CN114551109A - 一种超薄耐高温固态电容器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超薄耐高温固态电容器的制造方法，该方法为将导针钉接在阳极和阴极铝箔上，并用隔离层隔开，卷绕成电容器芯子，套上经过表面处理的胶塞，对芯子化成修复、干燥，然后在芯子内形成导电聚合物，再将芯子装入铝壳并封装，最后通过老化分选得到耐高温固态电容器。所述经过处理的胶塞，是在胶塞表面涂上或覆上一层保护层。通过该技术方案可以有效地改善胶塞的耐温性，从而得到耐高温优异的固态电解电容器。
Description
技术领域
本发明属于固态铝电解电容器的技术领域，具体涉及一种超薄耐高温固态电容器的制造方法。
背景技术
伴随全球范围移动通信的普及和云服务的发展，要求面向无线通信基站和数据中心的服务器必须具备大容量化、高速化的性能；与此同时，负荷电流的增加，以及使用环境的日益苛刻，要求包括电容器在内的通用零部件具有耐高温、长寿命性能,这对于超薄固态电容器是一个巨大的挑战，由于超薄固态电容器的限高要求，限制了电容器的设计配套只能使用厚度较薄的胶塞，如果将超薄电容器长时间处于高温环境下，胶塞容易发生开裂或者失去弹性从而失去密封性能，最终导致固态电容器在较短时间内失效。目前市场上超薄固态电容器的耐温性(105℃)和寿命普遍不佳。不能满足终端客户对电子产品的耐高温和长寿命(例如：150℃/2500h,105℃/23000h)要求，因此如何提高超薄固态电容器的耐温特性和使用寿命是固态铝电容行业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超薄耐高温固态电容器的制造方法，该方法可以有效地提高胶塞的耐温性，从而得到耐高温优异的固态电解电容器。
(2)技术方案
为了实现上述目的，本发明提供了这样一种超薄耐高温固态电容器的制造方法，该制造方法包括以下操作步骤：
①将导针钉接在阳极和阴极铝箔上，用电解纸隔开，并卷绕成芯子，用胶带缠绕固定，套上经过表面处理的胶塞；
②将芯子浸入化成液中，施加电压进行修复、干燥；
③对芯子进行含浸单体和氧化剂后高温聚合形成导电聚合物；
④将芯子装入铝壳并封装；
⑤对封装好的产品进行老化分选，加装座板制成表面贴装型固态电容器产品。
优选地，所述步骤①中，处理方法是在胶塞表面涂上或覆上一层保护层。
优选地，所述步骤①中，保护层的成分主要包括有机硅树脂、氟树脂或环氧树脂等所有具有耐高温优异的树脂。
优选地，所述步骤①中，保护层耐高温在260℃以上。
优选地，所述步骤①中，保护层的厚度为0.01～2.0mm。
(3)有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的超薄固态铝电解电容器的制造方法，采用在胶塞表面涂上或覆上一层保护层的处理技术，可以将胶塞表面和外界空气阻隔，减缓胶塞受空气中氧气或水汽的影响；另一方面，胶塞表面的保护层，可以替代胶塞起受热保护作用，降低胶塞的老化速度，最终提高固态电容器的耐温特性和使用寿命。
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类似的附图。
图1为本发明一种超薄耐高温固态电容器的示意图。
附图中的标记为：1-芯包，2-铝壳，3-胶塞，4-保护层，5-导针部CP线部分。
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
本具体实施方式为一种超薄耐高温固态电容器的制造方法，其基本型号为Φ6.3×4.5(2.5V330μF)，具体步骤如下：
(1)将导针钉接到阳极箔与阴极箔上，用隔离层隔开，并卷绕成芯子，用胶带缠绕固定，套上涂覆厚度为0.1mm的有机硅树脂的胶塞；
(2)将芯子浸入化成液中，施加电压进行修复、干燥；
(3)对芯子进行含浸单体和氧化剂后高温聚合形成导电聚合物；
(4)将芯子装入铝壳并封装；
(5)对封装好的产品进行老化分选，加装座板制成表面贴装型固态电容器产品。
实施例2
与实施例1不同的是涂覆厚度为0.3mm的有机硅树脂的胶塞。
实施例3
与实施例1不同的是涂覆厚度为0.5mm的有机硅树脂的胶塞。
实施例4
与实施例1不同的是涂覆厚度为0.1mm的氟树脂的胶塞。
实施例5
与实施例1不同的是涂覆厚度为0.1mm的环氧树脂的胶塞。
对比例1
与实施例1不同的是胶塞表面没有涂覆任何树脂。
对比例2
与实施例1不同的是涂覆厚度为0.1mm的丙烯酸树脂的胶塞。
对比例3
与实施例1不同的是涂覆厚度为0.008mm的有机硅树脂的胶塞。
对比例4
与实施例1不同的是涂覆厚度为0.008mm的氟树脂的胶塞。
对比例5
与实施例1不同的是涂覆厚度为0.008mm的环氧树脂的胶塞。
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测试其初始的静电容量和ESR，数量为30个，测试其初始的静电容量和ESR。然后为了评价电容器的耐高温性能，进行一边施加额定电压一边以150℃/2500h和105℃/23000h的试验，确认胶塞开裂比例、容量失效率、容量变化率(ΔC/C)以及ESR变化率(ΔESR/ESR)，电容器失效判断标准：ΔC/C超出±20％，ΔESR/ESR>50％。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
表2各实施例与对比例的检测结果
由表1，2可知，本发明制造方法各实施例与对比例1所制得的电容器相比，在胶塞上涂上一层厚度(0.01～2.0mm)的树脂，可以有效地保护胶塞，避免胶塞在长时间高温的环境下开裂，从而有效地降低容量和ESR的变化，降低产品的失效比例，提高固态电容器的耐温性；另一方面，比较实施例1,2,3，保护层越厚，对胶塞的保护效果就越好，胶塞的老化速度就越慢，容量和ESR的变化就越小，电容器的寿命就越长。
表1中各实施例与对比例2所制得的电容器相比，由于丙烯酸树脂的耐温性不高，在150℃的高温处理下保护层开裂，这样就起不到保护胶塞的作用，胶塞容易开裂从而导致产品失效；比较表2中对比例1与对比例2所制得的电容器，虽然丙烯酸树脂的耐温性不高，但是在105℃的相对低温下对胶塞起到一定的保护作用，因而对比例2比对比例1容量和ESR的变化率要更小，产品的失效率要更低。
本发明制造方法各实施例与对比例3,4,5所制得的电容器相比，在胶塞上涂上一层厚度(<0.01mm)的树脂，不能充分地保护胶塞，在长时间的高温负荷下胶塞容易开裂，从而导致容量和ESR的变化较大，最终导致产品失效。
综上所述，采用在胶塞表面涂上或覆上一层保护层的处理技术，可以有效地改善胶塞的耐温性，从而可以得到耐高温优异的固态电解电容器。
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)
1.一种超薄耐高温固态电容器的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将导针钉接在阳极和阴极铝箔上，用电解纸隔开，并卷绕成芯子，用胶带缠绕固定，套上经过处理的胶塞；
(2)将芯子浸入化成液中，施加电压进行修复、干燥；
(3)对芯子进行含浸单体和氧化剂后高温聚合形成导电聚合物；
(4)将芯子装入铝壳并封装；
(5)对封装好的产品进行老化分选，如有需要，加装座板制成表面贴装型产品。
2.根据权利要求1所述的一种超薄耐高温固态电容器制造方法，其特征在于，所述步骤(1)中，处理方法是在胶塞表面涂上或覆上一层保护层。
3.根据权利要求1所述的一种超薄耐高温固态电容器制造方法，其特征在于，所述步骤(1)中，保护层的成分主要包括有机硅树脂、氟树脂或环氧树脂等所有具有耐高温性能优异的树脂。
4.根据权利要求1所述的一种超薄耐高温固态电容器制造方法，其特征在于，所述步骤(1)中，保护层耐高温在260℃以上。
5.根据权利要求1所述的一种超薄耐高温固态电容器制造方法，其特征在于，所述步骤(1)中，保护层的厚度为0.01～2.0mm。
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