一种脉冲储能电容封装方法及封装结构技术

本发明专利技术提供了一种脉冲储能电容封装方法及封装结构，属于储能电容技术领域。所述方法包括以下步骤：将多个脉冲储能电容码放在一起并通过导线并联固定，形成脉冲储能电容组；给电容组设置至少一条正极端引线和至少一负极端引线；通过灌封胶液将脉冲储能电容组封装在封装壳体内，使正极端引线和负极端引线漏在封装壳体外。通过将单个脉冲储能电容进行码放，将码放后的多个脉冲储能电容进行封装，并通过外漏的正、负极引线与其他部件进行连接，通过固定件对封装壳体进行固定，既实现了脉冲储能电容的三维立体空间排布，提高了空间利用率，又简化了电容的固定安装方式，使脉冲储能电容几乎不受力，大大提高了放大器工作的安全可靠性。

A package method and package structure of pulse energy storage capacitor

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲储能电容封装方法及封装结构
本专利技术涉及一种空间用脉冲储能电容的二次封装方法及封装结构，属于储能电容

技术介绍
脉冲行波管放大器具有效率高、重量轻和成本低等优点，广泛应用于雷达卫星中，其主要功能为将用户链路下行信号进行脉冲功率放大，同时可以进行射频通道的幅度和相位调整，送入后级天线分系统。为实现脉冲行波管放大器中射频链路正常工作，行波管电源对变化功率要求输出稳定并达到上百瓦，该电源须采用电子功率调节器(EPC)对卫星的一次母线进行降压变换，来满足射频链路所需电压电流要求。为将卫星母线电压变换成射频链路所需求的电压，通常利用电路设计采用储能电容进行预稳压，储能电容在功率变换拓扑中主要作用为储能并在电感充放电过程中保持持续的电流并滤除脉冲功率电流。在空间用应用中，由于储能电容可选择器件局限性，在一次母线电压为25V的卫星平台应用中，通常采用10只型号为CAK38-125V-82uF-K的非固体电解质全钽电容器组合成储能电容使用。如图1所示，由于该全钽电容器只能在印制电路板上直接安装，安装时需要对全钽电容弯曲做型，并用烙铁手工焊接固定在PCB板表面，固定难度大，在电路需求处理上百瓦功率时，需要更多的钽电解电容进行组合，其自身印制电路板设计安装无法满足卫星空间小型化要求，制约其应用范围。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种脉冲储能电容封装方法及封装结构，通过将单个脉冲储能电容进行码放，将码放后的多个脉冲储能电容进行封装，并通过外漏的正、负极引线与其他部件进行连接，通过固定件对封装壳体进行固定，既实现了脉冲储能电容的三维立体空间排布，提高了空间利用率，又简化了电容的固定安装方式，使脉冲储能电容几乎不受力，大大提高了放大器工作的安全可靠性。本专利技术包括如下技术方案：一种脉冲储能电容封装方法，包括以下步骤：步骤1、将多个脉冲储能电容码放在一起并通过导线并联固定，形成脉冲储能电容组；步骤2、给所述电容组设置至少一条正极端引线和至少一负极端引线；步骤3、通过灌封胶液将所述脉冲储能电容组封装在封装壳体内，使所述正极端引线和负极端引线漏在所述封装壳体外。在一可选实施例中，步骤1所述的将多个脉冲储能电容码放在一起，包括：将多个脉冲储能电容按照正极端引脚位于同一侧，负极端引脚位于另一侧的方式码放在一起。在一可选实施例中，步骤1中所述的将多个脉冲储能电容码放在一起之前，还包括：修剪所述脉冲储能电容的引脚，使修剪后的引脚长度为2-4mm。在一可选实施例中，步骤1所述的将多个脉冲储能电容码放在一起后，形成至少两层、两列结构，所述通过导线并联固定，包括：每列中同一层的所述脉冲储能电容的同极引脚通过导线串连固定，每列相邻两层中相对应的两个所述脉冲储能电容的同极引脚通过导线串连固定。在一可选实施例中，所述封装壳体为上表面开口的壳体结构，步骤3所述的通过灌封胶液将所述脉冲储能电容组封装在封装壳体内，包括：用灌封胶液在封装壳体底部设置一层1-2mm的灌封层，将所述脉冲储能电容组放置在所述封装壳体内的灌封层上，使所述脉冲储能电容组与所述封装壳体的内侧表面的距离均不小于1.5mm，得到待灌封结构；对所述待灌封结构进行预热，然后灌注所述灌封胶液、固化，以使所述脉冲储能电容组封装在所述封装壳体内。在一可选实施例中，步骤3所述的预热，包括：将所述待灌封结构在60-70℃下保温4-5h，然后在80-90℃下保温6-7h，之后降温至70-80℃保温7.5-8.5h。7、根据权利要求5所述的脉冲储能电容封装方法，其特征在于，步骤3所述的灌注所述灌封胶液、固化，包括：将所述待灌封结构在100～130Pa、70～75℃条件下保持1～1.5h后，向所述封装壳体中灌入所述灌封胶液，直至胶液液面与所述封装壳体开口端面齐平，保温、保压至少10min；然后恢复到常压，升温到100～105℃，保持5～6h，升温到120～125℃，保持28～32h进行固化。在一可选实施例中，所述灌封胶液的制备方法包括：在气压为190～240Pa下，将预热后的配方树脂A和预热后的配方树脂B按质量比为2-3:1的比例混合；然后恢复至常压，按照超细硅微粉、配方树脂A和配方树脂B质量比为0.5-1.5:2-3:1的比例加入干燥超细硅微粉，再次抽真空至190～240Pa，进行真空混料和脱气2～3h，得到灌封胶液；其中，配方树脂A由128环氧树脂与双酚A环氧树脂按照质量比为1：1.5-2的比例混合、脱气制成，配方树脂B由邻苯二甲酸酐、聚壬酸酐和液体羧基丁腈橡胶按照质量比为12-17：8-10：1的比例混合、脱气制成。在一可选实施例中，所述配方树脂A和配方树脂B的预热方法，包括：将配方树脂A在70～75℃下保温1～1.5h，将配方树脂B在50～55℃下保温1～1.5h。10、根据权利要求4所述的脉冲储能电容封装方法，其特征在于，所述导线为直径为0.5-0.9mm的镀银铜线。上述封装方法制作的脉冲储能电容封装结构。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：(1)本专利技术实施例提供的脉冲储能电容封装方法，通过将单个脉冲储能电容进行码放，将码放后的多个脉冲储能电容进行封装，并通过外漏的正、负极引线与其他部件进行连接，通过固定件对封装壳体进行固定，既实现了脉冲储能电容的三维立体空间排布，提高了空间利用率，又简化了电容的固定安装方式，使脉冲储能电容几乎不受力，大大提高了放大器工作的安全可靠性；(2)当脉冲储能电容组与封装壳体的内侧表面的距离为1.5mm时，在保证灌封结构体积最小化的同时，确保各电容能长时间稳定固定在封装壳体内，适应空间复杂环境使用要求；(3)按照本专利技术提供的预热温度梯度对待灌封结构进行预热，能有效保护钽电容器组与各结构之间的膨胀变化速率，保证钽电容器组在灌封过程中性能不发生变化，预热完成后等待灌封；(4)灌注胶液后，通过在真空条件下保持至少10分钟，可以使灌封胶液充分浸润，使用本专利技术提供的固化温度曲线，可以有效缓解在固化过程中产生的内应力，保证器件不因内应力产生损伤；(5)本专利技术实施例使用的灌封胶，力学性能优良，散热好不会造成热积累，同时密度小，使得产品质量要求高同时也满足空间要求轻量化；(6)本实施例提供的全钽电容封装结构在满足宇航产品小型化、可靠性高的前提下，能够确保全钽电容处理上百瓦功率输出电源能力。附图说明图1为现有脉冲储能电容安装结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的脉冲储能电容封装方法流程图；图3为本专利技术实施例提供的单只全钽电容修剪引脚后的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种脉冲储能电容组结构侧面示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种脉冲储能电容组结构侧面示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种脉冲储能电容封装结构示意图；图7a为本专利技术实施例提供的一种灌封壳体侧面剖视图；图7b为本专利技术实施例提供的一种灌封壳体俯视图。具体实施方式下面就结合附图对本专利技术做进一步介绍。参见图2，本专利技术实施例提供了一种脉冲储能电容封装方法，包括以下步骤：步骤1、将多个脉冲储能电容码放在一起并通过导线并联固定，形成脉冲储能电容组；具体地，本专利技术实施例中脉冲储能电容优选正极端引脚和负极端引脚分别位于电容本体两端的圆柱状全钽电容(如图3所示)，尤其是CAK38-125V-82uF-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲储能电容封装方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将多个脉冲储能电容码放在一起并通过导线并联固定，形成脉冲储能电容组；步骤2、给所述电容组设置至少一条正极端引线和至少一负极端引线；步骤3、通过灌封胶液将所述脉冲储能电容组封装在封装壳体内，使所述正极端引线和负极端引线漏在所述封装壳体外。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲储能电容封装方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将多个脉冲储能电容码放在一起并通过导线并联固定，形成脉冲储能电容组；步骤2、给所述电容组设置至少一条正极端引线和至少一负极端引线；步骤3、通过灌封胶液将所述脉冲储能电容组封装在封装壳体内，使所述正极端引线和负极端引线漏在所述封装壳体外。2.根据权利要求1所述的脉冲储能电容封装方法，其特征在于，步骤1所述的将多个脉冲储能电容码放在一起，包括：将多个脉冲储能电容按照正极端引脚位于同一侧，负极端引脚位于另一侧的方式码放在一起。3.根据权利要求2所述的脉冲储能电容封装方法，其特征在于，步骤1中所述的将多个脉冲储能电容码放在一起之前，还包括：修剪所述脉冲储能电容的引脚，使修剪后的引脚长度为2-4mm。4.根据权利要求2或3所述的脉冲储能电容封装方法，其特征在于，步骤1所述的将多个脉冲储能电容码放在一起后，形成至少两层、两列结构，所述通过导线并联固定，包括：每列中同一层的所述脉冲储能电容的同极引脚通过导线串连固定，每列相邻两层中相对应的两个所述脉冲储能电容的同极引脚通过导线串连固定。5.根据权利要求1所述的脉冲储能电容封装方法，其特征在于，所述封装壳体为上表面开口的壳体结构，步骤3所述的通过灌封胶液将所述脉冲储能电容组封装在封装壳体内，包括：用灌封胶液在封装壳体底部设置一层1-2mm的灌封层，将所述脉冲储能电容组放置在所述封装壳体内的灌封层上，使所述脉冲储能电容组与所述封装壳体的内侧表面的间隙均不小于1.5mm，得到待灌封结构；对所述待灌封结构进行预热，然后灌注所述灌封胶液、固化，以使所述脉冲储能电容组封装在所述封装壳体内。6.根据权利要求5所述的脉冲储能电容封装方法，其特征在于，步骤3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗聃，范传强，樊经纬，马奎安，冯昱嘉，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61