CN110444398A - 一种耐久性高方阻金属化薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐久性高方阻金属化薄膜，包括绝缘基膜，所述绝缘基膜的正反两面均设置有复合镀层，所述复合镀层包括设置在绝缘基膜表面的铜镀层，所述铜镀层的表面设置有铝镀层，所述铝镀层的表面设置有树脂涂层。所述耐久性高方阻金属化薄膜与传统金属化薄膜相比，其耐久性好，不易氧化，容易储存，方阻高，抗电强度不会下降，电容器的自愈能力提高，增加电容的安全可靠性；其卷制的电容器卷芯体积减小，可以用于生产体积小额定电压高的电容器。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐久性高方阻金属化薄膜，属于电容器技术领域。
背景技术
电容器行业一直是电子元器件产业的重要支柱，同时电容器作为电力电子整机系统的必用元件，其产品结构、性能也在不断的更新和发展中。近年来，随着家电、风电、光伏、电力电子等技术的迅猛发展，对薄膜电容器质量也提出了更高的要求，如小尺寸、大容量、低ESR、宽温度范围、高可靠性和良好的高频特性等，这也成为薄膜电容器能全面替代高压大容量电解电容器市场的核心因素，尤其是体积小额定电压高的电容器是现阶段的研发方向之一。
金属化薄膜电容是以有机塑料薄膜做介质，以金属化薄膜做电极，通过卷绕方式制成的电容，金属化薄膜电容器所使用的薄膜有聚乙酯、聚丙烯、聚碳酸酯等，除了卷绕型之外，也有叠层型。其中以聚酯膜介质和聚丙烯膜介质应用最广。
方块电阻又称膜电阻，简称方阻。方阻仅与导电膜的厚度等因素有关，表征膜层致密性。目前市场生产的金属化薄膜，其方阻通常为5～15Ω/□。通常，金属镀层越厚，其方阻越小；而金属镀层厚度降低，容易发生自愈，其接触电阻变大，发热比较严重；并且其卷制的产品体积偏大，且电容器的储能密度不够。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种耐久性高方阻金属化薄膜，具体技术方案如下：
一种耐久性高方阻金属化薄膜，包括绝缘基膜，所述绝缘基膜的正反两面均设置有复合镀层，所述复合镀层包括设置在绝缘基膜表面的铜镀层，所述铜镀层的表面设置有铝镀层，所述铝镀层的表面设置有树脂涂层。
上述技术方案的进一步优化，所述绝缘基膜的表面采用化学镀铜法制成铜镀层。
上述技术方案的进一步优化，所述铜镀层的表面采用真空镀膜工艺制成铝镀层。
上述技术方案的进一步优化，所述树脂涂层的厚度小于铝镀层的厚度，所述铝镀层的厚度与铜镀层的厚度之比为x，2≤x≤2.8。
上述技术方案的进一步优化，所述树脂涂层是通过在铝镀层的表面涂刷一层树脂胶，然后在100～110℃烘烤5～7h制成。
上述技术方案的进一步优化，所述树脂胶是将苯并恶嗪树脂、线型酚醛、二氨基二苯甲烷、4-甲基-2-苯基咪唑、丙二醇甲醚按照重量比100:(23～28):(16～20):(0.5～0.6):(260～280)混合搅拌均匀制成。
上述技术方案的进一步优化，所述复合镀层的侧边与绝缘基膜的侧边之间设置有空白留边。
上述技术方案的进一步优化，在绝缘基膜的表面采用化学镀铜法制成铜镀层之前，将空白留边所在区域涂覆石蜡层；当铜镀层制成后，除去石蜡层。
上述技术方案的进一步优化，所述复合镀层的厚度为65～125μm。
本发明的有益效果：
所述耐久性高方阻金属化薄膜与传统金属化薄膜相比，其耐久性好，不易氧化，容易储存，方阻高，抗电强度不会下降，电容器的自愈能力提高，增加电容的安全可靠性；其卷制的电容器卷芯体积减小，可以用于生产体积小额定电压高的电容器。
附图说明
图1为本发明所述久性高方阻金属化薄膜的剖面示意图；
图2为本发明所述久性高方阻金属化薄膜的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1、2所示，所述耐久性高方阻金属化薄膜，包括绝缘基膜10，所述绝缘基膜10的正反两面均设置有复合镀层20，所述复合镀层20包括设置在绝缘基膜10表面的铜镀层21，所述铜镀层21的表面设置有铝镀层22，所述铝镀层22的表面设置有树脂涂层23。
实施例2
所述耐久性高方阻金属化薄膜的结构与实施例1相同，所述绝缘基膜10是聚乙酯膜，所述绝缘基膜10的表面采用化学镀铜法制成铜镀层21。所述铜镀层21的表面采用真空镀膜工艺制成铝镀层22。所述树脂涂层23的厚度小于铝镀层22的厚度，所述铝镀层22的厚度与铜镀层21的厚度之比为x，x＝2。
所述树脂涂层23是通过在铝镀层22的表面涂刷一层树脂胶，然后在100℃烘烤7h制成。所述树脂胶是将苯并恶嗪树脂、线型酚醛、二氨基二苯甲烷、4-甲基-2-苯基咪唑、丙二醇甲醚按照重量比100:23:16:0.5:260混合搅拌均匀制成。
所述复合镀层20的侧边与绝缘基膜10的侧边之间设置有空白留边11。在绝缘基膜10的表面采用化学镀铜法制成铜镀层21之前，将空白留边11所在区域涂覆石蜡层；当铜镀层21制成后，除去石蜡层。
铜镀层21的厚度为15μm，铝镀层22的厚度为30μm，树脂涂层23的厚度为20μm，所述复合镀层20的厚度为65μm。复合镀层20的方阻为69Ω/□。
实施例3
所述耐久性高方阻金属化薄膜的结构与实施例1相同，所述绝缘基膜10是聚丙烯膜，所述绝缘基膜10的表面采用化学镀铜法制成铜镀层21。所述铜镀层21的表面采用真空镀膜工艺制成铝镀层22。所述树脂涂层23的厚度小于铝镀层22的厚度，所述铝镀层22的厚度与铜镀层21的厚度之比为x，x＝2.6。
所述树脂涂层23是通过在铝镀层22的表面涂刷一层树脂胶，然后在105℃烘烤6h制成。所述树脂胶是将苯并恶嗪树脂、线型酚醛、二氨基二苯甲烷、4-甲基-2-苯基咪唑、丙二醇甲醚按照重量比100:26:19:0.56:275混合搅拌均匀制成。
所述复合镀层20的侧边与绝缘基膜10的侧边之间设置有空白留边11。在绝缘基膜10的表面采用化学镀铜法制成铜镀层21之前，将空白留边11所在区域涂覆石蜡层；当铜镀层21制成后，除去石蜡层。
所述复合镀层20的厚度为80μm。复合镀层20的方阻通常为35～43Ω/□。
铜镀层21的厚度为15μm，铝镀层22的厚度为39μm，树脂涂层23的厚度为26μm，所述复合镀层20的厚度为80μm。复合镀层20的方阻为43Ω/□。
实施例4
所述耐久性高方阻金属化薄膜的结构与实施例1相同，所述绝缘基膜10是聚碳酸酯膜，所述绝缘基膜10的表面采用化学镀铜法制成铜镀层21。所述铜镀层21的表面采用真空镀膜工艺制成铝镀层22。所述树脂涂层23的厚度小于铝镀层22的厚度，所述铝镀层22的厚度与铜镀层21的厚度之比为x，x＝2.8。
所述树脂涂层23是通过在铝镀层22的表面涂刷一层树脂胶，然后在110℃烘烤5h制成。所述树脂胶是将苯并恶嗪树脂、线型酚醛、二氨基二苯甲烷、4-甲基-2-苯基咪唑、丙二醇甲醚按照重量比100:28:20:0.6:280混合搅拌均匀制成。
所述复合镀层20的侧边与绝缘基膜10的侧边之间设置有空白留边11。在绝缘基膜10的表面采用化学镀铜法制成铜镀层21之前，将空白留边11所在区域涂覆石蜡层；当铜镀层21制成后，除去石蜡层。
铜镀层21的厚度为25μm，铝镀层22的厚度为70μm，树脂涂层23的厚度为30μm，所述复合镀层20的厚度为125μm。复合镀层20的方阻为28Ω/□。
对照例1
在聚乙酯膜的表面真空镀膜制成铝层，铝层的厚度为65μm，铝层的的方阻为13Ω/□。
对照例2
只在绝缘基膜10的表面制成铜镀层21和铝镀层22得到对照膜A，铜镀层21和铝镀层22的厚度与实施例3中均相同。对照膜A的方阻为31Ω/□。
对照例3
在绝缘基膜10的表面制成铜镀层21和铝镀层22，然后在铝镀层22涂刷一层环氧树脂系胶结剂，将其烘干制成环氧层，最终成品为对照膜B。环氧层的厚度为26μm，铜镀层21和铝镀层22的厚度与实施例3中均相同。环氧树脂系胶结剂由环氧树脂、双氰胺、2-甲基咪唑、二甲基甲酰胺混合制成。对照膜B的方阻不超过22Ω/□。
在上述实施例中，铜镀层21的导电性能优于铝镀层22，采用化学镀膜制成铜镀层21，其结合力优良，铜镀层21结构致密，再复合铝镀层22，使得铜镀层21不易被氧化。
通过分析实施例2与对照例1可知，在同等厚度下，本发明所述复合镀层20的方阻是5.3倍，而众所周知，方阻表征的是膜层致密性，真空镀铝得到的铝层由于其表面氧化形成致密的氧化膜，这使得铝层的方阻比镀锌、镀锡金属化薄膜更优良。
通过分析对照例2和实施例3可知，由于采用树脂胶涂覆在铝镀层22的表面，即使铝镀层22表面存在微孔，树脂胶也会渗入并将微孔填充，待树脂胶固化后会使得铝镀层22变得更致密，从而提高复合镀层20的方阻。在树脂胶中，苯并恶嗪树脂在成型固化过程中没有小分子释放出，孔隙率低，线型酚醛和二氨基二苯甲烷为固化剂，4-甲基-2-苯基咪唑为促进剂，丙二醇甲醚是溶剂。通过分析对照例2和对照例3可知，环氧树脂在固化后会释放大量小分子，因此，环氧层表面孔隙率要大于树脂涂层23，这造成其方阻下降。
树脂涂层23的存在，还能够对铜镀层21和铝镀层22形成防护，不但铝镀层22不易被刮花，铝镀层22表面不易形成疵点，发生击穿的几率显著下降。通过对实施例2、对照例1中的膜进行耐候性试验，发现实施例2中膜的耐候性是对照例1中膜的8～12倍，也就是说，本发明所述耐久性高方阻金属化薄膜的耐久性能优良。
与传统金属化薄膜相比，在同等厚度条件下，本发明所述金属化薄膜的方阻高，无需通过增加绝缘基膜10厚度来增加抗电强度。再加上，所述树脂涂层23也具备绝缘性，相对于传统双面膜(膜的两面均镀有金属镀层)来说，传统双面膜在卷绕时需要夹一张光膜(绝缘基膜10)，该光膜的存在，使得卷制的电容器卷芯体积进一步偏大；而本发明由于树脂涂层23的存在，其在后续卷绕时无需再夹光膜。因此，采用本发明所述耐久性高方阻金属化薄膜卷绕制成的电容器芯，其体积减小，且储能密度大。
所述耐久性高方阻金属化薄膜的耐久性好，与传统金属化薄膜相比，在同等厚度条件下，本发明所述金属化薄膜的方阻高，抗电强度不会下降，电容器的自愈能力提高，增加电容的安全可靠性；其卷制的电容器卷芯体积减小，铜镀层21和铝镀层22不易氧化，容易储存，可以用于生产体积小额定电压高的电容器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种耐久性高方阻金属化薄膜，包括绝缘基膜，所述绝缘基膜的正反两面均设置有复合镀层，其特征在于：所述复合镀层包括设置在绝缘基膜表面的铜镀层，所述铜镀层的表面设置有铝镀层，所述铝镀层的表面设置有树脂涂层。
2.根据权利要求1所述的一种耐久性高方阻金属化薄膜，其特征在于：所述绝缘基膜的表面采用化学镀铜法制成铜镀层。
3.根据权利要求1所述的一种耐久性高方阻金属化薄膜，其特征在于：所述铜镀层的表面采用真空镀膜工艺制成铝镀层。
4.根据权利要求1所述的一种耐久性高方阻金属化薄膜，其特征在于：所述树脂涂层的厚度小于铝镀层的厚度，所述铝镀层的厚度与铜镀层的厚度之比为x，2≤x≤2.8。
5.根据权利要求1所述的一种耐久性高方阻金属化薄膜，其特征在于：所述树脂涂层是通过在铝镀层的表面涂刷一层树脂胶，然后在100～110℃烘烤5～7h制成。
6.根据权利要求5所述的一种耐久性高方阻金属化薄膜，其特征在于：所述树脂胶是将苯并恶嗪树脂、线型酚醛、二氨基二苯甲烷、4-甲基-2-苯基咪唑、丙二醇甲醚按照重量比100:(23～28):(16～20):(0.5～0.6):(260～280)混合搅拌均匀制成。
7.根据权利要求2所述的一种耐久性高方阻金属化薄膜，其特征在于：所述复合镀层的侧边与绝缘基膜的侧边之间设置有空白留边。
8.根据权利要求7所述的一种耐久性高方阻金属化薄膜，其特征在于：在绝缘基膜的表面采用化学镀铜法制成铜镀层之前，将空白留边所在区域涂覆石蜡层；当铜镀层制成后，除去石蜡层。
9.根据权利要求1所述的一种耐久性高方阻金属化薄膜，其特征在于：所述复合镀层的厚度为65～125μm。
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2019
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