CN104167290A - 一种凹形双电极积成芯片高压陶瓷电容器及制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凹形双电极积成芯片高压陶瓷电容器及制造工艺。其整体形状为中心对称的凹碟形，即中心为圆盘形，外部为圆环形，外部圆环形的厚度大于中心圆盘形的厚度，圆环形芯片表面设有外电极，圆盘形芯片表面设有内电极，内电极与引线焊接，树脂包封层将内、外电极和瓷介质芯片包覆在里面。所述电容器的制备过程包括双电极凹形铜电极芯片制作、焊接引线、涂覆、打印及测试。本发明有效提高了标称电容量和耐压强度，有效化解了两者之间的矛盾，在保证电容器大容量、高耐电强度的前提下，大大缩小了电容器体积，适应了电子整机小型化的需求。

Description

一种凹形双电极积成芯片高压陶瓷电容器及制造工艺

技术领域

本发明涉及陶瓷电容器领域，特别涉及一种凹形双电极积成芯片高压陶瓷电容器及制造工艺。

背景技术

传统的分立元件—陶瓷电容器以圆片形为主，这种结构成型简单、工艺成熟、操作简便，便于批量化、规模化生产。但是对于高压陶瓷电容器来说，主要考虑的是耐压强度和标称电容器尽可能高。而这两者之间，恰恰是相互矛盾的。同等条件下：介质越薄，电容量越大，耐压强度越低，反之亦然。传统的圆盘式陶瓷电容器体积相对大，不利于电力器件的组装。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种凹形双电极积成芯片高压陶瓷电容器，通过对电容器整体形状的设计，在保证产品的技术性能不变的前提下，可以缩小电容器体积，实现小型化。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种凹形双电极积成芯片高压陶瓷电容器，包括树脂包封层、电极层、瓷介质芯片及引线，整体形状为中心对称的凹碟形，即中心为圆盘形，外部为圆环形，外部圆环形的厚度大于中心圆盘形的厚度，圆环形芯片表面设有外电极，圆盘形芯片表面设有内电极，外电极与内电极为整体的铜电极，内电极与引线焊接，树脂包封层将内、外电极和瓷介质芯片包覆在里面。

所述电容器的制备过程包括双电极凹形铜电极芯片制作、焊接引线、涂覆、打印及测试。具体制造工艺步骤如下：

1)双电极凹形铜电极芯片制作：

a、压制成型：采用合金模具进行冲压成型，实现坯片双电极；

b、烧结：隧道窑高温烧结成瓷；

c、化学沉积：化学沉积法在芯片表面实现铜电极全覆盖；

d、无芯磨床磨边：采用无芯磨技术将边缘铜电极磨去，实现电极分离；

2)焊接引线：在芯片凹面内实现内电极与引线的焊接；

3)涂覆：焊接后的产品采用自动粉涂机进行环氧树脂包封料的涂装；

4)打印：打印相应的标识；

5)测试：根据GB/T 14472-1998和IEC 60384-14制定的工厂产品内控测试标准对产品的各项性能进行测试。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

本发明整体为凹碟式设计，相当于两个电容器并联，提高了电容量。利用电容量与极板距离成反比的原理，减小了中心圆盘的厚度，有效提高了标称容量。外部圆环形介质较厚，有效防止了飞弧和边缘击穿。本发明有效提高了标称电容量和耐压强度，有效化解了两者之间的矛盾，在保证电容器大容量、高耐电强度的前提下，大大缩小了电容器体积，适应了电子整机小型化的需求。

附图说明

图1-1为本发明的结构示意图。

图1-2为本发明的结构侧视示意图。

图2-1为本发明的部分剖视示意图。

图2-2为本发明侧视的部分剖视示意图。

图3-1为现有技术形状示意图。

图3-2为本发明形状示意图。

图中：1-树脂包封层 2-外电极 3-内电极 4-瓷介质芯片 5-引线 6-焊料D-圆板直径 T-圆板厚度 D1-大圆直径 D2-小圆直径 T1-大圆厚度 T2-小圆厚度

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：

如图1～图2所示，一种凹形双电极积成芯片高压陶瓷电容器，包括树脂包封层1、电极层、瓷介质芯片4及引线5，整体形状为中心对称的凹碟形，即中心为圆盘形，外部为圆环形，圆盘形与圆环形为一整块芯片，外部圆环形的厚度大于中心圆盘形的厚度，圆环形芯片表面设有外电极2，圆盘形芯片表面设有内电极3，外电极2与内电极3为整体的铜电极，内电极3与引线5焊接，树脂包封层1将内、外电极3、2和瓷介质芯片4包覆在里面。

上述电容器的制备过程包括双电极凹形铜电极芯片制作、焊接引线、涂覆、打印及测试。具体制造工艺步骤如下：

1)双电极凹形铜电极芯片制作：

a、压制成型：将陶瓷粉料放到与成品形状一致的合金模具中，进行冲压成型，压制出外周圆环厚中心圆盘薄的凹碟形坯片，实现坯片双电极。

b、烧结：将凹碟形坯片放入隧道窑高温烧结成瓷，形成陶瓷芯片。

c、化学沉积：采用化学沉积法在芯片表面实现铜电极全覆盖。

d、无芯磨床磨边：用无芯磨床将芯片圆周上的铜电极磨去，形成不相连的两极，实现双电极凹形铜电极芯片。

2)焊接引线：在芯片凹面内的内电极上焊接引线，内电极比外电极焊接接触面大，不易造成虚焊。

3)涂覆：焊接后的电容器采用自动粉涂机进行环氧树脂包封料的涂装，保证其具有良好的绝缘、防潮性能，避免产品在使用过程中因受潮导致产品的绝缘电阻下降，耐电压不良。

4)打印：根据不同容量打印相应的标识。

5)测试：根据GB/T 14472-1998和IEC 60384-14制定的工厂产品内控测试标准对产品的各项性能进行测试。

本发明与现有技术的比较

如图3-1所示，电容器容量Cx＝介电常数X圆板直径D²/厚度T/14.4

如图3-2所示，电容器容量Cy＝C₁+C₂＝介电常数X圆板直径D₂ ²/厚度T₂/14.4+介电常数X圆板直径(D₁-D₂)²/厚度T₁/14.4

由于T₁＝T、T₂＜T₁、D₁＝D,可得Cy＞Cx。

本发明与现有技术尺寸对比表：

本发明与现有技术产品进行常规耐压测试和破坏性耐压测试对比表：

本发明各项技术指标符合GB/T 2693-2001《电子设备用固定电容器第一部分总规范》、GB/T 14472-1998《电子设备用固定电容器第十四部分抑制电磁干扰用瓷介固定电容器》和IEC 60384-14-2005third edition标准要求。

上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。

Claims (2)

1.一种凹形双电极积成芯片高压陶瓷电容器，包括树脂包封层、电极层、瓷介质芯片及引线，其特征在于，整体形状为中心对称的凹碟形，即中心为圆盘形，外部为圆环形，外部圆环形的厚度大于中心圆盘形的厚度，圆环形芯片表面设有外电极，圆盘形芯片表面设有内电极，外电极与内电极为整体的铜电极，内电极与引线焊接，树脂包封层将内、外电极和瓷介质芯片包覆在里面。

2.权利要求1所述的凹形双电极积成芯片高压陶瓷电容器的制造工艺，其特征在于，包括双电极凹形铜电极芯片制作、焊接引线、涂覆、打印及测试；具体工艺步骤如下：

1)双电极凹形铜电极芯片制作：

a、压制成型：采用合金模具进行冲压成型，实现坯片双电极；

b、烧结：隧道窑高温烧结成瓷；

c、化学沉积：化学沉积法在芯片表面实现铜电极全覆盖；

d、无芯磨床磨边：采用无芯磨技术将边缘铜电极磨去，实现电极分离；

2)焊接引线：在芯片凹面内实现内电极与引线的焊接；

3)涂覆：焊接后的产品采用自动粉涂机进行环氧树脂包封料的涂装；

4)打印：打印相应的标识；

5)测试：根据GB/T 14472-1998和IEC 60384-14制定的工厂产品内控测试标准对产品的各项性能进行测试。