[發明專利]適用于75V以上高額定電壓固體電解電容器的制作方法

有效

• 申請號: 201410089802.4
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103854868A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 田東斌;王安玖;張志光;彭丹;張勇;賈新虎
• 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: H01G9/15
• 分類號: H01G9/15;H01G9/025;H01G9/04
• 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

本發明涉及適用于75V以上高額定電壓固體電解電容器的制作方法，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。因此，對于漏電流的降低、等效串聯電阻的提高等的要求進一步提高。特別是近年來，伴隨著超薄型電腦、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其較低的ESR和很好的高頻特性，從而能滿足現代電子設備的發展要求。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漏電流大或者短路失效，導電聚合物電解質和介質氧化膜之間的粘接強度比較低等問題。專利CN1992110A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以提高二者之間的粘接強度，從而達到降低產品的ESR。

而現有技術已開發了制備基于導電聚合物的電解質的固體電解電容器的替代方法，專利DEA102005043828提出將包含已聚噻吩的顆粒的分散液，也就是將PEDOT/PSS分散液浸潤到氧化膜的表面，再通過蒸發移除分散劑。一般而言，這種分散液中的分散劑絕大部分是水，而電解電容器的介質氧化膜（如無氧化二鉭）具有憎水性，因此，直接使用分散劑浸潤氧化膜的表面會導致電解電容器的容量引出率低，給生產帶來了很多的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供適用于75V以上高額定電壓固體電解電容器的制作方法，能提高導電聚合物分散液在介質氧化膜表面的浸潤性，滿足商業化生產需求，同時增加電容器的可靠性和穩定性。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：適用于75V以上高額定電壓固體電解電容器的制作方法，它包含以下步驟：

（1）、將燒結后的電容器陽極體置于濃度為0.03%～20%的對甲苯磺酸溶液或者磷酸溶液中，先經過橫流升壓，再經過恒壓降流的電化學反應過程，在陽極體表面形成無定形的介質氧化膜；

（2）、預處理：將生成電介質層的陽極體浸漬在硅烷偶聯劑稀釋液中，并在100～300℃的環境中干燥固化直至在陽極體電介質層表面形成表面預涂層；

（3）、通過在負壓-正壓環境浸漬低粘度的導電聚合物分散液得到第一層導電聚合物薄膜，包括：

A1、將覆有表面預涂層的陽極體在10^-5～10^-1MPa的負壓、5～50℃的環境下浸入到5～50mPa·s的低粘度導電聚合物分散液中浸漬5～300min，浸漬低粘度的導電聚合物分散液，可以提高溶液在多孔性陽極塊中的滲透性，增大分散液滲透性的同時，必須盡可能地使得形成的導電性的膜層均勻，其中，低粘度導電聚合物分散液由硅烷偶聯劑和導電聚合物漿料Ⅰ組成，硅烷偶聯劑為導電聚合物漿料Ⅰ含量的0.01%～3%，導電聚合物漿料Ⅰ由以下配比的物質組成：0.5～10%的導電聚合物顆粒、2～66%的聚合陰離子、分散劑余量，分散劑為水或者其它一些有機溶劑，分散劑作為陰極電解質的制作材料，避免了原位聚合時剩余陽離子的存在，大大降低了由于離子遷移而引起介質氧化膜的性能潰敗的風險，另外可以通過對分散液進行加熱、振搖或者施加超聲振動等方法提高分散液在陽極體內的浸透率。

A2、將上述陽極體在10¹～10⁵MPa的正壓、5～50℃的環境下再次浸入到步驟A1中的低粘度導電聚合物分散液中浸漬5～300min；

A3、常溫揮發去除表面分散劑：取出陽極體置于5～50℃的環境中干燥10～90min，去除陽極體附著在導電聚合物表面的分散劑；

A4、高溫加熱去除附著在導電聚合物內的分散劑：再將陽極體置于80～250℃的環境中干燥20～60min去除附著在導電聚合物內的分散劑，重復步驟A1至A4直至在陽極體表面預涂層上覆蓋第一層導電聚合物薄膜；

（4）、中間粘合層的制備：將覆有第一層導電聚合物薄膜的陽極體浸入粘合溶液中，浸漬時間為1～3min，再在150～200℃的環境中干燥20～40min直至在第一層導電聚合物薄膜表面覆蓋中間粘合層，其中，中間粘合層導電聚合物漿料由水、粘合劑和導電增強劑按照1:0.03～0.3:0.01～0.1的比例混合而成；

（5）、第二層導電聚合物薄膜的制備，包括：