TWI780991B - 電解電容器 - Google Patents

Abstract

本發明電解電容器包含電容本體及底座本體，電容本體包含封裝體、電容及至少兩引腳，電容設置於封裝體中並由該封裝體包覆密封，至少兩引腳分別具有內端及外端，各內端與電容電連接，各外端自該電容穿出；底座本體設置於引腳穿出電容處，包含有底座及至少兩金屬層，底座具有至少兩設置口，其中各引腳分別穿入各設置口並與各金屬層電連接；封裝體直接包覆電容替代習知的殼體與彈性密封體，能提升電解電容器的密合度，而金屬層替代習知技術中引腳彎折的部分作為引腳與外界電連接的媒介，有利於製程的簡化。

Description

電解電容器

一種電解電容器，尤指能改善殼體與彈性密封體間密封度的一種電解電容器。

電解電容器為電子電路裝置中常見的電子元件，其具有廣泛的用途，例如儲存電能、改善功率因數、濾波及共振等功能。一般的電解電容器的製作過程是經由將電容素子分別與化成液、氧化劑與單體材料等進行化成、聚合及老化反應以形成一電容，然後將處理後的該電容置於一殼體中，再由一彈性密封體密封於該殼體的開口端，使該殼體內部形成一密閉空間，該電容則位於該密閉空間內，藉此與外部的水氣與空氣隔絕。

然而，現有的電解電容器中，由於該彈性密封體與該殼體內壁的連結性不佳，使得該彈性密封體與該殼體不容易密合而有間隙，該彈性密封體與該殼體的密合度不佳會導致外界的水氣從間隙進入電解電容器內部，進而影響電解電容器的效能及壽命。

另一方面，由於電子商品逐漸趨向小型化發展，使得表面黏著技術(Surface Mount Technology, SMT)成為現今電子元件的安裝主流，電解電容器也為其中之一。為將表面黏著技術應用於電解電容器，電解電容器的兩引腳必須與一底座結合，先藉由將該兩引腳穿入該底座的兩連接孔與該底座連接，再進一步將穿入該兩連接孔的該兩引腳向該底座彎折，使該兩引腳貼合於該底座的底面，以便貼焊於電子裝置中，雖然與該底座連接時電解電容器能應用表面黏著技術，但亦增加電解電容器的製程及時間，造成製作成本上升。

因此，需要針對現有的電解電容器進行改良，簡化電容本體與該底座連接的製程，並改善殼體與彈性密封體間密封度不佳的問題。

有鑑於此，本發明的主要目的在於提出一種電解電容器，以期提升電解電容器的密合度，以及簡化電解電容器與底座連接的製程。

為達成前述目的，本發明電解電容器包含有： 一電容本體，包含： 一封裝體； 一電容，設置於該封裝體中，並由該封裝體包覆密封； 至少兩引腳，分別具有一內端及一外端，該至少兩引腳的各該內端與該電容電連接，該至少兩引腳各該外端則自該電容穿出；以及 一底座本體，設置於該至少兩引腳穿出該電容處，包含有一底座及至少兩金屬層，且該底座包含分別對應於該至少兩金屬層的至少兩設置口，該至少兩金屬層分別包含有一第一連接部及一第二連接部，各該第一連接部設置於各該設置口，各該第二連接部分別貼合於該底座的一底面； 其中，該至少兩引腳分別與該至少兩金屬層電連接。

本發明電解電容器中，由一體成形的該封裝體包覆並密封該電容，以該封裝體替代過去的殼體與彈性密封體，藉此避免電容因與空氣接觸而劣化的情形發生。另一方面，該至少兩金屬層的各該第一連接部分別與各該引腳電連接，各該第二連接部則延伸至該底座的一底面，與習知電解電容器相比，本發明只需透過該至少兩引腳分別與各該金屬層焊接，即可藉由各該金屬層位於該底座的該底面的部份，以表面黏著技術(Surface Mount Technology, SMT)與電路板連接，不須如先前技術額外將兩引腳彎折至底座的底面，簡化本發明電容本體與底座連接的流程，降低電解電容器的製作時間及成本。

請參看圖1至圖4所示，第一實施例中，本發明電解電容器包含有一電容本體10及一底座本體20，該電容本體10包含一封裝體11、一電容13、一保護層14及至少兩引腳15，其中，該電容本體10設置於該底座本體20上。

如圖4所示，該封裝體11包覆該電容13並將該電容13密封於該底座本體20上，提供該電容13保護功能，以防止該電容13與外界的水氣及空氣接觸，避免該電容13發生氧化、電流外洩或介電材料溢出的現象，其中，該封裝體11可由膠體固化後形成，於本實施例中該封裝體11為方形封裝體。

該電容13設置於該封裝體11中，且該電容13包含一電容素子與結合於該電容素子的介電材料，該電容素子由一陽極膜、一陰極膜及複數隔離層交替設置捲繞而成，各該隔離層設置於該陽極膜及該陰極膜間，用以防止該陽極膜及該陰極膜於捲繞時因接觸而導致短路，且該電容素子可與不同的介電材料結合而構成液態、固態或固液態電容，液態電容中使用的介電材料為電解液，固態電容中使用的介電材料為導電高分子，固液態電容中使用的介電材料則為電解液及導電高分子兩者所構成。

該保護層14設於該電容13與該封裝體11之間，用以防止注膠形成該封裝體11時，成型材料流入該電容13其陽極膜及陰極膜間的間隙內，影響該電容13運作。

本實施例以該至少兩引腳15為兩引腳15為例，各該引腳15具有一內端151及一外端152，各該引腳15的內端151分別伸入該電容13中與該電容13電連接，外端152則自該電容13穿出，該兩引腳15中，其中之一引腳15的該內端151係連接於該電容13的該陽極膜，視為正極引腳，另一引腳15的該內端151係連接於該電容13的該陰極膜，視為負極引腳。

該底座本體20設置於該至少兩引腳15穿出該電容13處，該底座本體20包含有一底座21、至少兩金屬層22，於本實施例中，以該至少兩金屬層22為兩金屬層22為例，該底座21可為一絕緣底座，該底座21包含一第一側面211、一第二側面212、一第三側面213、一第四側面214、一頂面215、一底面216及至少兩設置口218，該至少兩設置口218的數量與該至少兩引腳15的數量相同，於本實施例中，以該至少兩設置口218為兩設置口218為例，該第一側面211相對於該第三側面213，該第二側面212相對於該第四側面214，該至少兩引腳15穿出該電容13處設置於該底座21的該底面216，各該設置口218可貫穿該底座21的該頂面215與該底面216。該兩金屬層22可為兩銅鍍層，經由電鍍形成於該底座21上，其中，如圖4所示，各該金屬層22包含一第一連接部221與一第二連接部222，該第一連接部221形成於該底座21的各該設置口218的壁面並延伸至該頂面215，且具有一穿孔223，該穿孔223貫穿該底座21的頂面215及底面216，其中一金屬層22貼合於該底面216及該第一側面211上，且該第二連接部222的末端延伸至該頂面215的邊緣，使該第二連接部222於該第一側面211及該頂面215的邊緣形成倒勾型的一固定結構，以防止該金屬層22自該底座21脫落，而該金屬層22的該第二連接部222的末端嵌入該第一側面211，使該第二連接部222的末端未突出該第一側面211，並與該第一側面211齊平，同樣地，另一金屬層22貼合於該底面216及該第三側面213上，該第二連接部222的末端延伸至該頂面215的邊緣，使該第二連接部222於該第三側面213及該頂面215的邊緣形成倒勾型的一固定結構，而另一該金屬層22的該第二連接部222的末端嵌入該第三側面213，使該第二連接部222的末端未突出該第三側面213，並與該第三側面213齊平。

於本實施例中，該底座本體20進一步包含有一絕緣層24，該絕緣層24設置於該底座21與該電容本體10之間，並覆蓋該頂面215及設置於該頂面215的各該第二連接部222上，防止該電容本體10的該殼體11與延伸至該頂面215的各該金屬層22電性連接。

於本實施例中，該底座本體20進一步設有兩凹槽25，該兩凹槽25貫通該底座本體20的該頂面215及該底面216，一凹槽25設於該底座本體20的該第一側面211，且該第一側面211上的該金屬層22的該第二連接部222設於該凹槽25處，並沿該凹槽25的壁面設置，其中該第二連接部222未突出該凹槽25位於該第一側面211及該頂面215的邊緣，另一凹槽25設於該底座本體20的該第三側面216上，且該第三側面213上的該金屬層22的該第二連接部222設於該凹槽25處，並沿該凹槽25的壁面設置，其中該第二連接部222未突出該凹槽25位於該第三側面213及該頂面215的邊緣。當不同的電解電容器因封裝或配置問題需要相互連接時，可透過各該凹槽25的位置相互對齊，於本實施例中，各該凹槽25為方形凹槽，不同的電解電容器的各該凹槽25可透過相互接觸而形成方形孔洞，外部電子設備即可透過導線於各該凹槽25所形的方形孔洞與不同的電解電容器電連接。

除此之外，該封裝體11連接該底座21其第一側面211的一側面上，可設有與該第一側面211上的該凹槽25連通的一槽道111，同樣地，該封裝體11連接該底座21其第三側面213的一側面上，可設有與該第三側面213上的該凹槽25連通的另一槽道111。

該電容本體10透過該兩引腳15與該底座本體20的該兩金屬層22電連接，其中，該兩引腳15的兩外端152分別穿入該兩金屬層22的第一連接部221的穿孔223，且各該引腳15其外端152的外周面與該兩金屬層22間設置有一焊料層23，各該焊料層23覆蓋各該引腳15的兩外端152，各該焊料層23由錫、銅、銀、金等導電金屬材料所構成，各該引腳15的外周面透過各該焊料層23連接各該第一連接部221，使該兩引腳15分別與該兩金屬層22固定電連接，其中該兩引腳15未突出該底座21的該底面26，該兩引腳15的該兩外端152可透過該兩焊料層23與該兩金屬層22的第一連接部221經由焊接電連接及固定，該兩引腳15與該兩金屬層22穩固電性連接。當電解電容器與電路板連接時，位於該底座21的該底面26的該兩金屬層22(即：各該第二連接部222)可經由表面黏著技術與電路板上相對應的腳位電連接。

請參看圖5至圖7所示，第二實施例與第一實施例的差別在於，貼合於該底面216及該第一側面211上的其中一金屬層22中，該第二連接部222貼合該底面216的部分其一側邊向該底面216與該第二側面212的交界處延伸，但未延伸至該底面216與該第二側面212的交界線，另一側邊向該底面216與該第四側面214的交界處延伸，但未延伸至該底面216與該第四側面214的交界線，使該金屬層22於該底面呈現T字形結構，增加該底面216上該金屬層22的設置面積。

同樣地，貼合於該底面216及該第三側面213上的另一金屬層22中，該第二連接部222貼合該底面216的部分其一側邊向該底面216與該第二側面212的交界處延伸，但未延伸至該底面216與該第二側面212的交界線，另一側邊向該底面216與該第四側面214的交界處延伸，但未延伸至該底面216與該第四側面214的交界線，使該金屬層22於該底面呈現T字形結構，增加該底面216上該金屬層22的設置面積。

於一較佳實施例中，該電容本體10可進一步包含有一印刷層，該印刷層可為一電鍍層，設置於該封裝體11的外表面上用以供油墨附著，以將電解電容器的元件編號、電容量等資訊印刷於該電容本體10的外表面上，方便使用者辨識電解電容器的品項與規格。

於一較佳實施例中，該兩金屬層22中，設置有其中一金屬層22的該底座21的一側可形成有兩斜角，舉例而言，該第一側面211形成有兩斜角，且該第一側面211連接該封裝體11的一側面亦形成有兩斜角，可透過斜角的設置分辨電解電容器的正負極。

綜上所述，本發明電解電容器透過一體成形的該封裝體11直接包覆該電容13，以該封裝體11替代過去的殼體與彈性密封體，能夠避免習知技術中因殼體與彈性密封體分離進而影響電解電容器密封性的狀況發生，另一方面，當該電容本體10與該底座21連接時，只需將該兩引腳15穿入相對應的各該設置口218，並將該兩引腳15與位於該兩設置口218的該兩金屬層22透過該兩焊料層23進行焊接，使該兩引腳15分別與該兩金屬層22電性連接，與習知電解電容器相比，減少電容本體與底座連接後各引腳需要進一部彎折的步驟，簡化電容本體與底座連接所需要的製程，進而降低電解電容器的製作及時間成本。

10:電容本體

11:封裝體

111:槽道

13:電容

14:保護層

15:引腳

151:內端

152:外端

20:底座本體

21:底座

211:第一側面

212:第二側面

213:第三側面

214:第四側面

215:頂面

216:底面

218:設置口

22:金屬層

221:第一連接部

222:第二連接部

223:穿孔

23:焊料層

24:絕緣層

25:凹槽

圖1：本發明電解電容器其第一實施例的仰視立體示意圖。 圖2：本發明電解電容器其第一實施例的俯視立體示意圖。 圖3：本發明電解電容器其第一實施例的仰視平面示意圖。 圖4：本發明電解電容器其第一實施例的剖面側視示意圖。 圖5：本發明電解電容器其第二實施例的仰視立體示意圖。 圖6：本發明電解電容器其第二實施例的俯視立體示意圖。 圖7：本發明電解電容器其第二實施例的仰視平面示意圖。

10:電容本體

11:封裝體

111:槽道

20:底座本體

21:底座

211:第一側面

212:第二側面

213:第三側面

214:第四側面

216:底面

22:金屬層

222:第二連接部

25:凹槽

Claims (13)

1. 一種電解電容器，包含有：一電容本體，包含：一封裝體；一電容，設置於該封裝體中，並由該封裝體包覆密封；至少兩引腳，分別具有一內端及一外端，該至少兩引腳的各該內端與該電容電連接，該至少兩引腳各該外端則自該電容穿出；以及一底座本體，設置於該至少兩引腳穿出該電容處，包含有一底座及至少兩金屬層，且該底座包含分別對應於該至少兩金屬層的至少兩設置口，該至少兩金屬層分別包含有一第一連接部及一第二連接部，各該第一連接部設置於各該設置口，各該第二連接部分別貼合於該底座的一底面；其中，該至少兩引腳分別與該至少兩金屬層電連接；各該金屬層的各該第一連接部形成於該底座的各該設置口的壁面且具有一穿孔，各該穿孔貫穿該底座的一頂面及該底面；各該引腳的各該外端分別穿入各該金屬層的該第一連接部的該穿孔，與各該金屬層電連接。
2. 如請求項1所述之電解電容器，該電容包含一電容素子與結合於該電容素子的介電材料，該電容素子由一陽極膜、一陰極箔及複數隔離層交替設置捲繞而成；該至少兩引腳為兩引腳，其中一引腳的該內端與該陽極膜電連接，另一引腳的該內端與該陰極膜電連接。
3. 如請求項1所述之電解電容器，該底座包含一第一側面、一第二側面、一第三側面、一第四側面、一頂面、該底面及該至少兩設置口，該第一側面相對於該第三側面，該第二側面相對於該第四側面，該至少兩引腳穿出該電容處設置於該底座的該底面。
4. 如請求項3所述之電解電容器，各該設置口貫穿該底座的該頂面與該底面，且該至少兩設置口的數量與該至少兩引腳的數量相同。
5. 如請求項1所述之電解電容器，各該引腳的外端與各該金屬層間設置有一焊料層，各該焊料層覆蓋各該引腳的各該外端，各該引腳的各該外端透過各該焊料層與各該金屬層電連接。
6. 如請求項1所述之電解電容器，該至少兩引腳的各該外端穿入各該穿孔，且未突出該底座的該底面。
7. 如請求項1所述之電解電容器，該至少兩金屬層分別為一銅鍍層。
8. 如請求項1所述之電解電容器，該電容本體包含有一印刷層，該印刷層為一電鍍層且設置於該封裝體的外表面上。
9. 如請求項3所述之電解電容器，該至少兩金屬層為兩金屬層，其中一金屬層貼合於該底面及該第一側面上，且該第二連接部的末端延伸至該頂面的邊緣，另一金屬層貼合於該底面及該第三側面上，該第二連接部的末端延伸至該頂面的邊緣。
10. 如請求項9所述之電解電容器，貼合於該底面及該第一側面上的其中一金屬層中，該第二連接部貼合該底面的部分其一側邊向該底面與該第二側面的交界處延伸，另一側邊向該底面與該第四側面的交界處延伸。
11. 如請求項9所述之電解電容器，貼合於該底面及該第三側面上的另一金屬層中，該第二連接部貼合該底面的部分其一側邊向該底面與該第二側面的交界處延伸，另一側邊向該底面與該第四側面的延伸。
12. 如請求項1所述之電解電容器，該底座本體進一步設有兩凹槽，該兩凹槽貫通該底座本體的該頂面及該底面，一凹槽設於該底座本體的該第一側面，另一凹槽設於該底座本體的該第三側面。
13. 如請求項12所述之電解電容器，該兩金屬層的各該第二連接部分別設於各該凹槽。

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