TWI323474B - Surface mount capacitor and method of making the same - Google Patents

Description

1323474 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於表面黏著電容器，而更特別的是有關於 具有實質包封在—主體或者外殼中的電容性構件之表面黏 著電容器。 【合併參考案】 於此合併參考2002年四月30日所核發的美國專利第 6,38〇,577號内容以及2001年三月29日所核發的ό，238,444 號内容之全部。 【先前技術】 表面黏著電容器之需求已經不斷地增加。其用於眾多 或者廣泛而多樣之應用以及功能。例如，其用於維持信號 70 (·生以及電氣與電子部件或元件中電荷之高速傳輸。其 同樣也特別有用於切換之功能。其用於大量之去耦合能 力’藉以平緩電源所看到的瞬變暫態需求。 目别可購得眾多的表面粘著式電容之型式與配置，大 多數於封裝或者外殼之内部具有某些型式的電容性構件。 外部的傳導性連接或者端子則是電氣地連接至内部的電容 性構件。能夠將電容器組件設置於一電路板之上，並且透 過其端子連接至電路。 不同的電容性構件之配置會產生不同的電容效能。電 容性構件的本質則能夠決定其尺寸大小。例如，某些需要 處理高電壓則必須制相對較大的電容性構件。此導致相 _較大的外殼尺寸。 6 热TtQ，當參> a 電氣部件的 發生效果。 尺寸是重要 針對本發明 吊吊在電路的設計時， 的。此會y導_ ψ 導出所S月的”容積效率 的容積效率> JT , ' 手之兩個觀點如下。 〜廿丨王偁仵本身具有 有相同尺寸或體穑 w 肖效率。相較於其他) 乂體積之材質，某些 能。钽即是好例 八有杈向的電容$ 相較於鋁質，阳能力保 J的體積而言， 質電容性構件會呈 能。 *文紆的電容交 亦即電容性構件 ’如果外殼内部 ’則整體電容器 於外殼尺寸為較 之 之 大 再者，整個電容器具有容積效率； 外威、以及端+。外殼界定出某—體積 =容性構件體積相對小於外㈣總體積 各積效率通常低於電容性構件體積相較 者。 如果不考慮電路板上電容考的& $ # ^ 就可能不是需要考Μ 則容積效 電…：如同所能夠察知的，隨 二間變得更為受限’容積效率逐漸成為重要。 者逐漸增加的小型化生產出現在廣泛多樣的電子與電氣 件’增加了較小表面黏著電容器之需求。 電容器能夠代表諸多電路中最高的零件數量❶因此， 電容器外殼尺寸（故而體積）的減小，同時維持（或者甚至提 高)其電容效㉟’在技術方面乃是一種當前重要的需求。電 路的設計者需要能夠具體指明電容器某種外殼尺寸’以便 允許其合適地安裝於具有其他電氣或者電子元件所需的其 他部件之電路板上。 〃 j而，困難的是，同時符合提升的電容效能之需要以 及值此同時兼具極微小的封裝或者外殼尺寸。將尺寸最小 同時維持或者改善電容器效能為一種具有挑戰性的工 2。此外，與外殼無關的是，總有改善電容性構件與電容 器組件效能以及容積效率之需要。 队音各積效率 ，ά巧I3C Π1同从月匕^何貿，諸 如鈕質（Ta)、鈮質（Nb)、以及鈮氧化物（Nb〇)作為陽極之用， 此種般型式之固態核心或者顆粒狀表面黏著電容器乃是 在業界眾所周知的’其中的範例可以在合併參考的美國； 利第M8G，577以及6,238,444號中看到。在那些範例中， 固態的内部核心（有時稱為陽極主體、金屬小塊或顆粒）主 2 m常會對此㈣陽極主體進行燒結…般會以兩 入”，：二：金屬線形成於此陽極主體：其一為(a)”後 (同樣^ 理期間中以12 f粉末覆蓋此條金屬線 。:也可以是”的）、或者⑻，，溶接，，，即意謂在顆粒模 的二;：：，將此條金屬線炫接至丁3金屬小塊。其他 極材質之陽極氧化作用…人電…介電材質由陽 極主俨之矣&P 製成，稭以形成一種氧化層於陽 極主體之表面上（例如， §|| % At- JAr m ， a2 5)。如果陽極主體為Nb， ^化作用則* N“Nb205;如果為Nb0,則氧化作用便 為 NbO—>Nb205〇_^vi7(Ji 能中 λ „ 奴以固態電解質層（例如，m θ 傳：性！合物來塗數介電層藉以形成電容器的陰：= 二覆盖以石墨與銀質’以為較佳傳導性 強度之用。能夠將陽 文良的機械 /、焓極知子分別連接至Ta IJZJ4/4 的隨思末端以及Ta顆粒之外部電解 之後能夠將此所有料包封 ^錄層’並且 膠於部件周圍），而就諸如表㈣著;!_(例如，藉由鎮造塑 殼外部的陽極與陰極端子之外部表面’僅留下裸露在外 塑二=“380,577以及6,238,444號說明此種-般 “的表面黏者纽質電容器。然而，其端子會以U形狀延 伸於外殼末端邊緣之周圍。

6 380 577 , 6知其為”環繞，，端子， 寻』弟6,380,577以及6,23M44號圖6上所 =些=”部分（參考數字36)在元件的兩個平面或側邊提 :二/陰極端子對。儘管相較於僅能夠表面點著於- 側' 之早邊”端子，如此允許其元件表面黏著於兩個側邊 (此能夠稱為”兩邊端子”）其中—者之上，其仍會呈現—個 問題。這些，，環繞，，或者，，兩邊，，端子能夠在設置於電路板上 之時’元件的相對末端之間產生短路。此種短路問題之範 例存在於諸多射頻（RF)應用，其中金屬防護設置於至少一 部份的電路板上。傳導性端子之部分會向上延伸至電容器 外殼之頂部平面並且延伸於其中。 因此，有具’’單邊端子，，的電容器之需求，此意謂著用 於表面黏著之陽極與陰極端子對僅存在於元件的一側邊或 平面之上。用於此種電容器之一種配置係闡述於圖UA中， 為種固態金屬小塊（例如Ta)之電容器。此一載面圖示顯 示一種傳統的鈕質金屬小塊或者顆粒丨，其具有包封於塑 膠衬貝的外忒6中而向外延伸之嵌入组質。陽極端子3定 位於稱為包封材質或外殼6底部平面之處，直接位於金屬 9 線9隨意末端 路徑15將金屬線9。I立導性黏著劑4以及-内部傳導 之酼思末端穿過包封材質ό而雷韻六 ό之下側邊,* (同樣也位於包封材質或外殼 方)經由傳& 於相對於金屬線9之顆粒1末端下 之外部因此生黏者劑4另—個塾片而電氣地連接至顆粒1 。因此’相較於美國專利第6,3 57 號之電容器環繞端子，S13A之電容器具有單及邊

極與陰極端子位於電容器元件單一側邊上相同的大 = 上’亦即圖UA中所示的底邊。與此種單邊端子電容器相 似的前技實施例闡述於圖丨3B。

、儘管圖13A與B之前技電容器並無呈現出較早之前與 美國專利第6,38G，577以及6,238,444號之電容器環繞端子 相結合所探討的問題，然而其確實呈現出容積效率之爭 議。如圖13A與B截面圖示所示的，外殼6之包封材質並 不僅將顆粒1裝人容器而已’而且裝進了金屬線9向外延 伸之部分。特別的是，會產生金屬線9末稍部末端與外殼 ό外部表面之間的外殼實質體積。必須提供充分的空間給 予金屬線9與陽極端子3之間的内部電氣連接或路徑i 5。 在本體上，耗盡了外殼6中包封材質相當實質的體積，藉 以完全地將金屬線9隨意末端以及金屬線9與陽極端子3 之間的連接1 5兩者封進容器之中。此限制了能夠設置於 外殼6中的T a顆粒之尺寸。相對於更完全地充滿著顆粒i， 整個電容器外殼實質的體積必須用於金屬線9至陽極端子 3之電氣連接。 因此，需要具有改良容積效率之表面黏著電容器。 化是:二將:積效率(元件每單位體積之電容數值)最佳 寺別是當元件為較小的外殼尺寸之時。在鑄 的材質以及在產生最終元件兩狀況下，丄 性，(例如，顆粒υ周圍包封材f厚度與其均句 的過产是被忽略，便是傾向造成設計與製造步驟上 容導致外殼之璧部較厚，此則依次限制了電 二間。諸多當則技術狀況之電容器因而具有相 子較厚之外殼壁部，以及較差的容積效率。 1 ::同所旎夠察知的’這些容積效率之議題亦會影響到 ”他早邊終端表面黏著電容器。任何容積效率的提升對於 :何電容器的尺寸或者型式而言都是潛在有利的。因此， -種改良的單邊端子表面黏著電容器具有技術上實際的需 求0 【發明内容】 本發明主要的目的、特點、觀點、或者優點係提供一 種改良現今技術的機構與方法。 本發明其他的目的、特點、觀點、或者優點包含一 機構或方法，其中： a •改良體積的利用率或容積效率； b. 改良鑄造外殼表面黏著式電容器之靈活性，包含產 生具有相同組件行列與鑄模設備的不同尺寸之能力； c. 為有效且兼具經濟效益的’包含大量生產的小形外 殼尺寸者； 1323474 d•能夠以大量製造技術來實現之； e.相較於環繞端子而言，可以降低端+ μ μ 中瓜味子間的紐路風險。 ―、所附的說明書以及巾請專利範圍，本發明上述與 、他的目的、特點、觀點、或者優點將會更為明顯。 根據本發明之實施方式 A ·概述 為使能較佳地理解本發明，此時將詳細地說明一個示 Μ施例。將引用上述圖示為常用之參考。參考數字及/或 文子將用來指示圖示中的某部分或位置。㈣的參考數字 及/或文字用來指示相同的部分或位 示，皆貫穿於其圖示。 “疋否有所指 此-示範實施例之内容為美國專利帛6,38〇,577以及 6’238,444號中所揭示之一般型式表面黏著電容器，除 是”環繞”端子之外，其具有單邊踹早 ,, ，…、兩早遠J而子一陽極與陰極端子兩 者皆位於元件單一側邊丨冰& 遭(在此為底面黏著側)上通稱的相同 平面中。特別的是，此一示範實施例為-種表面黏著铸造 固態電解纽質電容器，其於外殼之底部平面上具有陽極盘 陰㈣子。此一範例的外殼尺寸’亦即外殼尺彳諸 如前技所已知的）’相對較小(大約維度：16(仏〇 一之 長度，0.8(+/-〇.l)mm 之甯磨:乂；^ , 〈見度’以及〇.8(仏〇 1)mm之高度）。 此呈現出外殼體積約略些微大於lmm3。其他相對較小的 外般尺寸為〇402以及〇805 '然而，本發明並不受限於任 何特殊的外殼尺寸或者外殼内部電容性構件任何之特殊材 質或配置。事實上，本發明能夠針對所需而放大或者縮小。 丄：^4/4 本發明其中之一優駄十、 6或者特點為所謂的能力一亦即將之應 用於各種不同雷玄; $ a。。封裴尺寸同時使用相同觀念與製造技 術之能力。 B.範例機構 藉由參照圖1-3、14、以及1 5，閣述根據本發明其中 個觀點之範例雷交哭 令态10。電容器1()包含一個外表的外 =或者傳統塑㈣質之包封材質卜其㈣6之外殼尺寸 1 0603。在傳統技術上，外部的陽極極性標記8提供電容 二。10頂邛表面其陽極端子末端在視覺上的指示(觀看圖 沿著縱軸將電容器1G放大（觀看圖Η 部表面（觀看圖2、3、14、^ '、良 極端子？ A良彿 以及15)包含陽極端子3以及陰 ^ 、、為傳統且由傳統材質所製成(例如，鋼質(Cu) 或銀質(Ag)、或者鎳質合 W(CU) 你^ 貝口金）在外殼6之底部上，端子 A 位於相對之末端， 兑 接成μ 而其面對之邊緣則彼此分隔—段

钱跫的距離。 J 藉由參照圖3 ’在電容器1 〇 陽極主》 »s ,A 卜成6之内的疋一個纽質 材皙"、顆粒、或者金屬小塊能夠由其他類二 質（例如，Nb或者Nb0)所製 的 所預先製造的，如同之前所她乃疋根據已知的方法 之护± 』所°兄明的。同樣也沿著電容界 縱軸將之放大，但於其大部分 。 错以將之隔離並且絕緣於外 才貝 钽質八s 6 卜邛。如同傳統的，將一攸 貝玉屬線9連接至顆粒丨，並 條 1复山 卫且延伸出外殼6内部駐， 其中之一末端。 1 4顇粒 13 1323474 刖面的部件為技術之通稱慣例。為了較佳了解電容器 1 〇不同於前技單邊端子表面黏著钽質金屬小塊電容器狀離 之差異’此時將參考圖13A、13B、以及14。 圖13 A顯示用於這些型式電容器之前技架構傳統慣例 清、巴13 B顯示相似的前技之變體。如此的電容器會將 金屬線9全部包封於外殼之中，而留下金屬線9與金屬小 塊1所有側邊周圍實質數量之外殼體積。在内部上（或者實 質内部）’則在之間金屬線9所包封末端以及外部陽極端子 3會有一條電氣傳導路徑丨5、以及一條在顆粒丨相對末端 上的金屬小塊表面與陰極端子2之間的電氣路徑4。因此， 圖13A的前技電容器上僅有電氣傳導性外部組件會位於電 容器底部上陽極與陰極端子3及2以及電容器末端平面中 金屬線9所露出的末端之外部表面。所有其他者則封入於 外殼6之中。除了傳導路徑15的一部份同樣也沿著外殼 的金屬線9側邊暴露之外，圖1 3 B亦是如此。 在比較上，特別參照圖14，乃至於圖14、以及【5 , 本發明示範實施例之電容器1 〇不同於圖丨3 A盥 技電容器，主要在於以下之方面。 之刖 首先，圖14電容器10 Ta顆粒！之長度Lp + 2〇%實質 較長乃至於體積較大於圖13A與B電容器Ta顆粒之長度 Lp以及體積（觀看圖14之指示，在如此特別的比較上，電 容器10 Ta顆粒長度接近較大於2〇%)。 再者，金屬，線9延伸出外殼6其中一末端之外部邊界。 故意將之裸露於外（觀看圖10)。附加（諸如藉由傳統的金屬 14 沈殿技術）-條外部傳導路徑7(例如，金屬沈殿層） 2別之單元皆會接受傳導層之沈積，此在諸如喷鍍、印刷 模版印刷、以及掩蔽印刷之處理上，會覆蓋電容器”一 個或者兩個末端，於如此處理之材#可以是心。^务 2合金、或者裝容著如此金屬之聚合體基糊狀物。此傳導 層給予陽極金屬線以及用來充當 万，丨々„ •土 各《 %極4子的金屬陣 歹J之間可罪的電氣接觸。參照圖.、1(M2、 觀看外部傳導路徑7如何連接 曰以 产一 J连俠A屬線9以及陽極端子3。 弟二’在圖13A與B的前姑 “一 的别技電各器巾，通常經由外殼 6之材質直接將顆粒丨㈣至陰極端+ 2,並 卜 金屬線9連接至陽極端子3。 ^ ^ 、 或者機件4及/或15通常八別f式的電氣傳導性材質 ^ Λ 刀立於陽極端子3與金屬線9 曰1 乂及陰極知子2與顆粒i相 例為-種電氣傳導性⑻，义 而之間。其中-個範 B 1 = ，艮質基）黏著劑（觀看圖13A與 結至端子2與3,並且提+將顆粒W金屬線9連 容号的元们。A 且^、—條電氣傳導路徑以為諸如電 令裔的兀件刼作之用。 眾所Μ Α β 的傳導性黏著劑在技術中乃是 電=。中Γ從各種商業來源購得。在比較上，於 會經由外部傳導路徑或機;7。=陽極端子3之電氣路徑 者陽極端子3與金屬線9之 &電乳傳導性點著劑或 此為絕緣性的黏㈣5)，二=是，使用一種絕緣體（在 1之其中-端，將於後說明之广期間中用以支承顆粒 之。如此的絕緣性黏著劑在技 15 乃是眾所周知的，並且可從各種商業 除在外殼6内部中圖13…外部：二電容 之空間需求。在電容器i "顆…陰極端=路-5 :(諸如銅質)。再者，如圓15 顆粒絕緣層Μ設置於銀極端子3以及 間絕緣層M能夠是由非必要及 黏著塗料或墨水所製成，諸如，，Pe_CI㈣之^的，表面 ^ (Automated Industrial Systems Inc )t Pf 1 :=:叫購得，其並且能―二 。 之寺眭，或者以適當的黏著劑將之黏附來替代之。 因此’ ® "A肖14闡述其中一種方式之電容器… 相對於前技電容器之情況，能夠增加容積效率。就參照目 的:a ’ ® 13A具有以下所標示的維度：Le=外殼之長度； LP=顆粒之長度；Le=外部傳導路徑之長度，相對於電容 器之縱軸。假設圖13A與14之各個電容器具有相同的尺 寸（0603)，因而具有相同的整體外殼高度η。，外殼高度％、 以及外殼長度Lc。就圖13A與14而言，這些維度相等。 =而，外喊6外部上的陽極端子3與金屬線9裸露末端及 陽極端子3之間的外部傳導路徑7之連接容許圖14電容 器10顆粒1佔據更多的外殼6之内部空間。由於外殼之 尺寸固定，所以相對於外殼6之總體積，如此允許圖J 4 顆粒1之體積增加。換言之，圖14電容器1〇顆粒丨之長 度實質較大於（20%)圖13A電容器中鈕質顆粒之。按慣 例而言，鈕質之電容量會隨體積而增加。因此，相較於外 16 1323474 设6總體積’藉由增加纽質顆粒1之體積，來實現外殼或 者封裝6所增加的利用率（每單位體積更大的電容量），故 而實現改良後之容積效率超越圖丨3 A者。 如圖14所指明的，於20%之層級上，藉由使用外部 傳導路徑7 ’便能在此種〇6〇3外殼中增加顆粒2長度（例 如’顆粒長度能夠增加UOmm至125_左右）。此因而 將增加顆粒1之體積（雖然由於高度與寬度保持相同而藉由 某些低於20%者）。儘管容積效率之增加量可能端視數種 因數而變動，但此種能夠呈現出實質的增加量。測試已經 指明大至70%容積效率增加量之層級仍是可行的，部分端 視外殼尺寸而定。測試指明甚大的增加量是可行的(例：而 100%或者兩倍或更大）。 C,製造之方法 藉由參照圖5 -12，闡述一種製作電容器i 〇之示矿方 法。其方法能夠用來大量生產電容器1 〇 ^

1.原始材質 將各個顆粒 首先藉由傳統方法來生產多數之顆粒 連接至金屬線9之-部分。將顆粒i外部之部分剪裁成為 大約圖示所示之長度。 預先製造一個電氣傳導（金屬平板）基座或者引線框 11 ’以便包含所預先成形的鄰接陽極端早1 τ J與陰極端子2 對之行列’而其周圍則實質環繞著開放之* 1「司（觀看圖8)。 2.陽極端子之絕緣 能夠將微小的電氣絕緣塾片14(僅顯示 π圑1 5中）設置 1323474 或2著於引線框1J上各個陽極端子3之頂部。不似前 技電容器情彡兄，陽極端子在外殼鑄造期間中能夠支承顆粒 並且支承以及藉由内部傳導路徑！ 5來電氣連接陽極端子 與顆粒（觀看圖i 3 A) ’在此的陽極端子僅只在鑄造期間中 支承著顆粒而已，不用來支承電氣連接之架構或者材質(諸 如絕緣性黏著劑）。所要提及的是，電容器ι〇中較長顆粒 1要如何更為直接地延伸於陽極端子3之上。其實質的一 部份因而位於相對較為靠近陽極端子3之處。因此，絕緣 墊片Μ會輔助提供顆粒！與陽極端子3之間良好的電氣 絕緣。 3.顆粒至引線框之組件 之後則將電氣傳導性黏著劑4之塾片或小塊設置於引 線框1 1各個陰極端子2夕μ 並且將電氣絕緣性黏著劑5 之塾片或小塊設置於各個陽極端子3的各絕緣層Μ之上（觀 看圖5與6)°之後則將個別的纽質顆粒/金屬線組合1/9設 置或者向下模壓至墊片4與5之卜，益、，竹 之上，鞛以將之附著連接至 引線框11 ’並且支承之；藉由 稭由以圖5與6所示的方位來設 置各個顆粒1 ’其令一 Jrn ΚΘ 至各個險極/陰極端子對3/2之顆 粒/金屬線組合1 /9(以相同方向所俨 所铩點之金屬線9)。伴隨著 金屬線9之顆粒1束踹彳立於哩 、 &位極端子3的絕緣性黏著劑5 之小塊或班點上（覆蓋較小於絕緩 、色、，象墊片14之區域），而顆粒 1之另一末端則位於陰極端子 2傳導性黏著劑4之上。所 要提及的是’各條金屬線9之 不稍鳊如何延伸至一般相同 於其所相應的陽極端子3末稍邊 巧遭緣之垂直面。 18 1323474 將藉由參照個別的顆粒或者藉由將電容器定位於引線 框η上，來說明此種方法的下—個步驟。藉由參照圖7_9, 能夠得知引線框U會具有多數預先形成的陽極/陰極端子 對之橫列與縱行。為此-探討之目的，引線框之縱行以字 母a、b、c、d、e等等來指稱之，如圖7所指明的。行 列由數子、2、3、4、5、6、7、8等等來標示之(觀看順著 圖7引線框陣列另一側邊H . J< 数子）。在縱行與行列位置之 前，個別的顆粒1將以數字”1”來指稱之。例如，在引線框 11第一縱行與第—行列中的顆粒1將以參考數字U來指 稱之，在縱行B、行列中的顆粒則以參考數字⑻ : 之，諸如此類。 曰冉 圖1與2 3 4 5 6閣述將顆粒附加於引線框η之步驟，顯示顆 粒 1A1、1A2、13B1' 以及 IB)八 、 刀別位於其點著劑塾片4虚 1 之上。顆粒尚未設置於引線框11位置！與C2預先η: 2 的黏著劑墊片4與5之上。 必〇 3 而言，自由空間12如何存J =的…各個顆粒1 4 間的引線框7之中’乃至於自由空間η如何存在= 顆粒1之間的引線框7之中。同樣也參照圖與8,在引線 框u中陽極與陰極端子大部分周邊周圍會有自由^線 此則允許塑膠讀造於其空間之中。 5 4.鑄造 6 一旦所需數目的顆粒金屬線組合1/9設置、附著、、， 且由引線框陣列1 1中苴久徊 亚 7 性墊片所支承（通常·^右 而十（陽極與陰極端子）黏著 片所(通吊會充滿整個陣列位置)，金屬線則會就 各個顆粒丨而以相 陣列之上(觀看圖7與向排列’而將包封材質6施加於 封材質6，藉以顯示：線把在圖7與8中’裁開部分之包 顆粒/金屬、線1/9組人1縱行與橫列陣列中位置上的 器與方法來鑄造1 纟傳統上’能夠使用前技已知的機 常為-種塑膠物質，V:質環繞於各個顆粒之周圍。其通 之上。如同之前所於液態或者半固態狀塗敷於引線框11 流動，並且流進封材質於空間12與13周圍 =極=顆粒下方處包封於其中。包封材質同樣也 …極Μ子周邊邊緣周圍流動及鞏固，當然除 -、與引線框1 1剩餘^ “ 間中會從… 的周邊邊緣之外(此於分離期 會攸引線框分隔出來）。 實暂！^材質貫質鞏固而於引線框u上成為固體狀態層， “。封引線框u上的顆粒/金屬線1/9組合。現有多 種^包封材質之方式。其中—種前技方法 =得的機器。一托盤會以其在引線框"上一般均= 的位置支樓著引線框11(同樣也觀看圖17)以及所附著 :顆粒/金屬線組合。將此一托盤插入施加或者鑄造塑膠物 質於整個引線框上的機器之中。 5 ·打上標記 如同在傳統上的，能夠以雷射、打印、鑄模、或者其 他施加於各個電容H 10頂部之方式來打上陽極之極性標 不°圖1概略地顯示如此打印標記8之位置。能夠將打印 20 :票記定位於電容器陽極末端上，以便在視覺上告 看者。其能夠包含指標，包含單字或者 之 條紋以及電壓代碼，如同前技中所已知的。 由於各個顆粒之位置在陣列中 因此能夠在鑄造期間中或者之後即==確可辨識， 個縱樺Μ橫列位£神 ^曰由自動機器針對各 部。 列位置將打印標記8施加至包封材質層之頂 6.切割/分離 在前技已知的標準自動或者半自動組建技術之 :::切割或分離。剪裁順著預定的分離線而進 f連續鱗造塑勝層（觀看諸如圖7)分離出各個顆粒/金屬曰線 組合1/9。平行於橫列卜2、3等 …屬線 所你塞夕前# Β各個顆粒1縱轴 夕攸事之2裁會將所鑄造的塑膠物質從顆粒鄰接側邊 ^多除’並且產生通稱的平面垂直側邊壁部。垂直於縱行^ 端之c門：二::6!各個顆粒縱軸之剪裁則會從顆粒鄰接末 ☆而之間移除所鑄造的塑勝物質，產生通稱平面垂 邛控制之，糟以留下裸露的金屬線9之末 9與⑼。外殼6之頂部同樣也是通稱的水平^ (觀看圖 同樣的是，此切割或者分離步驟會促使各個顆粒之陽 極=極端子對3/2從引線框η脫離，而且其 裸露陽極與陰極端子底面之通稱水平面。能夠利用前技； 及叹備未a現之，致使各個已包封之顆粒1 夠分離而成為圖9所示之型式。 b 商業可構得之機器將會容納此具有已包封顆粒陣列之 1323474 引線框。隨著適當的排列以及 剪裁（數個㈣於圖7巾） ’便會順著分離線進行 列位置之間移除。此分離步質從各個陣 裝或者外殼尺寸。其„也會裸露^ ^輯需的封 其同樣也會在各個外殼 上'線9之末端。 以及陰極端子2之外緣。特別要二末及:上/碌露陽極… 陽極端子3的邊緣會暴露 ^處理中， 末端之垂直平面令。 者接近相同於金屬線9裸露 如同圖”所指明的’此剪 金屬線多數之橫列與縱行，乃：出已包封顆粒/ 引線框u所分離出m 相應的金I線以及從 6與端子2與3之ΛΓ_ΓΓ端子組’同時產生外殼 、达… &本型式。此已分離之陣列之後則準備 以為元成電容器1 〇之結束步驟所用。 、 7.外部傳導路徑之施加 同樣也藉由前技已知且商業可購得之方法與機号 則能夠將外部傳導路徑7施加於圖9之各個已分離組合。 其中-種技術為金屬沈積。將一種尺寸受控、相對較薄之 金屬層沈積於各個已分離已包封組合陽極端子末端⑺樣也 :於陰極端子之末端）並且黏著於其上。路徑將會從完全覆 蓋金屬、線9裸露末端向下延伸至覆蓋陽極端子3裸露末端 邊緣鳴看諸如圖^⑺^卜⑷以及^卜雖然其可以 使相對較薄之疊層（諸如，在】〇埃至1〇μηι範圍^内， 〇.〇1μπι-10μηι較佳，而〇.1μΐΏ-5μηι厚則更好），但仍要充 分地致使在金屬線9以及用來充當電容器陽極端子的金屬 22 1323474 陣列之間可靠的電氣接觸。在此一實施例中，疊…不 延伸至外殼k心卜 4 7亚不 8.電鍍 氣傳使瞻的電鑛處理將-種電 之鋅 / (心，厚度0·5㈣·20，、較佳〇·5μηι·3μιη

'、，之谈則施加厚度為0·001μηι-10μηι、較佳為 〇. 1 μηι-5μηι 之 Pd 十 χτ.τ» , L 屬電铲η 或&、或者其他標準金 •加至外部之傳導路控、陽極端子3、以及陰極端 2各個外部表面（觀看圖12)。如此會將某些附加而相對 二的厚度引進那些的零件上(觀看圖14之厚度A卜此 :成了各個電容_ 1〇。因此，連貫的電鍍操作會產生相 、較均勻外殼尺寸之單邊端子電容器。 已完成之分離電容器10具有陽極端子寬度c以及長 度P(觀看圖2)。陰極端子具有相似的寬度c以及長度卜 距離P1存在余端子2與3鄰接的邊緣之間（觀看圖2)。 9.測試與封裝 。。如同傳統的，一旦上述的製造步驟完成，便進行電容 益1〇之測試，以便品質控制以及操作之用。將那些通過 檢驗者封裝，以便裝運至末端使用者。 因此，在大量生產的規模上，能夠使用傳統製作技術 來製造多數之個別電容器10。然而，沿著外殼6之外，史 置金屬線9以及陽極端子3之間的電氣連接會充滿整個外 殼6之内部空間，進而增加顆4立1之尺寸。在不改變外哎 尺寸之前提下，引進更多的電容能力。因此，增加容積效 23 1323474 率。 因而能夠看出示範實施例如何實現本發明所敘述的目 的、特點、觀點、或者優點。能夠已以知、已發展之技術 2機器來製造電容器1〇。此製造步驟能夠有效於成本以及 資源。其能夠簡易地實現於各種不同的外殼尺寸。 D.可選擇與可替代物 將會察知的是，前述示範實施例以及示範製造方法並 φ 非實行本發明的唯-方式。呈現之僅為閣述目的之用，而 不又限之對熟白技術者顯而易見的是，本發明將涵蓋各 種的變體。 例如，本發明可應用至各種不同的封裝或者外殼尺寸。 能夠根據所需而將之放大或者縮小。以上已經說明了 〇6〇3 之封裝尺寸。然而’處理以及產品之可塑性並不僅是以 〇:3(Μ外殼)尺寸產生電容器所宣稱的，而相信其可應用 兴泛可能的任何-種外殼之尺寸。能夠潛在地將之延展 至低高度之外般尺寸。某些額外料範外殼尺寸為峨、 0603、0805、乃至更大的尺寸。 月夠以不同電容量之至少標準公至你廿 制”— 主“不旱Λ差與其他額定規格來

Ik電谷益10，包含相對較高的電 π且亡处… 门幻电刀之轭加。能夠將之用 、遽波、以及旁路的高容積效率之低高度 保=表面黏著應用。就其他較高頻、單邊端子之應用而言， 乃是有利的。這些僅為些許的應用範例而已。〜 本發明能夠與大部分任意型式 同使用。、、肖每i 冤礼或者電子元件協 費者、西療、以及通訊產品為如此電容器之首 24 、者。RF應用同樣也是候選者。 份之某此笳々丨aim 在通讯以及消費者部 ‘靶例為手機、個人數位助理、 置。醫療抄安乂及手握式遊戲裝 ’、®案的應用同樣也是高度可行的。 精密型式之電容器同樣也能 施例中，電容n 1。為一種晶片電容“動〜的實 結、形成、、、谷咨之型式，其具有燒 以及以猛質氧化物或者傳導 的鈕質金届h 丨哥♦丨生之t合體所灌注 個顆二：㈣顆粒。金屬線9為，質金屬線。各 "外表覆盍者一種充當陰極電極之已# P 4 物。鈇A %征必匕厲魔銀質糊狀 明並’能夠針對電容性部件而使用其他的材質。本發 質=限於紐質顆粒或者金屬小塊。電容性部件其他材 觀：:以及配置’乃至於外殼6、或者電容器其他之 蜆白有所可能。較早已經述說了某些替代材質。 金屬沈積處理提供外部傳導路徑準確的設置、以及陽 =屬線9與豐層11下方金屬（用來充當電容器陽極端子 之金屬陣列）之間可靠的電氣接觸。在圖i、2、3、4、1〇、 11 ^ 2、以及14中，當金屬沈積步驟完成之時，外部的 傳導路杈7並不會-直延展至外㉟6之上平面。然而，本 發月替代示範實施例顯示於圖1 A、2A、3A、4A、1 1A、 以及12A ^其顯示根據本發明而有些微不同的單邊端子電 今态。替代恰好一個的L形陽極端子3/7(如圖2所示的）， L形端子存在於電容器之兩末端上（觀看圖2A與3 A)。傳 導表面會覆蓋著電容器大部分的末端。這些L·形端子有用 於提供至印刷電路板的焊接接缝所增加之強度（例如，當消 費者品要電路板（PCB)較強的固著時，則在回流焊接之後 25

Claims (1)

1323474 十、申請專利範圍： 1.一種表面黏著電容器， a) 包含有一陽極與一陰極 b) 包封材質’形成圍繞除 件周圍之外殼； 包含： 之電容性構件； 了陽極裸露部分的電容性構 0電氣傳導平面結構包含陽極與陰極端子，並具有位 於外殼單-外部側邊上的表面黏著部分並且該電容性構件 黏著於其上；

一 d)位於經裸露的陽極部分與陽極端子之間的傳導路 扠，包含位於外殼外部表面上的外部傳導連接。 2.如申請專利範圍帛i項之電容器，其中的外殼外部 表面位於外殼之一側邊上，其不同於外殼之單一外部側邊。 3·如申請專利範圍第1項之電容器，其中的外殼包含 -個頂部側邊、一個底部側邊、一個位於頂部與底部側邊 之間的第一側邊、一個位於頂部與底部侧邊之間的第二側 邊、一個第一末端側邊、以及一個第二末端側邊，而其中 陽極與陰極端子的表面黏著部分位於底部側邊上，且外部 傳導路徑則位於第一與第二末端側邊其中至少一個之上。 4.如申請專利範圍第1項之電容器，其中的外部傳導 路#包含一多層結構。 5·如申請專利範圍第4項之電容器，其中的多層結構 包含一金屬沈積層。 6.如申請專利範圍第1項之電容器’其中的外部傳導 路經’陽極端子與陰極端子係電鍍一種電氣傳導之電链材 31 13234/4 質。 7. 如中請專利範圍帛！項之電容器其中的陰極端子 錯電氣傳導材質而電氣地連接至電容性構件之陰極。 8. 如申請專利範圍第7項之電容器，其中的電氣傳導 材質包含一種傳導性黏著劑。 9·如申請專利範圍帛】項之電容器，其中的陽極端子 塑膠材質機械耗接至電容性構件並且該陽極端子透過 外部傳導連接電氣輕接至電容性構件。 !〇·如申請專利範圍第9項之電容器，其中的塑膝材質 包含一種環氧樹脂黏著劑。 一 u.如申請專利範圍第10項之電容器，進一步地包含 -位於環氧樹脂黏著劑以及陽極端子之間的絕緣層。 12. 如申請專利範圍第i項之電容器，其中的電容性構 件包含一個固態之主體。 13. 如φ §旁專利範圍第12項之電容器，其中的固態主 體為—種顆粒。 〜 如申請專利範圍帛13項之電容器，其中的顆粒包 3鉅質、鈮質、或者鈮質氧化物。 15.如申請專利範圍第13項之電容器，其中的陽極包 含顆粒以及-條線與-介電層，該線具有一部份嵌入或者 ^接於顆粒與-部份位於顆粒外部，該介電層係由陽極材 質氧化作用所形成，而且其陰極包含在顆粒外部上之電解 層。 16·如申請專利範圍第15項之電容器，其中位於顆粒 32 外部的金屬線部分裸露於置放外部傳導路徑的外殼表面。 17·如申請專利範圍帛16帛之電容器，丨巾置放 傳導路徑的外殼表面係位於一第一平面。 ° 18. 如申請專利範圍帛17項之電容器，其中的陽極與 陰極端子係裸露於外殼之外部，或是接近第二平面。、 19. 如申凊專利範圍第18項之電容器其中第一平面 與第二平面通常為正交。 、2〇.如申請專利範圍第1項之電容器，進一步地包含將 電容性構件周圍之外殼體積相較於電容構件的體積而將其 最小化之步驟。 ' 21. 如申請專利範圍第2〇項之電容器，其中將外殼體 積最小化之步驟係藉由高精度鑄造以及外殼分離而達到使 外殼之壁部厚度最小化。 22. —種電氣電路板，包含： a) 一個電氣電路板； b) —位於電路板上之電氣電路，其包含至少一個表面 黏著式電容器； c) 其表面黏著式電容器包含包封材質之外殼；一個電 谷性構件，其位於該外殼内部，該電容性構件包含陽極， 陰極’待裸露的陽極部份；包含陽極外部端子與陰極外部 知子的電氣傳導平面基板，該陽極與陰極外部端子具有表 黏著式。卩伤於該外殼的外部與其一侧上並且該電容性構 件黏著至其上；外露於該外殼的外部傳導連接其與該電 谷杜構件及陽極端子的經裸露部分電連通；以及在陰極端 33 1323474 子與電容性構件之間至少部分内部的傳導路徑。 23_如申請專利範圍帛22項之電路板，其中外部傳導 路徑藉由使外殼中電容性構件大於由陽極端子透過外 氣連接至電容性構件者，而提供容積效率之改良。 24·如申請專利範圍帛22項之電路板，進—步地包人 針對於電容性構件之體積將電容性構件周圍的外殼體積^ 小化之步驟。 25. 如申請專利範㈣24項之電路板，其中將外殼體 積最小化的步驟係藉由將外殼的壁部厚度以高精度鑄造以 及分隔來最小化外殼之璧部厚度。 26. 如申請專利範圍第22項之電路板，進一 多個該電容器》 3 27·如申請專利範圍第22項之電路板，其中的電容性 構件包含-個固態顆粒之陽極主體，一條部分位於陽極主 體中的後入或焊接金屬線，一個 1U田陽極主體的氧化作用所 形成之介電層’以及一個位於介電層上的電解層。 28.—種電氣或電子裝置，包含： a) —個外殼及一個使用者介面，· b) 一個位於外殼中的電氣電路板，其包含至少—個表 面黏著式電容器； 表 〇其表面黏著式電容器包含_個包封㈣之外殼一 個位於該外殼内之電容性構件， 露的陽極部份，·包含陽極坏極之外^陽極與陰極；待裸 面基板，該％極與陰極之外部端子在外殼外部以及其中一 34 側邊上具有表面黏著部分之電容性構件並且該電容性構件 黏奢於其上’·外露於外殼之至少部分外部傳導連接該連 接係與電谷性構件與陽極端子的經裸露部分呈電連通；以 及在陰極端子與電容性構件之間之至少部分内部傳導路 29.如申請專利範圍第28項之裝置，其中外部傳導路 控藉由使外殼中電容性構件大於由陽極端子透過外殼電氣 連接至電容性構件者，而提供容積效率之改良。 30.如申請專利範圍帛28項之裳置，進—步地包含針 對於電容性構件之體積將電容性構件周圍的外殼體積最小 化之步驟。 3!•如申請專利範圍第30項之裝置，其中將外殼體積 最，i:化的步驟係藉由將外殼的壁部厚度以高精度鑄造以及 分隔來最小化外殼之璧部厚度。 32·如申請專利範圍帛28項之裝置，進一步地包含多 個該電容器。 33·如申請專利範圍帛28項之|置，其中的電容性構 件包含-個固態顆粒之陽極主體，—條部分位於陽極主體 中的嵌入或焊接金屬線’一個由陽極主體的氧化作用所形 成之介電層，以及一個位於介電層上的電解層。 34. 如申請專利範圍帛28項之裝置，其中的裝置包含 —種手握式射頻通訊裝置。 35. 如申請專利範圍帛28項之裝置，其中的裝置包含 一種醫療之儀器。 1323474 36. 如申請專利範圍第28項之裝置，其中的裝置勺 一種微處理器。 匕含 37. —種製造表面黏著式電容器之方法， 琢表面黏著式 電容器包含一個具有包封於外殼内的電容性構件，誃、、 L·, A . I方去 a) 藉由陰㈣子與電容性構件陰極之間的冑氣傳導性 黏著劑以及陽極端子與電容性構件之間的電氣絕緣 支承其電容性構件於陽極與陰極端子上； b) 將包封材質定位於電容性構件以及陽極與陰 部分之周圍； 丁 β Ο塑造包封材f之形狀’藉以形成在電容性構件以及 ==㈣子部分周圍的外殼，留下電容性構件陽極所 二此外殼具有-頂部側邊… 極端子之至少表面黏著部分； 連通在外Μ::構件陽極所裸露的部分以及陽極端子電氣 導路徑。 3條定位於外殼表面上的外部傳 38. 如申請專利範圍第 路徑相對較薄。 39. 如申請專利範圍第 路杈為一薄層。 4〇.如申請專利範圍第 37項之方法，其中的外部傳導 37項之方法’其中的外部傳導 37項之方法，其中的外殼具有 1323474 外殼尺寸’而電容性構件尺寸相對於外殼體積係增加超過 與電容性構件陽極與陽極構件經由外殼電聯通之電容器， 以改善電容器之容積效率。 41.如申睛專利範圍第4〇項之方法其中藉由減少外 殼相對於電容性構件之厚度而進一步地改良容積效率。 2.如申明專利範圍帛41項之方法其中藉由使用高 精度之鑄造與外殼塑形技術來減少外殼厚度。 43. 如申請專利範圍帛37項之方法其中的電容性構 件包含-種具有嵌入或者焊接金屬缘之固態顆粒。 44. 如申請專利範圍第37項之方法，其中藉由金屬沈 積來產生外部傳導路徑。 45·如申請專利範圍第37項之方法，進一步地包含於 間隔的位置中支承多個該電容性構件。 46.—種大量生產多個表面黏著式電容器之方法包 含： a) 藉由各個陰極端子與各個相應的電容性構件陰極之 間所預先施加的電氣傳導性黏著劑以及各個陰極端子與其 所相應的電容性構件之間的電氣絕緣材質，來支承多數之 電容性構件於引線框上所預先形成的陽極與陰極端子之 上； b) 定位包封材質於引線框上所支承的電容性構件周 圍； 。 c) 藉由移除包封材質將電容性構件彼此分離，藉以形 成至少實質上圍繞著各個電容性構件以及所相應的傳導性 37 1323474 黏著劑、絕緣黏著劑、與部分陽極和陰極端子 士 下電容性構件陽極裸露於各個外殼表外殼留 叫工的邵分，而各個 外殼則具有一個頂部側邊以及一個 與陰極端子； 其包含陽極 d)施加-條適以將電容性構件陽極所裸露的部分以及 各個電容性構件陽極端子彼此電連通之外部傳導路徑。 47.如申睛專利範圍第46項之方法立 ，心石忐，其中的分離步驟 包含將外殼厚度最小化之高精度技術。 认如申請專利範圍第46項之方法，其中的包封材質 的定位步驟包含將外殼相對於電容性構件厚度而最小化之 高精度技術。 49·如申請專利範圍第46項之方法，i Λ^ 忐’其中藉由金屬沈 積來形成其外部傳導路徑。 50. 如申請專利範圍第49項之方法，其中的金屬沈積 會促成金屬線與陽極端子之間可靠的電氣接觸，但會阻止 在電容器頂部側邊上任何傳導性材質之形成。 51. 如申請專利範圍第46項之方 万去，進一步地包含以 一種傳導性材質將外部傳实政 丨得導路樘以及陽極與陰極端子電 鍍。 Η 、圖式： 如次頁 38 1323474 /5//6

圖丨6 (先前技術)