專利名稱：電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一個陽極體的電容器，該陽極體用一個外殼包封，并從其內(nèi)部引出一個帶一平面的陽極觸頭。該外殼具有一個基面，其底面有一個與該陽極觸頭電連接的焊接面。
文獻(xiàn)WO 01/16973 A1提出了這類電容器，它們是芯片結(jié)構(gòu)形式的鉭電解電容器。這些電容器具有一個板狀的陽極觸頭，該陽極觸頭從陽極體引出并在外殼的一個端面上從外殼引出。該陽極觸頭從外殼的引出點(diǎn)朝基面方向彎曲。在端面和基面之間的棱上，該陽極觸頭又一次向里彎曲，并在外殼的基面上構(gòu)成一個焊接面。一個陰極觸頭則在外殼的另一個端面上從外殼中引出并多次彎曲，所以在外殼的底面也為陽極觸頭形成了一個相應(yīng)的焊接面。借助于這兩個焊接面便可把芯片結(jié)構(gòu)形式的元件焊接在一塊印制電路板上。
這種電容器的缺點(diǎn)是，用一塊鉭板構(gòu)成的陽極觸頭用軟焊料進(jìn)行焊接是困難的。為了與印制電路板進(jìn)行耐久的和導(dǎo)電的連接，鉭板必須制成可焊接和可粘接的。但連接技術(shù)一般所用的焊料是不浸潤或很難浸潤鉭表面的。所以鉭表面不經(jīng)附加處理不可能進(jìn)行焊接。因此，為了在這樣一塊鉭板上獲得一個設(shè)置在外殼的底面上的焊接面，必須采取一系列措施。使鉭板可焊的一個措施例如進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)鍍鎳或鍍錫，而且包封該焊接面的外殼面同樣必須金屬化，才能可靠地提供焊料的粘附能力以及元件和位于其下的印制電路板之間的足夠的力連接。對一個元件來說，接觸元件的這種鍍錫是一個復(fù)雜的過程，這個過程不利地增加了該元件的制造費(fèi)用。
上述電容器還有一個缺點(diǎn)，隨著鉭板從陽極體和外殼引出并經(jīng)多次彎曲而消耗了大量的鉭材料。由于鉭是一種很貴的材料，這是不希望的。
此外，上述電容器還有這樣的缺點(diǎn)一方面，引入陽極體的鉭板的寬度決定電容器的電性能，而另一方面，由于標(biāo)準(zhǔn)化的原因，在外殼底面上的焊接面必須具有明確規(guī)定的尺寸。
電容器的電性能不可能總是與要求的結(jié)構(gòu)形式的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)匹配，從而產(chǎn)生制造靈活性所引起的相應(yīng)缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是提出一個上述類型的元件，該元件不需要難于焊接的材料的可焊性。
這個目的是通過權(quán)利要求1所述的一種電容器來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的諸多有利方案可從其他各項(xiàng)權(quán)利要求中得知。
本發(fā)明提出的電容器具有一個陽極體，該陽極體被一個具有一基面的外殼包封。從該陽極體的內(nèi)部引出一個陽極觸頭，該陽極觸頭具有一個平面。陽極體與一個陽極接點(diǎn)焊接。該陽極接點(diǎn)在其表面具有一種可軟焊接的材料。該陽極接點(diǎn)沿外殼基面延伸的一段在該處構(gòu)成一個焊接面。
本發(fā)明的電容器具有這樣的優(yōu)點(diǎn)在外殼的基面上的焊接面不是由從陽極體引出的陽極觸頭構(gòu)成，而是由一根具有一個可焊表面的陽極接點(diǎn)構(gòu)成，從而不需要陽極觸頭的可焊性。
作為陽極觸頭的材料尤其宜用那些含有一種難熔金屬的材料。例如鈦、鋯、鉿、鉭、鈮、釩、鎢和鉬都是難熔金屬。這些難熔金屬原則上都適用于制造固體電解電容器，這類電容器例如已經(jīng)作為鉭電解電容器或鈮電解電容器制成。但也可用這些難熔金屬的合金作為陽極觸頭的材料。
此外，陽極觸頭可含有一種不可焊的材料例如鋯、鉭、鈮、鉬或鎢。由于陽極觸頭和陽極接點(diǎn)之間的焊接連接，因而不再需要陽極觸頭的可焊性。
在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，位于外殼內(nèi)的陽極觸頭的一個端段與一個陽極接點(diǎn)焊接。該陽極接點(diǎn)在外殼的一個端面上引出并在外殼的引出部位朝外殼的基面彎曲。陽極接點(diǎn)在基面上再次向里彎曲，從而在該處構(gòu)成一個焊接面。
本發(fā)明的這個實(shí)施方案具有這樣的優(yōu)點(diǎn)陽極觸頭已經(jīng)終止在外殼內(nèi)，所以只消耗很少的陽極觸頭的材料。由于在多數(shù)情況中用鉭作陽極觸頭，從而帶來了經(jīng)濟(jì)效益。
在本發(fā)明的另一個實(shí)施方案中，陽極觸頭從外殼的一個端面引出外殼。位于外殼外面的陽極觸頭的一段與一根陽極接點(diǎn)焊接并朝外殼的基面彎曲。陽極接點(diǎn)朝基面的方向延續(xù)陽極觸頭并在基面向里彎曲，以便在基面上構(gòu)成一個焊接面。
陽極觸頭可大致在外殼端面的一半高度引出并朝外殼的基面彎曲，這種陽極觸頭的優(yōu)點(diǎn)是，電容器除了可焊接在基體基面上設(shè)置的焊接面上外，也可焊接在一段離基面沿外殼端面朝陽極觸頭從外殼引出部位延伸的一段中。陽極觸頭的側(cè)面連接片的這種可焊性是不同的標(biāo)準(zhǔn)要求的，例如IEC標(biāo)準(zhǔn)60068-2-58要求整個連接片面積的至少95％與焊料的浸潤性。根據(jù)美國規(guī)范IPC/EIA JSTD-002A，只有超過陽極觸頭厚度的位于外殼端面上的陽極觸頭的部分才需要浸潤性。
此外，陽極接點(diǎn)和陽極觸頭最好具有沿縱向延伸的條的形狀，且陽極接點(diǎn)的寬度不同于陽極觸頭的寬度。陽極接點(diǎn)和陽極觸頭制成縱向延伸的條的形狀例如金屬板的形狀是特別簡單的。
條形陽極觸頭還有一個優(yōu)點(diǎn)，陽極體可用一種膏的絲網(wǎng)印刷方法設(shè)置到陽極觸頭上。
陽極接點(diǎn)的一條的形狀是有利的，因?yàn)橛纱丝赏ㄟ^陽極觸頭和陽極接點(diǎn)的面積疊置而制成一個牢固的焊接連接。通過陽極接點(diǎn)和陽極觸頭的不同寬度的選擇，在適當(dāng)選擇陽極接點(diǎn)的寬度時，適合電容器明確規(guī)定的電性能的陽極觸頭的寬度可與由于標(biāo)準(zhǔn)化原因需要的焊接面的寬度匹配。
如果陽極觸頭的寬度小于陽極接點(diǎn)的寬度則是特別有利的。這樣，具有一定電性能的電容器需要的窄的陽極觸頭就可與由于標(biāo)準(zhǔn)化原因而在底面上的焊接面的需要寬度匹配。
陽極接點(diǎn)可制成用軟焊料進(jìn)行焊接，即在其表面上存在鎳、銅、鈷、錫、貴金屬或鋼，也可通過上述金屬的合金來達(dá)到陽極接點(diǎn)的可焊性。
陽極觸頭與陽極接點(diǎn)的焊接可按有利的方式進(jìn)行，即陽極觸頭與陽極接點(diǎn)相互搭接，并在搭接面上設(shè)置界定一個面的若干焊接點(diǎn)，這樣就保證了陽極接點(diǎn)在陽極觸頭上的牢固的固定。
與此相反，對較小的電容器結(jié)構(gòu)來說，由于位置原因，陽極觸頭與陽極接點(diǎn)的焊接最好用唯一的一個焊接點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。
下面結(jié)合一些實(shí)施例和附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。


圖1表示本發(fā)明電容器的一個實(shí)施例的橫斷面示意圖；圖2表示本發(fā)明電容器的另一個實(shí)施例的橫斷面示意圖；圖3表示本發(fā)明電容器在制造過程中的俯視圖。
圖1表示具有一個陽極體1的電容器，該陽極體被一個外殼2包圍。陽極體1例如可以是一個用鉭粉或鈮粉制成的多孔的燒結(jié)體。外殼2例如可用壓鑄塑料制成。一個陽極觸頭4從陽極體1引出并在外殼2的端面10上從該外殼引出。在陽極觸頭4從外殼2的引出部位，該陽極觸頭沿外殼2的基面3的方向彎曲。陽極接點(diǎn)6焊接在陽極觸頭4的一段11上。陽極觸頭4最好用一種與陽極體1一致的材料例如鉭或鈮制成，而陽極接點(diǎn)6則選用一種可用軟焊料焊接的材料。
為此，除了用銅、鎳、鐵、貴金屬、鈷或鋼外，也可用鎳/鐵合金尤其是一種具有鎳、銅、錫和銀的42NiFe合金。這些材料一般用于系統(tǒng)載體。所以本發(fā)明的電容器通過使用陽極觸頭4以及陽極觸頭16的系統(tǒng)載體而可經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行大批量生產(chǎn)。
用軟焊料可焊接的材料制成的陽極接點(diǎn)6具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即通過陽極接點(diǎn)6的彎曲并由此通過陽極接點(diǎn)6的一段7的形成而在外殼2的基面3上構(gòu)成一個焊接面8。在陽極體1上設(shè)置的陰極上，設(shè)置了一個陰極觸頭16，這個陰極觸頭按陽極接點(diǎn)6的一致的方式圍繞外殼2彎曲，所以在外殼2的基面3上形成另一個焊接面17，用這個焊接面可進(jìn)行電容器的陰極與一塊印制電路板的焊接。
通過在外殼2的基面3上設(shè)置一個焊接面8或另一個焊接面17，形成了一個芯片結(jié)構(gòu)形式的電容器，這種電容器特別有利于用在表面組裝技術(shù)的范圍。
在圖1所示的例子中，陽極觸頭4的厚度d約為0.75毫米，陽極接點(diǎn)6的厚度D為0.9±0.1毫米。與圖2所示例子比較，圖2所示電容器具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，在電容器寬度內(nèi)，陽極觸頭4和陽極接點(diǎn)6之間的焊接只需d和D之和，從而在橫向內(nèi)可實(shí)現(xiàn)外殼2的最大利用并由此實(shí)現(xiàn)在相同外殼尺寸情況下較高的容量。
圖2表示本發(fā)明的另一個實(shí)施例，此時位于外殼2以內(nèi)的陽極觸頭4的一端段9與一個陽極接點(diǎn)6呈面狀焊接。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，這種焊接例如可通過激光焊接來實(shí)現(xiàn)。
陽極接點(diǎn)6在外殼2的一個端面10從外殼引出并在該處朝外殼2的基面3的方向彎曲。在外殼的端面10和基面3之間的棱上，陽極接點(diǎn)6再次向里彎曲，從而在外殼2的基面3上產(chǎn)生一個由陽極接點(diǎn)6的一個端段構(gòu)成的焊接面8。
雖然本發(fā)明圖2所示實(shí)施例比圖1所示實(shí)施例具有較小的外殼利用，但其優(yōu)點(diǎn)是可把陽極觸頭4做得較短，從而可節(jié)省陽極觸頭4通常用的相當(dāng)貴的鉭或鈮材料。
圖3表示圖1所示本發(fā)明電容器的制造過程。陽極體1已被外殼2壓鑄包封。在外殼2的兩個端面上，陰極觸頭16或陽極觸頭4在左側(cè)從外殼中伸出。陽極觸頭4和陽極接點(diǎn)6具有一個在縱向內(nèi)延伸的條13的形狀。所以陽極觸頭4具有一個平面5。陽極觸頭4和陽極接點(diǎn)6在虛線所示區(qū)域相互搭接。陽極觸頭4和陽極接點(diǎn)6之間的焊接用焊接點(diǎn)14來實(shí)現(xiàn)，這些焊接點(diǎn)界定一個面積15。這樣就可在陽極觸頭4和陽極接點(diǎn)6之間實(shí)現(xiàn)牢固的連接。通過陽極接點(diǎn)6的寬度B的適當(dāng)?shù)倪x擇，陽極觸頭4的寬度b可與一個由于標(biāo)準(zhǔn)化原因而需要的一個焊接面的較大寬度B匹配。陽極接點(diǎn)6也有一個平面12。陽極觸頭4和陽極接點(diǎn)6的兩個平面12、14相互重疊。
陽極接點(diǎn)6在其端部有一段7，此段在陽極接點(diǎn)6圍繞外殼2彎曲后位于外殼2的底邊上并在該處形成一個焊接面8。陰極觸頭16相應(yīng)地圍繞外殼2彎曲并在外殼2的底邊形成另一個焊接面17。
本發(fā)明可用任一種能形成一個合適的多孔的燒結(jié)體的材料來實(shí)現(xiàn)，而不局限于鉭或鈮。
電容器的制造例如可按下列步驟進(jìn)行準(zhǔn)備好一個具有引出陽極觸頭4的陽極體1。陽極觸頭4與一個陽極接點(diǎn)6焊接。此外，陽極體1與一個陰極觸頭16電連接。為多個電容器準(zhǔn)備陰極觸頭16和陽極接點(diǎn)6作為一個系統(tǒng)載體的組成部分。該系統(tǒng)載體配置具有合適尺寸的陽極觸頭16和陽極接點(diǎn)6，所以具有陽極觸頭4的陽極體1只需插入該系統(tǒng)載體即可。在陽極觸頭4與陽極接點(diǎn)6焊接后，陽極體1被一個塑料外殼壓鑄包封。然后將陰極觸頭16和陽極接點(diǎn)6圍繞外殼彎曲到外殼2的基面3上，并在該處形成第一個焊接面8和另一個焊接面17。
也可將多個陽極體1插入該系統(tǒng)載體，并在用外殼2壓鑄包封后分開。分開后進(jìn)行陽極觸頭6或陰極觸頭16的彎曲。
權(quán)利要求
1.電容器，具有-一個陽極體(1)，該陽極體被一個具有一基面(3)的外殼(2)包封，-一個陽極觸頭(4)，該陽極觸頭從陽極體(1)的內(nèi)部引出并具有一個平面(5)，-陽極觸頭(4)與一個陽極接點(diǎn)(6)焊接，-陽極接點(diǎn)(6)在其表面有一種可軟焊的材料，-沿外殼(2)的基面(3)延伸的陽極接點(diǎn)(6)的一段(7)形成一個焊接面(8)。
2.按權(quán)利要求1的電容器，其特征在于，陽極觸頭(4)含有一種難熔金屬。
3.按權(quán)利要求1或2的電容器，其特征在于，陽極觸頭(4)含有一種不可焊接的材料。
4.按權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)的電容器，其特征在于，陽極觸頭(4)含有鈦、鋯、鉭、鈮或鉬。
5.按權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)的電容器，其特征在于，-位于外殼(2)以內(nèi)的陽極觸頭(4)的一個端段(9)與陽極接點(diǎn)(6)焊接，-陽極接點(diǎn)(6)在外殼(2)的一個端面(10)引出并朝外殼(2)的基面(3)彎曲。
6.按權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)的電容器，其特征在于，-陽極觸頭(4)從外殼(2)的一個端面(10)引出外殼，-位于外殼(2)外面的陽極觸頭(4)的一段(11)與一個陽極接點(diǎn)(6)焊接并朝外殼(2)的基面彎曲。
7.按權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)的電容器，其特征在于，陽極接點(diǎn)(6)具有一個平面(12)。
8.按權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)的電容器，其特征在于，-陽極接點(diǎn)(6)和陽極觸頭(4)具有在一個縱向內(nèi)延伸的條(13)的形狀，-陽極接點(diǎn)(6)的寬度(B)和陽極觸頭(4)的寬度(b)是不同的。
9.按權(quán)利要求8的電容器，其特征在于，陽極接點(diǎn)(6)的寬度(B)大于陽極觸頭(4)的寬度(b)。
10.按權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)的電容器，其特征在于，陽極接點(diǎn)(6)至少在其表面上有鎳、銅、鈷、錫、貴金屬或鋼。
11.按權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)的電容器，其特征在于，陽極觸頭(4)和陽極接點(diǎn)(6)的焊接由多個焊接點(diǎn)(14)構(gòu)成，這些焊接點(diǎn)界定一個面積(15)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電容器，該電容器具有一個陽極體(1)，該陽極體被一個具有一基面(3)的外殼(2)包封，并具有一個從陽極體(1)的內(nèi)部引出的陽極觸頭(4)，該陽極觸頭具有一個平面(5)并與一個陽極接點(diǎn)(6)焊接，陽極接點(diǎn)(6)在其表面有一種可軟焊的材料，且沿外殼(2)的基面(3)延伸的陽極接點(diǎn)(6)的一段(7)形成一個焊接面(8)。陽極接點(diǎn)(6)與陽極觸頭(4)焊接的優(yōu)點(diǎn)是，通過軟焊接可在外殼(2)的底面(3)形成一個可焊性好的焊接面。
文檔編號H01G9/008GK1522452SQ02813046
公開日2004年8月18日 申請日期2002年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月28日
發(fā)明者H·克拉森, R·戴森霍菲, H 克拉森, 舴 申請人:埃普科斯股份有限公司