CN105140040A - 一种陶瓷封装结构片式固体钽电容器及其封装方法 - Google Patents

Abstract

一种陶瓷封装结构片式固体钽电容器及其封装方法，采用陶瓷封装结构，钽芯片安装在敞口陶瓷箱体的内面底部的一侧，在敞口陶瓷箱体内面底部与钽芯片接触的部位，镀有负极电镀层，钽芯片通过粘结导电胶粘结在敞口陶瓷箱体内面底部负极电镀层上；在敞口陶瓷箱体内面底部与负极电镀层相对的另一侧，有间隔地镀有正极电镀层，正极电镀层上焊接有正极引出件，正极引出件又与钽芯片正极钽丝焊接在一起；敞口陶瓷箱体的敞口部位有焊接金属化层，敞口陶瓷箱体的敞口通过金属盖板与焊接金属化层焊接进行封装。

Description

一种陶瓷封装结构片式固体钽电容器及其封装方法

技术领域

本发明涉及到一种电子元器件及其制作方法，具体涉及一种陶瓷封装结构片式钽电容器及其制作方法，以解决树脂封装产品气密性问题，提高其可靠性，同时保持片式外观设计易于安装和使用的特性。属电子元器件制作技术领域。

背景技术：

片式固体钽电容器是一种极性元件，在微电子电路中，利用其电介质层的单向导电性可以用来滤波，把直流信号中残存的交流纹波信号滤除或使其波幅变小，片式固体钽电容器的特点是寿命长、耐高温、准确度高、滤高频谐波性能极好，而且形式多样，体积效率优异，具有其独特的特征，其应用范围越来越广。

目前片式固体钽电容器主要采用的树脂封装方式，适用于低成本化、大规模自动化的工业生产，在家电、通讯、医疗、计算机、汽车等领域范围有广泛应用。但树脂封装为非气密性结构，在高温、高湿等严苛的环境下容易受潮气或腐蚀性气液体侵入破坏器件内部导通线路以及芯子，造成产品性能恶化甚至失效。树脂封装产品由于树脂材料直接包裹产品芯块，其在固化收缩产生应力对产品有负面影响，对内部各材料的连接结构、刚性材料等有破坏，同样也会造成产品性能恶化甚至失效。限制了传统树脂封装片式钽电容的应用，特别是在航天、油田等复杂环境下及高可靠性要求领域的应用。在这些复杂环境及高可靠性要求的场合仍采用传统的轴向或纵向圆柱形金属外壳封装产品，不易于安装固定。因此有必要进一步加以改进。

通过检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利和论文主要有以下几个：

1、专利号为CN201520172749，名称为“一种固体钽电容器用银外壳”的实用新型专利，该专利公开了一种固体钽电容器用银外壳，它包括了一个直筒型银壳和一根负极引线；银壳为直筒帽形结构，其前端开有银壳口、末端密封；所述银壳的末端底部中心设置有凸起的中心台，围绕中心台设置有环形圈，所述银壳口处设有内嵌的台阶；所述中心台处通过焊料焊接有负极引线。

2、专利号为CN201520171878，名称为“一种固体钽电容器用铜外壳”实用新型专利，该专利公开了一种固体钽电容器用铜外壳，它包括了一个直筒型铜壳和一根负极引线；铜壳为直筒帽形结构，其前端开有铜壳口、末端密封且中心设置有中心孔；所述铜壳口处设有内嵌的台阶；所述中心孔处安装有负极引线。

3、《有机片式固体钽电解电容器制备工艺研究》作者：葛萌、徐建华、杨亚杰、蒋亚东和陈光铧，《材料导报》2009年12期，该论文研究了导电聚合物PEDT作为阴极材料的有机片式固体钽电解电容器的制备工艺,通过调整隔离材料、掺杂剂等参数有效改善了有机片式固体钽电容器的性能。重点研究了阻隔剂、掺杂剂含量等参数对有机片式固体钽电容器电容、等效串联电阻、漏电流等性能的影响。结果表明,当隔离材料体积分数为0.5%～1.5%时,薄膜具有较好的耐压性能,电容器的漏电流较小(5μA);当掺杂剂质量分数为1.5%～2%时,掺杂剂可以有效地进入PEDT主链进行掺杂,PEDT薄膜的电导率较高,从而使电容器获得较低的等效串联电阻。

上述这些专利或论文虽然都涉及到固体钽电容器及其制作方法，也提出了一些结构性的改进，但都没有从根本上改变现有的固体钽电容器树脂封装方式，都还是存在前面所述的不足，尤其是在高温、高湿等严苛的环境下容易受潮气或腐蚀性气液体侵入破坏器件内部导通线路以及芯子，造成产品性能恶化甚至失效的问题没有很好解决，因此仍有待进一步加以改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有片式固体钽电容器树脂封装方式所存在的不足，提出一种新的片式固体钽电容器及其制作方法，该片式固体钽电容器及其制作方法可以有效解决片式固体钽电容器在高温、高湿等严苛的环境下容易受潮气或腐蚀性气液体侵入破坏器件内部导通线路以及芯子，造成产品性能恶化甚至失效的问题。

为了达到这一目的，本发明提供了一种陶瓷封装结构片式钽电容器，采用陶瓷封装结构，钽芯片安装在敞口陶瓷箱体的内面底部的一侧，在敞口陶瓷箱体内面底部与钽芯片接触的部位，镀有负极电镀层，钽芯片通过粘结导电胶粘结在敞口陶瓷箱体内面底部负极电镀层上；在敞口陶瓷箱体内面底部与负极电镀层相对的另一侧，有间隔地镀有正极电镀层，正极电镀层上焊接有正极引出件，正极引出件又与钽芯片正极钽丝焊接在一起；敞口陶瓷箱体的敞口部位有焊接金属化层，敞口陶瓷箱体的敞口通过金属盖板与焊接金属化层焊接进行封装。

进一步地，所述的负极电镀层通过贯通于敞口陶瓷箱体的负极导电贯通柱连接到位于陶瓷箱体外的负极引脚，形成负极引出连接件。

进一步地，所述的正极电镀层通过贯通于敞口陶瓷箱体的正极导电贯通柱连接到位于陶瓷箱体外的正极引脚，形成正极引出连接件。

进一步地，所述的正极导电贯通柱和负极导电贯通柱与敞口陶瓷箱体是采取致密孔配合，在敞口陶瓷箱体位于正极电镀层和负极电镀层处，分别开有安装正极导电贯通柱和负极导电贯通柱的通孔，正极导电贯通柱和负极导电贯通柱分别安装在通孔内，并通过密封胶封装，以防外部脏污渗入敞口陶瓷箱体内。

进一步地，所述的敞口陶瓷箱体的敞口部位与金属盖板为阶梯连接结构，盖板盖在筒体后通过焊接进行封装，阶梯连接结构易于固定盖板位置，保证焊接密封性。

进一步地，所述的正极引出件为一个上下都带有折边的“］”形支架，且上折边比下折边的折边要短；上折边与钽芯片内引出正极钽丝焊接在一起，形成对正极钽丝的支撑和连接作用；下折边与敞口陶瓷箱体内正极电镀层焊接在一起，并将钽电容正极通过正极电镀层和正极导电贯通柱连接到位于陶瓷箱体外的正极引脚。

一种陶瓷封装结构片式钽电容器的封装方法，将钽芯片置于敞口陶瓷箱体内，敞口陶瓷箱体底部一侧的表面上附着有负极电镀层，钽芯片通过粘结导电胶固定在负极电镀层上；在敞口陶瓷箱体内面底部与负极电镀层相对的另一侧，有间隔地镀有正极电镀层，正极电镀层上焊接有正极引出件，正极引出件又与钽芯片正极钽丝焊接在一起；敞口陶瓷箱体的敞口部位有焊接金属化层，敞口陶瓷箱体的敞口通过金属盖板与焊接金属化层焊接进行封装。

进一步地，所述的负极电镀层通过贯通于敞口陶瓷箱体的负极导电贯通柱连接到位于陶瓷箱体外的负极引脚，形成负极引出连接件；所述的正极电镀层通过贯通于敞口陶瓷箱体的正极导电贯通柱连接到位于陶瓷箱体外的正极引脚，形成正极引出连接件。

进一步地，所述的正极导电贯通柱和负极导电贯通柱与敞口陶瓷箱体是采取致密孔配合，在敞口陶瓷箱体位于正极电镀层和负极电镀层处，分别开有安装正极导电贯通柱和负极导电贯通柱的通孔，正极导电贯通柱和负极导电贯通柱分别安装在通孔内，并通过密封胶封装，以防外部脏污渗入敞口陶瓷箱体内。

进一步地，所述的敞口陶瓷箱体的敞口部位与金属盖板为阶梯连接结构，盖板盖在筒体后通过焊接进行封装，阶梯连接结构易于固定盖板位置，保证焊接密封性。

本发明的优点在于：

1、陶瓷外壳采用灌注导电材料贯穿底部进行导通正极或负极结构，底部导通结构缩短了内部导通长度减少产品的等效串联电阻；

2、外壳内部正负极电镀一层金属材料作为芯子连接结构；

3、外壳引脚电镀一层材料作为正负极引出结构；

4、负极采用银浆将芯子与负极内电极进行粘结连接；

5、正极采用焊接正极托片与正极内电极进行焊接连接；

6、芯子正极钽丝与正极托片进行焊接连接；

7、外壳盖板设计台阶结构全密封焊接。

附图说明

图1是本发明总体结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来进一步阐述本发明。

实施例一

通过附图1可以看出，本发明涉及一种陶瓷封装结构片式钽电容器，采用陶瓷封装结构，钽芯片6安装在敞口陶瓷箱体1的内面底部的一侧，在敞口陶瓷箱体1内面底部与钽芯片6接触的部位，镀有负极电镀层3，钽芯片6通过粘结导电胶2粘结在敞口陶瓷箱体1内面底部负极电镀层3上；在敞口陶瓷箱体1内面底部与负极电镀层3相对的另一侧，有间隔地镀有正极电镀层12，正极电镀层12上焊接有正极引出件10，正极引出件10又与钽芯片正极钽丝9焊接在一起；敞口陶瓷箱体1的敞口部位有焊接金属化层7，敞口陶瓷箱体1的敞口通过金属盖板8与焊接金属化层7焊接进行封装。

进一步地，所述的负极电镀层3通过贯通于敞口陶瓷箱体1的负极导电贯通柱4连接到位于陶瓷箱体外的负极引脚5，形成负极引出连接件。

进一步地，所述的正极电镀层12通过贯通于敞口陶瓷箱体的正极导电贯通柱13连接到位于陶瓷箱体外的正极引脚14，形成正极引出连接件。

实施例二

实施例二与实施例一的结构基本一样，只是所述的正极导电贯通柱和负极导电贯通柱与敞口陶瓷箱体是采取致密孔配合，在敞口陶瓷箱体位于正极电镀层和负极电镀层处，分别开有安装正极导电贯通柱和负极导电贯通柱的通孔，正极导电贯通柱和负极导电贯通柱分别安装在通孔内，并通过密封胶封装，以防外部脏污渗入敞口陶瓷箱体内。

所述的敞口陶瓷箱体的敞口部位与金属盖板为阶梯连接结构，盖板盖在筒体后通过焊接进行封装，阶梯连接结构易于固定盖板位置，保证焊接密封性。

实施例三

实施例三与实施例二的结构基本一样，只是所述的正极引出件为一个上下都带有折边的“］”形支架，且上折边比下折边的折边要短；上折边与钽芯片内引出正极钽丝焊接在一起，形成对正极钽丝的支撑和连接作用；下折边与敞口陶瓷箱体内正极电镀层焊接在一起，并将钽电容正极通过正极电镀层和正极导电贯通柱连接到位于陶瓷箱体外的正极引脚。

上述所列实施例，只是结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

通过上述实施例可以看出，本发明还涉及一种陶瓷封装结构片式钽电容器的封装方法，将钽芯片置于敞口陶瓷箱体内，敞口陶瓷箱体底部一侧的表面上附着有负极电镀层，钽芯片通过粘结导电胶固定在负极电镀层上；在敞口陶瓷箱体内面底部与负极电镀层相对的另一侧，有间隔地镀有正极电镀层，正极电镀层上焊接有正极引出件，正极引出件又与钽芯片正极钽丝焊接在一起；敞口陶瓷箱体的敞口部位有焊接金属化层，敞口陶瓷箱体的敞口通过金属盖板与焊接金属化层焊接进行封装。

进一步地，所述的负极电镀层通过贯通于敞口陶瓷箱体的负极导电贯通柱连接到位于陶瓷箱体外的负极引脚，形成负极引出连接件；所述的正极电镀层通过贯通于敞口陶瓷箱体的正极导电贯通柱连接到位于陶瓷箱体外的正极引脚，形成正极引出连接件。

进一步地，所述的正极导电贯通柱和负极导电贯通柱与敞口陶瓷箱体是采取致密孔配合，在敞口陶瓷箱体位于正极电镀层和负极电镀层处，分别开有安装正极导电贯通柱和负极导电贯通柱的通孔，正极导电贯通柱和负极导电贯通柱分别安装在通孔内，并通过密封胶封装，以防外部脏污渗入敞口陶瓷箱体内。

进一步地，所述的敞口陶瓷箱体的敞口部位与金属盖板为阶梯连接结构，盖板盖在筒体后通过焊接进行封装，阶梯连接结构易于固定盖板位置，保证焊接密封性。

本发明的优点在于：

1、陶瓷外壳采用灌注导电材料贯穿底部进行导通正极或负极结构，底部导通结构缩短了内部导通长度减少产品的等效串联电阻；

2、外壳内部正负极电镀一层金属材料作为芯子连接结构；

3、外壳引脚电镀一层材料作为正负极引出结构；

4、负极采用银浆将芯子与负极内电极进行粘结连接；

5、正极采用焊接正极托片与正极内电极进行焊接连接；

7、芯子正极钽丝与正极托片进行焊接连接；

8、外壳盖板设计台阶结构全密封焊接。

Claims (10)

1.一种陶瓷封装结构片式钽电容器，其特征在于：采用陶瓷封装结构，钽芯片安装在敞口陶瓷箱体的内面底部的一侧，在敞口陶瓷箱体内面底部与钽芯片接触的部位，镀有负极电镀层，钽芯片通过粘结导电胶粘结在敞口陶瓷箱体内面底部负极电镀层上；在敞口陶瓷箱体内面底部与负极电镀层相对的另一侧，有间隔地镀有正极电镀层，正极电镀层上焊接有正极引出件，正极引出件又与钽芯片正极钽丝焊接在一起；敞口陶瓷箱体的敞口部位有焊接金属化层，敞口陶瓷箱体的敞口通过金属盖板与焊接金属化层焊接进行封装。

2.如权利要求1所述的陶瓷封装结构片式钽电容器，其特征在于：所述的负极电镀层通过贯通于敞口陶瓷箱体的负极导电贯通柱连接到位于陶瓷箱体外的负极引脚，形成负极引出连接件。

3.如权利要求1所述的陶瓷封装结构片式钽电容器，其特征在于：所述的正极电镀层通过贯通于敞口陶瓷箱体的正极导电贯通柱连接到位于陶瓷箱体外的正极引脚，形成正极引出连接件。

4.如权利要求2或3所述的陶瓷封装结构片式钽电容器，其特征在于：所述的正极导电贯通柱和负极导电贯通柱与敞口陶瓷箱体是采取致密孔配合，在敞口陶瓷箱体位于正极电镀层和负极电镀层处，分别开有安装正极导电贯通柱和负极导电贯通柱的通孔，正极导电贯通柱和负极导电贯通柱分别安装在通孔内，并通过密封胶封装，以防外部脏污渗入敞口陶瓷箱体内。

5.如权利要求4所述的陶瓷封装结构片式钽电容器，其特征在于：所述的敞口陶瓷箱体的敞口部位与金属盖板为阶梯连接结构，盖板盖在筒体后通过焊接进行封装，阶梯连接结构易于固定盖板位置，保证焊接密封性。

6.如权利要求5所述的陶瓷封装结构片式钽电容器，其特征在于：所述的正极引出件为一个上下都带有折边的“］”形支架，且上折边比下折边的折边要短；上折边与钽芯片内引出正极钽丝焊接在一起，形成对正极钽丝的支撑和连接作用；下折边与敞口陶瓷箱体内正极电镀层焊接在一起，并将钽电容正极通过正极电镀层和正极导电贯通柱连接到位于陶瓷箱体外的正极引脚。

7.一种陶瓷封装结构片式钽电容器的封装方法，将钽芯片置于敞口陶瓷箱体内，敞口陶瓷箱体底部一侧的表面上附着有负极电镀层，钽芯片通过粘结导电胶固定在负极电镀层上；在敞口陶瓷箱体内面底部与负极电镀层相对的另一侧，有间隔地镀有正极电镀层，正极电镀层上焊接有正极引出件，正极引出件又与钽芯片正极钽丝焊接在一起；敞口陶瓷箱体的敞口部位有焊接金属化层，敞口陶瓷箱体的敞口通过金属盖板与焊接金属化层焊接进行封装。

8.如权利要求7所述的陶瓷封装结构片式钽电容器的封装方法，其特征在于：所述的负极电镀层通过贯通于敞口陶瓷箱体的负极导电贯通柱连接到位于陶瓷箱体外的负极引脚，形成负极引出连接件；所述的正极电镀层通过贯通于敞口陶瓷箱体的正极导电贯通柱连接到位于陶瓷箱体外的正极引脚，形成正极引出连接件。

9.如权利要求8所述的陶瓷封装结构片式钽电容器的封装方法，其特征在于：所述的正极导电贯通柱和负极导电贯通柱与敞口陶瓷箱体是采取致密孔配合，在敞口陶瓷箱体位于正极电镀层和负极电镀层处，分别开有安装正极导电贯通柱和负极导电贯通柱的通孔，正极导电贯通柱和负极导电贯通柱分别安装在通孔内，并通过密封胶封装，以防外部脏污渗入敞口陶瓷箱体内。

10.如权利要求9所述的陶瓷封装结构片式钽电容器的封装方法，其特征在于：所述的敞口陶瓷箱体的敞口部位与金属盖板为阶梯连接结构，盖板盖在筒体后通过焊接进行封装，阶梯连接结构易于固定盖板位置，保证焊接密封性。