CN114420473B - 一种无壳电容的封装装置 - Google Patents

Abstract

一种无壳电容的封装装置，属于薄膜电容器封装技术领域。包括模具主体、底座以及溢料收集器，模具主体支承在底座上，模具主体在顶部的长度方向的一端设进料管，进料管的下端延伸至底座，进料管上设进料阀，模具主体在顶部的长度方向的另一端设进气管和溢料管，进气管连接外部气源，进气管上设增压阀和放气阀，溢料管连接至溢料收集器的一侧，溢料收集器在对应溢料管的另一侧设出气管，出气管上设真空阀，底座包括底板以及一对支撑脚，底板上开设有若干自上表面贯通至下表面的端子定位孔，支撑脚的高度大于待封装电容的端子的长度。优点：能够在电容灌装过程中确保足够的致密性，克服灌装时材料不能完全填充的问题，提高了电容成品质量。

Description

一种无壳电容的封装装置

技术领域

本发明属于薄膜电容器封装技术领域，具体涉及一种无壳电容的封装装置。

背景技术

薄膜电容器是电力电子行业主要的无源器件之一，以无极性、绝缘阻抗高、频率特性优异，而且介质损失很小等特点，得到了国内外用户的青睐，常见的如支撑、吸收、滤波和谐振等电容均属于薄膜电容器。目前的薄膜电容器主要由容芯、封装材料、外壳、接线端子和绝缘材料等组成。随着电源功率的增大其所选用的电容器的容量也随之增加，往往单容芯的电容器已满足不了容量的要求。电容器为了达到耐压、容量和工作电流等指标，普遍采用多容芯通过串、并联等方式组合而成，由于多容芯组合也必将降低电容器可靠性，由此就提高了失效率。然而电容器最严重的损坏是出现爆炸，这不仅造成电容器的损坏，而且也会影响周围其它元件，造成严重损失。目前组合式薄膜电容器通常都是将组合好的容芯封盖在塑料或金属壳中，如果有少数容芯出现问题，则会导致体积膨胀、有机材料碳化、气化等问题，如果壳体内压力过大就会引起爆炸。尽管电容器设计、制造都想尽办法解决这一问题，但“爆炸”还是不可避免地时有发生。近年来，有薄膜电容器采用无壳结构，由环氧材料进行整体灌装成型，利用环氧材料在容芯膨胀过程中体积增大引起环氧胀裂“御压”以避免电容器发生爆炸。

薄膜电容器在生产制造过程中时常需要对其进行封装处理，这就要用到封装装置。在上述结构中,由于环氧材料不仅作为电容器的外壳,而且也直接影响到电容器整体抗冲击/振动和自散热等性能，所以要求在进行环氧灌装过程中不能出现气孔，并且要有足够的致密性，灌装环氧树脂的过程中空气无法完全排出会使环氧树脂不能完全填充，进而影响产品性能。真空灌装和加压成型是消除“气孔”和提高“致密性”的有效方法，电容器外形尺寸、体积等千变万化，如何利用灌装模具来提升无壳电容器封装质量，是十分有必要的。

鉴于上述已有技术，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无壳电容的封装装置，能够提高无壳封装薄膜电容器的封装品质。

本发明的目的是这样来达到的，一种无壳电容的封装装置，特点是：包括模具主体、底座以及溢料收集器，所述的模具主体支承在底座上，模具主体在顶部的长度方向的一端设置有进料管，所述的进料管的下端延伸至底座，进料管上设置有进料阀，模具主体在顶部的长度方向的另一端设置有进气管和溢料管，所述的进气管连接外部气源，进气管上设置有增压阀和放气阀，所述的溢料管连接至所述的溢料收集器的一侧，所述的溢料收集器在对应溢料管的另一侧设置有出气管，并在出气管上设置真空阀，所述的底座包括底板以及彼此面对面平行设置而用于支撑底板的一对支撑脚，所述的底板上开设有若干自上表面贯通至下表面的端子定位孔，所述支撑脚的高度大于待封装电容的端子的长度。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的模具主体由四块侧板和一顶板围拢而成，所述的顶板上开设有观察窗。

在本发明的另一个具体的实施例中，在所述的顶板以及底板与各块侧板的拼接处均设置有环型密封圈。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的溢料收集器包括上端具有开口的壳体以及对壳体的开口进行蔽护的顶盖，顶盖与壳体构成可拆卸连接，所述的壳体在朝向所述的模具主体的侧壁上设置有用于连接所述的溢料管的溢料管接头，在相对该侧壁的另一侧壁上设置有用于连接所述的出气管的出气管接头，所述的溢料管接头和出气管接头在同一轴线上。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的溢料收集器还包括挡板，所述的挡板设置在壳体的壳腔内，且挡靠在溢料管接头上，挡板的上端铰接在所述的顶盖上，下端延伸至壳体的底部，挡板在下端形成有缺口。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的壳体在开口的四周形成翻边，所述的顶盖与翻边配合安装，并且在连接处设置有密封垫圈。

在本发明的进而一个具体的实施例中，还包括气压保护阀，在完成进料后，由该气压保护阀替换进料管安装在模具主体上。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的端子定位孔内嵌设有O型密封圈。

本发明由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：能够在电容器灌装过程中确保足够的致密性，克服灌装时材料不能完全填充的问题，提高了电容器成品质量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明所述的溢料收集器的结构示意图。

图3为本发明所述的气压保护阀的安装示意图。

图中：1.模具主体、11.侧板、12.顶板、121.观察窗；2.底座、21.底板、211.端子定位孔、212.O型密封圈、22.支撑脚；3.溢料收集器、31.壳体、311.溢料管接头、312.出气管接头、313.翻边、32.顶盖、33.挡板、331.缺口、34.密封垫圈；4.进料管、41.进料阀；5.进气管、51.增压阀、52.放气阀；6.溢料管；7.出气管、71.真空阀；8.环型密封圈。9.气压保护阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式详细描述，但对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。

在下面描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性（或者称方位性）的概念均是针对正在被描述的图所处的位置状态而言的，目的在于方便公众理解，因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。

请参阅图1，本发明涉及一种无壳电容的封装装置，包括模具主体1、底座2以及溢料收集器3。所述的模具主体1支承在底座2上，模具主体1根据待封装电容尺寸由相互独立可拆卸的四块侧板11和一顶板12围拢而成，底座2包括底板21以及彼此面对面平行设置而用于支撑底板21的一对支撑脚22。相邻的两块侧板11之间、侧板11与顶板12以及底板21之间均通过螺钉进行紧固，并且在顶板12以及底板21与各块侧板11的拼接处均设置有环型密封圈8，确保各个拼接处在负压、正压情况下不会发生泄漏。模具主体1在顶部的长度方向的一端设置有进料管4，用于向模具主体1型腔灌入环氧、硅胶和聚胺酯等常用封装有机材料。所述进料管4的下端向下延伸直至底座2，使得封装材料在灌入过程中处于“外溢”状态，一方面可以主动“排气”，另一方面也可以减少不均匀情况的发生。进料管4上设置有进料阀41。模具主体1在顶部的长度方向的另一端设置有进气管5和溢料管6，所述的进气管5连接外部气源，进气管5上设置有增压阀51和放气阀52。所述的溢料管6连接至所述的溢料收集器3的一侧，所述的溢料收集器3在对应溢料管6的另一侧设置有出气管7，并在出气管7上设置真空阀71，出气管7连接真空泵。所述的增压阀51、放气阀52以及真空阀71，根据封装工艺需要，进行开关操作，以使模具主体1内可以实现真空、加压（气压）和常压状态。所述的顶板12上开设有观察窗121。所述的底板21根据电容实际尺寸确认尺寸大小并预留若干自上表面贯通至下表面的端子定位孔211，所述的端子定位孔211内嵌设有O型密封圈212，用于确保电容端子与底板21之间密封，所述的支撑脚22的高度大于待封装电容的端子的长度。

请参阅图2，所述的溢料收集器3包括上端具有开口的壳体31以及对壳体31的开口进行蔽护的顶盖32，顶盖32与壳体31构成可拆卸连接。所述的壳体31在开口的四周形成翻边313，所述的顶盖32与翻边313配合安装，并且在连接处设置有密封垫圈34。所述的壳体31在朝向所述的模具主体1的侧壁上设置有用于连接所述的溢料管6的溢料管接头311，在相对该侧壁的另一侧壁上设置有用于连接所述的出气管7的出气管接头312，所述的溢料管接头311和出气管接头312在同一轴线上。所述的溢料收集器3还包括挡板33，所述的挡板33设置在壳体31的壳腔内，且挡靠在溢料管接头311上，挡板33的上端铰接在所述的顶盖32上，下端延伸至壳体31的底部，挡板33在下端形成有缺口331。挡板33的作用在于防止抽真空状态时真空管道内吸入封装材料，即使有吸入也可以注入壳体31的底部，便于清理。

请参阅图3，本发明还包括气压保护阀9，在完成进料后，由该气压保护阀9替换进料管4安装在模具主体1上。如果模具主体1内在加气压过程中出现过压时，即时泄压。

以下，对本发明的具体应用方式进行说明：

步骤1）先将事先制作好的电容器容芯，安装在模具主体1内，电容端子插设在端子定位孔211内，并确保所有接合处具有良好密封性；

步骤2) 将进料管4插入模具主体1底部，并做好密封；

步骤3）关闭进料阀41、增压阀51以及放气阀52，仅使真空阀71处于打开状态，打开真空泵将模具主体1内的空气、湿气等排出，使模具主体1内处于真空状态，必要时也可对模具主体1进行加热（≤ 130 ^oC）；

步骤4）打开进料阀41，真空阀71保持打开状态，按照要求加入封装材料；

步骤5）关闭进料阀41，真空阀71继续保持打开状态，根据工艺要求让模具主体1内进一步排出气体；

步骤6）关闭真空阀71，打开放气阀52，拆除进料管4，并在进料管安装孔处安装气压保护阀9；

步骤7）关闭真空阀71和放气阀52，打开增压阀51，使模具主体1内处于增压状态以提高封装材料与电容器容芯的胶链性和致密度；

步骤8）关闭增压阀51，拆除与增压阀51相连的所有管道，将模具主体1处于增压状态，实现封装材料的固化（根据封闭材料的固化条件，可以实行常温或高温固化），待固化完成后拆解模具主体1，并对电容器进行后期的如去应力等处理。

Claims (6)

1.一种无壳电容的封装装置，其特征在于：包括模具主体(1)、底座(2)以及溢料收集器(3)，所述的模具主体(1)支承在底座(2)上，模具主体(1)在顶部的长度方向的一端设置有进料管(4)，所述的进料管(4)的下端延伸至底座(2)，进料管(4)上设置有进料阀(41)，模具主体(1)在顶部的长度方向的另一端设置有进气管(5)和溢料管(6)，所述的进气管(5)连接外部气源，进气管(5)上设置有增压阀(51)和放气阀(52)，所述的溢料管(6)连接至所述的溢料收集器(3)的一侧，所述的溢料收集器(3)在对应溢料管(6)的另一侧设置有出气管(7)，并在出气管(7)上设置真空阀(71)，所述的底座(2)包括底板(21)以及彼此面对面平行设置而用于支撑底板(21)的一对支撑脚(22)，所述的底板(21)上开设有若干自上表面贯通至下表面的端子定位孔(211)，所述支撑脚(22)的高度大于待封装电容的端子的长度，所述的溢料收集器(3)包括上端具有开口的壳体(31)以及对壳体(31)的开口进行蔽护的顶盖(32)，顶盖(32)与壳体(31)构成可拆卸连接，所述的壳体(31)在朝向所述的模具主体(1)的侧壁上设置有用于连接所述的溢料管(6)的溢料管接头(311)，在相对该侧壁的另一侧壁上设置有用于连接所述的出气管(7)的出气管接头(312)，所述的溢料管接头(311)和出气管接头(312)在同一轴线上，所述的溢料收集器(3)还包括挡板(33)，所述的挡板(33)设置在壳体(31)的壳腔内，且挡靠在溢料管接头(311)上，挡板(33)的上端铰接在所述的顶盖(32)上，下端延伸至壳体(31)的底部，挡板(33)在下端形成有缺口(331)。

2.根据权利要求1所述的一种无壳电容的封装装置，其特征在于所述的模具主体(1)由四块侧板(11)和一顶板(12)围拢而成，所述的顶板(12)上开设有观察窗(121)。

3.根据权利要求2所述的一种无壳电容的封装装置，其特征在于在所述的顶板(12)以及底板(21)与各块侧板(11)的拼接处均设置有环型密封圈(8)。

4.根据权利要求1所述的一种无壳电容的封装装置，其特征在于所述的壳体(31)在开口的四周形成翻边(313)，所述的顶盖(32)与翻边(313)配合安装，并且在连接处设置有密封垫圈(34)。

5.根据权利要求1所述的一种无壳电容的封装装置，其特征在于还包括气压保护阀(9)，在完成进料后，由该气压保护阀(9)替换进料管(4)安装在模具主体(1)上。

6.根据权利要求1所述的一种无壳电容的封装装置，其特征在于所述的端子定位孔(211)内嵌设有O型密封圈(212)。

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