专利名称：太空纳米级工艺长寿命高温电容的生产方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及高温电容或一般电容的太空(或真空)纳米级生产方法及装置，是一种完全在太空或真空环境制程下生产制作成的电容和相关装置。
背景技术：
目前，公知的所有的电容生产方式主要是有丝印导电银浆电极板和叠层陶瓷粉浆等堆叠烧结工艺以及镀金属塑料薄膜(即金属化聚丙烯膜以下简称金属化电容)介质铝电解液电介质等的卷绕电容等；现行的叠层陶瓷工艺存在陶瓷介质空洞，导致介质空洞的主要因素是陶瓷介质粉中的有机物和无机物的污染，烧结过程控制不 当。空洞的产生极易导致漏电，而漏电又导致器件内局部发热，进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增力口，该过程循环发生，不断恶化，严重时导致多层陶瓷电容开裂爆炸，甚至燃烧等严重后果。生产时易产生裂纹和分层，多层陶瓷电容的烧结为多层材料堆叠共烧，烧结温度多达1000多度，层间结合力不强烧结过程中内部污染物的挥发，烧结过程控制和冷却不当等产生的裂纹；分层裂纹的危害和空洞相仿，为重要的多层陶瓷电容的内在缺陷，此外目前市场上品质好一点的NPO材质堆叠陶瓷贴片电容绝缘材质用到价贵稀土材料,存在成本高,配制工艺复杂的问题；镀金属塑料薄膜电容电介质材料总会有疵点或缺陷，或含有导电杂质或导电粒子;镀金属塑料薄膜电介质的电老化与热老化；电介质内部的电化学反应;银离子迁移；电介质在电容器制造过程中受到机械损伤；电介质分子结构改变；在高湿度或低气压环境中极间飞弧;在机械应力作用下电介质瞬时短路，此外镀金属塑料薄膜工作温度大多在85度，最高也只有100度，这些镀金属塑料薄膜电容的内在缺陷和存在问题。而目前市场上的电解电容存在漏液、爆炸、开路、击穿、电参数恶化和寿命短的问题等。
发明内容
本发明采用太空(或真空)纳米级即在真空环境下交替镀膜生产的方法制作多层叠层电容，可选择用玻璃如石英玻璃、陶瓷、刚玉、蓝宝石和钻石耐高温的绝缘材质作为电容的绝缘介质；推荐使石英玻璃材质，因为石英玻璃材质电学性能极佳，在常温下，它的电阻相当于普通玻璃的10 -10倍，对全部频率的介电损失很微小，绝缘耐压强度大等耐高温的高强电场无机绝缘材料作为太空真空电容的绝缘介质，因为太空真的条件下反复交替镀膜生产的叠层电容，电容极板的绝缘介质在真空下镀膜至密均匀层间结合更加紧密，厚度可电子化精确控制，可制成纳米级电容电极板层和绝缘介质层，不存在环境杂质污染所带来的一切问题，解决了现行丝印导电银浆电极板和叠层陶瓷粉浆等堆叠烧结工艺存在的陶瓷介质空洞裂纹和分层的问题；同时也解决了金属化电容的无机物绝缘材料的电老化与热老化等的问题；同时也解决了目前市场上品质好一点的NPO材质堆叠陶瓷贴片电容绝缘材质用到价贵稀土材料，存在成本高，配制工艺复杂的问题；本发明的电容太空真空工艺生产方式是一种可生产高品质电容的方法，太空真空环境下镀膜生产的电容选用高温绝对介质则可生产用在300多度环境下工作的电容，是一种长寿命电容的生产方法，是一种军用级电容的生产方法和技术，此外，太空真空工艺生产的电容比同等容量和耐压等同现行的叠层陶瓷电容体积更小，比同等现行的金属化电容体积可减少五倍左右；因在太空真空环境下反复循环自动完成，比现行的多层陶瓷电容生产方法省去了调浆丝印烧结等工序；太空真工艺多层叠片电容生产方法是一种全新的革命性的电容生产方法，生产设备用现行非常成熟的真空镀膜技术和设备这可可以精确控制生产过程，稍加改进行就可实现流水化大批量生产，在真空环境下完成了最易产生质量问题的核心工序的电容金属极片和绝缘介质的多层堆叠，从根本上被免了现行工艺一系列环境和操作产生的质量问题；太空(或真空)纳米级多层叠片电容生产还有一最大的优点就是可根据需要选择任何一种耐高温的耐压高的损耗最小的和介电常数合适的任何一种无机材料作为电容器的绝缘介质，如可选用钻石制成超高温工作的太空工作环境下的太空电容等。此外采用太空(或真空)纳米级即在真空环境下交替镀膜生产的方法制作多层叠层电容因在太空或真空环境下镀膜可控制金属层和绝缘介质层的厚度在纳米级的水平，这是现行塑料薄膜绝缘介质以及丝印银浆叠层陶瓷电容的生产方法是绝对做不到的工艺水平纳米级的厚度。一种太空真工艺多层叠片电容生产方法其特征是在一绝缘基片上用真空镀膜技术交替多次循环分别镀上电容金属膜层和电容绝缘介质膜层的电容生产方法；可根据不同材质选用磁控溅射真空镀膜或射频等离子体镀膜或电子束蒸发镀膜甚至电阻加热等镀膜的镀膜方式，本发明的绝缘基片一般使用相同于所做电容的绝缘介质材料。一种太空真工艺多层叠片电容镀膜装置其特征是由金属镀膜真空室和绝缘介质镀膜真空室连接在同一真空系统中的一组两段太空真工艺多层电容合成装置；多层电容基片交替循环在两段金属镀膜真空室和绝缘介质镀膜真空室之间堆叠成所需要的堆叠层数的电容；在各真空镀膜室中引入在线测厚仪，根据在线测厚数据控制镀膜所需要的介质厚度。一种循环式太空(或真空)纳米级多层叠片电容生产装置其特征是由有多组由金属镀膜真空室和绝缘介质镀膜真空室串联环形连接在同一个环形真空管道上组成的太空真工艺多层电容镀膜堆叠合成装置；本循环式生产线可在各真空镀膜室中弓I入在线测厚仪，根据在线测厚数据控制镀膜厚度。—种直线式太空(或真空)纳米级多层叠片电容生产装置其特征是由有多组由金属镀膜真空室和绝缘介质镀膜真空室串联连接在同一个直线形真空管道上组成的太空真工艺多层电容镀膜堆叠合成装置；本直线生产线装置前后两级分别是装入基片真空预备室和后段真空去除半成品多层电容基片取出室；本直线式生产线可在各真空镀膜室中引入在线测厚仪，根据在线测厚数据控制镀膜厚度。一种太空(或真空)纳米级多层叠片电容生产装置其特征是由前面所有上述的多层电容生产装置增加了一组具有多层叠片电容焊接电极增厚的金属镀膜真空增厚室组成。一种二氧化硅(石英玻璃)介质的高温电容器件其特征是由真空镀膜成的二氧化硅绝缘介质镀层和真空镀膜成的金属电极板镀层组成的石英玻璃介质电容器；通过控制绝缘介质的厚度控制电容的耐压值 ；二氧化硅介质因具有极低的介电常数和介电损耗并在高温下仍然保持极高的绝缘性能和极高耐压强度，所以二氧化硅介质电容能在300度或更高的环境下工作，是一种军用级和太空环境下工作的太空电容。一种钻石介质的超高温电容其特征是上术发明的二氧化硅(石英玻璃)介质的高温电容器件中用真空钻石镀膜代替二氧化硅(石英玻璃)介质而构成钻石级超高温电容器
件。也是一种能在300度或更高的环境下工作，是一种军用级和太空环境下工作的太空电容。一种太空(或真空)纳米级多层叠片电容器其特征是由用现行NPO、X7R、Y5V1、Y5U材质在太空或真空的环境下用真空镀膜的技术制作而成电容器。用太空(或真空)纳米级制作这些常用片状电容能获得更的品质，成本更低，因为消除了现行技术前期材质粉浆的研磨调制和层合成的烧结等多个工序以及这些工序带来的质量问题。
附图是一个由金属镀膜真空室和绝缘介质镀膜真空室组成的两段真空镀膜系统装置，附图中I是电容基片镀膜真空室、2为电子枪室3为叠层电容基片4为基片支撑导轨5为观察窗。
具体实施例方式用二氧化硅作为基片以及用二氧化硅作为叠层电容的真空镀膜绝缘介质，可用铝或铜银均可作为电容的 电容真的空镀膜极板导体都是本发明的实施方式，二氧化硅材料不仅材料成本低而且对全部频率的介电损失很微小，绝缘耐压强度大等耐高温而且也是高强电场无机绝缘材料，可作为太空真空电容的绝缘介质，这种太空艺镀膜的石英玻璃质贴片电容代替现行的陶瓷烧结工艺贴片电容，是一种长寿命耐高温工作更可靠军用级电容，低成本的生产方式可大量应用于民用所有的电子电器产可增加电子产品的可靠性。本发明的太空真工艺多层叠片电容生产方法是现行叠片电容生产方式的革命进
止
权利要求
1.一种太空真工艺多层叠片电容生产方法其特征是在一绝缘基片上用真空镀膜技术交替多次循环分别镀上电容金属膜层和电容绝缘介质膜层的电容生产方法；可根据不同材质选用磁控溅射真空镀膜或射频等离子体镀膜或电子束蒸发镀膜甚至电阻加热等镀膜的镀膜方式，本发明的绝缘基片一般使用相同于所做电容的绝缘介质材料。
2.一种太空真工艺多层叠片电容镀膜装置其特征是由金属镀膜真空室和绝缘介质镀膜真空室连接在同一真空系统中的一组两段太空真工艺多层电容合成装置；多层电容基片交替循环在两段金属镀膜真空室和绝缘介质镀膜真空室之间堆叠成所需要的堆叠层数的电容；在各真空镀膜室中弓I入在线测厚仪，根据在线测厚数据控制镀膜所需要的介质厚度。
3.一种循环式太空(或真空)纳米级多层叠片电容生产装置其特征是由有多组由金属镀膜真空室和绝缘介质镀膜真空室串联环形连接在同一个环形真空管道上组成的太空真工艺多层电容镀膜堆叠合成装置；本循环式生产线可在各真空镀膜室中引入在线测厚仪，根据在线测厚数据控制镀膜厚度。
4.一种直线式太空(或真空)纳米级多层叠片电容生产装置其特征是由有多组由金属镀膜真空室和绝缘介质镀膜真空室串联连接在同一个直线形真空管道上组成的太空真工艺多层电容镀膜堆叠合成装置；本直线生产线装置前后两级分别是装入基片真空预备室和后段真空去除半成品多层电容基片取出室；本直线式生产线可在各真空镀膜室中引入在线测厚仪，根据在线测厚数据控制镀膜厚度。
5.一种太空(或真空)纳米级多层叠片电容生产装置其特征是由前面所有上述的多层电容生产装置增加了一组具有多层叠片电容焊接电极增厚的金属镀膜真空增厚室组成。
6.一种二氧化硅(石英玻璃)介质的高温电容器件其特征是由真空镀膜成的二氧化硅绝缘介质镀层和真空镀膜成的金属电极板镀层组成的石英玻璃介质电容器；通过控制绝缘介质的厚度控制电容的耐压值；二氧化硅介质因具有极低的介电常数和介电损耗并在高温下仍然保持极高的绝缘性能和极高耐压强度，所以二氧化硅介质电容能在300度或更高的环境下工作，是一种军用级和太空环境下工作的太空电容。
7.—种钻石介质的超高温电容其特征是上术发明的二氧化硅(石英玻璃)介质的高温电容器件中用真空钻石镀膜代替二氧化硅(石英玻璃)介质而构成钻石级超高温电容器件。
8.也是一种能在300度或更高的环境下工作，是一种军用级和太空环境下工作的太空电容。
9.一种太空(或真空)纳米级多层叠片电容器其特征是由用现行NPO、X7R、Y5V1、Y5U材质在太空或真空的环境下用真空镀膜的技术制作而成电容器。
全文摘要
一种太空真空工艺多层叠片电容生产方法其特征主要是在太空真空环境下堆叠成多层片状电容，解决了现行解决了现行堆叠烧结工艺存在的陶瓷介质空洞裂纹和分层的问题，以及目前市场上NPO材质电容绝缘材质用到价贵稀土材料，存在成本高，配制工艺复杂成本高的问题；同时也解决了金属化电容的电老化与热老化等的问题；本发明的电容能在300多度高温下工作的长寿命电容，是一种军用级电容的生产方法和技术，体积比现行的叠层陶瓷电容缩小五倍左右；太空纳米级工艺电容可代规现行的叠层陶瓷电容钽电容以及金属化薄膜电容意义，本发明的电容生产方法是一种全新的革命性的电容生产方法。
文档编号H01G4/08GK102629517SQ20111003450
公开日2012年8月8日 申请日期2011年2月2日 优先权日2011年2月2日
发明者李崇新 申请人:李崇新