时,封装体外部的温度会被第二基板100及第二基板50之间的间隙隔离;当盖体70将超级电容器10与基板100封闭后,可以进一步再藉由盖体容置空间中的空气作为隔离外部温度对超级电容器10的影响,使得超级电容器10的产品可靠度或是制程良率可以大幅度的提高。
另外,就本发明的超级电容器10产品而言,一个能够提供5V/10A电性的超级电容器10,其完成封装后的产品尺寸规格为长/宽/高度分别为12mm/10mm/3mm;此外,在本实施例的超级电容器10封装结构中,可以藉由对中央平板96与第二基板100之间距的设计,其产品的尺寸规格可以随着电压规格变大而使得封装体的高度不变或略微增加;例如:当电压规格为10V时,可以藉由调整中央平板96与第二基板100之间距或高度,让电压规格为10V的超级电容器10封装结构维持在长/宽/高度分别为12mm/10mm/3mm。
本发明前述的实施例是以5V、4.7mF以及提供电流负载为10A的超级电容器的封装;然而,根据本发明的揭露,可以针对不同规格的超级电容器进行封装;例如:当超级电容器的电压规格为30V时,可能使得超级电容器的厚度增加,固此时的盖体区域的容置空间深度就必须大于30V超级电容器的厚度;又例如:当超级电容器的需要提供30A的负载规格时,可以藉由调整金属线的数量或是金线的直径等来达成;然而,这些为因应不同电压的超级电容器10,所造形成封装高度的变化,本发明并不加以限制。
虽然本创作以前述之较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本创作,任何熟习本领域技艺者,在不脱离本创作之精神和范围内,当可作些许之更动与润饰,因此本创作之专利保护范围须视本说明书所附之申请专利范围所界定者为准。
Claims (10)
1.一种超级电容器的封装结构,其特征在于,包括:
第二基板(50),具有第一面(501)及相对于所述第一面(501)的第二面(503),于所述第二基板(50)的所述第一面(501 )的第一侧端上,形成多个第一外接点,而于所述第二基板(50)的所述第一面(501),且相对于所述第一侧端的第二侧端上,形成多个第二外接点,且于相邻所述第一外接点及相邻所述第二外接点处,配置一对间隔的相邻凸块,且每一所述第一外接点通过所述第二基板(50)中的金属材料与所述第二基板(50)的所述第二面(503)的所述第一侧端上的第一外接电极端电性连接,且每一所述第二外接点通过所述第二基板(50)中的另一金属材料与所述第二基板(50)的所述第二面(503)的所述第二侧端上的第二外接电极端电性连接;
第一基板(20),具有第一面(201)及相对于所述第一面(201)的第二面(203),于所述第一基板(20)的所述第一面(201)的第一侧端上,形成多个第一焊接点,而于所述第一基板(20)的所述第一面(201),且相对于所述第一侧端的第二侧端上,形成多个第二焊接点,且所述第一基板(20)的所述第二面(203)与所述相邻凸块固接并曝露出所述第一焊接点及所述第二焊接点;
超级电容器,具有顶端及位于相对于所述顶端的另一端的底端,并于所述顶端的一侧端形成第一焊接电极区,及于所述底端在相对所述第一侧端的另一相对端上,形成第二焊接电极区,其中,所述超级电容器的所述底端与所述第一基板(20)的所述第一面(201)固接,使得所述超级电容器的所述第二焊接电极区与所述第二焊接点电性连接,同时,每一所述第一焊接电极区经由一金属线与每一所述第一焊接点电性连接;
多条第一金属线,每一所述第一金属线的一端与所述第二基板(50)上的多个第一外接点电性连接,而另一端与所述第一基板(20)上的多个第一焊接点电性连接;
多条第二金属线,每一所述第二金属线的一端与所述第二基板(50)上的多个第二外接点电性连接,而另一端与所述第一基板(20)上的多个第二焊接点电性连接;以及
一盖体,具有多个周边及所述周边所形成的盖体区域,所述盖体区域经由所述周边与所述第二基板(50)连接,并将所述第一金属线、所述第二金属线、所述第一基板(20)及所述超级电容器覆盖于所述盖体区域中。
2.如权利要求1所述的超级电容器的封装结构,其特征在于,所述盖体的材质为树脂。
3.一种超级电容器的封装结构,其特征在于,包括:
第二基板(50),具有第一面(501)及相对于所述第一面(501)的第二面(203),于所述第二基板(50)的所述第一面(501)的第一侧端上,形成多个第一外接点,而于所述第二基板(50)的所述第一面(501),且相对于所述第一侧端的第二侧端上,形成多个第二外接点,且于相邻所述第一外接点及相邻所述第二外接点处,配置一对间隔的相邻凸块,且每一所述第一外接点通过所述第二基板(50)中的金属材料与所述第二基板(50)的所述第二面(503)的所述第一侧端上的第一外接电极端电性连接,且每一所述第二外接点通过所述第二基板(50)中的另一金属材料与所述第二基板(50)的所述第二面(503)的所述第二侧端上的第二外接电极端电性连接;
第一基板(20),具有第一面(201)及相对于所述第一面(201)的第二面(203),于所述第一基板(20)的所述第一面(201)的第一侧端上,形成多个第一焊接点,而于所述第一基板(20)的所述第一面(201),且相对所述第一侧端的第二侧端上,形成多个第二焊接点,且所述第一基板(20)的所述第二面(203)与所述相邻凸块固接并曝露出所述第一焊接点及所述第二焊接点;
银胶层,配置于所述第一基板(20)上,与所述第二焊接点电性连接,并且是向所述第一侧端延伸;
超级电容器,具有顶端及相对所述顶端另一端的底端,并于所述顶端的一侧端形成第一焊接电极区,及于所述底端在相对所述第一侧端的另一相对端上,形成第二焊接电极区,其中,所述超级电容器的所述底端与所述第一基板(20)的所述第一面(201)固接,使得所述超级电容器的所述第二焊接电极区与所述银胶层形成电性连接,同时,每一所述第一焊接电极区经由金属线与每一所述第一焊接点电性连接;
多条第一金属线,每一所述第一金属线的一端与所述第二基板(50)上的多个第一外接点电性连接,而另一端与所述第一基板(20)上的多个第一焊接点电性连接;
多条第二金属线,每一所述第二金属线的一端与所述第二基板(50)上的多个第二外接点电性连接,而另一端与所述第一基板(20)上的多个第二焊接点电性连接;以及
盖体,具有多个周边及所述周边所形成的盖体区域,所述盖体区域经由所述周边与所述第二基板(50)连接,并将所述第一金属线、所述第二金属线、所述第一基板(20)及所述超级电容器覆盖于所述盖体区域中。
4.如权利要求3所述的超级电容器的封装结构,其特征在于,所述银胶层是以网印方式形成在所述第一基板上。
5.如权利要求4所述超级电容器的封装结构,其特征在于,所述银胶层是由多个间隔排列的银胶所组成,且每一所述银胶与每一所述第二焊接点电性连接。
6.如权利要求3所述超级电容器的封装结构,其特征在于,所述盖体的材质为树脂。
7.一种超级电容器的封装结构,其特征在于,包括:
第二基板(50),具有第一面(501)及相对于所述第一面(501)的第二面(503),于所述第二基板(50)的所述第一面(501)的第一侧端上,形成多个第一外接点,而于所述第二基板(50)的所述第一面(501),且相对所述第一侧端的第二侧端上,形成多个第二外接点,且于相邻所述第一外接点及相邻所述第二外接点处,配置一对相邻凸块,且每一所述第一外接点通过所述第二基板(50)中的金属材料与所述第二基板(50)的所述第二面(503)的所述第一侧端上的第一外接电极端电性连接,且每一所述第二外接点通过所述第二基板(50)中的另一金属材料与所述第二基板(50)的所述第二面(503)的所述第二侧端上的第二外接电极端电性连接;
承座,是由一对相邻间隔的边框以及与每一所述边框相连接的中央平板所组成,其中,所述边框具有高度,使得所述承座的所述边框配置于所述第二基板(50)的所述第一面(501)上时,所述中央平板与所述第二基板的所述第一面(501)之间形成间隙;
第一基板(20),具有第一面(201)及相对于所述第一面(201)的第二面(203),于所述基板的所述第一面(201)的第一侧端上,形成多个第一焊接点,而于所述第一基板(20)的所述第一面(201),且相对所述第一侧端的第二侧端上,形成多个第二焊接点,其中,所述第一基板(20)的所述第二面(203)与所述承座的所述中央平板固接;
超级电容器,具有顶端及相对所述顶端的底端,并于所述顶端的一侧端形成第一焊接电极区,及于所述底端在相对所述第一侧端的另一相对端上,形成第二焊接电极区,其中,所述超级电容器的所述底端与所述第一基板(20)的所述第一面(201)固接,使得所述超级电容器的所述第二焊接电极区与所述第二焊接点电性连接,同时,每一所述第一焊接电极区经由金属线与每一所述第一焊接点电性连接;
多条第一金属线,每一所述第一金属线的一端与所述第二基板(50)上的多个第一外接点电性连接,而另一端与所述第一基板(20)上的多个第一焊接点电性连接;
多条第二金属线,每一所述第二金属线的一端与所述第二基板(50)上的多个第二外接点电性连接,而另一端与所述第一基板(20)上的多个第二焊接点电性连接;以及
盖体,具有多个周边及所述周边所形成的盖体区域,所述盖体区域经由所述周边与所述第二基板(50)连接,并将所述第一金属线、所述第二金属线、所述第一基板(20)、所述承座及所述超级电容器覆盖于所述盖体区域中。
8.如权利要求7所述的超级电容器的封装结构,其特征在于,所述盖体的材质为树脂。
9.一种超级电容器的封装结构,其特征在于,包括:
第二基板(50),具有第一面(501)及相对于所述第一面(501)的第二面(503),于所述第二基板(50)所述第一面(501)的第一侧端上,形成多个第一外接点,而于所述第二基板(50)的所述第一面(501),且相对于所述第一侧端的第二侧端上,形成多个第二外接点,且于相邻所述第一外接点及相邻所述第二外接点处,配置一对相邻凸块,且每一所述第一外接点通过所述第二基板(50)中的金属材料与所述第二基板(50)的所述第二面(503)的所述第一侧端上的第一外接电极端电性连接,且每一所述第二外接点通过所述第二基板(50)中的另一金属材料与所述第二基板(50)的所述第二面(503)的所述第二侧端上的第二外接电极端电性连接;
承座,是由一对相邻间隔的边框以及与每一所述边框相连接的中央平板所组成,其中,所述边框具有一高度,使得所述承座的所述边框配置于所述第二基板(50)的所述第一面(501)上时,所述中央平板与所述第二基板(50)的所述第一面(501)之间形成间隙;
第一基板(20),具有第一面(201)及相对于所述第一面(201)的第二面(203),于所述第一基板(20)的所述第一面(201)的第一侧端上,形成多个第一焊接点,而于所述第一基板(20)的所述第一面(201),且相对所述第一侧端的第二侧端上,形成多个第二焊接点,其中,所述第一基板(20)的所述第二面(203)与所述承座的所述中央平板固接;
银胶层,配置于所述第一基板(20)上,与所述第二焊接点电性连接,并且是向所述第一侧端延伸;
超级电容器,具有顶端及相对所述顶端的底端,并于所述顶端的一侧端形成第一焊接电极区,及于所述底端在相对所述第一侧端的另一相对端上,形成第二焊接电极区,其中,所述超级电容器的所述底端与所述第一基板(20)的所述第一面(201)固接,使得所述超级电容器的所述第二焊接电极区与所述银胶层形成电性连接,同时,每一所述第一焊接电极区经由金属线与每一所述第一焊接点电性连接;
多条第一金属线,每一所述第一金属线的一端与所述第二基板(50)上的多个第一外接点电性连接,而另一端与所述第一基板(20)上的多个第一焊接点电性连接;
多条第二金属线,每一所述第二金属线的一端与所述第二基板(50)上的多个第二外接点电性连接,而另一端与所述第一基板(20)上的多个第二焊接点电性连接;以及
一盖体,具有多个周边及所述周边所形成的盖体区域,所述盖体区域经由所述周边与所述第二基板(50)连接,并将所述第一金属线、所述第二金属线、所述第一基板(20)、所述承座及所述超级电容器覆盖于所述盖体区域中。
10.如权利要求9所述的超级电容器的封装结构,其中,所述银胶层是由多个间隔排列的银胶所组成,且每一所述银胶与每一所述第二焊接点电性连接。
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