CN103646793A - 一种提高固体电解质钽电容器击穿电压的老炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高固体电解质钽电容器击穿电压的老炼方法，它包含以下步骤：（1）额定电压分段；（2）在130～160℃的温度下进行阶段升压；（3）修复固体电解质钽电容器的电解质膜层；（4）升压老练：将老炼电压升至额定电压的1.2～1.5倍；（5）老炼完成后进行240～260℃的再流焊；（6）完全放电后，取下产品并让产品在常温下放置24～36小时后即可。本发明的有益效果是：通过改善老炼升压工艺，达到了大幅度提高导电性高分子固体电解质钽电容器击穿电压和提升产品可靠性的目的，并具有工艺简单、实用方便的特点，特别适合于固体电解质钽电容器的工业化生产。

Description

一种提高固体电解质钽电容器击穿电压的老炼方法
技术领域
本发明涉及一种提高固体电解质钽电容器击穿电压的老炼方法，属于电容器技术领域。
背景技术
随着各种电子系统可靠性等级的不断提升，对电子元器件的质量等级也提出了更高的要求，尤其是在汽车、军工领域，电子元器件的可靠性更是必须考虑的重点。现有大部分的固体电解质钽电容器失效是与其生产工艺过程和使用方式密切相关，而作为电子元器件生产厂家，尽可能的通过优化、改善工艺，达到提高固体电解质钽电容器的可靠性成为我们研发产品的重要课题之一，现有的固体电解质钽电容器的击穿电压较小、导电性能较差，产品的可靠性不佳，固体电解质钽电容器很容易失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高固体电解质钽电容器击穿电压的老炼方法，克服现有技术的不足，达到大幅度提高导电性高分子固体电解质钽电容器击穿电压和提升产品可靠性的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种提高固体电解质钽电容器击穿电压的老炼方法，它包含以下步骤：
（1）、额定电压分段：根据固体电解质钽电容器的额定电压，以额定电压为基准，将额定电压从0V开始分为多个增幅相同的电压段；
（2）、将待老炼的固体电解质钽电容器在130～160℃的温度下进行阶段升压：从0V开始每个电压段按照0.1～0.3V/sec的升压速度进行升压，升压到每个电压段的电压最大值后，恒压5～10分钟进入下一个电压段的升压直至升至额定电压；
（3）、修复固体电解质钽电容器的电解质膜层；
（4）、升压老练：按照0.1～0.3V/sec的速度将老炼电压升至额定电压的1.2～1.5倍，到压后恒压进行老炼120～180分钟；
（5）、老炼完成后进行240～260℃的再流焊；
（6）、完全放电后，取下产品并让产品在常温下放置24～36小时后即可。
所述的固体电解质钽电容器的阴极电解质为MnO2或导电性高分子聚合物。
本发明的有益效果在于：通过改善老炼升压工艺，达到了大幅度提高导电性高分子固体电解质钽电容器击穿电压和提升产品可靠性的目的，并具有工艺简单、实用方便的特点，特别适合于固体电解质钽电容器的工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1
一种提高固体电解质钽电容器击穿电压的老炼方法，制作16V-10μF阴极电解质为MnO2的产品，它包含以下步骤：
（1）、额定电压分段：根据固体电解质钽电容器的额定电压，以额定电压为基准，将额定电压从0V开始分为多个增幅相同的电压段，把16V分为5个电压段：0V-3.2V-6.4V-9.6V-12.8V-16V；
（2）、将待老炼的固体电解质钽电容器在155℃的温度下进行阶段升压：从0V开始每个电压段按照0.1V/sec的升压速度进行升压，升压到每个电压段的电压最大值后，恒压6分钟进入下一个电压段的升压直至升至额定电压；
（3）、修复固体电解质钽电容器的电解质膜层；
（4）、升压老练：按照0.1V/sec的速度将老炼电压升至额定电压的1.3倍，到压后恒压进行老炼160分钟；
（5）、老炼完成后进行250℃的再流焊；
（6）、完全放电后，取下产品并让产品在常温下放置24小时后即可。
实施例2
一种提高固体电解质钽电容器击穿电压的老炼方法，制作16V-10μF阴极电解质为导电性高分子聚合物的产品，它包含以下步骤：
（1）、额定电压分段：根据固体电解质钽电容器的额定电压，以额定电压为基准，将额定电压从0V开始分为多个增幅相同的电压段，把16V分为5个电压段：0V-3.2V-6.4V-9.6V-12.8V-16V；
（2）、将待老炼的固体电解质钽电容器在155℃的温度下进行阶段升压：从0V开始每个电压段按照0.1V/sec的升压速度进行升压，升压到每个电压段的电压最大值后，恒压6分钟进入下一个电压段的升压直至升至额定电压；
（3）、修复固体电解质钽电容器的电解质膜层；
（4）、升压老练：按照0.1V/sec的速度将老炼电压升至额定电压的1.3倍，到压后恒压进行老炼160分钟；
（5）、老炼完成后进行245℃的再流焊；
（6）、完全放电后，取下产品并让产品在常温下放置30小时后即可。
实施例3
一种提高固体电解质钽电容器击穿电压的老炼方法，它包含以下步骤：
（1）、额定电压分段：根据固体电解质钽电容器的额定电压，以额定电压为基准，将额定电压从0V开始分为多个增幅相同的电压段；
（2）、将待老炼的固体电解质钽电容器在130℃的温度下进行阶段升压：从0V开始每个电压段按照0.3V/sec的升压速度进行升压，升压到每个电压段的电压最大值后，恒压10分钟进入下一个电压段的升压直至升至额定电压；
（3）、修复固体电解质钽电容器的电解质膜层；
（4）、升压老练：按照0.3V/sec的速度将老炼电压升至额定电压的1.2倍，到压后恒压进行老炼180分钟；
（5）、老炼完成后进行260℃的再流焊；
（6）、完全放电后，取下产品并让产品在常温下放置36小时后即可。
实施例4
一种提高固体电解质钽电容器击穿电压的老炼方法，它包含以下步骤：
（1）、额定电压分段：根据固体电解质钽电容器的额定电压，以额定电压为基准，将额定电压从0V开始分为多个增幅相同的电压段；
（2）、将待老炼的固体电解质钽电容器在160℃的温度下进行阶段升压：从0V开始每个电压段按照0.2V/sec的升压速度进行升压，升压到每个电压段的电压最大值后，恒压5分钟进入下一个电压段的升压直至升至额定电压；
（3）、修复固体电解质钽电容器的电解质膜层；
（4）、升压老练：按照0.2V/sec的速度将老炼电压升至额定电压的1.5倍，到压后恒压进行老炼120分钟；
（5）、老炼完成后进行240℃的再流焊；
（6）、完全放电后，取下产品并让产品在常温下放置28小时后即可。
实施例5
一种提高固体电解质钽电容器击穿电压的老炼方法，它包含以下步骤：
（1）、额定电压分段：根据固体电解质钽电容器的额定电压，以额定电压为基准，将额定电压从0V开始分为多个增幅相同的电压段；
（2）、将待老炼的固体电解质钽电容器在140℃的温度下进行阶段升压：从0V开始每个电压段按照0.15V/sec的升压速度进行升压，升压到每个电压段的电压最大值后，恒压8分钟进入下一个电压段的升压直至升至额定电压；
（3）、修复固体电解质钽电容器的电解质膜层；
（4）、升压老练：按照0.15V/sec的速度将老炼电压升至额定电压的1.4倍，到压后恒压进行老炼150分钟；
（5）、老炼完成后进行255℃的再流焊；
（6）、完全放电后，取下产品并让产品在常温下放置32小时后即可。
对比例1
制作16V-10μF阴极电解质为MnO2的产品，在同种工艺（成型设计一样，形成、被膜同样条件）的情况下和实施例1对比，采用现有的老练工艺进行。分别从实施例1和对比例1的2组产品中随机抽取10只产品进行漏电流和击穿电压的测试，其测试结果见表一和表二：
表一  实施例1和实施1漏电流测试实验数据对比
漏电流（μA） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
老炼前 19.6 20.7 19.2 20.1 20.8 20.4 20.6 20.2 21.3 20.9 20.38
现有老炼 11.3 10.9 10.2 10.6 10.3 10.8 10.2 10.8 10.3 10.7 10.61
本发明方法 8.6 9.1 8.4 8.5 8.2 8.9 7.8 8.4 8.9 8.7 8.55
表二  实施例1和实施1击穿电压测试实验数据对比
Figure BDA0000409493950000051
对比例2
制作16V-10μF阴极电解质为导电性高分子聚合物的产品，在同种工艺（成型设计一样，形成、聚合同样条件）的情况下和实施例2对比，采用现有的老练工艺进行，分别从实施例2和对比例的2组产品中随机抽取10只产品进行漏电流和击穿电压的测试，其测试结果见表三和表四：
表三  实施例2和实施2漏电流测试实验数据对比
漏电流（μA） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
老炼前 80.5 82.3 82.7 81.6 82.8 81.4 80.7 81.5 81.9 81.2 81.66
传统老炼 35.7 36.5 34.6 35.9 36.9 35.6 34.5 37.5 35.1 35.4 35.77
本发明方法 25.7 27.3 26.8 25.8 28.1 27.5 27.4 28.3 27.5 26.4 27.08
表四  实施例2和实施2击穿电压测试实验数据对比
Figure BDA0000409493950000061
从实施例1和对比例1可以看出，采用本发明的方法，MnO2类固体电解质钽电容器的产品在老炼后比传统工艺所老炼的产品漏电流比传统工艺优化了24.09%，击穿电压比传统工艺提升了11.26%；从实施例2和对比例2可以看出，采用本发明方法后，导电性有机高分子聚合类固体电解质钽电容器的产品在老炼后，漏电流比传统工艺优化32.09%，击穿电压比传统工艺提升13.42%；采用该新发明的老炼升压工艺后，经此老炼方式进行老炼的固体电解质（MnO2、导电性高分子有机聚合物）钽电容器的漏电流会更低、击穿电压会更高。
综上所述，本发明所采用的工艺方法能有效的提升固体电解质（MnO2、导电性高分子有机聚合物）钽电容器产品的击穿电压并能一定程度的降低产品的漏电流，从而能够制造出可靠性更高的固体电解质（MnO2、高分子聚合物）钽电容器。

Claims (2)

1.一种提高固体电解质钽电容器击穿电压的老炼方法，其特征在于：它包含以下步骤：
（1）、额定电压分段：根据固体电解质钽电容器的额定电压，以额定电压为基准，将额定电压从0V开始分为多个增幅相同的电压段；
（2）、将待老炼的固体电解质钽电容器在130～160℃的温度下进行阶段升压：从0V开始每个电压段按照0.1～0.3V/sec的升压速度进行升压，升压到每个电压段的电压最大值后，恒压5～10分钟进入下一个电压段的升压直至升至额定电压；
（3）、修复固体电解质钽电容器的电解质膜层；
（4）、升压老练：按照0.1～0.3V/sec的速度将老炼电压升至额定电压的1.2～1.5倍，到压后恒压进行老炼120～180分钟；
（5）、老炼完成后进行240～260℃的再流焊；
（6）、完全放电后，取下产品并让产品在常温下放置24～36小时后即可。
2.根据权利要求1所述的提高固体电解质钽电容器击穿电压的老炼方法，其特征在于：所述的固体电解质钽电容器的阴极电解质为MnO2或导电性高分子聚合物。
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