CN112053851A - 一种含银浆阴极的固体电解电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种含银浆阴极的固体电解电容器，所述电容器的阴极为一体化的覆银内芯，所述覆银内芯包括以多层经预浸银浆处理的素子堆叠而成的内芯，还包括覆于内芯外壁处的银浆固化层；所述银浆固化层的制备方法为，先向内置有内芯的模具注入银浆并对模具进行高频振动，再以高温对模具内的银浆进行固化，形成一体化的覆银内芯；本发明具有便于批量生产、改善器件ESR性能和寿命等优点。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件制造技术领域，尤其是一种含银浆阴极的固体电解电容器。
背景技术
高端电容器的市场需求逐步趋向高可靠性能、低ESR（等效串联电阻阻值）、小型化和大容量，特别是堆叠式固体电解电容，依次在高纯度铝箔表面形成电介质、导电高分子作为电解质、阴极引出层。将完成引出后的素子阳极通过焊接方式与引线框的阳极连接，通过导电胶将素子阴极与引线框的阴极连接形成叠层后芯子，最后通过注入树脂在封装模腔内固化成型，树脂外壳起到保护内部芯子的功能。在固体电解电容器的生产过程中，需要对固体电解电容器芯子阴极进行被银浆工作。
现有技术的缺点在于：因为含浸方式实现单片素子含银阴极层，但堆叠结构实现层与层之间并联均需要点导电银膏方式实现，此类方法无论接触面积和连接质量均无法与一体银浆固化后的效果相媲美，导致产品难以实现超低ESR，且ESR正态分布分散，从而导致产品高频应用领域对超低ESR的需求难于满足，也制约了产品在高性能领域的应用，因其粘连界面容易在考核过程中物理脱离，导致ESR性能恶化。本发明要解决的技术问题，在于提供一种银浆阴极制备方法，可有效解决现有银浆含浸技术和点银膏叠层方法存在缺陷，具有便于批量生产、改善器件ESR性能和寿命等优点。
发明内容
本发明提出一种含银浆阴极的固体电解电容器，具有便于批量生产、改善器件ESR性能和寿命等优点。
本发明采用以下技术方案。
一种含银浆阴极的固体电解电容器，所述电容器的阴极为一体化的覆银内芯，所述覆银内芯包括以多层经预浸银浆处理的素子堆叠而成的内芯，还包括覆于内芯外壁处的银浆固化层；所述银浆固化层的制备方法为，先向内置有内芯的模具注入银浆并对模具进行高频振动，再以高温对模具内的银浆进行固化，形成一体化的覆银内芯。
所述电容器的制备工序包括素子加工工序和素子堆叠工序；
所述素子加工工序包括：
步骤A1、在电容阳极材料表面上形成氧化膜使之可作为氧化膜介质材料；
步骤A2、使用阻隔胶在氧化膜介质材料处划分电容阴极区和阳极区；
步骤A3、在氧化膜介质材料阴极区外表面上形成导电高分子聚合物作为固体电解质层；
步骤A4、在电解质层外表面形成导电碳阴极层；
步骤A5、在导电碳阴极层外表面形成导电银阴极层使含银导电阴极成型；
所述素子堆叠工序包括：
步骤B1、将各层素子压紧后形成具有叠层结构的内芯芯子；
步骤B2、将多片素子的阳极和引线框阳极通过焊接连接；
步骤B3、使用模具注入银浆使内芯芯子固化为一体化覆银内芯；
步骤B4、将固化后的一体化覆银内芯进行封装。
所述步骤A5采用的方法包括，将完成导电碳阴极层的素子预浸含银量为45-65%银浆的方法；
所述步骤B1采用的方法包括，在逐层堆叠素子时把引线框阴极工件放于素子中间，从而把引线框阴极工件夹在叠层结构中间的办法。
所述模具内设有矩形的模具腔，模具顶部设有注入口；
在执行步骤B3时，先把内芯芯子置于模具腔中，再从模具的顶部注入口向模具腔内注入含银量为35-55%银浆，使用高频振动技术对模具振动，使注入模具腔的银浆能填满素子于素子之间的间隙以及内芯芯子与模具腔腔壁之间的空间，然后进行高温固化。
所述高温固化为使用150°C高温对注入模具腔的银浆固化30分钟。
所述模具包括上模和下模。
在步骤A5中对素子预浸的银浆，其含银量高于步骤B3中向模具注入的银浆。
本发明所述方案的优点在于能有效解决现有银浆含浸技术和点银膏叠层方法存在缺陷，具有便于批量生产、改善器件ESR和寿命等优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明所述电容器的示意图；
附图2是本发明所述电容器另一方向上的示意图；
附图3是步骤B3的示意图；
附图4是步骤B3的另一示意图；
附图5是模具的示意图；
图中：1-阳极；2-阻隔胶；3-阴极；4-引线框阴极工件；5-素子；6-模具；7-模具腔；8-上模；9-下模。
具体实施方式
如图所示，一种含银浆阴极的固体电解电容器，所述电容器的阴极2为一体化的覆银内芯，所述覆银内芯包括以多层经预浸银浆处理的素子5堆叠而成的内芯，还包括覆于内芯外壁处的银浆固化层；所述银浆固化层的制备方法为，先向内置有内芯的模具6注入银浆并对模具进行高频振动，再以高温对模具内的银浆进行固化，形成一体化的覆银内芯。
所述电容器的制备工序包括素子加工工序和素子堆叠工序；
所述素子加工工序包括：
步骤A1、在电容阳极材料表面上形成氧化膜使之可作为氧化膜介质材料；
步骤A2、使用阻隔胶3在氧化膜介质材料处划分电容阴极区和阳极区；
步骤A3、在氧化膜介质材料阴极区外表面上形成导电高分子聚合物作为固体电解质层；
步骤A4、在电解质层外表面形成导电碳阴极层；
步骤A5、在导电碳阴极层外表面形成导电银阴极层使含银导电阴极成型；
所述素子堆叠工序包括：
步骤B1、将各层素子压紧后形成具有叠层结构的内芯芯子；
步骤B2、将多片素子的阳极1和引线框阳极通过焊接连接；
步骤B3、使用模具注入银浆使内芯芯子固化为一体化覆银内芯；
步骤B4、将固化后的一体化覆银内芯进行封装。
所述步骤A5采用的方法包括，将完成导电碳阴极层的素子预浸含银量为45-65%银浆的方法；
所述步骤B1采用的方法包括，在逐层堆叠素子时把引线框阴极工件4放于素子中间，从而把引线框阴极工件夹在叠层结构中间的办法。
所述模具内设有矩形的模具腔7，模具顶部设有注入口；
在执行步骤B3时，先把内芯芯子置于模具腔中，再从模具的顶部注入口向模具腔内注入含银量为35-55%银浆，使用高频振动技术对模具振动，使注入模具腔的银浆能填满素子于素子之间的间隙以及内芯芯子与模具腔腔壁之间的空间，然后进行高温固化。
所述高温固化为使用150°C高温对注入模具腔的银浆固化30分钟。
所述模具包括上模8和下模9。
在步骤A5中对素子预浸的银浆，其含银量高于步骤B3中向模具注入的银浆。
实施例：
将完成导电碳阴极层的素子预含浸含银量为65%银浆，再根据工艺需要将引线框阴极夹在中间将素子逐层堆叠，形成叠层结构，将此叠层后形成的芯子放置矩形模具腔内，模具合模后，从顶部注入口向模腔内注入含银量为55%银浆，使用高频振动技术，使银浆填满素子于素子之间和芯子与模具四个界面之间的空间，使用150°C高温固化30分钟；将完成银浆固化的芯子取出，进行封装处理。
将上述单片电容器元件进行高温考核数据如下表所示：
Claims (7)
1.一种含银浆阴极的固体电解电容器，其特征在于：所述电容器的阴极为一体化的覆银内芯，所述覆银内芯包括以多层经预浸银浆处理的素子堆叠而成的内芯，还包括覆于内芯外壁处的银浆固化层；所述银浆固化层的制备方法为，先向内置有内芯的模具注入银浆并对模具进行高频振动，再以高温对模具内的银浆进行固化，形成一体化的覆银内芯。
2.根据权利要求1所述的一种含银浆阴极的固体电解电容器，其特征在于：所述电容器的制备工序包括素子加工工序和素子堆叠工序；
所述素子加工工序包括：
步骤A1、在电容阳极材料表面上形成氧化膜使之可作为氧化膜介质材料；
步骤A2、使用阻隔胶在氧化膜介质材料处划分电容阴极区和阳极区；
步骤A3、在氧化膜介质材料阴极区外表面上形成导电高分子聚合物作为固体电解质层；
步骤A4、在电解质层外表面形成导电碳阴极层；
步骤A5、在导电碳阴极层外表面形成导电银阴极层使含银导电阴极成型；
所述素子堆叠工序包括：
步骤B1、将各层素子压紧后形成具有叠层结构的内芯芯子；
步骤B2、将多片素子的阳极和引线框阳极通过焊接连接；
步骤B3、使用模具注入银浆使内芯芯子固化为一体化覆银内芯；
步骤B4、将固化后的一体化覆银内芯进行封装。
3.根据权利要求2所述的一种含银浆阴极的固体电解电容器，其特征在于：所述步骤A5采用的方法包括，将完成导电碳阴极层的素子预浸含银量为45-65%银浆的方法；
所述步骤B1采用的方法包括，在逐层堆叠素子时把引线框阴极工件放于素子中间，从而把引线框阴极工件夹在叠层结构中间的办法。
4.根据权利要求3所述的一种含银浆阴极的固体电解电容器，其特征在于：所述模具内设有矩形的模具腔，模具顶部设有注入口；
在执行步骤B3时，先把内芯芯子置于模具腔中，再从模具的顶部注入口向模具腔内注入含银量为35-55%银浆，使用高频振动技术对模具振动，使注入模具腔的银浆能填满素子于素子之间的间隙以及内芯芯子与模具腔腔壁之间的空间，然后进行高温固化。
5.根据权利要求4所述的一种含银浆阴极的固体电解电容器，其特征在于：所述高温固化为使用150°C高温对注入模具腔的银浆固化30分钟。
6.根据权利要求4所述的一种含银浆阴极的固体电解电容器，其特征在于：所述模具包括上模和下模。
7.根据权利要求4所述的一种含银浆阴极的固体电解电容器，其特征在于：在步骤A5中对素子预浸的银浆，其含银量高于步骤B3中向模具注入的银浆。
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