[發明專利]一種具有高擊穿電壓的固體電解電容器制造方法

有效

• 申請號: 201310325121.9
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103390500A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 田東斌;龍道學;劉健;張志光;沈偉;何曉舟
• 申請（專利權）人: 中國振華（集團）新云電子元器件有限責任公司
• 主分類號: H01G9/00
• 分類號: H01G9/00;H01G9/042;H01G9/15
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術領域

本發明涉及一種具有高擊穿電壓的固體電解電容器制造方法，屬于電解電容器制造技術領域。

背景技術

隨著電子設備數字化、微型化和輕重量化的加速，要求電容器具有小型、大容量、高頻性能穩定、且具有很強的耐紋波電流的特點。特別是近年來，伴隨著個人計算機、智能手機等電子設備中信號處理電路的高速化，必須瞬時對該信號處理電路供給電流，因此高頻區域等效串聯電阻(ESR)小的固體電解電容器的需求日益迫切而巨大。聚合物電解電容器因為較低的ESR和很好的高頻特性而倍受關注。但聚合物電解電容器是在氧化膜介質表面通過原位化學聚合、電化學聚合、或者表面被覆聚合漿料的方法制作一層導電聚合物電解質。這種電容器普遍存在幾個問題，如漏電流大或者短路失效的產品比較多；導電聚合物電解質和介質氧化膜之間的接觸電阻大，或者導電性電解質層和電介質層之間的粘接強度比較低等，導致ESR的增大。導電聚合物包含π共軛鍵，具有很高的電導率，一般通過原位氧化聚合或者電化學聚合的方法被覆在電介質的表面，形成的聚合物膜層作為固體電解電容器的電解質。專利CN1992110A對通過在導電聚合物層和電介質層中間添加聚乙二醇粘接層提高二者之間的粘接強度，從而達到降低ESR的目的。專利CN101714464A使用膦酸基的偶聯劑取代硅烷偶聯劑對電介質表面進行處理以期達到降低漏電流和ESR的目的，專利CN102005313A在導電聚合物中添加硅烷，而在導電聚合物的厚度方向改變硅烷的濃度，以降低產品的漏電流和短路的不良品發生率。上面幾種方法對產品的漏電流和ESR起到不同程度的改善作用。但在后期可靠性試驗和再流焊試驗中依然發生漏電流增大，或者短路的現象，特別是對額定電壓較高的產品，此類現象比較嚴重。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有高擊穿電壓的固體電解電容器制造方法，能提高固體電解電容器的電參數特性，降低ESR和漏電流，提高電容器的擊穿電壓，增加在高頻和高壓環境中穩定性。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種具有高擊穿電壓的固體電解電容器制造方法，它包含以下步驟：

(1)、將燒結后的鉭塊置于濃度為0.03％-60％的磷酸溶液中，然后通直流電，通過電化學反應直至在鉭塊表面形成無定形的Ta205電介質層；

(2)、活化處理：生成電介質層的鉭塊浸入硅烷偶聯劑稀釋液，浸漬時間為2-10min，然后在25～50℃的空氣環境中干燥10～30min，再在120～250℃的空氣環境中干燥30～90min直至鉭塊表面形成表面活化層；

(3)、形成第一導電聚合物膜層：將覆有表面活化層的鉭塊浸入到硅烷偶聯劑和導電聚合物漿料I的混合液中，混合液的粘度為10-20mPa.s的，浸漬時間為2-10min，然后在25～50℃的空氣環境中干燥10～30min，再在80～150℃的空氣環境中干燥20-40min直至表面活化層上覆有第一導電聚合物膜層；

(4)、形成中間粘合層：將覆有第一導電聚合物膜層的鉭塊浸入粘合溶液中，浸漬時間為3～5min，再在150～200℃的空氣環境中干燥20-40min；

(5)、形成第二導電聚合物膜層：將覆有中間粘合層的鉭塊浸入粘度為12～35mPa.s導電聚合物漿料II，浸漬時間為2-10min，然后在25～50℃的空氣環境中干燥10～30min，再在80～200℃的空氣環境中干燥30-60min，重復該過程3～5次直至表面活化層上覆有第二導電聚合物膜層；

(6)、將干燥的產品分別浸入石墨和銀漿，然后進行點焊、粘接和模壓封裝。

所述的步驟(1)中直流電采用55V的直流電壓。

所述的硅烷偶聯劑稀釋液由硅烷偶聯劑中加入底劑稀釋而成，硅烷偶聯劑的稀釋濃度為0.1％～30％，底劑為醇類、去離子水的一種或者混合液。

所述的硅烷偶聯劑和導電聚合物漿料I的混合液中硅烷偶聯劑為導電聚合物漿料I含量的0.01％～3％。

所述的粘合液由水、粘合劑以及導電增強劑混合而成，其中粘合劑為水含量的0.03～0.3％，導電增強劑為水含量的0.01～0.1％。