KR101222873B1 - Super capacitor of surface mount type - Google Patents

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박용성
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Abstract

PURPOSE: A super capacitor of surface mount type is provided to implement high airtightness by sealing the bonding part of a wiring board and a lead. CONSTITUTION: A cell(20) includes a first electrode, a separation film, a second electrode and electrolyte. A lead(40) covers a cell mounted in the wiring board. The inner side of the lead is electrically connected to the second electrode. The edge portion of the lead is electrically connected to the lead bonded pattern of the wiring board. A side sealing part(50) seals the boned part of the lead and the wiring board with liquid sealant.

Description

표면 실장형 슈퍼 커패시터{Super capacitor of surface mount type}Super capacitor of surface mount type

본 발명은 슈퍼 커패시터(super capacitor)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자기기의 기판에 표면 실장할 수 있고 셀이 실장된 영역에 대한 향상된 기밀 신뢰성을 제공하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to super capacitors, and more particularly to surface mount supercapacitors that can be surface mounted on a substrate of an electronic device and provide improved hermetic reliability for the area in which the cell is mounted.

각종 휴대용 전자기기를 비롯하여 전기자동차 등은 전원 공급 장치가 요구되는 시스템이나, 순간적으로 발생하는 과부하를 조절 또는 공급하는 시스템을 위한 전기에너지 저장장치도 요구되고 있으며, 이러한 전기에너지 저장장치로 Ni-MH 전지, Ni-Cd 전지, 납축전지 및 리튬이차전지와 같은 이차전지와, 높은 출력 밀도를 가지면서 충방전 수명이 무제한에 가까운 슈퍼 커패시터, 알루미늄 전해 커패시터 및 세라믹 커패시터 등이 있다.Electric vehicles such as various portable electronic devices require electric energy storage devices for systems that require a power supply device, or systems for regulating or supplying an overload occurring instantaneously. Such electric energy storage devices include Ni-MH. There are secondary batteries such as batteries, Ni-Cd batteries, lead acid batteries, and lithium secondary batteries, and supercapacitors, aluminum electrolytic capacitors, and ceramic capacitors having high power density and almost unlimited charge / discharge life.

특히 슈퍼 커패시터는 전기이중층 커패시터(EDLC; Electric Double Layer Capacitor), 유사 커패시터(pseudo capacitor), 리튬 이온 커패시터(LIC; lithium ion capacitor)와 같은 하이브리드 커패시터(hybrid capacitor) 등이 있다.In particular, the supercapacitor includes an electric double layer capacitor (EDLC), a pseudo capacitor, and a hybrid capacitor such as a lithium ion capacitor (LIC).

여기서 전기이중층 커패시터는 서로 다른 상의 계면에 형성된 전기이중층에서 발생하는 정전하현상을 이용한 커패시터로서, 에너지 저장 메커니즘이 화학반응에 의존하는 배터리에 비하여 충방전 속도가 빠르고 충방전 효율이 높으며 사이클 특성이 월등하여 백업 전원에 광범위하게 사용되며, 향후 전기자동차의 보조전원으로서의 가능성도 무한하다.Here, the electric double layer capacitor is a capacitor using the electrostatic charge generated in the electric double layer formed at the interface of the different phases, and has a faster charge / discharge rate, higher charge / discharge efficiency, and excellent cycle characteristics than a battery whose energy storage mechanism depends on chemical reaction. It is widely used for backup power supply, and the potential as an auxiliary power source for electric vehicles in the future is also infinite.

유사 커패시터는 전극과 전기화학 산화물의 산화-환원 반응을 이용하여 화학 반응을 전기적 에너지로 전환하여 저장하는 커패시터이다. 유사 커패시터는 전기이중층 커패시터가 전기화학 이중층형 전극 표면에 형성된 이중층에만 전하를 저장하는 데 비하여 전극 재료의 표면 근처까지 전하를 저장 할 수 있어 저장 용량이 전기이중층 커패시터에 비하여 약 5배정도 크다. 금속산화물 전극재료로는 RuOx, IrOx, MnOx 등이 사용되고 있다.A pseudo capacitor is a capacitor that converts and stores a chemical reaction into electrical energy by using a redox reaction of an electrode and an electrochemical oxide. The pseudocapacitor can store charge up to near the surface of the electrode material as compared to the double layer formed on the surface of the electrochemical double layer electrode, so that the storage capacity is about five times larger than that of the double layer capacitor. RuOx, IrOx, MnOx and the like are used as the metal oxide electrode materials.

그리고 리튬 이온 커패시터는 기존 전기이중층 커패시터의 고출력 및 장수명 특성과, 리튬 이온 전지의 고에너지밀도를 결합한 새로운 개념의 이차전지 시스템이다. 전기이중층 내 전하의 물리적 흡착반응을 이용하는 전기이중층 커패시터는 우수한 출력특성 및 수명특성에도 불구하고 낮은 에너지밀도 때문에 다양한 응용분야에 적용이 제한되고 있다. 이러한 전기이중층 커패시터의 문제점을 해결하는 수단으로서 음극 활물질로서 리튬 이온을 삽입 및 탈리할 수 있는 탄소계 소재를 이용하는 리튬 이온 커패시터가 제안되었으며, 리튬 이온 커패시터는 이온화 경향이 큰 리튬 이온을 음극에 미리 도핑하여 음극의 전위를 대폭적으로 낮출 수 있고, 셀 전압도 종래의 전기이중층 커패시터의 2.5 V 대비 크게 향상된 3.8 V 이상의 고전압 구현이 가능하며 높은 에너지 밀도를 발현할 수 있다.The lithium ion capacitor is a new concept of a secondary battery system that combines the high power and long life characteristics of a conventional electric double layer capacitor with the high energy density of a lithium ion battery. The electric double layer capacitor using the physical adsorption reaction of the electric charge in the electric double layer is limited to various applications due to the low energy density despite the excellent output characteristics and lifetime characteristics. As a means of solving the problems of the electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor using a carbon-based material capable of inserting and desorbing lithium ions as a negative electrode active material has been proposed. Thus, the potential of the cathode can be significantly lowered, and the cell voltage can be realized at a high voltage of 3.8 V or more, which is significantly improved compared to the 2.5 V of the conventional electric double layer capacitor, and can express high energy density.

이러한 슈퍼 커패시터의 기본적인 구조는 다공성 전극과 같이 표면적이 상대적으로 큰 전극, 전해질, 집전체(current collector), 분리막(separator)으로 이루어져 있으며, 단위 셀 전극의 양단에 수 볼트의 전압을 가해 전해질 내의 이온들이 전기장을 따라 이동하여 전극 표면에 흡착되어 발생되는 전기 화학적 메카니즘을 작동원리로 한다. 이러한 셀은 금속 재질의 상부 및 하부 케이스에 봉합되고, 상부 및 하부 케이스의 외측 면에는 상부 및 하부 단자가 부착된다.The basic structure of such a supercapacitor is composed of an electrode having a relatively large surface area, an electrolyte, a current collector, and a separator, like a porous electrode, and applying a voltage of several volts across the unit cell electrode to apply ions in the electrolyte. The principle of operation is based on the electrochemical mechanism generated by the movement of electrons along the electric field and adsorbed on the electrode surface. These cells are sealed in upper and lower cases made of metal, and upper and lower terminals are attached to outer surfaces of the upper and lower cases.

그러나 종래의 슈퍼 커패시터는 상부 및 하부 케이스의 절연과 기밀을 위한 개스킷과 도포 재료가 필요함은 물론이고 그에 따른 도포 및 압착 공정이 요구됨으로 인해, 조립성과 생산성이 저하될 뿐 아니라 경제적 비용이 많이 소요되는 문제점을 안고 있다.However, the conventional supercapacitor requires a gasket and a coating material for insulation and airtightness of the upper and lower cases, as well as a coating and pressing process. Therefore, the assembly and productivity are deteriorated and the cost is high I have a problem.

또한 상부 및 하부 단자가 상부 및 하부 케이스의 외부로 돌출되는 구조를 갖기 때문에, 슈퍼 커패시터의 크기가 커질 뿐만 아니라 전자기기의 기판에 실장 시 많은 실장 공간을 차지하는 문제점을 안고 있다.In addition, since the upper and lower terminals have a structure that protrudes to the outside of the upper and lower cases, not only the size of the super capacitor is increased but also takes a lot of mounting space when mounting on the substrate of the electronic device.

그리고 상부 및 하부 단자의 부착 과정에서 용접 및 휨 불량 등이 빈번히 발생되고 있는 실정이다.And welding and deflection defects frequently occur in the process of attaching the upper and lower terminals.

이러한 문제점들은 결국 슈퍼 커패시터의 기능성과 사용성을 저하시키는 결과를 초래한다.These problems result in lowering the functionality and usability of the supercapacitor.

따라서 본 발명의 목적은 전자기기의 기판에 표면 실장할 수 있고, 조립 공정을 간소화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 표면 실장형 슈퍼 커패시터를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a surface mount supercapacitor that can be surface mounted on a substrate of an electronic device and can improve productivity by simplifying the assembly process.

본 발명의 다른 목적은 셀이 실장된 공간에 대한 향상된 기밀 신뢰성을 제공할 수 있는 표면 실장형 슈퍼 커패시터를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a surface mount supercapacitor capable of providing improved hermetic reliability for the space in which the cell is mounted.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배선기판, 셀, 리드 및 사이드 실링부를 포함하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터를 제공한다. 상기 배선기판은 상부면에 전극 실장 영역과 상기 전극 실장 영역의 둘레에 리드 접합 패턴이 형성되고, 하부면에 상기 전극 실장 영역 및 상기 리드 접합 패턴과 각각 전기적으로 연결된 복수의 외부 접속 패드가 형성된다. 상기 셀은 상기 배선기판의 전극 실장 영역에 접합되어 전기적으로 연결되는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 형성된 분리막, 상기 분리막 위에 형성된 제2 전극, 및 상기 제1 및 제2 전극에 함침되는 전해질을 구비한다. 상기 리드는 상기 배선기판에 실장된 셀을 덮으며, 내측면이 상기 제2 전극에 접합되어 전기적으로 연결되고, 가장자리 부분이 상기 배선기판의 리드 접합 패턴에 접합되어 전기적으로 연결된다. 그리고 상기 사이드 실링부는 상기 배선기판과 리드의 접합된 부분을 액상의 실링제로 실링하여 형성한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a surface mount supercapacitor including a wiring board, a cell, a lead and a side sealing part. In the wiring board, a lead bonding pattern is formed around an electrode mounting region and the electrode mounting region on an upper surface thereof, and a plurality of external connection pads electrically connected to the electrode mounting region and the lead bonding pattern are respectively formed on a lower surface thereof. . The cell may include a first electrode bonded to and electrically connected to an electrode mounting region of the wiring board, a separator formed on the first electrode, a second electrode formed on the separator, and an electrolyte impregnated in the first and second electrodes. Equipped. The lead covers a cell mounted on the wiring board, and an inner surface thereof is bonded to the second electrode to be electrically connected, and an edge portion thereof is bonded to the lead bonding pattern of the wiring board to be electrically connected. The side sealing part is formed by sealing a bonded portion of the wiring board and the lead with a liquid sealing agent.

본 발명에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터에 있어서, 상기 사이드 실링부는 상기 리드 접합 패턴에 접합된 상기 리드의 접합 부분을 포함하도록 상기 배선기판의 상부면에 형성될 수 있다.In the surface mount supercapacitor according to the present invention, the side sealing part may be formed on an upper surface of the wiring board to include a bonding portion of the lead bonded to the lead bonding pattern.

본 발명에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터에 있어서, 상기 사이드 실링부는 외측면이 상기 배선기판의 외측면과 동일면 또는 안쪽에 위치할 수 있다.In the surface-mount supercapacitor according to the present invention, the side sealing portion may have an outer surface on the same surface or inside the outer surface of the wiring board.

본 발명에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터에 있어서, 상기 사이드 실링부는 상기 배선기판의 외측면을 둘러쌀 수 있다.In the surface mount supercapacitor according to the present invention, the side sealing part may surround the outer surface of the wiring board.

본 발명에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터에 있어서, 상기 사이드 실링부는 도포법으로 형성할 수 있다.In the surface mount supercapacitor according to the present invention, the side sealing portion may be formed by a coating method.

본 발명에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터에 있어서, 상기 사이드 실링부를 형성하는 액상의 실링제는 에폭시 수지, 실리콘 수지, 도전성 접착제를 포함할 수 있다.In the surface mount supercapacitor according to the present invention, the liquid sealing agent forming the side sealing part may include an epoxy resin, a silicone resin, and a conductive adhesive.

본 발명에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터에 있어서, 상기 배선기판은 하부면에 한 쌍의 외부 접속 패드가 형성되어 있으며, 상기 한 쌍의 외부 접속 패드의 길이가 상이할 수 있다.In the surface mount supercapacitor according to the present invention, a pair of external connection pads are formed on a lower surface of the wiring board, and the length of the pair of external connection pads may be different.

본 발명에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터에 있어서, 상기 배선기판의 리드 접합 패턴은 전극 실장 영역을 둘러싸는 고리 형태로 형성될 수 있다.In the surface mounted supercapacitor according to the present invention, the lead bonding pattern of the wiring board may be formed in a ring shape surrounding the electrode mounting region.

본 발명에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터에 있어서, 상기 배선기판은 상기 전극 실장 영역 및 상기 리드 접합 패턴과 각각 상기 배선기판을 관통하는 비아 홀에 의해 상기 복수의 외부 접속 패드에 전기적으로 연결될 수 있다.In the surface mounted supercapacitor according to the present invention, the wiring board may be electrically connected to the plurality of external connection pads by via holes penetrating through the electrode mounting region and the lead bonding pattern and the wiring board, respectively.

본 발명에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터에 있어서, 상기 제1 전극이 실장된 전극 실장 영역으로부터 상기 리드가 접합된 리드 접합 패턴은 일정 간격 이격될 수 있다.In the surface-mount supercapacitor according to the present invention, the lead bonding pattern to which the leads are bonded may be spaced apart from the electrode mounting region in which the first electrode is mounted.

본 발명에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터에 있어서, 상기 배선기판은 상기 리드가 접합되는 영역의 둘레에 액상의 실링제가 충진되는 홈이 형성될 수 있다. 이때 상기 배선기판의 홈은 상기 리드가 접합되는 영역의 둘레에 링 형태로 형성되며, 상기 홈의 입구 보다는 안쪽이 넓게 형성될 수 있다.In the surface mount supercapacitor according to the present invention, the wiring board may have a groove filled with a liquid sealing agent around a region where the lead is bonded. In this case, the groove of the wiring board may be formed in a ring shape around the region to which the lead is joined, and may be formed wider than the inlet of the groove.

본 발명은 또한, 배선기판, 셀, 리드 및 사이드 실링부를 포함하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터를 제공한다. 상기 배선기판은 상부면과, 상기 상부면에 반대되는 하부면을 갖는다. 상기 셀은 제1 전극, 분리막, 제2 전극 및 전해질을 포함하고, 상기 제1 전극이 상기 배선기판의 상부면에 접합되어 전기적으로 연결된다. 상기 리드는 상기 셀을 덮도록 배선기판의 상부면에 접합되어 봉합하며, 상기 셀의 제2 전극 및 상기 배선기판을 전기적으로 연결한다. 그리고 상기 사이드 실링부는 상기 배선기판과 리드의 접합된 부분을 덮도록 상기 배선기판의 상부면에 형성된다.The present invention also provides a surface mount supercapacitor comprising a wiring board, a cell, a lead, and a side sealing portion. The wiring board has an upper surface and a lower surface opposite to the upper surface. The cell includes a first electrode, a separator, a second electrode, and an electrolyte, and the first electrode is bonded to and electrically connected to the upper surface of the wiring board. The lead is bonded and sealed to the upper surface of the wiring board to cover the cell, and electrically connects the second electrode of the cell and the wiring board. The side sealing part is formed on an upper surface of the wiring board so as to cover a joined portion of the wiring board and the lead.

그리고 본 발명에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터에 있어서, 상기 배선기판은 상부면과, 상기 상부면에 반대되는 하부면을 갖는 기판 몸체, 상기 기판 몸체의 상부면에 형성되며, 상기 셀의 제1 전극이 접합되는 전극 실장 영역, 상기 전극 실장 영역의 둘레에 형성되며, 상기 리드가 접합되는 리드 접합 패턴, 및 상기 기판 몸체의 하부면에 형성되며, 상기 전극 실장 영역 및 상기 리드 접합 패턴과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 외부 접속 패드를 포함할 수 있다. 이때 상기 사이드 실링부는 상기 배선기판의 리드 접합 패턴에 접합된 상기 리드 부분을 덮도록 형성될 수 있다.In the surface mount supercapacitor according to the present invention, the wiring board is formed on a substrate body having an upper surface and a lower surface opposite to the upper surface, an upper surface of the substrate body, and a first electrode of the cell. A lead bonding pattern formed around the electrode mounting region, the electrode mounting region to be bonded, and a lead bonding pattern to which the lead is bonded, and a lower surface of the substrate body, and electrically connected to the electrode mounting region and the lead bonding pattern, respectively. It may include a plurality of external connection pads to be connected. In this case, the side sealing part may be formed to cover the lead portion bonded to the lead bonding pattern of the wiring board.

본 발명에 따른 슈퍼 커패시터는 배선기판 위에 실장된 셀을 리드로 덮어 봉합한 후, 배선기판과 리드의 접합된 부분을 사이드 실링(side sealing)하여 이중으로 봉합하고, 배선기판의 하부면에 외부 접속 패드가 형성된 구조를 갖기 때문에, 슈퍼 커패시터의 조립 공정을 간소화하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 슈퍼 커패시터를 외부 접속 패드를 이용하여 전자기기의 기판에 표면 실장할 수 있고, 슈퍼 커패시터의 크기를 줄이고, 전자기기의 기판에 실장 시 실장 면적을 줄일 수 있다.The supercapacitor according to the present invention covers and seals a cell mounted on a wiring board with a lead, and then seals the bonded portion of the wiring board and the lead by double sealing by side sealing, and externally connected to the lower surface of the wiring board. Since the pad is formed, the assembly process of the supercapacitor can be simplified to improve productivity, the supercapacitor can be surface mounted on the substrate of the electronic device using an external connection pad, and the size of the supercapacitor can be reduced. The mounting area can be reduced when mounting on the board of the electronic device.

또한 본 발명에 따른 슈퍼 커패시터는 배선기판 위에 실장된 셀을 리드로 덮어 봉합하고, 배선기판과 리드의 접합된 부분을 사이드 실링함으로써, 셀이 실장된 공간에 대한 높은 기밀성을 제공할 수 있다. 이로 인해 리드와 배선기판 간에 접합 불량이 발생되더라도, 셀에 함침된 전해질이 배선기판과 리드의 경계면을 타고 누액이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the supercapacitor according to the present invention covers and seals a cell mounted on a wiring board with a lead, and provides a high airtightness to the space in which the cell is mounted by side sealing the bonded portion of the wiring board and the lead. As a result, even if a poor bonding occurs between the lead and the wiring board, leakage of electrolyte may be prevented from occurring through the interface between the wiring board and the lead.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터를 보여주는 일부 절개 사시도이다.
도 2는 도 1의 2-2선 단면도이다.
도 3은 도 1의 슈퍼 커패시터의 하부면을 보여주는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터의 제조 방법에 따른 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 6의 7-7선 단면도이다.1 is a partially cutaway perspective view illustrating a surface mount supercapacitor according to a first exemplary embodiment of the present invention.
2 is a sectional view taken along the line 2-2 in Fig.
3 is a plan view showing a lower surface of the supercapacitor of FIG.
4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a surface mount supercapacitor according to a first embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating a surface mount supercapacitor according to a second exemplary embodiment of the present invention.
6 is a plan view illustrating a surface mount supercapacitor according to a third exemplary embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 of FIG.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents And variations are possible.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

제1 실시예First Embodiment

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터를 보여주는 일부 절개 사시도이다. 도 2는 도 1의 2-2선 단면도이다. 그리고 도 3은 도 1의 슈퍼 커패시터의 하부면을 보여주는 평면도이다.1 is a partially cutaway perspective view illustrating a surface mount supercapacitor according to a first exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line 2-2 of FIG. 1. And FIG. 3 is a plan view showing a lower surface of the supercapacitor of FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1 실시예에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터(100)는 배선기판(10), 셀(20), 리드(40; lid) 및 사이드 실링부(50)를 포함한다. 슈퍼 커패시터(100)는 배선기판(10)의 상부면(12)에 셀(20)이 실장되고, 셀(20)이 실장된 영역을 리드(40)로 봉합한 후, 다시 리드(40)가 접합된 부분을 사이드 실링부(50)로 봉합한 이중 봉합 구조를 갖는다. 이때 셀(20)은 제1 전극(21), 분리막(23), 제2 전극(25) 및 전해질을 포함한다.1 to 3, the surface mount supercapacitor 100 according to the first embodiment includes a wiring board 10, a cell 20, a lid 40, and a side sealing part 50. do. In the super capacitor 100, the cell 20 is mounted on the upper surface 12 of the wiring board 10, the region in which the cell 20 is mounted is sealed with the lead 40, and then the lead 40 is again mounted. It has a double sealing structure which sealed the joined part by the side sealing part 50. As shown in FIG. In this case, the cell 20 includes a first electrode 21, a separator 23, a second electrode 25, and an electrolyte.

여기서 배선기판(10)은 절연성의 기판 몸체(11)와, 기판 몸체(11)에 형성된 회로 배선 패턴(13)을 포함하는 인쇄회로기판이다.The wiring board 10 is a printed circuit board including an insulating substrate body 11 and a circuit wiring pattern 13 formed on the substrate body 11. [

기판 몸체(11)는 상부면(12)과, 상부면(12)에 반대되는 하부면(14)을 가지며, 절연성 소재로 제조될 수 있다. 기판 몸체(11)의 소재로는 FR4 또는 세라믹 소재가 사용될 수 있다. 이러한 기판 몸체(11)는 사각판 형태로 제조될 수 있다.The substrate body 11 has a top surface 12 and a bottom surface 14 opposite the top surface 12 and can be made of an insulating material. As the material of the substrate body 11, FR4 or a ceramic material can be used. Such a substrate body 11 can be manufactured in the form of a rectangular plate.

회로 배선 패턴(13)은 기판 몸체(11)의 상부면(12)에 형성되는 전극 실장 영역(15) 및 리드 접합 패턴(17)과, 기판 몸체(11)의 하부면(14)에 형성되는 복수의 외부 접속 패드(18)를 포함한다. 전극 실장 영역(15)은 기판 몸체(11)의 상부면(12)의 중심 부분에 형성된다. 리드 접합 패턴(17)은 전극 실장 영역(15)의 둘레에 형성된다. 그리고 복수의 외부 접속 패드(18)는 기판 몸체(11)의 하부면에 형성되며, 기판 몸체(11)를 관통하는 비아 홀(19)에 의해 전극 실장 영역(15) 및 리드 접합 패턴(17)과 각각 전기적으로 연결된다.The circuit wiring pattern 13 is formed on the lower surface 14 of the substrate body 11 and the electrode mounting area 15 and lead bonding pattern 17 formed on the upper surface 12 of the substrate body 11 And a plurality of external connection pads 18. The electrode mounting region 15 is formed at the central portion of the upper surface 12 of the substrate body 11. [ The lead bonding pattern 17 is formed around the electrode mounting region 15. [ The plurality of external connection pads 18 are formed on the lower surface of the substrate body 11, and the electrode mounting region 15 and the lead bonding pattern 17 are formed by via holes 19 passing through the substrate body 11. And are electrically connected respectively.

이때 리드 접합 패턴(17)은 전극 실장 영역(15)을 둘러싸는 고리 형태로 형성되며, 전극 실장 영역(15)에 대해서 일정 간격 이격되어 형성되어 있다. 복수의 외부 접속 패드(18)는 셀(20)의 제1 및 제2 전극(21,25)에 대응되게 한 쌍이 마련될 수 있다. 한 쌍의 외부 접속 패드(18a,18b)는 작업자가 슈퍼 커패시터(100)를 제조한 이후에 제1 및 제2 전극(21,25)에 연결된 단자를 쉽게 구분할 수 있도록 서로 다른 길이로 형성될 수 있다.At this time, the lead bonding pattern 17 is formed in a ring shape surrounding the electrode mounting region 15 and is spaced apart from the electrode mounting region 15 by a predetermined interval. The plurality of external connection pads 18 may be provided in pairs to correspond to the first and second electrodes 21 and 25 of the cell 20. The pair of external connection pads 18a and 18b may be formed in different lengths so that an operator can easily distinguish terminals connected to the first and second electrodes 21 and 25 after the super capacitor 100 is manufactured. have.

셀(20)은 전극 실장 영역(15)에 실장되며, 셀(20)은 제1 전극(21), 분리막(23), 제2 전극(25) 및 전해질을 포함한다. 제1 전극(21)은 전극 실장 영역(15)에 제1 접합 부재(31)를 매개로 접합되어 전기적으로 연결된다. 분리막(23)은 제1 전극(21) 위에 적층된다. 제2 전극(25)은 분리막(23) 위에 적층된다. 그리고 전해질은 제1 및 제2 전극(21,25)에 함침된다. 이때 제1 전극(21)과 제2 전극(25)은 양극 또는 음극 중에 하나이며 서로 다른 극성을 갖는다. 제1 접합 부재(31)로는 전기 전도성을 갖는 접착제로서, 카본 페이스트, 도전성 폴리머, 은-에폭시 접착제 등이 사용될 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다. 제1 접합 부재(31)는 액상 또는 시트 형태로 제공될 수 있다. 이러한 셀(20)은 전기이중층 커패시터, 유사 커패시터, 리튬 이온 커패시터와 같은 하이브리드 커패시터를 형성하는 셀일 수 있다.The cell 20 is mounted in the electrode mounting region 15, and the cell 20 includes a first electrode 21, a separator 23, a second electrode 25, and an electrolyte. The first electrode 21 is bonded to the electrode mounting region 15 via the first bonding member 31 and electrically connected thereto. The separator 23 is stacked on the first electrode 21. The second electrode 25 is stacked on the separator 23. The electrolyte is impregnated into the first and second electrodes 21 and 25. In this case, the first electrode 21 and the second electrode 25 are one of an anode or a cathode and have different polarities. As the first bonding member 31, as the adhesive having electrical conductivity, a carbon paste, a conductive polymer, a silver-epoxy adhesive, or the like may be used, but is not limited thereto. The first bonding member 31 may be provided in the form of a liquid or a sheet. Such a cell 20 may be a cell forming a hybrid capacitor such as an electric double layer capacitor, a pseudo capacitor, and a lithium ion capacitor.

리드(40)는 배선기판(10)의 상부면(12)에 실장된 셀(20)을 덮어 셀(20)이 실장된 영역을 외부와 밀폐시킨다. 즉 리드(40)는 배선기판(10)에 실장된 셀(20)을 덮으며, 내측면이 제2 전극(25)에 제2 접합 부재(33)를 매개로 접합되어 전기적으로 연결되고, 가장자리 부분이 배선기판(10)의 리드 접합 패턴(17)에 제3 접합 부재(35)를 매개로 접합되어 전기적으로 연결된다. 이러한 리드(40)는 전기 전도성이 양호한 금속 소재로 제조되며, 덮개부(41)와 접합부(43)로 구성될 수 있다. 덮개부(41)는 셀(20)이 삽입되는 내부 공간(45)이 형성되어 있고, 내부 공간(45)의 바닥면(47)에 제2 전극(25)이 제2 접합 부재(33)를 매개로 접합되어 전기적으로 연결된다. 접합부(43)는 덮개부(41)의 가장자리 부분과 일체로 형성되어 리드 접합 패턴(17)에 제3 접합 부재(35)를 매개로 접합되어 전기적으로 연결된다. 접합부(43)는 덮개부(41)의 가장자리 부분에서 외측으로 절곡된 형태로 형성될 수 있다.The lead 40 covers the cell 20 mounted on the upper surface 12 of the wiring board 10 to seal the region in which the cell 20 is mounted to the outside. That is, the lead 40 covers the cell 20 mounted on the wiring board 10, and the inner surface of the lead 40 is joined to the second electrode 25 by the second bonding member 33 and electrically connected thereto. The portion is bonded to the lead bonding pattern 17 of the wiring board 10 via the third bonding member 35 and electrically connected thereto. The lead 40 is made of a metal material having good electrical conductivity, and may be composed of a cover portion 41 and a bonding portion 43. The cover part 41 has an internal space 45 into which the cell 20 is inserted, and the second electrode 25 is connected to the second bonding member 33 on the bottom surface 47 of the internal space 45. It is joined together and connected electrically. The joining portion 43 is integrally formed with the edge portion of the lid portion 41 and is electrically connected to the lead joining pattern 17 via the third joining member 35. The joining portion 43 may be formed to be bent outward at an edge portion of the lid portion 41.

따라서 제1 실시예에 따른 슈퍼 커패시터(100)는 셀(20)의 제1 전극(21)이 전극 실장 영역(15) 및 비아 홀(19)을 통해서 배선기판(10)의 하부면(14)에 형성된 외부 접속 패드(18)에 전기적으로 연결된다. 셀(20)의 제2 전극(25)은 리드(40), 리드 접합 패턴(17) 및 비아 홀(19)을 통해서 배선기판(10)의 하부면(14)에 형성된 외부 접속 패드(18)와 전기적으로 연결된다.Accordingly, in the supercapacitor 100 according to the first embodiment, the first electrode 21 of the cell 20 has the lower surface 14 of the wiring board 10 through the electrode mounting region 15 and the via hole 19. It is electrically connected to an external connection pad 18 formed at. The second electrode 25 of the cell 20 is an external connection pad 18 formed on the bottom surface 14 of the wiring board 10 through the lead 40, the lead bonding pattern 17, and the via hole 19. Is electrically connected to the

이때 제2 및 제3 접합 부재(33,35)는 전기 전도성을 갖는 접착제로서, 카본 페이스트, 솔더 페이스트, 도전성 폴리머, 은-에폭시 접착제 등이 사용될 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다. 특히 제3 접합 부재(35)는 인쇄 방법으로 배선기판(10)의 리드 접합 패턴(17) 위에 형성될 수 있다. 제3 접합 부재(35)를 인쇄 방법으로 배선기판(10)의 리드 접합 패턴(17) 위에 형성하는 이유는 제3 접합 부재(35)의 도포량과 접합 면적을 규격화하여 리드(40)의 접합 작업을 간편하고 효율적으로 수행하고, 그 접합 상태를 보다 안정적으로 유지하면서, 리드(40)를 접합하는 과정에서 제3 접합 부재(35)가 전극 실장 영역(15)으로 번지는 것을 방지하기 위해서이다. 그 외 리드(40)의 접합부(43)는 배선기판(10)의 리드 접합 패턴(17)에 초음파 또는 고주파 등을 이용한 용접의 방법으로 접합될 수 있다.In this case, the second and third bonding members 33 and 35 may be electrically conductive adhesives, and carbon paste, solder paste, conductive polymer, silver-epoxy adhesive, and the like may be used, but the present invention is not limited thereto. In particular, the third bonding member 35 may be formed on the lead bonding pattern 17 of the wiring board 10 by a printing method. The reason why the third bonding member 35 is formed on the lead bonding pattern 17 of the wiring board 10 by the printing method is to standardize the coating amount and the bonding area of the third bonding member 35 to bond the leads 40 to each other. This is to prevent the third bonding member 35 from spreading to the electrode mounting region 15 in the process of joining the lead 40 while maintaining the bonding state more stably. The joining portion 43 of the other lead 40 can be joined to the lead bonding pattern 17 of the wiring board 10 by a welding method using ultrasonic waves or high frequency waves.

그리고 사이드 실링부(50)는 배선기판(10)의 상부면(12)에 형성되어 리드(40)가 접합된 부분을 액상의 실링제로 덮어 형성한다. 사이드 실링부(50)는 리드(40)와 더불어 셀(20)이 실장된 공간에 대한 기밀성을 제공하며, 리드(40)가 접합된 부분을 외부 환경으로부터 보호하는 기능을 수행한다. 사이드 실링부(50)는 리드(40)가 접합된 부분, 즉 접합부(43)를 둘러싸도록 형성되며, 액상의 실링제로는 도전성이 있는 소재를 사용할 수도 있고 비도전성의 소재를 사용할 수 있다. 사이드 실링부(50)는 액상의 실링제를 도포하는 도포법으로 형성할 수 있다. 액상의 실링제로는 건조 또는 경화된 이후에, 슈퍼 커패시터(100)를 전자기기의 기판에 실장하는 리플로우 솔더링(flow solding)에서 작용하는 온도에 사이드 실링부(50)가 견딜 수 있는 소재를 사용하는 것이 바람직하며, 예컨대 에폭시 수지, 실리콘 수지, 도전성 접착제 등이 사용될 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다.In addition, the side sealing part 50 is formed on the upper surface 12 of the wiring board 10 so as to cover a portion where the lead 40 is bonded with a liquid sealing agent. The side sealing part 50 together with the lid 40 provides airtightness to the space in which the cell 20 is mounted, and serves to protect a part to which the lid 40 is bonded from the external environment. The side sealing portion 50 is formed to surround the portion where the lead 40 is bonded, that is, the bonding portion 43. The liquid sealing agent may use a conductive material or a non-conductive material. The side sealing part 50 can be formed by the coating method which apply | coats a liquid sealing agent. As the liquid sealing agent, a material capable of withstanding the side sealing portion 50 at a temperature acting in reflow soldering in which the supercapacitor 100 is mounted on a substrate of an electronic device after drying or curing is used. Preferably, an epoxy resin, a silicone resin, a conductive adhesive, or the like can be used, but is not limited thereto.

이때 사이드 실링부(50)는 리드(40)와 배선기판(10) 간의 안정적인 기밀성을 확보하기 위해서, 리드 접합 패턴(17)에 접합된 리드(40)의 접합 부분을 덮도록 배선기판(10)의 상부면(12)에 형성된다. 사이드 실링부(50)의 외측면(51)은 배선기판(10)의 외측면(11a)과 동일면 상에 위치할 수 있다.In this case, the side sealing part 50 may cover the junction portion of the lead 40 bonded to the lead bonding pattern 17 in order to secure stable airtightness between the lead 40 and the wiring board 10. It is formed on the upper surface 12 of the. The outer side surface 51 of the side sealing portion 50 may be located on the same side as the outer side surface 11a of the wiring board 10.

이와 같이 제1 실시예에 따른 슈퍼 커패시터(100)는 배선기판(10) 위에 셀(20)을 실장한 후 리드(40)로 덮고, 다시 리드(40)의 접합된 부분을 액상의 실링제로 봉합하고, 배선기판(10)의 하부면(14)에 복수의 외부 접속 패드(18)가 형성된 구조를 갖기 때문에, 슈퍼 커패시터(100)의 조립 공정을 간소화하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 슈퍼 커패시터(100)를 복수의 외부 접속 패드(18)를 이용하여 전자기기의 기판에 표면 실장하고, 슈퍼 커패시터(100)의 크기를 줄이고 전자기기의 기판에 표면 실장 시 실장 면적을 줄일 수 있다.As described above, the supercapacitor 100 according to the first exemplary embodiment mounts the cell 20 on the wiring board 10, covers the lead 40, and seals the bonded portion of the lead 40 with a liquid sealing agent. In addition, since the lower surface 14 of the wiring board 10 has a structure in which a plurality of external connection pads 18 are formed, productivity can be improved by simplifying the assembly process of the supercapacitor 100. 100 may be surface-mounted on the substrate of the electronic device by using the plurality of external connection pads 18, the size of the super capacitor 100 may be reduced, and the mounting area may be reduced when the surface is mounted on the substrate of the electronic device.

또한 제1 실시예에 따른 슈퍼 커패시터(100)는 배선기판(10)의 상부면(12)에 실장된 셀(20)을 리드(40)와 사이드 실링부(50)를 이용하여 이중 봉합한 구조를 갖기 때문에, 셀(20)이 실장된 공간에 대한 높은 기밀성을 확보할 수 있다. 이로 인해 리드(40)와 배선기판(10) 간에 접합 불량이 발생되더라도, 셀(20)에 함침된 전해질이 배선기판(10)과 리드(40)의 경계면을 타고 누액이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the supercapacitor 100 according to the first embodiment has a structure in which the cell 20 mounted on the upper surface 12 of the wiring board 10 is double-sealed using the lead 40 and the side sealing part 50. Since it is possible to secure a high airtightness for the space in which the cell 20 is mounted. As a result, even if a poor bonding occurs between the lead 40 and the wiring board 10, the electrolyte impregnated in the cell 20 may be prevented from leaking through the interface between the wiring board 10 and the lead 40. have.

이와 같은 제1 실시예에 따른 슈퍼 커패시터(100)의 제조 방법에 대해서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터(100)의 제조 방법에 따른 흐름도이다.A method of manufacturing the supercapacitor 100 according to the first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the surface mount supercapacitor 100 according to the first embodiment of the present invention.

먼저 배선기판(10)을 준비한다(S71). 배선기판(10)은 복수의 슈퍼 커패시터를 제조할 수 있는 스트립 형태로 제공될 수 있다. 즉 스트립 형태의 배선기판(10)은 슈퍼 커패시터(100)별 회로 배선 패턴(13)이 기판 몸체(11)에 m×n 행렬(m, n은 자연수)로 배열 및 형성된 구조를 갖는다.First, the wiring board 10 is prepared (S71). The wiring board 10 may be provided in the form of a strip from which a plurality of supercapacitors may be manufactured. That is, in the strip-shaped wiring board 10, the circuit wiring pattern 13 for each supercapacitor 100 is arranged and formed in an m × n matrix (m and n are natural numbers) on the substrate body 11.

다음으로 배선기판(10)의 전극 실장 영역(15)에 제1 전극(21)을 제1 접합 부재(31)를 매개로 접합한다(S73).Next, the first electrode 21 is bonded to the electrode mounting region 15 of the wiring board 10 via the first bonding member 31 (S73).

한편 리드(40)에 제2 전극(25)을 제2 접합 부재(33)를 매개로 접합한다(S75). 즉 덮개부(41)의 내부 공간(45)의 바닥면(47)에 제2 전극(25)을 접합한다. 이어서 리드(40)의 내부 공간(45) 안으로 제2 전극(25)이 충분히 함침될 수 있도록 액상의 전해질을 주입한다(S77). 다음으로 제2 전극(25) 위에 분리막(23)을 적층시킨다(S79).On the other hand, the second electrode 25 is bonded to the lead 40 via the second bonding member 33 (S75). That is, the second electrode 25 is bonded to the bottom surface 47 of the inner space 45 of the lid part 41. Subsequently, a liquid electrolyte is injected to sufficiently impregnate the second electrode 25 into the inner space 45 of the lead 40 (S77). Next, the separator 23 is stacked on the second electrode 25 (S79).

여기서 배선기판(10)에 제1 전극(21)을 접합하는 공정과 별도로 리드(40)에 제2 전극(25) 및 분리막(23)을 적층하는 공정을 진행할 수 있다. 슈퍼 커패시터(100)의 제조 공정 시간을 줄이기 위해서, 두 개의 공정은 병렬적으로 함께 수행된다. 본 제조 방법에서 분리막(23)을 제2 전극(25)에 적층하는 예를 개시하였지만, 제1 전극(21) 위에 적층하여 형성할 수도 있다.In addition to the process of bonding the first electrode 21 to the wiring board 10, the process of stacking the second electrode 25 and the separator 23 on the lead 40 may be performed. In order to reduce the manufacturing process time of the super capacitor 100, the two processes are performed together in parallel. In the present manufacturing method, an example in which the separator 23 is laminated on the second electrode 25 is disclosed. Alternatively, the separator 23 may be laminated on the first electrode 21.

다음으로 배선기판(10)의 상부면(12)에 리드(40)를 접합한다(S81). 즉 리드(40)의 접합부(43)를 배선기판(10)의 리드 접합 패턴(17)에 제3 접합 부재(35)를 매개로 접합시킨다. 이때 리드(40)의 내부 공간(45)에 형성된 제2 전극(25) 및 분리막(23)이 제1 전극(21) 위에 적층되어 셀(20)을 형성한다.Next, the lead 40 is bonded to the upper surface 12 of the wiring board 10 (S81). That is, the joining portion 43 of the lead 40 is joined to the lead joining pattern 17 of the wiring board 10 via the third joining member 35. At this time, the second electrode 25 and the separator 23 formed in the inner space 45 of the lead 40 are stacked on the first electrode 21 to form the cell 20.

다음으로 배선기판(10)의 상부면(12)에 형성된 리드(40)의 접합된 부분을 덮도록 액상의 실링제를 도포하여 사이드 실링부(50)를 형성한다(S83).Next, a side sealing part 50 is formed by applying a liquid sealing agent to cover the bonded portion of the lead 40 formed on the upper surface 12 of the wiring board 10 (S83).

그리고 스트립 형태의 배선기판(10)을 절단기로 절단하여 개별 슈퍼 커패시터(100)를 얻을 수 있다(S85). 즉 스트립 형태의 배선기판(10)을 리드(40)가 접합된 영역 별로 절단하여 개별 슈퍼 커패시터(100)로 분리함으로써, 제1 실시예에 따른 슈퍼 커패시터(100)를 제조한다. 또는 스트립 형태의 배선기판(10)을 리드(40)가 접합된 영역 별로 펀칭기로 펀칭하여 개별 슈퍼 커패시터(100)로 분리할 수 있다.In addition, an individual supercapacitor 100 may be obtained by cutting the strip-shaped wiring board 10 with a cutter (S85). That is, the supercapacitor 100 according to the first embodiment is manufactured by cutting the strip-shaped wiring board 10 by the regions to which the leads 40 are bonded and separating them into individual supercapacitors 100. Alternatively, the wiring board 10 having a strip shape may be punched with a puncher for each region to which the leads 40 are bonded to be separated into individual supercapacitors 100.

한편 제1 실시예에서는 사이드 실링부(50)가 배선기판(10)의 외측면(11a)과 동일면 상에 위치하도록 형성된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 사이드 실링부는 배선기판의 상부면 안쪽의 영역에 형성될 수 있다. 이와 같이 형성하는 이유는, 슈퍼 커패시터를 제조하는 과정에서 사이드 실링부 및 리드가 접합된 부분에 기계적인 스트레스가 작용하는 것을 억제하기 위해서이다. 즉 슈퍼 커패시터는 배선기판 스트립을 이용하여 복수 개를 일괄적으로 제조하게 되며, 특히 사이드 실링부를 형성하는 공정을 완료한 이후에 배선기판 스트립을 절단기 또는 펀칭기로 절단하여 개별 슈퍼 커패시터로 분리한다. 이때 절단기 또는 펀칭기로 배선기판 스트립을 절단하는 과정에서 사이드 실링부 및 리드가 접합된 부분에 기계적인 스트레스가 작용할 수 있기 때문에, 이와 같이 기계적인 스트레스가 작용하는 것을 억제하기 위해서 사이드 실링부가 형성된 부분에서 일정 간격 이격되게 배선기판 스트립을 절단할 수 있다. 이로 인해 사이드 실링부는 배선기판의 상부면 안쪽의 영역에 형성되는 것이다.Meanwhile, in the first embodiment, an example in which the side sealing portion 50 is formed on the same surface as the outer surface 11a of the wiring board 10 is disclosed, but is not limited thereto. For example, the side sealing part may be formed in an area inside the upper surface of the wiring board. The reason for this formation is to prevent mechanical stress from acting on the side sealing portion and the portion where the lead is joined during the manufacturing of the supercapacitor. That is, a plurality of supercapacitors are manufactured in a batch using a wiring board strip, and in particular, after completing the process of forming the side sealing part, the wiring board strip is cut by a cutter or a puncher and separated into individual supercapacitors. At this time, since the mechanical stress may be applied to the side sealing portion and the portion where the lead is joined in the process of cutting the wiring board strip by a cutter or a punching machine, at the portion where the side sealing portion is formed to suppress the mechanical stress. The wiring board strips can be cut at regular intervals. For this reason, the side sealing part is formed in the area inside the upper surface of the wiring board.

제2 실시예Second Embodiment

한편 제1 실시예에서는 사이드 실링부(50)가 배선기판(10)의 상부면(12)에만 형성되는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 도 5와 같이 사이드 실링부(150)는 배선기판(110)의 외측면(111a)을 덮도록 형성할 수 있다.On the other hand, in the first embodiment, the side sealing portion 50 has been described an example in which only the upper surface 12 of the wiring board 10, but is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 5, the side sealing part 150 may be formed to cover the outer surface 111a of the wiring board 110.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터(200)를 보여주는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a surface mount supercapacitor 200 according to a second embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 제2 실시예에 따른 슈퍼 커패시터(200)는 리드(140)와 배선기판(110)에 형성된 사이드 실링부(150)를 제외하면 제1 실시예에 따른 슈퍼 커패시터(도 2의 100)와 동일하기 때문에, 리드(140) 및 배선기판(110)에 형성된 사이드 실링부(150)를 중심으로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 5, the supercapacitor 200 according to the second embodiment is a supercapacitor according to the first embodiment except for the side sealing part 150 formed on the lead 140 and the wiring board 110. Since 100 is the same as, it will be described with respect to the side sealing portion 150 formed on the lead 140 and the wiring board 110 as follows.

사이드 실링부(150)는 리드(140)의 접합된 부분을 포함하여 배선기판(110)의 외측면(111a)을 덮도록 형성된다. 이러한 사이드 실링부(150)는 액상의 실링제를 리드(140)가 접합된 배선기판(110)에 도포하는 도포법으로 형성할 수 있다. 사이드 실링부(150)는 리드(140)와 배선기판(10) 간의 기밀 신뢰성을 확보하기 위해서, 리드 접합 패턴(117)에 접합된 리드(140)의 접합부(143)를 포함하여 배선기판(110)의 외측면(111a)을 덮도록 형성된다.The side sealing part 150 is formed to cover the outer surface 111a of the wiring board 110, including the bonded portion of the lead 140. The side sealing part 150 may be formed by applying a liquid sealing agent to the wiring board 110 to which the leads 140 are bonded. The side sealing part 150 includes the junction part 143 of the lead 140 bonded to the lead bonding pattern 117 to secure the airtight reliability between the lead 140 and the wiring board 10. It is formed to cover the outer surface (111a) of.

이와 같이 제2 실시에에 따른 슈퍼 커패시터(200)는 리드(140)가 접합된 배선기판(110)의 상부면(112)을 포함하여, 배선기판(110)의 상부면(112)과 연결된 배선기판(110)의 외측면(111a)을 덮도록 사이드 실링부(150)가 형성되기 때문에, 보다 효과적으로 리드(140)와 배선기판(10) 간의 기밀 신뢰성을 확보할 수 있다.As described above, the supercapacitor 200 according to the second embodiment includes the upper surface 112 of the wiring board 110 to which the leads 140 are bonded, and the wiring connected to the upper surface 112 of the wiring board 110. Since the side sealing part 150 is formed to cover the outer surface 111a of the substrate 110, the airtight reliability between the lead 140 and the wiring board 10 can be secured more effectively.

제3 실시예Third Embodiment

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표면 실장형 슈퍼 커패시터(300)를 보여주는 평면도이다. 도 7은 도 6의 7-7선 단면도이다. 이때 도 6에서는 리드(240)의 접합 부분을 덮는 사이드 실링부(250)의 도시를 생략하였다.6 is a plan view illustrating a surface mount supercapacitor 300 according to a third exemplary embodiment of the present invention. 7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 of FIG. In this case, the illustration of the side sealing part 250 covering the bonding portion of the lead 240 is omitted.

도 6 및 도 7을 참조하면, 제3 실시예에 따른 슈퍼 커패시터(300)는 배선기판(210), 셀(220), 리드(240) 및 사이드 실링부(250)를 포함한다. 슈커 커패시터(300)는 배선기판(210)의 상부면(212)에 셀(220)이 실장되고, 셀(220)이 실장된 영역을 리드(240)로 봉합한 후, 다시 리드(240)가 접합된 부분을 사이드 실링부(240)로 봉합한 이중 봉합 구조를 갖는다.6 and 7, the supercapacitor 300 according to the third embodiment includes a wiring board 210, a cell 220, a lead 240, and a side sealing part 250. In the shooter capacitor 300, the cell 220 is mounted on the upper surface 212 of the wiring board 210, the region in which the cell 220 is mounted is sealed with the lead 240, and then the lead 240 is again mounted. The joined portion has a double sealing structure in which the side sealing portion 240 is sealed.

특히 배선기판(210)은 사이드 실링부(250)와의 경계면에 홈(216)을 형성할 수 있다. 이때 홈(216)은 리드(240)의 외곽을 둘러싸는 링 형태를 이루도록 형성될 수 있다. 홈(216)은 연속적 또는 불연속적으로 형성될 수 있다. 홈(216)은 리드 접합 패턴(217)의 외곽을 둘러싸는 형태로 형성된다. 제3 실시예에서는 홈(216)이 연속적으로 형성된 예를 개시하였다.In particular, the wiring board 210 may form a groove 216 at an interface with the side sealing part 250. In this case, the groove 216 may be formed to have a ring shape surrounding the outside of the lead 240. The grooves 216 may be formed continuously or discontinuously. The groove 216 is formed to surround an outer portion of the lead bonding pattern 217. In the third embodiment, an example in which the grooves 216 are formed continuously is disclosed.

이와 같이 배선기판(210)의 상부면(212)에 홈(216)을 형성하는 이유는 배선기판(210)과 사이드 실링부(250) 간의 결합력을 증대시키면서, 리드(240)와 배선기판(210) 간에 접합 불량이 발생되더라도, 셀(220)에 함침된 전해질이 배선기판(210)과 리드(240)의 경계면을 타고 누액이 발생하는 것을 보다 효과적으로 방지하기 위해서이다. 즉 배선기판(210)과 리드(240)의 경계면을 타고 누액이 발생된 경우, 누액은 다시 배선기판(210)과 사이드 실링부(250)의 경계면을 타고 흐를 수 있다. 하지만 제3 실시예와 같이 홈(216)을 형성할 경우 배선기판(210)과 사이드 실링부(250) 간의 결합력을 향상시킬 수 있기 때문에, 누액이 사이드 실링부(250) 밖으로 세는 것을 차단할 수 있다. 또한 비록 누액이 배선기판(210)과 사이드 실링부(250)의 경계면을 타고 이동하더라도, 제3 실시예와 같이 홈(216)을 형성할 경우, 누액이 흐를 수 있는 경로로 길게 함으로써 누액이 사이드 실링부(250) 밖으로 세는 것을 억제할 수 있다.The reason why the groove 216 is formed in the upper surface 212 of the wiring board 210 is to increase the coupling force between the wiring board 210 and the side sealing part 250, and the lead 240 and the wiring board 210. Even if a bonding failure occurs between the electrodes, the electrolyte impregnated in the cell 220 rides on the interface between the wiring board 210 and the lead 240 more effectively to prevent leakage. That is, when leakage occurs along the interface between the wiring board 210 and the lead 240, the leakage may again flow along the interface between the wiring board 210 and the side sealing part 250. However, when the groove 216 is formed as in the third embodiment, since the coupling force between the wiring board 210 and the side sealing part 250 may be improved, leakage of leakage may be prevented from counting out of the side sealing part 250. . In addition, even if the leakage fluid moves along the interface between the wiring board 210 and the side sealing part 250, when the groove 216 is formed as in the third embodiment, the leakage fluid is lengthened by extending the path in which the leakage fluid can flow. Counting out of the sealing part 250 can be suppressed.

또한 홈(216)은 홈(216)에 충진되는 실링제를 이용하여 배선기판(210)과 사이드 실링부(250)의 결합을 견고히 하는 일종의 락(lock) 기능을 수행하며, 락 기능을 보다 효과적으로 수행할 수 있도록 입구보다는 안쪽이 넓게 형성될 수 있다.In addition, the groove 216 uses a sealing agent filled in the groove 216 to perform a kind of lock function to secure the coupling between the wiring board 210 and the side sealing part 250, and more effectively the lock function. The inside may be formed wider than the inlet so that it can be carried out.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments disclosed in the specification and drawings are merely presented specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

10 : 배선기판 11 : 기판 몸체
12 : 상부면 14 : 하부면
13 : 회로 배선 패턴 15 : 전극 실장 영역
17 : 리드 접합 패턴 18 : 외부 접속 패드
19 : 비아 홀 20 : 셀
21 : 제1 전극 23 : 분리막
25 : 제2 전극 31 : 제1 접합 부재
33 : 제2 접합 부재 35 : 제3 접합 부재
40 : 리드(lid) 41 : 덮개부
43 : 접합부 50, 150 : 사이드 실링부
216 : 홈 100, 200, 300 : 슈퍼 커패시터10: wiring board 11: substrate body
12: upper surface 14: lower surface
13: Circuit wiring pattern 15: Electrode mounting area
17: lead bonding pattern 18: external connection pad
19: via hole 20: cell
21: first electrode 23: separator
25: second electrode 31: first bonding member
33: second bonding member 35: third bonding member
40: lid 41: lid portion
43: junction part 50, 150: side sealing part
216: groove 100, 200, 300: super capacitor

Claims (14)

상부면에 전극 실장 영역과 상기 전극 실장 영역의 둘레에 리드 접합 패턴이 형성되고, 하부면에 상기 전극 실장 영역 및 상기 리드 접합 패턴과 각각 전기적으로 연결된 복수의 외부 접속 패드가 형성된 배선기판;
상기 배선기판의 전극 실장 영역에 접합되어 전기적으로 연결되는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 형성된 분리막, 상기 분리막 위에 형성된 제2 전극, 및 상기 제1 및 제2 전극에 함침되는 전해질을 구비하는 셀;
상기 배선기판에 실장된 셀을 덮으며, 내측면이 상기 제2 전극에 접합되어 전기적으로 연결되고, 가장자리 부분이 상기 배선기판의 리드 접합 패턴에 접합되어 전기적으로 연결되는 리드;
상기 배선기판과 리드의 접합된 부분을 액상의 실링제로 실링하여 형성한 사이드 실링부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.A wiring board having a lead bonding pattern formed around an electrode mounting region and the electrode mounting region on an upper surface thereof, and a plurality of external connection pads electrically connected to the electrode mounting region and the lead bonding pattern on a lower surface thereof, respectively;
A cell having a first electrode bonded to and electrically connected to an electrode mounting region of the wiring board, a separator formed on the first electrode, a second electrode formed on the separator, and an electrolyte impregnated in the first and second electrodes. ;
A lead covering a cell mounted on the wiring board, the inner surface of the wiring board being bonded to the second electrode and electrically connected, and an edge portion of the lead board connected to the lead bonding pattern of the wiring board;
A side sealing part formed by sealing a bonded portion of the wiring board and the lead with a liquid sealing agent;
Surface-mount super capacitor, comprising a. 제1항에 있어서, 상기 사이드 실링부는,
상기 리드 접합 패턴에 접합된 상기 리드의 접합 부분을 포함하도록 상기 배선기판의 상부면에 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.The method of claim 1, wherein the side sealing portion,
And a surface mount supercapacitor formed on an upper surface of the wiring board to include a junction portion of the lead bonded to the lead junction pattern. 제2항에 있어서, 상기 사이드 실링부는
외측면이 상기 배선기판의 외측면과 동일면 또는 안쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.The method of claim 2, wherein the side sealing portion
Surface mount type super capacitor, characterized in that the outer surface is located on the same surface or inside the outer surface of the wiring board. 제2항에 있어서, 상기 사이드 실링부는
상기 배선기판의 외측면을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.The method of claim 2, wherein the side sealing portion
Surface mount super capacitors surrounding the outer surface of the wiring board. 제1항에 있어서, 상기 사이드 실링부는
도포법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.The method of claim 1, wherein the side sealing portion
A surface mount super capacitor, which is formed by a coating method. 제1항에 있어서,
상기 사이드 실링부를 형성하는 액상의 실링제는 에폭시 수지, 실리콘 수지, 도전성 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.The method of claim 1,
The liquid-sealing agent forming the side sealing part includes an epoxy resin, a silicone resin, and a conductive adhesive. 제1항에 있어서, 상기 배선기판은
하부면에 한 쌍의 외부 접속 패드가 형성되어 있으며, 상기 한 쌍의 외부 접속 패드의 길이가 상이한 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.The method of claim 1, wherein the wiring board
And a pair of external connection pads formed on a lower surface thereof, wherein the pair of external connection pads have different lengths. 제1항에 있어서, 상기 배선기판은,
상기 리드 접합 패턴이 전극 실장 영역을 둘러싸는 고리 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.The method of claim 1, wherein the wiring board,
And the lead junction pattern is formed in a ring shape surrounding an electrode mounting region. 제1항에 있어서, 상기 배선기판은,
상기 전극 실장 영역 및 상기 리드 접합 패턴과 각각 상기 배선기판을 관통하는 비아 홀에 의해 상기 복수의 외부 접속 패드에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.The method of claim 1, wherein the wiring board,
And a via hole penetrating through the electrode mounting region and the lead bonding pattern and the wiring board, respectively, to the plurality of external connection pads. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극이 실장된 전극 실장 영역으로부터 상기 리드가 접합된 리드 접합 패턴은 일정 간격 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.The method of claim 1,
And a lead bonding pattern to which the leads are bonded from an electrode mounting region in which the first electrode is mounted is spaced apart from each other by a predetermined interval. 제1항에 있어서,
상기 배선기판은 상기 리드가 접합되는 영역의 둘레에 액상의 실링제가 충진되는 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.The method of claim 1,
The wiring board is a surface-mounted super capacitor, characterized in that the groove is filled with a liquid sealing agent is formed around the region to which the lead is bonded. 제11항에 있어서, 상기 배선기판의 홈은,
상기 리드가 접합되는 영역의 둘레에 링 형태로 형성되며, 상기 홈의 입구 보다는 안쪽이 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.The method of claim 11, wherein the groove of the wiring board,
The surface-mounted super capacitor is formed in a ring shape around the region where the lead is bonded, the inner side is wider than the inlet of the groove. 상부면과, 상기 상부면에 반대되는 하부면을 갖는 배선기판;
제1 전극, 분리막, 제2 전극 및 전해질을 포함하고, 상기 제1 전극이 배선기판의 상부면에 접합되어 전기적으로 연결되는 셀;
상기 셀을 덮도록 배선기판의 상부면에 접합되어 봉합하며, 상기 셀의 제2 전극 및 상기 배선기판을 전기적으로 연결하는 리드;
상기 배선기판과 리드의 접합된 부분을 덮도록 상기 배선기판의 상부면에 형성된 사이드 실링부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.A wiring board having an upper surface and a lower surface opposite the upper surface;
A cell including a first electrode, a separator, a second electrode, and an electrolyte, wherein the first electrode is bonded to and electrically connected to an upper surface of the wiring board;
A lead bonded to and sealed by an upper surface of a wiring board to cover the cell, the lead electrically connecting the second electrode of the cell and the wiring board;
A side sealing part formed on an upper surface of the wiring board to cover a joined portion of the wiring board and the lead;
Surface-mount super capacitor, comprising a. 제13항에 있어서, 상기 배선기판은,
상부면과, 상기 상부면에 반대되는 하부면을 갖는 기판 몸체;
상기 기판 몸체의 상부면에 형성되며, 상기 셀의 제1 전극이 접합되는 전극 실장 영역;
상기 전극 실장 영역의 둘레에 형성되며, 상기 리드가 접합되는 리드 접합 패턴;
상기 기판 몸체의 하부면에 형성되며, 상기 전극 실장 영역 및 상기 리드 접합 패턴과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 외부 접속 패드;를 포함하며,
상기 사이드 실링부는 상기 배선기판의 리드 접합 패턴에 접합된 상기 리드 부분을 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 슈퍼 커패시터.The method of claim 13, wherein the wiring board,
A substrate body having an upper surface and a lower surface opposite the upper surface;
An electrode mounting region formed on an upper surface of the substrate body and to which the first electrode of the cell is bonded;
A lead bonding pattern formed around the electrode mounting region and to which the leads are bonded;
A plurality of external connection pads formed on a lower surface of the substrate body and electrically connected to the electrode mounting region and the lead bonding pattern, respectively;
And the side sealing part is formed to cover the lead portion bonded to the lead bonding pattern of the wiring board.
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