CN108133826A - 一种提高钽电容器被膜容量的方法 - Google Patents

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陈果
田东斌
李美霞
王富权
鄢波
曹烜
曾金萍
潘齐凤
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    • H01G9/0029—Processes of manufacture

Abstract

本发明属于电容器制造技术领域，具体涉及一种提高钽电容器被膜容量的方法，本发明增加钽电容器容量的方法，操作简单，耗材低，得到的钽电容器其电容量增加了3％‑16％，ESR改进了4％‑31％，有效改善了钽电容器的性能。

Description

一种提高钽电容器被膜容量的方法
技术领域
本发明属于电容器制造技术领域，具体涉及一种提高钽电容器被膜容量的方法。
背景技术
钽电容器体积小，容量大，比同体积的其他电容器的电容量大2倍以上，对电子产品小型化发展和性能提升起到重要作用，广泛应用与计算机、移动通讯网络和终端设备、智能家电、物联网等领域，由于民用电子工业、汽车电子及高科技航空航天等行业的电子技术迅猛发展，对器件的小型化提出了越来越高的要求，对小体积大容量的电容器产品的需求也越来越高。
众所周知，钽电解电容器之所以具有小体积大容量的特性，是因为其独特的多孔结构。对于固体钽电容器而言，如何尽可能的引出大的容量一直是固体钽电容器从业者关注的焦点。被膜工序是影响电容器容量引出的关键因素，被膜是在是在电容器的介质层五氧化二钽上渡上MnO2阴极层，两者的接触情况直接影响到电容器的电性能。作为钽电解电容器用MnO2必须具有多种物理、化学、电性能才能保证电容器的可靠性，而这些都与被膜热分解产生的MnO2状态有关。而在现有的工艺状态下，被膜炉中温度、风速、氛围有很大误差，MnO2的状态很难得到精确控制。
发明内容
一种提高钽电容器被膜容量的方法，包括以下步骤：
(1)按照通用方法进行成型、烧结、赋能、被膜；
(2)将被膜完成后等待浸渍石墨银浆的的钽芯子放在烘箱中，升温，将烘箱温度开启至200-350℃，恒温0.5-24h后，关闭加热电源，自然冷却；
(3)将钽芯子放入补形成液中，通电一定时间，烘干后浸渍石墨银浆，测量电参数。
所述的按照通用方法进行成型、烧结、赋能、被膜，通用方法是指大多数电容器生产厂家现用的常规工艺。
所述的烘箱升温是在空气氛围或者氧气氛围下，升温是从室温加热至特定温度。
所述的补形成和浸渍石墨银浆是指按照现有电容器生产厂家通用工艺方法进行。
有益效果，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1)操作简单，通过简单的恒温处理，即可实现对钽电容器的改进；
2)通过在被膜后进行一定的热处理，控制热处理的时间及温度，在烘箱中热处理钽芯子可以保证每个芯子受热条件一致，使得MnO2层与Ta2O5层结合的更加紧密，状态也更加稳定，释放了在分解过程产生的残余热应力，随后放入补形成液中，通电，烘干后浸渍石墨银浆，补形成液修复在热处理过程破坏的氧化膜，得到的钽电容器其电容量增加了3％-16％，ESR改进了4％-31％，有效改善了钽电容器的性能。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
选取CV值为5000μFv/g的钽粉，压制规格为75V、8.2μF的钽电容器阳极基体，并在1800℃下高真空中烧结成多孔性阳极基体，将烧结后的阳极基体在稀磷酸水溶液中以260V进行阳极化成，形成电介质层后，再把形成电介质层后的钽芯子反复浸渍硝酸锰溶液，热分解，在钽芯子表面形成二氧化锰层，强化液、密致液被膜完成后，按以下步骤处理芯子：
(1)将被膜完成后等待浸渍石墨银浆的的钽芯子放在烘箱中；
(2)将烘箱温度开启至200℃；
(3)恒温24h后，关闭加热电源，自然冷却；
(4)将钽芯子放入补形成液中，通电一定时间，烘干后浸渍石墨银浆，测量电参数。
实施例2
实施例2钽芯子的制备与实施例1相同，
(1)将被膜完成后等待浸渍石墨银浆的的钽芯子放在烘箱中，升温，恒温，关闭加热电源，自然冷却；
(2)将钽芯子放入补形成液中，通电，烘干后浸渍石墨银浆，即得。
步骤(1)所述的升温，是指在空气氛围下从室温开始升温。
步骤(1)所述的升温，温度上限大于350℃。
如步骤(1)所述的恒温，温度为270℃。
如步骤(1)所述的恒温，其恒温时间为10h。
实施例3
实施例3钽芯子的制备与实施例1相同，
(1)将被膜完成后等待浸渍石墨银浆的的钽芯子放在烘箱中，升温，恒温，关闭加热电源，自然冷却；
(2)将钽芯子放入补形成液中，通电，烘干后浸渍石墨银浆，即得。
步骤(1)所述的升温，是指在氧气氛围下从室温开始升温。
步骤(1)所述的升温，温度上限大于350℃。
步骤(1)所述的恒温，温度为350℃。
步骤(1)所述的恒温，其恒温时间为0.5h。
实施例4
实施例4钽芯子的制备与实施例1相同，将钽芯子放入补形成液中，通电一定时间，烘干后浸渍石墨银浆，测量电参数。
实验例
1、钽电容器性能评价
选取实施例1-4制备的钽电容器，随机抽取10件，测量其电容容量，求平均值，测定结果如表1所示，其测定方法参考文献(李俊.钽电容器被膜技术研究[D].西安电子科技大学,2015.)。
表1钽电容器容量
电容量(μF) ESR(mΩ)
实施例1 8.17 503
实施例2 8.51 479
实施例3 9.23 362
实施例4 7.93 527
通过以上分析发现，本发明制备制备的钽电容器，通过在被膜后进行一定的热处理，控制热处理的时间及温度，在烘箱中热处理钽芯子可以保证每个芯子受热条件一致，使得MnO2层与Ta2O5层结合的更加紧密，状态也更加稳定，释放了在分解过程产生的残余热应力，随后放入补形成液中，通电，烘干后浸渍石墨银浆，补形成液修复在热处理过程破坏的氧化膜，得到的钽电容器其电容量增加了3％-16％，ESR改进了4％-31％，有效改善了钽电容器的性能。

Claims (5)

1.一种提高钽电容器被膜容量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照通用方法进行成型、烧结、赋能、被膜；
(2)将被膜完成后等待浸渍石墨银浆的的钽芯子放在烘箱中，升温，恒温，关闭加热电源，自然冷却；
(3)将钽芯子放入补形成液中，通电，烘干后浸渍石墨银浆，即得。
2.如权利要求1所述的提高钽电容器被膜容量的方法，其特征在于，步骤(2)所述的升温，是指在空气或者氧气氛围下从室温开始升温。
3.如权利要求1所述的提高钽电容器被膜容量的方法，其特征在于，步骤(2)所述的升温，温度上限大于350℃。
4.如权利要求1所述的提高钽电容器被膜容量的方法，其特征在于，如步骤(2)所述的恒温，温度为200℃-350℃。
5.如权利要求1所述的提高钽电容器被膜容量的方法，其特征在于，如步骤(2)所述的恒温，其恒温时间为0.5h-24h。
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