CN1748270A - 树脂封装保护元件 - Google Patents

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约翰·托尼·凯纳德
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克里丝·斯托拉斯基
菲力普·迈克尔·莱森纳
陈清平
金·普瑞里查德
艾尔伯特·肯尼迪·哈灵顿
大卫·亚历山大·惠勒
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Abstract

一种保护表面贴装电容器(40)免受潮湿和氧化腐蚀的伤害的方法，将热固化的先期包覆树脂(48)涂于电容器(40)终端(41，43)的部分上，并使用保护性树脂(46)封装电容器元件(42)。先期包覆树脂(48)在环境温度下足够硬并且在高温下足够软，并且是一种合适的包含内酯的环氧树脂。在用保护性树脂(46)封装电容器元件(42)前，将先期包覆树脂(48)通过刷子或擦拭器涂刷到终端(41，43)的无焊料涂层部分(50)上。

Description

树脂封装保护元件
技术领域
本发明涉及一种免受周围环境的伤害的保护表面贴装元件，更具体的说，涉及受树脂的封装保护的电容器，使其免受周围环境潮湿和氧化的伤害。
背景技术
随着电子产品应用的数量不断增长，表面贴装技术被更频繁的用于构造电子电路。在表明贴装技术中，电子元件通常的采用芯片元件的形式，芯片元件的终端焊接连到电路板上。在焊接和/或操作元件过程中，芯片元件的终端需要有好的可焊性而且有抵抗高温的耐热性。
通常采用密封的形式，为电容器引线框的一部分粘结成型树脂，保护表面贴装电容器不受周围环境中潮湿和氧的破坏作用。作为传统的表面贴装电容器的一个例子，图1A是第一种公知的表面贴装的固态电解电容20的剖面图，图1B是一个第二种公知的表面贴装的固态电解电容30的剖面图。已知的电容器20，30都包括：注塑成型的内部电容器元件22，最终作为终端的引线框24，以及用于封装的树脂26。根据第一种公知的电容器20，将阳极栈21焊接到阳极端23，例如用银装粘合剂29，将覆盖电镀箔片的阴极25粘接到阴极端27，电容器元件连接到引线框24上。焊接用激光焊接或电阻焊接实现。与第二种公知的电容器30一致，引线框24的一部分连接到阳极出口线32，另一部分连接到阴极覆盖的阳极体34。在将引线框24贴附到阴极覆盖的阳极34之前，电容器元件被涂上传导银漆36。不幸地，周围环境的氧和潮气有可能接触到封在树脂26下面的内部电容器元件22，从而降低传统电容器20，30的性能。氧和潮气接触一般发生在下列芯片电容器的表面贴装中，因为在表面贴装中热的应用使封装树脂和引线框之间产生了缝隙。或者，传统电容器20，30的工作中会产生这样的缝隙。
美国专利6,229,687(687专利)提出了一种阻止环境中的潮气和氧接触到封装树脂下的电容器元件的方法。687专利描述了一个固态电解电容器，它有一个通过形成一个氧化层而制得的部件，一个高传导聚合物层，一个在阀门金属上的导体层。一种特定金属材料的引线框电连接到阀门金属和导体层上，一层保护性树脂封装电容器元件和引线框的一部分。覆盖有保护性树脂的引线框具有表面粗糙的铜层，保护性树脂的热膨胀系数接近引线框金属的热膨胀系数。为了形成铜层，以及对铜层进行喷砂处理以形成合适的粗糙度，需要额外的加工步骤和成本。
目前需要一种阻止环境中潮湿和氧接触到具有树脂封装的表面贴装元件的内部电极的方法。更具体的说，需要相对的简单和便宜的方法，可以保护树脂封装的电容器免受潮湿和氧化，避免对树脂封装下面的电容器元件的伤害。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种保护树脂封装的电容器免受潮湿和氧化对树脂封装包覆的电容器元件造成伤害的方法。
本发明更具体的目的是，提供一种相对简单和便宜的保护树脂封装的电容器免受潮湿和氧化伤害的方法。
本另一个目的是提供一种阻止环境中的潮湿和氧在元件贴装和运行期间接触到表面贴装元件的内部电极方法。
本发明的另一个目的是提供一种树脂封装的固态电解电容器，它在树脂封装前先在电容器终端的一部分上涂刷先期包裹覆树脂，阻止潮湿和氧化对电容器元件的伤害。
本发明的另一个目的是提供一种制造固态电解电容的方法，固态电解电容在树脂封装前先在电容器终端的一部分上涂刷先期包覆树脂，阻止潮湿和氧化对电容器元件的伤害。
本发明的上述和其它目的是通过提供一种保护树脂封装的电容器，使潮湿和氧不会对树脂封装包覆的电容器元件造成伤害的方法而实现的。上述方法包括：将一种热固化的先期包覆树脂涂刷到电容器终端部分和用保护性树脂封装电容器元件上。先期包覆树脂在环境温度下足够硬而且在高温下足够软的特性，所以封装树脂从电容器终端分离被阻止了。优选先期包覆树脂是热固化的环氧树脂，更优选的是，先期包覆树脂是热固化的含内酯的环氧树脂混合物。在电容器的制造过程中，通过擦拭，喷洒，或涂刷，把先期包覆树脂涂敷在电容器终端无焊料涂层部分。
此外，本发明的上述和其它目的通过提供一种固态电解电容而实现，固态电解电容有一个固态电解电极连接到表面贴装终端，一层先期包覆树脂涂刷于终端部分，一层保护性树脂封装电解电极并覆盖了先期包覆树脂的终端部分。
附图说明
图1A是第一种公知的树脂封装固态电解电容器的剖面图。
图1B是第二种公知的树脂封装固态电解电容器的剖面图。
图2A是根据本发明第一个实施例的一个固态电解电容器的剖面图。
图2B是根据本发明第二个实施例的一个固态电解电容器的剖面图。
图3是根据本发明的电容器元件连到引线框的透视图。
具体实施方式
本发明是一种保护通过树脂封装电容器，使潮湿和氧化不会对树脂封装包覆的电容器元件造成伤害的方法。电容器元件连接到用作表面贴装的终端。本发明的方法包括：在电容器终端的部分涂刷一种热固化的先期包覆树脂，然后用保护性树脂封住电容器元件。本方法用先期包覆树脂防止树脂封装从电容器终端分离。此外，先期包覆树脂可以阻止周围环境中的潮气和氧气接触到树脂封装下的电容器元件。本发明还涉及一种树脂封装固态电解电容，在电容器元件和保护性树脂之间的电容器终端的部分上覆盖有先期包覆树脂。
电容器元件按照传统方法制成。例如，在水电解溶液中被阳极化电镀阀门金属箔，其中电解溶液接上电镀电压。电镀箔随后被切割成适当大小的箔片。然后这些箔片被焊到加工棒上。最好在电解溶液内对箔片边缘进行阳极电镀处理，从而在箔片边缘覆盖阳极氧化物。或者，金属箔被冲压成带有凸出物的栉状电极，或者冲压成箔片，然后在电解液中被电镀。箔片然后被涂上传导性聚合物，像如通过电解聚合，然后在装配完成电容器前被进一步涂上石墨和银粉漆。每一片箔片被切割成电容器元件。电容器元件被连接到引线框上，上述引线框随后形成电容器的终端，用传导性粘合剂连接阴极终端，和/或使用激光焊接或电阻焊接连接阳极终端。电容器引线框的位置依赖于阳极或阴极相对引线框所希望的位置。
虽然基于单阀金属箔片的电容器元件而描述的本发明的电容器，但是，电容器元件也可以按照传统的层积电容技术用多个箔片层叠在一起构成。在发明的电容器的制造过程中，在电容器元件用保护性树脂包住前，通过擦拭，喷洒，或涂刷，将先期包覆树脂涂刷在电容器终端无焊料涂层部分。先期包覆树脂具有环境温度下足够硬和高温下柔软的特性，因此防止了封装树脂从终端分离。先期包覆树脂优选的是热固化的环氧树脂，和更优选的是热固化的含内酯的环氧树脂，例如丁内酯，环氧树脂混合物。图2A是一个根据本发明第一实例的树脂封装的固态电解电容40的剖面图。与前面描述的相同，电容器元件42，通过传统方法连接到引线框44上，引线框44的一部分作为电容器终端41，43。电容器40包括先期包覆树脂48，它包覆电容器终端41，43无焊料涂层的部分50，以及包覆电容器元件42和未覆盖的电容器终端41，43的无焊料涂层的部分50的保护性树脂46。保护性树脂46浇涂于电容器元件42和电容器终端43的无焊料涂层的部分50。
第一个实例是优选的具有传导性聚合物的阴极的固态铝电容器表面贴装构造的理想实施例。上述构造包括一叠蚀刻和电镀过的铝箔片，部分被涂敷了传导聚合物、石墨和传导涂层，并用阴极涂料粘合在一起，通过传导粘合剂连接到引线框构成阴极端。在装置封装成型(singulation)后，蚀刻和电镀的箔片的未经覆盖的终端相互焊接在一起，并焊接到引线框构成阳极端。
图2A中很好的展示了，例如，通过将阳极栈51焊接到阳极端41，从而将电容器元件42连接到引线框24上，以及用银装粘合剂55将覆盖电镀箔片的阴极53粘接到阴极端43。焊接用激光焊接或电阻焊接实现。当把先期包覆树脂48涂到终端41，43时，先期包覆树脂48不涂到终端41，43的涂了保护性树脂46的部分，目的是为了方便处理或折叠终端41，43的保护性树脂的表面。此外，先期包覆树脂48最好不涂敷到终端41，43上，上述终端将要粘接到覆盖电镀箔片的阴极53或焊接到阳极栈51。
图2B是根据本发明第二个实例的树脂封装的固态电解电容52的剖面图。在这个实施方式中，电容器52包括一个连接到阳极出口线54的阴极涂敷的阳极53。引线框44的一部分连接到阳极出口线54，另一部分连接到阴极覆盖的阳极体53。电容器元件涂有传导银漆55。先期包覆树脂48覆盖电容器终端43的无焊料涂层50，保护性树脂46封装阳极体53和电容器终端43的无焊料涂层部分50。
图3是依照本发明的与电容器元件连接的引线框的透视图。与前面描述的相同，电容器元件62通过传统方法连接到引线框60上。作为最终产品的电容器将引线框60的一部分64作为电容器终端。在电容器元件和引线框60的这一部分64被保护性树脂封装前，最好将先期包覆树脂涂于引线框60的这一个部分64。更优选的是，在电容电极62连到引线框之前，将先期包覆树脂涂敷在引线框60上，从而在涂刷时，先期包覆树脂不能接触电容器元件。虽然不是首选，但是先期包覆树脂可以在电容器元件连接后涂到引线框60上。由于电容器的树脂封装覆盖了电容器终端64的一部分，先期包覆树脂只适合涂在电容器终端64的无焊料涂层的部分66。先期包覆树脂阻止保护性树脂从电容器终端分离。
本领域普通技术人员会在权利要求的范围内做出其他的变形，这些都在权利要求中进行了限定。

Claims (16)

1.一种保护表面贴装电容器免受潮湿和氧化腐蚀的伤害的方法，其中电容器至少有一个电容器元件并且终端连接到电容器元件上，所述方法包括下述步骤：
在电容器的终端涂刷热固化的先期包覆树脂；
用保护性树脂封装电容器元件；
其中，先期包覆树脂在环境温度下足够硬而且在高温下足够软。
2.根据权利要求1所述的保护表面贴装电容器的方法，进一步包括从热固化的环氧树脂里面选择先期包覆树脂的步骤。
3.根据权利要求1的保护表面贴装电容器的方法进一步包括从热固化的含内酯的环氧树脂里面选择先期包覆树脂的步骤。
4.根据权利要求1所述的保护表面贴装电容器的方法，其中上述应用先期包覆树脂的步骤是：使用一个擦拭器将先期包覆树脂涂刷到电容器终端部分上而实现的。
5.根据权利要求1所述的保护表面贴装电容器的方法，其中上述应用先期包覆树脂的步骤是：使用一个刷子将先期包覆树脂涂刷到电容器终端部分上而实现的。
6.根据权利要求1所述的保护表面贴装电容器的方法，其中上述应用先期包覆树脂的步骤是：使用一个反向旋转轮将先期包覆树脂涂刷到电容器终端部分上而实现的。
7.一种固态电解电容器，包括：
一个连接到表面贴装终端的固态电解电极；
涂敷在上述终端的至少一部分的先期包覆树脂；及
封装上述电容器元件的保护性树脂，及将其涂敷在用上述先期包覆树脂覆盖的上述终端的部分上；
其中上述的先期包覆树脂在环境温度下足够硬而且在高温下足够软。
8.根据权利要求7所述的固态电解电容器，其中上述的先期包覆树脂是热固化的环氧树脂。
9.根据权利要求7所述的固态电解电容器，其中上述的先期包覆树脂包括内酯。
10.根据权利要求9所述的固态电解电容器，其中上述的内酯是丁内酯。
11.一种制造固态电解电容器的方法，上述方法包括：
形成一个固态电解电容器元件；
将先期包覆树脂涂刷到电容器终端部分；
将电容器终端连接到电容器元件；
用保护性树脂封装电容器元件和终端部分。
其中上述的先期包覆树脂在环境温度下足够硬而且在高温下足够软。
12.根据权利要求11所述的制造固态电解电容器的方法，进一步包括的步骤是：从热固化的含内酯的液态环氧树脂中选择先期包覆树脂。
13.根据权利要求11所述的制造固态电解电容器的方法，其中上述的应用先期包覆树脂的步骤是：通过使用一个擦拭器将先期包覆树脂涂刷到电容器终端部分上而实现的。
14.根据权利要求11所述的制造固态电解电容器的方法，其中上述的应用先期包覆树脂的步骤是：通过使用一个刷子将先期包覆树脂涂刷到电容器终端部分上而实现的。
15.根据权利要求11所述的制造固态电解电容器的方法，其中上述的应用先期包覆树脂的步骤是：通过使用一个反向旋转部件轮将先期包覆树脂涂刷到电容器终端部分上而实现的。
16.根据权利要求11的制造固态电解电容器的方法，其中上述的应用先期包覆树脂的步骤是：通过使用喷雾将先期包覆树脂涂刷到电容器终端部分上而实现的。
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