薄膜电容器、其制备方法、电机控制器及车辆与流程

本技术涉及半导体，尤其涉及到一种薄膜电容器、其制备方法、电机控制器及车辆。

背景技术：

1、电动汽车中的电机控制器(motor control unit，mcu)通常使用晶体管作为开关元件，将电池输出的直流电(dc)转化为交流电(ac)驱动电机。薄膜电容器是新能源汽车驱动电路中的主要元件，主要起储能、平滑、缓冲的作用。在mcu中的逆变器将电池的直流电转换成变动较小的电压，再通过开关元件转换成近似于交流电的矩形波，由此产生的浪涌电压很大，因此需要用薄膜电容器作为母线电容来平滑、抑制和去除浪涌电压。除此之外，薄膜电容器还可作为缓冲电容用于对电路系统进行保护，当电路中出现高频噪声时，薄膜电容器也可以进行抑制、去除噪声，使新能源汽车不受高频噪声干扰。

2、mcu在运行时，由于mcu中电流强制换流，电流变化率结合功率回路中的杂感会产生较大的尖峰电压，一方面增加了mcu系统的损耗，另一方面限制了mcu系统的最高电压。因此如何降低功率回路中杂感成为mcu设计的重要难点，而mcu中母线电容的杂感是整个环路杂感重要部分，如何降低母线电容的杂感是本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种薄膜电容器、其制备方法、电机控制器及车辆，用于降低母线电容杂感。

2、第一方面，本技术提供了一种薄膜电容器，具体可以包括：电容芯子、第一电极和第二电极。电容芯子具有相对设置的两个端面，两个端面连接筒状侧面构成电容芯子的外表面。两个端面中的每个端面均包括间隔设置的第一喷金层和第二喷金层，以及位于第一喷金层和第二喷金层之间的过渡区，即可以认为，过渡区隔开第一喷金层和第二喷金层。位于两个端面的第一喷金层均焊接第一电极，位于两个端面的第二喷金层均焊接第二电极。第一电极可以作为薄膜电容器的一个输出端子例如作为正极端子，第二电极可以作为薄膜电容器的另一个输出端子例如负极端子。第一电极和第二电极的延伸方向可以平行于电容芯子的两个端面，即第一电极和第二电极为径向布置，或者，第一电极和第二电极的延伸方向也可以垂直于电容芯子的两个端面，即第一电极和第二电极为轴向布置，在此不做限定。

3、相较于现有的薄膜电容器的正负极端子分别位于电容芯子的不同端面，导致连接正负极端子的正负铜排距离较远(一般为电容芯子的高度)，而产生不可去除的杂感。本技术实施例提供上述薄膜电容器，在电容芯子的每个端面均设置第一喷金层和第二喷金层，实现连接电容芯子的正负极端子可以同端(面)出线，缩短了连接正负极端子的正负铜排距离，从而降低电容整体杂感。将薄膜电容器作为mcu的母线电容使用时，可以实现更快的开关速度即更高的母线电压，可以提高系统效率以及平台电压。

4、在本技术一些实施例中，电容芯子还可以包括设置在两个端面的过渡区内的防喷金层，防喷金层可以防止第一喷金层和第二喷金层之间短路。

5、在本技术一些实施例中，电容芯子具体可以包括卷绕的第一金属镀层和第二金属镀层。第一金属镀层和第二金属镀层可以为金属箔，也可以为蒸镀在基膜(基膜是指：电容器用的能在表面蒸镀一层极薄金属层的塑料薄膜)上的金属层，在此不做限定。为了实现连接电容芯子的正负极端子可以同端(面)出线，本技术对第一金属镀层和第二金属镀层的留边位置进行了改进，其中，留边是指：为实际制作电容器需要，将金属化薄膜一侧或两侧边缘或中间遮盖而形成不蒸镀金属的空白绝缘条(带)称为留边。

6、在展开状态下，第一金属镀层在两侧均具有间隔设置的多个第一留边，即在第一金属镀层的第一留边位置处没有金属镀层的图案，使得在第一金属镀层两侧均具有被多个第一留边隔开的多个第一外凸图案。在展开状态下，第二金属镀层在两侧均具有间隔设置的多个第二留边，即在第二金属镀层的第二留边位置处没有金属镀层的图案，使得在第二金属镀层两侧均具有被多个第二留边隔开的多个第二外凸图案。

7、多个第一留边和多个第二留边需要错开设置。使得在卷绕状态下，在第一金属镀层两侧，多个第一外凸图案可以分别连接两个端面的第一喷金层，多个第一留边可以覆盖两个端面的第二喷金层，以保证第一金属镀层与第二喷金层之间相互绝缘设置。并且，在卷绕状态下，在第二金属镀层两侧，多个第二外凸图案可以分别连接两个端面的第二喷金层，多个第二留边可以覆盖两个端面的第一喷金层，以保证第二金属镀层与第一喷金层之间相互绝缘设置。

8、在本技术一些实施例中，多个第一留边和多个第二留边在交界处还会具有交叠区域，使得第一外凸图案和第二外凸图案之间具有一定的间距，以保证合理的爬电距离。

9、在本技术实施例中，第一金属镀层两侧的第一留边的设置位置决定着在电容芯子的两个端面的第一喷金层和第二喷金层的设置位置。第一留边的长度应大于对应的第二外凸图案的长度，第二留边的长度应大于对应的第一外凸图案的长度。

10、在本技术一些实施例中，在第一金属镀层同一侧的多个第一留边的长度可以相同，在第二金属镀层同一侧的多个第二留边的长度也可以相同。

11、在本技术另一些实施例中，在第一金属镀层同一侧的多个第一留边的长度沿着卷绕方向递增，在第二金属镀层同一侧的多个第二留边的长度沿着卷绕方向递增。

12、在本技术一些实施例中，在第一金属镀层两侧的多个第一留边可以对称设置，相应的，在第二金属镀层两侧的多个第二留边对称设置。此时，在卷绕状态下，在两个端面内，第一喷金层位于相同的位置，第二喷金层位于相同的位置。

13、在本技术另一些实施例中，在第一金属镀层两侧的多个第一留边也可以错开设置，相应的，在第二金属镀层两侧的多个第二留边错开设置。此时，在卷绕状态下，在两个端面内，第一喷金层位于相反的位置，第二喷金层位于相反的位置。

14、以上仅是举例说明在第一金属镀层和第二金属镀层两侧的第一留边和第二留边的分布情况，在实际应用中并不局限于此，只要是能保证在电容芯子的两个端面内可以设置间隔设置的第一喷金层和第二喷金层的结构均在本技术的保护范围内。

15、在本技术实施例中，电容芯子内的第一金属镀层和第二金属镀层可以通过单面金属化薄膜，也可以通过双面金属化薄膜实现。

16、在本技术一些实施例中，电容芯子可以包括第一金属化薄膜和第二金属化薄膜，第一金属化薄膜和第二金属化薄膜为单面金属化薄膜，两者堆叠后采用卷绕方式可以形成电容芯子。其中，第一金属化薄膜包括第一基膜，可以在第一基膜远离第二金属化薄膜一侧的表面设置第一金属镀层；第二金属化薄膜包括第二基膜，可以在第二基膜面向第一金属化薄膜一侧的表面设置第二金属镀层。

17、在本技术另一些实施例中，电容芯子可以包括双面金属化薄膜和绝缘介质膜，双面金属化薄膜和绝缘介质膜堆叠后采用卷绕方式可以形成电容芯子。其中，双面金属化薄膜包括第三基膜，可以在第三基膜一侧表面设置第一金属镀层，在第三基膜另一侧表面设置第二金属镀层。

18、第二方面，本技术实施例还提供了一种薄膜电容器的制备方法，可以包括以下工序：

19、首先，可以采用蒸镀的方式分别形成第一金属镀层和第二金属镀层，第一金属镀层在两侧均具有间隔设置的多个第一留边，第二金属镀层在两侧均具有间隔设置的多个第二留边，且多个第一留边和第二留边错开设置。

20、之后，将第一金属镀层和第二金属镀层卷绕形成电容芯子。

21、接着，在电容芯子的两个端面分别喷金，在两个端面中的每个端面均形成间隔设置的第一喷金层和第二喷金层，第一喷金层和第二喷金层之间具有过渡区；第一金属镀层的两侧分别连接两个端面的第一喷金层且多个第一留边覆盖两个端面的第二喷金层，第二金属镀层的两侧连接两个端面的第二喷金层且多个第二留边覆盖第一喷金层。

22、最后，在电容芯子的两个端面的第一喷金层均焊接第一电极，在两个端面的第二喷金层均焊接第二电极，完成薄膜电容器的制备。

23、在本技术一些实施例中，在制备薄膜电容器时，还可以在卷绕形成电容芯子后，在电容芯子的两个端面的过渡区分别喷涂防喷金层，之后，在电容芯子的两个端面分别进行喷金工艺形成第一喷金层和第二喷金层。

24、在本技术一些实施例中，在制备电容芯子时，可以在第一基膜的一侧表面蒸镀第一金属镀层，以形成第一金属化薄膜；在第二基膜的一侧表面蒸镀第二金属镀层，以形成第二金属化薄膜。

25、在本技术另一些实施例中，在制备电容芯子时，可以在第三基膜的一侧表面蒸镀第一金属镀层，在第三基膜的另一侧表面蒸镀第二金属镀层，以形成双面金属化薄膜。

26、第三方面，本技术实施例还提供了一种电机控制器，该电机控制器可以包括：母线电容和与母线电容连接的逆变电路，该母线电容可以为如第一方面或第一方面的各种可能设计中的薄膜电容器。由于上述薄膜电容器的性能较好，因而，包括上述薄膜电容器的电机控制器的性能也较好。以及，该电机控制器解决问题的原理与前述薄膜电容器可以解决问题的原理相似，因此该电机控制器的技术效果可以参照前述薄膜电容器的技术效果，重复之处不再赘述。

27、第四方面，本技术实施例还提供了一种车辆，该车辆可以包括依次连接的电池、电机控制器和电机。其中，该电机控制器可以为如第三方面或第三方面的各种可能设计中的电机控制器。由于上述电机控制器的性能较好，因而，包括上述电机控制器的车辆的电路性能也较好。以及，该车辆解决问题的原理与前述电机控制器可以解决问题的原理相似，因此该车辆的技术效果可以参照前述电机控制器的技术效果，重复之处不再赘述。