專利名稱：多元芯片型積層電容器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電容器技術(shù)領(lǐng)域，具體為多元芯片型積層電容器的制造方法。(二) 背景技術(shù)由于半導(dǎo)體技術(shù)的演進(jìn)，使得半導(dǎo)體構(gòu)裝的產(chǎn)品在市場需求提高下，不斷 發(fā)展出更精密、更先進(jìn)的電子組件。以目前的半導(dǎo)體技術(shù)而言，比如覆晶構(gòu)裝 的技術(shù)、積層基板的設(shè)計(jì)及被動組件的設(shè)計(jì)等，均在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，占有不可 或缺的地位。以覆晶/球格數(shù)組封裝結(jié)構(gòu)為例，芯片系配置于封裝基板的表面上， 并且芯片與封裝基板電性連接，而封裝基板系為多層圖案化電路層，以及多層 絕緣層積集而成，其中圖案化電路層可經(jīng)由微影蝕刻的方式加以定義而成，而 絕緣層配置于相鄰二圖案化電路層之間。此外，為了得到更佳的電氣特性，封 裝基板的表面上還配置有電容、電感以及電阻等被動組件，其可藉由封裝基板 的內(nèi)部線路而與芯片以及其它電子組件電性連接。在被動組件的設(shè)計(jì)上，由于芯片在高速運(yùn)算下，會產(chǎn)生高熱，且芯片所產(chǎn) 生的熱能會傳至封裝基板后再傳至被動組件。為了使被動組件即使在高溫的環(huán) 境下，也不會影響其電氣特性，因此必須設(shè)計(jì)具有耐高溫以及高穩(wěn)定性的被動 組件，而微小型積層電容器即是其中一例。一般的微小型積層電容器，主要系由多層介電層與多層金屬層堆棧而成， 其中，介電層系由高介電常數(shù)之材質(zhì)，如鋇鈦酸鹽所組成，而金屬層系由如 銀、銀鈀合金之導(dǎo)電材質(zhì)所組成，且多層金屬層形成多個陽、陰極交替之內(nèi)電極(Internal electrode),而內(nèi)電極與介電層系構(gòu)成一電容結(jié)構(gòu)，其兩側(cè)還配 置有一對終端電極，分別電性連接陽、陰極之內(nèi)電極，形成陽極及陰極，且該 等陽極及陰極表面可形成一表面金屬層，如鎳，以防止氧化。而體積微小型 化，可以增加運(yùn)用范圍，但是，其制程復(fù)雜，成本高，短路率很多，制造過程 及組裝困難。再者，美國第US6249424號專利亦揭露有單一鋁芯片電容器7，見 圖l，該電容器系由陽極1與陰極2中間隔離一隔離層3所構(gòu)成，其中陽極l上包覆有介電氧化膜(A1203) 2，導(dǎo)電性碳膠層5及銀膠層6所構(gòu)成之陰極2與 陽極1之間則有導(dǎo)電高分子層4，而隔離層3隔絕陰極2與陽極1構(gòu)成鋁芯片電 容器7。然而，電容器欲增加其電容值系以并聯(lián)連接方式，使數(shù)個電容器堆棧并 令該等電容器之電容值相加，得到數(shù)個電容值相加后之較大的電容值(如第2 圖所示)，并將堆棧后之鋁芯片電容器7進(jìn)行封裝9，且從陽極1與陰極端分別 引出導(dǎo)腳8，形成完整之電容器，但是，堆棧電容器需以治具11擠壓鋁芯片電 容器7 (如第3圖所示)，故制程復(fù)雜(增加以治具11壓著及上銀膠10等程序)， 成本高，短路率很多，且容易于封裝時產(chǎn)生熱應(yīng)力造成電容損壞，又如美國第 US6421227號專利亦揭示電容不同之堆棧方式，請參閱第4a、 4b、 4c圖所示， 其顯示該專利之圖標(biāo)之多種不同堆棧方式，然而，不論何種堆棧方式，亦如上 述美國第US6249424號專利，無法克服電容器容易損壞、制程復(fù)雜、成本高、 短路率很高的缺點(diǎn)。因此，如何能開發(fā)設(shè)計(jì)出一種多元芯片型積層電容器，將 是相關(guān)業(yè)界亟待努力之課題。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本發(fā)明提供了多元芯片型積層電容器的制造方法，其制作 過程簡單、成本低、組裝方便、合格率高。多元芯片型積層電容器的制造方法其特征在于將不同的金屬薄片基板 分別切割出數(shù)個分離并以延伸部止于基板而相連的陽極片及陰極片，將多細(xì)孔 性的隔離薄板沖壓出與陰極片、陽極片對應(yīng)而較陰極片、陽極片小的通孔后作 為陰極片、陽極片之間的隔離層；接著將陰極片、陽極片及隔離層按照陰極片、 隔離層、陽極片、隔離層、陰極片的順序進(jìn)行堆棧及壓合，形成至少一層陰極 層、陽極層及隔離層的積層結(jié)構(gòu)；之后再將該積層結(jié)構(gòu)浸漬于電解質(zhì)之溶液中， 以吸收電解質(zhì)，且/或予以熱聚合，使陽極片與陰極片之間的隔離層形成導(dǎo)電性 高分子聚合物電解質(zhì)層；最后將此積層結(jié)構(gòu)進(jìn)行裁切，并引出陽極導(dǎo)片、陰極 導(dǎo)片，即完成多元芯片型之積層電容器；其進(jìn)一步特征在于將積層結(jié)構(gòu)浸漬于電解質(zhì)溶液之前將該積層結(jié)構(gòu)碳化; 積層結(jié)構(gòu)進(jìn)行裁切后在積層的外部封裝覆蓋層，所述覆蓋層的內(nèi)層為纖維帶；多元芯片型積層電容器的制造方法，其特征在于將不同的金屬薄片基板 分別切割出數(shù)個分離并以延伸部止于基板而相連的陽極片及陰極片，將多細(xì)孔性的隔離薄板沖壓出與陰極片、陽極片對應(yīng)而較陰極片、陽極片小的通孔后作 為陰極片、陽極片之間的隔離層；將陽極片、陰極片及隔離層依照覆蓋層、碳 纖帶、隔離層、陰極片、隔離層、陽極片、隔離層、陰極片、隔離層……陰極 片、隔離層、纖維帶、覆蓋層之順序相互堆桟及壓合，并引出與陽極片相連接 之陽極導(dǎo)片，以及一與陰極片相連接之陰極導(dǎo)片，作為外部電極，即形成多元 芯片型積層電容器。其進(jìn)一步特征在于所述陽極片的材質(zhì)為鋁箔；隔離層材質(zhì)為紙、不織布 纖維、碳化紙、碳纖與合成纖維布、碳纖與紙質(zhì)纖維等；陰極片的材料為金屬 箔、被覆的金屬箔；所述被覆的金屬箔包括金屬基片及一層或多層被覆層，所 述金屬基片之材質(zhì)可與被覆層相同或不同，被覆層可利用噴濺、浸漬、電鍍或 其它被覆方法形成于基片之上；所述電解質(zhì)為液態(tài)電解質(zhì)或?yàn)閷?dǎo)電性聚合物固 態(tài)電解質(zhì)的單體；所述積層電容器引出的陽極導(dǎo)片、陰極導(dǎo)片彎折至與絕緣塑 料層表面貼合。采用本發(fā)明加工電容器，其陰極片、陽極片以及隔離層分別可以同時切割 加工出，層疊堆后再浸入電解質(zhì)形成電解質(zhì)層，整個過程簡單，成本降低，組 裝方便，產(chǎn)品的合格率較高。(四)


圖1為現(xiàn)有單元芯片型積層電容器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、圖3、圖4a、圖4b、圖4c為現(xiàn)有多元芯片型積層電容器的示意圖；圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖lla、圖llb、圖llc為單一鋁芯片電容器制作流程步驟分圖；圖12為本發(fā)明中積層結(jié)構(gòu)的示意圖；圖13a、圖13b、圖13c、圖13d分別為積層多芯片電容器的俯視圖； 圖14為本發(fā)明制作過程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例描述本發(fā)明的加工過程 實(shí)施例1;(1)見圖5、圖6，將金屬薄片基板1沖壓出數(shù)個分離并分別以延伸部3與 基板1相連的陽極片8、 9、 10…及將金屬薄片基板2沖壓出數(shù)個分離并分別以延伸部3與基板相連的陰極片11、 12、 13…，將一多細(xì)孔性的隔離薄板4沖壓 出與陽極片8、 9、 10…、陰極片ll、 12、 13…對應(yīng)而較陰、陽極片小的通孔16 后，作為陰、陽極片8、 9、 10…、11、 12、 13…之間的隔離層17;(2) 見圖7，接著將陽極片8、 9、 10…、隔離層17、陰極片11、 12、 13… 依照陰極片、隔離層、陽極片、隔離層、陰極片的順序進(jìn)行堆棧及壓合，形成 至少一層陰極層、陽極層及隔離層的積層結(jié)構(gòu)5;(3) 見圖8、圖9、圖IO、圖lla，再將該積層結(jié)構(gòu)5浸漬于電解質(zhì)溶液槽6 中，以吸收電解質(zhì)，形成電解質(zhì)層；(4) 見圖llb，將積層結(jié)構(gòu)5進(jìn)行裁切，相對應(yīng)的陽極片、隔離層、陰極片 組成積層電容器結(jié)構(gòu)7，裁切時保留分別與陽極片8、 9、 IO相連接之陽極導(dǎo)片 3，以及分別與陰極片ll、 12、 13…相連接之陰極導(dǎo)片3，作為外部電氣連接使 用之外部電極；(5) 見圖llc，最后再在該積層電容器結(jié)構(gòu)7上封裝覆蓋層19，即獲得多 元芯片型之積層電容器20。實(shí)施例2見圖12，將陽極片8、 9…、陰極片ll、 12、 13…及隔離層17依照覆蓋層 (cover) 18、碳纖帶21、隔離層17、陰極片、隔離層、陽極片、隔離層、陰極片、隔離層……陰極片、隔離層、纖維帶、覆蓋層之順序相互堆棧及壓合， 并引出與陽極片8、 9…相連接之陽極導(dǎo)片3，以及一與陰極片ll、 12、 13…相 連接之陰極導(dǎo)片3，作為外部電極，即形成多元芯片型積層電容器20。將積層電容器20引出的陽極導(dǎo)片3、陰極導(dǎo)片3彎折至與覆蓋層19表面貼 合，以便于用表面黏著方式與相應(yīng)的部件連結(jié)。隔離層17的表面采用涂布可溶性導(dǎo)電性高分子溶液，使其吸附導(dǎo)電性高分 子單量體等固態(tài)電解質(zhì)，形成電解質(zhì)層；隔離層17為含有碳素纖維的非織造布或紙。陽極片8、 9、 10…較佳的為鋁箔；隔離層17較佳的可以為紙、非織造布纖 維、碳化紙、碳纖與合成纖維布、碳纖與紙質(zhì)纖維等；陰極片之材料則可為金 屬箔、被覆的金屬箔(亦即，金屬基片及一層或多層被覆層，其金屬基片之材 質(zhì)可與被覆層相同或不同，被覆層可利用噴濺、浸漬、電鍍或其它被覆方法形成于基片之上)。滲透通過隔離層的電解質(zhì)，其可為液態(tài)電解質(zhì)，或?qū)щ娦跃酆?物固態(tài)電解質(zhì)之單體。在本發(fā)明中，請參閱第13a、 13b、 13c、 13d圖所示，本發(fā)明之積層電容器 20可視使用之需求于其三側(cè)面引出三個電極導(dǎo)片(二個陽極導(dǎo)片14、 一個陰極 導(dǎo)片15或一個陽極導(dǎo)片14、 二個陰極導(dǎo)片15)(如第13a圖所示)；或于其四 側(cè)面分別引出四個電極導(dǎo)片(二個陽極導(dǎo)片14、 二個陰極導(dǎo)片15)(如第13b圖 所示)；或于其二相鄰之側(cè)面分別引出陽極導(dǎo)片14、陰極導(dǎo)片15 (如第13c圖 所示)；或于任一側(cè)面引出陽極導(dǎo)片14、陰極導(dǎo)片15 (如第13d圖所示)。請參閱第14圖所示，陽極片8、 9、 10…、陰極片11、 12、 13…及隔離層 17之相互堆棧及壓合方式，可以前后堆棧、壓合方式進(jìn)行，使作為陰極之導(dǎo)片 15及作為陽極之導(dǎo)片14分別位于積層結(jié)構(gòu)5之前、后端，再進(jìn)行后續(xù)的工序。 22為Dipping line .
權(quán)利要求
1、多元芯片型積層電容器的制造方法，其特征在于將不同的金屬薄片基板分別切割出數(shù)個分離并以延伸部止于基板而相連的陽極片及陰極片，將多細(xì)孔性的隔離薄板沖壓出與陰極片、陽極片對應(yīng)而較陰極片、陽極片小的通孔后作為陰極片、陽極片之間的隔離層；接著將陰極片、陽極片及隔離層按照陰極片、隔離層、陽極片、隔離層、陰極片的順序進(jìn)行堆棧及壓合，形成至少一層陰極層、陽極層及隔離層的積層結(jié)構(gòu)；之后再將該積層結(jié)構(gòu)浸漬于電解質(zhì)之溶液中，以吸收電解質(zhì)，且/或予以熱聚合，使陽極片與陰極片之間的隔離層形成導(dǎo)電性高分子聚合物電解質(zhì)層；最后將此積層結(jié)構(gòu)進(jìn)行裁切，并引出陽極導(dǎo)片、陰極導(dǎo)片，即完成多元芯片型之積層電容器；
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述多元芯片型積層電容器的制造方法，其特征在于 將積層結(jié)構(gòu)浸漬于電解質(zhì)溶液之前將該積層結(jié)構(gòu)碳化。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述多元芯片型積層電容器的制造方法，其特征在于積層結(jié)構(gòu)進(jìn)行裁切后在積層的外部封裝覆蓋層。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述多元芯片型積層電容器的制造方法，其特征在于所述覆蓋層的內(nèi)層為纖維帶。
5、 多元芯片型積層電容器的制造方法，其特征在于將不同的金屬薄片基板分別切割出數(shù)個分離并以延伸部止于基板而相連的陽極片及陰極片，將多細(xì) 孔性的隔離薄板沖壓出與陰極片、陽極片對應(yīng)而較陰極片、陽極片小的通孔后作為陰極片、陽極片之間的隔離層；將陽極片、陰極片及隔離層依照覆蓋層、 碳纖帶、隔離層、陰極片、隔離層、陽極片、隔離層、陰極片、隔離層……陰 極片、隔離層、纖維帶、覆蓋層之順序相互堆棧及壓合，并引出與陽極片相連 接之陽極導(dǎo)片，以及一與陰極片相連接之陰極導(dǎo)片，作為外部電極，即形成多 元芯片型積層電容器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述多元芯片型積層電容器的制造方法，其特征在于所述陽極片的材質(zhì)為鋁箔。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述多元芯片型積層電容器的制造方法，其特征在于所述隔離層材質(zhì)為紙、非織造布纖維、碳化紙、碳纖與合成纖維布、碳纖與紙質(zhì)纖維。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述多元芯片型積層電容器的制造方法，其特征在 于陰極片的材料為金屬箔、被覆的金屬箔，被覆的金屬箔包括金屬基片及一 層或多層被覆層，所述金屬基片之材質(zhì)可與被覆層相同或不同。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述多元芯片型積層電容器的制造方法，其特征在于-所述被覆層可利用噴濺、浸漬、電鍍或其它被覆方法形成于基片之上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述多元芯片型積層電容器的制造方法，其特征在于: 所述電解質(zhì)為液態(tài)電解質(zhì)或?yàn)閷?dǎo)電性聚合物固態(tài)電解質(zhì)的單體。
全文摘要
本發(fā)明提供了多元芯片型積層電容器的制造方法。其制作過程簡單、成本低、組裝方便、合格率高。其特征在于將不同的金屬薄片基板分別切割出數(shù)個分離并以延伸部止于基板而相連的陽極片及陰極片，將多細(xì)孔性的隔離薄板沖壓出與陰極片、陽極片對應(yīng)而較陰極片、陽極片小的通孔后作為陰極片、陽極片之間的隔離層；接著將陰極片、陽極片及隔離層按照陰極片、隔離層、陽極片、隔離層、陰極片的順序進(jìn)行堆棧及壓合，形成至少一層陰極層、陽極層及隔離層的積層結(jié)構(gòu)；之后再將該積層結(jié)構(gòu)浸漬于電解質(zhì)之溶液中，以吸收電解質(zhì)，且/或予以熱聚合，使陽極片與陰極片之間的隔離層形成導(dǎo)電性高分子聚合物電解質(zhì)層；最后將此積層結(jié)構(gòu)進(jìn)行裁切，并引出陽極導(dǎo)片、陰極導(dǎo)片，即完成多元芯片型之積層電容器。
文檔編號H01G9/02GK101335130SQ200810021209
公開日2008年12月31日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月21日
發(fā)明者林清封 申請人:鈺邦電子(無錫)有限公司