CN115295312B - 一种多芯组电容器的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
一种多芯组电容器的制备工艺，所述多芯组电容器包括塑封外壳和设置在塑封外壳中的多个电容芯片模组、多个串联连接片组、多个硅胶填充层、第一引出端与第二引出端；多个电容芯片模组，上下间隔设置在塑封外壳中；多个串联连接片组，分别设置在相邻两电容芯片模组之间，以将多个电容芯片模组串联，串联连接片组包括并排设置的多个串联连接片，所述串联连接片包括连接片本体和上下相对设置在连接片本体两侧的两串联板；多个硅胶填充层，分别设置在相邻两电容芯片模组之间；通过限定串联连接片的结构，以实现多个电容芯片模组的串联，达到分压的作用，使得该产品可以耐更高的电压，增加产品的电容量，获得大容量、大功率的多芯组电容器。
Description
技术领域
本发明属于电容器制备领域，具体涉及一种多芯组电容器的制备工艺。
背景技术
随着科技的发展，诸如电源、工业、汽车、军工和航天航空等领域对大容量，大功率电容器的需求量日益增多，而传统的片式陶瓷电容器，难以满足大容量的需求，因此通过多只陶瓷电容器并联组装的方式，以实现电容器该需求。
在特种集成电路中，电路的实际电压较高，要求配套的电子元器件具有更高的耐电压性能，单只芯片的耐压性能非常有限，因此可以通过多只芯片串联分压的方式进行解决；而现有的多芯组陶瓷电容器内部结构均为单层或双层芯片贴片焊接结构，类型单一，受设计结构制约造成产品最大芯片承载数量受限，无法满足日益增加的客户需求，有待进一步改进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种多芯组电容器的制备工艺。
本发明采用如下技术方案：
一种多芯组电容器的制备工艺，所述多芯组电容器包括塑封外壳和设置在塑封外壳中的多个电容芯片模组、多个串联连接片组、多个硅胶填充层、第一引出端与第二引出端；
多个电容芯片模组，上下间隔设置在塑封外壳中；
多个串联连接片组，分别设置在相邻两电容芯片模组之间，以将多个电容芯片模组串联，串联连接片组包括并排设置的多个串联连接片，所述串联连接片包括连接片本体和上下相对设置在连接片本体两侧的两串联板，连接片本体包括上下错开设置的第一板体与第二板体和连接在第一板体与第二板体之间的垂直板；两串联板分别设置第一板体及第二板体的端部，与上下相邻的两电容芯片模组分别连接，以实现上下相邻的两电容芯片模组之间的串联；
多个硅胶填充层，分别设置在相邻两电容芯片模组之间，填充在第一板体与下方电容芯片模组之间及第二板体与上方电容芯片模组之间；
第一引出端与第二引出端，分别设置在多个电容芯片模组两侧；
其制备工艺，包括以下步骤：
步骤一，在串联板上涂覆锡膏，再将芯片端头与串联连接片堆叠焊接在一块，成为一个整体；
步骤二，将第一引出端与第二引出端上涂覆锡膏，然后与堆叠后的芯片进行焊接，得到半成品；
步骤三，在上下相邻两电容芯片模组之间填充硅胶，以使第一板体与下方电容芯片模组及第二板体与上方电容芯片模组之间分别形成硅胶填充层；
步骤四，通过包封机将环氧树脂模压料包封在步骤三处理后的半成品上，包封后的产品进行固化工艺，形成塑封外壳；
步骤五，将包封后的产品进行电镀，在第一引出端与第二引出端上电镀一层锡铅层，得到所述多芯组电容器。
进一步的，步骤四中，固化温度为145-155℃，固化时间50-70min。
进一步的，步骤三具体包括：在上下相邻两电容芯片模组之间填充硅胶，室温冷却固化1h以上，以使第一板体与下方电容芯片模组及第二板体与上方电容芯片模组之间分别形成硅胶填充层。
进一步的，所述第一引出端与位于顶部的电容芯片模组连接，所述第二引出端与位于底部的电容芯片模组连接。
进一步的，所述第一引出端包括与位于顶部的电容芯片模组顶面连接的连接部和与连接部连接向下延伸的延伸部。
进一步的，所述延伸部的高度高于多个电容芯片模组的厚度总和。
进一步的，所述串联板的高度小于电容芯片模组的厚度。
进一步的，所述电容芯片模组由多个陶瓷芯片并排连接而成。
进一步的，所述塑封外壳为环氧树脂。
进一步的，所述第一引出端与第二引出端均为铁镍合金。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请通过限定串联连接片的结构，以实现多个电容芯片模组的串联，达到分压的作用，使得该产品可以耐更高的电压，增加产品的电容量，获得大容量、大功率的多芯组电容器；其中，具体限定连接片本体的结构，隔绝相邻两层电容芯片模组，避免陶瓷芯片端头连通造成短路，也能避免电容芯片模组被应力挤压破坏；同时连接片本体包括连接第一板体与第二板体的垂直板，以增大相邻两电容芯片模组之间的间距，并在间距中设置硅胶填充层，起到缓冲作用，可以在进行塑封固化步骤时，对电容芯片模组进行保护；
电容芯片模组由多个陶瓷芯片并排连接而成，可根据客户需求，选择陶瓷芯片的数量，操作灵活，能够更好地满足客户要求。
附图说明
图1为电容器的结构示意图；
图2为电容器的部分结构示意图一；
图3为电容器的部分结构示意图二；
图4为串联连接片的结构示意图；
图中，1-塑封外壳、2-电容芯片模组、3-串联连接片、4-硅胶填充层、5-第一引出端、6-第二引出端、21-陶瓷芯片、31-连接片本体、32-串联板、33-第一板体、34-第二板体、35-垂直板、51-连接部、52-延伸部。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参照图1至图4，一种多芯组电容器，包括塑封外1和设置在塑封外壳1中的多个电容芯片模组2、多个串联连接片、多个硅胶填充层4、第一引出端5与第二引出端6。
塑封外壳1，采用环氧树脂制成，环氧树脂为一种高分子聚合物，由环氧氯丙烷与双酚A的聚合产物，环氧树脂介电性能、力学性能、粘接性能、耐腐蚀性能都极其优异，且固化收缩率和线膨胀系数小、尺寸稳定性良好、工艺性能好，可以很好的对整体结构进行保护，提高产品抗环境适应性，并且该材料有高的耐热性能，能抗300℃以上的高温，进一步提高产品抗环境适应性。
多个电容芯片模组2，上下间隔设置在塑封外壳1中，具体的，电容芯片模组2由多个陶瓷芯片21并排连接而成，本申请中，电容芯片模组2由并排连接的五个陶瓷芯片21组成，且电容芯片模组2设置有四组；但实际生产过程中，并不局限与上述方式，可根据实际需求增加并联的陶瓷芯片21数量或串联的电容芯片模组2数量，操作灵活，更好满足客户的要求；进一步的，陶瓷芯片21的外电极采用镍电极进行端附，且外电极电镀一层含铅量5％的锡铅层，以保证陶瓷芯片21端头的可焊性能，陶瓷芯片21为陶瓷电容器领域中常用的基础件，这边对其具体结构及工作原理不作进一步的赘述。
多个串联连接片组，分别设置在相邻两电容芯片模组1之间，以将多个电容芯片模组1串联，具体的，串联连接片组包括并排设置的多个串联连接片3，串联连接片3包括连接片本体31和上下相对设置在连接片本体31两侧的两串联板32，两串联板32分别与上下相邻的两电容芯片模组2分别连接，以实现上下相邻的两电容芯片模组2之间的串联，进一步的，生产过程，根据设置的陶瓷芯片21数量设置相应数量的串联连接片3，实行一一对应的方式，以保证多个电容芯片模组2串联的稳定性。
连接本体31包括上下错开设置的第一板体33与第二板体34和连接在第一板体33与第二板体34之间的垂直板35，两串联板32分别设置在第一板体33及第二板体34的端部，与上下相邻的两电容芯片模组2分别连接；通过限定连接片本体31的结构，隔绝相邻两层电容芯片模组2，避免陶瓷芯片21端头连通造成短路，也能避免电容芯片模组2被应力挤压破坏；同时连接片本体31包括连接第一板体33与第二板体34的垂直板35，以增大相邻两电容芯片模组2之间的间距；具体的，串联板32的高度小于电容芯片模组2的厚度，使串联板32与陶瓷芯片21焊接时，锡膏不会向上溢出至陶瓷芯片21顶面，提高制得的多芯组电容器外观的美观性。
多个硅胶填充层4，分别设置在相邻两电容芯片模组2之间，填充在第一板体33与下方电容芯片模组之间及第二板体34与上方电容芯片模组之间，以填充相邻两电容芯片模组2之间的间距，起到缓冲作用，可以在进行塑封固化步骤时，对电容芯片模组2进行保护。
第一引出端5与第二引出端6，分别设置在多个电容芯片模组2两侧，具体的，第一引出端5与位于顶部的电容芯片模组连接，第二引出端6与位于底部的电容芯片模组连接，具体的，第一引出端5与第二引出端6均为铁镍合金，铁镍合金是通过调整镍含量而获得在给定温度范围内能与膨胀系数不同的软玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨胀合金，其膨胀系数和居里点随镍含量增加而增加，该合金广泛应用于电子产品的封接结构中。
第一引出端5包括与位于顶部的电容芯片模组顶面连接的连接部51和与连接部51连接向下延伸的延伸部52，具体的，延伸部52的高度高于多个电容芯片模组2的厚度总和，第一引出端5焊接时，在连接部51涂覆锡膏与位于顶部的电容芯片模组顶面焊接；多芯组电容器安装时，在延伸部52涂覆锡膏与PCB板进行焊接。
第二引出端6，呈L型，第二引出端焊6接时，其顶面涂覆锡膏与位于底部的电容芯片模组底面焊接；多芯组电容器安装时，其侧面涂覆锡膏与PCB板进行焊接。
其制备工艺，包括以下步骤：
步骤一，在串联板32上涂覆锡膏，再将陶瓷芯片端头与串联连接片3堆叠焊接在一块，成为一个整体；
步骤二，将第一引出端5与第二引出端6上涂覆锡膏，然后与堆叠后的芯片进行焊接，得到半成品；
步骤三，在上下相邻两电容芯片模组2之间填充硅胶，室温冷却固化1h以上，以使第一板体33与下方电容芯片模组及第二板34体与上方电容芯片模组之间分别形成硅胶填充层4；
步骤四，通过包封机将环氧树脂模压料包封在步骤三处理后的半成品上，包封后的产品进行固化工艺，形成塑封外壳1；
步骤五，将包封后的产品进行电镀，在第一引出端5与第二引出端6上电镀一层锡铅层，得到所述多芯组电容器。
本申请通过限定串联连接片3的结构，以实现多个电容芯片模组2的串联，达到分压的作用，使得该产品可以耐更高的电压，增加产品的电容量，获得大容量、大功率的多芯组电容器。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (5)
1.一种多芯组电容器的制备工艺，其特征在于：所述多芯组电容器包括塑封外壳和设置在塑封外壳中的多个电容芯片模组、多个串联连接片组、多个硅胶填充层、第一引出端与第二引出端；
多个电容芯片模组，上下间隔设置在塑封外壳中；
多个串联连接片组，分别设置在相邻两电容芯片模组之间，以将多个电容芯片模组串联，串联连接片组包括并排设置的多个串联连接片，所述串联连接片包括连接片本体和上下相对设置在连接片本体两侧的两个串联板，连接片本体包括第一板体、第二板体、以及垂直板，其中第一板体与第二板体上下错开设置，垂直板连接在第一板体与第二板体之间；两个串联板中的一个串联板设置在第一板体的端部，两个串联板中的另一个串联板设置在第二板体的端部，且两个串联板与上下相邻的两个电容芯片模组分别连接，以实现上下相邻的两电容芯片模组之间的串联；
多个硅胶填充层，分别设置在相邻两个电容芯片模组之间，相邻两个电容芯片模组分别为下方电容芯片和上方电容芯片模组，所述多个硅胶填充层填充在第一板体与下方电容芯片模组之间以及第二板体与上方电容芯片模组之间；
第一引出端与第二引出端，分别设置在多个电容芯片模组两侧；
所述制备工艺，包括以下步骤：
步骤一，在串联板上涂覆锡膏，再将芯片端头与串联连接片堆叠焊接在一块，成为一个整体；
步骤二，将第一引出端与第二引出端上涂覆锡膏，然后与堆叠后的芯片进行焊接，得到半成品；
步骤三，在上下相邻两电容芯片模组之间填充硅胶，室温冷却固化1h以上，以使第一板体与下方电容芯片模组之间以及第二板体与上方电容芯片模组之间分别形成硅胶填充层；
步骤四，通过包封机将环氧树脂模压料包封在步骤三处理后的半成品上，包封后的产品进行固化工艺，形成塑封外壳；
步骤五，将包封后的产品进行电镀，在第一引出端与第二引出端上电镀一层锡铅层，得到所述多芯组电容器；
其中，所述第一引出端与位于多芯组电容器的顶部的电容芯片模组连接，所述第二引出端与位于多芯组电容器的底部的电容芯片模组连接；
所述第一引出端包括与位于多芯组电容器的顶部的电容芯片模组的顶面连接的连接部和与连接部连接向下延伸的延伸部；
所述延伸部的高度高于多个电容芯片模组的厚度总和；
所述串联板的高度小于电容芯片模组的厚度。
2.根据权利要求1所述的一种多芯组电容器的制备工艺，其特征在于：步骤四中，固化温度为145-155℃，固化时间50-70min。
3.根据权利要求1所述的一种多芯组电容器的制备工艺，其特征在于：所述电容芯片模组由多个陶瓷芯片并排连接而成。
4.根据权利要求1所述的一种多芯组电容器的制备工艺，其特征在于：所述塑封外壳为环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的一种多芯组电容器的制备工艺，其特征在于：所述第一引出端与第二引出端均为铁镍合金。
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