TWI619132B - Electrolytic capacitor and its preparation method - Google Patents

Abstract

本創作提出一種電解電容器及其製法，其包含下列步驟：提供一基座與一電容素子，其中該基座具有複數個穿孔；設置該電容素子於基座內部，使該電容素子的複數個引腳穿過該基座的複數個穿孔；密合該複數個穿孔；壓扁該複數個引腳的上部區段；形成複數種化學溶劑於該電容素子上；利用一絕緣封裝體包覆封裝該電容素子與該基座；該複數種化學溶劑包含化成液、第一溶劑與第二溶劑。透過將電容素子包覆於一絕緣封裝體中，防止電解電容器受潮以提高其使用壽命。

Description

電解電容器及其製法

本創作係有關於一種電容器，特別是有關於一種電解電容器及其製法。

電解電容器為電子裝置上常見的電子元件，其功能可用於儲存電能、改善功率因數、訊號耦合或調諧電路等。現有的電解電容器大都為鋁電解電容器，鋁電解電容器的製作過程是將電容素子浸入化成液、氧化劑與具單體材料的溶劑後，對電容素子進行聚合反應，然後將電容素子放入於一鋁殼的內部，再將鋁殼封蓋封口，接著依序對封蓋後的鋁電解電容器進行清洗液清洗、水清洗及烘乾，最後即可進行饋電老化反應、測試選別以及鋁殼上打印標記等，再進行包裝。

然而，現有的鋁電解電容器中，通常因製造過程中鋁殼包覆的密合度不佳造成電解液流出的問題產生，導致電解電容器的引腳受到汙染。另外，電解電容器鋁殼包覆的密合度不佳也會導致外界的水氣容易進入電解電容器的內部，使得電解電容器劣化，降低電解電容器的壽命。

因此需要針對現有的電解電容器的製作進行改良，改善現有之電解電容器的密閉性問題。

本創作之一目的在提出一種電解電容器的製作方法，透過該製法改善現有電解電容器密合度不佳的問題。

為完成上述目的，本創作提出一種電解電容器的製作，其包含下列步驟： 提供一基座與一電容素子，其中該基座具有複數個穿孔； 設置該電容素子於基座內部，使該電容素子的複數個引腳穿過該基座的複數個穿孔； 密合該複數個穿孔； 壓扁該複數個引腳的上部區段； 形成複數種化學溶劑於該電容素子上； 利用一絕緣封裝體包覆封裝該電容素子與該基座； 其中該複數種化學溶劑包含化成液、第一溶劑與第二溶劑。

本創作之另一目的在提出一種電解電容器，透過將電容素子包覆於一絕緣封裝體中，防止電解電容器受潮以提高其使用壽命。

根據上述之第四目的，本創作提供一種電解電容器，包含： 一基座，包含複數個穿孔； 一電容素子，包含複數個引腳，透過該電容素子的該複數個引腳穿過該基座的該複數個穿孔，使該電容素子穿設於該基座上； 一絕緣封裝體，包覆於該基座與該電容素子外； 其中該電容素子的每一該複數個引腳具有壓扁的一上部區段，該上部區段裸露於該絕緣封裝體外，該上部區段係與該絕緣封裝體的一表面貼平。

本創作的優點在於藉由一絕緣封裝體加強電解電容器的密閉性，防止電解電容器產生受潮的問題，同時可以降低電解電容器內部的電解液發生外流。另外，透過在電解電容器的內部設置一基座，讓引腳在形成壓扁的上部區段時可以有個參考平面，更可在最後封裝完成後彎折引腳時，確保引腳平貼在封裝體外表面，不會左右晃動。

請參閱圖1，在本創作第一實施例中，在步驟S101提供一基座11與一電容素子12，如圖2A與圖2B所示，該基座11是以硬質的塑膠材質形成且具有一凹槽111，且在凹槽111底面形成複數個穿孔112，而該電容素子12具有複數個金屬材料的引腳121，在本創作中，引腳121的數量較佳為兩個，但在不同實施例中，引腳121的數量也可以不同，在此並不侷限。

在步驟S102中，設置電容素子12於基座11內部，使電容素子12的引腳121穿出於基座11的穿孔112。引腳121穿設於基座11，可以讓電容素子12不會過度晃動。

在步驟S103中，如圖2D所示，密合該複數個穿孔112，在該複數個引腳121與該複數個穿孔112之間的接合處以點膠方式密合該複數個穿孔112，藉此，將電容素子12與引腳121區隔開來，於之後注入化學溶劑在電容素子12時，可防止引腳121受到汙染。

在完成密合該複數個穿孔112的步驟後，於步驟S104中，以該基座11的外側底面作為一基礎面113，利用該基座11的該基礎面113為基準面，壓扁該複數個引腳121的上部區段，其壓扁的上部區段122如圖2E所示，基座11的基礎面113為硬質平面，而引腳121為高導電性與高可塑性的金屬所製成。

接著，於步驟S105~S108中添加、注入複數種化學溶劑於該電容素子12上，該複數種化學溶劑包含化成液、第一溶劑與第二溶劑。在步驟S105中，注入化成液於該電容素子12上並進行化成與烘乾。在本創作的實施例中，並參考上述的圖2A~圖2D，將化成液注入該電容素子12上，並進行電容素子12的化成與烘乾，而且因為基座11的存在，且穿孔112已密合，使化成液在注入該電容素子12上時不會流到基座11外，可確實防止引腳121受到汙染。該化成液可選用含有硼酸、磷酸等無機酸或其鹽類的溶液，或者是含有已二酸、壬二酸等有機酸或其鹽類的溶液。

在步驟S106中，注入第一溶劑於該電容素子12，使第一溶劑塗佈於該電容素子12上，該第一溶劑為一種氧化劑(業界俗稱的高分子A劑)，並將所注入之第一溶劑烘乾。

在步驟S107中，注入第二溶劑於該電容素子12，使第二溶劑塗佈於該電容素子12上，該第二溶劑為具單體材料的溶劑(業界俗稱的高分子B劑)。

然後在步驟S108中進行高溫聚合。舉例來說，該第一溶劑可選用溶於有機溶劑(如乙醇)的對甲苯磺酸鐵(Iron(III)p-toluenesulphonate)等，該第二溶劑可選用噻吩(Thiophene)、吡咯(Pyrrole)、苯胺(Aniline)及其衍生物(如3,4-乙烯二氧噻吩或3,4乙烯二氧基噻吩等)。

在步驟S109中，如圖2F所示，利用一絕緣封裝體13包覆封裝電容素子12與基座11。在封裝步驟中，係將電容素子12與基座11置入一模具中，透過灌模的方式形成該絕緣封裝體13以將電容素子12與基座11包覆封裝。

在完成電容素子12與基座11的包覆封裝步驟後，在步驟S110中，進行具該電容素子12與該基座11之該絕緣封裝體13的充電檢查，將複數個引腳121外接電源以測試包含該電容素子12與該基座11之該絕緣封裝體13是否充電正常。

在步驟S111中，如圖2G所示，剪裁在絕緣封裝體13外的引腳121，保留引腳121已被壓扁的上部區段122。

在步驟S112中，彎折該複數個引腳121以與該絕緣封裝體13的底面平齊以完成本創作之電解電容器的製作步驟，如圖2H所示。

透過上述之電解電容器的製作步驟，將電容素子11包覆於絕緣封裝體中，以防止電解電容器受潮導致其使用壽命降低，進而確保本創作之電解電容器的品質。另外，在此需要說明的是，如上所述之化成液烘乾、氧化劑烘乾、具單體材料的烘乾與高溫聚合等製程的方法為本領域具有通常知識者所熟知，在此不再贅述。

請參閱圖3，並參考圖2A~2G的圖式與標號，在本創作第二實施例之電解電容器的製作步驟中，步驟S201至步驟S204的步驟與上述之步驟S101至步驟S104皆相同，因此不再贅述，而在步驟S205中，將複數種化學溶劑(化成液、第一溶劑與第二溶劑)注入該電容素子12上，並將混合的化學溶劑(化成液、第一溶劑與第二溶劑)進行高溫聚合並烘乾。然後在步驟S206中，利用一絕緣封裝體13將電容素子12與基座11包覆封裝，在步驟S207中，進行電解電容器的充電檢查，經由複數個引腳121外接電源以測試本創作的電解電容器是否充電正常。

在確定電解電容器的充電正常之後，在步驟S208中，剪裁在絕緣封裝體13外的引腳121，保留引腳121的上部區段，並在步驟S209中，彎折該複數個引腳121以與該絕緣封裝體13的表面齊平，完成本創作第二實施例之電解電容器的製作步驟。第二實施例不同於第一實施例之差異，即在同一步驟S205中，同時進行複數種化學溶劑(化成液、第一溶劑與第二溶劑)的注入，並進行高溫聚合，同樣可以完成本創作之電解電容器的製作。

請參閱圖4，在本創作之第三實施例之電解電容器20的製作步驟中，在步驟S301提供一基座21與一電容素子22，如圖5A與圖5B所示，該基座21形成有複數個穿孔212，該電容素子22具有複數個引腳221。在第三實施例中，基座21為一扁平片體。在步驟S302中，設置電容素子22於基座21內部，使電容素子22的引腳221穿設於基座21上，如圖5C所示。

在步驟S303中，密合該複數個穿孔。點膠該複數個引腳221與該複數個穿孔212之間的接合處以密合該二個穿孔212，如圖5D所示。在步驟S304中，壓扁該複數個引腳221的上部區段222，以該基座21的外側底面作為一基礎面213，利用該基座21的該基礎面213，壓扁該複數個引腳221的上部區段222，其壓扁的上部區段222如圖5E所示。基座21的基礎面213為硬質平面，而引腳221為高導電性與高可塑性的金屬所製成。

接著，於步驟S305~S308中形成複數種化學溶劑於該電容素子22上，該複數種化學溶劑包含化成液、第一溶劑與第二溶劑。在步驟S305中，放置電容素子22在具化成液之第一容置盒中，使電容素子22吸附化成液，然後將電容素子22從具化成液之第一容置盒中拿出，並將具化成液之電容素子22烘乾，在步驟S306中，放置電容素子22在具第一溶劑之第二容置盒中，使電容素子22吸收第一溶劑，再將電容素子22從具第一溶劑之第二容置盒中拿出，在步驟S307中，將電容素子22置入具第二溶劑之第三容置盒中，使電容素子22吸收第二溶劑，再將電容素子22從具第二溶劑之第三容置盒中拿出。在步驟S308中，進行具第一溶劑與第二溶劑之電容素子22的高溫聚合，再於步驟S309中，利用一絕緣封裝體23將電容素子22與基座21包覆封裝，如圖5F所示。

接著，在封裝電容素子22與基座21之後，於步驟S310中，剪裁在絕緣封裝體23外的引腳221，保留引腳221壓扁的上部區段222，如圖5G所示。最後，在步驟S311中，將引腳221的壓扁的上部區段222彎折，使壓扁的上部區段222與該絕緣封裝體23的表面齊平，而完成本創作之電解電容器20的製作。

請參閱圖2A~2G，本創作的電解電容器20包含一基座21、一電容素子22與一絕緣封裝體23。

基座21包含複數個穿孔231，電容素子22包含複數個引腳221，且透過該電容素子22的該複數個引腳221穿過該基座21的該複數個穿孔212，使該電容素子22穿設於該基座21上。並將化成液塗佈於該電容素子22上，並使該電容素子22進行化成反應與烘乾，第一溶劑塗佈於該電容素子22上，第二溶劑塗佈於該電容素子22上，並使塗佈該第一溶劑與該第二溶劑之該電容素子22進行高溫聚合。該電容素子22的每一該複數個引腳221具有壓扁的一上部區段222，該上部區段裸露於該絕緣封裝體23外，且該上部區段222係與該絕緣封裝體23的表面齊平。

透過本創作之電解電容器的製作流程沒有繁複的步驟，且將電解電容器包覆於絕緣封裝體中，以防止電解電容器受潮導致其使用壽命降低，進而確保本創作之電解電容器的品質。

10 電解電容器 11 基座 111 凹槽 112 穿孔 113 基礎面 12 電容素子 121 引腳 122 上部區段 13 絕緣封裝體 20 電解電容器 21 基座 212 穿孔 213 基礎面 22 電容素子 221 引腳 222 上部區段 23 絕緣封裝體

圖1為本創作第一實施例之電解電容器製作的步驟流程圖。 圖2A為本創作之基座的立體圖。 圖2B為本創作之電容素子的立體圖。 圖2C為本創作之基座與電容素子結合的立體圖。 圖2D為本創作之電容素子的穿孔塗膠的立體圖。 圖2E為本創作之電容素子的引腳壓扁的立體圖。 圖2F為本創作之電解電容器的側視圖。 圖2G為本創作之電解電容器切斷部分引腳的側視圖。 圖2H為本創作之電解電容器製作完成的側視圖。 圖3為本創作第二實施例之電解電容器製作的步驟流程圖。 圖4為本創作第三實施例之電解電容器製作的步驟流程圖。 圖5A為本創作之基座的立體圖。 圖5B為本創作之電容素子的立體圖。 圖5C為本創作之基座與電容素子結合的立體圖。 圖5D為本創作之電容素子的穿孔塗膠的立體圖。 圖5E為本創作之電容素子的引腳壓扁的立體圖。 圖5F為本創作之電解電容器的側視圖。 圖5G為本創作之電解電容器切斷部分引腳的側視圖。 圖5H為本創作之電解電容器製作完成的側視圖。

Claims (10)

1. 一種電解電容器的製法，包含下列步驟：提供一基座與一電容素子，其中該基座具有複數個穿孔；設置該電容素子於該基座內部，使該電容素子的複數個引腳穿過該基座的複數個穿孔；密合該複數個穿孔；壓扁該複數個引腳的上部區段；施加複數種化學溶劑於該電容素子上，其中，該複數種化學溶劑包含化成液、第一溶劑與第二溶劑；利用一絕緣封裝體包覆封裝該電容素子與該基座。
2. 如請求項1所述之電解電容器的製作方法，其中施加該複數種化學溶劑於該電容素子上的步驟中包含：注入該化成液於該電容素子，以進行化成與烘乾；注入該第一溶劑於該電容素子，並烘乾該第一溶劑；注入該第二溶劑於該電容素子，並烘乾該第二溶劑；高溫聚合該電容素子。
3. 如請求項1所述之電解電容器的製作方法，其中施加該複數種化學溶劑於該電容素子上的該步驟係為將包含該化成液、該第一溶劑與該第二溶劑的該複數種化學溶劑進行高溫聚合以形成一合成溶劑，並將該合成溶劑注入該電容素子，且將該合成溶劑烘乾。
4. 如請求項1所述之電解電容器的製作方法，其中施加該複數種化學溶劑於該電容素子上的該步驟中包含：將該電容素子置入具該化成液之第一容置盒中，使該電容素子吸附該化成液，並將該電容素子烘乾； 將該電容素子置入具該第一溶劑之第二容置盒中，使該電容素子吸收該第一溶劑，再將該電容素子烘乾；將該電容素子置入具該第二溶劑之第三容置盒中，使該電容素子吸收該第二溶劑，再將該電容素子烘乾；高溫聚合已吸收該化成液、該第一溶劑與該第二溶劑的該電容素子。
5. 如請求項1至4中任一項所述之電解電容器的製作方法，在利用一絕緣封裝體包覆封裝該電容素子與該基座的該步驟之後，更包含下列步驟：對該電容素子進行充電檢查；剪裁凸出在該絕緣封裝體外之部分的該引腳，僅保留該引腳已壓扁的上部區段；彎折該引腳之上部區段，使上部區段貼平該絕緣封裝體的底面。
6. 如請求項1至4中任一項所述之電解電容器的製作方法，其中該化成液為無機酸或其鹽類的溶液或有機酸或其鹽類的溶液，該第一溶劑為氧化劑，該第二溶劑為具單體材料的溶劑。
7. 如請求項1至4中任一項所述之電解電容器的製作方法，其中係將電容素子與基座置入一模具中，透過灌模的方式形成該絕緣封裝體以將電容素子與基座包覆封裝。
8. 如請求項1至4中任一項所述之電解電容器的製作方法，其中在密合該複數個穿孔的該步驟中，係在該複數個引腳與該複數個穿孔之間的接合處進行點膠以密合該複數個穿孔。
9. 一種電解電容器，包含：一基座，包含複數個穿孔； 一電容素子，包含複數個引腳，該電容素子的該複數個引腳穿過該基座的該複數個穿孔，使該電容素子穿設於該基座上，其中該電容素子上施加有複數種化學溶劑，該複數種化學溶劑包含化成液、第一溶劑與第二溶劑；一絕緣封裝體，包覆於該基座與該電容素子外；其中該複數個穿孔以膠體密合；以及該電容素子的每一該複數個引腳具有壓扁的一上部區段，該上部區段裸露於該絕緣封裝體外，該上部區段係與該絕緣封裝體的底面貼平。
10. 如請求項9所述之電解電容器，其中該基座具有一凹槽，且該複數個穿孔形成於該凹槽的底部。