一種高頻無極性有引線固體鉭電解電容器及其製造方法
2023-05-23 10:53:11
專利名稱：：一種高頻無極性有引線固體鉭電解電容器及其製造方法
技術領域：
：本發明涉及一種固體電解電容器，尤其涉及一種高頻無極性有引線固體電解電容器；本發明還涉及該固體電解電容器的製備方法。技術背景隨著電子信息設備不斷向數位化、脈動化方向發展，要求現在的金屬封裝的固體電解質鉭電容器向無極性發展，以滿足航空、航天、通訊等設備的需要。現有的無極性有引線固體電解電容器的基本結構包括絕緣外殼2、兩個鉭芯子l、引出線4，所述鉭芯子l呈圓柱形、其外表面包覆有陰極層，每個鉭芯子1通過其上端的鉭絲6分別與引出線4相連，鉭芯子陰極層與絕緣外殼2通過封裝層3相連接，由金屬絕緣子7密封。由於現有的無極性有引線固體電解電容器產品採用直徑為56.5咖的圓柱體鉭芯子為陽極，使得產品體積大、表面積小、高頻特性差；現有產品的封裝層為金屬錫，產品重量重，給產品的固定帶來了極大的困難；由於產品的引出線為直徑0.6mm的圓形鎳線，往往採用軟固定，然後再用矽橡膠固定，當產品應用於做高速運動的衛星、飛彈或飛機的設備時，由於產品安裝固定不牢，因共振產生的剪切力大，容易導致產品引線斷裂。由於現有的無極性有引線電解電容器存在以上問題，影響到該產品在電子線路中的使用範圍。
發明內容本發明的目的是克服現有技術中存在的上述問題，提供一種結構尺寸小、重量輕、高頻特性好，安裝方便、牢固的高頻無極性有引線固體鉭電解電容器。本發明的另一目的是提供一種上述無極性有引線固體鉭電解電容器的製造方法。為了達到上述目的，本發明採用了如下技術方案一種高頻無極性有引線固體鉭電解電容器，包括絕緣外殼2、兩個鉅芯子l、兩個引出線4，所述鉭芯子1通過封裝層3固定在外殼2內，鉭芯子1的外表面包覆有陰極層，每個鉭芯子通過其上端的鉭絲6分別與引出線4相連，其特徵在於所述鉭芯子1呈長方體形，兩個鉭芯子外的陰極層通過銀漿層5相串聯，通過封裝層3固定於絕緣外殼2內。所述鉭芯子1的厚度為12咖。所述引出線4呈扁平片狀。所述鉭絲6與引出線4通過點焊相連。所述封裝層3為液體環氧樹脂，由環氧樹脂、縮胺、鄰苯二甲酸二丁脂、氣相白炭黑、二氧化矽按比例配製而成，所述組成的比例範圍為環氧樹脂50%80%、縮胺5%24%、鄰苯二甲酸二丁脂5%10%、氣相白炭黑1%6%、二氧化矽1%20%。所述外殼2為金屬或環氧樹脂或塑料等絕緣物。本發明的高頻無極性有引線固體鉭電解電容器的製備方法，其特徵在於包括以下步驟①向鉭粉中加入重量百分比為4%的粘結劑，混勻後按所需規格壓製成長方體形，將壓製成型的鉭塊置於坩堝中，在10002050。C、真空壓力310X10一3pa的條件下燒結、鈍化30min，去除粘結劑，將去除粘結劑後的鉭塊浸入盛有濃度為0.6%、溫度為65'C的磷酸溶液中，將其與電源正極連接，同時溶液與電源負極連接，接通電源，使鉭塊在恆定的電流密度下升壓至設定電壓，在此電壓下保持2h，將鉭塊制為帶有鉭絲的鉭芯子；②將鉭芯子浸漬在比重為1.11.46g/cc的硝酸錳溶液中，在230土5'C的水汽氣氛下加熱使硝酸錳分解，重複此過程，完成鉭芯子的陰極層包覆；③在鉭芯子的陰極面上塗上導電粘接銀漿，使兩鉭芯子的陰極平行粘接在一起將被膜後的鉭芯子在PH值913、26%的膠體石墨乳溶液中浸漬16分鐘，在15(TC下烘乾3050min，然後在含銀量為4565%的銀漿中浸漬，浸漬高度為產品的6590%，在空氣中擱置1030min後在150165。C下烘乾50120min，將兩個鉭芯子由粘接銀漿進行側面粘接，然後在120°C280。C下固化1560min;④用點焊機將鉭芯子的鉭絲點焊於引出線上；⑤將點焊好引出引線的鉭芯子放入規定的外殼中，用液體環氧樹脂填充固定。與現有技術相比，本發明的有益效果是本發明的高頻無極性有引線固體鉭電解電容器採用二隻超薄方形鉭芯子反向串聯，然後通過液體環氧樹脂封裝固定，增大了鉭塊的表面積，其100KHz高頻下的ESR值(ESR值為電容的等效串聯電阻，ESR值越低則其高頻特性越好)僅為傳統無極性鉭電解電容器的五分之一左右。同時電容器自身重量，產品體積也明顯減小，其重量、體積僅為傳統無極性鉭電解電容器的十分之一，產品厚度為CA72A型相同規格的三分之一，因此安裝方便；且其引出線為片狀結構，與電路板連接固定，接觸面積大，與電路板之間可通過錫焊方式連接固定，固定較為牢固；由於本發明的無極性有引線固體鉭電解電容器高頻特性優良，重量輕、安裝尺寸小，安裝方便牢固，節約了安裝空間，減小了重量，因而可更廣泛的應用於各種電子線路中。圖1為本發明高頻無極性有引線固體鉅電解電容器主視圖；圖2為圖1的右視圖；圖3為現有技術中固體鉭電解電容器結構示意圖；圖4為現有技術固體鉭電解電容器絕緣子結構示意圖；圖中標記1-鉭芯子，2-外殼，3-封裝層，4-引出線，5—銀漿層，6-鉭絲，7-絕緣子。具體實施方式下面結合具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。實施例l①取300克鉭粉，按照4%的重量比例稱取12克粘結劑樟腦，將兩者混合併充分攪拌均勻，按照所需要的規格壓製成8mmX6mmXl.lmm的長方體形，將壓製成型的鉭塊置於坩堝中，在1000205(TC、真空壓力310X10—卞a的條件下燒結、鈍化30min，然後降至室溫後破空出爐，去除粘結劑，經檢測，鉭塊中的雜質碳含量為95ppm;將去除粘結劑後的鉅塊浸入盛有濃度為0.6%、溫度為65'C的磷酸溶液中，工藝條露出溶液面，將其與電源正極連接，同時溶液與電源負極連接，接通電源，使鉭陽極塊在恆定的電流密度下升壓至設定電壓，在此電壓下保持2h，將鉭塊制為容量200uF的帶有鉭絲6的鉭芯子1;②將鉭芯子1浸漬在比重為1.11.46g/cc的硝酸錳溶液中，在230±5'C的水汽氣氛下加熱使硝酸錳分解，重複此過程，完成鉭芯子1的陰極層包覆;③在鉭芯子1的陰極面上塗上導電粘接銀漿，使兩鉭芯子1的陰極平行粘接在一起將被膜後的鉭芯子1在PH值913、26%的膠體石墨乳溶液中浸漬16分鐘，在15(TC下烘乾3050min，然後在含銀量為4565%的銀漿中浸漬，浸漬高度為產品的6590%，在空氣中擱置1030min後在150165"C下烘乾50120min，將兩個鉭芯子1由粘接銀漿進行側面粘接，然後在120。C280。C下固化1560min;④用點焊機將鉭芯子1的鉭絲6點焊於引出線4上；⑤將點焊好引出引線的鉭芯子1放入10mmX7mmX3mm的環氧樹脂外殼2中，用液體環氧樹脂填充固定，在自然條件下固化24小時，形成額定電壓6V容量100uF的無極性電容器。步驟⑤所述液體環氧樹脂由環氧樹脂、縮胺、鄰苯二甲酸二丁脂、氣相白炭黑、二氧化矽按配製而成，所述組成的比例範圍為環氧樹脂70%、縮胺10%、鄰苯二甲酸二丁脂10%、氣相白炭黑6%、二氧化矽4%。按上述方法所製備的無極性有引線固體鉭電解電容器，包括外觀尺寸為10mmX7mmX3mm的絕緣外殼2、兩個呈長方體形的鉭芯子1、兩個扁平片狀的引出線4，所述鉭芯子1通過液態環氧樹脂所形成的封裝層3固定在外殼2內，鉭芯子1的外表面包覆有陰極層，兩個鉭芯子外的陰極層通過銀漿層5相串聯，每個鉭芯子通過其上端的鉭絲6分別與引出線4相連。該電解電容器的重量為2.15g，與CA72A型電容器的25g相比，其重量僅為傳統的電容器的十分之一。與現有的CA72A型產品額定電壓6V容量100uF的外觀尺寸16.5mmX8.6mmX22mm相比，其體積也僅為傳統的電容器的十分之一，產品厚度為CA72A型相同規格的三分之一。用高頻測試儀器直接測試額定電壓6V容量100uF的CA72A型電容器和本實施例的電容器在100KHz條件下的ESR實測值，其結果見表l。表1ESR實測值比較(mQ)tableseeoriginaldocumentpage8實施例2取300克鉭粉，按照4%的重量比例稱取12克粘結劑樟腦，將兩者混合併充分攪拌均勻，按照所需要的規格壓製成8mmX6mmXlmm的長方體形，按照實施例1的方法去除粘結劑後將鉭塊制為容量200uF的鉭芯子1，完成鉅芯子1的陰極層包覆，在鉭芯子1的陰極面上塗上導電粘接銀漿，使兩隻鉭芯子1的陰極平行粘接在一起，用點焊機將鉭芯子1的鉭絲6點焊於引出線4上；將點焊好引出引線的鉭芯子1放入10mmX7mmX3mm的金屬絕緣外殼2中，用液體環氧樹脂填充固定，在自然條件下固化24小時，形成額定電壓6V容量100uF的無極性電容器。上述液體環氧樹脂由環氧樹脂、縮胺、鄰苯二甲酸二丁脂、氣相白炭黑、二氧化矽按配製而成，所述組成的比例範圍為環氧樹脂80%、縮胺5%、鄰苯二甲酸二丁脂9%、氣相白炭黑5%、二氧化矽1%。實施例3取300克鉭粉，按照4%的重量比例稱取12克粘結劑樟腦，將兩者混合併充分攪拌均勻，按照所需要的規格壓製成8nunX6mmX2mm的長方體形，按照實施例1的方法去除粘結劑後將鉅塊制為容量200uF的鉭芯子1，完成鉭芯子1的陰極層包覆，在鉭芯子1的陰極面上塗上導電粘接銀漿，使兩隻鉭芯子l的陰極平行粘接在一起，用點焊機將鉭芯子1的鉅絲6點焊於引出線4上；將點焊好引出引線的鉭芯子1放入10ramX7ramX3mm的塑料外殼2中，用液體環氧樹脂填充固定，在自然條件下固化24小時，形成額定電壓6V容量100uF的無極性電容器。上述液體環氧樹脂由環氧樹脂、縮胺、鄰苯二甲酸二丁脂、氣相白炭黑、二氧化矽按配製而成，所述組成的比例範圍為環氧樹脂50%、縮胺24%、鄰苯二甲酸二丁脂5%、氣相白炭黑1%、二氧化矽20%。權利要求1、一種高頻無極性有引線固體鉭電解電容器，包括絕緣外殼(2)、兩個鉭芯子(1)、兩個引出線(4)，所述鉭芯子(1)通過封裝層(3)固定在外殼(2)內，鉭芯子(1)的外表面包覆有陰極層，每個鉭芯子通過其上端的鉭絲(6)分別與引出線(4)相連，其特徵在於所述鉭芯子(1)呈長方體形，兩個鉭芯子外包覆的陰極層通過銀漿層(5)相串聯，通過封裝層(3)固定於絕緣外殼(2)內。2、根據權利要求1所述的高頻無極性有引線固體鉭電解電容器，其特徵在於所述長方形鉭芯子(1)的厚度為l2mm。3、根據權利要求1所述的高頻無極性有引線固體鉭電解電容器，其特徵在於所述引出線(4)為扁平片狀引出線。4、根據權利要求1或3所述的高頻無極性有引線固體鉭電解電容器，其特徵在於所述引出線(4)與鉅絲(6)通過點焊相連。5、根據權利要求1所述的高頻無極性有引線固體鉭電解電容器，其特徵在於所述封裝層(3)為液體環氧樹脂，由環氧樹脂、縮胺、鄰苯二甲酸二丁脂、氣相白炭黑、二氧化矽按比例配製而成，所述組成的比例範圍為環氧樹脂50%80%、縮胺5%24%、鄰苯二甲酸二丁脂5%10%、氣相白炭黑1%6%、二氧化矽1%20%。6、根據權利要求1所述的高頻無極性有引線固體鉭電解電容器，其特徵在於所述絕緣外殼(2)為金屬或環氧樹脂或塑料。7、一種高頻無極性有引線固體鉭電解電容器的製備方法，其特徵在於包括以下步驟①向鉭粉中加入重量百分比為4%的粘結劑，混勻後按所需規格壓製成長方體形，將壓製成型的鉭塊置於坩堝中，在1000205(TC、真空壓力310X10—3Pa的條件下燒結、鈍化30min，去除粘結劑，將去除粘結劑後的鉭塊浸入盛有濃度為0.6%、溫度為65"C的磷酸溶液中，將其與電源正極連接，同時溶液與電源負極連接，接通電源，使鉭塊在恆定的電流密度下升壓至設定電壓，在此電壓下保持2h，將鉭塊制為上端帶有鉭絲的鉅芯子；②將鉭芯子浸漬在比重為1.11.46g/cc的硝酸錳溶液中，在230±5。C的水汽氣氛下加熱使硝酸錳分解，重複此過程，完成鉭芯子的陰極層包覆；③在鉭芯子的陰極面上塗上導電粘接銀漿，使兩鉭芯子的陰極平行粘接在一起將被膜後的鉭芯子在PH值913、26%的膠體石墨乳溶液中浸漬16分鐘，在15(TC下烘乾3050min，然後在含銀量為4565%的銀漿中浸漬，浸漬高度為產品的6590%，在空氣中擱置1030min後在150165'C下烘乾50120min，將兩個鉭芯子由粘接銀漿進行側面粘接，然後在120°C280。C下固化1560min;④用點焊機將鉭芯子的鉭絲點焊於引出線上；⑤將點焊好引出引線的鉭芯子放入規定的絕緣外殼中，用液體環氧樹脂填充固定。全文摘要本發明公開了一種高頻無極性有引線固體鉭電解電容器，涉及固體電解電容器
技術領域：
，其基本結構包括絕緣外殼(2)、鉭芯子(1)、引出線(4)、環氧樹脂封裝層(3)，用粘接銀漿將兩塊超薄鉭芯子(1)串聯粘接牢固，再將兩鉭芯子上的鉭絲(6)分別點焊在引出引線上，將點焊好引線的鉭芯子放入外殼(2)中，再用液體環氧樹脂填充在外殼內空隙處，將外殼填滿即可。本發明的無極性有引線固體鉭電解電容器高頻特性優良，重量輕、安裝尺寸小，安裝方便牢固，節約了安裝空間，減小了重量，因而可更廣泛的應用於各種電子線路中。文檔編號H01G9/052GK101329951SQ20081004444公開日2008年12月24日申請日期2008年5月23日優先權日2008年5月23日發明者晉李,李紹榮申請人:電子科技大學