CN105118674B - 一种耐反压片式钽电容器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能耐受反压片式钽电容器及其制作方法。耐反压片式钽电容器的制作方法：在组装耐反压片式钽电容器时，在形成好阴极层的钽芯块与负极引线片之间装入了一层具有隔绝反向电压功能的单向导通膜，以实现在纹波电压或反向电压的线路中保护电容器介质膜不受损伤的目的。所述耐反压片式钽电容器，包括外壳、位于外壳中的钽芯块、负极引线片、连接在钽芯块上的钽丝、连接钽丝的正极引线片、环氧树脂、单向导通膜，所述单向导通膜通过银膏粘接在钽芯块上，所述负极引线片连接单向导通膜。本发明可以起到保护电容器介质膜不受损伤的作用，提高了产品的性能可靠性以及使用寿命。

Description

一种耐反压片式钽电容器及其制作方法

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域，尤其是指一种可以耐受3V反向电压的片式钽电容器的设计和制造工艺技术。

背景技术

目前，随着电子技术及军用电子元器件的发展，以及现代武器装备小型化、轻型化和高性能化的需要，对电子元器件的性能可靠性提出了更高的要求，片式钽电容器作为钽电解电容器中的一个重要分支，广泛应用于移动通讯、笔记本电脑、掌上电脑、、计算机、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、导弹、海（地）缆、通信等军用电子整机的线路中广泛使用。现有片式钽电容器的介质膜为五氧化二钽，其具有单向导电性和整流特性，不具备承受反压的能力，在存在较大纹波电压或一定反向电压的线路中，该电容器的使用可靠性已经满足不了整机的要求。

现有技术中，申请号为201310308080.2的中国发明专利申请公开了一种高温片式钽电容器及其制作方法，包括：阳极设计：按2～6倍额定电压的形成电压计算钽粉重量，烧结成多孔基体阳极钽芯；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的水溶液作为形成液，在阳极钽芯表面形成厚度均匀、一致性好的五氧化二钽介质膜；二氧化锰阴极制造：阳极钽芯放入不同比重的硝酸锰中，反复操作后形成二氧化锰阴极层；组装高温片式钽电容器。申请号为200810226107.2的中国发明专利公开一种固体片式钽电解电容器及其制造方法，包括:按6.0～8.0克/CC的压制密度将比容为6000～10000UUF.V/G、击穿电压达到240V的片式钽粉末压成带钽丝引出线的坯块,对坯块在1600～1800℃温度,真空度达到5×0.0004PA的条件下进行真空烧结,对烧结后的坯块在出炉时进行钝化处理;在60～85℃温度下,将烧结后的坯块放入装有磷酸乙二醇体系的电解液形成槽内,使用直流电压在坯块表面生成耐压达到63V额定电压要求厚度的介质层;将生成介质层的所述坯块,采用反复浸渍法使用硝酸锰溶液在坯块表面形成二氧化锰层作为阴极,并形成阴极引出层;将所述坯块的钽丝引出线粘结到对应壳号的外壳金属框架引线上,封装后即得耐压可达63V钽电解电容器。以上现有技术，均不能解决片式钽电容器承受反向电压的难题。

发明内容

本发明的目的在于：为了克服现有片式钽电容器不能承受反向电压的难题，本发明提供一种耐受反压片式钽电容器及其制作方法，该电容器体积小、性能优良稳定，能承受反向电压。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种耐反压片式钽电容器的制作方法，在组装耐反压片式钽电容器时，在负极引线片与形成好阴极层的钽芯块之间装入一层具有隔绝反向电压功能的单向导通膜，以实现在纹波电压或反向电压的线路中保护电容器介质膜不受损伤的目的。

所述耐反压片式钽电容器的制作方法包括如下步骤：

A．阳极设计：将钽金属粉末压制成方块状，烧结成多孔基体，形成钽芯块；

B．形成介质膜：

选用电解质为磷酸、乙二醇的水溶液作为形成液，采用预定的形成电压和升压电流密度，在钽芯块表面形成厚度均匀的五氧化二钽介质膜；

C.阴极制造：

将形成好五氧化二钽介质膜的钽芯块通过浸渍、分解硝酸锰生成二氧化锰层或浸渍导电高分子聚合物单体并聚合生成聚合物导电膜，作为阴极层；

D. 组装电容器：

将单向导通膜焊接在负极引线片上，将形成好阴极层的钽芯块用银膏贴装在单向导通膜上面，并将钽芯块上的钽丝焊接上正极引线片，采用环氧树脂进行模压封装，得到耐反压片式钽电容器。

所述单向导通膜为五氧化二钽膜或五氧化二铌膜。

一种耐反压片式钽电容器，包括外壳、位于外壳中的钽芯块、负极引线片、连接在钽芯块上的钽丝、连接钽丝的正极引线片、环氧树脂、单向导通膜，所述单向导通膜通过银膏粘接在钽芯块上，所述负极引线片连接单向导通膜。

本发明在传统的片式钽电容器制作方法的基础上，在形成好阴极层的芯块组装时，在电容器本体与负极引线片之间装入了一层单向导通膜，该膜具有隔绝反向电压的作用，在较大纹波电压或一定反向电压的线路中，可以起到保护电容器介质膜不受损伤的作用，提高了产品的性能可靠性以及使用寿命。本发明提供了一种能耐反压（如3V反向电压）的片式钽电容器，该电容器体积小、性能优良稳定。

附图说明

图1为本发明的耐反压片式钽电容器纵剖面主视结构示意图。

图2为本发明的耐反压片式钽电容器单芯俯视图。

图中：1、单向导通膜，2、银膏，3、负极引线片，4、钽芯块，5、钽丝，6、正极引线片，7、环氧树脂。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种耐反压片式钽电容器，包括外壳、位于外壳中的钽芯块4、负极引线片3、连接在钽芯块上的钽丝5、连接钽丝的正极引线片6、环氧树脂7、单向导通膜1，所述单向导通膜通过银膏2粘接在钽芯块上，所述负极引线片连接单向导通膜，在外壳和钽芯块之间填充环氧树脂。

本发明在传统的片式钽电容器制作方法的基础上，在组装耐反压片式钽电容器时，在形成好阴极层的钽芯块与负极引线片之间装入了一层具有隔绝反向电压功能的单向导通膜，该膜具有隔绝反向电压的作用，在较大纹波电压或一定反向电压的线路中，可以起到保护电容器介质膜不受损伤的作用，提高了产品的性能可靠性以及使用寿命。

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1及图2给出了本发明的一种基本结构示意图，通过附图可以看出，本发明为一种片式固体电解质钽电容器，在结构上与传统的片式固体电解质钽电容器结构方式基本相同，先按照设计将钽粉颗粒压制成型，进行真空烧结得到钽芯块，之后通过电化学方法形成五氧化二钽介质膜，再在上面被覆二氧化锰或导电聚合物作为阴极，最后进行组装，组装过程中在电容器本体（钽芯块）与负极引线片之间加入了单向导通膜，用环氧树脂模压塑封出产品。但因为是耐反压产品，因此采取了新的制作工艺，具体如下：

1．阳极设计

选用合适的钽金属粉末，压制成方块状，在高温真空状态下烧结成多孔基体。

2．形成介质膜

选用电解质为磷酸、乙二醇之类的水溶液作为形成液，采用适宜的形成电压以及升压电流密度，通过电化学的方法在阳极烧结体表面形成厚度均匀、一致性好的五氧化二钽介质膜。

3.阴极制造

将形成好介质膜的钽芯块通过浸渍、分解硝酸锰生成二氧化锰层或浸渍导电高分子聚合物单体并聚合生成聚合物导电膜作为阴极。

4. 组装电容器

制作或选用合适的单向导通膜（如五氧化二钽膜、五氧化二铌膜）焊接在负极引线片上，将形成好阴极层的钽芯块用银膏贴装在单向导通膜上面，并将钽芯块上的钽丝焊接上正极引线片，采用环氧树脂进行模压封装得到电容器。

本发明采用烧结式钽阳极，以五氧化二钽为介质膜，被覆二氧化锰层或导电高分子聚合物作为阴极，树脂模压包封，为片式单体电容器；电容器在制作过程中电容器本体与负极引出线之间加入了一层单向导通膜，使其具有耐受3V反压的能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种耐反压片式钽电容器，包括外壳、位于外壳中的钽芯块、负极引线片、连接在钽芯块上的钽丝、连接钽丝的正极引线片、环氧树脂，其特征在于：还包括单向导通膜，所述单向导通膜通过银膏粘接在钽芯块上，所述负极引线片连接单向导通膜；所述单向导通膜为五氧化二铌膜；

所述耐反压片式钽电容器的制作方法是：在组装耐反压片式钽电容器时，在负极引线片与形成好阴极层的钽芯块之间装入一层具有隔绝反向电压功能的单向导通膜，以实现在纹波电压或反向电压的线路中保护电容器介质膜不受损伤的目的；

所述耐反压片式钽电容器的制作方法，包括如下步骤：

A．阳极设计：将钽金属粉末压制成方块状，烧结成多孔基体，形成钽芯块；

B．形成介质膜：

选用电解质为磷酸、乙二醇的水溶液作为形成液，采用预定的形成电压和升压电流密度，在钽芯块表面形成厚度均匀的五氧化二钽介质膜；

C.阴极制造：

将形成好五氧化二钽介质膜的钽芯块通过浸渍、分解硝酸锰生成二氧化锰层或浸渍导电高分子聚合物单体并聚合生成聚合物导电膜，作为阴极层；

D. 组装电容器：

将单向导通膜焊接在负极引线片上，将形成好阴极层的钽芯块用银膏贴装在单向导通膜上面，并将钽芯块上的钽丝焊接上正极引线片，采用环氧树脂进行模压封装，得到耐反压片式钽电容器。