专利名称：多元芯片型积层电容器的制造方法
技术领域：
本发明涉及电容器技术领域，具体为多元芯片型积层电容器的制造方法。(二) 背景技术由于半导体技术的演进，使得半导体构装的产品在市场需求提高下，不断 发展出更精密、更先进的电子组件。以目前的半导体技术而言，比如覆晶构装 的技术、积层基板的设计及被动组件的设计等，均在半导体产业中，占有不可 或缺的地位。以覆晶/球格数组封装结构为例，芯片系配置于封装基板的表面上， 并且芯片与封装基板电性连接，而封装基板系为多层图案化电路层，以及多层 绝缘层积集而成，其中图案化电路层可经由微影蚀刻的方式加以定义而成，而 绝缘层配置于相邻二图案化电路层之间。此外，为了得到更佳的电气特性，封 装基板的表面上还配置有电容、电感以及电阻等被动组件，其可藉由封装基板 的内部线路而与芯片以及其它电子组件电性连接。在被动组件的设计上，由于芯片在高速运算下，会产生高热，且芯片所产 生的热能会传至封装基板后再传至被动组件。为了使被动组件即使在高温的环 境下，也不会影响其电气特性，因此必须设计具有耐高温以及高稳定性的被动 组件，而微小型积层电容器即是其中一例。一般的微小型积层电容器，主要系由多层介电层与多层金属层堆栈而成， 其中，介电层系由高介电常数之材质，如钡钛酸盐所组成，而金属层系由如 银、银钯合金之导电材质所组成，且多层金属层形成多个阳、阴极交替之内电极(Internal electrode),而内电极与介电层系构成一电容结构，其两侧还配 置有一对终端电极，分别电性连接阳、阴极之内电极，形成阳极及阴极，且该 等阳极及阴极表面可形成一表面金属层，如镍，以防止氧化。而体积微小型 化，可以增加运用范围，但是，其制程复杂，成本高，短路率很多，制造过程 及组装困难。再者，美国第US6249424号专利亦揭露有单一铝芯片电容器7，见 图l，该电容器系由阳极1与阴极2中间隔离一隔离层3所构成，其中阳极l上包覆有介电氧化膜(A1203) 2，导电性碳胶层5及银胶层6所构成之阴极2与 阳极1之间则有导电高分子层4，而隔离层3隔绝阴极2与阳极1构成铝芯片电 容器7。然而，电容器欲增加其电容值系以并联连接方式，使数个电容器堆栈并 令该等电容器之电容值相加，得到数个电容值相加后之较大的电容值(如第2 图所示)，并将堆栈后之铝芯片电容器7进行封装9，且从阳极1与阴极端分别 引出导脚8，形成完整之电容器，但是，堆栈电容器需以治具11挤压铝芯片电 容器7 (如第3图所示)，故制程复杂(增加以治具11压着及上银胶10等程序)， 成本高，短路率很多，且容易于封装时产生热应力造成电容损坏，又如美国第 US6421227号专利亦揭示电容不同之堆栈方式，请参阅第4a、 4b、 4c图所示， 其显示该专利之图标之多种不同堆栈方式，然而，不论何种堆栈方式，亦如上 述美国第US6249424号专利，无法克服电容器容易损坏、制程复杂、成本高、 短路率很高的缺点。因此，如何能开发设计出一种多元芯片型积层电容器，将 是相关业界亟待努力之课题。
发明内容针对上述问题，本发明提供了多元芯片型积层电容器的制造方法，其制作 过程简单、成本低、组装方便、合格率高。多元芯片型积层电容器的制造方法其特征在于将不同的金属薄片基板 分别切割出数个分离并以延伸部止于基板而相连的阳极片及阴极片，将多细孔 性的隔离薄板冲压出与阴极片、阳极片对应而较阴极片、阳极片小的通孔后作 为阴极片、阳极片之间的隔离层；接着将阴极片、阳极片及隔离层按照阴极片、 隔离层、阳极片、隔离层、阴极片的顺序进行堆栈及压合，形成至少一层阴极 层、阳极层及隔离层的积层结构；之后再将该积层结构浸渍于电解质之溶液中， 以吸收电解质，且/或予以热聚合，使阳极片与阴极片之间的隔离层形成导电性 高分子聚合物电解质层；最后将此积层结构进行裁切，并引出阳极导片、阴极 导片，即完成多元芯片型之积层电容器；其进一步特征在于将积层结构浸渍于电解质溶液之前将该积层结构碳化; 积层结构进行裁切后在积层的外部封装覆盖层，所述覆盖层的内层为纤维带；多元芯片型积层电容器的制造方法，其特征在于将不同的金属薄片基板 分别切割出数个分离并以延伸部止于基板而相连的阳极片及阴极片，将多细孔性的隔离薄板冲压出与阴极片、阳极片对应而较阴极片、阳极片小的通孔后作 为阴极片、阳极片之间的隔离层；将阳极片、阴极片及隔离层依照覆盖层、碳 纤带、隔离层、阴极片、隔离层、阳极片、隔离层、阴极片、隔离层……阴极 片、隔离层、纤维带、覆盖层之顺序相互堆桟及压合，并引出与阳极片相连接 之阳极导片，以及一与阴极片相连接之阴极导片，作为外部电极，即形成多元 芯片型积层电容器。其进一步特征在于所述阳极片的材质为铝箔；隔离层材质为纸、不织布 纤维、碳化纸、碳纤与合成纤维布、碳纤与纸质纤维等；阴极片的材料为金属 箔、被覆的金属箔；所述被覆的金属箔包括金属基片及一层或多层被覆层，所 述金属基片之材质可与被覆层相同或不同，被覆层可利用喷溅、浸渍、电镀或 其它被覆方法形成于基片之上；所述电解质为液态电解质或为导电性聚合物固 态电解质的单体；所述积层电容器引出的阳极导片、阴极导片弯折至与绝缘塑 料层表面贴合。采用本发明加工电容器，其阴极片、阳极片以及隔离层分别可以同时切割 加工出，层叠堆后再浸入电解质形成电解质层，整个过程简单，成本降低，组 装方便，产品的合格率较高。(四)
图1为现有单元芯片型积层电容器的结构示意图；图2、图3、图4a、图4b、图4c为现有多元芯片型积层电容器的示意图；图5、图6、图7、图8、图9、图10、图lla、图llb、图llc为单一铝芯片电容器制作流程步骤分图；图12为本发明中积层结构的示意图；图13a、图13b、图13c、图13d分别为积层多芯片电容器的俯视图； 图14为本发明制作过程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例描述本发明的加工过程 实施例1;(1)见图5、图6，将金属薄片基板1冲压出数个分离并分别以延伸部3与 基板1相连的阳极片8、 9、 10…及将金属薄片基板2冲压出数个分离并分别以延伸部3与基板相连的阴极片11、 12、 13…，将一多细孔性的隔离薄板4冲压 出与阳极片8、 9、 10…、阴极片ll、 12、 13…对应而较阴、阳极片小的通孔16 后，作为阴、阳极片8、 9、 10…、11、 12、 13…之间的隔离层17;(2) 见图7，接着将阳极片8、 9、 10…、隔离层17、阴极片11、 12、 13… 依照阴极片、隔离层、阳极片、隔离层、阴极片的顺序进行堆栈及压合，形成 至少一层阴极层、阳极层及隔离层的积层结构5;(3) 见图8、图9、图IO、图lla，再将该积层结构5浸渍于电解质溶液槽6 中，以吸收电解质，形成电解质层；(4) 见图llb，将积层结构5进行裁切，相对应的阳极片、隔离层、阴极片 组成积层电容器结构7，裁切时保留分别与阳极片8、 9、 IO相连接之阳极导片 3，以及分别与阴极片ll、 12、 13…相连接之阴极导片3，作为外部电气连接使 用之外部电极；(5) 见图llc，最后再在该积层电容器结构7上封装覆盖层19，即获得多 元芯片型之积层电容器20。实施例2见图12，将阳极片8、 9…、阴极片ll、 12、 13…及隔离层17依照覆盖层 (cover) 18、碳纤带21、隔离层17、阴极片、隔离层、阳极片、隔离层、阴极片、隔离层……阴极片、隔离层、纤维带、覆盖层之顺序相互堆栈及压合， 并引出与阳极片8、 9…相连接之阳极导片3，以及一与阴极片ll、 12、 13…相 连接之阴极导片3，作为外部电极，即形成多元芯片型积层电容器20。将积层电容器20引出的阳极导片3、阴极导片3弯折至与覆盖层19表面贴 合，以便于用表面黏着方式与相应的部件连结。隔离层17的表面采用涂布可溶性导电性高分子溶液，使其吸附导电性高分 子单量体等固态电解质，形成电解质层；隔离层17为含有碳素纤维的非织造布或纸。阳极片8、 9、 10…较佳的为铝箔；隔离层17较佳的可以为纸、非织造布纤 维、碳化纸、碳纤与合成纤维布、碳纤与纸质纤维等；阴极片之材料则可为金 属箔、被覆的金属箔(亦即，金属基片及一层或多层被覆层，其金属基片之材 质可与被覆层相同或不同，被覆层可利用喷溅、浸渍、电镀或其它被覆方法形成于基片之上)。渗透通过隔离层的电解质，其可为液态电解质，或导电性聚合 物固态电解质之单体。在本发明中，请参阅第13a、 13b、 13c、 13d图所示，本发明之积层电容器 20可视使用之需求于其三侧面引出三个电极导片(二个阳极导片14、 一个阴极 导片15或一个阳极导片14、 二个阴极导片15)(如第13a图所示)；或于其四 侧面分别引出四个电极导片(二个阳极导片14、 二个阴极导片15)(如第13b图 所示)；或于其二相邻之侧面分别引出阳极导片14、阴极导片15 (如第13c图 所示)；或于任一侧面引出阳极导片14、阴极导片15 (如第13d图所示)。请参阅第14图所示，阳极片8、 9、 10…、阴极片11、 12、 13…及隔离层 17之相互堆栈及压合方式，可以前后堆栈、压合方式进行，使作为阴极之导片 15及作为阳极之导片14分别位于积层结构5之前、后端，再进行后续的工序。 22为Dipping line .
权利要求
1、多元芯片型积层电容器的制造方法，其特征在于将不同的金属薄片基板分别切割出数个分离并以延伸部止于基板而相连的阳极片及阴极片，将多细孔性的隔离薄板冲压出与阴极片、阳极片对应而较阴极片、阳极片小的通孔后作为阴极片、阳极片之间的隔离层；接着将阴极片、阳极片及隔离层按照阴极片、隔离层、阳极片、隔离层、阴极片的顺序进行堆栈及压合，形成至少一层阴极层、阳极层及隔离层的积层结构；之后再将该积层结构浸渍于电解质之溶液中，以吸收电解质，且/或予以热聚合，使阳极片与阴极片之间的隔离层形成导电性高分子聚合物电解质层；最后将此积层结构进行裁切，并引出阳极导片、阴极导片，即完成多元芯片型之积层电容器；
2、 根据权利要求l所述多元芯片型积层电容器的制造方法，其特征在于 将积层结构浸渍于电解质溶液之前将该积层结构碳化。
3、 根据权利要求2所述多元芯片型积层电容器的制造方法，其特征在于积层结构进行裁切后在积层的外部封装覆盖层。
4、 根据权利要求3所述多元芯片型积层电容器的制造方法，其特征在于所述覆盖层的内层为纤维带。
5、 多元芯片型积层电容器的制造方法，其特征在于将不同的金属薄片基板分别切割出数个分离并以延伸部止于基板而相连的阳极片及阴极片，将多细 孔性的隔离薄板冲压出与阴极片、阳极片对应而较阴极片、阳极片小的通孔后作为阴极片、阳极片之间的隔离层；将阳极片、阴极片及隔离层依照覆盖层、 碳纤带、隔离层、阴极片、隔离层、阳极片、隔离层、阴极片、隔离层……阴 极片、隔离层、纤维带、覆盖层之顺序相互堆栈及压合，并引出与阳极片相连 接之阳极导片，以及一与阴极片相连接之阴极导片，作为外部电极，即形成多 元芯片型积层电容器。
6、 根据权利要求1或5所述多元芯片型积层电容器的制造方法，其特征在于所述阳极片的材质为铝箔。
7、 根据权利要求1或5所述多元芯片型积层电容器的制造方法，其特征在于所述隔离层材质为纸、非织造布纤维、碳化纸、碳纤与合成纤维布、碳纤与纸质纤维。
8、 根据权利要求1或5所述多元芯片型积层电容器的制造方法，其特征在 于阴极片的材料为金属箔、被覆的金属箔，被覆的金属箔包括金属基片及一 层或多层被覆层，所述金属基片之材质可与被覆层相同或不同。
9、 根据权利要求8所述多元芯片型积层电容器的制造方法，其特征在于-所述被覆层可利用喷溅、浸渍、电镀或其它被覆方法形成于基片之上。
10、 根据权利要求9所述多元芯片型积层电容器的制造方法，其特征在于: 所述电解质为液态电解质或为导电性聚合物固态电解质的单体。
全文摘要
本发明提供了多元芯片型积层电容器的制造方法。其制作过程简单、成本低、组装方便、合格率高。其特征在于将不同的金属薄片基板分别切割出数个分离并以延伸部止于基板而相连的阳极片及阴极片，将多细孔性的隔离薄板冲压出与阴极片、阳极片对应而较阴极片、阳极片小的通孔后作为阴极片、阳极片之间的隔离层；接着将阴极片、阳极片及隔离层按照阴极片、隔离层、阳极片、隔离层、阴极片的顺序进行堆栈及压合，形成至少一层阴极层、阳极层及隔离层的积层结构；之后再将该积层结构浸渍于电解质之溶液中，以吸收电解质，且/或予以热聚合，使阳极片与阴极片之间的隔离层形成导电性高分子聚合物电解质层；最后将此积层结构进行裁切，并引出阳极导片、阴极导片，即完成多元芯片型之积层电容器。
文档编号H01G9/02GK101335130SQ200810021209
公开日2008年12月31日 申请日期2008年7月21日 优先权日2008年7月21日
发明者林清封 申请人:钰邦电子(无锡)有限公司