固態(tài)電解電容器封裝結構及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固態(tài)電解電容器封裝結構及其制造方法，該固態(tài)電解電容器封裝結構包括電容器總成、至少一電極引腳以及包覆該電容器總成及該電極引腳的一部分的封裝體，且電極引腳具有分別位于封裝體之內及之外的內埋部及裸露部；制造方法包含：進行前處理步驟，形成電極引腳保護膜以包覆裸露部；進行鍍膜步驟，以形成一滲入且密封該固態(tài)電解電容器封裝結構的微結構中的奈米薄膜；以及進行后處理步驟以去除電極引腳保護膜。本發(fā)明可有效改良固態(tài)電解電容器封裝結構的氣密性及水密性，進而增長使用壽命。
【專利說明】固態(tài)電解電容器封裝結構及其制造方法
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明系有關于一種固態(tài)電解電容器封裝結構及其制造方法，尤指一種用于電子產品的固態(tài)電解電容器封裝結構及其制造方法。
[0003]
【背景技術】
[0004]電容器已廣泛地被使用于消費性家電用品、計算機主板及其周邊、電源供應器、通訊產品、及汽車等之基本組件，其主要的作用包括:濾波、旁路、整流、耦合、去耦、轉相等。是電子產品中不可缺少的組件之一。電容器依照不同的材質及用途，有不同的型態(tài)。包括鋁質電解電容、鉭質電解電容、積層陶瓷電容、薄膜電容等。
[0005]習知技術中，固態(tài)電解電容器具有小尺寸、大電容量、頻率特性優(yōu)越等優(yōu)點，而可使用于中央處理器之電源電路的解耦合作用上。如圖1所示，一般而言，習知堆棧式固態(tài)電解電容器100包括多個電容單元10，其中每一電容單元10包括正極部P及負極部N。電容單元10的負極部N彼此堆棧，且藉由在相鄰的電容單元10之間設置導電膠材11，以使多個電容單元10之間彼此電性連接而形成電容器總成I。于圖1中，電容單元10為芯片型固態(tài)電容器。另夕卜，電容器總成I中，每一電容單元10之正極部P前端皆延伸形成正極接腳12，正極接腳12彎折并一同焊接于一正極引腳13以達成電性連接。電容單元10之負極部N則電性連接至一負極引腳14。一般更利用合成樹脂等材料包覆上述電容器總成1、正極接腳12，以及部分的正極引腳13及負極引腳14而形成一封裝體15，以形成一固態(tài)電解電容器封裝結構100。因此，正極引腳13包括位于該封裝體15之內的內埋部131及一位于該封裝體15之外的裸露部132，負極引腳14包括位于該封裝體15之內的內埋部141及一位于該封裝體15之外的裸露部142。裸露部141及142可被進一步彎折以與其他組件達成電性連接。
[0006]然而，在形成封裝體15的過程中，由于用于形成封裝體15的合成樹脂與電容器總成I中各組件的材料之熱膨脹系數(shù)不同，可能有無法達成緊密封裝，或封裝過程產生缺陷或微縫隙等缺點。特別是，針對電容器總成I是由芯片型電容器所組成的固態(tài)電解電容器封裝結構100，由于其通常是使用環(huán)氧樹脂與有機物，例如硅砂的組成物及鋁箔等親水性材料來制造，在使用過程中更容易因吸濕而導致使用壽命縮短。如此一來，先前技術可能無法達成具有優(yōu)良氣密性、水密性的固態(tài)電解電容器封裝結構100，而使固態(tài)電解電容器封裝結構100在使用時有短路或漏電流等問題，進而縮短其使用壽命。因此，如何改善上述無法緊密封裝之問題，將是相關業(yè)界亟待努力之課題。
[0007]緣是，本發(fā)明人有感于上述缺失之可改善，乃特潛心研究并配合學理之運用，終于提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發(fā)明。
[0008]
【發(fā)明內容】

[0009]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法用于解決上述問題。
[0010]一種固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法，該固態(tài)電解電容器封裝結構包括一電容器總成、至少一電性連接該電容器總成的電極引腳以及一包覆該電容器總成及至少一該電極引腳的一部分的封裝體，且至少一該電極引腳具有一位于該封裝體之內的內埋部及一位于該封裝體之外的裸露部，該固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法包含:
進行一前處理步驟，形成一電極引腳保護膜以包覆至少一該電極引腳的該裸露部；
進行一鍍膜步驟，以形成一滲入且密封該固態(tài)電解電容器封裝結構的微結構中的奈米薄膜;以及進行一后處理步驟，去除該電極引腳保護膜。
[0011 ]優(yōu)選地，該奈米薄膜是由聚對甲苯(Pary Iene)所形成。
[0012]優(yōu)選地，該鍍膜步驟更進一步包括:
加熱對二甲苯二聚物以使其氣化；
高溫裂解經氣化后的對二甲苯二聚物，以生成二甲苯單體；以及沉積二甲苯單體于該固態(tài)電解電容器封裝結構上，其中該二甲苯單體在沉積過程中發(fā)生聚合，以形成由聚對甲苯所形成的該奈米薄膜。
[0013]優(yōu)選地，該沉積步驟是使用一真空氣相沉積設備在室溫下進行的。
[0014]優(yōu)選地，該奈米薄膜具有一厚度，且該厚度是少于I微米。
[0015]優(yōu)選地，該電容器總成包括多個依序堆棧的芯片型電容器或一卷繞型電容器。
[0016]優(yōu)選地，該固態(tài)電解電容器封裝結構的該微結構包括:該封裝體在制程過程中所形成的微孔洞及微縫隙以及位于該至少一電極引腳與該封裝體之間的微縫隙。
[0017]—種固態(tài)電解電容器封裝結構，包括:
一電容器總成；
至少一電極引腳，其電性連接該電容器總成；
一封裝體，其包覆該電容器總成的全部及至少一該電極引腳的一部分，其中至少一該電極引腳具有一位于該封裝體之內的內埋部及一位于該封裝體之外的裸露部；以及
一由一奈米材料所形成的奈米薄膜，其覆蓋于該封裝體的表面上，其中該奈米材料將該封裝體的表面的微孔洞及微縫隙以及位于該封裝體與至少一該電極引腳之間的微縫隙密封。
[0018]優(yōu)選地，該奈米材料為聚對甲苯。
[0019]優(yōu)選地，該電容器總成包括多個依序堆棧的芯片型電容器或一卷繞型電容器。
[0020]本發(fā)明的技術方案具有以下有益效果:
本發(fā)明實施例所提供的固態(tài)電解電容器封裝結構及其制造方法，可通過使奈米尺度的材料分子滲入固態(tài)電解電容器封裝結構在制程期間產生之微結構內而達到密封效果。如此一來，可有效改良固態(tài)電解電容器封裝結構的氣密性及水密性，進而避免固態(tài)電解電容器封裝結構在運作時發(fā)生短路或漏電流。據(jù)此，本發(fā)明所提供的固態(tài)電解電容器封裝結構可具有經改良的使用壽命。另一方面，本發(fā)明實施例所提供的固態(tài)電解電容器封裝結構中的奈米薄膜可在常溫下經由鍍膜而形成，并且在此鍍膜步驟中，還得以精密控制鍍膜厚度及均勻性等參數(shù)，因而適用于具有復雜形狀表面的電容器，例如芯片型電容器。另外，該鍍膜步驟更可以在較大面積的對象上成膜，因而降低生產成本。
[0021]
【附圖說明】
[0022]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
[0023]圖1為習知堆棧式固態(tài)電解電容器的結構的示意圖。
[0024]圖2A及2B為本發(fā)明實施例的固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法的流程圖。
[0025]圖3A~3C為本發(fā)明實施例的固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法中，固態(tài)電解電容器封裝結構在不同階段的示意圖。
[0026]圖4A為圖3A中A部分的放大圖。
[0027]圖4B為圖3B中B部分的放大圖。
[0028]
【具體實施方式】
[0029]為了清楚了解本發(fā)明的技術方案，將在下面的描述中提出其詳細的結構。顯然，本發(fā)明實施例的具體施行并不足限于本領域的技術人員所熟習的特殊細節(jié)。以下是通過特定的具體實例來說明本發(fā)明所揭露有關“固態(tài)電解電容器封裝結構及其制造方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容了解本發(fā)明的優(yōu)點與功效。本發(fā)明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節(jié)亦可基于不同觀點與應用，在不悖離本發(fā)明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發(fā)明的圖式僅為簡單示意說明，并非依實際尺寸的描繪，先予敘明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發(fā)明的相關技術內容，但所揭示的內容并非用以限制本發(fā)明的技術范疇。
[0030]首先，請參閱圖2?圖4所示，圖2A及2B為本發(fā)明實施例的固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法的流程圖，圖3A~3C為本發(fā)明實施例的固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法中，固態(tài)電解電容器封裝結構在不同階段的示意圖，圖4A為圖3A中A部分的放大圖，而圖4B為圖3B中B部分的放大圖。請參閱圖3A，固態(tài)電解電容器封裝結構200包括電容器總成2、電性連接電容器總成2的電極引腳3及包覆電容器總成2及電極引腳3的一部分的封裝體25，且電極引腳3具有位于封裝體之內的內埋部310、320及位于封裝體之外的裸露部311、321。本發(fā)明實施例的固態(tài)電解電容器封裝結構200的制造方法包含:
首先，請參閱圖3B，進行一前處理步驟，形成電極引腳保護膜21以包覆電極引腳3的裸露部311、321(步驟S100)。本發(fā)明實施例的電容器總成2包括多個依序堆棧的芯片型電容器20。然而，構成電容器總成2的電容器的種類不在此限，換言之，電容器總成2可包括多個堆棧的卷繞型電容器。固態(tài)電解電容器封裝結構200包含兩個電極引腳3，分別為正極引腳31及負極引腳32。正極引腳31與由電容器總成2的正極部P前端延伸形成的多個正極接腳22電性連接，而負極引腳32與電容器總成2的負極部N電性連接。另外，正極引腳31包括位于封裝體25之內的內埋部310及位于封裝體25之外的裸露部311，且負極引腳32包括位于封裝體25之內的內埋部320及位于封裝體25之外的裸露部321。舉例而言，于此步驟中，電極引腳保護膜21可為由高分子聚合物所形成的膠帶，且膠帶的其中一面具有黏性。形成電極引腳保護膜21可包括利用膠帶纏繞并黏附于正極引腳31的裸露部311及負極引腳32的裸露部321的表面。然而，形成電極引腳保護膜21的方式不在此限。形成電極引腳保護膜21是為了避免后續(xù)鍍膜步驟所使用的奈米材料沉積于引腳3的裸露部311、321上而降低其等的焊錫性。
[0031]接下來，請配合參閱圖4A及4B。進行鍍膜步驟，以形成一滲入且密封該固態(tài)電解電容器封裝結構200的微結構中的奈米薄膜4 (步驟S102 )，其中，形成奈米薄膜4的奈米材料滲入固態(tài)電解電容器封裝結構200的微結構251(亦即習知制作過程中所產生的缺陷)中。舉例而言，用以形成奈米薄膜4的奈米材料可為高分子聚合物。于本實施例中，奈米材料為聚對甲苯(Parylene)。于本發(fā)明實施例中，由奈米材料所形成的奈米薄膜4的厚度為少于I微米。然而，奈米薄膜4的厚度可依產品性質或固態(tài)電解電容器封裝結構200的制造方法中的其他參數(shù)加以調整。
[0032]另外，請配合參閱圖3B，步驟S102包括:加熱對二甲苯二聚物以使其氣化；高溫裂解經氣化后的對二甲苯二聚物，以生成二甲苯單體；以及沉積二甲苯單體于固態(tài)電解電容器封裝結構200上，其中二甲苯單體在沉積過程中發(fā)生聚合以形成由聚對甲苯所形成的奈米薄膜4。詳言之，有別于一般的液體涂層方法，本發(fā)明實施例形成奈米薄膜4的步驟是利用氣化、高溫裂解以及沉積鍍膜等程序而達成。舉例而言，氣化溫度可為150?170°C，高溫裂解的溫度可為600?700°C。上述溫度條件可依據(jù)制程的其他參數(shù)加以調整。另外，舉例而言，最后的沉積鍍膜程序可使用一真空氣相沉積設備在室溫下進行。
[0033]值得一提的是，上述沉積鍍膜程序可以在室溫下進行，且在沉積鍍膜期間還可以精密控制所沉積的奈米薄膜4的厚度與沉積的均勻性，因此可應用于具有較復雜形狀的器件表面。如此一來，此沉積鍍膜程序特別適合用于此種包含芯片型電容器的六面式的微型組件。另外，由于此沉積鍍膜程序得以在較大面積的表面上形成薄膜，同時也可降低器件的制造成本。由此形成的奈米薄膜4具有防潮及抗酸堿的功能，使固態(tài)電解電容器封裝結構200具有優(yōu)異的使用壽命及可靠度。
[0034]經過步驟S102的沉積鍍膜的程序后，除了可在固態(tài)電解電容器封裝結構200的表面上形成奈米薄膜4，奈米材料會滲入固態(tài)電解電容器封裝結構200的微結構251而達到密封的效果。舉例而言，如圖4所示，固態(tài)電解電容器封裝結構200的微結構251可包括形成封裝體25的制程中所產生的微孔洞2511及微縫隙2512，以及電極引腳3與封裝體25之間的微縫隙2513。詳言之，具有奈米尺寸的奈米材料可在沉積鍍膜的程序的期間填入微結構251內，及/或在微結構251上形成奈米薄膜4，使固態(tài)電解電容器封裝結構200的氣密性及水密性不受微結構251所影響。
[0035]最后，進行一后處理步驟，去除電極引腳保護膜21(S104)。去除電極引腳保護膜21的方式可包括任何本領域中所使用的處理方法。舉例而言，若電極引腳保護膜21為一黏性膠帶，可通過機臺將黏性膠帶自正極引腳31的裸露部311及負極引腳32的裸露部321的表面撕除。其他去除電極引腳保護膜21的方式包括藉由化學溶劑處理電極引腳保護膜21以使之溶解。
[0036]在步驟S104后，可進一步將裸露部311、321彎折，以與其他組件達成電性連接。由上述步驟所制造的固態(tài)電解電容器封裝結構200的結構如圖3C所示。
[0037]根據(jù)上述方法，本發(fā)明另外提供固態(tài)電解電容器封裝結構200，其包括電容器總成2;至少一電極引腳3，其電性連接電容器總成2;封裝體25，其包覆電容器總成2的全部及至少一電極引腳3的一部分，其中至少一電極引腳3具有位于封裝體25之內的內埋部30及位于封裝體25之外的裸露部33;以及由奈米材料所形成的奈米薄膜4，其覆蓋于封裝體25的表面，其中奈米材料將封裝體25的表面的微孔洞2511及微縫隙2513以及封裝體25與至少一電極弓I腳3接縫處的微縫隙2513密封。
[0038]有關本發(fā)明提供的固態(tài)電解電容器封裝結構200的制造方法，以及其中各組件的詳細材料及功用如前述說明所述，故不再重復說明。
[0039]綜上所述，本發(fā)明的有益效果可以在于，本發(fā)明實施例所提供的固態(tài)電解電容器封裝結構及其制造方法，其可通過「形成一滲入且密封該固態(tài)電解電容器封裝結構的微結構中的奈米薄膜」的步驟而確保固態(tài)電解電容器封裝結構的氣密性、水密性及抗酸堿性，藉此大大提升其使用壽命。舉例而言，本發(fā)明實施例所提供的固態(tài)電解電容器封裝結構可通過高溫高濕下的測試，包括60 0C /90%下1000HR、85 °C/85%下500HR，且亦通過-55 °0125 °C下1000HR的冷熱沖擊測試。
[0040]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的權利要求保護范圍之內。
[0041]
符號說明
堆棧式固態(tài)電解電容器 100
電容器總成1，2
電容單元10
導電膠材11
正極接腳12，22
正極引腳13，31
內埋部131，310，320
裸露部132，311，321
負極引腳14
內埋部141
裸露部142
封裝體15，25
正極部P
負極部N
步驟S100、S102、S104、S1021、S1022、S1023
固態(tài)電解電容器封裝結構200
芯片型電容器20
電極引腳保護膜21
微結構251
微縫隙2511，2513
微孔洞2512
電極引腳3
奈米薄膜4
【主權項】
1.一種固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法，其特征在于，該固態(tài)電解電容器封裝結構包括一電容器總成、至少一電性連接該電容器總成的電極引腳以及一包覆該電容器總成及至少一該電極引腳的一部分的封裝體，且至少一該電極引腳具有一位于該封裝體之內的內埋部及一位于該封裝體之外的裸露部，該固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法包含: 進行一前處理步驟，形成一電極引腳保護膜以包覆至少一該電極引腳的該裸露部； 進行一鍍膜步驟，以形成一滲入且密封該固態(tài)電解電容器封裝結構的微結構中的奈米薄膜;以及進行一后處理步驟，去除該電極引腳保護膜。2.如請求項I所述的固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法，其特征在于，該奈米薄膜是由聚對甲苯(Pary Iene)所形成。3.如請求項I所述的固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法，其特征在于，該鍍膜步驟更進一步包括: 加熱對二甲苯二聚物以使其氣化； 高溫裂解經氣化后的對二甲苯二聚物，以生成二甲苯單體；以及沉積二甲苯單體于該固態(tài)電解電容器封裝結構上，其中該二甲苯單體在沉積過程中發(fā)生聚合，以形成由聚對甲苯所形成的該奈米薄膜。4.如請求項3所述的固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法，其特征在于，該沉積步驟是使用一真空氣相沉積設備在室溫下進行的。5.如請求項I所述的固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法，其特征在于，該奈米薄膜具有一厚度，且該厚度是少于I微米。6.如請求項I所述的固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法，其特征在于，該電容器總成包括多個依序堆棧的芯片型電容器或一卷繞型電容器。7.如請求項I所述的固態(tài)電解電容器封裝結構的制造方法，其特征在于，該固態(tài)電解電容器封裝結構的該微結構包括:該封裝體在制程過程中所形成的微孔洞及微縫隙以及位于該至少一電極引腳與該封裝體之間的微縫隙。8.—種固態(tài)電解電容器封裝結構，其特征在于，包括: 一電容器總成； 至少一電極引腳，其電性連接該電容器總成； 一封裝體，其包覆該電容器總成的全部及至少一該電極引腳的一部分，其中至少一該電極引腳具有一位于該封裝體之內的內埋部及一位于該封裝體之外的裸露部；以及 一由一奈米材料所形成的奈米薄膜，其覆蓋于該封裝體的表面上，其中該奈米材料將該封裝體的表面的微孔洞及微縫隙以及位于該封裝體與至少一該電極引腳之間的微縫隙密封。9.如請求項8所述的固態(tài)電解電容器封裝結構，其特征在于，該奈米材料為聚對甲苯。10.如請求項8所述的固態(tài)電解電容器封裝結構，其特征在于，該電容器總成包括多個依序堆棧的芯片型電容器或一卷繞型電容器。
【文檔編號】H01G9/10GK105845442SQ201510719280
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年10月28日
【發(fā)明人】高良民, 黃俊嘉
【申請人】鈺邦電子（無錫）有限公司