专利名称：具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固态电解电容器，尤指具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容
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背景技术：
电容器已广泛地被使用于消费性家电用品、计算机主机板及其周边、电源供应器、 通讯产品、及汽车等之的基本组件，其主要的作用包括滤波、旁路、整流、耦合、去耦、转相 等，是电子产品中不可缺少的组件之一。电容器依照不同的材质及用途，有不同的型态，包 括铝质电解电容、钽质电解电容、积层陶瓷电容、薄膜电容等。现有技术中，用于铝电解电容器的铝箔通常区分为正箔与负箔，必须经过腐蚀、化 成的步骤才可以用于电解电容。腐蚀是指将高纯度的铝于电蚀液中利用电蚀、酸洗、除氯、 水洗等一连串的制程，以增加铝箔的表面积，才得以大大地提高比电容。比电容的提高是电 解电容实现小型化的重要技术。经过腐蚀后的铝箔(正箔)必须再经过化成的处理，以在 铝箔上形成氧化铝，作为电解电容的电介质。电介质的厚度与铝箔的耐压通常成一正比的 线性关系，这也是电解电容工作电压的主要依据。至于负箔，通常于其表面形成一广3V的 耐电压层，也有不做化成处理的负箔，不过若是将不做耐压处理的腐蚀箔置于空气中，也会 自然形成氧化铝。经过腐蚀、化成的铝箔，根据设计的规格尺寸裁切成一定的宽度，再将导 针钉接于铝箔上，再以电解纸隔开经过钉接、卷绕制程形成一个圆柱体的结构，其称为芯子 或素子。此时，芯子并不具备有电解电容的电气特性，必须经由将电解液完全浸润于芯子， 藉由电解纸的吸水能力将电解液吸附其中并渗透入铝箔的腐蚀结构中。将此完全浸润的芯 子装入于底部有防爆设计的柱状容器中，于柱状容器的开口端装置橡胶的封口物，藉由机 械封口及封腰，形成一密闭的柱状结构，再经由套管、充电老化等制作而成。实际上，在电解电容器的负极是藉由电解液中离子的移动而形成一电子回路，因 此电解液的电导度就直接影响电解电容器的电气特性。因此如何提高电解液的电导度，以 使电解电容器在高温中仍能保持电解液与铝箔、电解纸的化学稳定性，特别是电解液与铝 箔的稳定性，是电解液发展的趋势。一般文献中提到的铝电解电容器使用的电解液，特别是 使用于工作电压100V以下，主要是由水、有机溶剂、有机酸、无机酸及一些特殊添加剂依不 同比例调配而成。再者，固态电解电容器具有小尺寸、大电容量、频率特性优越等优点，而可使用于 中央处理器的电源电路的解耦合作用上。一般而言，可利用多个电容单元的堆栈，而形成高 电容量的固态电解电容器，已知堆栈式固态电解电容器包括多个电容单元与导线架，其中 每一电容单元包括阳极部、阴极部与绝缘部，此绝缘部使阳极部与阴极部彼此电性绝缘。特 别是，电容单元的阴极部彼此堆栈，且藉由在相邻的电容单元之间设置导电体层，以使多个 电容单元之间彼此电性连接。另外，卷绕型固态电解电容器包含有电容器组件、收容构件及封口构件。该电容 器组件隔着分离器卷绕有连接阳极端子的阳极箔与连接阴极端子的阴极箔，且于阳极箔与阴极箔之间形成电解质层；该收容构件具有开口部且可收容电容器组件；该封口构件具有 可供阳极端子及阴极端子贯穿的贯穿孔，且可密封收容构件的开口部。而且，前述封口构件 与前述电容器组件之间存有预定间隔，且阳极端子及阴极端子中至少任一者设有用以确保 间隙的阻挡构件。然而，本发明人有感已知技术仍有改善的空间，且依据多年来从事此方面的相关 经验，悉心观察且研究，并配合理论知识，从而提出一种设计合理且有效改善已知技术缺陷 的技术方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于提供具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容 器，其主要目的在于1、可达成大面积、大容量、低背化、低成本的具有多端引出脚之堆栈式固态电解电容器。2、可大幅减低漏电流及短路问题。3、可降低焊接困难度，并大幅降低相同容量电容器的等效串联电阻。为了达到上述目的，本发明提供了如下的技术方案具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器，包括复数个电容单元、一基板单元和 一封装单元；每一个所述电容单元的正极具有一向外引出的正极引脚，并且所述正极引脚被区 分成复数组正极引脚单元，所述正极引脚单元彼此分开，每一组正极引脚单元的正极引脚 电性地堆栈在一起；再者，每一个电容单元的负极具有一向外引出的负极引脚，并且所述负 极引脚被区分成复数组负极引脚单元，所述负极引脚单元系彼此分开，并且每一组负极引 脚单元的负极引脚电性地堆栈在一起；所述基板单元具有一电性连接于所述正极引脚的正极引出导电基板及一电性连 接于所述负极引脚的负极引出导电基板；所述封装单元包覆所述电容单元及基板单元的一部分。进一步改进为，每一个所述电容单元依序由一碳胶、一导电高分子、一阀金属箔 片、一导电高分子及一碳胶堆栈而成，其中每两个电容单元之间涂布有银胶或银膏；所述正 极是通过复数个焊接点而电性连接在一起并且分别电性连接于所述正极引脚；所述碳胶是 通过所述银胶或银膏而电性连接在一起并且分别电性连接于所述负极引脚，并且所述正极 与所述碳胶彼此绝缘。再者，每一个所述电容单元依序由一碳胶、一导电高分子、一阀金属箔片、一导电 高分子及一碳胶堆栈而成，其中每两个电容单元之间通过碳胶而电性堆栈在一起；所述正 极是通过复数个焊接点而电性连接在一起并且分别电性连接于所述正极引脚；所述碳胶是 通过一导电层而电性连接在一起并且分别电性连接于所述负极引脚，并且所述正极与所述 碳胶是彼此绝缘。每一个所述阀金属箔片负极端的边缘可选择性的加装胶体。所述具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器还包括复数个分别设置于所述阀 金属箔的部分外表面上并且围绕成一圈的绝缘层。
所述正极引脚分别从所述正极的同一方向向外引出，并且所述负极引脚分别从所 述负极的同一方向向外引出。所述正极引脚分别选择性地从所述正极的相同或不同方向向外引出，并且所述负 极引脚系分别选择性地从所述负极的相同或不同方向向外引出。所述具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器还包括复数个协助堆栈导电块， 其分别电性地设置于每两个电容单元的正极之间并且向外延伸而出，其中所述协助堆栈导 电块通过复数个焊接点电性连接于所述正极弓I出导电基板。本发明的具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器的优点在于利用多端同方向 导出(或不同方向混合导出)，并使用同极同边多区焊接(或同极不同边多区焊接)，可降 低焊接困难度，并大幅降低相同容量电容器的等效串联电阻。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实 施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中图1是本发明具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器的实施例1的侧视示意 图；图Ia是本发明实施例1的正箔负极端的边缘加装胶体的俯视示意图；图Ib是本发明图Ia的1B-1B线的剖面示意图；图2是本发明具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器的实施例2的侧视示意 图；图3是本发明具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器的第一种引脚配合方式 的示意图；图4是本发明具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器的第二种引脚配合方式 的示意图；图5是本发明具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器的第一种引脚配合方式 的示意图；图6是本发明具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器的第二种引脚配合方式 的示意图；图7是本发明具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器的实施例3的侧视示意 图；图8是本发明具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器的实施例4的侧视示意 图；实施例1中图1、图la、图Ib的标记示意为电容单元la，碳胶10a，导电高分子11a，阀金属箔片12a，胶体120a，基板单元加， 正极引出导电基板2la，负极引出导电基板22a，封装单元3a，绝缘层4a，导电层5a，导电层 Μ，焊接点1 ；实施例2中图2的标记示意为电容单元lb，碳胶10b，导电高分子11b，阀金属箔片12b，基板单元2b，正极引出导 电基板21b，负极引出导电基板22b，封装单元北，绝缘层4b，导电层恥，焊接点1 ；
实施例3中图7的标记示意为协助堆栈导电块6f，正极12f，正极引出导电基板21f，焊接点Pf;实施例4中图8的标记示意为协助堆栈导电块6g，正极12g，正极引出导电基板21g，焊接点1 ;引脚导出实施例中图3-图6的标记示意为电容单元1，正极12，正极引脚120，正极引脚单元120'，负极10，负极引脚100， 负极引脚单元100'。
具体实施例方式下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施 例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。实施例1 如图1所示，具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器(芯片电容)，其包括复 数个电容单元la、一基板单元加及一封装单元3a，并且每两个电容单元Ia之间涂布有导 电层&1，例如银胶或银膏。其中，每一个电容单元Ia依序由一碳胶IOa(负极)、一导电高分子11a、一阀金属 箔片12a(正极)、导电高分子Ila及一碳胶IOa(负极)堆栈而成，每一个阀金属箔片1 的表面皆有氧化物层(图中未标示)，以作为介电层来产生绝缘效果，其中上述两个导电高 分子Ila形成于该阀金属箔片12a的表面上。另外，具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器还包括复数个导电层fe，其分 别电性连接于每一个电容单元Ia的所述碳胶IOa之间。再者，所述阀金属箔片12a的正极端通过复数个焊接点1 而电性连接在一起，所 述碳胶IOa通过所述导电层fe而电性连接在一起，并且所述阀金属箔片1 与所述碳胶 IOa是彼此绝缘。另外，具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器还包括复数个分别设置于所述 阀金属箔片12a的部分外表面上并且围绕成一圈的绝缘层4a(亦即每一个绝缘层如是 以围绕的方式成形在每一个相对应阀金属箔片12a的部分外表面的上下两面及两相反侧 边)，以限制所述碳胶IOa及所述导电高分子Ila的长度，并作为每一个电容单元Ia的正极 与负极的绝缘线。此外，该基板单元加具有一电性连接于所述阀金属箔片1 的正极引出导电基板 21a及一电性连接于所述碳胶IOa的负极引出导电基板22a。另外，该封装单元3a包覆所述电容单元Ia及基板单元加的一部分。另外，正箔12a靠近负极一侧的边缘可选择性的加装胶体120a(如图Ia及图Ib 所示)，并且负极IOa的边缘亦可选择性的加装胶体(图未示)，以大幅减低漏电流及短路 问题。当然，在本发明的其它实施例中的正极及负极或阀金属箔片负极端的边缘皆可选择 性的加装胶体。实施例2 如图2所示，具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器(芯片电容)，其包括复 数个电容单元lb、一基板单元2b及一封装单元北。其中，每一个电容单元Ib依序由一碳胶IOb (负极)、一导电高分子lib、一阀金属箔片12b (正极)、一导电高分子lib及一碳胶 IOb (负极)堆栈而成，每一个阀金属箔片12b的表面皆有氧化物层(图中未标示)，以作为 介电层来产生绝缘效果，其中上述两个导电高分子lib形成于该阀金属箔片12b的表面上， 并且每两个电容单元Ib之间通过碳胶IOb而电性堆栈在一起。另外，具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器还包括复数个导电层恥，其分 别电性连接于每一个电容单元Ib的所述碳胶IOb之间。再者，所述阀金属箔片12b的正极端通过复数个焊接点1 而电性连接在一起，所 述碳胶IOb通过所述导电层恥而电性连接在一起，并且所述阀金属箔片12b与所述碳胶 IOb彼此绝缘。另外，具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器还包括复数个分别设置于所述 阀金属箔片12b的部分外表面上并且围绕成一圈的绝缘层4b (亦即每一个绝缘层4b是 以围绕的方式成形在每一个相对应阀金属箔片12b之部分外表面的上下两面及两相反侧 边)，以限制所述碳胶IOb及所述导电高分子lib的长度，并做为每一个电容单元Ib的正极 与负极的绝缘线。此外，该基板单元2b具有一电性连接于所述阀金属箔片12b的正极引出导电基板 21b及一电性连接于所述碳胶IOb的负极引出导电基板22b。另外，该封装单元北包覆所述电容单元Ib及该基板单元2b的一部分。上述两种实施例可采用如下实施方式如图3、图4所示，每一个电容单元1的正极12具有一向外引出的正极引脚120， 并且所述正极引脚120被区分成复数组分别电性地堆栈在一起之正极引脚单元120'(图 3揭示两组正极引脚单元120'；图4揭示三组正极引脚单元120')，再者每一个电容单元 1的负极10具有一向外引出的负极引脚100，并且所述负极引脚100被区分成复数组分别 电性地堆栈在一起的负极引脚单元100'(图3揭示两组负极引脚单元100'；图4揭示三 组负极引脚单元100')，其中所述正极引脚120分别从所述正极12的同一方向向外引出， 并且所述负极引脚100分别从所述负极10的同一方向向外引出。图3显示若要堆栈8层， 但只需进行4层焊接，另外图4显示若要堆栈12层，但只需进行4层焊接。当然，依据不同的设计需求，图3及图4也可变换为多正极不同端引出(如图5、图 6所示)与多负极不同端(图未示)引出。换言之，根据图3及图4所揭露的内容，每一个 电容单元1的正极12具有一向外引出的正极引脚120，并且所述正极引脚120被区分成复 数组正极引脚单元120'，每一组正极引脚单元120'的所述正极引脚120电性地堆栈在一 起，再者每一个电容单元1的负极10具有一向外引出的负极引脚100，并且所述负极引脚 100被区分成复数组负极引脚单元100'，每一组负极引脚单元100'的所述负极引脚100 系电性地堆栈在一起，另外所述正极引脚120分别选择性地从所述正极12的相同(如图3 及图4所举的例子)或不同方向向外引出(如图5、图6所示)，并且所述负极引脚100分 别选择性地从所述负极10的相同(如图3及图4所举的例子)或不同方向(图未示)向 外引出。因此，本发明可设计多个分散的正极引脚及/或多个分散的负极引脚，亦即本发 明可同时使用多个分散的正极引脚及多个分散的负极引脚来进行焊接(图3及图4所示)。因此，本发明可随着使用者的需求，以选择上述实施例1、实施例2中的任一种实施例，然后再配合上述任一种多端引脚的方式，来完成本发明具有多端引出脚的堆栈式固 态电解电容器。实施例3 如图7所示，具有多端引出脚之堆栈式固态电解电容器还包括复数个协助堆栈 导电块6f，其分别电性地设置于每两个电容单元If的正极12f之间并且向外延伸而出，其 中所述协助堆栈导电块6f通过复数个焊接点Pf电性连接于该正极引出导电基板21f。例 如所述正极12f是透过所述焊接点Pf，以串联的方式(如图1及图2所示的方式)电性 连接于该正极引出导电基板21f。实施例4 如图8所示，具有多端引出脚之堆栈式固态电解电容器还包括复数个协助堆栈 导电块6g，其分别电性地设置于每两个电容单元Ig的正极12g之间并且向外延伸而出，其 中所述协助堆栈导电块6g通过复数个焊接点1 电性连接于该正极引出导电基板21g。例 如所述正极12g是透过所述焊接点Pg，而以并联的方式(如图3及图4所示的方式)电 性连接于该正极引出导电基板21g。
权利要求
1.具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器，其特征在于所述具有多端引出脚的堆 栈式固态电解电容器包括复数个电容单元、一基板单元和一封装单元；每一个所述电容单元的正极具有一向外引出的正极引脚，并且所述正极引脚被区分成 复数组正极引脚单元，所述正极引脚单元彼此分开，每一组正极引脚单元的正极引脚电性 地堆栈在一起；再者，每一个电容单元的负极具有一向外引出的负极引脚，并且所述负极引 脚被区分成复数组负极引脚单元，所述负极引脚单元系彼此分开，并且每一组负极引脚单 元的负极引脚电性地堆栈在一起；所述基板单元具有一电性连接于所述正极引脚的正极引出导电基板及一电性连接于 所述负极引脚的负极引出导电基板；所述封装单元包覆所述电容单元及基板单元的一部分。
2.根据权利要求1所述的具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器，其特征在于每 一个所述电容单元依序由一碳胶、一导电高分子、一阀金属箔片、一导电高分子及一碳胶堆 栈而成，其中每两个电容单元之间涂布有银胶或银膏；所述正极是通过复数个焊接点而电 性连接在一起并且分别电性连接于所述正极引脚；所述碳胶是通过所述银胶或银膏而电性 连接在一起并且分别电性连接于所述负极引脚，并且所述正极与所述碳胶彼此绝缘。
3.根据权利要求1所述的具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器，其特征在于每 一个所述电容单元依序由一碳胶、一导电高分子、一阀金属箔片、一导电高分子及一碳胶堆 栈而成，其中每两个电容单元之间通过碳胶而电性堆栈在一起；所述正极是通过复数个焊 接点而电性连接在一起并且分别电性连接于所述正极引脚；所述碳胶是通过一导电层而电 性连接在一起并且分别电性连接于所述负极引脚，并且所述正极与所述碳胶是彼此绝缘。
4.根据权利要求2或3所述的具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器，其特征在于 每一个所述阀金属箔片负极端的边缘可选择性的加装胶体。
5.根据权利要求2或3所述的具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器，其特征在于 所述具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器还包括复数个分别设置于所述阀金属箔的 部分外表面上并且围绕成一圈的绝缘层。
6.根据权利要求2或3所述的具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器，其特征在于 所述正极引脚分别从所述正极的同一方向向外引出，并且所述负极引脚分别从所述负极的 同一方向向外引出。
7.根据权利要求2或3所述的具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器，其特征在于 所述正极引脚分别选择性地从所述正极的相同或不同方向向外引出，并且所述负极引脚分 别选择性地从所述负极的相同或不同方向向外引出。
8.根据权利要求2或3所述的具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器，其特征在于 所述具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器还包括复数个协助堆栈导电块，其分别电 性地设置于每两个电容单元的正极之间并且向外延伸而出，其中所述协助堆栈导电块通过 复数个焊接点电性连接于所述正极引出导电基极。
全文摘要
具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器，所述具有多端引出脚的堆栈式固态电解电容器包括复数个电容单元、一基板单元和一封装单元；每一个所述电容单元的正极具有一向外引出的正极引脚，并且所述正极引脚被区分成复数组正极引脚单元，所述正极引脚单元彼此分开，每一组正极引脚单元的正极引脚电性地堆栈在一起；再者，每一个电容单元的负极具有一向外引出的负极引脚，并且所述负极引脚被区分成复数组负极引脚单元，所述负极引脚单元系彼此分开，并且每一组负极引脚单元的负极引脚电性地堆栈在一起。利用多端同方向导出，并使用同极同边多区焊接，可降低焊接困难度，并大幅降低相同容量电容器的等效串联电阻。
文档编号H01G9/14GK102074383SQ20091022379
公开日2011年5月25日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者林清封, 樊雨心, 邱继皓, 黄俊嘉, 黄文彦 申请人:钰邦电子(无锡)有限公司