CN104319103A - 金属外壳封装聚合物钽电容器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于小型化电子设备中的金属外壳封装聚合物钽电容器及其制备方法,属电子元器件技术领域。本发明所述钽电容器,包括由钽芯制得的阳极、阳极中的钽丝,覆盖在阳极上的介质膜、阳极引线、阴极、外壳,所述阴极采用有机聚合物材料,外壳为金属,外壳采用绝缘子封口,电容器为全封闭结构。钽芯为圆柱形。与现有技术相比,本发明提供一种可以有效替代非固体电解质钽电容器的金属外壳封装有机聚合物阴极固体电解质钽电容器,可避免芯片受潮、杂质进入电容器内部而对产品电性能产生的不利影响,工作电压更高、容量更大,可有效解决现在国内航天、航空等领域禁用或限用金属银外壳封装的非固体电解质钽电容器后出现的产品空缺问题。
Description
技术领域
本发明涉及到一种电子元器件及其制造方法,尤其是指一种用于小型化电子设备中的金属外壳封装聚合物钽电容器及其制备方法,属电子元器件技术领域。
背景技术
随着电子技术及电子元器件的发展,以及现代化装备小型化、轻型化和高可靠性的需要,对电容器提出了更高的要求。
有机聚合物阴极钽电容器属于通用元件,是高分子固体电容器中的一种,因其具有体积小、重量轻、工作温度范围宽、频率特性好等优点,广泛应用于移动通讯、程控交换机、笔记本电脑、掌上电脑、商务通、计算机、摄录两用机、汽车电子等小型整机电子设备的表面贴装设备,同时也在航空、航天、卫星、通讯控制等领域的军事电子整机中广泛使用。有机聚合物阴极钽电容器的特点是采用有机聚合物作为阴极材料,其电导率可以达到100S/CM,这是TCNQ盐的100倍,是电解液的10000倍,同时也没有污染,正极采用钽烧结体的电容器。有机聚合物阴极钽电容器的温度特性也比较好,可以忍耐300°C以上的高温,因此可以使用SMT贴片工艺安装,也适合大规模生产。有机聚合物阴极钽电容器的安全性较好,当遇到高温的时候,电解质只是熔化而不会产生***,因此它不像普通铝电解液电容那样开有防爆槽。所以有机聚合物阴极钽电容器应用将越来越广泛。
但是现在国内有机聚合物阴极钽电容器只有表面贴装的片式树脂模压结构的产品,这种产品采用树脂模压封装,未做到全密封,在贮存以及使用过程中易受潮导致性能变化,同时因其体积较小,电压以及容量范围无法做大,尚无法应用于航天、航空等高端领域。而国内航天、航空等领域已经开始禁用或限用非固体电解质钽电容器,所以现急需一种可以替代非固体电解质钽电容器的产品,可有效替代非固体电解质钽电容器。因此很有必要对现有的有机聚合物阴极钽电容器加以改进。
通过专利检索和非专利文献检索,尚没发现有与本发明相同技术的文献报道,与本发明相关的主要有以下几个:
1、专利号为CN201310484448.0, 名称为“高分子聚合钽电容器阴极制备方法”的发明专利,该专利公开了一种高分子聚合钽电容器阴极制备方法,旨在提供一种在制备导电高分子聚合层之前先对阳极钽块进行表面预处理,以提高PEDOT导电薄膜质量的方法。其技术方案是将表面附着Ta2O5介质氧化膜的阳极钽块浸于电导率为30~100μS/cm的预处理液中,浸渍5~15min后按1~2㎜/min的速度取出;所述预处理液由下列体积百分数的原料配制而成:硅烷偶联剂1~10%、冰乙酸0.5~5%、水85~98.5%。
2、专利号为CN201320516776.X, 名称为“一种超低ESR片式高分子固体电解质电容器”的实用新型专利,该专利公开了一种低ESR片式高分子固体电解质电容器,包括芯体和引线;五氧化二钽层设置于所述芯体之上,高分子导电层设置于所述五氧化二钽层上,碳层设置于所述高分子导电层上,银层设置于所述碳层上,环氧树脂层设置于所述银层上;所述引线为两根,所述引线与芯体相连,将电容量引出。
3、专利号为CN200810004151.9, 名称为“钽电容器的制造方法”的发明专利,该专利公开了一种制造钽电容器的方法,其中高性能钽电容器是利用更简单和经济的设备通过更简化和更高效的方法制造的。制造钽电容器的方法包括:通过烧结钽粉末来制备钽颗粒;氧化钽颗粒以在其表面上形成介电层;在表面上有介电层形成的钽颗粒上形成聚合物层;以及将表面上有聚合物层形成的钽颗粒浸入在聚合物悬浮液中以进行化学重整。
4、论文《聚合物阴极钽电解电容器被膜技术研究》,作者杨文耀等,发表刊物《功能材料》 2011年03期,该论文研究了以导电聚合物PEDOT作为阴极材料的高频低ESR有机片式固体钽电解电容器的被膜技术,重点讨论不同的聚合温度、掺杂浓度和驱溶温度对降低片式固体钽电解电容器ESR的影响。研究结果表明当聚合温度为0~10℃、掺杂浓度为3%(W)、驱溶温度80℃时,将得到致密的主链掺杂有效的PE-DOT膜层,从而得到较低的ESR,并表现出比MnO2片式钽电容器具有更好的频率特性。
上述这些文献虽说都涉及到了或者包括了有机聚合物阴极钽电容器,但都没有提到如何改变现在有机聚合物阴极钽电容器所存在密封不严,电压以及容量范围过小的问题,所以如何提高有机聚合物阴极钽电容器的电压以及容量范围,以及对现有封装方式进行必要改进,仍有待进一步加以研究。
发明内容
本发明的目的就是根据目前有机聚合物阴极钽电容器所存在密封不严,电压以及容量范围过小的问题,提出一种新的聚合物钽电容器及其制备方法,该种聚合物钽电容器及其制备方法可以有效地解决目前有机聚合物阴极钽电容器所存在密封不严,电压以及容量范围过小的问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:
一种金属外壳封装聚合物钽电容器,包括阴极、阳极和金属外壳,外壳采用绝缘子封口;所述的阳极有钽芯和钽丝,并通过钽丝引出到壳体外;所述阴极为有机聚合物构成,有机聚合物构成的阴极包裹在钽芯上,并由焊锡或银膏固定在封闭的金属外壳内,其特点在于,所述的钽芯为圆柱体,且在钽芯柱状体的两端有圆弧形倒角,以便在钽芯的外表形成厚度均匀一致、拐角圆滑过渡的有机聚合物阴极层,可有效消除阴阳两极在通电状态下的尖端放电效应,降低产品的击穿失效比例,提高产品的可靠性;此外,在所述的有机聚合物阴极层上设有石墨层和银浆层,石墨层和银浆层包裹在有机聚合物阴极层的外表面上,以便容量的有效引出。
进一步地,所述钽丝是从钽芯中引出,在电容器内部与阳极引出线焊接在一起,阳极引出线穿过安装在金属壳体上端面的绝缘子,通过绝缘子的中心孔伸出到电容器外面的,且阳极引出线与绝缘子之间通过焊锡方式进行全密封。
进一步地,所述钽丝是从钽芯中引出,钽丝直接穿过安装在金属壳体上端面的绝缘子,通过绝缘子的中心孔伸出到电容器外面的,在伸出绝缘子端口与阳极引出线连接,且阳极引出线与钽丝和绝缘子三者在绝缘子端口通过氩氟焊方式进行全密封焊接在一起。
进一步地,所述有机聚合物材料为聚噻吩或聚吡咯。
进一步地,所述钽芯柱状体的两端有圆弧形倒角为R=1.5-3.0mm,以保证制作时倒角和脱模方便为准。
一种制备金属外壳封装聚合物钽电容器的方法,至少包含以下步骤:
(1)阳极制备
选用钽金属粉末,钽金属粉末的粒径大小控制在3-8μ之间 ,将钽金属粉末压制成柱状体,并在柱状体的两端进行圆弧倒角,在高温及真空条件下烧结成多孔基体,制备得钽芯;
(2)形成介质膜
选用电解质为硼酸、硝酸、磷酸、磷酸二氢铵或乙二醇之类的水溶液作为形成液,用额定电压2~5倍的形成电压,5~50mA的电流密度进行恒流升压,到压后再进行恒压降流,然后在300℃~450℃的高温下进行热处理,形成五氧化二钽介质膜;
(3)有机聚合物阴极制备
将形成好介质膜的钽芯放入装有有机聚合物单体的容器中进行浸渍,并在常温聚合,反复操作形成阴极层,然后进行石墨层以及银浆层浸渍或涂覆,以引出电容量。
(4) 组装电容器
将被覆盖有机聚合物阴极层的钽芯块用银膏或焊锡进行封装,外加金属外壳,用绝缘子封口,阳极引线穿过绝缘子,钽丝与阳极引线的焊接点在电容器内部,阳极引线与绝缘子焊接封口。
一种制备金属外壳封装聚合物钽电容器的方法,至少包含以下步骤:
(1)阳极制备
选用钽金属粉末,钽金属粉末的粒径大小控制在3-8μ之间 ,将钽金属粉末压制成柱状体,并在柱状体的两端进行圆弧倒角,在高温及真空条件下烧结成多孔基体,制备得钽芯;
(2)形成介质膜
选用电解质为硼酸、硝酸、磷酸、磷酸二氢铵或乙二醇之类的水溶液作为形成液,用额定电压2~5倍的形成电压,5~50mA的电流密度进行恒流升压,到压后再进行恒压降流,然后在300℃~450℃的高温下进行热处理,形成五氧化二钽介质膜;
(3)有机聚合物阴极制备
将形成好介质膜的钽芯放入装有有机聚合物单体的容器中进行浸渍,并在常温聚合,反复操作形成阴极层,然后进行石墨层以及银浆层浸渍或涂覆,以引出电容量。
(4) 组装电容器
将被覆盖有机聚合物阴极层的钽芯块用银膏或焊锡进行封装,外加金属外壳,用绝缘子封口,钽丝穿过绝缘子,钽丝与阳极引线的焊接点在电容器外部,钽丝与绝缘子焊接封口。
本发明的有益效果为:
1、本发明提供一种可以有效替代非固体电解质钽电容器的金属外壳封装聚合物钽电容器,可有效解决现在国内航天、航空等领域禁用或限用金属银外壳封装的非固体电解质钽电容器后出现的产品空缺问题。
2、与现有技术中的树脂模压封装有机聚合物阴极钽电容器相比,本发明采用金属外壳封装,对内部芯块进行了全密封,可避免芯片受潮、杂质进入电容器内部而对产品电性能产生的不利影响。
3、本发明通过选用较大粒径的钽金属粉末,使得烧结时能形成较大比容的钽芯,可提供工作电压更高、容量更大的产品。
4、采取银浆层和石墨层双层结合层贴附有机聚合物阴极层,具有贴合紧密,牢靠的特点,可有效改善阴极与阳极之间的击穿现象。
附图说明
图1为本发明的一种金属外壳封装聚合物钽电容器的圆柱形阳极钽芯块的纵剖面构造图以及俯视图
1:钽丝;2:钽芯。
图2为本发明的一种金属外壳封装聚合物钽电容器的圆柱形带倒角阳极钽芯块的纵剖面构造图以及俯视图
1:钽丝;2:钽芯;11:倒角。
图3为本发明的一种绝缘子焊锡封口式结构的纵剖面构造图
1:钽丝;2:钽芯;3:外壳;4:绝缘子;5:焊锡封口;
6:焊锡或银膏;7:焊接点;8:阴级;9:介质膜;10:阳极引线。
图4为本发明的一种绝缘子氩氟焊封口式结构的纵剖面构造图
1:钽丝;2:钽芯;3:外壳;4:绝缘子;6:焊锡或银膏;
7:焊接点;8:阴级;9:介质膜;10:阳极引线。
具体实施方式
以下通过实施例形式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明,但不应将此理解为本明上述主题的范围仅限于以下的实例,凡基于本发明上述内容所实现的技术,均属于本发明的范围。
下面将结合附图和实施例对本说明进一步说明。
实施例一 一种金属外壳封装聚合物钽电容器及其制备方法
如附图1、3所示,一种金属外壳封装聚合物钽电容器,包括由钽芯2制得的阳极、阳极中的钽丝1,覆盖在阳极上的介质膜9、阳极引线10、阴极8、外壳3,所述阴极8采用有机聚合物材料,外壳3为金属,外壳3采用绝缘子4封口,电容器为全封闭结构。所述钽芯1为圆柱形。所述阳极引线10穿过绝缘子4,钽丝1与阳极引线10的焊接点7在电容器内部,所述阳极引线10与绝缘子4焊接封口5,焊接封口方式为焊锡封口。所述金属为银。所述有机聚合物材料为聚吡咯。所述有机聚合物材料覆盖在介质膜外层。所述外壳将被覆好有机聚合物阴极层的钽芯块封装的采用银膏或焊锡6。
所述金属外壳封装聚合物钽电容器及其制备方法:
(1)选用钽金属粉末,钽金属粉末的粒径大小控制在3-8μm之间,将钽金属粉末压制成圆柱形,在高温及真空条件下烧结成多孔基体,制备得钽芯;
(2)形成介质膜
选用电解质为硼酸、硝酸、磷酸、磷酸二氢铵或乙二醇之类的水溶液作为形成液,用额定电压2~5倍的形成电压,5~50mA的电流密度进行恒流升压,到压后再进行恒压降流,然后在300℃~450℃的高温下进行热处理,形成五氧化二钽介质膜;
(3)有机聚合物阴极制备
将形成好介质膜的钽芯放入装有有机聚合物单体的容器中进行浸渍,并在常温聚合,反复操作形成阴极层,然后进行石墨层以及银浆层浸渍或涂覆,以引出电容量。
(4) 组装电容器
将被覆盖有机聚合物阴极层的钽芯块用银膏或焊锡进行封装,外加金属外壳,用绝缘子封口。阳极引线穿过绝缘子,钽丝与阳极引线的焊接点在电容器内部,阳极引线与绝缘子焊接封口。
实施例二 一种金属外壳封装聚合物钽电容器
如附图2、3所示,一种金属外壳封装聚合物钽电容器,包括由钽芯2制得的阳极、阳极中的钽丝1,覆盖在阳极上的介质膜9、阳极引线10、阴极8、外壳3,所述阴极8采用有机聚合物材料,外壳3为金属,外壳3采用绝缘子4封口,电容器为全封闭结构。所述钽芯1为圆柱形,并在柱状体的两端有圆弧形倒角,倒角R=1.5mm。所述阳极引线10穿过绝缘子4,钽丝1与阳极引线10的焊接点7在电容器内部,所述阳极引线10与绝缘子4焊接封口5,焊接封口方式为焊锡封口。所述金属为铜。所述有机聚合物材料为聚噻吩。所述有机聚合物材料覆盖在介质膜外层。所述外壳将被覆好有机聚合物阴极层的钽芯块封装的采用银膏或焊锡6。
实施例三 一种金属外壳封装聚合物钽电容器
如附图2、3所示,一种金属外壳封装聚合物钽电容器,包括由钽芯2制得的阳极、阳极中的钽丝1,覆盖在阳极上的介质膜9、阳极引线10、阴极8、外壳3,所述阴极8采用有机聚合物材料,外壳3为金属,外壳3采用绝缘子4封口,电容器为全封闭结构。所述钽芯1为圆柱形,并在柱状体的两端有圆弧形倒角,倒角R=3.0mm。所述阳极引线10穿过绝缘子4,钽丝1与阳极引线10的焊接点7在电容器内部,所述阳极引线10与绝缘子4焊接封口5,焊接封口方式为焊锡封口。所述金属为钽。所述有机聚合物材料为聚噻吩。所述有机聚合物材料覆盖在介质膜外层。所述外壳将被覆好有机聚合物阴极层的钽芯块封装的采用银膏或焊锡6。
实施例四 一种金属外壳封装聚合物钽电容器
如附图2、3所示,一种金属外壳封装聚合物钽电容器,包括由钽芯2制得的阳极、阳极中的钽丝1,覆盖在阳极上的介质膜9、阳极引线10、阴极8、外壳3,所述阴极8采用有机聚合物材料,外壳3为金属,外壳3采用绝缘子4封口,电容器为全封闭结构。所述钽芯1为圆柱形,并在柱状体的两端有圆弧形倒角,倒角R=2.0mm。所述阳极引线10穿过绝缘子4,钽丝1与阳极引线10的焊接点7在电容器内部,所述阳极引线10与绝缘子4焊接封口5,焊接封口方式为焊锡封口。所述金属为铝。所述有机聚合物材料为聚吡咯。所述有机聚合物材料覆盖在介质膜外层。所述外壳将被覆好有机聚合物阴极层的钽芯块封装的采用银膏或焊锡6。
实施例五 一种金属外壳封装聚合物钽电容器及其制备方法
如附图1、4所示,一种金属外壳封装聚合物钽电容器,包括由钽芯2制得的阳极、阳极中的钽丝1,覆盖在阳极上的介质膜9、阳极引线10、阴极8、外壳3,所述阴极8采用有机聚合物材料,外壳3为金属,外壳3采用绝缘子4封口,电容器为全封闭结构。所述钽芯1为圆柱形。所述钽丝1穿过绝缘子,所述钽丝1与绝缘子4、阳极引线10焊接,钽丝1与阳极引线10的焊接点7在电容器外部,焊接封口方式为氩氟焊封口。在本方案中,不会在金属壳体内留下钽丝与阳极引线的焊接点,并在氩氟焊封口后再焊上阳极引线,该结构的优点在于:(1)阳极芯块中的钽丝与外部连接的阳极引线间的引线焊点离阳极芯块端面较远,在点焊过程中所产生的大电流以及火花对有机聚合物阴极的破坏作用较小,可提高产品的性能稳定性;(2)钽丝与阳极引线的引线焊点在金属壳体外面,不会占用壳体空间,因此阳极芯块上端面可尽量接近绝缘子,可在同等外形尺寸的情况下增大阳极芯块的设计高度,以获得更高电容量的产品。
所述金属为银、铜、钽或铝中的任一种。作为优选方案,所述有机聚合物材料为聚噻吩或聚吡咯。所述有机聚合物材料覆盖在介质膜外层。所述外壳将被覆好有机聚合物阴极层的钽芯块封装的采用银膏或焊锡6。
所述有机聚合物阴极钽电容器及其制备方法:
(1)选用钽金属粉末,钽金属粉末的粒径大小控制在3-8μ之间,将钽金属粉末压制成柱状体,并在柱状体的两端进行圆弧倒角,在高温及真空条件下烧结成多孔基体,制备得钽芯;
(2)形成介质膜
选用电解质为硼酸、硝酸、磷酸、磷酸二氢铵或乙二醇之类的水溶液作为形成液,用额定电压2~5倍的形成电压,5~50mA的电流密度进行恒流升压,到压后再进行恒压降流,然后在300℃~450℃的高温下进行热处理,形成五氧化二钽介质膜;
(3)有机聚合物阴极制备
将形成好介质膜的钽芯放入装有有机聚合物单体的容器中进行浸渍,并在常温聚合,反复操作形成阴极层,然后进行石墨层以及银浆层浸渍或涂覆,以引出电容量。
(4) 组装电容器
将被覆盖有机聚合物阴极层的钽芯块用银膏或焊锡进行封装,外加金属外壳,用绝缘子封口。钽丝穿过绝缘子,钽丝与阳极引线的焊接点在电容器外部,钽芯与绝缘子焊接封口。
实施例六 一种金属外壳封装聚合物钽电容器
一种金属外壳封装聚合物钽电容器,包括由钽芯制得的阳极、阳极中的钽丝,覆盖在阳极上的介质膜、阳极引线、阴极、外壳,所述阴极采用有机聚合物材料,外壳为金属。所述外壳采用绝缘子封口,电容器为全封闭结构。所述钽芯为圆柱形倒角结构。所述钽丝穿过绝缘子,钽丝与阳极引线的焊接点在电容器外部,所述钽丝与绝缘子焊接封口,焊接封口方式为氩氟焊封口。所述金属为银、铜、钽或铝中的任一种。所述有机聚合物材料为聚噻吩或聚吡咯。所述有机聚合物材料覆盖在介质膜外层。所述外壳将被覆好有机聚合物阴极层的钽芯块封装的采用银膏或焊锡。
实施例七 非固体电解质钽电容器与金属外壳封装聚合物钽电容器等效串联电阻(ESR)对比
一种钽电容器,包括由钽芯制得的阳极、阳极中的钽丝,覆盖在阳极上的介质膜、阳极引线、阴极、外壳,所述阴极采用有机聚合物材料,外壳为金属。所述外壳采用绝缘子封口,电容器为全封闭结构。所述钽芯为圆柱形倒角结构,这种结构可有效消除产品在通电状态下的尖端效应,降低产品的击穿失效比例,提高产品的性能以及可靠性。
所述钽丝穿过绝缘子,钽丝与阳极引线的焊接点在电容器外部,所述钽丝与绝缘子焊接封口,焊接封口方式为氩氟焊封口。所述金属为银、铜、钽或铝中的任一种。作为优选方案,所述有机聚合物材料为聚噻吩或聚吡咯。所述有机聚合物材料覆盖在介质膜外层。所述外壳将被覆好有机聚合物阴极层的钽芯块封装的采用银膏或焊锡。
根据上述实施例可以看出,本发明是一种由有机聚合物作为阴极的钽电容器,包括阴极和阳极和金属外壳;所述的阳极由钽芯和钽丝,并通过钽丝引出到壳体外;所述阴极为有机聚合物构成,有机聚合物构成的阴极包裹在钽芯上,并由焊锡或银膏固定在封闭的金属外壳内,其特点在于,所述的钽芯为柱状体,且在钽芯柱状体的两端有圆弧形倒角,以便在钽芯的外表形成厚度均匀一致、拐角圆滑过渡的有机聚合物阴极层,可有效消除阴阳两极在通电状态下的尖端放电效应,降低产品的击穿失效比例,提高产品的可靠性;此外,在所述的有机聚合物阴极层上设有石墨层和银浆层,石墨层和银浆层包裹在有机聚合物阴极层的外表面上,以便容量的有效引出。与常规非固体电解质钽电容器的对比如下:
金属外壳封装聚合物钽电容器阴极采用导电高分子材料,其电导率为1~100S/cm,ESR值极低。表1为非固体电解质钽电容器与金属外壳封装聚合物钽电容器SR对比(频率100kHz):
表1非固体电解质钽电容器与金属外壳封装聚合物钽电容器ESR对比
实施例八 非固体电解质钽电容器与金属外壳封装聚合物钽电容器容量对比
有机聚合物阴极导电率的提高大大提升了电容器的高频性能,在频率为100 kHz以前电容量的突降很小,表2为非固体电解质钽电容器与金属外壳封装聚合物钽电容器容量随频率变化情况:
表2 非固体电解质钽电容器与金属外壳封装聚合物钽电容器容量随频率变化情况
实施例九 非固体电解质钽电容器与金属外壳封装聚合物钽电容器低温容量对比
金属外壳封装聚合物钽电容器因为用导电高分子聚合物替代了凝胶状电解质作为阴极,在低温下不会出现凝固现象,同时导电性能比凝胶电解质好,因此比非固体电解质钽电容器具备更好的低温性能和高频特性,可有效替代非固体电解质钽电容器。表3为两种产品在-55℃低温容量对比(单位:μF)
表3 非固体电解质钽电容器与金属外壳封装聚合物钽电容器-55℃低温容量对比
Claims (10)
1.一种金属外壳封装聚合物钽电容器,包括由钽芯制得的阳极、阳极中的钽丝,覆盖在阳极上的介质膜、阳极引线、阴极、外壳,其特征在于:所述阴极采用有机聚合物材料,外壳为金属,外壳采用绝缘子封口。
2.根据权利要求1所述的金属外壳封装聚合物钽电容器,其特征在于:所述阴极采用的有机聚合物材料为聚噻吩或聚吡咯。
3.根据权利要求1所述的金属外壳封装聚合物钽电容器,其特征在于:所述钽芯为圆柱形。
4.根据权利要求1所述的金属外壳封装聚合物钽电容器,其特征在于:所述钽芯为圆柱形倒角结构。
5.根据权利要求3或4任一所述的金属外壳封装聚合物钽电容器,其特征在于:所述阳极引线穿过绝缘子,钽丝与阳极引线的焊接点在电容器内部;所述阳极引线与绝缘子焊接方式为焊锡封口。
6.根据权利要求3或4任一所述的金属外壳封装聚合物钽电容器,其特征在于:所述钽丝穿过绝缘子,钽丝与阳极引线的焊接点在电容器外部;所述钽丝与绝缘子焊接方式为氩氟焊封口。
7.根据权利要求1所述的金属外壳封装聚合物钽电容器,其特征在于:所述金属为银、铜、钽或铝中的任一种。
8.根据权利要求1所述的金属外壳封装聚合物钽电容器,其特征在于:所述有机聚合物材料覆盖在介质膜外层;所述外壳将被覆好有机聚合物阴极层的钽芯块封装采用银膏或焊锡。
9.一种制备权利要求5所述金属外壳封装聚合物钽电容器的方法,其特征在于包含以下步骤:
(1)阳极制备
选用钽金属粉末,压制成圆柱形或圆柱形倒角结构,在高温及真空条件下烧结成多孔基体;
(2)形成介质膜
选用电解质为硼酸、硝酸、磷酸、磷酸二氢铵或乙二醇之类的水溶液作为形成液,用额定电压2~5倍的形成电压,5~50mA的电流密度进行恒流升压、到压后再进行恒压降流,然后在300℃~450℃的高温下进行热处理,形成五氧化二钽介质膜;
(3)有机聚合物阴极制备
将形成好介质膜的钽芯块放入有机聚合物单体中进行浸渍、常温聚合,反复操作形成阴极层,然后进行石墨层以及银浆层浸渍或涂覆,以引出电容量;
(4) 组装电容器
将被覆盖有机聚合物阴极层的钽芯块用银膏或焊锡进行封装,外加金属外壳,用绝缘子封口;阳极引线穿过绝缘子,钽丝与阳极引线的焊接点在电容器内部,阳极引线与绝缘子焊接封口。
10.一种制备权利要求6所述金属外壳封装聚合物钽电容器的方法,其特征在于包含以下步骤:
(1)阳极制备
选用钽金属粉末,压制成圆柱形或圆柱形倒角结构,在高温及真空条件下烧结成多孔基体,制备得钽芯;
(2)形成介质膜
选用电解质为硼酸、硝酸、磷酸、磷酸二氢铵或乙二醇之类的水溶液作为形成液,用额定电压2~5倍的形成电压,5~50mA的电流密度进行恒流升压、到压后再进行恒压降流,然后在300℃~450℃的高温下进行热处理,形成五氧化二钽介质膜;
(3)有机聚合物阴极制备
将形成好介质膜的钽芯块放入有机聚合物单体中进行浸渍、常温聚合,反复操作形成阴极层,然后进行石墨层以及银浆层浸渍或涂覆,以引出电容量;
(4) 组装电容器
将被覆盖有机聚合物阴极层的钽芯块用银膏或焊锡进行封装,外加金属外壳,用绝缘子封口;钽丝穿过绝缘子,钽丝与阳极引线的焊接点在电容器外部,钽丝与绝缘子焊接封口。
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