專利名稱:表面安裝電容器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及表面安裝電容器,特別涉及具有大體上封裝在本體或殼體中 的電容元件的表面安裝電容器。
B. 技術(shù)問(wèn)題
對(duì)表面安裝電容器的需求穩(wěn)步增加。它們對(duì)許多且多種廣泛的應(yīng)用和 功能是有用的。例如,它們對(duì)保持電氣和電子元件或器件中信號(hào)完整性及 電荷高速傳遞是有用的。它們對(duì)開關(guān)功能也是特別有用的。它們對(duì)大型解 耦性能以實(shí)現(xiàn)電源平穩(wěn)暫態(tài)要求是有用的。
目前可得到很多類型和配置。大多在外殼或殼體內(nèi)具有某種類型的電 容元件。外部導(dǎo)電連接或端子與內(nèi)部電容元件電氣連接。電容器組件可被 放置在電路板上并通過(guò)端子與電路連接。
不同電容元件配置產(chǎn)生不同電容性能。電容元件的性質(zhì)可決定其尺寸。
例如, 一些需要處理高電壓的元件,為此必須要用較大的電容元件。這樣 導(dǎo)致殼體尺寸較大。
但是,多數(shù)情況下電氣元件尺寸在電路設(shè)計(jì)時(shí)是重要的。這導(dǎo)致所謂 "容積效率"發(fā)生作用。容積效率在本領(lǐng)域中已知是指每單位容積的電容。 與本發(fā)明相關(guān)的容積效率的兩個(gè)方面如下。
第一,電容元件本身的容積效率,有些材料比相同尺寸或體積的其他 材料具有更高的電容性能。鉭是一種好的實(shí)例。本領(lǐng)域熟知固態(tài)鉭電容元 件比同體積的鋁表現(xiàn)出更佳的電容性能。
第二,整個(gè)電容器(即電容元件、殼體和端子)的容積效率。該殼體 限定一定容積。如果殼體內(nèi)的電容元件的體積相對(duì)殼體總?cè)莘e較小,與如 果電容元件相對(duì)殼體尺寸較大的情況相比,整個(gè)電容器的容積效率通常更 低。
如果無(wú)需考慮電路板上電容器空間的問(wèn)題,容積效率可能無(wú)需考慮。 但是,應(yīng)了解,由于電容器空間變得更為有限,容積效率也越加重要。隨 著多種不同電子和電氣器件越來(lái)越小型化,對(duì)越來(lái)越小的表面安裝電容器 的需求增加。
在許多電路中電容器可表現(xiàn)為最高的部件。因此,必須減小電容器的 殼體尺寸(因而減小體積),同時(shí)保持(或甚至增強(qiáng))電容性能,這是本領(lǐng) 域重要的當(dāng)前需要。電路設(shè)計(jì)者需能夠確定一定電容器殼體尺寸以使其能 夠與電路板上電氣或電子器件所需的其他元件相適合。
但是,很難在滿足對(duì)電容性能日益增長(zhǎng)的需求的同時(shí),具有非常小的
封裝或殼體尺寸。縮小尺寸同時(shí)保持或改善電容性能是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性的任務(wù)。 此外,與殼體尺寸無(wú)關(guān),始終需要進(jìn)一步改善電容元件和電容器組件的性 能和容積效率。
改善容積效率的一種方法是使用高性能材料,例如鉭(Ta)、鈮(Nb)
或鈮氧化物(NbO)作為陽(yáng)極材料。本領(lǐng)域熟知這種普通型的固態(tài)核心或 片體表面安裝電容器。實(shí)例參見美國(guó)專利6,380,577和6,238,444,在此引 入以供參考。在這些專利中,固態(tài)內(nèi)核(有時(shí)被稱為陽(yáng)極體,塊體或片體) 主要是鉭。該鉭陽(yáng)極體通常是燒結(jié)的。接線通常采用兩種方式之一形成于 陽(yáng)極體中(a)"嵌入",意指接線(也可為鉭)在加工過(guò)程中覆有鉭粉,或 (b)"焊接",意指片體在模壓并燒結(jié)后,接線焊接至鉭塊體上。另一端延伸 至塊體外。該電容器的介電材料是通過(guò)陽(yáng)極材料的陽(yáng)極氧化制成,以形成 陽(yáng)極體表面上的氧化層(如Ta—Ta205)。如果陽(yáng)極體是Nb,則氧化為Nb —Nb205;如果是NbO,則氧化為NbO—Nb205。電容器陰極通常通過(guò)用固 態(tài)電解質(zhì)層(例如Mn02)及導(dǎo)電聚合物涂覆介電層,然后覆蓋石墨和銀以 獲得更好的導(dǎo)電性并改善機(jī)械強(qiáng)度而形成。陽(yáng)極和陰極端子可分別連接至 鉭接線的自由端和鉭片體的外電解質(zhì)表面涂層,此后所有這些元件可被封 裝在殼體中(例如通過(guò)圍繞元件成型塑料),僅留陽(yáng)極和陰極端子的外表面 暴露在殼體外以進(jìn)行例如表面安裝。
美國(guó)專利6,380,577和6,238,444描述了這種普通型的表面安裝鉭電容 器。但是,端子以U形圍繞殼體邊緣延伸。因此,它們已知為"巻繞"端 子。參見美國(guó)專利6,380,577和6,238,444的圖6,這些"巻繞"部分(參 考序號(hào)36)在裝置的兩平面或側(cè)面內(nèi)提供陽(yáng)極/陰極端子對(duì)。盡管這使得器 件可被表面安裝在兩側(cè)面(它們可被稱為"雙側(cè)面端子")的一個(gè)側(cè)面上, 與僅表面安裝在一個(gè)側(cè)面的"單一側(cè)面"端子相比,它產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題。 這些"巻繞"或"雙側(cè)面"的端子在器件放置在電路板上時(shí)可導(dǎo)致其相對(duì)
兩端之間短路,這種短路問(wèn)題的實(shí)例見于金屬屏蔽被放置在至少部分電路 板之上的許多射頻(RF)應(yīng)用。導(dǎo)電端子部分向上延伸并進(jìn)入電容器殼體 的頂面。
因此,對(duì)具有"單一側(cè)面端子"的電容器存在需求,"單一側(cè)面端子" 意指用于表面安裝的陽(yáng)極和陰極端子僅存在于器件的一側(cè)面或平面上。這
種電容器的一種配置在圖13A中描述,固態(tài)塊體(如鉭)電容器。該剖視 圖所示為現(xiàn)有鉭塊體或片體1,帶有封裝于塑料材料殼體6中向外延伸的 嵌入式鉭接線9。陽(yáng)極端子3設(shè)置在被稱為封裝材料或殼體6的底面且位 于接線9自由端正下方。導(dǎo)電粘合劑4及內(nèi)部導(dǎo)電通道15通過(guò)封裝材料6 將接線9的自由端與陽(yáng)極端子3電氣連接。陰極端子2 (也在封裝材料或 殼體6底側(cè),但在與接線9相對(duì)的片體1端部的正下方)通過(guò)導(dǎo)電粘合劑 4的另一焊盤與片體1的外部電氣連接。因此,與美國(guó)專利6,380,577和 6,238,444中電容器的巻繞型端子相比,圖13A的電容器為單一側(cè)面端子。 陽(yáng)極和陰極端子均在如圖13A所示電容器器件一側(cè)的同一基本面即底面 上。與這種單一側(cè)面端子電容器相似的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例顯示于圖13B中。
盡管圖13A與圖13B的現(xiàn)有技術(shù)電容器并未表現(xiàn)出與美國(guó)專利 6,380,577和6,238,444的"巻繞"端子關(guān)聯(lián)的前述問(wèn)題,但它們表現(xiàn)出容
積效率的問(wèn)題。如圖13A與圖13B中剖視圖所示,殼體6封裝材料不僅封 裝片體l,還封裝接線9所有向外延伸的部分。特別是,在接線9遠(yuǎn)端與 殼體6外表面之間殼體6有相當(dāng)大的容積。必須為接線9與陽(yáng)極端子3之 間內(nèi)部電氣連接或通道15留出足夠空間。實(shí)質(zhì)上,殼體6中封裝材料的相 當(dāng)大容積被占用,以使接線9的自由端和接線9與陽(yáng)極端子3之間的連接 15均可被完全封裝。這限制了可放在殼體6中的鉭片體尺寸。與完全填充 片體1的情況相比,整個(gè)電容器殼體的相當(dāng)大容積必須用于接線9至陽(yáng)極 端子3的電氣連接。
因此,本領(lǐng)域存在對(duì)具有增加容積效率的表面安裝電容器的需要。 此外,當(dāng)制造這種電容器時(shí)很難優(yōu)化容積效率(每單位器件容積的電 容),特別當(dāng)器件殼體尺寸較小時(shí)。當(dāng)圍繞片體模塑材料以及生產(chǎn)最終器件 時(shí),均難以控制圍繞電容元件(例如片體l)的封裝材料的厚度及均勻性。 這或者被忽略或者往往導(dǎo)致在設(shè)計(jì)和制造步驟中的過(guò)度補(bǔ)償,導(dǎo)致殼體壁 較厚,這又限制了電容元件的空間。目前許多現(xiàn)有技術(shù)電容器因此具有相 對(duì)較厚的殼體壁。容積效率受到影響。
應(yīng)了解,這些容積效率問(wèn)題也適用于其他的單一側(cè)面端子表面安裝電 容器。無(wú)論什么電容器尺寸或類型,容積效率的任何增加可能均是有益的。 因此本領(lǐng)域切實(shí)的需要是改進(jìn)的單一側(cè)面端子表面安裝電容器。
II發(fā)明概述
因此,本發(fā)明的主要目的、特征、方面或者優(yōu)點(diǎn)是提供可改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的裝置和方法。
本發(fā)明的其它目的、特征、方面或優(yōu)點(diǎn)包括裝置或方法,其
a. 提高容積利用率或容積效率;
b. 提高模塑殼體表面安裝電容器的靈活性,包括以相同的裝配生產(chǎn)線及 模塑設(shè)備生產(chǎn)多種尺寸的能力;
c. 高效和經(jīng)濟(jì),包括小殼體尺寸批量生產(chǎn);
d. 可以大規(guī)模制造技術(shù)實(shí)施;
e. 與巻繞型端子相比可降低端子之間短路的危險(xiǎn)。
參考所附說(shuō)明和權(quán)利要求,本發(fā)明的這些和其它目的、特征、方面以及
優(yōu)點(diǎn)將更明顯。
III
圖1所示為依照本發(fā)明一個(gè)方面的電容器的透視圖。 圖1A與圖1相似,但具有不同端子。
圖2所示為圖1電容器的透視圖,但被倒置以顯示其底面和電容器殼體 端部上的端子配置。
圖2A與圖2相似,但具有圖1A的替代端子。
圖3所示為沿圖1中3-3線的剖視圖,較圖1略有放大。
圖3A與圖3相似,但具有圖1A的替代端子。
圖4所示為較圖1略有放大的底視圖。
圖4A與圖4相似,但具有圖1A的替代端子。
圖5所示為在又稱為導(dǎo)線架的金屬基體或底層上安裝的多個(gè)鉭片體/接 線(可為嵌入或焊接)組合的部分剖視的側(cè)視示意圖,以顯示依照本發(fā)明一 個(gè)方面的圖1類型電容器的示例性制造方法的步驟。
圖6所示為圖5的頂視圖。
圖7所示為后續(xù)模塑步驟的縮小比例頂視圖,顯示與圖5與圖6所示相
似的多個(gè)組合,但具有施加到它們上的封裝材料(部分封裝材料以剖視顯示 以便說(shuō)明)。
圖8所示為圖7的一部分的略有放大的透視圖。
圖9所示為后續(xù)切割成形(singulation)步驟的透視圖,該步驟由圖7 模塑陣列制造多個(gè)部分完成的電容器。
圖10單獨(dú)顯示圖9部分完成的電容器之一的放大但由底部透視的視圖。
圖11與圖10相似,但顯示后續(xù)金屬沉積或噴濺制造步驟一一在部分形 成的電容器一端增加外部導(dǎo)電通道。該步驟也可在兩端進(jìn)行。
圖11A與圖11相似,但具有圖1A的替代端子。
圖12與圖11相似,但顯示了電容器最終制造步驟——鍍敷外部導(dǎo)電通 道及兩底部端子。
圖12A與圖12相似,但具有圖1A的替代端子。
圖13A所示為與圖3相似的剖視圖,但圖示了現(xiàn)有技術(shù)的普通鉭片體 表面安裝類型電容器,顯示特定殼體或封裝尺寸的電容器在內(nèi)部鉭片體與外 側(cè)底部陽(yáng)極端子之間的內(nèi)部電氣連接。
圖13B與圖13A相似,但具有圖1A的替代端子。
圖14所示為作為對(duì)比的本發(fā)明示例性實(shí)施例的相同殼體或封裝尺寸與 圖13A相似的剖視圖,并顯示所述實(shí)施例如何提高這種電容器的容積效率。
圖15所示為依照本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的成品電容器的透視圖,但 以虛線顯示殼體并以實(shí)線顯示其它元件。
圖16所示為依照本發(fā)明另一替代示例性實(shí)施例的剖視圖。
圖17所示為導(dǎo)線架組件的縮小比例頂視圖,其上安裝多個(gè)電容器。
IV根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的詳述 A.概述
為更好地理解本發(fā)明,現(xiàn)通過(guò)示例性實(shí)施例進(jìn)行詳述。需經(jīng)常參考上述 附圖。在附圖中參考序號(hào)和/或字母將用于表示某些部件或位置。除非另行 說(shuō)明,同一參考序號(hào)和/或字母表示同一部件或位置。
這一示例性實(shí)施例為美國(guó)專利6,380,577和6,238,444所公開的普通型表 面安裝電容器,而非"巻繞"端子,其具有單一側(cè)面端子——陽(yáng)極和陰極端 子均在器件的僅一側(cè)(此處為底面安裝側(cè))的基本同一平面上。特別地,這 種示例性實(shí)施例是表面安裝模塑固態(tài)電解質(zhì)鉭電容器,其陽(yáng)極和陰極端子在 殼體底平面上。本示例殼體尺寸中殼體尺寸0603 (如本領(lǐng)域已知)較小, 其尺寸為長(zhǎng)度1. 6(+/-0. l)mm;寬度為0. 8(+/-0. l)mm;高度為0. 8(+/-0. 1) mm。這表示殼體容積大約略大于lmm3。其他殼體尺寸相對(duì)較小的示例為 0402與0805。但是,本發(fā)明并不限于任何特定殼體尺寸或殼體內(nèi)電容元件 任何特定材料或配置。事實(shí)上,本發(fā)明可按比例放大或縮小。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)或特點(diǎn)之一是具有應(yīng)用至各種不同的電容器封裝尺寸而仍使用相同概念和制 造技術(shù)的能力。
B.示例裝置
參見圖1至圖3、圖14及圖15,描述依照本發(fā)明一個(gè)方面的示例性電
容器10。電容器10包括常規(guī)塑料材料的外殼體或封裝材料6。殼體6的殼 體尺寸為0603。本領(lǐng)域常規(guī)的外部陽(yáng)極極性標(biāo)記8在電容器10的陽(yáng)極端子 一端頂面提供視覺標(biāo)識(shí)(見圖1)。
電容器10沿縱軸(見圖1點(diǎn)畫剖視線)是細(xì)長(zhǎng)的。其底面(見圖2、 圖3、圖14及圖15)包括陽(yáng)極端子3與陰極端子2。它們?yōu)槌R?guī)技術(shù),并 由常規(guī)材料(例如銅(Cu)或銀(Ag)或鎳合金)制成。端子2和端子3 在相對(duì)兩端,它們的相向邊緣在殼體6底部上相互分離可容許的一定距離。
參見圖3,電容器10的殼體6內(nèi)部是鉭陽(yáng)極體、片體(pellet)或塊體 (slug) 1。其可由其他類似材料(如Nb或NbO)制成。如前所述,它是 依照已知方法被預(yù)先制造。它也沿電容器10的縱軸是細(xì)長(zhǎng)的,但圍繞其大 部分有一層封裝材料6使其與外部隔離并絕緣。如常規(guī)一樣,鉭接線9連接 至片體l,并從殼體6內(nèi)部的片體1一端向外延伸。
前述元件在本領(lǐng)域一般均為常規(guī)。為更好地理解電容器10與現(xiàn)有技術(shù) 單一側(cè)面端子表面安裝鉭塊體電容器的不同,參見圖13A、圖13B和圖14。
圖13A所示為這些類型電容器的常規(guī)當(dāng)前技術(shù)或現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)。圖 13B所示為類似的現(xiàn)有技術(shù)變體。這種電容器將所有接線9封裝在殼體中, 圍繞接線9和塊體1所有側(cè)面留出相當(dāng)大的殼體容積。在內(nèi)部(或大體上內(nèi)
部),接線9的封裝端與外部陽(yáng)極端子3之間有導(dǎo)電通道15,片體l相對(duì)端
的塊體表面與陰極端子2之間有電氣通道4。因此,圖13A的現(xiàn)有技術(shù)電容 器中唯一的導(dǎo)電外部元件將是電容器底部上的陽(yáng)極和陰極端子3和2以及電 容器端部平面中接線9暴露端的外表面。其它所有均封裝入殼體6內(nèi)。除導(dǎo) 電通道15的一部分也沿殼體接線9 一側(cè)暴露外,圖13B是類似的。
作為對(duì)比,并特別參考圖14及圖l-4和圖15,本發(fā)明示例性實(shí)施例電 容器10與圖13A與圖13B現(xiàn)有技術(shù)電容器的差別主要表現(xiàn)在以下方面。
第一,圖14的電容器10的鉭片體1的長(zhǎng)度Lp+20X大體上長(zhǎng)于圖13A 與圖13B的電容器的鉭片體的長(zhǎng)度Lp,并從而在容積上大體上大于圖13A 與圖13B的電容器的鉭片體的容積(見圖14所示,在該特定比較中電容器 10的鉭片體長(zhǎng)度約長(zhǎng)出20%)。
第二,接線9延伸至殼體6—端的外邊界。其為有意暴露(見圖IO)。 外部導(dǎo)電通道7 (例如金屬沉積層)被添加(通過(guò)例如常規(guī)金屬沉積技術(shù))。 在如濺射、模版印制或絲網(wǎng)印制等加工中,所有各單元均沉積了覆蓋一個(gè)或 兩個(gè)電容器端的導(dǎo)電層。用于這種加工的材料可以是如銀、鎳、絡(luò)、鉭、銅、 金、鈀等金屬;或例如金鈀、鎳鉻、鎳鈀等合金或含有這些金屬的聚合物基 漿料。該導(dǎo)電層使得陽(yáng)極接線和用作電容器陽(yáng)極端子的金屬陣列之間可靠電 接觸。參見圖1至圖4、圖10至圖12及圖15,可見外部導(dǎo)電通道7如何連 接接線9和陽(yáng)極端子3。
第三,在圖13A與圖13B的現(xiàn)有技術(shù)電容器中,片體1是通常通過(guò)殼 體6的材料直接與陰極端子2電氣連接,接線9相似地與陽(yáng)極端子3連接。
一些類型的導(dǎo)電材料或部件4和/或15通常分別在陽(yáng)極端子3和接線9之間 以及在陰極端子2和片體1相對(duì)端之間。 一個(gè)示例為導(dǎo)電(如基于銀的)粘
合劑(參見圖13A與圖13B中參考序號(hào)4),在制作過(guò)程中粘合劑將片體1/ 接線9與端子2和3粘合、并提供導(dǎo)電通道以使器件作為電容器工作。這種 導(dǎo)電粘合劑是本領(lǐng)域熟知的,并可由各種商業(yè)渠道獲取。作為對(duì)比,電容器 10中由接線9至陽(yáng)極端子3的唯一電通道通過(guò)外部導(dǎo)電通道或部件7。代替 陽(yáng)極端子3和接線9之間的導(dǎo)電性粘合劑或通道,絕緣物(此處為絕緣粘合 劑5)被用于在模塑時(shí)支承片體l的一端,這將在后文描述。這種絕緣粘合 劑是本領(lǐng)域熟知的,并可由各種商業(yè)渠道獲取。電容器10消除了殼體6中 對(duì)用于圖13A與圖13B的內(nèi)部導(dǎo)電通道15的空間的需要。電容器10中片 體1和陰極端子2 (例如銅)之間仍使用導(dǎo)電粘合劑4。此外,如圖15所示, 在陽(yáng)極端子3和片體1之間可設(shè)附加絕緣層14。層14可由非必要的可印制 表面安裝顏料/油墨,例如由Automated Industrial Systems公司(美國(guó)賓夕法 尼亞州Erie市)可得的"Perma CI系列油墨"制成,并具有與陽(yáng)極端子3 粘合的性質(zhì),或可供選擇地通過(guò)適當(dāng)粘合劑加以粘合。
因此,圖13A與圖14顯示單側(cè)電容器10可相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)電容器增加 容積效率。為提供參考,圖13A相對(duì)電容器縱軸有以下示出的尺寸Lf殼 體長(zhǎng)度;L產(chǎn)片體長(zhǎng)度;L^外部導(dǎo)電通道長(zhǎng)度。假設(shè)圖13A與圖14的每一 電容器具有同樣的殼體尺寸(0603),因此有同樣的殼體總高度Hc、殼體寬 度Wc及殼體長(zhǎng)度Lc。圖13A與圖14中這些尺寸均相等。不過(guò),殼體6外 部的陽(yáng)極端子3和在接線9暴露端與陽(yáng)極端子3之間的外部導(dǎo)電通道7的連
接使得圖14的電容器10的片體1在殼體6內(nèi)占用更大空間。因?yàn)闅んw尺寸
是固定的,這使得圖14的片體1的體積相對(duì)殼體6總?cè)莘e增加。gp,圖14 的電容器10的片體1的長(zhǎng)度大體上比圖13A的電容器的鉭片體的長(zhǎng)度Lp 更長(zhǎng)(20%)。通常,鉭電容器的電容隨容積增大而增加。因此,通過(guò)使鉭 片體1的容積相對(duì)殼體6總?cè)莘e增加,實(shí)現(xiàn)殼體或包裝6利用率提高(每單 位容積更大電容),從而比圖13A的電容器獲得提高了容積效率。
如圖14所示,通過(guò)利用外部導(dǎo)電通道7,在該0603殼體中片體1長(zhǎng)度 可能增加20%量級(jí)(例如片體長(zhǎng)度可增加約1毫米至1.25毫米)。這將因此 增加片體l容積(盡管因?yàn)楦叨群蛯挾缺3植蛔兌_(dá)不到20%)。盡管容積 效率增加隨著多種因素變化,這仍可表現(xiàn)出相當(dāng)大的增幅。測(cè)試表明,部分 取決于殼體尺寸,至多可能增加70%量級(jí)容積效率。測(cè)試表明,可能獲得 更大的增幅(例如100%或雙倍或以上)。
C.制造方法
參見圖5至圖12,所示為制造電容器10的示例性方法。這種方法可用 于批量制造電容器10。
1. 準(zhǔn)備材料
首先通過(guò)常規(guī)方法制造多個(gè)片體1。每一片體連接至接線9的一部分。 片體1外的部分被切至大約圖中所示的長(zhǎng)度。
導(dǎo)電(金屬板)基體或?qū)Ь€架11被預(yù)制成包括多行和多列預(yù)成形相鄰 陽(yáng)極端子3和陰極端子2對(duì),圍繞它們大體具有敞開空間(見圖8)。
2. 陽(yáng)極端子絕緣
小電絕緣焊盤14 (僅示于圖15中)可以放置或粘合在導(dǎo)線架11上的 每一陽(yáng)極端子3頂部。其覆蓋陽(yáng)極端子3的大部分內(nèi)表面?,F(xiàn)有技術(shù)電容器 在殼體成型時(shí)支承片體,而且支承陽(yáng)極端子并通過(guò)內(nèi)部導(dǎo)電通道15將陽(yáng)極
端子與片體電氣連接,與現(xiàn)有技術(shù)電容器的陽(yáng)極端子(見圖13A)不同,此
處陽(yáng)極端子僅在成型時(shí)支承片體,但并沒(méi)有利用這些支承結(jié)構(gòu)或材料(如絕
緣粘合劑)實(shí)現(xiàn)電氣連接。注意電容器10中的片體1如何更多地在陽(yáng)極端 子3的正上方延伸。其相當(dāng)大的部分因此相對(duì)接近陽(yáng)極端子3。因此,絕緣 焊盤14有助于在片體1和陽(yáng)極端子3之間提供良好的電絕緣。 3.片體至導(dǎo)線架組件
然后將導(dǎo)電粘合劑4的焊盤或敷料放在導(dǎo)線架11的每一陰極端子2上, 電絕緣粘合劑5的焊盤或敷料放置在每一陽(yáng)極端子3上的每一絕緣層14頂 部(見圖5與圖6)。然后將各鉭片體/接線組合1/9放置或向下壓在焊盤4 和5上,以粘合性地將它們連接至并支承在導(dǎo)線架11上;依照?qǐng)D5和圖6 中所示方向(接線9指向同一方向)放置每一片體1, 一個(gè)片體/接線組合 1/9連接至每一陽(yáng)極/陰極端子對(duì)3/2。帶有接線9的片體1的端部在陽(yáng)極端 子3上的絕緣粘合劑5的敷料或焊點(diǎn)(覆蓋面積小于絕緣焊盤14)上,片 體1的另一端在陰極端子2上的導(dǎo)電粘合劑4上。注意每一接線9遠(yuǎn)端如何 延伸到作為對(duì)應(yīng)陽(yáng)極端子3的遠(yuǎn)端邊緣的基本相同垂直面。
這種方法的后續(xù)步驟將參考各片體或電容器在導(dǎo)線架11上的位置進(jìn)行 描述。參見圖7至圖9,可見導(dǎo)線架11可有多行和多列的預(yù)成形陽(yáng)極/陰極 端子對(duì)。為進(jìn)行詳述,導(dǎo)線架上的列以字母A、 B、 C、 D、 E等表示,如圖
7所示。行由序號(hào)1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8等表示(見圖7中沿導(dǎo)線架陣 列另一側(cè)的參考序號(hào))。各片體1由參考序號(hào)"l"加行與列位置表示。例如, 導(dǎo)線架11的第一列第一行的片體1表示為參考序號(hào)1A1, B列第1行的片 體則表示為序號(hào)1B1,等等。
圖5和6顯示在導(dǎo)線架11上加入片體的步驟,顯示片體1A1、 1A2、 1B1、 1B2在各自粘合劑焊盤4和5上的位置。片體尚未放在導(dǎo)線架C1和 C2位置的預(yù)敷粘合劑焊盤5和4上。注意在導(dǎo)線架11上每一片體1的每一 端子對(duì)3/2的相向邊緣之間存在自由空間12,導(dǎo)線架11上相鄰片體1之間 存在自由空間13。也可參見圖7和圖8,導(dǎo)線架11中圍繞陽(yáng)極和陰極端子 的大部分外周存在自由空間。這使得塑料可被模塑進(jìn)入這些空間。
4.模塑
一旦所需數(shù)量的片體/接線組合1/9被放置、粘合并支承在導(dǎo)線架陣列 ll中每一端子對(duì)(陽(yáng)極和陰極端子)的粘合劑焊盤(通常充滿陣列的所有 位置)上,每一片體1的接線9沿同一方向排列,封裝材料6被施加在陣 列之上(見圖7及8)。在圖7和圖8中部分封裝材料6被剖開以顯示片體 /接線1/9組合在導(dǎo)線架11上行列陣列中的位置。本領(lǐng)域己知的常規(guī)設(shè)備和 方法可用于圍繞每一片體模塑封裝材料。通常塑料以液體或半固相施加在 導(dǎo)線架11上。如前所述,圍繞導(dǎo)線架11中陽(yáng)極和陰極端子的預(yù)形成空間 使得封裝材料圍繞并流入空間12和13,以基本封裝片體和嵌入接線、以 及部分地封裝片體下方。封裝材料也圍繞陽(yáng)極和陰極端子外周邊緣流動(dòng)并 硬化,與導(dǎo)線架11其余部分為一體的它們外周邊緣部分(在切割成形時(shí)這
些部分將與導(dǎo)線架分離)除外。
封裝材料隨后硬化成為框架11之上的固相層,基本上封裝導(dǎo)線架II 上的片體/接線1/9組合。模塑封裝材料有多種方式。 一種現(xiàn)有方法采用商 業(yè)可獲得機(jī)器。托盤托起導(dǎo)線架11 (也可見圖17)及導(dǎo)線架11上處于基 本均勻間隔位置的粘合片體/接線組合。托盤被插入機(jī)器中,機(jī)器在導(dǎo)線架 上施加或模塑塑料。
5. 標(biāo)記
與常規(guī)一樣,陽(yáng)極極性標(biāo)記可以是激光刻制、壓制、模塑或其它方式施 加在每一電容器10頂部。圖1示意地顯示了這種標(biāo)記8的位置。標(biāo)記可位 于電容器的陽(yáng)極端,通過(guò)視覺告知觀察者其位置。它可以是包括文字或符號(hào) 的標(biāo)志,標(biāo)出例如本領(lǐng)域己知的極性條和電壓代碼。
因?yàn)橄鄬?duì)精確地已知每一片體在陣列中的位置,可在模塑過(guò)程中或模 塑后立刻通過(guò)自動(dòng)裝置將標(biāo)記8施加在每一行和列位置處的封裝材料層的 頂部。
6. 切塊/切割成形
在本領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化或半自動(dòng)化制造工藝之后,進(jìn)行切塊或切割成 形。切割時(shí)沿預(yù)定分割線將每一片體/接線組合1/9由連續(xù)模塑塑料層上切 割成形(見例如圖7)。在l、 2、 3等行間平行于每一片體1的縱軸的切割 去除片體相鄰側(cè)面之間的模塑塑料,生成基本為平面的垂直側(cè)壁。在A、 B、 C等列間垂直于每一片體的縱軸的切割去除片體相鄰兩端之間的模塑塑 料,生成基本為平面的垂直端壁??煽刂破浔3纸泳€9遠(yuǎn)端被暴露(見圖
9和圖10)。殼體6頂部也基本為水平平面。
此外,切塊或切割成形步驟使得每一片體1的陽(yáng)極和陰極端子對(duì)3/2 脫離導(dǎo)線架ll,底部基本為水平平面且陽(yáng)極和陰極端子底面被暴露。這可
利用本領(lǐng)域已知技術(shù)和設(shè)備實(shí)現(xiàn),使每一封裝片體1可切割成形為圖9所
示形式。
商業(yè)上可獲得機(jī)器可以接收帶有片體封裝陣列的導(dǎo)線架。通過(guò)正確的
排列和定位,就沿分割線進(jìn)行切割(若干示于圖7中)。每一陣列位置之間
的多余塑料材料將被去除。各分離步驟制成每一電容器所需的包裝或殼體
尺寸。所述各步驟也暴露每一接線9的端部,也可暴露每一殼體6相對(duì)兩 端的陽(yáng)極端子3和陰極端子2的外邊緣。特別注意,在此過(guò)程中,陽(yáng)極端 子3的邊緣在位于或靠近接線9的暴露端的同一垂直面被暴露。
如圖9所示,切割步驟產(chǎn)生多行和多列封裝片體/接線,及從導(dǎo)線架ll 分離的相應(yīng)接線和陽(yáng)極/陰極端子組,也生成殼體6以及端子2和3的基本 形式。此后該切割成形陣列則待精加工步驟,以制成完整的電容器io。 7.施加外部導(dǎo)電通道
仍通過(guò)本領(lǐng)域已知且商業(yè)可獲得的方法和機(jī)器,外部導(dǎo)電通道7可施加 到圖9的每一切割成形組合。其中一項(xiàng)技術(shù)是金屬沉積。尺寸受控制、相對(duì) 較薄的金屬層將被沉積并附著到每一切割成形封裝組合的陽(yáng)極端子端部(也 可能是陰極端子端部)。
通道7將從完全覆蓋接線9暴露端延伸至覆蓋陽(yáng)極端子3的暴露邊緣 (見例如,圖3、圖10、圖ll、圖14及圖15)。其可為較薄層(例如,厚
度在10埃至10微米,優(yōu)選為0.01微米至10微米,更優(yōu)選為0.1微米至5 微米范圍內(nèi)),但足以使接線9和用作電容器陽(yáng)極端子的金屬陣列之間形成 可靠的電接觸。在本實(shí)施例中,層7并未延伸至殼體6頂部。
8. 鍍敷
本示例性實(shí)施例中,常規(guī)鍍敷工藝用于對(duì)每一外部導(dǎo)電通道7、陽(yáng)極端 子3與陰極端子2的外表面(見圖12)進(jìn)行導(dǎo)電鍍敷(如鎳,厚度為0.5 微米至20微米,優(yōu)選為0.5微米至3微米,其后進(jìn)行厚度為0.001微米至 10微米、優(yōu)選為0.1微米至5微米的鈀或鎳鈀或金或錫或其他標(biāo)準(zhǔn)金屬鍍 層)。這使得那些部件具有一些額外但相對(duì)較小的厚度(見圖14中厚度XE)。 這完成每一電容器10。因此,此后鍍敷操作以相對(duì)均勻殼體尺寸制成單一 側(cè)面端子電容器。
成品切割成形電容器10具有陽(yáng)極端子寬度C和長(zhǎng)度P (見圖2)。陰極 端子也有相同的寬度C和長(zhǎng)度P。在端子2和3相鄰邊緣之間存在距離P, (見圖2)。
9. 測(cè)試和包裝
與常規(guī)一樣, 一旦前面概述的制造步驟完成后,對(duì)電容器10進(jìn)行質(zhì)量 控制和運(yùn)行測(cè)試。通過(guò)檢查的電容器被包裝運(yùn)送給最終用戶。
因此,可利用常規(guī)制造技術(shù)以批量生產(chǎn)規(guī)模制成多個(gè)獨(dú)立電容器10。 但是,將接線9和陽(yáng)極端子3之間的電氣連接沿殼體6外側(cè)設(shè)放置可空出 殼體6內(nèi)的空間以增加片體1的尺寸。不必改變殼體尺寸即可獲得更大電 容器容量。容積效率因此增加。
因此可見示例性實(shí)施例如何實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的、特征、方面或優(yōu)點(diǎn)。 可利用熟知的成熟技術(shù)和機(jī)器制造電容器10。這些制造步驟可有效節(jié)省成 本和資源,對(duì)多種殼體尺寸可易于實(shí)施。
D選項(xiàng)和替代
應(yīng)了解,前述示例性實(shí)施例和示例性制造方法均只是本發(fā)明實(shí)施方法 之一。它們僅為描述并非限定本發(fā)明。本發(fā)明也包含對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員明
顯的變體。
例如,本發(fā)明適用于多種包裝或殼體的尺寸。它可根據(jù)需要比例放大
或縮小。以上描述了封裝尺寸0603。但是,工藝和產(chǎn)品的可行性則不僅通 過(guò)制造0603 (M號(hào))尺寸的電容器得以驗(yàn)證,據(jù)信也適用于更大范圍的且 可能為任意的殼體尺寸。它有可能被延伸至薄型殼體尺寸。 一些附加示例 性尺寸為0402、 0603、 0805及更大尺寸。
電容器10至少以標(biāo)準(zhǔn)公差制造可具有多種電容和其他額定值,其中包 括相對(duì)高功率應(yīng)用。它可用作薄型的正形表面安裝應(yīng)用,在儲(chǔ)能、濾波、 旁路電路中具有高容積效率。它可以用于基于微處理器的系統(tǒng)中。對(duì)其他 更高頻率、單一側(cè)面端子應(yīng)用的情況它是有利的。這些僅是少數(shù)應(yīng)用實(shí)例。
本發(fā)明可用于幾乎任何類型的電氣或電子器件。消費(fèi)品、醫(yī)療、通訊 產(chǎn)品是這種電容器的首選應(yīng)用。也可用于射頻應(yīng)用。通信和消費(fèi)領(lǐng)域的一 些示例包括手機(jī)、PDA (個(gè)人數(shù)字助理)、掌上游戲設(shè)備等。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用 也有很大的潛力。其適用領(lǐng)域幾乎是無(wú)限的。
精確型的電容器也可以有所不同。在示例性實(shí)施例中,電容器10為芯
片電容器,該類型電容器具有與二氧化錳或?qū)щ娋酆衔餆Y(jié)、成形并浸漬 的鉭塊體或片體。接線9為鉅接線。每一片體外表面覆蓋硬化的銀膏作為 陰極電極。但是,也可使用用于電容元件的其它材料。本發(fā)明并不限于鉭 片體或塊體。電容元件以及殼體6或電容器其它方面的其它材料、形式和 配置均為可能。 一些替代材料已在前述提及。
金屬沉積過(guò)程提供外部導(dǎo)電通道7的準(zhǔn)確定位,以及陽(yáng)極接線9與層 ll下的金屬(用作電容器陽(yáng)極端子的金屬陣列)之間的可靠電接觸。當(dāng)金
屬沉積步驟完成后,在圖l、圖2、圖3、圖4、圖10、圖ll、圖12及圖 14的實(shí)施例中,外部導(dǎo)電通道7并不延伸直至殼體6頂部平面。但是,本 發(fā)明替代示例性實(shí)施例示于圖1、圖2A、圖3A、圖4A、圖11A及圖12A 中。它們顯示了依照本發(fā)明略有不同的單一側(cè)面端子電容器。與僅用一個(gè) L形陽(yáng)極端子3/7 (如圖2所示)不同,L形端子存在于電容器兩端(特別 見圖2、圖3A)。導(dǎo)電表面覆蓋電容器端部大部分。這些L形端子用于為 印刷電路板焊點(diǎn)提供增強(qiáng)強(qiáng)度(例如當(dāng)用戶需要電容器與板(PCB)更強(qiáng) 粘合時(shí),回流焊后可在電容器兩端建立較大半月形區(qū)域)。但是,由于端子 導(dǎo)電部分延伸至或靠近電容器頂部平面,這些端子間也存在短路危險(xiǎn)。與 所述第一示例性實(shí)施例中構(gòu)建步驟類似的步驟可用于以制造該替代實(shí)施 例,包括提高電容器內(nèi)容積效率的步驟。其它形狀的端子是可能的。
圖16所示為依照本發(fā)明的電容器的另一示例性實(shí)施例10。其原理與 前述實(shí)施例相同。陽(yáng)極端子3和陰極端子采用不同配置。與圖3的平板陰 極端子2或圖3A中L形陽(yáng)極端子3和圖3B中L形陽(yáng)極和陰極端子3和2
不同,它們的截面均為C形。圖16中C形陽(yáng)極和陰極端子的頂部自由端
與外部Mn02陰極層及接線9的頂部氧化陽(yáng)極層分別導(dǎo)電連通(例如通過(guò) 導(dǎo)電粘合劑或其他方式)。底部自由端在殼體底面形成陽(yáng)極和陰極端子3和 2單一側(cè)面表面安裝部分。C形陽(yáng)極和陰極端子的中間段沿殼體端壁外面部 分延伸。通過(guò)沿端壁外部地布置陽(yáng)極和陰極端子,殼體內(nèi)的片體l可獲得 更大空間,從而可能改善容積效率。
圖17描述了導(dǎo)線架的另一實(shí)例,以及如何高效批量生產(chǎn)依照本發(fā)明電 容器10類型的電容器。
此外,可采用其他方法改善單一側(cè)面端子電容器容積效率。例如,可 采用高級(jí)封裝技術(shù)(APT)以減少封裝或殼體壁厚,以進(jìn)一步提高電容器 容積效率。而且,較小殼體厚度使得給定殼體尺寸內(nèi)可為片體空出更多空 間。陣列成型和分割均可利用高精密技術(shù)以使塑料封裝壁更薄。僅憑這-一 點(diǎn)(無(wú)外部導(dǎo)電通道7)即可通過(guò)為電容元件或片體空出額外容積的空間 來(lái)提高容積效率。
但同時(shí)利用該外部導(dǎo)電通道7和上述高精度制造方法可累積提高容積 效率。測(cè)試已表明,對(duì)某些片體材料(即鉭)及某些封裝尺寸,容積效率 有可能提高達(dá)到70%量級(jí)或更高。例如,對(duì)D尺寸殼體(基于80KCV、 6V額定值設(shè)計(jì))模塑芯片設(shè)計(jì)電容增加可能高達(dá)100%或以上。
制造電容器10的示例性方法使得可使用相同的裝配生產(chǎn)線和模塑設(shè) 備制造多種小尺寸薄型殼體尺寸。但是,應(yīng)理解制造與電容器10類似的電 容器無(wú)需使用前述示例性實(shí)施例中的制造或制備工藝。替代方法是可能的。
依照已知方法,每一電容器均可為表面安裝。這些電容器的適用性可 延伸至所有表面安裝電容器。電容器10的主要優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于同樣或更大的電 容具有更小尺寸,或者對(duì)于類似尺寸的殼體具有更大電容。容積效率提高 為多種應(yīng)用提供了顯著的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種表面安裝電容器,包括a)包括陽(yáng)極和陰極的電容元件;b)圍繞電容元件形成殼體的封裝材料;c)在殼體單一外側(cè)面具有表面安裝部分的陽(yáng)極端子和陰極端子;d)在陽(yáng)極與陽(yáng)極端子之間的導(dǎo)電通道,所述導(dǎo)電通道包括在殼體外表面上的至少部分外部導(dǎo)電通道。
2. 如權(quán)利要求1所述的電容器,其特征在于,所述殼體外表面在與殼 體的所述單一外側(cè)面不同的殼體側(cè)面上。
3. 如權(quán)利要求1所述的電容器,其特征在于,殼體包括頂側(cè)面、底側(cè) 面、在頂側(cè)面與底側(cè)面之間的第一側(cè)面、在頂側(cè)面與底側(cè)面之間的第二側(cè) 面、第一端側(cè)面和第二端側(cè)面,其中陽(yáng)極端子和陰極端子的表面安裝部分 在底側(cè)面上,且外部導(dǎo)電通道在第一和第二端側(cè)面的至少一個(gè)上。
4. 如權(quán)利要求1所述的電容器,其特征在于,外部導(dǎo)電通道包括相對(duì) 薄層。
5. 如權(quán)利要求4所述的電容器,其特征在于,薄層包括金屬沉積層。
6. 如權(quán)利要求1所述的電容器,其特征在于,外部導(dǎo)電通道與陽(yáng)極端 子和陰極端子鍍敷有導(dǎo)電鍍敷材料。
7. 如權(quán)利要求1所述的電容器,其特征在于,陰極端子通過(guò)導(dǎo)電材料 電連接至電容元件的陰極。
8. 如權(quán)利要求7所述的電容器,其特征在于,導(dǎo)電材料包括導(dǎo)電粘合劑。
9. 如權(quán)利要求1所述的電容器,其特征在于,陽(yáng)極端子通過(guò)電絕緣材料與電容元件連接。
10. 如權(quán)利要求9所述的電容器,其特征在于,絕緣材料包括絕緣粘合劑。
11. 如權(quán)利要求IO所述的電容器,其特征在于,還包括在絕緣粘合劑 與陽(yáng)極端子之間的絕緣層。
12. 如權(quán)利要求1所述的電容器,其特征在于,電容元件包括固態(tài)本體。
13. 如權(quán)利要求12所述的電容器,其特征在于,固態(tài)本體是片體。
14. 如權(quán)利要求13所述的電容器,其特征在于,片體包括鉭、鈮或鈮氧化物。
15. 如權(quán)利要求13所述的電容器,其特征在于,陽(yáng)極包括片體、 一部分嵌入或焊接至片體上和一部分在片體外部的接線、以及由陽(yáng)極材料氧化形 成的介電層,陰極包括在片體外部的電解質(zhì)層。
16. 如權(quán)利要求15所述的電容器,其特征在于,在片體外部的接線部 分在外部導(dǎo)電通道所在的殼體表面處或附近暴露。
17. 如權(quán)利要求16所述的電容器,其特征在于,外部導(dǎo)電通道所在的殼體表面大體在第一平面上。
18. 如權(quán)利要求17所述的電容器,其特征在于,陽(yáng)極端子和陰極端子 在第二平面或第二平面附近暴露在殼體外部。
19. 如權(quán)利要求18所述的電容器,其特征在于,第一平面和第二平面 大體上是垂直的。
20. 如權(quán)利要求l所述的電容器,其特征在于,還包括使圍繞電容元件的殼體容積相對(duì)電容元件容積最小。
21. 如權(quán)利要求20所述的電容器,其特征在于,通過(guò)利用高精度模塑 及殼體切割成形使殼體壁厚最小而使殼體容積最小。
22. —種電路板,包括a) 電路板;b) 位于電路板上的電路,所述電路包括至少一個(gè)表面安裝電容器;c) 所述表面安裝電容器包括封裝材料殼體、殼體內(nèi)包括陽(yáng)極和陰極的 電容元件、具有在殼體外部并且在殼體一個(gè)側(cè)面上的表面安裝部分的陽(yáng)極外 部端子和陰極外部端子、與電容元件和陽(yáng)極端子有效地電氣連接并在殼體外 部的至少部分外部導(dǎo)電通道、以及在陰極端子與電容元件之間的至少部分內(nèi) 部導(dǎo)電通道。
23. 如權(quán)利要求22所述的電路板,其特征在于,與陽(yáng)極端子通過(guò)殼體 被電氣連接到電容元件的情況相比,外部導(dǎo)電通道通過(guò)使殼體內(nèi)的電容元件 更大提高容積效率。
24. 如權(quán)利要求22所述的電路板,其特征在于,還包括使圍繞電容元 件的殼體容積相對(duì)于電容元件容積最小。
25. 如權(quán)利要求24所述的電路板,其特征在于,通過(guò)利用高精度模塑 及殼體切割成形使殼體壁厚最小而使殼體容積最小。
26. 如權(quán)利要求22所述的電路板,其特征在于,還包括多個(gè)所述電容器。
27. 如權(quán)利要求22所述的電路板,其特征在于,電容元件包括固態(tài)片 體陽(yáng)極體、部分地位于陽(yáng)極體中的嵌入或焊接接線、由陽(yáng)極體氧化形成的介 電層、以及在介電層上的電解質(zhì)層。
28. —種電氣或電子器件,包括a) 外殼和用戶界面;b) 位于外殼中的電路板,所述電路板包括至少一個(gè)表面安裝電容器;c) 所述表面安裝電容器包括封裝材料殼體、在殼體內(nèi)包括陽(yáng)極和陰極 的電容元件、具有在殼體外部并且在殼體一個(gè)側(cè)面上的表面安裝部分的陽(yáng)極 外部端子和陰極外部端子、與電容元件和陽(yáng)極端子有效地電氣連接并在殼體 外部的至少部分外部導(dǎo)電通道、以及在陰極端子與電容元件之間的至少部分 內(nèi)部導(dǎo)電通道。
29. 如權(quán)利要求28所述的器件,其特征在于,與陽(yáng)極端子通過(guò)殼體被 電氣連接到電容元件的情況相比,外部導(dǎo)電通道通過(guò)使殼體內(nèi)的電容元件更 大提高容積效率。
30. 如權(quán)利要求28所述的器件,其特征在于,還包括使圍繞電容元件 的殼體容積相對(duì)于電容元件容積最小。
31. 如權(quán)利要求30所述的器件,其特征在于,通過(guò)利用高精度模塑及殼體切割成形使殼體壁厚最小而使殼體容積最小。
32. 如權(quán)利要求28所述的器件,其特征在于,還包括多個(gè)所述電容器。
33. 如權(quán)利要求28所述的器件,其特征在于,電容元件包括固態(tài)片體陽(yáng)極體、位于陽(yáng)極體中的嵌入或焊接接線、由陽(yáng)極體氧化形成的介電層、以及在介電層上的電解質(zhì)層。
34. 如權(quán)利要求28所述的器件,其特征在于,所述器件包括手持式射頻通訊器件。
35. 如權(quán)利要求28所述的器件,其特征在于,所述器件包括醫(yī)療儀器。
36. 如權(quán)利要求28所述的器件,其特征在于,所述器件包括微處理器。
37. —種制造表面安裝電容器的方法,所述表面安裝電容器包括封裝于殼體內(nèi)具有陽(yáng)極和陰極的電容元件,所述方法包括a) 通過(guò)陰極端子與電容元件陰極之間的導(dǎo)電粘合劑、和陽(yáng)極端子與電容元件之間的電絕緣材料將電容元件支承在陽(yáng)極端子和陰極端子上;b) 圍繞電容元件、以及陽(yáng)極端子和陰極端子的一部分模塑封裝材料;c) 成型封裝材料以形成圍繞電容元件以及陽(yáng)極端子和陰極端子的一部分的殼體,保持電容元件陽(yáng)極的一部分在殼體表面處暴露,所述殼體具有底側(cè)面和頂側(cè)面,底側(cè)面包括陽(yáng)極端子和陰極端子的至少表面安裝部分;d)將電容元件陽(yáng)極的暴露部分與陽(yáng)極端子至少部分地在殼體外部電氣 連接。
38. 如權(quán)利要求37所述的方法,其特征在于,電容元件的陽(yáng)極與陽(yáng)極 端子的電氣連接包括位于殼體表面上的外部導(dǎo)電通道。
39. 如權(quán)利要求38所述的方法,其特征在于,所述外部導(dǎo)電通道是相 對(duì)薄的。
40. 如權(quán)利要求38所述的方法,其特征在于,所述外部導(dǎo)電通道是薄層。
41. 如權(quán)利要求37所述的方法,其特征在于,殼體具有殼體尺寸,與 通過(guò)殼體將電容元件陽(yáng)極與陽(yáng)極端子電氣連接的電容器相比,電容元件尺寸 相對(duì)于殼體容積被增大,以提高電容器容積效率。
42. 如權(quán)利要求41所述的方法,其特征在于,通過(guò)相對(duì)電容元件尺寸 減小殼體厚度進(jìn)一歩提高容積效率。
43. 如權(quán)利要求42所述的方法,其特征在于,利用高精度模塑和殼體 成形技術(shù)減小殼體厚度。
44. 如權(quán)利要求37所述的方法,其特征在于,電容元件包括帶有嵌入 或焊接接線的固態(tài)片體。
45. 如權(quán)利要求37所述的方法,其特征在于,外部導(dǎo)電通道通過(guò)金屬 沉積形成。
46. 如權(quán)利要求37所述的方法,其特征在于,還包括在步驟(a)中將多 個(gè)所述電容元件支承在所述導(dǎo)線架上間隔開的位置。
47. —種批量制造多個(gè)表面安裝電容器的方法,包括a) 通過(guò)在每一陰極端子與每一對(duì)應(yīng)電容元件陰極之間預(yù)先施加的導(dǎo)電粘合劑、和在每一陽(yáng)極端子與其對(duì)應(yīng)的電容元件之間的電絕緣材料將多個(gè)電 容元件支承在導(dǎo)線架上預(yù)形成的陽(yáng)極端子和陰極端子上;b) 圍繞導(dǎo)線架上被支承的電容元件模塑封裝材料;C)通過(guò)去除封裝材料使電容元件彼此切割成形,以形成至少大體上圍繞每一電容元件及對(duì)應(yīng)導(dǎo)電粘合劑、絕緣粘合劑、以及陽(yáng)極端子和陰極端子 的一部分的殼體,保持電容元件陽(yáng)極的一部分在每一殼體的表面暴露,所述 每一殼體具有底側(cè)面以及頂側(cè)面,所述底側(cè)面包括陽(yáng)極端子和陰極端子;d)施加外部導(dǎo)電通道,所述外部導(dǎo)電通道適合將電容元件陽(yáng)極的暴露部分與每一電容元件的陽(yáng)極端子電氣連接。
48. 如權(quán)利要求47所述的方法,其特征在于,切割成形包括高精度技術(shù)以使殼體厚度最小。
49. 如權(quán)利要求47所述的方法,其特征在于,模塑包括高精度技術(shù)以使殼體厚度相對(duì)于電容元件最小。
50. 如權(quán)利要求47所述的方法,其特征在于,外部導(dǎo)電通道通過(guò)金屬沉積形成。
51. 如權(quán)利要求50所述的方法,其特征在于,金屬沉積加強(qiáng)接線與陽(yáng)極端子之間的可靠電接觸,但阻止在電容器頂側(cè)面形成任何導(dǎo)電材料。
52. 如權(quán)利要求47所述的方法,其特征在于,還包括對(duì)外部導(dǎo)電通道、陽(yáng)極端子和陰極端子鍍覆導(dǎo)電材料。
全文摘要
一種表面安裝電容器(10)及其制造方法。固體塊體或片體陽(yáng)極體(1)封裝在絕緣材料殼體(6)內(nèi)。陽(yáng)極端子與陰極端子對(duì)(2,3)形成有在殼體(6)一個(gè)側(cè)面上的表面安裝部分。通過(guò)殼體(6)形成在片體(1)上從陰極端子(2)至陰極的電連接(4)。在與片體(1)相關(guān)聯(lián)的陽(yáng)極與陽(yáng)極端子(3)之間在殼體(6)外部制成電氣連接(7)。外部連接(7)通過(guò)為更大片體(1)空出殼體(6)空間使得容積效率提高。所述方法包括通過(guò)如下步驟批量制造這些電容器(10)在具有預(yù)形成的陽(yáng)極/陰極端子對(duì)(2/3)的導(dǎo)線架(11)上安裝多個(gè)片體(1)、至少大體上封裝多個(gè)安裝的片體(1)以及每一片體相關(guān)的陽(yáng)極和陰極、使多個(gè)封裝片體(1)切割成形以暴露片體陽(yáng)極的一部分、以及在片體陽(yáng)極與陽(yáng)極端子(3)之間施加外部導(dǎo)電通道(7)。
文檔編號(hào)H01G9/008GK101176173SQ200580049784
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2005年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月17日
發(fā)明者A·艾德爾曼, L·瓦謝爾曼, P·魏斯曼, Y·斯坦格里特 申請(qǐng)人:維莎斯普拉格公司