片式氧化铌固体电解电容器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种片式氧化铌固体电解电容器。该电容器包括：环氧树脂封装外壳内设置一氧化铌电容器基体、镍基镀锡负极引出片和镍基镀锡阳极引出片，所述一氧化铌电容器基体内部为阳极，表面为阴极，阳极内设有钽丝阳极引出线，所述一氧化铌电容器基体的阴极与所述镍基镀锡负极引出片电连接，所述一氧化铌电容器基体内的钽丝阳极引出线焊接在所述镍基镀锡阳极引出片上形成电连接。该氧化铌电容器结构简单、制作工艺方便，制得的氧化铌电容器可应用在多种电路中，如大浪涌电压和电流的开关电源电路等，当出现意外的击穿时，不会燃烧和爆炸，且可有效避免出现连续击穿，相比钽电容器或纯铌电容器，可靠性，安全性有大幅度提高。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子元器件领域，尤其涉及一种片式氧化铌固体电解电合喬o
技术介绍
钽电容器具有体积容量比高，温度特性好，漏电流小的特点，但是，钽电容器的缺点也非常明显；抗浪涌能力是所有电容器中最差的，使用在存在 较高浪涌的开关电源电路，由于此类电路中存在较高的电压和电流浪涌及较 高的紋波电流，因此必须大幅度降额才能够保证安全使用。另外，钽电容器 的失效模式非常危险； 一旦击穿，产品会迅速燃烧或爆炸，甚至能够引发连 续击穿和火灾，这是任何用户都谈之色变的严重故障。铌与钽一样，其无定型的五氧化物都具有阻 止直流电通过而容许交流电通过的特性。因此，它们都可以被用来生产电解 电容器，它们的基本材料都是超高纯度的单质态钽金属和铌金属。由于它们 都属于容易和氧发生氧化反应的金属，因此，当出现击穿时，缺陷部位通过 的大电流产生的热量会导致介电层迅速被破坏，进而造成基材金属在高温下 与氧迅速反应，短时间内就能够释放出大量的热能，最终导致产品燃烧或爆 炸。导致钽电容器在漏电流较大时能够迅速燃烧和爆炸的根本原因，是生产 钽电容器的基材是物理和化学特性极不稳定的单质金属。这是钽电容器不可 避免的缺陷之一；在实际使用中为了避免此缺陷造成的问题，只有在实际使 用中大幅度的降低额定电压，受限于体积限制，产品的耐压受到严格限制， 因此，当钽电容器的使用电压较高时，钽电容器对电压过于敏感的缺点就暴露无遗。使用纯铌生产的铌电容器具有与钽电容器相同的缺陷，在温度特性 上甚至更差。
技术实现思路
基于上述现有技术存在的问题，本技术实施方式提供一种片式氧化 铌固体电解电容器，以一氧化铌为电容器核心，制备耐压高、安全、温度特 性好的电容器。本技术的目的是通过以下技术方案实现的本技术实施方式提供一种片式氧化铌固体电解电容器，该电容器包括环氧树脂封装外壳内设置一氧化铌电容器基体、镍基镀锡负极引出片和 镍基镀锡阳极引出片，所述一氧化铌电容器基体内部为阳极，表面为阴极， 阳极内设有钽丝阳极引出线，所述一氧化铌电容器基体的阴极与所述镍基镀 锡负极引出片电连接，所述一氧化铌电容器基体内的钽丝阳极引出线焊接在 所述镍基镀锡阳极引出片上形成电连接。所述钽丝阳极引出线是直径为0. 2 ~ 0. 4毫米的钽丝。所述一氧化铌电容器基体采用比容为60000 ~ 120000UuF.V/g,氧含量在 14. 5 ~ 15. 5°/。的一氧化铌粉末，按2. 8 ~ 3. 5克/CC的压制密度压制的阳极坯块 作为阳极。所述环氧树脂封装外壳为阻燃环氧树脂外壳。由上述本技术实施方式提供的技术方案可以看出，本技术实施 方式中以比容为60000 - 120000UuF.V/g，氧含量在14. 5 ~ 15. 5%的一氧化铌 粉末，一氧化铌粉末为原料，在2.8-3.5克/CC压制密度下压制成坯块，经真 空烧结形成阳极坯块，再通过电介质层形成、阴极制备和封装等处理制得片 式氧化铌电解电容器。该氧化铌电容器结构筒单、制作工艺方便，制得的氧 化铌电容器可应用在多种电路中，如大浪涌电压和电流的开关电源电路等，当出现意外的击穿时，不会燃烧和爆炸，而且容量和损耗参数基本保持不 变，通过的大电流可以-陂限制通过。可有有效避免出现连续击穿，相比钽电 容器或纯铌电容器性能、安全性有大幅度提高。附图说明图1为本技术实施例的氧化铌电容内部封装结构示意图； 图2为本技术实施例的制备氧化铌电容器的工艺流程图。 图中1.环氧树脂封装外壳；2.镍基镀锡负极引出片；3. —氧化铌电容器基体；4.侧面环氧树脂层；5.钽丝阳极引出线；6.焊接点；7.镍基镀锡阳极引出片。具体实施方式本技术实施方式提供一种片式氧化铌固体电解电容器，比容为 60000 ~ 120000UuF.V/g，氧含量在14. 5 ~ 15. 5%的一氧化铌粉末为原料，在 2. 8-3. 5克/CC压制密度下压制成坯块，通过真空烧结形成阳极坯块，再通过 直流电压电介质层形成、阴极制备和封装等处理制备得到片式氧化铌电解电 容器。该氧化铌电解电容器相比钽电容器或纯铌电容器性能、安全性有大幅 度提高，可应用在多种电路中，如大浪涌电压和电流的开关电源电路等，当 出现意外的击穿时，不会燃烧和爆炸，而且容量和损耗参数基本保持不变， 通过的大电流可以被限制通过。可有效避免出现连续击穿。为便于理解，以下结合附图对本技术的实施方式作进一步说明。 如图1所示，本技术实施例提供一种片式氧化铌固体电解电容器， 该电容器的结构为在环氧树脂封装外壳1内设置一氧化铌电容器基体3、镍 基镀锡负极引出片2和镍基镀锡阳极引出片7， 一氧化铌电容器基体3是采用 比容为60000 ~ 120000UuF.V/g,氧含量在14. 5 ~ 15. 5%的一氧化铌粉末为原 料，按2. 8~3. 5克/CC的压制密度压制成坯块作为阳极，再通过真空烧结，5及在烧结后的阳极坯块表面通过电化学方法形成介质层、及在形成的介质层上形成后阴极后形成的电容器基体，该一氧化铌电容器基体3的表面为负 极， 一氧化铌电容器基体3内设有钽丝阳极引出线5，钽丝阳极引出线5是直 径为0.2-0.4毫米的钽丝， 一氧化铌电容器基体3的负极与镍基镀锡负极引 出片2电连接， 一氧化铌电容器基体3内的钽丝阳极引出线5通过焊接点6 焊接在镍基镀锡阳极引出片7上形成电连接。上述的氧化铌固体电解电容器可应用在多种电^各中，如大浪涌电压和电 流的开关电源电路等，当出现意外的击穿时，不会燃烧和爆炸，而且容量和 损耗参数基本保持不变，通过的大电流可以被限制通过。可有有效避免出现 连续击穿。制备上述片式氧化铌固体电解电容器时，具体按下述步骤进行a. 制备阳极坯块将比容为60000 ~ 120000uF.V/g，氧含量在14. 5 ~ 15. 5%的一氧化铌粉末，按2. 8 ~ 3. 5克/CC的压制密度压制成带直径0. 2 ~ 0. 4 毫米钽丝阳极引出线的坯块，对坯块在1300 ~ 1450。C温度，0. 0005Pa的真空 度下进行10 ~ 30分钟的真空烧结，即得到一氧化铌阳极坯块；b. 在60 85。C温度下，将烧结后的坯块;^文入装有浓度为0. 1 ~ 1%、电阻 率为20 ~ 200欧姆.厘米的磷酸或硝酸电解液的形成槽内，使用12 60V的直 流电压，以50 ~ 200毫安/克的电流密度在所述坯块上形成介质层，形成电介 质层的厚度要达到准备制造的电容器的耐压规定的介质层厚度；c. 将已形成介质层的坯块，采用反复浸渍使硝酸锰溶液渗透在坯块内部 空隙和在坯块表面沉积形成二氧化锰层作为阴极，具体是将坯块在比重为 1.30 - 1.90的高纯度硝酸锰溶液中反复浸渍7~12次，使硝酸锰溶液渗透在 坯块内部的微孔空隙中，并在200 - 25(TC温度下分解，使分解生成的电子电 导型二氧化锰沉积在所述坯块的介质层表面形成阴极；之后在坯块表面形成 的阴极上涂敷石墨层和银浆层作为阴极引出层；d. 将所述坯块的钽丝阳极引出线和阴极引出层使用导电的高分子银膏分别粘结到封装壳体的金属引线框架上阳极引出片和阴极引出片上作为电容器 的正、负电极，釆用阻燃环氧树脂通过精密的模塑压力机和模具将所述坯块 封装成相应规本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片式氧化铌固体电解电容器，其特征在于，该电容器包括：　环氧树脂封装外壳内设置一氧化铌电容器基体、镍基镀锡负极引出片和镍基镀锡阳极引出片，所述一氧化铌电容器基体内部为阳极，表面为阴极，阳极内设有钽丝阳极引出线，所述一氧化铌电容器基体 的阴极与所述镍基镀锡负极引出片电连接，所述一氧化铌电容器基体内的钽丝阳极引出线焊接在所述镍基镀锡阳极引出片上形成电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：祁怀荣，
申请(专利权)人：北京七一八友益电子有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]