CN114334467A - 一种叠层片式固态铝电解电容器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叠层片式固态铝电解电容器的制造方法，该方法包括铝箔裁切，设置阻隔胶，在阴极区形成导电高分子固态电解质层、导电石墨层、导电银浆层，然后依次进行叠层、形成缓冲层、注塑封装、吸湿老化、回流焊处理等；所述缓冲层是在铝箔表面形成，厚度约为10um‑70um,覆盖高度为整个铝箔区域包括正极和负极区域。通过该技术方案不仅可以降低叠层固态铝电解电容器的ESR,而且还可以提高漏电流合格率，从而明显提高叠层固态铝电解电容器的总合格率，具有显著地经济效益和社会效益。

Description

一种叠层片式固态铝电解电容器的制造方法

技术领域

本发明属于固态铝电解电容器的技术领域，具体涉及一种叠层片式固态铝电解电容器的制造方法。

背景技术

近年来，随着市场对于智能产品小型化、便携性、高可用性等方面提出了更高的要求，从而使得其中元件也需要不断地改进，以适应其轻量化的要求，电容器也是如此，如今也越来越需要往小型化发展。叠层片式固态铝电解电容器的出现和发展正是适应了这样的市场需求。叠层片式固态铝电解电容器是一种是使用高分子导电聚合物作电容器阴极的新型电子元件，其具有一系列特点：高频低阻抗，优异的温度和频率特性，能耐很高的纹波电流；由于电解质为固体，所以储存或使用过程中不会出现漏液，燃烧，符合环保安全要求。

目前行业内的叠层片式固态铝电解电容器制造工艺复杂，特别是电容器在经过封装和回流焊这两道关键工序后，电容器内部的芯子往往会受到挤压和热应力的作用，不仅会使聚合物层、石墨层和银层之间产生缝隙，还会使Al2O3氧化膜受损，这样就直接导致电容器ESR和漏电流上升，叠层电容器的合格率不太理想。因此，研究出一种如何降低封装和回流焊后对叠层片式固态铝电解电容器电性能影响的制造方法，是从业人员所迫切需要解决的问题。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种叠层片式固态铝电解电容器的制造方法，能够明显降低聚合物固态铝电解电容器的ESR，并提高漏电流合格率，从而明显提高所生产聚合物固态铝电解电容器的总合格率。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种叠层片式固态铝电解电容器的制造方法，该制造方法包括以下操作步骤：

(1)对铝箔进行裁切；

(2)将裁切好的铝箔上涂覆阻隔胶，划分阴极区和阳极区；

(3)采用化学聚合工艺在所述阴极区上形成导电聚合物阴极层；

(4)在所述导电聚合物阴极层外表面形成导电石墨层；

(5)在所述导电石墨层外表面形成银导电层，制成单片电容器元件；

(6)将所述单片电容器元件的阳极区焊接到引线框的阳极上；用导电银膏将电容器元件的阴极区粘接到引线框的阴极上，固化后形成电容器芯子；

(7)在完成叠层的电容器芯子表面被覆一层缓冲层；

(8)采用模具进行封装，从而形成固态电容器；

(9)对电容器进行吸湿，老化及回流焊等后处理。

优选地，所述步骤(7)中，缓冲层厚度10um-70um。

优选地，所述步骤(7)中，覆盖位置为整个铝箔区域包括正极和负极区域。

优选地，所述步骤(7)中，被覆方法可以采用喷涂、浸涂、刮涂等。

优选地，所述步骤(7)中，可以是含氟碳树脂、硅树脂或者两者混合物的一种等。

(3)有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的固态铝电解电容器的制造方法，采用在完成叠层的电容器芯子表面被覆一层缓冲层，不仅可以减轻铝箔在注塑封装过程中所受的压力，而且还可以减轻过回流焊的热应力，这样能够明显降低聚合物固态铝电解电容器的ESR值，提高漏电流合格率，从而明显提高所生产聚合物固态铝电解电容器的总合格率。

附图说明

为了更清楚的说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术中描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施方式，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明叠层片式固态铝电解电容器一种实施方式的主视图。

图2为本发明叠层片式固态铝电解电容器一种实施方式的单片铝箔放大图。

附图中的标记为：1-铝箔，2-隔离胶，3-导电聚合物层，4-导电石墨层，5-导电银层，6-缓冲层，7-垫片，8-负极端子，9-正极端子，10-环氧树脂。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本发明，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的样式。

实施例1

(1)选取4VF铝箔进行裁切，宽度为3.65mm,长度为13mm。

(2)在选好的化成铝箔表面上涂覆阻隔胶，该阻隔胶将化成铝箔分成阴极区和阳极区，阴极区高度为4.7mm，胶线宽度为0.7mm。

(3)将化成箔的阴极区浸入单体还原液中，取出并烘干，接着浸入氧化液，再取出烘干，重复上述操作20次，在化成箔表面形成导电聚合物层。

(4)将化学聚合后的化成铝箔浸渍于石墨浆料30s后缓慢提拉取出，自然晾干30min后烘干。

(5)将石墨固化后的化成铝箔浸渍于银浆浆料60s缓慢提拉取出，自然晾干30min后烘干。

(6)将银层固化所得的电容器元件的阳极区焊接在引线框的阳极上，用导电银膏将电容器元件的阴极区粘连于引线框的阴极上，银膏固化后电容器元件就层叠在一起形成电容器芯子，共叠6层。

(7)在完成叠层的电容器芯子整个表面喷涂一层氟碳树脂缓冲层，厚度为30um。

(8)将含有缓冲层的电容器芯子放置于成型模具型腔中，通过加热加压将环氧树脂注入，保持120s完成封装。从而形成电容器。

(9)将电容器放入温度65C，湿度95％的环境下吸湿6小时；然后在2.4V的电压下老化4小时后，在最高温度26℃的回流炉中进行热处理。

实施例2

与实施例1不同的是浸涂一层氟碳树脂缓冲层，厚度为50um。

实施例3

与实施例1不同的是刮涂一层氟碳树脂缓冲层，厚度为70um。

实施例4

与实施例1不同的是浸涂一层硅树脂缓冲层，厚度为50um。

实施例5

与实施例1不同的是选取的铝箔为11VF铝箔。

对比例1

与实施例1不同的是取消步骤(7)。

对比例2

与实施例1不同的是覆盖一半的阴极层。

对比例3

与实施例5不同的是取消步骤(7)。

上述实施1-4制造成2V470uF电容器，实施5制造成6.3V180uF电容器，

为了验证本发明制造方法所制得的电容器优势，申请对上述各实施例及相应对比例制造所得的电容器进行相关参数的检测，数量为32个，初期特性测试120Hz测试电容和损耗、100KHz测试ESR、施加额定电压1分钟后的漏电流值为0.2CV以上的电容器作为不良品。耐热性试验是使该电容器在260℃的温度下通过10秒钟，重复3次，测试施加额定电压1分钟后的漏电流，然后将0.2CV以上的电容器作为不良品。具体检测结果如下表所示。

表1各实施例与对比例的检测结果

备注：ΔESR1＝封装后ESR-封装前ESR；ΔESR2＝回流焊后ESR-封装后ESR

表2各实施例与对比例的检测结果

备注：ΔLC1＝封装后LC-封装前LC；ΔLC2＝回流焊后LC-封装后LC

由表1，2可知，本发明制造方法各实施例与对比例所制得的电容器相比，本发明制造方法不仅能够明显降低封装后ESR和LC值，还可以改善回流焊后ESR和LC的变化值。而其中从实施例1与对比例1,2对比可知，缓冲层的覆盖面积与ESR和LC值成正比。这样通过本发明制造方法不仅可以降低ESR值，还可以提高漏电流合格率，从而明显提高所生产电容器的合格率。

以上描述了本发明的具体实施方式,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性具体实施方式的细节，而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将上述具体实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种叠层片式固态铝电解电容器的制造方法，其特征在于包括以下步骤。

(1)对铝箔进行裁切；

(2)将裁切好的铝箔涂覆阻隔胶，划分阴极区和阳极区；

(3)采用化学聚合工艺在所述阴极区上形成导电聚合物阴极层；

(4)在所述导电聚合物阴极层外表面形成导电石墨层；

(5)在所述导电石墨层外表面形成导电银层，制成单片电容器元件；

(6)将所述单片电容器元件的阳极区焊接到引线框的阳极上；用导电银膏将电容器元件的阴极区粘接到引线框的阴极上，固化后形成电容器芯子；

(7)在完成叠层的电容器芯子表面被覆一层缓冲层；

(8)采用模具进行封装，从而形成固态电容器；

(9)对电容器进行吸湿，老化及回流焊等后处理。

2.根据权利要求1所述的一种叠层片式固态铝电解电容器的制造方法，其特征在于，所述步骤(7)中，所述缓冲层厚度为10-70um。

3.根据权利要求1所述的一种叠层片式固态铝电解电容器的制造方法，其特征在于，所述步骤(7)中，覆盖位置为整个铝箔区域包括正极和负极区域。

4.根据权利要求1所述的一种叠层片式固态铝电解电容器的制造方法，其特征在于，所述步骤(7)中，被覆方法可以采用喷涂、浸涂、刮涂等。

5.根据权利要求1所述的一种叠层片式固态铝电解电容器的制造方法，其特征在于，所述步骤(7)中，缓冲层组分可以是含氟碳树脂、硅树脂或者两者混合物的一种等。

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