WO2022228353A1 - 一种封装组件、电容及电器设备 - Google Patents

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苏超祥
陈华
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Definitions

  • the insulating layer 120 may be a PCB board or other insulating materials, including but not limited to fiberglass boards, composite substrates, phenolic resins, epoxy resins, and the like.
  • the above-mentioned insulating material has a good density to prevent moisture or oxygen outside the capacitor from immersing in the capacitor.
  • the insulating layer 120 has two pairs of a first surface and a second surface, and the first surface and the second surface are used for disposing the first metal layer 110 and the second metal layer 130, respectively.
  • the fourth sub-hole 114, the fifth sub-hole 122 and the sixth sub-hole 133 satisfy: the diameter D4 of the fourth sub-hole 114 is greater than the diameter D5 of the fifth sub-hole 122; the diameter D6 of the sixth sub-hole 133 is less than or equal to The diameter D5 of the fifth sub-hole 122 .
  • the diameter of the second electrode is smaller than or equal to the diameter D5 of the fifth sub-hole 122. Therefore, when the second electrode is inserted into the second through hole 150, since D4>D5, through the provided fourth sub-hole 114, the first metal The layer 110 is electrically isolated from the second electrode.
  • the third connection region 131 of the second metal layer 140 is an area surrounding the sixth sub-hole 133 . After the second electrode is inserted into the second through hole 150 , the second electrode can be welded to the second through hole 150 through the third connection region 131 .
  • the metal layer 140 is electrically connected.
  • the first electrode is hermetically connected to the first metal layer 110
  • the second electrode is hermetically connected to the second metal layer 140 .
  • the moisture or oxygen outside the capacitor cannot be directly immersed in the thickness direction of the package component. Inside the capacitor, it is equivalent to increasing the length of the path for the moisture or oxygen outside the capacitor to penetrate into the capacitor, thereby enhancing the sealing effect of the package component.
  • FIG. 7 shows a modified structure based on the package assembly shown in FIG. 2 .
  • Part numbers in FIG. 7 may refer to the same numbers in FIG. 3 .
  • the second through hole 150 can be a metallized via hole, that is, a metal coating 123 is provided in the fifth sub-hole 122 , and the metal coating 123 is electrically connected to the third connection region 131 .
  • the second electrode and the metal via hole can be welded and connected to realize the sealed connection with the second metal layer 140 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

本申请提供了一种封装组件、电容及电器设备,封装组件包括层叠的第一金属层、绝缘层和第二金属层,绝缘层位于第一金属层和第二金属层之间。封装组件还包括用于穿设电容的第一电极的及第二电极的第一通孔和第二通孔;第一金属层和第二金属层分别与第一电极和第二电极一一对应连接。第一金属层具有用于电容的金属外壳密封焊接的第一连接区。通过上述描述可看出,通过采用第一金属层与金属外壳之间密封焊接,从而形成对电容本体的金属密封。另外采用第一电极和第二电极分别与第一金属层和第二金属层密封焊接,增加了湿气或氧气进入到电容内部的路径长度,降低了其进入到电容内部的可能性,提高了电容的可靠性,便于电容的小型化。

Description

一种封装组件、电容及电器设备
相关申请的交叉引用
本申请要求在2021年04月27日提交中国专利局、申请号为202110459335.X、申请名称为“一种封装组件、电容及电器设备”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及到电容技术领域,尤其涉及到一种封装组件、电容及电器设备。
背景技术
常用的电容可分为固态电容和非固态电容。目前用量较大的电容主要是MLCC(Multi-layer Ceramic Capacitors,片式多层陶瓷电容)、液体电解电容器、高分子固态电容器、MLPC(multilayer polymer Capacitor,固态叠层电容)、薄膜电容器、固液混合电容器。这些电容器是由芯子和封装组成的。芯子的形态是铝箔和电解纸卷绕形成,也可以是聚丙烯金属化膜卷绕形成,还可以是铝箔裁切成片叠层或者钽粉烧结后形成钽块。封装的形态采用橡胶塞或者酚醛盖板对铝壳封口,也可以是灌封胶灌注塑料外壳封口,还可以是采用环氧树脂封装工艺封装。
常见电容的封装存在可靠性问题。在实际应用中,环境中的湿气、氧气、腐蚀性气体等物质会通过封装材料进入电容芯子,和电容芯子发生物理或者化学方面的反应,造成电容器的参数劣化,可靠性变差。如固体铝电容在高温环境作用下,氧气透过橡胶塞或者封装不佳的部位,进入电容内部,与聚合物高分子材料发生反应,引起电容ESR(Equivalent Series Resistance,等效串联电阻)急剧上升以及容量衰减。因此,为提高电容的性能,往往需要较厚的尺寸,一方面仍会产生可靠性较差的情况,另一方面也严重制约了电容的小型化发展。
发明内容
本申请提供了一种封装组件、电容及电器设备,用以改善电容的可靠性以及便于小型化。
第一方面,提供了一种封装组件,该封装组件用于封装电容的金属外壳。封装组件包括层叠的第一金属层、绝缘层和第二金属层;其中,绝缘层位于第一金属层和第二金属层之间,即两层金属层位于外侧,绝缘层位于中间。上述的第一金属层覆盖绝缘层的一表面,并用于与金属外壳密封连接,其中,第一金属层具有与金属外壳密封焊接的第一连接区。第二金属层覆盖绝缘层的部分另一表面,第二金属层的边沿位于绝缘层的边沿的内侧。封装组件还包括用于穿设电容的第一电极的第一通孔,以及用于穿设电容的第二电极的第二通孔;第一通孔和第二通风分别贯穿第一金属层、绝缘层以及第二金属层,以使得封装组件与金属外壳连接后,电容的第一电极和第二电极可外露在金属外壳外侧。其中,第一金属层和第二金属层分别与第一电极和第二电极一一对应连接。第一金属层具有用于与所述 第一电极密封焊接的第二连接区,且第一金属层与第二电极之间电隔离;第二金属层具有用于第二电极密封焊接的第三连接区,且第二金属层与所述第一电极之间电隔离。通过上述描述可看出,本申请提供的封装组件通过采用第一金属层与金属外壳之间密封焊接,从而形成对电容本体的金属密封。湿气或氧气仅可通过设置的绝缘层裸露在金属层外的部分进入到电容内部,由于采用第一电极和第二电极分别与第一金属层和第二金属层密封焊接,使得湿气或氧气的通道在封装组件内的传输通道为较长,提高了湿气或氧气进入到电容内部的路径长度,降低了其进入到电容内部的可能性,提高了电容的可靠性。同时封装组件的厚度可以降低,便于电容的小型化发展。
在一个具体的可实施方案中,第一金属层具有包裹所述绝缘层的侧壁的折弯结构,所述第一连接区位于所述折弯结构。通过设置的折弯结构增强了第一金属层与金属外壳的接触面积,进而提高了焊接时的密封效果。
在一个具体的可实施方案中,所述第三连接区延伸到所述第二通孔内。方便与第二电极焊接连接。
在一个具体的可实施方案中,所述第二通孔为金属过孔;所述金属过孔与所述第二金属层导电连接。方便与第二电极焊接连接。
在一个具体的可实施方案中,沿所述封装组件的厚度方向,所述第一通孔包括设置在所述第一金属层的第一子孔,设置在所述绝缘层的第二子孔,以及设置在所述第二金属层的第三子孔;其中,所述第三子孔的直径大于所述第二子孔的直径;所述第一子孔的直径小于或等于所述第二子孔的直径。通过设置的第三子孔避让第一电极。
在一个具体的可实施方案中,沿所述封装组件的厚度方向,所述第二通孔包括设置在所述第一金属层的第四子孔,设置在所述绝缘层的第五子孔,以及设置在所述第二金属层的第六子孔;其中,所述第四子孔的直径大于所述第五子孔的直径;所述第六子孔的直径小于或等于所述第五子孔的直径。通过设置的第四子孔避让第二电极。
在一个具体的可实施方案中,所述第一金属层和所述第二金属层均为印刷在所述绝缘层的金属层。方便封装组件的制备。
在一个具体的可实施方案中,第一金属层和第二金属层可为铜层、铝层等不同金属导电层。
第二方面,提供了一种电容,该电容包括金属外壳,设置在所述金属外壳的腔体内的电容本体,以及封堵所述腔体的开口的封装组件;其中,所述封装组件为上述任一项所述的封装组件;所述电容本体具有第一电极和第二电极;
所述封装组件的第一金属层与所述金属外壳的内壁密封焊接;所述绝缘层及所述第二金属层位于所述腔体内,且所述第二金属层与所述金属外壳的内壁电隔离;所述第一电极穿设在所述第一通孔并与所述第一金属层密封焊接;所述第一电极与所述第二金属层电隔离;所述第二电极穿设在所述第二通孔并与所述第二金属层密封焊接;所述第二电极与所述第一金属层电隔离。通过上述描述可看出,本申请提供的封装组件通过采用第一金属层与金属外壳之间密封焊接,从而形成对电容本体的金属密封。湿气或氧气仅可通过设置的第一通孔和第二通孔进入到电容内部,但是由于采用第一电极和第二电极分别与第一金属层和第二金属层密封焊接,使得湿气或氧气的通道在封装组件内的传输通道为倾斜的,提高了湿气或氧气进入到电容内部的路径长度,降低了其进入到电容内部的可能性,提高了电容的可靠性。
在一个具体的可实施方案中,所述第一电极为负极,所述第二电极为正极。从而使得金属外壳与负极连接,提高电容的安全性。
在一个具体的可实施方案中,金属外壳为长方体形或圆柱形结构。对应的封装组件也为长方体形或圆柱形。
第三方面,提供了一种电气设备,该电气设备包括电路板以及设置在所述电路板上的电容。通过上述描述可看出,本申请提供的封装组件通过采用第一金属层与金属外壳之间密封焊接,从而形成对电容本体的金属密封。湿气或氧气仅可通过设置的第一通孔和第二通孔进入到电容内部,但是由于采用第一电极和第二电极分别与第一金属层和第二金属层密封焊接,使得湿气或氧气的通道在封装组件内的传输通道为倾斜的,提高了湿气或氧气进入到电容内部的路径长度,降低了其进入到电容内部的可能性,提高了电容的可靠性。
附图说明
图1为现有技术中电容的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的封装组件的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的封装组件的剖视图;
图4为本申请实施例提供的电容的结构示意图;
图5为外界湿气或氧气进入本申请电容内的路径图;
图6为本申请实施例提供的封装组件的另一结构示意图;
图7为本申请实施例提供的封装组件的另一结构示意图。
具体实施方式
为方便理解本申请实施例提供的封装组件,首先说明本申请实施例提供的封装组件的应用场景。本申请实施例中提供的封装组件用以对电容进行封装,常规的电容可分为固态电容和非固态电容。目前用量较大的电容主要是MLCC、液体电解电容器、高分子固态电容器、MLPC、薄膜电容器、固液混合电容器。这些电容器是由芯子和封装组成的。芯子的形态是铝箔和电解纸卷绕形成,也可以是聚丙烯金属化膜卷绕形成,还可以是铝箔裁切成片叠层或者钽粉烧结后形成钽块。封装的形态采用橡胶塞或者酚醛盖板对铝壳封口,也可以是灌封胶灌注塑料外壳封口,还可以是采用环氧树脂molding工艺封装。
如图1所示,现有技术中的电容10包括电容本体13,以及包裹电容本体13的金属外壳12,封装组件用于与金属外壳12密封连接,以将电容本体13封装在金属外壳12内。但是现有技术中的封装组件采用橡胶塞11,氧气仍可透过橡胶塞11或者封装不佳的部位,进入电容10内部,影响电容10的性能。为此本申请实施例提供了一种改善电容10封装效果的封装组件,下面结合具体的附图对其进行说明。
参考图2,图2示出了封装组件100的结构示意图,封装组件100的形状与金属外壳的开口的形状匹配。在金属外壳为圆柱体形结构时,封装组件100采用圆片型结构,以封堵金属外壳的开口。
封装组件100包括层叠的第一金属层110、绝缘层120以及第二金属层130。第一金属层110、绝缘层120和第二金属层130均作为阻挡电容外的湿气或氧气的层结构。另外,绝缘层120还作为承载层,以承载第一金属层110和第二金属层130。
绝缘层120可以为PCB板材或其它绝缘材料,包括但不限于玻纤板、复合基板、酚醛树脂、环氧树脂等。上述绝缘材料具有较好的密度,以避免电容外界的湿气或氧气浸入到电容内。绝缘层120具有两对的第一表面和第二表面,第一表面和第二表面分别用于设置第一金属层110和第二金属层130。
第一金属层110覆盖绝缘层120的第一表面,并用于阻挡电容外的湿气或氧气。示例性的,第一金属层110的边沿与绝缘层120的表面齐平,或者第一金属层110外凸在绝缘层120的外侧,以使得第一金属层110可具有较大的阻挡面积。在封装组件100与金属外壳配合时,第一金属层110用以与金属外壳之间密封连接,以使得电容外侧形成一个封闭的金属壳体,降低电容外的湿气或氧气浸入。
第一金属层110可通过焊接的方式与金属外壳密封连接。示例性的,第一金属层110具有第一连接区111,第一连接区111位于第一金属层110的边沿区域,并环绕形成一圈,以便于金属外壳焊接连接。作为一个可选的方案,为方便第一金属层110与金属外壳焊接连接,在第一连接区111可设置有一圈锡层,以通过锡层与金属外壳焊接连接。
第二金属层130覆盖在绝缘层120的第二表面,第二金属层130与第一金属层110相对设置。第二金属层130也用于阻挡电容外的湿气或氧气。第二金属层130的尺寸小于绝缘层120的第一表面的尺寸。示例性的,第二金属层130的边沿位于绝缘层120的边沿的内侧,从而使得第二金属层130不会外凸到绝缘层120外,在封装组件100与金属外壳连接时,第二金属层130与金属外壳之间电隔离。
第一金属层110和第二金属层130可采用铜、铝、铁等不同的材质制备而成,在与绝缘层120连接时,第一金属层110和第二金属层130可采用电镀或者印刷的方式直接形成在绝缘层120上,以形成类似印刷电路板的结构。采用上述结构,一方面提高了第一金属层110、第二金属层130与绝缘层120之间的连接强度以及密封性,另一方面也方便了制备。
封装组件100上设置有第一通孔140和第二通孔150。其中,第一通孔140用于穿设第一电极,第二通孔150用于穿设第二电极。第一通孔140贯穿第一金属层110、绝缘层120和第二金属层130,并且在第一金属层110和第二金属层130上分别开口。第二通孔150贯穿到第一金属层110、绝缘层120和第二金属层130,并在第一金属层110和第二金属层130上分别开口。
参考图3,图3示出了封装组件的剖视图。沿所述封装组件100的厚度方向,第一通孔140包含第一子孔113、第二子孔121和第三子孔132。第一子孔113位于第一金属层110,第二子孔121位于绝缘层150,第三子孔132位于第二金属层140。第一子孔113、第二子孔121和第三子孔132组成贯穿封装组件100的第一通孔140。第一金属层110还具有用于与第一电极密封焊接的第二连接区112。第二连接区112环绕第一子孔113设置,以便于第二连接区113与第一电极密封焊接。
第一子孔113、第二子孔121和第三子孔132之间满足:第三子孔132的直径D3大于第二子孔121的直径D2;第一子孔113的直径D1小于或等于第二子孔121的直径D2。第一电极的直径小于或等于第二子孔121的直径,因此,在第一电极插入到第一通孔140内时,由于D3>D2,第二金属层140与第一电极之间电隔离。第一金属层110的第二连接区112为环绕第一子孔113的区域,在第一电极插入到第一通孔140后,可通过第二连接区112进行焊接将第一电极与第一金属层110导电连接。
第二通孔150包括第四子孔114、第五子孔122和第六子孔133。第四子孔114位于第一金属层110,第五子孔122位于绝缘层150,第六子孔133位于第二金属层140。第四子孔114、第五子孔122和第六子孔133组成贯穿封装组件的第二通孔150。第二金属层140具有用于第二电极密封焊接的第三连接区131;第三连接区131环绕第六子孔133设置,以便于第三连接区131与第二电极密封焊接。
第四子孔114、第五子孔122和第六子孔133之间满足:第四子孔114的直径D4大于第五子孔122的直径D5;第六子孔133的直径D6小于或等于第五子孔122的直径D5。第二电极的直径小于或等于第五子孔122的直径D5,因此,在第二电极插入到第二通孔150内时,由于D4>D5,通过设置的第四子孔114,第一金属层110与第二电极之间电隔离。
第二金属层140的第三连接区131为环绕第六子孔133的区域,在第二电极插入到第二通孔150后,可通过第三连接区131进行焊接将第二电极与第二金属层140导电连接。
作为一个可选的方案,封装组件还可采用第三连接区131延伸到第二通孔150内,即第三连接区131直接延伸到第五子孔122内,从而方便第二电极与第二金属层140导电连接。
应理解,在本申请实施例中,除采用焊接的方式将第一电极与第一金属层110密封连接,以及将第二电极与第二金属层140密封连接的方式外,还可通过其他的金属密封方式将第一电极与第一金属层110密封连接,第二电极与第二金属层140密封连接。
参考图2和图3可看出,本申请实施例提供的封装组件采用在相对的两侧分别设置金属层(第一金属层110和第二金属层140),并且通过第一金属层110与金属外壳之间密封焊接,从而可通过金属层阻挡电容外的湿气或氧气穿过封装组件,实现了类似金属封装的效果。电容外的湿气或氧气在进入到电容内部时,仅可穿过封装组件的非金属区进入,上述非金属区包含:第一金属层110上的第四子孔114、第二金属层140的第三子孔132以及绝缘层150外露在第二金属层140的表面部分。由于第四子孔114与第三子孔132以及绝缘层150外露在第二金属层140的表面部分均相错设置,从而使得电容外的湿气或氧气无法沿封装组件的厚度方向直接浸入到电容内,相当于增大了电容外的湿气或氧气浸入到电容内的路径的长度,进而增强了封装组件的密封效果。
作为一个可选的方案,第二通孔150到绝缘层150的侧壁之间的距离大于绝缘层150的厚度,以增大湿气或氧气浸入到电容内的路径长度。
参考图4,图4示出了本申请实施例提供的封装组件100的应用场景示意图。封装组件100应用的电容包含现有电容中已有的主体结构,示例性的,电容包括有金属外壳200以及设置在金属外壳200内的电容本体300。其中,电容本体300可为固态材质或者液态材质,或者固液混合的材质制备而成,在此不再详细赘述。金属外壳200具有容纳电容本体300的腔体,电容本体300设置在腔体内,以保护电容本体300。电容本体300具有两个电极,分别为第一电极400和第二电极500;其中,第一电极400和第二电极500作为电容与外部电路连接的连接端脚,在电容本体300封装在金属外壳200的腔体内时,第一电极400和第二电极500延伸到金属外壳200外部,以作为电容的连接端脚。
金属外壳200为壳体结构,其一端开口,电容本体300可从开口放入到金属外壳200内的腔体进行固定,具体的固定方式可采用已有的固定方式,在此不再赘述。封装组件100用以腔体的开口。在封装组件100与金属外壳200连接时,第一电极400和第二电极500 穿过封装组件100外露在金属外壳200外侧。
封装组件100为多层层叠结构,其具体包括层叠的第一金属层110、绝缘层120以及第二金属层130。其中,绝缘层120位于第一金属层110和第二金属层130之间,即绝缘层120位于封装组件100的中间位置,第一金属层110和第二金属层130位于封装组件100相对的两侧。
封装组件100与金属外壳200连接时,封装组件100封堵腔体的开口,且第一金属层110外露在金属外壳200的开口处,绝缘层120以及第二金属层130位于金属外壳200内部。第一金属层110与金属外壳200的内壁之间密封焊接,即通过焊料将第一金属层110的边沿与金属外壳200的侧壁焊接连接,从而形成一个密封。此时,在电容本体300的外侧形成一个金属壳体(金属外壳200+第一金属层110),以通过金属壳体阻隔外界的氧气以及水汽,提高电容的密封效果。
封装组件100中的绝缘层120在与金属外壳200配合时,绝缘层120与金属外壳200的内壁之间可采用过盈配合或者间隙配合等不同的配合方式,只需要封装组件100可装配在金属外壳200内即可。
封装组件100的第二金属层130位于金属外壳200内时,第二金属层130与金属外壳200的内壁之间电隔离。参考图4中所示,第二金属层130的边沿位于绝缘层120的边沿内侧,以使得第二金属层130不会外凸在绝缘层120外,在绝缘层120塞入到金属外壳200内时,可保证第二金属层130的边沿与金属外壳200的内侧壁之间间隔有一定的距离。
封装组件100的第一通孔140用于与第一电极400配合,第二通孔150用于与第二电极500配合,第一电极400穿过第一通孔140后外露在金属外壳200外侧,第二电极500穿过第二通孔150后外露在金属外壳200外侧。
第一电极400与封装组件100配合时,第一电极400与第一金属层110密封焊接,并且第一电极400与第二金属层130之间电隔离。示例性的,第一电极400在穿过第一通孔140后,通过焊接的方式与第一金属层110密封焊接,第一通孔140外露在第一金属层110的开口被第一电极400封堵。另外,第一通孔140位于第二金属层130的开口大于第一电极400的尺寸,以使得第一电极400可与第二金属层130之间电隔离,避免第一电极400同时与第一金属层110和第二金属层130导电连接。
第二电极500与封装组件100配合时,第二电极500与第二金属层130密封焊接,并且第二电极500与第一金属层110之间电隔离。示例性的,第二电极500在穿过第二通孔150后,通过焊接的方式与第二金属层130密封焊接,第二通孔150外露在第二金属层130的开口被第二电极500封堵。另外,第二通孔150位于第一金属层110的开口大于第二电极500的尺寸,以使得第二电极500可与第一金属层110之间电隔离,避免第二电极500同时与第一金属层110和第二金属层130导电连接。
为方便理解本申请实施例提供的封装组件100对电容本体300的密封效果,结合图5对其进行进一步的说明。为方便描述,定义了第一方向,第一方向为金属外壳200的开口方向,也为封装组件100中各层(第一金属层110、绝缘层120以及第二金属层130)的层叠方向。
首先,封装组件100外露的一面铺设了第一金属层110,且第一金属层110与金属外壳200之间焊接密封连接,第一金属层110与第一电极400之间焊接密封,因此封装组件100外露在金属外壳200的表面上仅有第一金属层110与第二电极500之间的间隙(第二 通孔150的开口-第二电极500的横截面积),使封装组件100与微环境中湿气或氧气接触的面积降低98%左右,达到类似金属封装的效果。
其次,封装组件100的另一面铺设了第二金属层130,使得浸入到绝缘层120内的湿气或氧气仅能从绝缘层120裸露在第二金属层130外的区域进入到电容内。而第二金属层130与第二电极500之间焊接密封,绝缘层120裸露在第二金属层130外的区域仅包括:绝缘层120外露在第二金属层130边沿外的区域,以及第二金属层130与第一电极400之间的间隙(第一通孔140的开口-第一电极400的横截面积)。
参考图5中所示的虚线路径以及实线路径,其中,实线代表湿气或氧气浸入到电容内部的最短路径,该实线路径即为封装组件100的厚度方向的路径,在湿气或氧气沿第一金属层110与第二电极500之间的间隙浸入到绝缘层120内时,由于第二电极500与第二金属层130之间密封焊接,使得浸入的湿气或氧气无法沿最短的路径(带箭头的实线所示的路径)进入到电容的内部。湿气或氧气从绝缘层120浸入到电容内的路径为:1)通过第二金属层130与第一电极400之间的间隙浸入到电容内,如图5中所示的第一种虚线箭头所示的路径;2)通过第二金属层130与金属外壳200之间的间隙进入到电容内部,如图5中所示的第二种虚线箭头所示的路径。对比实线路径和两种虚线路径可看出,两种虚线箭头所示的路径均大于实线路径,即增大了湿气或氧气浸入到电容内部的路径长度,在采用本申请的封装组件100可最大化延长微环境中湿热或氧气侵入电容内部的路径,路径延长55%左右,从而增大了浸入到电容内部的难度。因此,在本申请实施例中封装组件100在第一方向的厚度反向可以做的很薄,实现了封装组件100的薄型化,便于电容的小型化发展。
另外,在第一电极400为负极,第二电极500为正极时,第一电极400与第一金属层110导电连接,从而使得第一电极400可与大面积的金属层连接,从而具备较好的散热效果。
通过上述描述可看出,本申请实施例提供的封装组件100可大幅降低封装厚度,实现电容薄片化。对于105℃/23000h的长寿命电容,本申请实施例提供的封装组件100只有常规胶塞厚度的30%左右。另外,本申请实施例提供的封装组件100密封效果好,微环境中的湿气、氧气难以进入电容内部,而且电容可以耐受更高的温度,因此具有更长的寿命,适用于更加高端的产品应用场景。
为方便理解本申请实施例提供的封装组件与橡胶塞的密封效果,对采用两种不同封装件的电容进行可靠性检测实验,结果如表1所示。
表1
Figure PCTCN2022088833-appb-000001
Figure PCTCN2022088833-appb-000002
由表1所示的实验结果表明,本发明提供的封装组件的电容是常规电容的可靠性的2倍以上。再次,本申请实施例提供的封装组件可采用印刷电路板工艺,易于实现自动化生产,材料以及加工制造的成本低。
参考图6,图6示出了基于图2所示的封装组件的一种变形结构。图6中的部分标号可参考图3中的相同标号。在图6所示的结构中,第一金属层110具有包裹绝缘层的侧壁的折弯结构,第一连接区111位于折弯结构。从而可通过设置的折弯结构增强了第一金属层110与金属外壳的接触面积,进而提高了焊接时的密封效果。另外,在封装组件采用印刷电路板工艺时,上述的折弯结构为延伸到绝缘层侧壁的结构,同样可通过印刷电路板工艺制备而成。
参考图7,图7示出了基于图2所示的封装组件的一种变形结构。图7中的部分标号可参考图3中的相同标号。第二通孔150可为金属化过孔,即在第五子孔122内设置有金属涂层123,该金属涂层123与第三连接区131导电连接。在第二电极与第二金属层140之间焊接连接时,可通过第二电极与金属过孔焊接连接,实现与第二金属层140的密封连接。
应理解,本申请实施例提供的电容封装组件在电容为其他形状时,仅需封装组件的形状对应改变即可。如电容采用长方体型结构时,对应的封装组件采用矩形即可。
本申请实施例还提供了一种电气设备,该电气设备包括电路板以及设置在电路板上的电容。该电路可用于实现滤波、储能、去耦等功能。本申请提供的封装组件通过采用第一金属层与金属外壳之间密封焊接,从而形成对电容本体的金属密封。湿气或氧气仅可通过设置的第一通孔和第二通孔进入到电容内部,但是由于采用第一电极和第二电极分别与第一金属层和第二金属层密封焊接,使得湿气或氧气的通道在封装组件内的传输通道为倾斜的,提高了湿气或氧气进入到电容内部的路径长度,降低了其进入到电容内部的可能性,提高了电容的可靠性。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

  1. 一种封装组件,其特征在于,包括:层叠的第一金属层(110)、绝缘层(120)和第二金属层(130);所述绝缘层位于所述第一金属层和所述第二金属层之间;
    所述封装组件还包括用于穿设电容的第一电极的第一通孔(140),以及用于穿设电容的第二电极的第二通孔(150);所述第一通孔贯穿所述第一金属层、所述绝缘层以及所述第二金属层;所述第二通孔贯穿所述一金属层、所述绝缘层以及所述第二金属层;
    所述第一金属层具有用于与电容的金属外壳密封焊接的第一连接区(111),以及用于与所述第一电极密封焊接的第二连接区(112),且所述第一金属层与所述第二电极之间电隔离;
    所述第二金属层具有用于所述第二电极密封焊接的第三连接区(131),且所述第二金属层与所述第一电极之间电隔离;
    所述第二金属层的边沿位于所述绝缘层的边沿的内侧。
  2. 如权利要求1所述的封装组件,其特征在于,所述第一金属层具有包裹所述绝缘层的侧壁的折弯结构,所述第一连接区位于所述折弯结构。
  3. 如权利要求1所述的封装组件,其特征在于,所述第三连接区延伸到所述第二通孔内。
  4. 如权利要求1所述的封装组件,其特征在于,所述第二通孔为金属过孔;所述金属过孔与所述第二金属层导电连接。
  5. 如权利要求1所述的封装组件,其特征在于,沿所述封装组件的厚度方向,所述第一通孔包括设置在所述第一金属层的第一子孔,设置在所述绝缘层的第二子孔,以及设置在所述第二金属层的第三子孔;其中,
    所述第三子孔的直径大于所述第二子孔的直径;
    所述第一子孔的直径小于或等于所述第二子孔的直径。
  6. 如权利要求1所述的封装组件,其特征在于,沿所述封装组件的厚度方向,所述第二通孔包括设置在所述第一金属层的第四子孔,设置在所述绝缘层的第五子孔,以及设置在所述第二金属层的第六子孔;其中,
    所述第四子孔的直径大于所述第五子孔的直径;
    所述第六子孔的直径小于或等于所述第五子孔的直径。
  7. 如权利要求1~6任一项所述的封装组件,其特征在于,所述第一金属层和所述第二金属层均为印刷在所述绝缘层的金属层。
  8. 一种电容,其特征在于,包括金属外壳,设置在所述金属外壳的腔体内的电容本体,以及封堵所述腔体的开口的封装组件;其中,
    所述封装组件为如权利要求1~7任一项所述的封装组件;
    所述电容本体具有第一电极和第二电极;
    所述封装组件的第一金属层与所述金属外壳的内壁密封焊接;所述绝缘层及所述第二金属层位于所述腔体内,且所述第二金属层与所述金属外壳的内壁电隔离;
    所述第一电极穿设在所述第一通孔并与所述第一金属层密封焊接;所述第一电极与所述第二金属层电隔离;
    所述第二电极穿设在所述第二通孔并与所述第二金属层密封焊接;所述第二电极与所 述第一金属层电隔离。
  9. 如权利要求8所述的电容,其特征在于,所述第一电极为负极,所述第二电极为正极。
  10. 一种电气设备,其特征在于,包括电路板以及设置在所述电路板上的如权8或权9所述的电容。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3003762A1 (de) * 1980-02-01 1981-09-24 Rudolf 7896 Wutöschingen Klaschka Metallischer abschlussdeckel
US4514788A (en) * 1981-05-15 1985-04-30 Rudolf Klaschka Composite cover plate and application of the same
JP2008258273A (ja) * 2007-04-02 2008-10-23 Yokohama Rubber Co Ltd:The 電解コンデンサの封口体及びそれを用いた電解コンデンサ
TW201106399A (en) * 2009-08-14 2011-02-16 Apaq Technology Co Ltd Capacitor package structure using SMT
CN107871612A (zh) * 2016-09-27 2018-04-03 青岛东浩软件科技有限公司 一种金属封装结构片式钽电容器及其封装方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3003762A1 (de) * 1980-02-01 1981-09-24 Rudolf 7896 Wutöschingen Klaschka Metallischer abschlussdeckel
US4514788A (en) * 1981-05-15 1985-04-30 Rudolf Klaschka Composite cover plate and application of the same
JP2008258273A (ja) * 2007-04-02 2008-10-23 Yokohama Rubber Co Ltd:The 電解コンデンサの封口体及びそれを用いた電解コンデンサ
TW201106399A (en) * 2009-08-14 2011-02-16 Apaq Technology Co Ltd Capacitor package structure using SMT
CN107871612A (zh) * 2016-09-27 2018-04-03 青岛东浩软件科技有限公司 一种金属封装结构片式钽电容器及其封装方法

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