利用膜进行封装物厚度控制的电容器及制造方法与流程

利用膜进行封装物厚度控制的电容器及制造方法
1.本技术是基于申请日为2016年12月16日、申请号为201680074095.9、发明创造名称为“利用膜进行封装物厚度控制的电容器及制造方法”的中国专利申请的分案申请。
2.相关申请交叉引用
3.本技术要求于2015年12月18日提交的未决u.s.临时专利申请no.62/269,646的符合《美国法典》第35编第119节的优先权权益，其通过引用并入本文中。
技术领域
4.本发明涉及电容器(优选地，阀金属电容器)及其制造方法，阀金属电容器改善容积效率同时维持或改善电性能。甚至更具体地，本发明提供一种改善的电容器和形成改善的电容器的方法，其中，通过使用膜获得改善的容积效率，该膜通过封装物在电容性元件和外部电容器表面之间形成可控厚度。


背景技术：

5.在制造阀金属电容器(具体地，表面贴装阀金属电容器)中，标准惯例是形成单片式结构，该结构包括从阳极延伸的阳极丝，其中，电介质和电荷收集阴极在阳极的表面上，其中，电介质在阳极和阴极之间。阳极通常将具有粗糙或增加的表面区域，在该表面区域上形成电介质和阴极，以增加器件的电容。制造过程包括将从阳极延伸的阳极引线附接至第一位置处的引线框架并将阴极附接至第二位置处的引线框架。
6.有必要将阳极组件和阴极组件充分分开以避免电弧，这是容易理解的。由于终极电容器的有效容积对电容没有贡献，因此该要求产生容积效率的损耗。例如，参考图1a，围绕从阳极面(阳极引线从阳极面延伸到封装物的外边缘)延伸的阳极引线3的电容器的容积不提供电气目的而仅提供引线框架4至与阴极层充分分开的阳极引线的附接位置，以避免焊接期间造成损坏。该问题由于需要在电容性元件的有源区域与焊接点9之间提供足够的间隔而加剧，以确保焊接操作的效果不劣化那些层(环境中不减弱的辐射所面向的敏感的和未保护的电介质和阴极层)的质量和性能。焊接过程中对元件的屏蔽未证明减少占据的容积的益处，因为制造精确度的实际限度防止了超过在没有屏蔽情况下所需距离的所需距离的缩短。当多个电容性元件组合成一个电容器时，甚至进一步损害容积效率。
7.作为表面贴装电容器的主要的购买者的电子器件制造商具有大型安装的制造基础设施，该基础设施经设计以在电路板上或相关元件上安装表面贴装电容器以形成电气局部装配。因此，有必要提供结构上与当前应用的表面贴装电容器类似的电容器。具体地，器件的大小、形状和尺寸必须与安装的基板一致以在现有的附接位置中使用。电子工业还时常寻求使电子器件小型化或从相同大小的器件提取更大容量和能力。这迫使组件(如，电容器)的制造商寻求在给定容积中的更多功能性。这些矛盾的要求已经导致期望表面贴装电容器每单位容积具有更大容积效率或电容，同时，仿制大小和引线取向上工业标准的表面贴装电容器。为了解决由于阳极附接于其相应引线框架导致的容积效率损失，一些制造商已经尝试将该附接点定位在封装物外面。已经在u.s.专利no.6,819,546和no 7,161,797中
提出了将阳极延伸连接至在封装物外面的预先存在的外部端子的一些方法，其通过引用并入本文。这些方法涉及：形成传统的引线框架材料的一部分，其中阳极和阴极粘附至嵌入在封装物的引线框架或等同物上；并且将该端子的边缘连接至暴露的阳极延伸，其具有施加在器件的端部上的导电层。
8.在u.s.公开申请no.2010/0165547中提供了其他构造方法，其通过引用并入本文。其中描述了一种器件，其中，阳极延伸和应用的导电阴极的一部分暴露在保护性封装物外面。(一个或多个)阳极延伸和阴极层暴露的该器件的端部表面随后被火焰喷涂并随后使其可焊接以产生器件的每端上的端子。该应用的端子材料仅存在于器件的端部表面上并且不显著存在于器件的底部或安装表面上。端子还覆盖器件的整个端部表面。该设计表示具有多层陶瓷电容器(mlcc)器件的端子结构的阀金属器件。这些端子配置在现有技术中是不期望的，因为这些器件与用于表面贴装电容器的工业标准中止规范是不可互换的。此外，这些端子配置是不期望的，因为端子延伸器件的整个宽度。按照工业标准，在印刷电路板上的安装焊盘总是比器件端子窄，因为这在钎焊过程期间在将器件安装至印刷电路板(pcb)时提供器件的稳定效果。在端子延伸器件的整个宽度时，在印刷电路板上的安装焊盘比器件宽，该器件有效地要求电路板上的空间比具有这种端子配置的电容性器件所能填充的空间更大，从而导致不理想的容积效率。因此，具有明显窄于器件宽度的端子的器件需要窄于电容性器件的印刷电路板上的安装焊盘，并因此需要在pcb上的较少空间，从而导致pcb的更大容积效率。优选地是，器件将符合工业标准且优选地，器件端子将为比器件情况窄的0.4mm或更大。由于展示rf发送的现代电子器件或对外部rf和em干扰敏感的电子器件的一般情况(如在其中导电金属接地屏蔽被至于电路板上方以缓解这种问题的蜂窝电话中)而导致如在u.s.专利no.6,819,546和no 7,161,797和u.s.公开申请no.2010/0165547中公开的其中端子到达器件的顶表面的端子配置也是不期望的。在这些器件中，屏蔽可以与安装至pcb的器件的顶部接触。因此，具有到达器件的顶部的端子的器件提供了端子和接地屏蔽之间的潜在的电气路径，从而导致器件和电路不可操作。
9.已经提出了构造表面贴装固体电解电容器的其他方法，如在us专利no.6,185,091中描述的，其通过引用并入本文。这些教导仍然导致容积低效。重点在于具有与其对电路的影响相关的性能改善的构造。该设计需要阳极和阴极延伸的附接。这些教导描述了机械附接然后封装的端子。如上所述，这占据了降低器件的容积效率的封装物内部的空间。此外，未教导任何附接方法，并且没有附接方法被必须假定为遵循在容积效率方面没有优势的常规附接方法。
10.除了从阳极和阴极的附接方法获得的容积效率优势，封装方法在器件的最终容积效率方面扮演重要角色。现有技术使用许多方式产生在有源元件上的封装物的薄壁以隔离有源元件和环境。传统方法包括在元件周围注射制模使得元件悬浮在注射制模腔内。该方法未改善效率，因为将元件悬浮在腔中的过程的一部分的特征必须大体上足以支撑元件并因此并入占据未用于有源电容的空间的器件内。该占据材料的空间的示例是引线框架。引线框架必须在封装件内延伸以支撑元件，且其支持元件的能力与其厚度相关。此外，已知为面朝下的方法使用引线框架的与电容性元件相对的一侧以受制模腔支撑，从而减少支撑元件所需的厚度。因此，减小面朝下的引线框架的厚度受到其黏附于封装物的能力以及受到将引线框架与封装物机械锁在一起所需的厚度的限制。如果由于尝试改善容积效率而缺乏
这些方面中的任一，则在电容器端子上的外部力直接传递到内部元件，会发生潜在损坏。这些因素限制了容积效率改善，具体地，在器件的厚度尺寸周围的容积效率改善。此外，在面朝下设计内的引线框架配置不解决控制在元件的与面朝下引线框架相对的侧上的封装物厚度的困难。该厚度仍受注射制模过程控制。
11.通过注射制模过程，树脂被引入其中电容性元件已经悬浮在其内的腔。该悬浮通常通过以下方式完成：支撑如在面朝下封装进行封装中的引线框架的传统焊端或类似的部分，通过将引线框架朝下压缩至注射腔所相对的表面。该过程的一个问题是，随后，直接在电容器腔内的长的纵横比区域的位置处，将树脂呈献给腔，或者，在该电容器腔外部，将树脂呈献给腔(其中树脂未到达长的纵横比区域的位置处)。如果树脂在电容器腔的一部分内呈现，则树脂的与器件的腔部分接触的部分必须稍后移除以不作为最终器件的一部分。该移除过程能够影响电气性能或最终目标尺寸容量并且由于树脂壁厚在小型化过程中被减小了而使得移除过程更加困难。此外，移除该部分所采取的步骤能够增加成本和复杂度，尤其在尝试控制最终尺寸时，这是现有技术中持续进行的目标。如果注射的树脂呈现在腔外面，则对该过程的主要约束是树脂流入长纵横比腔的能力。小型化的目标也是一样，电容性元件和外部环境之间的树脂壁优选地尽可能地小。在工业中的标准电容器的情况下，可能具有其中树脂流动长度必须是也尝试被喷射的壁的厚度的100倍或更多的腔的区域。由于流动产生的背压和其对在腔的剩余部分中的其他流动特性的影响，该长纵横比使填充变困难，从而有与加热型模腔相邻的树脂的进一步混合的风险，这可能使材料过早固化。
12.可能实现过程条件和材料，其允许长纵横比在腔和元件之间填充，然而，如上所述，这通常导致在电容性元件的这些长部分上传递材料所需的高压并可以增加使用的材料的成本和复杂度。该高压还能够产生一系列不想要的特征。如果长纵横比存在于电容性元件的两侧上，则具有均匀平衡压力的实用性差，且因此，电容性元件可以偏置于封装物的一侧。该偏置减损最终元件的整体厚度的可能性，因为最终元件将通常需要最小化的封装物壁厚度。处理具有这种长纵横填充比的部分的进一步的困难在于在材料填充通过长纵横部分的时间期间产生的压力能够导致应力施加至元件，这有损坏元件的风险并强迫其在封装件中移动，导致差的质量和/或差的效率。
13.在较长纵横比上实现良好填充的另一方法是利用液态树脂预填充腔并将腔降低至固定高度并强迫液态树脂流出腔，仅剩下由腔的降低限定的树脂的期望量和腔内的其他固定部分。利用该方法的限制是在尝试实现封装物的非常薄的壁时，每个电容性元件的制造变化将限制可实现的壁厚度，这是由于维持每个部分的最小壁厚度需要封装物的腔厚度对于电容性元件内的变化中的最大者是固定的。利用变化的高度控制来处理每个元件是不实际的，且留下具有太薄的封装物壁的一些成品组件将在随后的过程中失败。
14.所公开的其他方法包括使用树脂片将树脂直接提供给封装物的部分，使得树脂不必穿过器件的长纵横比部分，如在us专利no.7,595,235中描述的，其通过引用并入本文。该过程对于降低由于在将树脂流动至地点之前树脂分布在电容性元件表面上导致的封装物树脂移动的效果是有帮助的。，该方法有助于减少在封装过程时的该应力，但仍然缺少对封装物厚度的精细控制，没有方法来控制形成电容器厚度的最终腔尺寸。
15.如上所述，存在对具有改善的容积效率的器件同时维持阀金属表面贴装电容器的与工业标准一致的精确的端子配置的持续期望。不管有多少大量工作，还期望电容器的电
气性能上的增加的容积效率和改善。本文就提供这种改善。


技术实现要素：

16.本发明提供改善的电容器和制造改善的电容器的方法。
17.本发明的具体特征是呈现具有构造的器件和构造方法，其中，封装物所占据的容积明显减少，从而增加容积效率而不损害电容器的功能。
18.本发明的一个实施例是一种电容器，其包括电容性元件，该电容性元件包括：至少一个阳极和阳极引线，该至少一个阳极包括阀金属或阀金属的导电氧化物。电介质形成在所述阳极上，且阴极层形成在所述电介质上。电容性元件附至引线框架，其中，阳极引线电附接至引线框架的阳极部分上的引线框架，且电容性元件的阴极通常通过导电胶附接至引线框架的阴极部分。膜层在电容器器件的两个相对侧上的、外部电容器器件表面和电容性元件之间，使得膜在电容器器件的厚度尺寸上提供封装物的固定厚度。
19.本发明的又一个实施例提供一种电容器，该电容器包括：至少一个阳极和阳极引线，该至少一个阳极包括阀金属或阀金属的导电氧化物。电介质形成在所述阳极上，且阴极层形成在所述电介质上。电容性元件附接至引线框架，其中，阳极引线电附接至引线框架的阳极部分上的引线框架，且电容性元件的阴极通常通过导电胶附至引线框架的阴极部分。电容性元件附接至引线框架的一侧。附接至电容性元件的引线框架的表面嵌入在封装物，且膜层在外部电容器器件表面和该器件背离引线框架的相对侧上的电容性元件之间，使得膜在电容器器件的厚度尺寸上提供封装物的固定厚度。在这种器件中，在封装物形成腔在封装过程期间在厚度尺寸上压缩器件时，引线框架和膜都提供器件厚度控制的一部分。
20.本发明的又一个实施例提供一种电容器，该电容器包括：至少一个阳极和阳极引线，该至少一个阳极包括阀金属或阀金属的导电氧化物。电介质形成在所述阳极上，且阴极层形成在所述电介质上，其中，阴极层包括阴极电流收集层，优选为箔，其延伸超过电容性元件的阳极部分的端部。(一个或多个)电容性元件封装在两个膜层之间，其中，膜层充满有封装树脂。以这种方式改进封装结构，在器件的一个表面上暴露电容性元件的阳极引线的一部分且在器件的另一或相同表面上暴露阴极电流收集层的一部分。(一个或多个)阳极引线和(一个或多个)阴极电流收集层的暴露的部分经处理以在(一个或多个)电容性元件的所述部分上形成金属镀层。预形成的金属端子优选通过钎焊附接至金属镀层。
21.本发明的又一个实施例提供一种电容器，该电容器包括包括：至少一个阳极和阳极引线，该至少一个阳极包括阀金属或阀金属的导电氧化物。电介质形成在所述阳极上，且阴极层形成在所述电介质上。(一个或多个)电容性元件封装在两个膜层之间，其中，膜层充满封装树脂，且在器件的一侧上的箔(优选为铜箔)和膜与电容性元件和器件的外部表面或器件的相应侧上的箔接触。从器件封装物层的外部表面形成穿过封装物和膜的过孔，使得其与电容性元件的阴极交叉，且另一过孔被形成穿过封装物层并穿过阳极引线。从与箔相同的侧形成过孔。通过粘附至封装物并形成与阳极引线和箔的垂直表面的电连接的镀层来将该过孔金属化。类似的金属化过孔形成电容性元件的阴极和箔之间的电连接。箔优选以以下图案蚀刻：该图案将器件的表面上的阳极部分和阴极部分电气地断开以形成端子。铜随后以如将其呈现为可焊接表面的方式被处理。
22.本发明的又一个实施例在是一种电容器，包括：至少一个阳极和阳极引线，该至少
一个阳极包括阀金属或阀金属的导电氧化物。电介质形成在所述阳极上，且阴极层形成在所述电介质上，其中，阴极层包括(一个或多个)阴极电流收集层，优选为箔，其延伸超过电容性元件的阳极部分的端部。(一个或多个)电容性元件封装在两个膜层之间，且箔(优选为铜箔)在器件的一侧上。膜与电容性元件和器件的外表面或器件的相应侧上的箔接触。从箔的外部表面形成穿过封装物和膜并穿过(一个或多个)阳极引线的过孔。通过粘附至封装物并形成与(一个或多个)阳极引线和箔的垂直表面电连接的电镀的方式来将该过孔金属化。类似的金属化过孔形成阴极层(优选穿过(一个或多个)电流收集层)和箔之间的电连接。箔优选以以下图案蚀刻：该图案将器件的表面上的阳极部分和阴极部分电气地断开以形成端子。箔随后以如将其呈现为可焊接表面的方式被处理。
23.本发明的实施例提供一种电容器。该电容器包括电容性元件，其包括：阳极；在所述阳极上的电介质；和在所述电介质上的阴极。封装物至少部分包封所述电容性元件，其中，所述封装物包括在所述电容性元件和所述封装物的外部表面之间的至少一个膜。
24.又一实施例提供一种电容器，该电容器包括电容性元件，该电容性元件包括：阳极；从所述阳极延伸的阳极引线；在所述阳极上的电介质；和在所述电介质上的阴极。封装物在所述电容性元件的至少一部分上，且阳极端子在所述封装物的面上。第一金属化过孔穿过所述封装物，其中，所述第一金属化过孔延伸穿过所述阳极引线并将所述阳极引线和所述阳极端子电连接。
25.又一实施例提供一种用于形成电容器的方法中。方法包括：
26.形成电容性元件，所述电容性元件包括：阳极；在所述阳极上的电介质；和在所述电介质上的阴极；和
27.将所述电容性元件的至少一部分封装在封装物中，其中，所述封装物包括至少一个膜。
附图说明
28.图1a示意性说明现有技术的表面贴装电容器。
29.图1b示意性说明现有技术的面朝下的表面贴装电容器。
30.图1c示意性说明现有技术的基板结构表面贴装电容器。
31.图1d示意性说明现有技术的树脂片结构表面贴装电容器。
32.图2是本发明的实施例的截面示意性表示。
33.图3是本发明的实施例的中间步骤的截面示意性表示。
34.图4是本发明的实施例的截面示意性表示。
35.图5是本发明的实施例的截面示意性表示。
36.图6是本发明的实施例的截面示意性表示。
37.图7是本发明的实施例的截面示意性表示。
具体实施方式
38.本发明提供具有改善的容积效率的电容器和用于制造该电容器的方法。该方法包括用于通过使用膜来控制电容器元件和封装物的外部表面之间的封装物壁的改善的方法。该方法还包括用于将电容性元件的阳极引线附接至外部阳极端子的改善的方法，其具有明
显增加的容积效率，从而相对于整体大小增加了元件的电容性区域的大小，同时还维持或改善电气性能。更具体地，本发明提供一种电容器和制造电容器的方法，其包括将阳极引线通过过孔或空隙连接至外部端子，该过孔或空隙穿过封装物和阳极引线。
39.本发明将参考各种附图进行描述，其形成整个说明书，但不限于说明书的组成部分。通过各种附图，类似元件将相应标号。
40.图1a示意性说明现有技术的表面贴装电容器1的截面图。在图1a中，阳极2具有从其延伸的阳极引线3。阳极引线通常通过焊接9电连接到阳极引线框架4。在阳极的至少一部分上的电介质5将阳极与阴极6分开。阴极通过导电胶11电连接到阴极引线框架7，且除了阳极引线框架与阴极引线框架的接触部分外的整体结构包封在非导电的封装物8中。阳极引线框架4和阴极引线框架7优选地作为阵列形式的相邻连续引线框架的一部分的来源，如在现有技术中充分记载的，其中，多个阳极引线和阴极引线集成为共同的引线框架。阳极引线和阴极引线在电容器例如通过切块而成为单个电容器时电断开。
41.图1b示意性说明现有技术的面朝下的表面贴装电容器50的截面图。在图1b中，阳极51具有从其延伸的阳极引线53。阳极引线通常通过焊接电连接到阳极引线框架凸出部(tab)55。在阳极的至少一部分上的电介质56将阳极与阴极57分开。阴极通过导电胶59电连接到阴极引线框架58，且除了阳极引线框架与阴极引线框架的接触部分外的整体结构包封在非导电的包装60中。阳极引线框架61和阴极引线框架58优选地作为阵列形式的相邻连续引线框架的一部分的来源，如在现有技术中充分记载的，其中，多个阳极引线和阴极引线集成为共同的引线框架。阳极引线和阴极引线在电容器例如通过切块而成为单个电容器时电断开。
42.图1c示意性说明现有技术的在基板116上的表面贴装电容器100的截面图。在图1c中，阳极101具有从其延伸的阳极引线103。阳极引线通常通过焊接电连接到阳极间隔棒105。在阳极的至少一部分上的电介质106将阳极与阴极107分开。阴极通过导电胶108电连接到内部阴极焊盘109。内部阴极焊盘通过阴极电气路径111电连接到外部阴极端子110，该阴极电气路径111通常通过电镀基板112中的过孔形成。内部阳极焊盘113通过阳极电气路径115电连接到外部阳极端子114，该阳极电气路径115通常通过电镀基板112中的过孔形成。阳极间隔棒105通常通过焊接或钎焊电连接到阳极引线103且电连接到内部阳极焊盘113。除了包括内部阳极焊盘和内部阴极焊盘、外部阳极端子和外部阴极端子、阳极电气路径和阴极电气路径以及基板的基板配件116外的整体结构包封在非导电的封装物117中。内部阳极焊盘和内部阴极焊盘的至少一部分以及基板的一部分与非导电材料接触以形成一种器件，其中，外部阳极端子和外部阴极端子的一部分暴露在该器件的底表面上。
43.图1d示意性说明现有技术的树脂片结构表面贴装电容器150的截面图。在图1d中，阳极151具有从其延伸的阳极引线153。阳极的至少一部分上的电介质156将阳极与阴极157分开。电容性元件包括阳极、阳极引线、电介质与阴极。电容性元件利用非导电胶封装，该非导电胶包括两个树脂层：顶部树脂层159和底部树脂层160。至阴极157的过孔161形成在底部树脂层160中且被金属化以形成阴极157与外部阴极端子163之间的电连接152。至阳极引线153的过孔162被形成且被金属化以形成阳极引线153与外部阳极端子164之间的电连接158。
44.现有技术装配说明了固体电解的阀金属电容器的典型构造方法，其利用引线框架
或电镀焊端中止器件。本发明的器件旨在针对现有技术的直接替换且因此优选地匹配现有技术的端子配置，同时改善容积效率。
45.图2示意性说明本发明的实施例。在图2中，电容器214包括阳极200且优选地包括阀金属阳极，其具有从其延伸的表示为阳极丝的阳极引线203。在阳极的至少一部分上的电介质204将阳极与阴极205分开。阳极引线203通常通过焊接电连接到阳极引线框架凸出部206。阳极引线框架凸出部206连接到或集成到阳极引线框架207。阴极205通常通过导电胶209电连接到阴极引线框架208。膜210形成顶部密封，其与封装物211一同至少部分包封包括阳极、阳极引线、电介质和阴极的电容性元件。总的器件厚度212是器件所有组件的累计，包括膜厚度213，其更容易控制，因为其能够被预形成，并且膜形成在一个方向上的边界，在该边界内封装物受到约束。
46.图3示意性说明本发明的实施例，其中，描写了制造过程的中间步骤的电容器250。在图3中，阳极251(优选地为阀金属阳极)具有从其延伸的阳极引线253。在阳极的至少一部分上的电介质255将阳极与阴极256分开。顶部膜257和底部膜258以夹心关系位于电容性元件的相对侧上。这些膜夹住电容性元件，该电容性元件部分包封在封装物259内。膜257和258与封装物259一同起作用以至少部分封装包括阳极、阳极引线、电介质和阴极的电容性元件并形成袋状物或腔，在制模期间封装物包含在其内。优选地，但不限于此，膜包括与封装物259相同的树脂，或树脂并入膜257和258或来自膜。外部阳极端子260和外部阴极端子261粘附至下膜258。阳极过孔263和阴极过孔262分别在外部阳极端子260和外部阴极端子261内形成并穿过膜和封装物。阳极过孔263形成在表示为阳极丝的阳极引线253中并优选穿过阳极引线253并优选达到顶部膜。包镀金属(metallization)267形成在阳极过孔中，使得阳极引线电连接到外部阳极端子并粘附至封装物259。该包镀金属沿着阳极引线的垂直切割部分电连接阳极引线以在阳极引线长度方向上不延长过孔大小的情况下最大化电连接区域。在替代实施例中，阳极过孔会达到阳极的金属，其中，阳极过孔的包镀金属直接电连接阳极并提供至外部阳极端子的电连接。包镀金属可以是单个金属、合金或连续的一系列金属以实现充分的电连接。在替代实施例中，阳极引线可以存在也可以不存在，并且优选地，阳极引线不存在以进一步改善容积效率。阴极过孔262形成为穿过阴极256的一部分。阴极过孔262被金属化以形成阴极和外部阴极端子之间的电连接。线264和265表示本发明的优选实施例，其中，线表示器件的被切割的部分以形成具有限定长度的器件。切割过程(通常是切块)优选暴露金属化过孔262和263的一部分，从而在切割之后形成如将在图4中实现的电容器的末端。
47.图4示意性说明切割后的图3的实施例。在图4中，电容器250具有阳极251(优选地为阀金属阳极)，其具有从其延伸的表示为阳极丝的阳极引线253。在阳极的至少一部分上的电介质255将阳极与阴极256分开。顶部膜257和底部膜258以夹心关系位于电容性元件的相对侧上。这些膜将电容性元件定位在封装物259内，其中，膜257和258以及封装物259共同用于至少部分封装电容性元件。优选地，但不限于此，膜257和258以及封装物259包括共同的树脂，且树脂可以渗透一个或两个膜。在一个实施例中，还进一步优选地，但不限于此，形成下膜258的树脂来自膜层并填充在膜之间的电容性元件周围。外部阳极端子261和外部阴极端子260粘附至封装物259。阳极过孔263和阴极过孔262的剩余部分以及其中包含的包镀金属在电容器的面上形成导电引线并可以用作电路迹线(trace)以连接至集成至封装物或
在封装物上集成的附加功能。
48.图5示意性说明本发明的实施例。在图5中，电容器350包括阳极351(优选地为阀金属阳极)，其具有从其延伸的表示为阳极丝的阳极引线353。在阳极的至少一部分上的电介质355将阳极与阴极356分开。顶部膜357和底部膜358以夹心关系位于电容性元件的相对侧上。这些膜将电容性元件定位在封装物359内，其中，膜357和358是封装的一部分。在优选实施例中，形成封装物的树脂还并入膜357和358中，且可渗透膜。替代地，形成封装的树脂可来自膜层并填充在电容性元件周围以将电容性元件封装在膜之间。外部阳极端子361和外部阴极端子360粘附至封装物359。阳极过孔363和阴极过孔362分别在外部阳极端子和外部阴极端子内形成并穿过下膜和封装物。阳极过孔363形成为穿过阳极引线353。包镀金属形成在阳极过孔中，使得阳极引线353电连接到外部阳极端子361并粘附至封装的表面。该包镀金属沿着阳极引线的垂直切割部分电连接至阳极引线以在阳极引线长度方向上不延长过孔大小的情况下最大化电连接区域，。阴极过孔362形成至阴极356的电连接。阴极过孔362被金属化371以形成阴极356和外部阴极端子360之间的电连接。绝缘材料364是包括在电容性元件中的可选特征。该绝缘材料防止阴极356在阳极引线353的部分上方形成。该绝缘材料通常施加在阳极或阳极引线的部分上方使得形成阴极的化学处理不将阴极材料沉积在阳极的将作为阳极电附件的一部分的部分中。这优选地，但不限于，如形成阻挡物的树脂之类的材料。
49.图6示意性说明本发明的实施例。在图6中，电容器400包括阳极401(优选地为阀金属阳极)，其具有从其延伸的表示为阳极丝的阳极引线403。在阳极的至少一部分上的电介质405将阳极与阴极406分开。电流收集阴极层407附接至阴极并延伸至封装物410的边缘，其中，它们从一个表面暴露。阳极引线403优选地还从与预期的暴露表面相同的另一表面暴露。顶部膜408和底部膜409以夹心关系位于电容性元件的相对侧上。这些膜形成封装的一部分并将(一个或多个)电容性元件定位在封装物410内，其中，膜408和409是封装的一部分。优选的，但不限于此，封装物410的树脂还并入膜中，且可渗透膜并可来自膜。优选的，但不限于此，形成封装物410的树脂通过膜填充电容性元件边界周围的区域的至少一部分且优选的为整个区域。(一个或多个)阴极电流收集层和(一个或多个)阳极引线利用可焊接材料411电镀。预形成的金属阴极端子412附接至阴极电流收集层上的可焊接材料，且预形成的金属阳极端子413附接至阳极引线上的可焊接材料411。该附接优选通过焊料414和415完成。
50.图7示意性说明本发明的实施例。在图7中，电容器450包括阳极451(优选地为阀金属阳极)，其具有从其延伸的表示为阳极丝的阳极引线453。在阳极的至少一部分上的电介质455将阳极与阴极456分开。阴极箔465电附接至阴极456。顶部膜457和底部膜458以夹心关系位于电容性元件的相对侧上。这些膜将电容性元件定位在封装物459内，其中，膜457和458以及封装物一同起作用以形成封装。优选的，但不限于此，封装物的树脂还并入膜457和458中，其中，树脂可渗透膜或来自膜。还进一步优选的，但不限于此，树脂至少部分填充膜之间的区域，且优选地，完全填充膜之间的区域，从而封装电容性元件的边缘。外部阳极端子460和外部阴极端子461优选在下膜上黏附至封装。阳极过孔462和阴极过孔463分别在外部阳极端子和外部阴极端子内形成并穿过膜和封装物。阳极过孔462形成为穿过阳极引线453。包镀金属464形成在阳极过孔中，使得阳极引线453连接到外部阳极端子并优选在下膜
上粘附至封装。该包镀金属沿着阳极引线的垂直切割部分电连接阳极引线以在阳极引线长度方向上不延长过孔尺寸的情况下最大化电连接区域。阴极过孔463形成为穿过阴极箔465的一部分。阴极过孔463被金属化466以形成在阴极箔465和外部阴极端子461之间的电连接。
51.在优选实施例中，电容器包括至少一个阳极和阳极丝，该阳极包括阀金属或阀金属的导电氧化物。电介质形成在阳极上且阴极层形成在电介质上。电容性元件附至引线框架，其中，阳极引线电附接至在引线框架的阳极部分上的引线框架，且电容性元件的阴极通常通过导电胶电附至引线框架的阴极部分。膜层在器件的两个相对侧的在外部电容器器件表面和电容性元件之间，使得膜在电容器器件的厚度尺寸中提供封装物的固定的厚度。
52.在制造电容器时，电容性元件和引线框架呈现到具有设置在电容性元件和引线框架的至少一侧(优选为相对侧上)的膜层的封装物形成腔中，使得膜在器件的厚度方向上抵抗封装物形成腔。
53.在封装期间形成对封装材料流动限制的制模的区域还称为封装物形成腔。该腔通过限制封装材料的流动而形成器件的任一侧。与利用膜一样，该腔可进一步用作与膜接触的封装腔的一部分以限定器件的外表面中任一个的外部位置。这将类似于所谓的制模的腔壁。腔的一部分，其中，该腔的内部形状限定器件外部表面。虽然这涉及传统的制模的腔，但封装形成腔还为单个表面，如，板或一系列连接的表面，其限定器件的外部表面的仅一部分。
54.本发明提供了封装的电容器的确定的且可重复的厚度。通过利用预形成的膜，并将膜引入电容性元件的表面和制模的腔，膜与电容性元件的表面一同有效工作以形成腔，在制模期间，封装物被约束在该腔内，同时确保电容性元件适当位于封装物内。在膜不存在的那些方向上，封装物可受到注射制模腔约束。导电元件(阳极或阴极)的暴露允许将端接件的表面附接到封装物上，其与阳极或阴极电接触，从而针对电连接并利用膜提供减小的厚度，提供封装物的减小的厚度和完成的电容器的确定的和固定的厚度。在这种器件中，膜提供器件厚度的一部分，而封装物形成在腔中且能够压缩到器件上或器件中，其中，在封装过程期间实现具有预定厚度尺寸的器件。
55.在优选实施例中，膜层充满封装树脂。特别地，优选的，由于由此获得的改进的粘合性，封装树脂与用于封装的树脂相同。
56.在优选实施例中，在阴极和外部铜箔之间提供膜，其中，膜与电容性元件物理接触。在形成任一夹层布置之后，过孔形成为穿过铜箔和封装物，使得其与电容性元件的阴极相交，而另一过孔形成为穿过封装物层并穿过阳极引线。优选地，从外部铜箔的相同侧形成过孔。通过粘附至封装物并形成与阳极引线和外部铜箔的垂直表面的电连接的镀层，来金属化该过孔。类似的金属化过孔形成电容性元件的阴极和外部铜箔之间的电连接。外部铜箔优选以以下图案蚀刻：该图案将器件的表面上的阳极部分和阴极部分电气地断开以形成端子。铜随后以如将其呈现为可焊接表面的方式被处理。
57.在一个实施例中，提供一种电容器，其包括在电容器的至少阳极部分上的金属化过孔。金属化过孔通过切割过程被部分暴露，从而在每个端子连接区域处提供可焊接的表面，该端子连接区域在电容器的与器件的端子部分的不同侧上。工业上常见的是，表面贴装电容器在除了面向安装表面的端面的那侧上具有垂直的金属化表面以产生焊料倒角面，其
中，用于将端子附接至电路板的焊料能够形成电容器的一侧。这允许可视化验证成功的焊接并且免除了器件的返工。此外，焊料的倒角在电容器的每端上产生力的平衡以在焊料回流工艺期间保持部件处于期望的电路板空间中间。金属化过孔的暴露的部分以如下方式与器件相保持：包镀金属和阳极引线之间的整个连接是完整的。与现有技术描述的一样，其中，仅将过孔形成到阳极引线，保持到阳极引线的整个连接同时在器件的侧表面上暴露金属化的连接是不实际的。为了暴露金属化过孔的任何部分以改善容积效率将需要移除与金属化的层连接的阳极引线的至少一部分。移除至阳极引线的金属化的连接的任何部分将导致电性能损失。进一步地，形成具有在其内形成的金属化的过孔的使用使得制造具有垂直于端面的可焊接表面的电容器更有效。常见的是，表面贴装电容器的用户期望可焊接表面在器件的垂直面上，其小于该表面在任何方向上的宽度。在本发明中，该方面可由经形成以待金属化过孔的深度和宽度尺寸控制。现有技术中的其他方法仅允许在阳极引线和器件的整个垂直面上形成的端子之间的该金属化。由于许多因素，这对于用户来说是不期望的，这些因素包括使器件短路和对器件不适当的焊接的可能性。
58.膜层接触电容性元件以限制在电容性元件表面和电容器器件的外部表面之一之间的电容器封装物壁的厚度。通过将电容性元件保持在膜内，封装物逐渐渗入不期望的区域上从而使封装物不起作用的风险被最小化。
59.膜可以是经过充分处理形成限定封装物的空间的任何层，其中，在封装过程期间，封装物在至少两侧上受到封装物形成腔和电容性元件的面的限制，从而限制电容性元件表面上的封装物形成腔区域的侵蚀。封装物形成腔是任何表面，其在经受封装过程时将用作对封装物材料的阻挡物并形成表面，在器件从腔移除时，该表面将成为包封电容性元件的至少一部分的外部表面。当被压缩到电容性元件时，该膜层将接触电容性元件表面并限制封装物形成腔与电容性元件之间的距离，从而限定电容器器件的封装的厚度。
60.在一个实施例中，膜是多过孔的，从而允许封装物材料渗透穿过膜层，同时膜层在一个面上与电容性元件表面接触且在相对面上与封装物形成腔接触。多过孔的膜将包括增强材料或填充物，如，玻璃纤维、纤维、蚀刻材料或松动微粒，其全都具有受控厚度。
61.在一个实施例中，膜包括固态膜，其可以充满封装树脂或黏附于封装树脂。
62.在一个实施例中，膜是可压缩的。可压缩的膜能够以压缩形式提供电容性元件表面和封装物形成腔之间的固定的最小距离，并可由封装物材料保持在压缩形式或被允许弹回。可压缩的膜提供力在电容性元件上、或在相同的封装物形成腔内的平行的电容性元件上的更均匀的分布，，使得电容性元件保持在离封装物形成腔固定距离内，同时用来减少施加至电容性元件上的力。
63.膜层可施加到电容性元件的大多数表面以利用器件的尺寸的膜的除了厚度之外的厚度限制性质。
64.在一些实施例中，粘合剂或封装物材料可以在电容性元件和膜之间，从而将膜黏附至电容器面。该树脂或粘合剂部分可以将膜固定到电容器面并因此还成为膜的厚度限制功能的一部分。
65.通常不必要的是，膜的所有表面和电容性元件接触同时膜提供足够的接触以形成腔和电容性元件之间的固定厚度。在膜被压向电容性元件时，电容性元件和膜的仅部分可以接触以形成膜的所需动作。还有，由于表面张力和至膜的黏附力，少量的封装物材料可呈
现在膜的所有部分上，并且在其接触电容性元件时，其形成膜功能的一部分。
66.优选地，通过形成穿过(优选完全穿过)阳极引线的过孔而不是到达阳极引线的最近路径，过孔具有足够的深度和截面积以提供暴露的阳极引线。形成穿过阳极引线的过孔暴露阳极引线的截面部分，从而增加在阳极引线上的包镀金属的电接触区域，而不增加沿阳极引线的一个方向上的长度，从而通过实现较大接触面积而不占据器件的显著长度来实现器件的改善的容积效率。形成穿过阳极引线的过孔的另一个优选优点是该过程允许多个阳极引线通过同一过孔被连接，从而对于一组电容器具有共同的包镀金属。当需要附加电容或减少电阻时，在共同封装件中提供多个阳极且因此提供阳极引线是有利的。还将优选的是，器件的阴极部分上形成的过孔穿过阴极以增加该连接，然而，不需要这样。阴极层通常贯穿阳极的长度和宽度的大部分并因此具有更大表面积以在金属化期间接触，而不损害容积效率。
67.通过现有技术中已知的任何技术形成过孔，且通过从以下选择的方法完成金属化：电镀、溅射、沉积、烧结、扩散、涂覆以及在过孔中施加导电材料，优选为金属。
68.阴极层不限于此，且与在包括阴极层的电容器工业中共同发现的那些一致，该阴极层包括在阳极的电介质上的导电聚合物或二氧化锰。导电聚合物层可通过现有技术中已知的许多方法形成，如，原位聚合、一锅聚合、电化学聚合或预聚合的聚合物浸渍。特别优选的导电聚合物是聚苯胺、聚吡咯、聚唾吩及其衍生物。用于说明本发明的优选的聚合物是聚3，4乙烯二氧噻吩。附加阴极层优选形成在导电聚合物层或二氧化锰层上以促进与其连接，其中，含碳层和含金属层特别适合于说明本发明。含碳层通常包括在树脂中的导电碳。含金属层通常包括填充金属的树脂层，其中，包含片状银粉的树脂是个示例，或者含金属层可以是金属镀层。优选地，在阴极过孔部分内金属化阴极层的过程被简化时，阴极层形成有金属镀层。金属箔可以并入阴极。金属箔可以利用各种电气附接和物理附接的方法附接至其他阴极层，这些方法包括但不限于导电胶、钎焊、硬焊或焊接。这些阴极箔用作阴极的一部分，其将电流递送至内部阴极层和从内部阴极层递送电流。这些阴极箔优选由金属制成，如，但不限于，铜、银、不锈钢或其他导电材料。
69.在器件的外部表面上的端子用来提供在器件和电路之间的电气连接的位置。端子通常由金属制成，其通过工业中常用的方法来接合。这种方法包括但不限于钎焊、引线接合法、硬焊、焊接、超声附接和铜柱焊接。在一些实施例中，端子通常形成为引线框架，在其他实施例中，端子通常由金属箔形成，或者端子通常形成为层，该层是器件的如通过电镀形成的器件的外部表面上的一部分。由于导电性和其他处理优点，端子的最优选的金属是铜，但其他金属或材料可用作端子材料，包括但不限于，镍、不锈钢、金属填充聚合物、导电聚合物等。端子通常是正方形的以针对pcb钎焊位置上的布置满足工业标准，但这不是对本发明的限制。端子可提供器件的外部表面的一个或多个部分与器件的其他外部表面部分之间的电气路径。这将通常在工业中已知为迹线(trace)。电器路径形成在器件的表面上以连接包镀金属的一部分，该部分连接至封装物的内部的电容性元件，在封装物的其他部分或表面中可呈现端子。通过允许用于包镀金属的过孔形成在器件的一个部分上或一个部分中，提供这些迹线可简化或提供电气益处，同时在器件的其他部分上提供(一个或多个)端子，存在或不存在的这些迹线也作为端子的连接部分的一部分。
70.本领域技术人员已知的是，对阀金属形成足够的金属化可要求对阀金属的附加处
理。在一些情况下，这是金属化技术的一部分且在器件中不明显，因为仅阀金属和包镀金属将是明显的。在一些情况下，阀金属非常难以金属化，因为其需要附加步骤和材料以准备阀金属。在这种情况下，阳极的一部分(优选但不限于阳极引线)以如下方式进行处理：利用与包镀金属不兼容的材料形成至阀金属的冶金结合。该处理可形成电气接合层，其提升包镀金属到阀金属的电气附接性能。
71.本领域技术人员已知的是，封装物通常由树脂和填充物形成。填充物提供一种方法以通过置换在封装物结构中的树脂的一部分来控制热膨胀系数。由此注意，虽然这对于封装来说是典型技术，但本技术不限于封装物是树脂或填充树脂的系统。其他封装物材料和方法还适用于本发明。
72.阳极是导体，优选为金属且优选为从以下选择的阀金属：钽，铝，铌，钛，锆，铪、这些元素的合金或其导电氧化物，如，nbo。
73.参考优选实施例(不限于此)已经描述了本发明。可实现附加实施例和改善，其在本文未具体列出但其在本发明的范围内，如在随附权利要求中更具体提出的。