CN109461587B - 固体电解电容器的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种固体电解电容器的制备方法，包括：将多个阀金属箔片的下表面边缘固定至工艺条上表面边缘，阀金属箔片的主体部分外伸在工艺条的同一侧外部；采用隔离胶将阀金属箔片划分为阳极区和阴极区；在阴极区形成阴极，成为基本芯子；在形成阴极的过程中，采用低温银浆浸泡附着机制作阴极；低温银浆浸泡附着机包括液位高度补偿机、刀口定位器、液位高度检测仪、一号振动器和底座；液位传感器采用超声波液位传感器；根据设计的叠层数，逐层叠加基本芯子至引线框上，成为固定在引线框上的电容器芯包；将电容器芯包用绝缘树脂进行封装，封装完成后对绝缘树脂进行固化，成为电容器。所述制备方法使得阴极的制作精准度更高，降低ESR，提升产品性能一致性。
Description
技术领域
本发明涉及领域，尤其涉及一种固体电解电容器的制备方法。
背景技术
电解电容器是指在铝、钽、铌、钛等阀金属的表面形成电介质层，例如采用阳极氧化法生成氧化物薄层作为电介质层，以电解质作为阴极，而构成的电容器，按照电解质状态分为液体电解电容器和固体电解电容器。目前电子产品发展趋于小型化，传统液体电解电容器体积偏大，无法满足大规模、高集成IC市场需求。
固体电解电容器中，以导电聚合物作阴极的贴片型固体电解电容器，与液体电解电容器相比，具有体积更小、性能更好、宽温、长寿命、高可靠性和高环保等诸多优点。
目前贴片型固体电解电容器的制备工艺主要是在阀金属箔片表面形成导电聚合物固体电解质层，之后在固体电解质层外表面形成导电连接层，完成阴极的制备，由引线端子分别引出阳极和阴极，然后进行封装和老化。其中，阴极的制备过程涉及溶液工序，例如在阴极制作过程中，一般是先在溶液体系中通过化学或电化学合成法制备导电聚合物固体电解质层，再依次被制导电碳浆和导电银浆，完成阴极的制备。
因此，溶液的液位检测变得十分关键。现有液位检测方法常采用激光检测法，但是激光检测的局限在于遇到透明溶液及液面波动时会受干扰。目前采用浸渍法被制导电银浆，因银浆有机相挥发速度快，液位下降较快，且银浆容易沉降，因此采用激光检测法无法较好检测液位，在工业生产过程中容易导致不同批次被制高度不一，产品ESR偏大，性能一致性差。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种固体电解电容器的制备方法，以更好地控制溶液工序的液位，降低ESR，提升产品性能一致性。
为解决上述问题，本发明提供了一种固体电解电容器的制备方法，包括：将多个阀金属箔片的下表面边缘固定至工艺条上表面边缘，所述阀金属箔片的主体部分外伸在所述工艺条的同一侧外部；采用隔离胶将所述阀金属箔片划分为阳极区和阴极区；在所述阴极区形成阴极，成为基本芯子；在形成所述阴极的过程中，采用低温银浆浸泡附着机制作所述阴极；所述低温银浆浸泡附着机包括液位高度补偿机、刀口定位器、液位高度检测仪、一号振动器和底座；所述底座上表面固定设置有液位补偿机，所述液位高度补偿机顶部固定设置有刀口定位器，所述刀口定位器一端固定连接有一号振动器，所述刀口定位器顶部固定设置有液位高度检测仪，所述液位高度检测仪通过支撑杆与底座相连，所述支撑杆顶部固定设置有液位传感器；所述液位传感器采用超声波液位传感器；根据设计的叠层数，逐层叠加所述基本芯子至引线框上，成为固定在所述引线框上的电容器芯包；将所述电容器芯包用绝缘树脂进行封装，封装完成后对绝缘树脂进行固化，成为电容器。
可选的，在低温银浆浸泡附着机中，将所述液位高度补偿机底部固定设置一号支撑座，所述一号支撑座两端固定设置导杆，所述导杆顶部固定设置定位板，所述定位板顶部固定设置托盘，所述一号支撑座一侧固定设置二号支撑座，所述二号支撑座顶部固定设置定位刀口。
可选的，所述一号支撑座和二号支撑座底部固定设置滑动座，所述滑动座底部固定设置线性滑轨。
可选的，在所述低温银浆浸泡附着机的底座内腔顶部固定设置伺服电机，所述伺服电机与导杆底部相连。
可选的，将所述低温银浆浸泡附着机的所述刀口定位器另一端固定连接二号振动器。
可选的，将所述工艺条活动设置在所述定位刀口表面，所述工艺条顶部固定设置上盖板。
可选的，将所述线性滑轨底部通过减震器与所述底座上表面相连。
可选的，所述方法还包括对所述电容器进行回流热处理。
可选的，所述方法还包括对固定在所述引线框上的所述电容器进行冲切，成为单电容器。
可选的，所述方法还包括对所述单电容器进行老炼。
本发明提供的技术方案包括：通过在阴极制作过程中，引入低温银浆浸泡附着机，并且低温银浆浸泡附着机的液位传感器采用超声波液位传感器，从而准确地控制制作过程中相应液位的位置，防止阴极区所要被制的银浆结构超出或者未完全覆盖阴极区，保障银浆的被制高度、厚度及均匀性，从而降低ESR，提高电容器性能一致性。
附图说明
图1是将多个阀金属箔片的下表面边缘固定至工艺条上表面边缘的示意图；
图2是本发明低温银浆浸泡附着机的整体示意图；
图3是本发明低温银浆浸泡附着机的银浆液位高度检测及液位高度补偿机构示意图；
图4是本发明低温银浆浸泡附着机的工艺条刀口定位机构意图；
图5是本发明低温银浆浸泡附着机的工艺条往复振动机构示意图。
具体实施方式
为了易于进一步理解本发明，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述：
本发明实施例提供一种固体电解电容器的制备方法，请结合图1至图5。
所述方法包括以下步骤：
步骤一、将多个阀金属箔片的下表面边缘固定至工艺条上表面边缘，所述阀金属箔片的主体部分外伸在所述工艺条的同一侧外部。
步骤一可以包括：将图1所示的多个阀金属箔片12的下表面边缘固定至工艺条110上表面边缘，阀金属箔片12的主体部分外伸在所述工艺条110的同一侧外部。
工艺条110两侧具有相应的把手部，用于后续作为位置固定等作用。
如图1所示：用于固定在工艺条110上表面的阀金属箔片12的下表面边缘，其面积可以只占阀金属箔片12的下表面的十分之一以内，从而保证在固定之后，阀金属箔片12的下表面仍然是大部分暴露的，也就是说，阀金属箔片12基本上所有表面都暴露。即本发明中，当阀金属箔片12的下表面边缘固定至工艺条110上表面边缘时，阀金属箔片12的下表面主要部分暴露，阀金属箔片12的上表面、前端面、后端面、左侧面和右侧面暴露。
通常情况下，阀金属箔片12会是整齐的固定，且其位置设置为垂直于工艺条110。
需要说明的是，所述制备方法在将阀金属箔片12固定至工艺条110上表面之前，需要通过切割具有电介质层的阀金属片材得到相应的阀金属箔片12，因此阀金属箔片12相应的切口(通常是端面和侧面)会暴露阀金属。所述阀金属可以为铝、钽、铌或钛等金属。本发明中，所述阀金属选择为铝，此时相应的，所述电介质层可以为氧化铝，所述固体电解电容器为固体铝电解电容器。
阀金属箔片12可以采用焊接或者粘贴方式固定在工艺条110上，例如可以采用电阻焊将阀金属箔片12的下表面边缘焊接至所述工艺条110上表面边缘。
本发明中，可以将多个阀金属箔片12摆放在治具中，一次将多个阀金属箔片12焊接至所述工艺条110；也可以利用机器设备流水线操作，将阀金属箔片12一个个焊接至工艺条110上。
步骤二、采用隔离胶将所述阀金属箔片划分为阳极区和阴极区。
步骤二可以包括：在阀金属箔片12上形成隔离胶121，隔离胶121横断阀金属箔片12的上表面、下表面、左侧面和右侧面，从而将阀金属箔片12划分为阳极区122和阴极区120。
步骤三、在所述阴极区形成阴极，得到基本芯子。
步骤三可以包括：对所述阴极区进行预处理；在所述预处理后，对所述阴极区进行电介质层修补处理；在修补处理之后，可以进行前处理，前处理溶液可以由偶联剂、表面活性剂和溶剂组成；之后，在所述阴极区表面形成导电聚合物层；然后，进行再次修补处理；此后，接着采用电化学聚合工艺在导电聚合物层上再次形成另一导电聚合物层；最后，在所述另一导电聚合物层上形成导电连接层。具体的，可以在上述另一导电聚合物层上面形成导电石墨层，并将其固化；导电石墨层固化后，可以再在导电石墨层上面形成导电银层并固化，得到基本芯子。
在步骤三中，采用低温银浆浸泡附着机制作所述导电银层。
所述低温银浆浸泡附着机请结合参考图2至图5，包括液位高度补偿机1、刀口定位器2、液位高度检测仪3、一号振动器4和底座12。
底座12上表面固定设置有液位补偿机1，液位高度补偿机1顶部固定设置有刀口定位器2，刀口定位器2一端固定连接有一号振动器，所述刀口定位器2顶部固定设置有液位高度检测仪3，液位高度检测仪3通过支撑杆10与底座12相连，所述支撑杆10顶部固定设置有液位传感器11，所述液位传感器11采用超声波液位传感器11。
在整个工艺过程中，液位的检测和控制是十分关键的，它控制上述阴极各层仅能够形成在相应的阴极区，防止阴极的各层材料越过隔离胶接触到阳极区，导致电容器短路。
步骤四、根据设计的叠层数，逐层叠加所述基本芯子至引线框上，成为固定在所述引线框上的电容器芯包。
步骤五、将所述电容器芯包用绝缘树脂进行封装，封装完成后对绝缘树脂进行固化，成为电容器。
本实施例中，还包括对所述电容器进行回流热处理。
本实施例中，还包括对固定在所述引线框上的所述电容器进行冲切，成为单电容器。
本实施例中，包括对所述单电容器进行老炼。
本实施例中，先回流热处理，再进行老炼。
本实施例中，在低温银浆浸泡附着机中，将液位高度补偿机1底部固定设置一号支撑座6，一号支撑座6两端固定设置导杆7，导杆7顶部固定设置定位板8，定位板8顶部固定设置托盘9，一号支撑座6一侧固定设置二号支撑座13，二号支撑座13顶部固定设置定位刀口14。
本实施例中，一号支撑座6和二号支撑座13底部固定设置滑动座17，滑动座17底部固定设置线性滑轨16。
本实施例中，在所述低温银浆浸泡附着机的底座12内腔顶部固定设置伺服电机5，伺服电机5与导杆7底部相连。
本实施例中，将所述低温银浆浸泡附着机的刀口定位器2另一端固定连接二号振动器18。
本实施例中，将工艺条15(工艺条15可结合参考前述工艺条110)活动设置在所述定位刀口14表面，工艺条15顶部固定设置上盖板19。
本实施例中，将线性滑轨16底部通过减震器20与底座12上表面相连。
本实施例中，阴极制作过程包括低温银浆浸渍工艺，例如前述在导电石墨层上面形成导电银层并固化。
低温银浆浸泡附着机工作时，将冷却后的银浆倒进托盘9内，并将工艺条15放置在刀口定位器2的定位刀口14上，通过伺服电机5带动工艺条15进行移动，其中刀口定位器2两端分别设置有一号振动器4和二号振动器18，通过振动器产生振动，并将振动传递到工艺条15上，可使相应的浸渍工艺更加的均匀，且银浆为低温冷却后的银浆，可增强银浆对工艺条15的附着力，其中一个工艺条15的刀口定位器2用于定位工艺条15保证所有工艺条15浸液高度的一致性，同时包括一组工艺条15通过一号振动器4和二号振动器18进行往复式振动，以驱动的振动电机，并由限制机构控制其振动幅度。
通过超声波液位传感器11，可对托盘9内的银浆容量进行感应。托盘9内的银浆含量减少时，及时发出警报，提醒操作者进行银浆补充。其中超声波液位传感器11通过支撑杆10固定在托盘9顶部，可扩大对托盘9检测面积。
超声波液位传感器11这种设置在托盘9顶部的方式，可以使检测更加均匀，使工艺条15的浸渍工艺(例如银浆上色)更加的均匀，避免发生漏浸(漏染)，同时刀口定位器2底部通过一号支撑座6和二号支撑座13进行支撑，且支撑座底部活动设置有线性滑轨16和滑动座17，使对刀口定位器2的移动更加方便，并通过减震器20减少伺服电机5工作产生的振动传递到液位高度检测仪3上，即避免振动影响检测的准确性。
本实施例中，采用超声波液位传感器11，克服激光检测法存在的不足，能够及时准确调整液位，保证了生产工艺的稳定性，降低ESR，提升产品性能一致性。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种固体电解电容器的制备方法，其特征在于，包括：
将多个阀金属箔片的下表面边缘固定至工艺条上表面边缘，所述阀金属箔片的主体部分外伸在所述工艺条的同一侧外部；
采用隔离胶将所述阀金属箔片划分为阳极区和阴极区；
在所述阴极区形成阴极，成为基本芯子；
在形成所述阴极的过程中，采用低温银浆浸泡附着机制作所述阴极；所述低温银浆浸泡附着机包括液位高度补偿机、刀口定位器、液位高度检测仪、一号振动器和底座；
所述底座上表面固定设置有液位高度补偿机，所述液位高度补偿机顶部固定设置有刀口定位器，所述刀口定位器一端固定连接有一号振动器，所述刀口定位器顶部固定设置有液位高度检测仪，所述液位高度检测仪通过支撑杆与底座相连，所述支撑杆顶部固定设置有液位传感器；
所述液位传感器采用超声波液位传感器；
在所述低温银浆浸泡附着机中，将所述液位高度补偿机底部固定设置一号支撑座，所述一号支撑座两端固定设置导杆，所述导杆顶部固定设置定位板，所述定位板顶部固定设置托盘；所述超声波液位传感器通过所述支撑杆固定在所述托盘顶部；
根据设计的叠层数，逐层叠加所述基本芯子至引线框上，成为固定在所述引线框上的电容器芯包；
将所述电容器芯包用绝缘树脂进行封装，封装完成后对绝缘树脂进行固化，成为电容器。
2.如权利要求1所述的固体电解电容器的制备方法，其特征在于，所述一号支撑座一侧固定设置二号支撑座，所述二号支撑座顶部固定设置定位刀口。
3.如权利要求2所述的固体电解电容器的制备方法，其特征在于，所述一号支撑座和二号支撑座底部固定设置滑动座，所述滑动座底部固定设置线性滑轨。
4.如权利要求3所述的固体电解电容器的制备方法，其特征在于，在所述低温银浆浸泡附着机的底座内腔顶部固定设置伺服电机，所述伺服电机与导杆底部相连。
5.如权利要求4所述的固体电解电容器的制备方法，其特征在于，将所述低温银浆浸泡附着机的所述刀口定位器另一端固定连接二号振动器。
6.如权利要求5所述的固体电解电容器的制备方法，其特征在于，将所述工艺条活动设置在所述定位刀口表面，所述工艺条顶部固定设置上盖板。
7.如权利要求6所述的固体电解电容器的制备方法，其特征在于，将所述线性滑轨底部通过减震器与所述底座上表面相连。
8.如权利要求1所述的固体电解电容器的制备方法，其特征在于，还包括对所述电容器进行回流热处理。
9.如权利要求1所述的固体电解电容器的制备方法，其特征在于，还包括对固定在所述引线框上的所述电容器进行冲切，成为单电容器。
10.如权利要求9所述的固体电解电容器的制备方法，其特征在于，还包括对所述单电容器进行老炼。
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