[發明專利]一種電容器及其制備方法

有效

• 申請號: 201910504082.6
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110233052B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 鐘山;張志光;潘齊鳳;鄧俊濤;吳著剛
• 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（國營第四三二六廠）
• 主分類號: H01G9/08
• 分類號: H01G9/08;H01G9/10;H01G9/15
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 李雙艷

本發明涉及電容器制造技術領域，尤其是涉及一種電容器及其制備方法。所述電容器，其芯組外表面包裹有保護層，所述保護層主要成分為彈性體材料。所述制備方法包括：在電容器芯組表面涂覆或浸漬表面處理液，固化形成保護層，模壓封裝得到電容器；表面處理液中包括彈性體材料。本發明通過彈性保護層的設置，既提高了芯組防水防潮能力，又提高生產或使用過程中抵御外界應力的能力，從而提高了電容器在高溫高濕環境下的穩定性，拓寬應用范圍。

技術領域

本發明涉及鉭電容器制造技術領域，尤其是涉及一種電容器及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著電子整機系統對電容器產品要求的不斷提高以及電容器制造技術的發展，片式鉭電容器的性能得到很大的提高。片式鉭電容器包括二氧化錳片式鉭電容器和導電聚合物片式鉭電容器。二氧化錳片式鉭電容器是指以鉭金屬為陽極，以二氧化錳為陰極電解質制造的電解電容器，導電聚合物片式鉭電容器是指以鉭金屬為陽極，以聚噻吩(PEDOT)為陰極電解質制造的電解電容器。

以鉭金屬為陽極的電解電容器為例，其生產過程中有燒結工序，通過高溫高真空條件下，可以較好的去除鉭芯內部的部分雜質，但仍不能完全去除。存在少部分雜質的鉭芯，在后續形成介質氧化膜過程中，有雜質的微區域不能生成完整的Ta₂O₅膜，或者因為氧化膜在形成時產生晶化、晶格缺陷。同時由于鉭電解電容器后續被膜工序、模壓工序等生產過程溫度應力、機械應力的影響，介質氧化膜缺陷部位進一步劣化或局部受損產生裂紋等缺陷。當電容器兩端施加工作電壓時，由于缺陷部位絕緣電阻低，按歐姆定律：I＝V/R，缺陷部位絕緣電阻R越低，則鉭電容器的漏電流I越大。

由于片式鉭電容器模壓封裝層為非密封結構，在長時間的儲存或在高熱高濕環境中，鉭電容器暴露在空氣中后容易吸附潮氣，比如聚噻吩具有固有的吸潮特性，在大氣環境中，易吸收空氣中的水汽，從而引發電容器吸潮。按照《IPC/JEDEC J-STD-020D.1非氣密固態表面貼裝器件的潮濕/再流焊敏感度分類》和《IPC/JEDEC J-STD-033C潮濕/再流焊敏感表面貼裝器件的操作、包裝、運輸及使用》的規定，導電聚合物片式鉭電容器的濕度敏感(MSL)等級為三級。導電聚合物片式鉭電容器吸潮后，在回流焊安裝過程中，內部吸收的潮氣會迅速汽化轉變為蒸汽，急劇膨脹而產生“爆米花”現象，這可能導致鉭電容器的封裝層起泡、開裂；嚴重時還會引發鉭電容器介質層受損，使其耐壓和耐浪涌電流沖擊的能力降低，誘發電容器在使用過程中出現短路或擊穿等質量問題。對于高溫高濕的工作環境(如40℃/95％RH、60℃/90％RH、85℃/85％RH等環境條件)更是難以承受。對于二氧化錳片式鉭電容器，在回流焊安裝過程中，鉭電容器內部潮氣瞬間氣化膨脹使基體材料之間產生物理性的相互擠壓過程，介質氧化膜缺陷部位在熱應力的作用下不斷劣化，形成漏電通道，在后續通電過程中，由于介質氧化膜缺陷部位場強高、電流密度大，電流集中通過使該部位發熱，熱量積聚誘發熱致晶化的發生，溫度的升高促進晶核的形成和成長，使無定形的Ta₂O₅介質氧化膜局部晶化進而破裂，并最終導致該部位氧化膜擊穿從而發生短路失效。并且，由于鉭電容器陰極二氧化錳為多孔體結構，潮氣從模壓包封層進入后向陰極二氧化錳空隙滲透，直至接觸到陽極鉭芯表面。當陽極鉭芯表面介質氧化膜存在雜質、裂紋、孔洞等微缺陷時，水汽分子將通過雜質、裂紋、孔洞等微缺陷與陽極鉭芯連通，從而形成陰極二氧化錳與陽極鉭芯間的漏電通道。當對鉭電容器施加電壓時，在電場作用下由于該通道電阻低，電流集中通過，也會導致鉭電容器發生擊穿短路失效。因而，由于上述原因局限了片式鉭電容器的使用范圍與發展。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種電容器，以解決現有技術中存在的鉭電容器無法適應高溫高濕環境的技術問題。

本發明的第二目的在于提供一種電容器的制備方法，該制備方法操作簡單，條件溫和，制備得到的片式鉭電容器，具有優異的耐外界應力及高溫高濕環境下的穩定性。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：