CN102005300A - 一种固体电解电容器的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

一种固体电解电容器的制备工艺，包括：在电容器阳极体表面上形成氧化膜介质的工序；在氧化膜介质表面设置绝缘隔离层将其分隔成阳极区和阴极区，在阴极区的氧化膜介质表面形成导电聚合物固体电解质层的工序；在导电聚合物固体电解质层外表面形成含碳阴极层的工序；在含碳阴极层外表面形成含银阴极层的工序；制得电容器元件，将多个电容器元件叠层并封装，制得固体电解电容器的工序；还包括：在所述绝缘隔离层的下边缘设置一道预涂层的工序。本发明可以提高电容器元件表面平整性，减少塑封时高温和挤压造成的应力，从而提高产品的漏电流合格率。同时，也可以减少外界环境(如水汽等)的侵入影响，提高产品的可靠性(主要为稳态湿热考核性能)。

Description

一种固体电解电容器的制备工艺
【技术领域】
本发明属于电子元器件的制造领域，具体是指一种固体电解电容器的制备工艺。
【背景技术】
传统电解电容器的阴极为液体电解质，不可避免地发生工作电解液干涸或泄漏现象，致使元件劣化，可靠性和工作寿命降低，同时由于不能承受表面贴装工艺(SMT)中的回流焊温度，因而难以实现片式化。更重要的是，由于工作电解液属于离子导电，其电导率较低(γ≈0.01S/cm)，使得电容器的频率特性差，难以适应电子整机向高频化发展的趋势要求。同时，液体电解电容器的卷绕结构也无法实现产品的小型化。
与以往的液体电解电容器相比，固体电解电容器具有体积更小、性能更好、宽温、长寿命、耐高频、高可靠性和高环保等诸多优点，适用于电子整机小型化、高频化、高速化、高可靠、高环保的发展趋势和SMT要求，适用于新一代计算机、通讯、数字语音产品、汽车电子、工业自动化、航空、航天、国防军事等领域。
在目前的工艺中，为了提高漏电流合格率，往往采用低位被石墨法(即石墨层的高度低于导电聚合物层的高度)。这种方法对提高LC合格率有一定效果，但是暴露出来的部分对产品的性能和考核极其不利。
为了解决这个问题，可以在导电聚合物的上边缘与石墨的上边缘中间部分进行预涂层，借此可以提高电容器元件表面平整性，减少塑封时高温和挤压造成的应力，从而提高产品的漏电流合格率。同时，也可以减少外界环境(如水汽等)的侵入影响，提高产品的可靠性(主要为稳态湿热考核性能)。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种产品的漏电流合格率高的固体电解电容器的制备工艺。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种固体电解电容器的制备工艺，包括：步骤一：在电容器阳极体表面上形成氧化膜介质的工序；步骤二：在氧化膜介质表面设置绝缘隔离层将其分隔成阳极区和阴极区；步骤三：在阴极区的氧化膜介质表面形成导电聚合物固体电解质层的工序；步骤四：在导电聚合物固体电解质层外表面形成含碳阴极层的工序；步骤五：含碳阴极层外表面形成含银阴极层的工序；步骤六：制得电容器元件，将多个电容器元件叠层并封装，制得固体电解电容器的工序；其特征在于：还包括：在所述绝缘隔离层的下边缘设置一道预涂层的工序。
所述在绝缘隔离层的下边缘设置一道预涂层的工序是在步骤三完成之后进行的。
所述在绝缘隔离层的下边缘设置一道预涂层的工序是在步骤四完成之后进行的。
所述在绝缘隔离层的下边缘设置一道预涂层的工序是在步骤五完成之后进行的。
所述预涂层工序的材料是采用聚合物或聚合物的有机溶液。
所述聚合物选自醇酸树脂，聚酯树脂，酚醛树脂，氨基树脂，环氧树脂，聚氨酯树脂，丙烯酸树脂，有机硅树脂，氯化橡胶，烃类树脂，氟类聚合物，聚酰亚胺树脂或乙烯类树脂中的一种或以上。
所述聚合物的有机溶液的溶剂选自烃类溶剂，酮类溶剂，酯类溶剂，酸类溶剂，醇类溶剂，二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的一种或以上。
本发明的优点在于：预涂层可以提高电容器元件表面平整性，减少塑封时高温和挤压造成的应力，从而提高产品的漏电流合格率。同时，也可以减少外界环境(如水汽等)的侵入影响，提高产品的可靠性(主要为稳态湿热考核性能)。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述；
图1是本发明实施例1-3制备的电容器元件的结构示意图。
图2是本发明实施例4制备的电容器元件的结构示意图。
【具体实施方式】
实施例1：
一种固体电解电容器的制备工艺，包括：在电容器阳极体表面上形成氧化膜介质的工序；在氧化膜介质表面设置绝缘隔离层将其分隔成阳极区和阴极区；在阴极区的氧化膜介质表面形成导电聚合物固体电解质层的工序；在绝缘隔离层的下边缘部位刷涂有机硅树脂进行预涂层的工序；在预涂层下面的导电聚合物固体电解质层外表面形成含碳阴极层的工序；在含碳阴极层外表面形成含银阴极层的工序；制得电容器元件，将多个电容器元件叠层并封装，制得固体电解电容器的工序。
制得的固体电解电容器结构如图1所示，其中：1、阳极体；2.氧化膜介质；3.导电聚合物固体电解质层；4.含碳阴极层；5.含银阴极层；6.绝缘隔离层；7.预涂层。
实施例2：
本实施例与实施例1相比，除步骤三中“滚涂酚醛树脂”代替“刷涂有机硅树脂”外，其余制作工艺均与实施例1相同。
实施例3：
一种固体电解电容器的制备工艺，包括：在电容器阳极体表面上形成氧化膜介质的工序；在氧化膜介质表面设置绝缘隔离层将其分隔成阳极区和阴极区；在阴极区的氧化膜介质表面形成导电聚合物固体电解质层的工序；在导电聚合物固体电解质层外表面形成含碳阴极层的工序；在绝缘隔离层的下边缘和含碳阴极层上边缘之间的部位刷涂有机硅树脂进行预涂层的工序；在预涂层下面的含碳阴极层外表面形成含银阴极层的工序；
制得电容器元件，将多个电容器元件叠层并封装，制得固体电解电容器的工序。
实施例4：
一种固体电解电容器的制备工艺，包括：在电容器阳极体表面上形成氧化膜介质的工序；在氧化膜介质表面设置绝缘隔离层将其分隔成阳极区和阴极区；在阴极区的氧化膜介质表面形成导电聚合物固体电解质层的工序；在导电聚合物固体电解质层外表面形成含碳阴极层的工序；在含碳阴极层外表面形成含银阴极层的工序；在绝缘隔离层的下边缘和含银阴极层上边缘之间的部位刷涂有机硅树脂进行预涂层的工序；
制得电容器元件，将多个电容器元件叠层并封装，制得固体电解电容器的工序。
对比例1：
采用常规工艺制备固体电解电容器，即：步骤一：在电容器阳极体表面上形成氧化膜介质的工序；步骤二：在氧化膜介质外表面上形成导电聚合物固体电解质层的工序；步骤三：在导电聚合物固体电解质层外表面形成含碳阴极层的工序；步骤四：在含碳阴极层外表面形成含银阴极层的工序；步骤五：制得电容器元件，将多个电容器元件叠层并封装，制得固体电解电容器的工序。
结果：
所制备的固体电解电容器规格为6.3V/100μF，以下为本发明的实施例与对比例的数据，其中漏电合格率为根据K≤0.01的产品数量与总产品数的比值；稳态湿热漏电合格率为漏电合格的产品经过温度为60度，湿度为90％的稳态湿热环境考核500h后K≤0.08的产品数量与初始产品数的比值。
  实施方案   产品漏电合格率/％   稳态湿热漏电合格率/％
  实施例1   80   89
  实施例2   85   92
  实施例3   79   100
  实施例4   92   95
  对比例1   58   70
由以上数据可以发现，本发明的实施例相对于对比例，漏电合格率得到了较大提高。这说明本发明通过增加一道预涂层的工序可以减少包封时热量以及应力对芯子所造成的冲击，同时提高了产品抵抗水汽腐蚀的能力。

Claims (7)

1.一种固体电解电容器的制备工艺，包括：步骤一：在电容器阳极体表面上形成氧化膜介质的工序；步骤二：在氧化膜介质表面设置绝缘隔离层将其分隔成阳极区和阴极区；步骤三：在阴极区表面形成导电聚合物固体电解质层的工序；步骤四：在导电聚合物固体电解质层外表面形成含碳阴极层的工序；步骤五：含碳阴极层外表面形成含银阴极层的工序；步骤六：制得电容器元件，将多个电容器元件叠层并封装，制得固体电解电容器的工序；其特征在于：在所述绝缘隔离层的下边缘设置一道预涂层的工序。
2.如权利要求1所述的一种固体电解电容器的制备工艺，其特征在于：在所述绝缘隔离层的下边缘设置一道预涂层的工序是在步骤三完成之后进行的。
3.如权利要求1所述的一种固体电解电容器的制备工艺，其特征在于：在所述绝缘隔离层的下边缘设置一道预涂层的工序是在步骤四完成之后进行的。
4.如权利要求1所述的一种固体电解电容器的制备工艺，其特征在于：在所述绝缘隔离层的下边缘设置一道预涂层的工序是在步骤五完成之后进行的。
5.如权利要求1所述的一种固体电解电容器的制备工艺，其特征在于：所述预涂层工序的材料是采用聚合物或聚合物的有机溶液。
6.如权利要求5所述的一种固体电解电容器的制备工艺，其特征在于：所述聚合物选自醇酸树脂，聚酯树脂，酚醛树脂，氨基树脂，环氧树脂，聚氨酯树脂，丙烯酸树脂，有机硅树脂，氯化橡胶，烃类树脂，氟类聚合物，聚酰亚胺树脂或乙烯类树脂中的一种或一种以上。
7.如权利要求5所述的一种固体电解电容器的制备工艺，其特征在于：所述聚合物的有机溶液的溶剂选自烃类溶剂，酮类溶剂，酯类溶剂，酸类溶剂，醇类溶剂，二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的一种或一种以上。
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