阅读说明：本技术 电容器、电容器封装结构及其制作方法 (Capacitor, capacitor packaging structure and manufacturing method thereof ) 是由 吴家钰 于 2018-09-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种电容器、电容器封装结构及其制作方法。电容器包括导电高分子材料。导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒的溶液所制成。导电高分子颗粒的粒径至少小于30nm,以使得电容器接收到突波电流时所产生的容衰至少小于10％。另外,电容器封装结构包括导电高分子材料。导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒的溶液所制成。借此,由于导电高分子颗粒的粒径至少小于30nm,所以能使得电容器封装结构接收到突波电流时所产生的容衰至少小于10％。(The invention discloses a capacitor, a capacitor packaging structure and a manufacturing method thereof. The capacitor includes a conductive polymer material. The conductive polymer material is made of a solution containing a plurality of conductive polymer particles. The particle size of the conductive polymer particles is at least less than 30nm, so that the capacitance attenuation generated when the capacitor receives the surge current is at least less than 10%. In addition, the capacitor packaging structure comprises a conductive high polymer material. The conductive polymer material is made of a solution containing a plurality of conductive polymer particles. Therefore, the conductive polymer particles have a particle size of at least less than 30nm, so that the capacitance attenuation generated when the capacitor packaging structure receives the surge current is at least less than 10%.)

电容器、电容器封装结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种电容器、电容器封装结构及其制作方法，特别是涉及一种当接收到突波电流时所产生的容衰至少小于10％的电容器、电容器封装结构及其制作方法。

背景技术

电容器已广泛地被使用于消费性家电用品、电脑主机板及其周边、电源供应器、通讯产品以及汽车等的基本元件，其主要的作用包括滤波、旁路、整流、耦合、去耦、转相等，是电子产品中不可缺少的元件之一。电容器依照不同的材质以及用途，有不同的型态，包括铝质电解电容器、钽质电解电容器、积层陶瓷电容器、薄膜电容器等。现有技术中，固态电解电容器具有小尺寸、大电容量、频率特性优越等优点，而可使用于中央处理器的电源电路的解耦合作用。然而，现有技术中的电容器在接收到突波电流时所产生的容衰会大于10％，而严重影响电容器的电器特性，其仍然具有可改善空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种电容器、电容器封装结构及其制作方法。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种电容器，所述电容器包括至少一导电高分子材料，至少一所述导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒的溶液所制成，所述导电高分子颗粒的粒径至少小于30nm，以使得所述电容器接收到突波电流时所产生的容衰至少小于10％。

更进一步地，所述电容器为一堆叠型电容器单元，所述堆叠型电容器单元包括：一金属箔片；一氧化层，所述氧化层形成在所述金属箔片的外表面上，以完全包覆所述金属箔片；一导电高分子层，所述导电高分子层形成在所述氧化层上，以部分地包覆所述氧化层；一碳胶层，所述碳胶层形成在所述导电高分子层上，以包覆所述导电高分子层；以及一银胶层，所述银胶层形成在所述碳胶层上，以包覆所述导电高分子层；其中，所述导电高分子层由包括有多个所述导电高分子颗粒的至少一所述导电高分子材料所制成，且全部或者至少80％的多个所述导电高分子颗粒的粒径小于25nm。

更进一步地，所述堆叠型电容器单元还进一步包括：一围绕状阻隔层，所述围绕状阻隔层围绕地形成在所述氧化层的一外表面上，以将所述氧化层的所述外表面划分成彼此分离的一第一部分外表面以及一第二部分外表面，且所述导电高分子层形成在所述氧化层的所述第二部分外表面上且完全包覆所述氧化层的所述第二部分外表面；其中，所述碳胶层形成在所述导电高分子层的一外表面上且完全包覆所述导电高分子层的所述外表面，所述银胶层形成在所述碳胶层的一外表面上且完全包覆所述碳胶层的所述外表面，且所述围绕状阻隔层的一外周围表面相对于所述氧化层的距离大于、小于或者等于所述银胶层的一外周围表面相对于所述氧化层的距离；其中，所述导电高分子层的一末端、所述碳胶层的一末端以及所述银胶层的一末端都接触或者分离所述围绕状阻隔层，以使得所述导电高分子层的长度、所述碳胶层的长度以及所述银胶层的长度都受到所述围绕状阻隔层的限制。

更进一步地，所述电容器为一卷绕型电容器单元，所述卷绕型电容器单元包括：一卷绕式正极导电箔片；一卷绕式负极导电箔片；以及两个卷绕式隔离片，两个所述卷绕式隔离片的其中一个设置在所述卷绕式正极导电箔片与所述卷绕式负极导电箔片之间；其中，所述卷绕式隔离片通过含浸方式以附着有包括多个所述导电高分子颗粒的至少一所述导电高分子材料；其中，全部或者至少80％的多个所述导电高分子颗粒的粒径至少小于30nm。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种电容器封装结构，所述电容器封装结构包括至少一导电高分子材料，至少一所述导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒的溶液所制成，所述导电高分子颗粒的粒径至少小于30nm，以使得所述电容器封装结构接收到突波电流时所产生的容衰至少小于10％。

更进一步地，所述电容器封装结构还进一步包括一导电组件，所述导电组件包括至少一正极导电接脚以及与至少一所述正极导电接脚彼此分离的至少一负极导电接脚；多个第一堆叠型电容器单元，多个所述第一堆叠型电容器单元依序堆叠且设置在至少一所述正极导电接脚与至少一所述负极导电接脚之间，每一个所述第一堆叠型电容器单元包括：一金属箔片；一氧化层，所述氧化层形成在所述金属箔片的外表面上，以完全包覆所述金属箔片；一导电高分子层，所述导电高分子层形成在所述氧化层上，以部分地包覆所述氧化层；一碳胶层，所述碳胶层形成在所述导电高分子层上，以包覆所述导电高分子层；以及一银胶层，所述银胶层形成在所述碳胶层上，以包覆所述导电高分子层；以及一封装结构，所述封装结构包覆多个所述第一堆叠型电容器单元的全部与所述导电组件的一部分；其中，所述导电高分子层由包括有多个所述导电高分子颗粒的至少一所述导电高分子材料所制成，且全部或者至少80％的多个所述导电高分子颗粒的粒径小于25nm。

更进一步地，所述电容器封装结构还进一步包括：多个第二堆叠型电容器单元，多个所述第二堆叠型电容器单元依序堆叠且设置在至少一所述正极导电接脚与至少一所述负极导电接脚之间，多个所述第二堆叠型电容器单元全部被所述封装结构所包覆，且所述第一堆叠型电容器单元与所述第二堆叠型电容器单元分别位于所述导电组件的两相反侧端上；其中，至少一所述正极导电接脚具有被所述封装结构所包覆的一第一内埋部以及裸露在所述封装结构的外部的一第一外露部，且至少一所述正极导电接脚具有贯穿所述第一内埋部且被所述封装结构所填充的至少一第一穿孔；其中，至少一所述负极导电接脚具有被所述封装结构所包覆的一第二内埋部以及裸露在所述封装结构的外部的一第二外露部，且至少一所述负极导电接脚具有贯穿所述第二内埋部且被所述封装结构所填充的至少一第二穿孔。

更进一步地，所述电容器封装结构还进一步包括：一卷绕型电容器单元，所述卷绕型电容器单元包括一卷绕式正极导电箔片、一卷绕式负极导电箔片以及两个卷绕式隔离片，其中，两个所述卷绕式隔离片的其中一个设置在所述卷绕式正极导电箔片与所述卷绕式负极导电箔片之间，且所述卷绕式正极导电箔片与所述卷绕式负极导电箔片两个的其中一个设置在两个所述卷绕式隔离片之间；一封装结构，所述卷绕型电容器单元被包覆在所述封装结构的内部；以及一导电组件，所述导电组件包括一电性接触所述卷绕式正极导电箔片的第一导电接脚以及一电性接触所述卷绕式负极导电箔片的第二导电接脚，其中，所述第一导电接脚具有一被包覆在所述封装结构的内部的第一内埋部以及一裸露在所述封装结构的外部的第一外露部，且所述第二导电接脚具有一被包覆在所述封装结构的内部的第二内埋部以及一裸露在所述封装结构的外部的第二外露部；其中，所述卷绕式隔离片通过含浸方式以附着有包括多个所述导电高分子颗粒的至少一所述导电高分子材料；其中，全部或者至少80％的多个所述导电高分子颗粒的粒径至少小于30nm。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外再一技术方案是，提供一种电容器封装结构的制作方法，其包括：提供一导电组件；将至少一电容器设置在所述导电组件上，所述导电组件包括至少一正极导电接脚以及与至少一所述正极导电接脚彼此分离的至少一负极导电接脚；以及形成一封装结构以包覆至少一个所述电容器的全部与所述导电组件的一部分；其中，至少一个所述电容器包括至少一导电高分子材料，至少一所述导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒的溶液所制成，所述导电高分子颗粒的粒径至少小于30nm，以使得至少一所述电容器接收到突波电流时所产生的容衰至少小于10％。

更进一步地，多个所述导电高分子颗粒是在引入至少一氧化剂的条件下以合成在至少一所述导电高分子材料中，且至少一所述氧化剂为氧气或者双氧水；其中，全部或者至少80％的多个所述导电高分子颗粒的粒径至少小于30nm。

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的电容器、电容器封装结构及其制作方法，其能通过“所述电容器包括至少一导电高分子材料，至少一所述导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒的溶液所制成，且所述导电高分子颗粒的粒径至少小于30nm”或者“所述电容器封装结构包括至少一导电高分子材料，至少一所述导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒的溶液所制成，且所述导电高分子颗粒的粒径至少小于30nm”的技术方案，以使得所述电容器或者电容器封装结构接收到突波电流时所产生的容衰能够至少小于10％。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明第一实施例的电容器的剖面示意图。

图2为图1的II部分的放大示意图。

图3为本发明第一实施例的第一种电容器封装结构的剖面示意图。

图4为本发明第一实施例的第二种电容器封装结构的剖面示意图。

图5为本发明第二实施例的电容器的剖面示意图。

图6为本发明第二实施例的电容器封装结构的侧视示意图。

图7为本发明第三实施例的电容器封装结构的制作方法的流程图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“电容器、电容器封装结构及其制作方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，予以声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的技术范围。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件或信号等，但这些元件或信号不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一元件与另一元件，或者一信号与另一信号。另外，如本文中所使用，术语“或”视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的所有组合。

第一实施例

请参阅图1以及图2所示，本发明提供一种电容器1，电容器1包括至少一导电高分子材料，并且至少一导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒P的溶液所制成。另外，导电高分子颗粒P的粒径能够至少小于(或是不会超过)30nm，以使得电容器1接收到突波电流时所产生的容衰(capacitance decay)能够至少小于10％。也就是说，由于导电高分子颗粒P的粒径能够至少小于30nm，所以当电容器1接收到突波电流时的瞬间，电容器1所产生的电容量的衰退百分比至少会小于(或是不会超过)10％而不会大于10％。

举例来说，结合图1与图2所示，电容器1可为一堆叠型电容器单元11，其包括：一金属箔片110、一氧化层111、一导电高分子层112、一碳胶层113以及一银胶层114。氧化层111形成在金属箔片110的外表面上，以完全包覆金属箔片110。导电高分子层112形成在氧化层111上，以部分地包覆氧化层111。碳胶层113形成在导电高分子层112上，以包覆导电高分子层112。银胶层114形成在碳胶层113上，以包覆导电高分子层112。值得注意的是，导电高分子层112可由包括有多个导电高分子颗粒P的至少一导电高分子材料所制成，并且全部或者至少80％的多个导电高分子颗粒P的粒径能够至少小于30nm，例如能够小于25nm或者是比25nm还更小。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

承上所叙述，依据不同的使用需求，金属箔片110可以是铝、铜或者任何的金属材料，并且金属箔片110的表面具有一多孔性腐蚀层，所以金属箔片110可以是一具有多孔性腐蚀层的腐蚀箔片。当金属箔片110被氧化后，金属箔片110的表面就会形成一氧化层111，并且表面形成有氧化层111的金属箔片110可以称为一种阀金属箔片(valve metal foil)。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

更进一步来说，结合图1与图2所示，堆叠型电容器单元11还进一步包括：一围绕状阻隔层115，并且围绕状阻隔层115围绕地形成在氧化层111的一外表面上，以将氧化层111的外表面划分成彼此分离的一第一部分外表面1111以及一第二部分外表面1112。另外，导电高分子层112形成在氧化层111的第二部分外表面1112上且完全包覆氧化层111的第二部分外表面1112。碳胶层113形成在导电高分子层112的一外表面上且完全包覆导电高分子层112的外表面。银胶层114形成在碳胶层113的一外表面上且完全包覆碳胶层113的外表面。围绕状阻隔层115的一外周围表面相对于氧化层111的距离会大于、小于或者等于银胶层114的一外周围表面相对于氧化层111的距离。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

承上所叙述，导电高分子层112的一末端、碳胶层113的一末端以及银胶层114的一末端都会接触或者分离围绕状阻隔层115，以使得导电高分子层112的长度、碳胶层113的长度以及银胶层114的长度都受到围绕状阻隔层115的限制。另外，依据不同的使用需求，围绕状阻隔层115可以是一种可由任何的导电材料(例如Al或者Cu)所制成的导电层，或者是一种可由任何的绝缘材料(例如环氧基树脂(epoxy)或者硅(silicon))所制成的绝缘层。值得注意的是，依据不同的使用需求，电容器1也可以不使用围绕状阻隔层115。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

更进一步来说，结合图1至图4所示，本发明第一实施例还提供一种电容器封装结构S。电容器封装结构S包括至少一导电高分子材料，并且至少一导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒P的溶液所制成。另外，导电高分子颗粒P的粒径能够至少小于30nm，以使得电容器封装结构S接收到突波电流时所产生的容衰能够至少小于10％。也就是说，由于导电高分子颗粒P的粒径能够至少小于30nm，所以当电容器封装结构S在接收到突波电流时的瞬间，电容器封装结构S所产生的电容量的衰退百分比至少会小于10％而不会大于10％。

举例来说，如图3所示，电容器封装结构S还进一步包括：一导电组件2、多个第一堆叠型电容器单元11以及封装结构3。导电组件2包括至少一正极导电接脚21以及与至少一正极导电接脚21彼此分离的至少一负极导电接脚22。多个第一堆叠型电容器单元11依序堆叠且设置在至少一正极导电接脚21与至少一负极导电接脚22之间。封装结构3包覆多个第一堆叠型电容器单元11的全部与导电组件2的一部分。更进一步来说，至少一正极导电接脚21具有被封装结构3所包覆的一第一内埋部211以及裸露在封装结构3的外部的一第一外露部212，并且至少一正极导电接脚21具有贯穿第一内埋部211且被封装结构3所填充的至少一第一穿孔213。至少一负极导电接脚22具有被封装结构3所包覆的一第二内埋部221以及裸露在封装结构3的外部的一第二外露部222，并且至少一负极导电接脚22具有贯穿第二内埋部221且被封装结构3所填充的至少一第二穿孔223。因此，电容器封装结构S可为一种采用单层堆叠的堆叠型电容器封装结构。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

举例来说，如图4所示，电容器封装结构S还进一步包括：多个第二堆叠型电容器单元11’，并且多个第二堆叠型电容器单元11’依序堆叠且设置在至少一正极导电接脚21与至少一负极导电接脚22之间。另外，多个第二堆叠型电容器单元11’全部被封装结构3所包覆，并且第一堆叠型电容器单元11与第二堆叠型电容器单元11’分别位于导电组件2的两相反侧端上。因此，电容器封装结构S可为一种采用双层堆叠的堆叠型电容器封装结构。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

值得注意的是，固态电解电容器是以固态电解质取代液态电解液作为阴极，而导电高分子基于其高导电性、制程容易等优点已被广泛应用于固态电解电容的阴极材料。导电高分子材料包含聚苯胺(polyaniline,PAni)、聚吡咯(polypyrrole,PPy)及聚噻吩(polythiophene,PTh)等材料及其衍生物。此外，聚二氧乙基噻吩-聚苯乙烯磺酸高分子(PEDOT:PSS)复合物具有优异的导电性，且相较于其他高分子，例如PAni和PPy等，PEDOT:PSS复合物具有较低的聚合速率，因此可在常温下进行聚合反应而降低的制备的困难度。另外，PEDOT:PSS复合物更具有相较于其他高分子较佳的耐候性及耐热性。除此之外，PEDOT:PSS复合物还具有良好分散性、低生产成本、高透明度以及优异的处理性(processability)。因此，使用PEDOT:PSS复合物作为形成电容器的阴极部上导电高分子层3的原料对于电容器的电气效果的提升有很大的助益。

第二实施例

请参阅图5所示，本发明提供一种电容器1，电容器1包括至少一导电高分子材料，并且至少一导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒(图未示)的溶液所制成。另外，导电高分子颗粒的粒径能够至少小于30nm，以使得电容器1接收到突波电流时所产生的容衰能够至少小于10％。也就是说，由于导电高分子颗粒的粒径能够至少小于30nm，所以当电容器1接收到突波电流时的瞬间，电容器1所产生的电容量的衰退百分比至少会小于10％而不会大于10％。

举例来说，如图5所示，电容器1可为一卷绕型电容器单元12，并且卷绕型电容器单元12包括：一卷绕式正极导电箔片121、一卷绕式负极导电箔片122以及两个卷绕式隔离片123(例如隔离纸或者任何的绝缘片)。另外，两个卷绕式隔离片123的其中一个设置在卷绕式正极导电箔片121与卷绕式负极导电箔片122之间。值得注意的是，卷绕式隔离片123能够通过含浸方式以附着有至少一导电高分子材料，并且导电高分子材料是由含有多个导电高分子颗粒的溶液所制成。也就是说，先将包括有多个导电高分子颗粒的至少一导电高分子材料溶液制备完成，然后再将卷绕式隔离片123含浸在导电高分子材料溶液中，以使得至少一导电高分子材料能够填入卷绕式隔离片123的内部或者附着在卷绕式隔离片123的外表面。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

更进一步来说，结合图5与图6所示，本发明第二实施例还提供一种电容器封装结构S。电容器封装结构S包括至少一导电高分子材料，并且至少一导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒的溶液所制成。另外，导电高分子颗粒的粒径能够至少小于30nm，以使得电容器封装结构S接收到突波电流时所产生的容衰能够至少小于10％。也就是说，由于导电高分子颗粒的粒径能够至少小于30nm，所以当电容器封装结构S在接收到突波电流时的瞬间，电容器封装结构S所产生的电容量的衰退百分比至少会小于10％而不会大于10％。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

举例来说，电容器封装结构S还进一步包括：一卷绕型电容器单元12、封装结构3以及一导电组件2。卷绕型电容器单元12被包覆在封装结构3的内部。导电组件2包括一电性接触卷绕式正极导电箔片121的第一导电接脚21以及一电性接触卷绕式负极导电箔片122的第二导电接脚22。更进一步来说，第一导电接脚21具有一被包覆在封装结构3的内部的第一内埋部211以及一裸露在封装结构3的外部的第一外露部212，并且第二导电接脚22具有一被包覆在封装结构3的内部的第二内埋部221以及一裸露在封装结构3的外部的第二外露部222。值得注意的是，卷绕式隔离片123能够通过含浸方式以附着有至少一导电高分子材料，并且导电高分子材料是由含有多个导电高分子颗粒的溶液所制成。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

第三实施例

请参阅图7，并参考图1至图6所示，本发明第三实施例提供一种电容器封装结构的制作方法，其包括：首先，提供一导电组件2(S100)；接着，将至少一电容器1设置在导电组件2上，导电组件2包括至少一正极导电接脚21以及与至少一正极导电接脚21彼此分离的至少一负极导电接脚22(S102)；然后，形成一封装结构3以包覆至少一个电容器1的全部与导电组件2的一部分(S104)。举例来说，多个导电高分子颗粒P是在引入至少一氧化剂的条件下以合成在至少一导电高分子材料中，并且至少一氧化剂可为氧气、双氧水或者任何含氧的氧化剂。

值得注意的是，至少一个电容器1包括至少一导电高分子材料，并且至少一导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒P的溶液所制成。另外，导电高分子颗粒P的粒径能够至少小于30nm，以使得电容器1接收到突波电流时所产生的容衰(capacitance decay)能够至少小于10％。也就是说，由于导电高分子颗粒P的粒径能够至少小于30nm，所以当电容器1接收到突波电流时的瞬间，电容器1所产生的电容量的衰退百分比至少会小于10％而不会大于10％。举例来说，电容器1可为一堆叠型电容器单元11、第二堆叠型电容器单元11’或者卷绕型电容器单元12。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

实施例的有益效果

本发明的有益效果在于，本发明所提供的电容器1、电容器封装结构S及其制作方法，其能通过“电容器1包括至少一导电高分子材料，至少一导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒P的溶液所制成，且导电高分子颗粒P的粒径至少小于30nm”或者“电容器封装结构S包括至少一导电高分子材料，至少一导电高分子材料由含有多个导电高分子颗粒P的溶液所制成，且导电高分子颗粒P的粒径至少小于30nm”的技术方案，以使得电容器1或者电容器封装结构S接收到突波电流时所产生的容衰能够至少小于10％。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。