高电压片式导电聚合物固体电解质钽电容器的制造方法_3

文档序号:10140831阅读:来源:国知局
20~50纳米固含量为0. 8%~3. 0%的纳米级聚3,4乙烯二氧噻吩颗粒溶 液渗透进已经生成介质层的所述坯块内部空隙中,在温度为120~150°C条件下进行烘干 处理,使烘干后的聚3,4乙烯二氧噻吩颗粒沉积到形成的介质层上作为阴极。所处理的过 程需要16~26次,这样可使高分子阴极层的厚度达到规定的厚度;
[0045] (4)待高分子阴极层的厚度达到规定的厚度时,在产品的阴极表面上涂敷石墨层 和银浆层作为阴极过度层;
[0046] (5)把涂敷过银浆层的产品从不锈钢条上切割下来后,使用导电的高分子银胶粘 结到金属框架上,把作为阳极引出线的钽丝引出线和电容外壳框架上的正极焊接到一起形 成电连接;
[0047] (6)使用阻燃的环氧树脂在160°C下,通过模塑压力机在精密的模具内把产品塑 封成外形尺寸为7. 3X4. 30X4. 10mm(公差为±0. 3mm),即得到耐压达到50V的固体片式钽 电解电容器产品。
[0048] 在所制得钽电解电容器产品上,还可以依次进行下述操作:
[0049] ⑴使用激光打印规格和正极标记;
[0050] ⑵切除阳极边,在85~125度的烘箱内对产品施加额定电压的老化2~40小时;
[0051 ] ⑶按照标准规定对老化后的产品进行自动测试并同时剔除废品;
[0052] ⑷对产品的正负极进行标准规定的引线成型和编带。
[0053] 实际生产中,在作完上述处理后,即可将检验合格的产品投入实际使用。
[0054] 实施例二
[0055] 本实施例提供一种高电压片式导电聚合物固体电解质钽电容器,是一种额定耐压 可达到63v的片式导电聚合物固体电解质钽电容器,示例规格为63V4. 7uF,该电容器的结 构如图2所示,可参见实施例一对电容器结构的说明,不同在于,作为阳极坯块上的介质层 的厚度为4400纳米,在此不再重复,其制造方法的步骤如下:
[0056] (1)使用比容为8000UuF.v/g、击穿电压达到300V以上的电子轰击钽粉末 为原料,按照7. 5克/CC的压制密度压制成带有钽丝引出线的阳极坯块,按照尺寸为 5. 0X3. 50X1. 70mm(对应的电容外壳型号为D壳)进行阳极坯块的压制成型,将压制成型 的阳极坯块在1700°C的温度、真空度达到5X0. 0004Pa的条件下进行高温真空烧结,并在 烧结后出炉时使用钝化工艺钝化,保证烧结后坯块上钽丝的折丝次数不小于4次,保证钽 块和钽丝的氧化在可以接受的程度内(钽丝的折丝次数多表明氧化程度低,钽丝的折丝次 数少表明氧化程度高,氧化程度高可以直接导致产品的漏电流无法降低到63V产品需要的 等级);
[0057] (2)将烧结后的钽块点焊到钢条上,将其放入装有温度为80度,电阻率在800~ 850欧姆.厘米的磷酸乙二醇电解液(电解液中的磷酸浓度按体积比为0. 2%,乙二醇浓度 按体积比为50% )的形成槽内,按照形成电压275V(-般为制造产品耐压值4倍以上的电 压作为形成电压),并按40毫安/克的电流密度,进行阳极坯块的介质层的电化学形成,使 生成的介质层的厚度达到4400纳米以上,这个介质层厚度即可达到63V额定电压的设计要 求,容量达到4. 7uF;
[0058] (3)使用反复浸渍法把粒径为20~50纳米固含量为0·8%~3.0%的纳米级聚3, 4乙烯二氧噻吩颗粒溶液渗透进已经生成介质层的所述坯块内部空隙中,在温度为120~ 150°C条件下进行烘干处理,使烘干后的聚3,4乙烯二氧噻吩颗粒沉积到形成的所述介质 层上作为阴极,所处理的过程需要重复16~26次,达到引出内部容量和形成一定外层厚度 的目的;在阴极表面上涂敷石墨层和银浆层作为阴极过度层;后将其装配到金属框架上, 在精密的模具内把产品塑封成外形尺寸为7. 3X4. 30X2. 80mm(公差为±0. 3mm),即得到 耐压达到63V的固体片式钽电解电容器产品。
[0059]后续经过打印、切筋切边、老化、测试、引线成型等工序,可将检验合格的产品投入 实际使用。
[0060] 以上两实施例满足以下检验标准和试验要求,可用于高可靠性军用电路。
[0061]
[0062]本实用新型实施例中,制备额定电压为50V和63V的有机高分子片式钽电解电 容器时,使用比容为6000~lOOOOuF.v/g,击穿电压达到250V(额定电压50V电容器)或 300V(额定电压63V电容器)的片式钽粉末为原料,在6. 0~8. 0克/CC的压制密度下按照 标准壳号电容外壳容许的尺寸进行阳极坯块成型,然后对坯块在1600~1800°C温度,真空 度达到5X0. 0004Pa条件下进行高温真空烧结,并在出炉时采用钝化工艺,保证在出炉时 阳极坯块没有受到过度氧化,在介质层形成时,使用按体积比浓度为20~50%的乙二醇 与按体积比浓度为〇. 2~0. 5%的磷酸形成的磷酸乙二醇电解液,并保证形成的介质层的 外层厚度不小于3000纳米(额定电压50V电容器)或3500纳米(额定电压63V电容器) 的介质层;在高分子阴极制造时,使用反复浸渍法把粒径为20到50纳米固含量为0. 8%~ 3.0%的聚3,4乙烯二氧噻吩颗粒溶液渗透进已经生成介质层的所述坯块内部空隙中,在 温度为120~150°C条件下进行烘干处理,使烘干后的聚3,4乙烯二氧噻吩颗粒沉积到形成 的所述介质层上作为阴极,所处理的过程需要重复16~26次。基于上述这些与传统中低压 有机高分子片式钽电解电容器生产工艺的不同点,尤其是使用比容为6000~lOOOOUuF.v/ g、击穿电压更高的电子轰击粉或片式钽粉末为原料,并在磷酸乙二醇电解液中使用4X50V 或4X63V以上的直流电压作为形成电压,在坯块表面形成厚度不小于3000纳米(额定电 压50V电容器)或3500纳米(额定电压63V电容器)的介质层,在此基础上用反复浸渍稳 定性更好的纳米级聚3,4乙烯二氧噻吩颗粒溶液的方法形成阴极后,即可使最后制得的电 容耐压达到50V和63V,填补了高耐压有机高分子钽电容系列的空白,极大的扩宽了有机高 分子固体片式钽电解电容器的应用范围,可满足应用在多种电路中,满足电路可靠性的要 求。
[0063] 以上所述,仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】,但本实用新型的保护范围并不 局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内,可轻易想到 的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该 以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种高电压片式导电聚合物固体电解质钽电容器,其特征在于,该电容器包括: 模塑外壳,其内经环氧树脂封装有钽颗粒电容器基体、黄铜基镀锡负极和黄铜基镀锡 正极;所述钽颗粒电容器基体内部作为阳极,所述阳极的外面设有厚度不小于3000纳米或 3500纳米的介质层,所述介质层的外面设有作为阴极的纳米聚3,4乙烯二氧噻吩颗粒沉积 层,阴极外面依次涂敷有石墨层和银浆层作为阴极银出层,所述阳极内设有钽丝引出线,所 述钽丝引出线与所述黄铜基镀锡正极焊接形成电连接,所述钽颗粒电容器基体的阴极与所 述黄铜基镀锡负极电连接。2. 根据权利要求1所述的高电压片式导电聚合物固体电解质钽电容器,其特征在于, 所述作为阴极的纳米聚3,4乙烯二氧噻吩颗粒沉积层为内、外两层,内层是用粒径为20~ 30nm的聚3,4乙烯二氧噻吩颗粒溶液被覆形成的容量引出层,外层是用粒径为30~50nm 的聚3,4乙烯二氧噻吩被覆的厚度增加层。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高电压片式导电聚合物固体电解质钽电容器,包括:环氧树脂封装外壳,其内经环氧树脂封装有钽颗粒电容器基体、黄铜基镀锡负极引出片和黄铜基镀锡阳极引出片;钽颗粒电容器基体内部为阳极,该阳极为由片式钽粉末为原料压制成的阳极坯块,阳极外面设有厚度不小于3000纳米或3500纳米的介质层,介质层的外面设有作为阴极的纳米聚3,4乙烯二氧噻吩颗粒沉积层,阴极外面设有阴极引出层,阳极内设有与黄铜基镀锡阳极引出片焊接形成电连接的钽丝引出线,钽颗粒电容器基体的阴极与黄铜基镀锡负极引出片电连接。该电容耐压达到50V或63V,扩宽了片式钽电解电容器的应用范围,满足电路可靠性的要求。
【IPC分类】H01G9/15, H01G9/07, H01G9/04
【公开号】CN205050704
【申请号】CN201520417645
【发明人】王金伟, 孙涛
【申请人】北京七一八友益电子有限责任公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年6月16日
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