专利名称：固体片式钽电解电容器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及电子元器件领域，尤其涉及一种固体片式钽电解电容器及其 制造方法。
背景技术：
片式钽电容器的阴极采用电子电导型的二氧化锰作为产品阴极，二氧化锰生产的电解电容器具有非常强的自我修补能力，因此，自60年代问世以 来，到目前为止，它仍然是中高压固体钽电容器最合适的阴极材料。在以二氧化锰作阴极生产片式钽电容器时，二氧化锰阴极使用化学分解 的方法来制造，由于产品反复经过多次的高温化学分解，因此，在生产结束 时，产品的耐压将有大幅度下降，具体生产工艺见图l。为弥补化学分解制造二氧化锰阴极时导致耐压下降的问题， 一般在决定 产品耐压高低的介质层形成时，使用远远高于额定电压的形成电压来生成介 质层。 一般使用的介质层形成电压和额定电压的比例为4: 1。也就是说生产 额定电压为50V的钽电容器产品的介质层形成电压要求达到200V或以上，最终 制得产品的耐压才可以保证达到50V。但由于体积限制，片式钽电容器不同壳 号的尺寸采用IEC标准，因此装粉量受到严格限制。同时，受到生产钽电容器 使用的钽粉生产技术水平的限制，在有限的壳号内装粉量也受到相应的限 制，因此，无法对现有壳号体积的钽电容器施加更高的介质层形成电压，以 制备耐压更高的产品，因此，现有方法生产的片式钽电容器的最高耐压一般 只能达到50V的水平。片式钽电容器的使用电路基本上都是高浪涌高紋波的开关电源电路，使用
权利要求
1、一种固体片式钽电解电容器，其特征在于，该电容器包括环氧树脂封装外壳内设置钽颗粒电容器基体、镍基镀锡负极引出片和镍基镀锡阳极引出片，所述钽颗粒电容器基体内部为阳极，表面为阴极，阳极与阴极之间设有厚度不小于3500微米的介质层，阳极内设有钽丝引出线，所述钽颗粒电容器基体的阴极与所述镍基镀锡负极引出片电连接，所述钽颗粒电容器基体内的钽丝引出线焊接在所述镍基镀锡阳极引出片上形成电连接；其中，所述钽颗粒电容器基体的阳极是以比容为6000～10000UuF.v/g、击穿电压达到240V的片式钽粉末为原料，按6.0～8.0克/CC的压制密度压制的阳极坯块。
2、 一种固体片式钽电解电容器的制造方法，其特征在于，该方法包括 按6. 0 ~ 8. 0克/CC的压制密度将比容为6000 ~ lOOOOUuF. v/g、击穿电压达到240V的片式钽粉末原料压制成带钽丝引出线的坯块，在1600 ~ 180(TC温 度，真空度达到5 x 0. 0004Pa的条件下对所述坯块进行真空烧结，对烧结后的 坯块进行钝化处理；在60 ~ 85。C温度下，将烧结后的所述坯块放入装有磷酸乙二醇电解液的 形成槽内进行介质层的电化学形成，采用240V以上的直流电压为形成电压、 电流密度为20 ~ 50毫安/克在所述坯块表面形成厚度不小于3500微米的介质 层；将生成介质层的所述坯块，采用反复浸渍法将硝酸锰溶液渗透在所述坯 块内部空隙和在坯块表面介质层上沉积形成二氧化锰层作为阴极，在坯块表 面介质层上形成的阴极上涂敷石墨层和银浆层作为阴极引出层；将所述坯块的钽丝引出线粘结到对应壳号的外壳金属框架引线上，用环 氧树脂封装，即得到固体片式钽电解电容器产品。
3、 根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述对烧结后的坯块在出炉时进行钝化处理具体包括出炉时分四次逐渐降低真空度，每次真空 度降低幅度不大于O. 25Ma，经过钝化使所述坯块不会过度增氧，使烧结后坯 块上钽丝的折丝次数不小于4次。
4、 根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，使用直流电压生成介 质层具体包括将烧结后的所述坯块焊接到不锈钢条上，放入装有磷酸乙二醇电解液的 形成槽内，采用电压值不低于4 x 63V及电流密度为20 ~ 50毫安/克的可调的直 流电源进行坯块表面介质层的电化学形成。
5、 根据权利要求2或4所述的制造方法，其特征在于，所述磷酸乙二醇电 解液中磷酸的浓度按体积比为0. 2 ~ 0. 5%,乙二醇的浓度按体积比为20 ~ 50%。
6、 根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述采用反复浸渍法 将硝酸锰溶液渗透在所述坯块内部空隙和在坯块表面沉积形成二氧化锰层作 为阴极包括使用反复浸渍法把比重为l. 30 ~ 1. 90的硝酸锰溶液渗透进已经生成介质 层的所述坯块内部空隙中，在蒸汽浓度为20~70%、温度为20 240。C条件下 进行热分解，使硝酸锰分解后生成的二氧化锰沉积到形成的所述介质层上作 为阴极。
7、 根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述方法进一步包 括对使用反复浸渍法把比重为l. 30 ~ 1. 90的硝酸锰溶液渗透进已经生成介 质层的所述坯块内部空隙中，在蒸汽浓度为20 70%、温度为20 240。C条件 下进行热分解重复操作7 ~ 12次，使硝酸锰分解后生成的二氧化锰沉积到所述 坯块表面生成的介质层上作为阴极。
8、 根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述将所述坯块的钽 丝引出线粘结到对应壳号的外壳金属框架引线上是使用导电的高分子银膏把 所述坯块作为阳极引出线的钽丝引出线与外壳金属框架的正极引出线焊接到一起形成电连接。
9、 根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述用环氧树脂封装 包括使用阻燃的环氧树脂在150 180。C温度下，通过模塑压力机在精密模具 内把所述坯块塑封成外形符合标准规定的尺寸。
10、 根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述方法还包括 对所述制得的固体片式钽电解电容器进行打印标记、引线成型、老化后检测，即得到最终的固体片式钽电解电容器产品。
全文摘要
本发明公开一种固体片式钽电解电容器及其制造方法。属于电子元器件领域。方法包括按6.0～8.0克/CC的压制密度将比容为6000～10000UuF.v/g、击穿电压达到240V的片式钽粉末压成带钽丝引出线的坯块，对坯块在1600～1800℃温度，真空度达到5×0.0004Pa的条件下进行真空烧结，对烧结后的坯块在出炉时进行钝化处理；在60～85℃温度下，将烧结后的坯块放入装有磷酸乙二醇体系的电解液形成槽内，使用直流电压在坯块表面生成耐压达到63V额定电压要求厚度的介质层；将生成介质层的所述坯块，采用反复浸渍法使用硝酸锰溶液在坯块表面形成二氧化锰层作为阴极，并形成阴极引出层；将所述坯块的钽丝引出线粘结到对应壳号的外壳金属框架引线上，封装后即得耐压可达63V钽电解电容器。
文档编号H01G9/08GK101404213SQ20081022610
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者祁怀荣 申请人:北京七一八友益电子有限责任公司