一种导电聚合物固态电容的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于固态电容器生产技术领域，具体涉及导电聚合物固态电容的生产方 法。
【背景技术】
[0002] 导电聚合物固态电容，具有优秀的高频低阻特性，在各类应用领域中应用越来越 广泛，随着成本的降低，又逐步取代原有液态电解电容的趋势。但是在优越的阻抗特性和寿 命特性下，固态电容相较于液体电解电容，也有着明显的劣势，主要劣势表现为：漏电大，通 常漏电在100uA_300uA范围，而液体电解电容的漏电通常在IuA以下，二者相差$父大。这是 一些对漏电要求严格的应用领域，目前固态电容还不能完全取代液态电容的主要原因。其 次由于导电聚合物本身虽具有高导电性，但是没有液态电解质的自我修复能力，老化降低 漏电是纯粹通过局部大电流烧结局部聚合物来达成效果，这对电容容量和ESR也会有较大 的负面影响，而且老化最终的效果也不如液体电解质存在下的老化效果。
[0003] 由于固体电解质不具备液体电解质这种加电下的自我修复，对氧化膜进行化学形 成的功能，现有固态电容在制程上与液态电容有着明显的区别。固态电容在钉卷芯子后，要 通过多道化成、炭化和清洗，使得铝箱的切口，钉卷处和卷绕过程对铝箱氧化膜机械损伤后 的破损处，经过己二酸铵溶液化学形成，形成完整的氧化膜后，才能含浸导电聚合物。在导 电聚合物形成过程中，由于酸性氧化剂对氧化膜的有一定腐蚀作用，进而会影响氧化膜的 性能，导致漏电升高。而且，后续的封口，切角，捺印，清洗这些过程，不可避免存在对电容芯 子进行夹持和振动，从而会进一步影响到电容漏电。因此，现有固态电容生产工艺条件下， 普遍存在漏电较高，良品率不稳定。
【发明内容】
[0004] 发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种导电聚合 物固态电容的生产方法，大大提高了导电聚合物固态电容器的良品率，降低漏电情形。
[0005] 技术方案：为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种导电聚合物 固态电容的生产方法，经过化成、碳化后的电容芯子半成品再经过含浸/聚合，从而形成高 分子导电聚合物，所述含浸/聚合工艺采用以下三种方法： 方法一：以有机硅改性的醇溶性树脂作为含浸液，将电容芯子半成品浸入，然后在60~85°C下挥发驱除溶剂，在电容芯子的铝箱上形成薄的绝缘层，接着再浸入含有聚合单 体和氧化剂的溶液，进行反应形成导电聚合物； 方法二、直接在聚合单体和氧化剂的溶液中加入有机硅改性的醇溶性树脂得到含浸 液，然后将电容芯子浸入进行原位反应后，形成导电聚合物和有机硅树脂的复合物； 方法三、以有机硅改性的醇溶性树脂作为含浸液，将电容芯子浸入，然后在高温60~85°C下挥发溶剂从而在电容芯子的铝箱上形成薄的绝缘层；接着在含有聚合单体和氧化剂 的溶液中同样添加有机硅改性的醇溶性树脂，并将电容芯子继续浸入，进行聚合反应形成 导电聚合物。
[0006] 作为优选，所述聚合单体为聚乙烯二氧噻吩，所述氧化剂为甲苯磺酸铁正丁醇溶 液。
[0007] 进一步改进，所述有机娃改性的醇溶性树脂是将有机娃单体或/和硅烷偶联剂引 入醇溶性树脂混合反应而成，所述醇溶性树脂是环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂或聚酯 树脂。
[0008] 进一步改进，所述有机硅单体或/和硅烷偶联剂在醇溶性树脂合成之初添加，或 者是在醇溶性树脂合成完之后添加。
[0009] 进一步改进，所述氧化剂/单体的比例为4~6 ;所述有机硅单体或/和硅烷偶联 剂的重量占氧化剂和单体总质量的2~15%。
[0010] 进一步改进，经过含浸/聚合后，还需依次经过组立、清洗、捺印和老化步骤。
[0011] 有益效果：与现有技术相比，本发明通过不同方式在单体/氧化剂中引入有机硅 改性的醇溶性树脂，从而在芯子中形成绝缘隔离膜，进而降低导电聚合物固态电容的漏电 量，提高了电容器的生产良品率。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发 明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等 价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0013] 本发明的导电聚合物固态电容的生产工艺方法，主要依次包括裁切、钉卷、焊接、 化成、碳化、含浸、聚合、组立、清洗、捺印、老化、外观、剪脚/编带、包装。本发明的技术核心 在于含浸/聚合步骤，其中各步骤的目的如下： 裁切：把整卷箱/纸，依据设计需求分切成需要的宽度； 钉卷：正导针钉在阳极箱上，负导针钉在阴极箱上，中间用电解纸隔离卷绕成芯包； 焊接：钉卷工序产出的芯包，套上绝缘胶盖并与芯包密贴，并将正导针顶端点焊在铁条 上； 化成：将焊接工序产出的半成品，浸泡在化成液中进行通电，修复产品电性能； 碳化：将焊接工序产出的半成品，放在高温板上烘烤，使芯包中的电解纸趋于碳化程 序； 含浸：将化成碳化后的半成品，浸入药品中充分吸收药液，以便形成高分子聚合物； 聚合：将含浸后的半成品，放入高温箱中，在不同的温度下按规定时间加温烘烤，使芯 包中吸收的药品在高温下聚合形成高分子物； 组立：将聚合后的半成品装入铝壳中，经过束腰封口后将芯包密封起来； 清洗：对组立后的半成品以及引线上的污垢进行清洗，方便印字及美观； 捺印：根据设计的规格、需求，将产品容量、电压、系列、周期等印字在铝壳底部，便于识 别； 老化：根据工艺参数，将捺印后的半成品在高温下通电，再次修复电性能并100%测试 电容各大特性参数，剔除电性能不合格品； 外观：对老化后的成品，100%检查电容外观，剔除外观不合格品； 剪脚/编带：根据客户需求，对电容引线进行剪切，或编带加工处理； 包装：根据客户需求，对产品进行分装、标示、打包处理； 入库/出货：包装后产品经过QC检查电气特性、尺寸、外观等，合格后做入库/出货处 理。
[0014] 以下通过实施方式重点叙述含浸/聚合工艺：所述有机硅改性的醇溶性树脂可以 先以一定的比例溶解于醇类溶剂，通过含浸引入芯子，然后高温挥发溶剂，使铝箱表面形成 一薄层绝缘层，然后再含浸单体和氧化剂，反应聚合形成导电聚合物。也可以直接将其加入 到单体溶液中或者氧化剂溶液中，经过原位反应后，形成导电聚合物和有机硅树脂的复合 物。或者结合两种方式，即先在铝箱表面形成绝缘层，而后在单体或者氧化剂中添加。具体 而言： 方法一：以有机硅改性的醇溶性树脂作为含浸液，将电容芯子半成品浸入，然后在 60~85°C下挥发驱除溶剂，在电容芯子的铝箱上形成薄的绝缘层，接着再浸入含有聚合单 体和氧化剂的溶液，进行反应形成导电聚合物； 方法二、直接在聚合单体和氧化剂的溶液中加入有机硅改性的醇溶性树脂得到含浸 液，然后将电容芯子浸入进行原位反应后，形成导电聚合物和有机硅树脂的复合物； 方法三、以有机硅改性的醇溶性树脂作为含浸液，将电容芯子浸入，然后在高温60~ 85°C下挥发溶剂从而在电容芯子的铝箱上形成薄的绝缘层；接着在含有聚合单体和氧化剂 的溶液中同样添加有机硅改性的醇溶性树脂，并将电容芯子继续浸入