堆栈式固态电解电容器封装结构的制作方法
【专利摘要】一种堆栈式固态电解电容器封装结构，其包括：电容单元、封装单元及导电单元。电容单元包括多个依序堆栈的电容器。封装单元包括一包覆电容单元的封装体。封装体的上表面具有一封装长度、一封装宽度及一由封装长度与封装宽度相乘所得到的有效封装面积。封装体的封装宽度占封装体的封装长度的百分比介于85%至95%之间。导电单元包括一电性连接于电容器的正极部的第一导电端子及一电性连接于电容器的负极部的第二导电端子。第一导电端子的其中一部分与第二导电端子的其中一部分被包覆在封装体内，且第一导电端子的另外一部分与第二导电端子的另外一部分裸露在封装体外。
【专利说明】堆栈式固态电解电容器封装结构
【技术领域】
[0001]本创作系有关于一种电容器封装结构，尤指一种堆栈式固态电解电容器封装结构。
【背景技术】
[0002]电容器已广泛地被使用于消费性家电用品、计算机主板及其周边、电源供应器、通讯产品、及汽车等的基本组件，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。
[0003]先行技术中，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 f3V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、充电老化等制程而成。
[0004]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(conductivity)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。
[0005]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，习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。然而，习知固态电解电容器所使用的封装体尺寸或被封装在内的电容器尺寸并无提出能够提供最大有效面积的优化设计。实用新型内容
[0006]本创作实施例在于提供一种堆栈式固态电解电容器封装结构，其可解决“现有固态电解电容器所使用的封装体尺寸并没有提出能够提供最大有效面积的优化设计”的问题。
[0007]本创作其中一实施例所提供的一种堆栈式固态电解电容器封装结构，其包括:一电容单元、一封装单元及一导电单元。所述电容单元包括多个依序堆栈且彼此电性连接的电容器，其中每一个所述电容器具有至少一正极部及至少一负极部。所述封装单元包括一包覆所述电容单元的封装体，其中所述封装体的上表面具有一封装长度、一封装宽度及一由所述封装长度与所述封装宽度相乘所得到的有效封装面积，且所述封装体的所述封装宽度占所述封装体的所述封装长度的百分比介于85%至95%之间。所述导电单元包括至少一电性连接于所述电容器的所述至少一正极部的第一导电端子及至少一电性连接于所述电容器的所述至少一负极部的第二导电端子，其中所述至少一第一导电端子与所述至少一第二导电端子彼此分离，所述至少一第一导电端子具有一接触所述电容器的所述至少一正极部且被包覆在所述封装体内的第一内埋部及一连接于所述第一内埋部且裸露在所述封装体外的第一裸露部，且所述至少一第二导电端子具有一接触所述电容器的所述至少一负极部且被包覆在所述封装体内的第二内埋部及一连接于所述第二内埋部且裸露在所述封装体外的第二裸露部。
[0008]本创作另外一实施例所提供的一种堆栈式固态电解电容器封装结构，其包括:一电容单元、一封装单元及一导电单元。所述电容单元包括多个电容器，每一个所述电容器具有至少一正极部及至少一负极部，其中所述多个电容器中的其中一部分电容器依序堆栈且彼此电性连接，且所述多个电容器中的另外一部分电容器依序堆栈且彼此电性连接。所述封装单元包括一包覆所述电容单元的封装体，其中所述封装体的上表面具有一封装长度、一封装宽度及一由所述封装长度与所述封装宽度相乘所得到的有效封装面积，且所述封装体的所述封装宽度占所述封装体的所述封装长度的百分比介于85%至95%之间。所述导电单元包括至少一电性连接于所述电容器的所述至少一正极部的第一导电端子及至少一电性连接于所述电容器的所述至少一负极部的第二导电端子，其中所述至少一第一导电端子与所述至少一第二导电端子彼此分离，所述至少一第一导电端子的其中一部分与所述至少一第二导电端子的其中一部分被包覆在所述封装体内，且所述至少一第一导电端子的另外一部分与所述至少一第二导电端子的另外一部分裸露在所述封装体外，其中所述其中一部分电容器堆栈设置在所述第一导电端子的顶端与所述第二导电端子的顶端上，且所述另外一部分电容器堆栈设置在所述第一导电端子的底端与所述第二导电端子的底端上。
[0009]本创作的有益效果可以在于，本创作实施例所提供的堆栈式固态电解电容器封装结构，其可透过“所述封装体的所述封装宽度占所述封装体的所述封装长度的百分比介于85%至95%之间”的设计，以使得本创作的封装体能够提供最大有效面积的优化设计。
[0010]为使能更进一步了解本创作之特征及技术内容，请参阅以下有关本创作之详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本创作加以限制者。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。[0012]图1A为本创作第一实施例的堆栈式固态电解电容器封装结构的电容单元的剖面示意图；
[0013]图1B为本创作第一实施例的堆栈式固态电解电容器封装结构的侧视示意图；
[0014]图1C为本创作第一实施例的堆栈式固态电解电容器封装结构的上视示意图；
[0015]图2A为本创作第二实施例的堆栈式固态电解电容器封装结构的侧视示意图；
[0016]图2B为本创作第二实施例的堆栈式固态电解电容器封装结构的上视示意图。
[0017]【主要组件符号说明】
[0018]电容单元1电容器 10、10AU0B
[0019]阀金属箔片100
[0020]氧化层101
[0021]围绕区域1010
[0022]导电高分子层102
[0023]末端1020
[0024]碳胶层103
[0025]末端IO3O
[0026]围绕状绝缘层104
[0027]导电胶11
[0028]焊接层12
[0029]正极部P
[0030]负极部N
[0031]总长度1L
[0032]总宽度1W
[0033]有效总面积1A
[0034]负极长度1L ’
[0035]负极宽度1W’
[0036]有效负极面积1A’
[0037]封装单元2封装体 20
[0038]封装长度2L
[0039]封装宽度2W
[0040]有效封装面积2A
[0041]导电单元3第一导电端子 31
[0042]第一内埋部31A
[0043]第一裸露部31B
[0044]顶端310
[0045]底端311
[0046]第二导电端子32
[0047]第二内埋部32A
[0048]第二裸露部32B
[0049]顶端320[0050]底端321。
【具体实施方式】
[0051]〔第一实施例〕
[0052]请参阅图1A至图1C所示，本创作第一实施例提供一种堆栈式固态电解电容器封装结构，其包括:一电容单元1、一封装单元2及一导电单元3。
[0053]首先，配合图1A与图1B所示，电容单元I包括多个依序堆栈且彼此电性连接的电容器10，其中每一个电容器10具有至少一正极部P及至少一负极部N。举例来说，如图1A所不，每一个电容器10包括一阀金属箔片100、一完全包覆阀金属箔片100的氧化层101、一包覆氧化层101的一部分的导电高分子层102、及一完全包覆导电高分子层102的碳胶层103，其中每两个相邻的电容器10的两个负极部N可透过导电胶11以相互迭堆在一起，且每两个相邻的电容器10的两个正极部P可透过焊接层12以相互迭堆在一起。此外，每一个电容器10包括一设置在氧化层101的外表面上且围绕氧化层101的围绕状绝缘层104，且每一个电容器10的导电高分子层102的长度与碳胶层103的长度被每一个相对应的围绕状绝缘层104所限制。更进一步来说，氧化层101的外表面上具有一围绕区域1010，且每一个电容器10的围绕状绝缘层104围绕地设置在每一个相对应的氧化层101的围绕区域1010上且接触每一个相对应的导电高分子层102的末端1020与每一个相对应的碳胶层103的末端1030。
[0054]再者，配合图1A与图1B所示，封装单元2包括一包覆电容单元I的封装体20。导电单元3包括至少一电性连接于电容器10的正极部P的第一导电端子31及至少一电性连接于电容器10的负极部N的第二导电端子32。其中，第一导电端子31与第二导电端子32彼此分离，第一导电端子31具有一接触电容器10的正极部P且被包覆在封装体20内的第一内埋部31A及一连接于第一内埋部31A且裸露在封装体20外的第一裸露部31B，且第二导电端子32具有一接触电容器10的负极部N且被包覆在封装体20内的第二内埋部32A及一连接于第二内埋部32A且裸露在封装体20外的第二裸露部32B。
[0055]举例来说，配合图1B与图1C所示，封装体20的上表面具有一封装长度2L、一封装宽度2W及一由封装长度2L与封装宽度2W相乘所得到的有效封装面积2A，且封装体20的封装宽度2W占封装体20的封装长度2L的百分比可大约介于85%至95%之间。然而本创作有关“封装体20的封装宽度2W占封装体20的封装长度2L的百分比”的界定不以上述第一实施例所举的例子为限。举例来说，当封装长度2L与封装宽度2W分别为73 mm与43mm时，封装体20的封装宽度2W占封装体20的封装长度2L的百分比只有58%。然而，当封装长度2L保持不变而封装宽度2W从43 mm提升至63 mm时，封装体20的封装宽度2W占封装体20的封装长度2L的百分比就可从原来的58%提升至90%。
[0056]举例来说，配合图1B与图1C所示，每一个电容器10的上表面具有一总长度1L、一总宽度IW及一由总长度IL与总宽度IW相乘所得到的有效总面积1A，且电容器10的有效总面积IA占封装体20的有效封装面积2A的百分比可大约介于65%至80%之间。然而本创作有关“电容器10的有效总面积IA占封装体20的有效封装面积2A的百分比”的界定不以上述第一实施例所举的例子为限。
[0057]举例来说，配合图1B与图1C所示，每一个电容器10的负极部N的上表面具有一负极长度1L’、一负极宽度1W’及一由负极长度1L’与负极宽度1W’相乘所得到的有效负极面积1A’，其中负极部N的有效负极面积1A’占封装体20的有效封装面积2A的百分比可大约介于42%至60%之间，且负极部N的负极宽度1W’占封装体20的封装宽度2W的百分比可大约介于80%至95%之间。然而本创作有关“负极部N的有效负极面积1A’占封装体20的有效封装面积2A的百分比”及“负极部N的负极宽度1W’占封装体20的封装宽度2W的百分比”的界定不以上述第一实施例所举的例子为限。
[0058]〔第二实施例〕
[0059]请参阅图2A与图2B所示，本创作第二实施例提供一种堆栈式固态电解电容器封装结构，其包括:一电容单元1、一封装单元2及一导电单元3。
[0060]首先，配合图2A与图2B所示，电容单元I包括多个电容器10，其中每一个电容器10具有至少一正极部P及至少一负极部N。多个电容器10中的其中一部分电容器IOA依序堆栈且彼此电性连接，且多个电容器10中的另外一部分电容器IOB依序堆栈且彼此电性连接。举例来说，每两个相邻的电容器(10A或10B)的两个负极部N可透过导电胶11以相互迭堆在一起，且每两个相邻的电容器(10A或10B)的两个正极部P可透过焊接层12以相互迭堆在一起。
[0061]再者，配合图2A与图2B所示，封装单元2包括一包覆电容单元I的封装体20。导电单元3包括至少一电性连接于电容器10的正极部P的第一导电端子31及至少一电性连接于电容器10的负极部N的第二导电端子32，其中第一导电端子31与第二导电端子32彼此分离，第一导电端子31的其中一部分与第二导电端子32的其中一部分被包覆在封装体20内，且第一导电端子31的另外一部分与第二导电端子32的另外一部分裸露在封装体20夕卜。另外，所述其中一部分电容器IOA被堆栈设置在第一导电端子31的顶端310与第二导电端子32的顶端320上，且所述另外一部分电容器IOB被堆栈设置在第一导电端子31的底端311与第二导电端子32的底端321上。
[0062]举例来说，配合图2A与图2B所示，封装体20的上表面具有一封装长度2L、一封装宽度2W及一由封装长度2L与封装宽度2W相乘所得到的有效封装面积2A，且封装体20的封装宽度2W占封装体20的封装长度2L的百分比可大约介于85%至95%之间。然而本创作有关“封装体20的封装宽度2W占封装体20的封装长度2L的百分比”的界定不以上述第二实施例所举的例子为限。举例来说，当封装长度2L与封装宽度2W分别为73 mm与43mm时，封装体20的封装宽度2W占封装体20的封装长度2L的百分比只有58%。然而，当封装长度2L保持不变而封装宽度2W从43 mm提升至63 mm时，封装体20的封装宽度2W占封装体20的封装长度2L的百分比就可从原来的58%提升至90%。
[0063]举例来说，配合图2A与图2B所示，每一个电容器(10A或10B)的上表面具有一总长度1L、一总宽度IW及一由总长度IL与总宽度IW相乘所得到的有效总面积1A，且电容器(10A或10B)的有效总面积IA占封装体20的有效封装面积2A的百分比可大约介于65%至80%之间。然而本创作有关“电容器(10A或10B)的有效总面积IA占封装体20的有效封装面积2A的百分比”的界定不以上述第二实施例所举的例子为限。
[0064]举例来说，配合图2A与图2B所示，每一个电容器(10A或10B)的负极部N的上表面具有一负极长度1L’、一负极宽度1W’及一由负极长度1L’与负极宽度1W’相乘所得到的有效负极面积1A’，其中负极部N的有效负极面积1A’占封装体20的有效封装面积2A的百分比可大约介于42%至60%之间，且负极部N的负极宽度1W’占封装体20的封装宽度2W的百分比可大约介于80%至95%之间。然而本创作有关“负极部N的有效负极面积1A’占封装体20的有效封装面积2A的百分比”及“负极部N的负极宽度1W’占封装体20的封装宽度2W的百分比”的界定不以上述第二实施例所举的例子为限。
[0065]〔实施例的可能功效〕
[0066]综上所述，本创作实施例所提供的堆栈式固态电解电容器封装结构，其可透过“所述封装体的所述封装宽度占所述封装体的所述封装长度的百分比介于85%至95%之间”的设计，以使得本创作的封装体能够提供最大有效面积的优化设计。
[0067]以上所述仅为本创作之较佳可行实施例，非因此局限本创作之专利范围，故举凡运用本创作说明书及图式内容所为之等效技术变化，均包含于本创作之范围内。
【权利要求】
1.一种堆栈式固态电解电容器封装结构，其包括: 一电容单元，其包括多个依序堆栈且彼此电性连接的电容器，其中每一个所述电容器具有至少一正极部及至少一负极部； 一封装单元，其包括一包覆所述电容单元的封装体，其中所述封装体的上表面具有一封装长度、一封装宽度及一由所述封装长度与所述封装宽度相乘所得到的有效封装面积，且所述封装体的所述封装宽度占所述封装体的所述封装长度的百分比介于85%至95%之间；以及 一导电单元，其包括至少一电性连接于所述电容器的所述至少一正极部的第一导电端子及至少一电性连接于所述电容器的所述至少一负极部的第二导电端子，其中所述至少一第一导电端子与所述至少一第二导电端子彼此分离，所述至少一第一导电端子具有一接触所述电容器的所述至少一正极部且被包覆在所述封装体内的第一内埋部及一连接于所述第一内埋部且裸露在所述封装体外的第一裸露部，且所述至少一第二导电端子具有一接触所述电容器的所述至少一负极部且被包覆在所述封装体内的第二内埋部及一连接于所述第二内埋部且裸露在所述封装体外的第二裸露部。
2.如权利要求1所述的堆栈式固态电解电容器封装结构，其特征在于:其中每一个所述电容器的上表面具有一总长度、一总宽度及一由所述总长度与所述总宽度相乘所得到的有效总面积，且每一个所述电容器的所述至少一负极部的上表面具有一负极长度、一负极宽度及一由所述负极长度与所述负极宽度相乘所得到的有效负极面积，其中所述电容器的所述有效总面积占所述封装体的所述有效封装面积的百分比介于65%至80%之间，所述至少一负极部的所述有效负极面积占所述封装体的所述有效封装面积的百分比介于42%至60%之间，且所述至少一负极部的所述负极宽度占所述封装体的所述封装宽度的百分比介于80%至95%之间。
3.如权利要求1所述的 堆栈式固态电解电容器封装结构，其特征在于:其中每一个所述电容器包括一阀金属箔片、一完全包覆所述阀金属箔片的氧化层、一包覆所述氧化层的一部分的导电高分子层、及一完全包覆所述导电高分子层的碳胶层，其中每两个相邻的所述电容器的两个所述负极部透过导电胶以相互迭堆在一起，且每两个相邻的所述电容器的两个所述正极部透过焊接层以相互迭堆在一起。
4.如权利要求3所述的堆栈式固态电解电容器封装结构，其特征在于:其中每一个所述电容器包括一设置在所述氧化层的外表面上且围绕所述氧化层的围绕状绝缘层，且每一个所述电容器的所述导电高分子层的长度与所述碳胶层的长度被每一个相对应的所述围绕状绝缘层所限制。
5.如权利要求4所述的堆栈式固态电解电容器封装结构，其特征在于:其中所述氧化层的所述外表面上具有一围绕区域，且每一个所述电容器的所述围绕状绝缘层围绕地设置在每一个相对应的所述氧化层的所述围绕区域上且接触每一个相对应的所述导电高分子层的末端与每一个相对应的所述碳胶层的末端。
6.—种堆栈式固态电解电容器封装结构,其包括: 一电容单元，其包括多个电容器，每一个所述电容器具有至少一正极部及至少一负极部，其中所述多个电容器中的其中一部分电容器依序堆栈且彼此电性连接，且所述多个电容器中的另外一部分电容器依序堆栈且彼此电性连接；一封装单元，其包括一包覆所述电容单元的封装体，其中所述封装体的上表面具有一封装长度、一封装宽度及一由所述封装长度与所述封装宽度相乘所得到的有效封装面积，且所述封装体的所述封装宽度占所述封装体的所述封装长度的百分比介于85%至95%之间；以及 一导电单元，其包括至少一电性连接于所述电容器的所述至少一正极部的第一导电端子及至少一电性连接于所述电容器的所述至少一负极部的第二导电端子，其中所述至少一第一导电端子与所述至少一第二导电端子彼此分离，所述至少一第一导电端子的其中一部分与所述至少一第二导电端子的其中一部分被包覆在所述封装体内，且所述至少一第一导电端子的另外一部分与所述至少一第二导电端子的另外一部分裸露在所述封装体外，其中所述其中一部分电容器堆栈设置在所述第一导电端子的顶端与所述第二导电端子的顶端上，且所述另外一部分电容器堆栈设置在所述第一导电端子的底端与所述第二导电端子的底端上。
7.如权利要求6所述的堆栈式固态电解电容器封装结构，其特征在于:其中每一个所述电容器的上表面具有一总长度、一总宽度及一由所述总长度与所述总宽度相乘所得到的有效总面积，且每一个所述电容器的所述至少一负极部的上表面具有一负极长度、一负极宽度及一由所述负极长度与所述负极宽度相乘所得到的有效负极面积，其中所述电容器的所述有效总面积占所述封装体的所述有效封装面积的百分比介于65%至80%之间，所述至少一负极部的所述有效负极面积占所述封装体的所述有效封装面积的百分比介于42%至60%之间，且所述至少一负极部的所述负极宽度占所述封装体的所述封装宽度的百分比介于80%至95%之间。
8.如权利要求6所述的堆栈式固态电解电容器封装结构，其特征在于:其中每一个所述电容器包括一阀金属箔片、一完全包覆所述阀金属箔片的氧化层、一包覆所述氧化层的一部分的导电高分子层、及一完全包覆所述导电高分子层的碳胶层，其中每两个相邻的所述电容器的两个所述负极 部透过导电胶以相互迭堆在一起，且每两个相邻的所述电容器的两个所述正极部透过焊接层以相互迭堆在一起。
9.如权利要求8所述的堆栈式固态电解电容器封装结构，其特征在于:其中每一个所述电容器包括一设置在所述氧化层的外表面上且围绕所述氧化层的围绕状绝缘层，且每一个所述电容器的所述导电高分子层的长度与所述碳胶层的长度被每一个相对应的所述围绕状绝缘层所限制。
10.如权利要求9所述的堆栈式固态电解电容器封装结构，其特征在于:其中所述氧化层的所述外表面上具有一围绕区域，且每一个所述电容器的所述围绕状绝缘层围绕地设置在每一个相对应的所述氧化层的所述围绕区域上且接触每一个相对应的所述导电高分子层的末端与每一个相对应的所述碳胶层的末端。
【文档编号】H01G9/15GK203456311SQ201320392715
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2012年7月4日
【发明者】林清封, 邱继皓, 张坤煌 申请人:钰邦电子（无锡）有限公司