一种贴片型固态铝电解电容器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种贴片型固态铝电解电容器及其制备方法，包括电容器内部具有单层或多层芯子的叠层结构；每层电容器芯子具有铝箔且用阻隔材料划分形成阳极和阴极；所述绝缘板内外表面的两端均覆盖有金属层；阳极的铝箔包含铝芯或覆盖有氧化铝膜的铝芯，阳极之间采用导电材料粘接、铆接或焊接，最底层的电容器芯子的阳极与覆盖在绝缘板一端表面的金属层连接；阴极依次设置覆盖有氧化铝膜的铝芯、导电聚合物层、非金属导电层及金属导电层，金属导电层之间通过导电材料连接，最底层的电容器芯子的金属导电层与覆盖在绝缘板另一端表面的金属层连接，电容器内部的所有结构均绝缘保护外壳和绝缘板所覆盖。和绝缘板所覆盖。和绝缘板所覆盖。

【技术实现步骤摘要】
一种贴片型固态铝电解电容器及其制备方法


[0001]本专利技术属于铝电解电容器
，具体涉及一种贴片型固态铝电解电容器及其制备方法。

技术介绍

[0002]电容器是一种能够储存电荷的元件，电容器、电阻、电感是电路中的三大基础元件，是电子线路中不可缺少的基础元件，约占全部电子元器件用量的45%左右。铝电解电容器凭借其优异的性能、低廉的价格，占据了电容器 30%以上的市场份额。从短期来看，铝电解电容器不存在被完全替代的可能，未来将继续在汽车电子、通讯领域、物联网、人工智能、安防监控、消费电子、新能源及国防军工等领域发挥重要作用。
[0003]近年来，随着智能手机、新通讯技术及新能源汽车的快速发展，主动芯片得到了前所未有的快速发展，作为被动元件的铝电解电容器相应朝着薄型化、小型化、大容量、低等效串联电阻（ESR）、低漏电流及高可靠性等方向发展。传统的液态铝电解电容器尤其无法满足薄型化和小型化的要求，因此，叠层聚合物铝电解电容器作为薄型化和小型化的解决方案近年来也得到了快速的发展。
[0004]常规的贴片型固态铝电解电容器采用引线框架材料作为阳极和阴极的引出端子，虽然降低了等效串联电阻（ESR），但无法进一步解决薄型化要求。
[0005]因此，如何设计一种新型结构的贴片型固态铝电解电容器，如何进一步进行薄型化设计，如何减少引线框架材料用量并能提升产品性能已成为一个急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种贴片型固态铝电解电容器及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中所述的问题。
[0007]为实现以上专利技术目的，采用的技术方案如下：一种贴片型固态铝电解电容器，包括：电容器内部芯子1具有单层或多层芯子的叠层结构，每层电容器芯子1具有铝箔且用阻隔材料12划分形成阳极11和阴极13；绝缘板4内外表面的两端均覆盖有金属层；阳极的铝箔11包含铝芯或覆盖有氧化铝膜的铝芯，电容器芯子的阳极11之间采用导电材料粘接、铆接或焊接，最底层的电容器芯子的阳极11与覆盖在绝缘板4一端表面的金属层5连接；阴极13依次设置覆盖有氧化铝膜的铝芯131、导电聚合物层132、非金属导电层133及金属导电层134，电容器芯子的阴极金属导电层134与金属导电层134之间通过导电材料2连接，最底层的电容器芯子的阴极金属导电层134与覆盖在绝缘板4另一端表面的金属层5连接；电容器内部的所有结构均被绝缘保护外壳6和绝缘板4覆盖。
[0008]本专利技术所述导电材料选自铜、银、银包铜、金、锡、铝、镍、锌、铂、石墨、石墨烯、碳及一氧化铌中的至少一种，优选至少含有银，更优选地为银膏经固化制得。
[0009]本专利技术所述导电聚合物层选自聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚苯胺及
其衍生物中的至少一种，优选地为聚吡咯、聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩、聚苯胺中的至少一种，优选地，导电聚合物层的厚度为0.01mm~0.2mm。所述非金属导电层选自石墨、石墨烯、碳及一氧化铌中的至少一种，优选地至少含有石墨；优选地，厚度为0.01 mm ~0.1mm。所述金属导电层选自铜、银、银包铜、金、锡、铝、镍、锌、铂中的至少一种，优选地至少含有银；优选地，厚度为0.01 mm ~0.2mm。所述金属层选自铜、银、银包铜、金、锡、铝、镍、锌、铂中的至少一种；优选地，所述金属层至少包含两层不同的金属层，优选地依次包含铜层以及铜层表面的锡层；更优选地依次包含铜层、铜层表面的镍层以及镍层表面的锡层。
[0010]一种贴片型固态铝电解电容器的制造方法，包括以下工序：步骤S1：用阻隔材料将铝箔划分形成阳极和阴极，在阴极铝箔表面依次制备导电聚合物层、非金属导电层和金属导电层，形成具有阳极和阴极结构的单层电容器芯子；步骤S2：在绝缘板的两端内表面和外表面均覆盖金属层，且同一端内表面和外表面的金属层之间电连接；步骤S3：电容器芯子的阳极与阳极对应、电容器芯子的阴极与阴极和阴极引出端子对应进行叠层；每层电容器芯子的阳极之间采用导电材料粘接、铆接或焊接，最底层的电容器芯子的阳极与覆盖在绝缘板一端表面的金属层连接；每层电容器芯子的阴极金属导电层之间用导电材料连接，最底层的电容器芯子的金属导电层与覆盖在绝缘板表面另一端的金属层连接；步骤S4：电容器内部的所有结构均被绝缘板和绝缘保护外壳包围，制备成贴片型固态铝电解电容器。
[0011]本专利技术所述步骤S1进一步设置为：阳极的长度为产品外型长度的5%~100%，阴极的长度为产品外型长度的40%~98%，优选地阴极的长度为产品外型长度的70%~95%。
[0012]本专利技术所述导电聚合物层选自聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚苯胺及其衍生物中的至少一种，优选的为聚吡咯、聚3,4
‑
乙撑二氧噻吩、聚苯胺中的至少一种，优选地，导电聚合物层的厚度为0.01mm~0.2mm。
[0013]本专利技术所述的非金属导电层选自石墨、石墨烯、碳及一氧化铌中的至少一种，优选地至少包含石墨；可选地采用石墨浆、石墨烯/石墨烯复合浆固化制得。优选地，固化后的非金属导电层的厚度为0.01 mm ~0.1mm。
[0014]本专利技术所述的金属导电层选自铜、银、银包铜、金、锡、铝、镍、锌、铂中的至少一种，优选地至少包含银；可选地采用银浆、银包铜浆固化制得。优选地，其厚度为0.01 mm ~0.2mm。
[0015]本专利技术所述的步骤S2进一步设置为：金属层选自铜、银、银包铜、金、锡、铝、镍、锌、铂中的至少一种；优选地，所述金属层至少包含两层不同的金属层，优选地依次包含铜层以及铜层表面的锡层；更优选地依次包含铜层、铜层表面的镍层以及镍层表面的锡层。更具体地可选采用物理溅射或物理沉积在阳极切口和阴极引出端子的切口及其附近部位制备铜层，再通过电镀或化学镀在铜层表面制备镍层和锡层，作为可上板贴片焊接的电极端子。为了保持良好的导电性和可焊性，优选地，所述金属层的厚度为0.3μm ~60μm，可选地为0.3μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm、8.0μm、10.0μm、15.0μm、20.0μm、25.0μm、30.0μm、35.0μm、40.0μm、45.0μm、50.0μm、55.0μm、60.0μm，优选地为3.0μm~20μm。优选地，所述绝缘板表面金属层的长度为产品外型长度的5%~45%，可选的为产品外型长度的5%、8%、10%、12%、16%、20%、25%、
30%、35%、40%、45%，优选地为产品外型长度的10%~25%；所述绝缘板表面金属层的宽度为产品外型宽度的5%~100%，可选地为产品外型宽度的5%、15%、25%、35%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%，优选地为产品外型宽度的50%~90%。所述绝缘板选自环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、烃类树脂、氯化橡胶、氟类聚合物、乙烯类树脂、聚酰亚胺树脂、陶瓷或无机/高分子复合材料中的至少一种。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种贴片型固态铝电解电容器，其特征在于，所述电容器内部具有单层或多层芯子的叠层结构；所述每层电容器芯子具有铝箔且用阻隔材料划分形成阳极和阴极；所述绝缘板内外表面的两端均覆盖有金属层；所述阳极的铝箔包含铝芯或覆盖有氧化铝膜的铝芯；所述阳极之间采用导电材料粘接、铆接或焊接，最底层的电容器芯子的阳极与覆盖在绝缘板一端表面的金属层连接；所述阴极依次设置覆盖有氧化铝膜的铝芯、导电聚合物层、非金属导电层、金属导电层；所述阴极的金属导电层之间通过导电材料连接，最底层的电容器芯子阴极的金属导电层与设置在绝缘板另一端表面的金属层连接；所述电容器内部的所有结构均被绝缘保护外壳和绝缘板所覆盖。2.如权利要求1所述的一种贴片型固态铝电解电容器，其特征在于，所述导电材料选自铜、银、银包铜、金、锡、铝、镍、锌、铂、石墨、石墨烯、银包铜、碳及一氧化铌中的至少一种，优选地至少含有银。3.如权利要求1所述的一种贴片型固态铝电解电容器，其特征在于，所述导电聚合物选自聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚苯胺及其衍生物中的至少一种；所述非金属导电层选自石墨、石墨烯、碳及一氧化铌中的至少一种，优选地至少含有石墨；所述金属导电层选自铜、银、银包铜、金、锡、铝、镍、锌、铂中的至少一种，优选地至少含有银。4.如权利要求1所述的一种贴片型固态铝电解电容器，其特征在于，所述金属层选自铜、银、银包铜、金、锡、铝、镍、锌、铂中的至少一种；优选地，所述金属层至少包含两层不同的金属层，优选地依次包含铜层以及铜层表面的锡层；更优选地依次包含铜层、铜层表面的镍层以及镍层表面的锡层。5.一种贴片型固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1：用阻隔材料将铝箔划分形成阳极和阴极，在阴极铝箔表面依次制备导电聚合物层、非金属导电层及金属导电层，形成具有阳极和阴极结构的单层电容器芯子；步骤S2：在绝缘板的两端内表面和外表面均覆盖金属层，且同一端内表面和外表面的金属层之间电连接；步骤S3：电容器芯子的阳极与阳极对应、电容器芯子的阴极与阴极和阴极引出端子对应进行叠层；每层电容器芯子的阳极之间采用导电材料粘接、铆接或焊接，最底层的电容器芯子的阳极与覆盖在绝缘板一端表面的金属层连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彩欣，
申请(专利权)人：张彩欣，
类型：发明
国别省市：