具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器及其制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010538432.X

申请日:

2010.11.09

公开号:

CN101996774A

公开日:

2011.03.30

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01G 9/04申请日:20101109|||公开

IPC分类号:

H01G9/04; H01G9/15; H01G9/26

主分类号:

H01G9/04

申请人:

钰邦电子(无锡)有限公司

发明人:

邱继皓; 林清封; 黄俊嘉

地址:

214000 江苏省无锡市锡山经济开发区科技创业园瑞云三座

优先权:

专利代理机构:

北京中恒高博知识产权代理有限公司 11249

代理人:

夏晏平

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内容摘要

本发明涉及一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器,其包含至少一个固态电解电容器单元,每一个固态电解电容器单元具有一阳极和一阴极,该阳极具有至少两个焊接区域,每一焊接区域由阳极材料熔融形成焊点;其中,每一焊接区域上的焊接材料的体积均小于传统单一焊接点结构体积,因此焊接时所需供给的能量较小,可降低变形或弯曲所造成的应力破坏该阴极的内部结构的机率。

权利要求书

1: 一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器, 包含至少一个固态电解电容器单 元, 每一固态电解电容器单元具有一阳极及一阴极, 其特征在于, 阳极上具有至少两个焊接 区域, 每一焊接区域上由该阳极材料熔融、 固化形成一焊点。
2: 根据权利要求1所述的具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器, 其特征在于, 每一个固态电解电容器单元的阳极电性连接至第一导体而形成共同阳极。
3: 根据权利要求 2 所述的具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器, 其特征在于, 每一个固态电解电容器单元的阴极电性连接至第二导体而形成共同阴极。
4: 根据权利要求3所述的具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器, 其特征在于, 包括一个连接该第一导体和该第二导体的导电架。
5: 根据权利要求1所述的具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器, 其特征在于, 包括一包覆固态电解电容器单元的封装单元。
6: 根据权利要求1所述的具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器, 其特征在于, 每一个固态电解电容器单元具有一金属片、 一包覆该金属片的氧化物层、 一包覆该氧化物 层一侧端的导电高分子层以及一包覆该导电高分子层的碳胶。
7: 一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的制造方法, 包括以下步骤 : 提供至少一个固态电解电容器单元, 每一个固态电解电容器单元具有一阳极及一阴 极, 该阳极上设有至少两个焊接区域 ; 接下来, 通以焊接电流, 当焊接电流贴近每一焊接区 域时会形成瞬间的热熔接, 该阳极材料受到高温而熔融成焊接界面, 再固化成该焊点, 以将 该阳极相互固接。

说明书


具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器及其制造方法

    技术领域 本发明涉及一种堆栈式固态电解电容器及其制造方法, 尤指是一种具有多点焊接 结构的堆栈式固态电解电容器及其制造方法。
     背景技术 堆栈式固态电解电容器是由数个固态电解电容器单元组成, 固态电解电容器单元 的阳极相互堆栈在一起。将阳极结合的方式有以铆钉、 焊接等。传统的焊接方式系形成单 一焊接点的结构, 换言之, 焊接区域的面积会大致等于相邻两个阳极的接触面, 由于单一焊 接点的结构的焊接区域面积较大, 故阳极材料熔融后所形成的焊点的体积亦较大, 故焊接 时需供给较高的能量, 因而容易使阳极变形或弯曲, 并且变形或弯曲所造成的应力亦会传 递到固态电解电容器单元的阴极上, 对形成于阴极内部的氧化物层造成破坏, 使得该固态 电解电容器的效能变差 ( 即漏电流增加 )。
     发明内容
     本发明在于提供一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器及其制造方法, 可降低阳极变形或弯曲所造成的应力破坏阴极的内部结构的机率。
     为了实现上述技术效果, 本发明提供一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电 容器, 包含至少一个固态电解电容器单元, 每一个固态电解电容器单元具有一阳极和一阴 极, 该阳极具有至少二个焊接区域, 每一焊接区域上由该阳极材料熔融、 固化形成一焊点。
     为了达成上述效果, 本发明更提供一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容 器制造方法, 其步骤如下 : 首先, 提供至少一个固态电解电容器单元, 每一该些固态电解电 容器单元具有一阳极及一阴极, 该阳极上设有至少二个焊接区域 ; 接下来, 通以焊接电流, 当焊接电流贴近每一焊接区域时会形成瞬间的热熔接, 该阳极材料受到高温而熔融成焊接 界面, 再固化成该焊点, 以将该阳极相互固接。
     本发明具有以下的效果 : 每一焊接区域上的焊接材料的体积均小于传统单一焊接 点结构的焊接材料的体积, 因此焊接时所需供给的能量较小, 可降低阳极变形或弯曲所造 成的应力破坏阴极的内部结构的机率。
     为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容, 下面结合附图对本发明的具体特 征和技术内容加以详细说明。 附图说明
     图 1 是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的示意图 图 2 是图 1 中A部份的放大图 ; 图 3-A 是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的四个焊接区域的俯视图 ; 图 3-B 是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的四个焊接区域的侧视图 ; 图 3-C 是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的六个焊接区域的俯视图 ;图 3-D 是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的六个焊接区域的侧视图 图 4 是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的固态电解电容器单元的示意图 ; 图 5 是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器涂上焊料后的示意图 ; 图 6 是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器进行焊接步骤时的示意图。
     10- 电解电容器单元, 11- 焊点, 12- 第一导体, 13- 第二导体, 14- 导电架, 101- 金 属片, 102- 氧化物层, 103- 导电高分子层, 104- 碳胶, 105- 绝缘层, P- 阳极, N- 阴极, W- 焊 接区域。 具体实施方式
     如图 1 或图 2 所示, 一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器, 其包含数个 固态电解电容器单元10, 每一固态电解电容器单元10 具有一阳极P和一阴极N, 该阳极 P具有至少二个焊接区域W, 每一焊接区域W上设有一焊点 11, 它是由该阳极P的材料 (如 铝金属板) 熔融固化形成 ; 其中, 每一焊接区域W上的该焊点 11 的体积均小于传统单一焊 接点结构的体积, 因此焊接时所需供给的能量较小, 可降低变形或弯曲所造成的应力破坏 该阴极N的内部结构的机率。 另外, 每一该些固态电解电容器单元1的该阳极P均电性连接至一第一导体 12 而形成共同阳极 ; 每一固态电解电容器单元1的阴极N均电性连接至第二导体 13 而形成 共同阴极, 且该第一导体 12 和该第二导体 13 由一导电架 14 相连, 藉由相互串连的方式, 可 使该些固态电解电容器单元1具有较高的能量储存量。另外, 该第一导体 12 即为该阳极P 的终端电极, 该第二导体 13 即为该阴极N的终端电极, 该两终端电极由该导电架 14 连接。
     另外, 在该些固态电解电容器单元1外围可包覆一封装单元, 该封装单元亦包覆 该导电架 14 的一部份 (图未示) , 换句话说, 该导电架 14 的一部份延伸出该封装单元 ; 该封 装单元可为一绝缘及隔热的树脂。 该具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器1可使用 于电路板上或将该第一导体 12 和该第二导体 13 向内弯折靠在该封装单元的底部, 以SM T方式焊接于电路板上。
     另外, 如图 2 所示, 焊点 11 成型于任两个相邻的该阳极P之间, 或该第一导体 12 和与该第一导体 12 相邻的该阳极P之间。 , 本发明的焊点 11 的分布情形可具有多种实施态 样, 例如 : 如图 3-A、 图 3-B, 每一固态电解电容器单元的阳极P具有四个焊接区域W, 每一 焊接区域W上设有一焊点 11, 又或者如图 3-C、 图 3-D, 每一固态电解电容器单元的阳极P 具有六个焊接区域W, 每一焊接区域W上设有一焊点 11。
     如图 4 所示, 固态电解电容器单元 10 均具有一金属片 101、 一包覆该金属片 101 的 氧化物层 102、 一包覆该氧化物层 102 的一侧端的导电高分子层 103 以及一包覆该导电高分 子层的碳胶 104。其中, 该金属片 101 形成该阳极P, 该碳胶 104 形成该阴极N。每一个固 态电解电容器单元 10 的氧化物层 102 的部分外表面上具有一围绕成一圈的绝缘层 105, 该 绝缘层 105 用以使每一固态电解电容器单元的该阳极P与该阴极N绝缘。
     如图 5、 图 6 所示, 具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器可由电阻焊接方 式成型, 具体的制造步骤如下 : 首先, 提供至少一个固态电解电容器单元 10, 每一固态电解 电容器单元 10 具有一阳极P及一阴极N, 该阳极P上设有至少二个焊接区域W ; 接下来, 进行焊接步骤, 通以焊接电流, 如 1000 至 100000 安培的电流, 当焊接电流贴近每一焊接区
     域W时会形成瞬间的热熔接, 该阳极材料受到高温而熔融成焊接界面 111, 再固化成该焊点 11 (如图 5) ; 该焊点 11 即可用以将该阳极P相互固接在一起。或者, 亦可在进行焊接之前, 在每一焊接区域W上涂上辅助焊料, 例如可利用点胶机在阳极的每一焊接区域W点上涂上 锡或锡其合金, 由于锡或锡其合金的溶点约 170 至 250℃, 使用较低的焊接功率可将应力降 低, 如此一来可以减低高热对等效串联电阻的破坏, 锡或锡其合金黏结层的设置相当于阳 极隔离机构, 可减少漏电流 LC 的破坏, 亦有助于阳极的焊接, 避免假焊的发生。
     综上所述, 本发明具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的每一焊接区域W 上的该焊点 11 的体积均小于传统单一焊接点结构的该焊点 11 的体积, 因此焊接时所需供 给的能量较小, 可降低变形或弯曲所造成的应力破坏该阴极N的内部结构的机率。
     最后应说明的是 : 以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明, 对于本领域的技术人员来说, 其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改, 或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内, 所作的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的 保护范围之内。

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1、10申请公布号CN101996774A43申请公布日20110330CN101996774ACN101996774A21申请号201010538432X22申请日20101109H01G9/04200601H01G9/15200601H01G9/2620060171申请人钰邦电子(无锡)有限公司地址214000江苏省无锡市锡山经济开发区科技创业园瑞云三座72发明人邱继皓林清封黄俊嘉74专利代理机构北京中恒高博知识产权代理有限公司11249代理人夏晏平54发明名称具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器及其制造方法57摘要本发明涉及一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器,其包含至少一个固态电解。

2、电容器单元,每一个固态电解电容器单元具有一阳极和一阴极,该阳极具有至少两个焊接区域,每一焊接区域由阳极材料熔融形成焊点;其中,每一焊接区域上的焊接材料的体积均小于传统单一焊接点结构体积,因此焊接时所需供给的能量较小,可降低变形或弯曲所造成的应力破坏该阴极的内部结构的机率。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图4页CN101996779A1/1页21一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器,包含至少一个固态电解电容器单元,每一固态电解电容器单元具有一阳极及一阴极,其特征在于,阳极上具有至少两个焊接区域,每一焊接区域上由该阳极材料熔融、固化形成。

3、一焊点。2根据权利要求所述的具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器,其特征在于,每一个固态电解电容器单元的阳极电性连接至第一导体而形成共同阳极。3根据权利要求2所述的具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器,其特征在于,每一个固态电解电容器单元的阴极电性连接至第二导体而形成共同阴极。4根据权利要求所述的具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器,其特征在于,包括一个连接该第一导体和该第二导体的导电架。5根据权利要求所述的具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器,其特征在于,包括一包覆固态电解电容器单元的封装单元。6根据权利要求所述的具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器,其特征在于,每一个固态电解电容。

4、器单元具有一金属片、一包覆该金属片的氧化物层、一包覆该氧化物层一侧端的导电高分子层以及一包覆该导电高分子层的碳胶。7一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的制造方法,包括以下步骤提供至少一个固态电解电容器单元,每一个固态电解电容器单元具有一阳极及一阴极,该阳极上设有至少两个焊接区域;接下来,通以焊接电流,当焊接电流贴近每一焊接区域时会形成瞬间的热熔接,该阳极材料受到高温而熔融成焊接界面,再固化成该焊点,以将该阳极相互固接。权利要求书CN101996774ACN101996779A1/3页3具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器及其制造方法技术领域0001本发明涉及一种堆栈式固态电解电容器及。

5、其制造方法,尤指是一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器及其制造方法。背景技术0002堆栈式固态电解电容器是由数个固态电解电容器单元组成,固态电解电容器单元的阳极相互堆栈在一起。将阳极结合的方式有以铆钉、焊接等。传统的焊接方式系形成单一焊接点的结构,换言之,焊接区域的面积会大致等于相邻两个阳极的接触面,由于单一焊接点的结构的焊接区域面积较大,故阳极材料熔融后所形成的焊点的体积亦较大,故焊接时需供给较高的能量,因而容易使阳极变形或弯曲,并且变形或弯曲所造成的应力亦会传递到固态电解电容器单元的阴极上,对形成于阴极内部的氧化物层造成破坏,使得该固态电解电容器的效能变差即漏电流增加。发明内容000。

6、3本发明在于提供一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器及其制造方法,可降低阳极变形或弯曲所造成的应力破坏阴极的内部结构的机率。0004为了实现上述技术效果,本发明提供一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器,包含至少一个固态电解电容器单元,每一个固态电解电容器单元具有一阳极和一阴极,该阳极具有至少二个焊接区域,每一焊接区域上由该阳极材料熔融、固化形成一焊点。0005为了达成上述效果,本发明更提供一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器制造方法,其步骤如下首先,提供至少一个固态电解电容器单元,每一该些固态电解电容器单元具有一阳极及一阴极,该阳极上设有至少二个焊接区域;接下来,通以焊接电流。

7、,当焊接电流贴近每一焊接区域时会形成瞬间的热熔接,该阳极材料受到高温而熔融成焊接界面,再固化成该焊点,以将该阳极相互固接。0006本发明具有以下的效果每一焊接区域上的焊接材料的体积均小于传统单一焊接点结构的焊接材料的体积,因此焊接时所需供给的能量较小,可降低阳极变形或弯曲所造成的应力破坏阴极的内部结构的机率。0007为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,下面结合附图对本发明的具体特征和技术内容加以详细说明。附图说明0008图1是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的示意图图2是图1中部份的放大图;图3A是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的四个焊接区域的俯视图;图3B是具有多点焊接结。

8、构的堆栈式固态电解电容器的四个焊接区域的侧视图;图3C是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的六个焊接区域的俯视图;说明书CN101996774ACN101996779A2/3页4图3D是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的六个焊接区域的侧视图图4是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的固态电解电容器单元的示意图;图5是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器涂上焊料后的示意图;图6是具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器进行焊接步骤时的示意图。000910电解电容器单元,11焊点,12第一导体,13第二导体,14导电架,101金属片,102氧化物层,103导电高分子层,104碳胶,10。

9、5绝缘层,P阳极,N阴极,W焊接区域。具体实施方式0010如图1或图2所示,一种具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器,其包含数个固态电解电容器单元0,每一固态电解电容器单元0具有一阳极和一阴极,该阳极具有至少二个焊接区域,每一焊接区域上设有一焊点11,它是由该阳极的材料(如铝金属板)熔融固化形成;其中,每一焊接区域上的该焊点11的体积均小于传统单一焊接点结构的体积,因此焊接时所需供给的能量较小,可降低变形或弯曲所造成的应力破坏该阴极的内部结构的机率。0011另外,每一该些固态电解电容器单元的该阳极均电性连接至一第一导体12而形成共同阳极;每一固态电解电容器单元的阴极均电性连接至第二导体13而。

10、形成共同阴极,且该第一导体12和该第二导体13由一导电架14相连,藉由相互串连的方式,可使该些固态电解电容器单元具有较高的能量储存量。另外,该第一导体12即为该阳极的终端电极,该第二导体13即为该阴极的终端电极,该两终端电极由该导电架14连接。0012另外,在该些固态电解电容器单元外围可包覆一封装单元,该封装单元亦包覆该导电架14的一部份(图未示),换句话说,该导电架14的一部份延伸出该封装单元;该封装单元可为一绝缘及隔热的树脂。该具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器可使用于电路板上或将该第一导体12和该第二导体13向内弯折靠在该封装单元的底部,以方式焊接于电路板上。0013另外,如图2所示。

11、,焊点11成型于任两个相邻的该阳极之间,或该第一导体12和与该第一导体12相邻的该阳极之间。,本发明的焊点11的分布情形可具有多种实施态样,例如如图3A、图3B,每一固态电解电容器单元的阳极具有四个焊接区域,每一焊接区域上设有一焊点11,又或者如图3C、图3D,每一固态电解电容器单元的阳极具有六个焊接区域,每一焊接区域上设有一焊点11。0014如图4所示,固态电解电容器单元10均具有一金属片101、一包覆该金属片101的氧化物层102、一包覆该氧化物层102的一侧端的导电高分子层103以及一包覆该导电高分子层的碳胶104。其中,该金属片101形成该阳极,该碳胶104形成该阴极。每一个固态电解电。

12、容器单元10的氧化物层102的部分外表面上具有一围绕成一圈的绝缘层105,该绝缘层105用以使每一固态电解电容器单元的该阳极与该阴极绝缘。0015如图5、图6所示,具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器可由电阻焊接方式成型,具体的制造步骤如下首先,提供至少一个固态电解电容器单元10,每一固态电解电容器单元10具有一阳极及一阴极,该阳极上设有至少二个焊接区域;接下来,进行焊接步骤,通以焊接电流,如1000至100000安培的电流,当焊接电流贴近每一焊接区说明书CN101996774ACN101996779A3/3页5域时会形成瞬间的热熔接,该阳极材料受到高温而熔融成焊接界面111,再固化成该焊点。

13、11(如图5);该焊点11即可用以将该阳极相互固接在一起。或者,亦可在进行焊接之前,在每一焊接区域上涂上辅助焊料,例如可利用点胶机在阳极的每一焊接区域点上涂上锡或锡其合金,由于锡或锡其合金的溶点约170至250,使用较低的焊接功率可将应力降低,如此一来可以减低高热对等效串联电阻的破坏,锡或锡其合金黏结层的设置相当于阳极隔离机构,可减少漏电流LC的破坏,亦有助于阳极的焊接,避免假焊的发生。0016综上所述,本发明具有多点焊接结构的堆栈式固态电解电容器的每一焊接区域上的该焊点11的体积均小于传统单一焊接点结构的该焊点11的体积,因此焊接时所需供给的能量较小,可降低变形或弯曲所造成的应力破坏该阴极的。

14、内部结构的机率。0017最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。说明书CN101996774ACN101996779A1/4页6图1图2说明书附图CN101996774ACN101996779A2/4页7图3A图3B图3C图3D说明书附图CN101996774ACN101996779A3/4页8图4图5说明书附图CN101996774ACN101996779A4/4页9图6说明书附图CN101996774A。

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