CN112837938B - 电子组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子组件，所述电子组件包括：电容器阵列，包括线性布置的多个钽电容器；以及固定构件，支撑所述电容器阵列的第一表面和两个侧表面使得所述多个钽电容器不分离，其中，所述电容器阵列中的相邻钽电容器彼此接触的面积是所述相邻钽电容器的相邻表面中的任一者的整个面积的90％或更多。
Description
本申请要求于2019年11月25日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0152525号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容通过引用被包含于此。
技术领域
本公开涉及一种电子组件。
背景技术
钽(Ta)材料是具有高熔点和优异的机械或物理特性(诸如延展性和耐腐蚀性)的金属，并且被广泛地使用在整个电气、电子、机械、化学、航空航天和军事工业的领域中。
钽材料由于其形成稳定的阳极氧化膜的能力而被广泛用作小型电容器的阳极材料，并且由于IT产业(诸如电子信息与通信)的快速发展，钽材料的使用已经每年在快速增加。
使用钽材料的钽电容器具有使用当烧结和固化钽粉时形成的空的间隙的结构。使用阳极氧化方法在钽的表面上形成氧化钽(Ta2O5)，使用氧化钽(Ta2O5)作为电介质在其上形成作为电解质的二氧化锰(MnO2)层，在二氧化锰(MnO2)层上形成碳层和金属层从而形成主体，且在主体上形成将被安装在PCB上的阳极和阴极，并且形成包封部从而完成钽电容器。
钽电容器在诸如TV、智能电话、笔记本计算机、平板PC和汽车电子组件的无源组件密集型产品中使用，并且近来，对能够实现小且高容量的钽电容器的需求正在增加。
因此，为了实现高容量产品，需要增大产品的整体尺寸，但是在实际设计中，如果产品尺寸增大，则难以形成半成品器件，并且难以在多孔产品(porous product)内部均匀地形成阴极层。
发明内容
本公开的一方面在于提供一种具有高容量和低电阻、包括钽电容器且不显著增大产品的整体尺寸的电子组件。
根据本公开的一方面，一种电子组件可包括：电容器阵列，包括线性布置的多个钽电容器；以及固定构件，支撑所述电容器阵列的第一表面和两个侧表面使得所述多个钽电容器不分离，其中，所述电容器阵列中的相邻钽电容器彼此接触的面积是所述相邻钽电容器的相邻表面中的任一者的整个面积的90％或更多。
根据本公开的一方面，所述固定构件可包括：水平部，在所述电容器阵列的所述第一表面上延伸；以及第一竖直部和第二竖直部，分别从所述水平部的两端延伸以分别设置在所述电容器阵列的两个侧表面上。
根据本公开的一方面，所述固定构件可包括金属。
根据本公开的一方面，所述多个钽电容器中的每者可包括：钽主体，包括钽粉，并且设置有从所述钽主体的第一端表面暴露的钽线；包封部，包封所述钽主体，使得所述钽线的端部暴露于所述包封部的外部；阳极端子，包括设置在所述包封部的第一表面上的阳极安装部以及从所述阳极安装部延伸至所述包封部的第一端表面上的阳极连接部，所述阳极连接部与所述钽线连接；薄板电极，设置为连接到所述钽主体的面对所述包封部的所述第一表面的第一表面，并且通过所述包封部的与所述包封部的所述第一端表面相对的第二端表面暴露；以及阴极端子，包括设置为在所述包封部的所述第一表面上与所述阳极安装部间隔开的阴极安装部以及从所述阴极安装部延伸到所述包封部的所述第二端表面上的阴极连接部，所述阴极连接部连接到所述薄板电极。
根据本公开的一方面，所述电子组件还可包括绝缘构件，所述绝缘构件设置在所述包封部与所述阳极安装部之间，并且设置在所述薄板电极与所述阴极安装部之间。
根据本公开的一方面，还可包括设置在所述钽主体和所述薄板电极之间的第一导电粘合层。
根据本公开的一方面，所述第一导电粘合层可包括环氧基热固性树脂和导电金属粉末。
根据本公开的一方面，还可包括设置在所述钽主体与所述阴极端子的所述阴极连接部之间的第二导电粘合层。
根据本公开的一方面，所述第二导电粘合层可包括环氧基热固性树脂和导电金属粉末。
根据本公开的一方面，所述薄板电极可与所述包封部的两个侧表面间隔开，所述两个侧表面彼此相对并且使所述包封部的所述第一端表面和所述第二端表面彼此连接。
根据本公开的另一方面，一种电子组件可包括：电容器阵列，包括线性布置的多个钽电容器；以及固定构件，设置在所述电容器阵列的第一表面上并且在与所述多个钽电容器的堆叠方向大致平行的第一方向上延伸。所述固定构件还可分别延伸到所述电容器阵列的两个侧表面的至少一部分上。
附图说明
通过以下结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和其他优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1是示意性地示出应用于本公开的实施例的钽电容器的透视图；
图2是示出图1中的钽主体、钽线、包封部和绝缘构件的透明透视图；
图3是沿着图1中的线I-I′截取的截面图；
图4是图1的仰视图；
图5是示意性地示出根据本公开的实施例的电子组件的透视图；以及
图6是图5的侧表面示图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图如下描述本公开的实施例。
然而，本公开可以以许多不同的形式进行例证，并且不应被解释为限于在此阐述的具体实施例。
更确切地说，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将本公开的范围充分传达给本领域技术人员。
因此，为了描述清楚，可夸大附图中元件的形状和尺寸，并且在附图中，由相同的附图标记指示的元件是相同的元件。
另外，当定义方向以清楚地描述本公开的实施例时，钽线在钽主体中暴露的方向被设置为前方向，与前方向相反的方向被设置为后方向，钽主体的在长度方向上的两个表面被设置为两个端表面，钽主体的在厚度方向上的两个表面被设置为上表面和下表面，并且钽主体的在宽度方向上的两个表面被设置为两个侧表面。
另外，附图中所示的X、Y和Z分别表示钽电容器、钽主体和包封部的长度方向、宽度方向和厚度方向。
用于描述参数(诸如元件的1-D尺寸(包括但不限于“长度”、“宽度”、“厚度”、“直径”、“距离”、“间隙”和/或“大小”)、元件的2-D尺寸(包括但不限于“面积”和/或“大小”)、元件的3-D尺寸(包括但不限于“体积”和/或“大小”)和元件的性质(包括但不限于“粗糙度”、“密度”、“重量”、“重量比”和/或“摩尔比”)的值可通过本公开中描述的方法和/或工具获得。然而，本公开不限于此。即使在本公开中没有描述，也可使用本领域普通技术人员理解的其他方法和/或工具。
图1是示意性地示出应用于本公开的实施例的钽电容器的透视图，图2是示出图1中的钽主体、钽线、包封部和绝缘构件的透明透视图，图3是沿着图1中的线I-I′截取的截面图，并且图4是图1的仰视图。
参照图1至图4，应用于本实施例的钽电容器1包括钽主体10、包封部40、阳极端子20、薄板电极33和阴极端子30。
钽主体10包括钽粉并且可通过烧结模制。
另外，作为示例，钽主体10可通过将钽粉和粘合剂以预定比例混合并搅拌、将混合粉末压制成大体上长方体形状，并且在高温和高振动下将其烧结来制备。
钽主体10具有暴露于X方向上的一个端表面的钽线11。
在这种情况下，在压制混合粉末前，可通过将钽线11插入钽粉和粘合剂的混合物并从中心偏心来进行安装。
换句话说，钽主体10可通过使钽线11插入到与粘合剂混合的钽粉中来模制具有期望尺寸的钽元件，然后通过在约1000℃至2000℃的高真空(10-5托或更小)气氛下烧结钽元件30分钟来制备。
在钽线11的端部通过在X方向的一个端表面暴露的状态下使包封部40包封钽主体10。
包封部40可通过转印模制树脂(诸如环氧模塑料(EMC)等)来形成，以包围钽主体10。
包封部40可用于保护钽线11和钽主体10不受外部影响。
阳极端子20可包括导电金属，并且包括阳极安装部21和阳极连接部22。
阳极安装部21可设置在包封部40的下表面上，并可用作用于与其他电子产品电连接的端子。
阳极连接部22是在阳极安装部21的端部处在Z方向上弯曲并延伸设置在包封部40的一个端表面上的部分，并且阳极连接部22与钽线11的暴露部分连接。
在这种情况下，阳极连接部22可通过例如电焊等结合到钽线11的端部。具体地，可使用电点焊方法来执行电焊，但是本公开不限于此。
阴极端子30可包括导电金属，并且包括阴极安装部31和阴极连接部32。
阴极安装部31可设置为在包封部40的下表面上沿X方向与阳极安装部21间隔开，并且可用作用于与其他电子产品的电连接的端子。
阴极连接部32是在阴极安装部31的端部处在Z方向上弯曲并延伸设置在包封部40的另一端表面上的部分，并且阴极连接部32与薄板电极33连接。
在这种情况下，在钽主体10和阴极端子30的阴极连接部32之间，可设置第二导电粘合层72，并且可不形成包封部40从而提高粘合性和电连接性。
第二导电粘合层72可包括环氧基热固性树脂和导电金属粉末。
薄板电极33设置在钽主体10的下表面上，薄板电极33的在Z方向上的下表面暴露，并且薄板电极33的在X方向上的一个端部通过包封部40的另一端表面(图上的左侧端表面)暴露。
在一个实施例中，薄板电极33可与包封部40的彼此相对并且使包封部40的一个端表面和另一端表面彼此连接的两个侧表面(图中包封部的在Y方向上的两个侧表面)间隔开，使得薄板电极33不暴露于外部。
另外，薄膜电极33可包括导电金属，并且可包括例如锰和聚合物，但是本公开不限于此。
另外，薄板电极33可与阴极端子30一体地形成，并且本公开不限于此。
如上所述，当使用薄板电极33使钽主体10连接到阴极端子30时，电流路径可减小，并且钽主体10和阴极端子30的接触的面积可增大以减小表面电阻，从而减小钽电容器1的ESR。
此外，在本实施例的钽电容器中，可省略形成在钽主体和阴极端子之间的焊料，从而钽主体的尺寸可增大被省略的焊料的区域，从而增大钽电容器的电容。
另外，第一导电粘合层71可设置在钽主体10的下表面和薄板电极33之间，以提高固定力和电连接性。
第一导电粘合层71可包括环氧基热固性树脂和导电金属粉末。
本实施例的钽电容器1还可包括设置在包封部40与阳极安装部21之间以及薄板电极33与阴极安装部31之间的绝缘构件60。
阳极端子20和阴极端子30可设置在绝缘构件60的下表面上以在X方向上彼此间隔开，并且绝缘构件60可利用诸如FR4的绝缘体形成。
因此，绝缘构件60用于调节钽主体10与用作外部端子的阳极安装部21和阴极安装部31之间的距离，并且可防止薄板电极33与阳极端子20之间的接触。
图5是示意性地示出根据本公开的实施例的电子组件的透视图，并且图6是图5的侧表面示图。
参照图5和图6，根据本公开的实施例的电子组件包括电容器阵列和固定构件80，电容器阵列包括成行布置的多个钽电容器1和1'。
在本实施例中，尽管在两个钽电容器1和1'中，两个钽电容器1和1'的在Y方向上面对的侧表面彼此接触，并且两个钽电容器1和1'示出并描述为线性地布置，但是本公开不限于此，并且本实施例的电子组件可通过在Y方向上成行布置三个或更多个钽电容器来构造。
固定构件80支撑电容器阵列的上表面和两侧表面，使得第一钽电容器1和第二钽电容器1'不分离。
也就是说，固定构件80可具有以环形按压电容器阵列的上表面和两个侧表面的形式，并且可在线性布置的第一钽电容器和第二钽电容器不分离的同时保持大致矩形电容器阵列的形式。
在这种情况下，固定构件80可包括具有即使当电子组件经历回流焊(reflow)时也不熔化的高熔点的材料。例如，固定构件80可包括金属。
另外，固定构件80可包括水平部81以及第一竖直部82和第二竖直部83，水平部81沿Y方向设置在电容器阵列的上表面上，第一竖直部82和第二竖直部83分别从水平部81的两端沿Z方向向下延伸，并且分别设置在电容器阵列的两个侧表面上。在一个实施例中，水平部81可在与多个钽电容器1和1'的堆叠方向基本平行的方向上延伸。水平部81可在电容器阵列的上表面上沿Y方向(基本上垂直于多个钽电容器1和1'中的每者的钽线11延伸的方向)延伸。第一竖直部82和第二竖直部83可在Z方向上延伸到电容器阵列的两个角边缘，这两个角边缘通过电容器阵列的两个侧表面和下表面限定。
也就是说，水平部81设置为与第一钽电容器1的包封部40和第二钽电容器1'的包封部40的上表面接触，第一竖直部82设置为与第一钽电容器1的包封部40在Y方向上的一个侧表面接触，并且第二竖直部83设置为与第二钽电容器1'的包封部40'在Y方向上的一个侧表面接触。
在这种情况下，在结构稳定性方面优选的是，第一竖直部82的在Z方向上的长度是使得其下端延伸到包封部40的下端。第二竖直部83的在Z方向上的长度是使得其下端延伸到包封部40'的下端。
在这种情况下，第一钽电容器1的包封部40在Y方向上的另一侧表面和第二钽电容器1'的包封部40'的另一侧表面彼此接触。
另外，在第一钽电容器1的阳极安装部21和第二钽电容器1'的阳极安装部21'中，在Y方向上彼此面对的表面可接触，并且在第一钽电容器1的阳极连接部22和第二钽电容器1'的阳极连接部22'中，在Y方向上彼此面对的表面可接触。
另外，第一钽电容器1的阴极安装部31和第二钽电容器1'的阴极安装部31'可通过彼此面对的表面接触，并且第一钽电容器1的阴极连接部32和第二钽电容器1'的阴极连接部32'可通过彼此面对的表面接触。另外，第一钽电容器1的绝缘构件60和第二钽电容器1'的绝缘构件60'可通过彼此面对的表面接触。
在钽电容器中，存在一种端子被引出到外部而没有使钽材料和电极连接的内部引线框架或框架的无框架结构。
在具有常规的无框架结构的钽电容器的情况下，因为阴极端子位于产品的侧表面上，由于诸如必须确保在钽主体和阴极端子之间形成焊料的焊接距离等原因，因此钽主体的内部体积比会减小并且电容会降低。
应用于本实施例的电子组件的钽电容器具有无框架的结构，并且利用钽电容器侧表面上没有弯曲或弯曲非常小的点，使多个钽电容器在Y方向上成行布置，然后通过固定构件彼此连接并固定。
如上所述构造的根据本实施例的电子组件，在以客户期望的产品尺寸的1/n尺寸设计和制备每个钽电容器之后，然后并联连接多个钽电容器，因此电子组件的ESR为1/n，同时实现了电子组件的容量为n倍。
另外，本公开的电容器阵列的结构难以应用于具有拥有常规产品的弯曲侧表面的一般结构及具有下电极结构的钽电容器。
在这种情况下，电容器阵列中的相邻钽电容器的对应表面(例如，相邻钽电容器的相邻表面或相邻钽电容器的包封部的相邻表面)彼此接触的面积可以是对应表面(例如，相邻钽电容器的相邻表面中的任一者或相邻钽电容器的包封部的相邻表面中的任一者)的整个面积的90％或更多。
如果相邻钽电容器的对应表面彼此接触的面积小于对应表面的整个面积的90％，那么在相邻钽电容器的界面处可能发生激励(excitation)，并且电子组件的机械可靠性可能迅速降低。
如上所述，根据本公开的实施例，可将多个钽电容器并联连接，以提高电子组件的总容量并降低ESR，而没有显著增大产品的总尺寸。
然而，本公开的各种有利的优点和效果不限于以上描述，并且将在描述本公开的具体实施例的过程中更容易理解。
尽管以上已经示出并描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员而言将明显的是，在不脱离本公开的由所附权利要求限定的精神和范围的情况下，可做出修改和变化。
Claims (14)
1.一种电子组件，包括：
电容器阵列，包括多个钽电容器，所述多个钽电容器中的每者包括具有钽线的钽主体，所述钽线暴露于所述钽主体的在所述钽主体的长度方向上的一个端表面，并且所述多个钽电容器在所述钽主体的宽度方向上线性布置；以及
固定构件，支撑所述电容器阵列的第一表面和两个侧表面使得所述多个钽电容器不分离，所述第一表面为所述电容器阵列的在所述钽主体的厚度方向上与所述电容器阵列的安装表面相对的表面，所述两个侧表面为所述电容器阵列的在所述宽度方向上彼此相对的两个表面，
其中，所述电容器阵列中的相邻钽电容器彼此接触的面积是所述相邻钽电容器的相邻表面中的任一者的整个面积的90％或更多。
2.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述固定构件包括：水平部，在所述电容器阵列的所述第一表面上延伸；以及第一竖直部和第二竖直部，分别从所述水平部的两端延伸以分别设置在所述电容器阵列的所述两个侧表面上。
3.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述固定构件包括金属。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电子组件，其中，所述钽主体包括钽粉，并且所述多个钽电容器中的每者还包括：
包封部，包封所述钽主体，使得所述钽线的端部暴露于所述包封部的外部；
阳极端子，包括设置在所述包封部的第一表面上的阳极安装部以及从所述阳极安装部延伸至所述包封部的第一端表面上的阳极连接部，所述阳极连接部与所述钽线连接；
薄板电极，设置为连接到所述钽主体的面对所述包封部的所述第一表面的第一表面，并且通过所述包封部的与所述包封部的所述第一端表面相对的第二端表面暴露；以及
阴极端子，包括设置为在所述包封部的所述第一表面上与所述阳极安装部间隔开的阴极安装部以及从所述阴极安装部延伸到所述包封部的所述第二端表面上的阴极连接部，所述阴极连接部连接到所述薄板电极。
5.根据权利要求4所述的电子组件，所述电子组件还包括绝缘构件，所述绝缘构件设置在所述包封部与所述阳极安装部之间，并且设置在所述薄板电极与所述阴极安装部之间。
6.根据权利要求4所述的电子组件，所述电子组件还包括设置在所述钽主体和所述薄板电极之间的第一导电粘合层。
7.根据权利要求6所述的电子组件，其中，所述第一导电粘合层包括环氧基热固性树脂和导电金属粉末。
8.根据权利要求4所述的电子组件，所述电子组件还包括设置在所述钽主体与所述阴极端子的所述阴极连接部之间的第二导电粘合层。
9.根据权利要求8所述的电子组件，其中，所述第二导电粘合层包括环氧基热固性树脂和导电金属粉末。
10.根据权利要求4所述的电子组件，其中，所述薄板电极与所述包封部的两个侧表面间隔开，所述两个侧表面彼此相对并且使所述包封部的所述第一端表面和所述第二端表面彼此连接。
11.一种电子组件，包括：
电容器阵列，包括多个钽电容器，所述多个钽电容器中的每者包括具有钽线的钽主体，所述钽线暴露于所述钽主体的在所述钽主体的长度方向上的一个端表面，并且所述多个钽电容器在所述钽主体的宽度方向上线性布置；以及
固定构件，设置在所述电容器阵列的第一表面上并且在与所述宽度方向大致平行的第一方向上延伸，所述第一表面为所述电容器阵列的在所述钽主体的厚度方向上与所述电容器阵列的安装表面相对的表面，
其中，所述固定构件还分别延伸到所述电容器阵列的两个侧表面的至少一部分上，所述两个侧表面为所述电容器阵列的在所述宽度方向上彼此相对的两个表面。
12.根据权利要求11所述的电子组件，其中，所述电容器阵列中的相邻钽电容器彼此接触的面积是所述相邻钽电容器的相邻表面中的任一者的整个面积的90％或更多。
13.根据权利要求11或12所述的电子组件，其中，所述固定构件延伸到所述电容器阵列的通过所述电容器阵列的所述两个侧表面和所述安装表面限定的两个角边缘。
14.根据权利要求11所述的电子组件，其中，所述固定构件在所述电容器阵列的所述第一表面上沿基本上与所述多个钽电容器中的每者的所述钽线延伸的方向垂直的所述第一方向延伸。
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