CN101339849A - 非固体电解质全钽电容器及其制作方法 - Google Patents

非固体电解质全钽电容器及其制作方法 Download PDF

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Abstract

非固体电解质全钽电容器及其制作方法，包括外壳、阴极片、阳极片、阴极引线、阳极引线和压盖，阴极片和阳极片均置于外壳壳体内；阴极引线穿过压盖与阴极片连接；阳极引线穿过压盖与阳极片连接；采用钽金属粉压制烧结制成的多孔钽芯的阴极片，且在阳极片和/或阴极片的两面均附有作为绝缘和耐反压TaO5金属氧化膜介质；阴极片和阳极片为两层阴极片夹一层阳极片的夹层结构，在阳极片与阴极片之间设有隔离绝缘层；阴极片是由多孔钽芯组成，在阴极片上也可附有作为绝缘层的金属氧化膜介质；电容器的外壳、压盖等结构都是由钽材构成；在阳极片和阴极片的四周，以及阳极片和阴极片的多孔钽芯孔内充有非固体电解质，形成非固体电解质全钽电容器。

Description

非固体电解质全钽电容器及其制作方法
技术领域
本发明专利涉及一种电子元器件，尤其是指一种耐反压大容量非固体电解质全钽电解电容器的设计和制造工艺技术。
背景技术
目前，随着科技力量的飞速发展，人类的活动范围越来越大，对宇宙空间的研究和探索越来越多。空间技术的发展，对电子元器件提出了更高的要求。如今，正在酝酿一场世界范围内的元器件革命，而钽电解电容器作为电解电容器中的一个重要分支，广泛应用于通信、航天和军工事业、海底电缆和高级电子装置、民用电器等多方面，超大容量、低ESR、高频、高温、高可靠性是其主要发展方向之一。
钽电解电容器是一种用金属钽(Ta)作为阳极材料而制成的，按阳极结构的不同可分为箔式和钽粉烧结式两种。在钽粉烧结式钽电容中，又因工作电解质的不同，分为固体电解质钽电容器和非固体电解质钽电容器。非固体电解质钽电容器的工作电解质是通过单向赋能在钽金属表面生成的一层极薄的五氧化二钽膜。此层氧化膜介质完全与组成电容器的一端极结合成一个整体，不能单独存在。这种电容器一般不能承受任何反向电压，因为钽电容器介质氧化膜具有单向导电性和整流特性，当施加反向电压的时，就会有很大的电流通过，甚至造成因短路而功能失效。因此，常规钽电容器使用中必须严格控制反向电压。一旦出现非固体电解质钽电容器施加反向电压，器件将必须予以报废。这样将给钽电容器的应用造成极大的局限性。为了解决这一问题，目前普遍采用两个常规钽电容器反向叠合在一起，来提高承受反压的性能，但这样将势必加大产品的厚度，而且实际应用的效果并不是很好，一直没有得到有效的推广。因此，目前市场上存在的产品，包括现有的小容量耐反压钽电容器，已经开始不足以满足日新月异的高新宇宙空间技术发展需求。
发明内容
本发明的目的在于：为了克服现有非固体电解质钽电容器容量不够、耐反压能力差、可靠性不高的不足，本发明提供一种全新的耐反压大容量非固体电解质钽电容器及其制作方法，该非固体电解质钽电容器具有很好的耐反压能力，容量更大，性能更加稳定可靠。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：针对传统单向赋能的弊病，采用了双向赋能的方式，在阳极片和/或阴极片的两面上均附有一层耐反压TaO5金属氧化膜介质，且采取两层阴极片一层阳极片的夹层结构，阳极片和阴极片都是由多孔钽芯组成，在电容器壳体内阳极片和阴极片的四周，以及阳极片和阴极片多孔钽芯的孔内均充有非固态电解质，通过阳极片和/或阴极片上的耐反压TaO5金属氧化膜大大提高了产品的耐反压能力和稳定性。整个非固体电解质钽电容器结构包括外壳、阴极片、阳极片、阴极引线、阳极引线和压盖，阴极片和阳极片均置于外壳壳体内；阴极引线穿过压盖与阴极片连接；阳极引线穿过压盖与阳极片连接；其特点是：采用钽金属粉压制烧结制成的多孔钽芯的阴极片，且在阳极片和/或阴极片的两面均附有作为绝缘和耐反压TaO5金属氧化膜介质；所述的阴极片和阳极片为两层阴极片夹一层阳极片的夹层结构，在阳极片与阴极片之间设有隔离绝缘层；所述的阴极片是由多孔钽芯组成，在阴极片上也可附有作为绝缘层的金属氧化膜介质；非固体电解质全钽电容器的外壳、压盖等结构都是由钽材构成；在阳极片和阴极片的四周，以及阳极片和阴极片的多孔钽芯孔内充有非固体电解质，形成非固体电解质全钽电容器。此外，阳极片和阴极片可以采用多芯级联的方式，极大的提高了其电容量。
本发明所述的非固体电解质全钽电容器的制作工艺为：
1、制作阳极片
用非常细的钽金属粉压制而成圆饼状，在高温及真空条件下烧结成多孔基体，然后再对烧结好的基体进行阳极氧化，在其正反两个表面均生成一层TaO5膜，构成以TaO5膜为绝缘介质的钽粉烧结块正极基体。
2、制作阴极片
用非常细的钽金属粉压制而成圆饼状，在高温及真空条件下烧结成多孔基体，即可作为钽电容的负极基体。亦可再对烧结好的基体进行阳极氧化，在其正反两个表面均生成一层TaO5膜，构成以TaO5膜为绝缘介质的钽粉烧结块负极基体。
3、组装电容器
先将电容器的一块阴极片芯子焊上引出线后装于钽外壳中，再将阳极片芯子焊上引出线后装入钽外壳中；将另一片阴极片装于钽外壳中，并将第一片阴极片引出线与第二片阴极片引出线连接在一起引出外壳，再向外壳壳体内灌入非固态电解质，使非固态电解质充满阳极片和阴极片的四周，以及阳极片和阴极片的多孔钽芯孔内，然后将压盖压入盖住外壳壳体，用激光焊接将盖压与外壳壳体焊接密封而组装成非固体电解质全钽电容器。
本发明的有益效果是，由于阳极片和阴极片都采用钽金属粉压制烧结制成的多孔钽芯，并在阳极片和/或阴极片的两面上均附有一层耐反压TaO5金属氧化膜介质，且采取两层阴极片一层阳极片的夹层结构，可以使得电容器的反压能力得到很大的提高；同时由于整体结构可采用多层叠合结构，因此可以大大提高电容器的容量，相比现有产品，较现有常规产品，容量更大，耐反压能力强，可靠性更高。
附图说明
下面是结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种单芯结构的纵剖面构造图
图2是本发明的一种双芯结构的纵剖面构造图
图3是本发明的一种多芯结构的纵剖面构造图
图3中的“N”≥3且为整数
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例一
附图1给出了本发明的一种基本结构示意图，通过附图可以看出，本发明为一种非固体电解质全钽电容器，在结构上采取新的非固体电解质全钽电容器结构方式及其制作工艺，采用了双向赋能的方式，在阳极片1和/或阴极片2的两面上均附有一层耐反压TaO5金属氧化膜介质，且采取两层阴极片一层阳极片的夹层结构，阳极片1和阴极片2都是由多孔钽芯组成，在电容器壳体3内阳极片1和阴极片2的四周，以及阳极片1和阴极片2多孔钽芯的孔内均充有非固态电解质，通过阳极片1和/或阴极片2上的耐反压TaO5金属氧化膜大大提高了产品的耐反压能力和稳定性。整个非固体电解质钽电容器结构包括电容器壳体3、阴极片1、阳极片2、阴极引线4、阳极引线5和压盖6，阴极片2和阳极片1均置于电容器壳体3内；阴极引线4穿过压盖6与阴极片2连接；阳极引线5穿过压盖6与阳极片1连接；其特点是：阴极片2为采用钽金属粉压制烧结制成的多孔钽芯的阴极片，且在阳极片1和/或阴极片2的两面均附有作为绝缘和耐反压TaO5金属氧化膜介质；所述的阴极片2和阳极片1为两层阴极片夹一层阳极片的夹层结构，在阳极片1与阴极片2之间设有隔离绝缘层7；所述的阴极片2也是由多孔钽芯组成，在阴极片2上也可附有作为绝缘层的金属氧化膜介质；非固体电解质全钽电容器的电容器壳体3和压盖6等结构都是由钽材构成；在阳极片1和阴极片2的四周，以及阳极片1和阴极片2的多孔钽芯孔内充有非固体电解质，形成非固体电解质全钽电容器。此外，阳极片1和阴极片2可以采用多芯级联的方式，极大的提高了其电容量。在压盖6与阴极片2之间还可以根据需要设置垫板8
本发明所述的非固体电解质全钽电容器的制作工艺为：
1、制作阳极片
用非常细的钽金属粉压制而成圆饼状，在高温及真空条件下烧结成多孔基体，然后再对烧结好的基体进行阳极氧化，在其正反两个表面均生成一层TaO5膜，构成以TaO5膜为绝缘介质的钽粉烧结块正极基体。
2、制作阴极片
用非常细的钽金属粉压制而成圆饼状，在高温及真空条件下烧结成多孔基体，即可作为钽电容的负极基体。亦可再对烧结好的基体进行阳极氧化，在其正反两个表面均生成一层TaO5膜，构成以TaO5膜为绝缘介质的钽粉烧结块负极基体。
3、组装电容器
先将电容器的一块阴极片芯子焊上引出线后装于钽外壳中，再将阳极片芯子焊上引出线后装入钽外壳中；将另一片阴极片装于钽外壳中，并将第一片阴极片引出线与第二片阴极片引出线连接在一起引出外壳，再向外壳壳体内灌入非固态电解质，使非固态电解质充满阳极片和阴极片的四周，以及阳极片和阴极片的多孔钽芯孔内，然后将压盖压入盖住外壳壳体，用激光焊接将盖压与外壳壳体焊接密封而组装成非固体电解质全钽电容器。
在图1中，阳极片处于两层阴极片之间，中间有绝缘层隔开，并由阳极引线引出；两片阴极片由引线连接在一起，并由阴极阴线引出。其产品的外壳等结构都是由钽材构成。
实施例二
附图2给出了一种本发明的另一种结构示意图，通过附图可以看出，实施例二的结构原理与实施例一是一样的，只是本实施例采取了双层阳极片结构，在图2中，第一层阳极片9和第二层阳极片10与第一阴极片14、第二阴极片15和第三阴极片16交错隔开，在每一层阳极片与阴极片相接触的结合面之间设有第一绝缘层11、第一绝缘层12和第三绝缘层13和第四绝缘层14；第一层阳极片9和第二层阳极片10由引线15串接后经阳极引线16引出，第一阴极片14、第二阴极片15和第三阴极片16由引线17串接后经阴极引线18引出。其产品的外壳等结构都是由钽材构成。在压盖与阴极片之间还可以根据需要设置垫板18
实施例三
附图3给出了一种本发明的另一种结构示意图，通过附图可以看出，实施例三的结构原理与实施例一是一样的，在图3中，阳极片18为两层以上的N层阳极片，阴极片19为三层以上的N+1层阴极片，绝缘层20为四层以上的N+2层绝缘层；阳极片18与阴极片19交错隔开，形成两块阴极片夹一块阳极片的结构；所有阳极片18由引线串接后经阳极引线4引出，所有阴极片19由引线串接后经阴极引线5引出。所有的阳极片都是由多孔钽芯组成，且阳极片的两面均附着一层金属氧化膜介质。所有阴极片也都是由多空钽芯组成，其上亦可附着一层金属氧化膜介质。其产品的外壳等结构都是由钽材构成。在压盖与阴极片之间还可以根据需要设置垫板8。

Claims (7)

1、非固体电解质全钽电容器，其特征在于：采用双向赋能的方式，在阳极片和/或阴极片的两面上均附有一层耐反压TaO5金属氧化膜介质，且采取两层阴极片一层阳极片的夹层结构，阳极片和阴极片都是由多孔钽芯组成，在电容器壳体内阳极片和阴极片的四周，以及阳极片和阴极片多孔钽芯的孔内均充有非固态电解质，通过阳极片和/或阴极片上的耐反压TaO5金属氧化膜大大提高了产品的耐反压能力和稳定性。
2、如权利要求1所述的非固体电解质全钽电容器，包括外壳、阴极片、阳极片、阴极引线、阳极引线和压盖，阴极片和阳极片均置于外壳壳体内；阴极引线穿过压盖与阴极片连接；阳极引线穿过压盖与阳极片连接；其特征在于：采用钽金属粉压制烧结制成的多孔钽芯的阴极片，且在阳极片和/或阴极片的两面均附有作为绝缘和耐反压TaO5金属氧化膜介质；所述的阴极片和阳极片为两层阴极片夹一层阳极片的夹层结构，在阳极片与阴极片之间设有隔离绝缘层。
3、如权利要求1或2所述的非固体电解质全钽电容器，其特征在于：所述的阴极片是由多孔钽芯组成，在阴极片上附有作为绝缘层的金属氧化膜介质。
4、如权利要求1或2所述的非固体电解质全钽电容器，其特征在于：非固体电解质全钽电容器的外壳、压盖是由钽材构成。
5、如权利要求1或2所述的非固体电解质全钽电容器，其特征在于：在阳极片和阴极片的四周，以及阳极片和阴极片的多孔钽芯孔内充有非固体电解质，形成非固体电解质全钽电容器。
6、如权利要求1或2所述的非固体电解质全钽电容器，其特征在于：阳极片和阴极片采用多芯级联的方式。
7、一种非固体电解质全钽电容器制作方法，其特征在于：所述的非固体电解质全钽电容器的制作工艺为：
A.制作阳极片
用非常细的钽金属粉压制而成圆饼状，在高温及真空条件下烧结成多孔基体，然后再对烧结好的基体进行阳极氧化，在其正反两个表面均生成一层TaO5膜，构成以TaO5膜为绝缘介质的钽粉烧结块正极基体；
B.制作阴极片
用非常细的钽金属粉压制而成圆饼状，在高温及真空条件下烧结成多孔基体，即可作为钽电容的负极基体。亦可再对烧结好的基体进行阳极氧化，在其正反两个表面均生成一层TaO5膜，构成以TaO5膜为绝缘介质的钽粉烧结块负极基体；
C、组装电容器
先将电容器的一块阴极片芯子焊上引出线后装于钽外壳中，再将阳极片芯子焊上引出线后装入钽外壳中；将另一片阴极片装于钽外壳中，并将第一片阴极片引出线与第二片阴极片引出线连接在一起引出外壳，再向外壳壳体内灌入非固态电解质，使非固态电解质充满阳极片和阴极片的四周，以及阳极片和阴极片的多孔钽芯孔内，然后将压盖压入盖住外壳壳体，用激光焊接将盖压与外壳壳体焊接密封而组装成非固体电解质全钽电容器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101840783A (zh) * 2010-04-16 2010-09-22 株洲宏达电子有限公司 一种全钽外壳钽电解电容器引出线的引出方式及电容器
CN102486971A (zh) * 2010-12-02 2012-06-06 东莞市兆丰五金电子配件厂 一种全钽电容器
CN103400695A (zh) * 2013-08-23 2013-11-20 株洲宏达电子有限公司 一种高可靠性非固体电解质全钽电容器及其制作工艺
CN105405655A (zh) * 2015-12-09 2016-03-16 中国振华（集团）新云电子元器件有限责任公司 一种非固体电解质钽电容器阴极制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105118674B (zh) * 2015-09-24 2018-05-15 株洲宏达电子股份有限公司 一种耐反压片式钽电容器及其制作方法
CN106128764A (zh) * 2016-06-14 2016-11-16 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种高容量非固体电解质钽电容器及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100382215C (zh) * 2004-09-28 2008-04-16 宁夏星日电子股份有限公司 非固体电解质钽电容器碳层的涂敷工艺
CN201319325Y (zh) * 2008-08-08 2009-09-30 株洲宏达电子有限公司 一种非固体电解质全钽电容器

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101840783A (zh) * 2010-04-16 2010-09-22 株洲宏达电子有限公司 一种全钽外壳钽电解电容器引出线的引出方式及电容器
CN101840783B (zh) * 2010-04-16 2012-05-02 株洲宏达电子有限公司 一种全钽外壳钽电解电容器引出线的引出方式及电容器
CN102486971A (zh) * 2010-12-02 2012-06-06 东莞市兆丰五金电子配件厂 一种全钽电容器
CN103400695A (zh) * 2013-08-23 2013-11-20 株洲宏达电子有限公司 一种高可靠性非固体电解质全钽电容器及其制作工艺
CN103400695B (zh) * 2013-08-23 2016-08-10 株洲宏达电子股份有限公司 一种高可靠性非固体电解质全钽电容器及其制作工艺
CN105405655A (zh) * 2015-12-09 2016-03-16 中国振华（集团）新云电子元器件有限责任公司 一种非固体电解质钽电容器阴极制备方法
CN105405655B (zh) * 2015-12-09 2018-06-29 中国振华（集团）新云电子元器件有限责任公司 一种非固体电解质钽电容器阴极制备方法

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