高可靠性多芯高储能薄膜电容器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高可靠性多芯高储能薄膜电容器，包括外壳、盖板、芯组和镀锡紫铜板，每个电容器芯子的两端分别设有金属层，金属层的外侧表面上设有低温焊膏，所有的电容器芯子的一端位于同一平面并分别通过低温焊膏与一个镀锡紫铜板连接，所有的电容器芯子的另一端位于同一平面并分别通过低温焊膏与另一个镀锡紫铜板连接，镀锡紫铜板的一端设有凸起的连接片，两个镀锡紫铜板的连接片分别与两个引出端子的内端焊接连接。本实用新型专利技术显著降低了焊接部位的电阻和连接件本身的导流电阻，使电容器具有更低的ESR、ESL，更高的使用寿命和可靠性，避免了焊接过程中对电容器芯子的损坏，有效提升了电容器的可靠性和使用寿命。有效提升了电容器的可靠性和使用寿命。有效提升了电容器的可靠性和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
高可靠性多芯高储能薄膜电容器


[0001]本技术涉及一种薄膜电容器，尤其涉及一种高可靠性多芯高储能薄膜电容器。

技术介绍

[0002]高储能薄膜电容器，由于具有储能密度高、自愈性强、全固态、击穿场强高、容量大等优点，被作为脉冲功率初级能源中的储能元件广泛应用。同时，高储能薄膜电容器在整个脉冲功率系统中占有很大的比重，是脉冲功率系统实现高密度能量缓慢储存，快速压缩释放，形成脉冲的关键部件。高储能薄膜电容器的芯子一般都是由多个电容器芯子组成的芯组。
[0003]随着高储能薄膜电容器的应用越来越广泛、深入，对高储能薄膜电容器的性能指标也提出了更高的要求。特别是在频率较高的脉冲电源系统中应用时，要求高储能薄膜电容器具有较低的等效串联电阻(ESR)、较低的等效串联电感(ESL)、更长的寿命和更高的可靠性，传统高储能薄膜电容器因其结构局限越来越难以达到应用要求。
[0004]传统高储能薄膜电容器的多个电容器芯子的两端分别通过点焊方式与镀锡铜线连接，组成芯组，存在如下缺陷：镀锡铜线与电容器芯子连接的焊点数量有限，累积铜线距离较长，铜线本身具有一定的线电阻，铜线线电阻和焊点接触电阻均较大，导致产品的ESR、ESL较大，应用受限；同时，大功率烙铁焊接存在损伤电容器芯子的风险，焊接温度一般设置400℃以上，而电容器芯子的耐热极限温度为120℃，若焊接时间过长，容易造成电容器芯子热损伤，而焊接时间过短，容易产生焊点虚焊，降低产品可靠性，所以焊接难度大、焊接质量难以控制，降低了电容器可靠性；另外，传统高储能薄膜电容器使用镀锡铜线连接，灌封后只能依靠灌封树脂传导散热，而灌封树脂导热系数较低，导热不均匀，这样会加速电容器内部金属化膜芯子的老化，降低了电容器可靠性和寿命。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种通过镀锡紫铜板与芯组连接的高可靠性多芯高储能薄膜电容器。
[0006]本技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0007]一种高可靠性多芯高储能薄膜电容器，包括外壳、盖板和芯组，由多个电容器芯子组成的所述芯组置于所述外壳内，所述盖板安装在所述外壳上，所述盖板上设有两个引出端子，两个所述引出端子的内端分别与所述芯组的两端连接，所述高可靠性多芯高储能薄膜电容器还包括镀锡紫铜板，每个所述电容器芯子的两端分别设有金属层，所述金属层的外侧表面上设有低温焊膏，所有的所述电容器芯子的一端位于同一平面并分别通过所述低温焊膏与一个所述镀锡紫铜板连接，所有的所述电容器芯子的另一端位于同一平面并分别通过所述低温焊膏与另一个所述镀锡紫铜板连接，所述镀锡紫铜板的一端设有凸起的连接片，两个所述镀锡紫铜板的连接片分别与两个所述引出端子的内端焊接连接。
[0008]作为优选，为了便于观察低温焊膏的焊接效果，所述金属层的外侧表面上靠近外周边缘的圆周上设有多个观察区域，所述金属层的外侧表面上位于多个所述观察区域以外的位置均设有所述低温焊膏，所述镀锡紫铜板上设有与多个所述电容器芯子一一对应的焊接区域，每个所述焊接区域设有与多个所述观察区域一一对应的观察通孔。
[0009]作为优选，为了减小电容器的重量，所述镀锡紫铜板上位于多个所述焊接区域之间的位置设有减重通孔。
[0010]作为优选，为了实现更好的焊接效果，所述金属层为喷涂形成的金层，所述低温焊膏为Sn
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Bi系列的低温焊膏且通过丝印方式设于所述金属层上。
[0011]作为优选，为了提高电容器芯子的散热性能，所述电容器芯子的圆周外壁包覆有硅胶导热绝缘垫，所述硅胶导热绝缘垫的两端分别与对应的所述镀锡紫铜板紧密接触。
[0012]作为优选，为了实现更好的散热效果，所述硅胶导热绝缘垫的厚度为0.5mm～1mm。
[0013]本技术的有益效果在于：
[0014]本技术采用导电导热性能好的镀锡紫铜板替代传统的镀锡铜线，并在电容器芯子的端部设置金属层，在金属层上设置低温焊膏，利用低温焊膏将电容器芯子与镀锡紫铜板焊接在一起，形成面焊接，一方面显著降低了焊接部位的电阻和连接件本身的导流电阻，使电容器具有更低的ESR、ESL，更高的使用寿命和可靠性，另一方面焊接温度相比传统点焊显著降低，且镀锡紫铜板具有优良的导热性能，避免了焊接过程中对电容器芯子的损坏，有效提升了电容器的可靠性和使用寿命；通过在电容器芯子外包覆具有高导热、耐高温、绝缘防震特点的硅胶热绝缘垫，电容器芯子的热量通过硅胶热绝缘垫传递到镀锡紫铜板上，使不同位置的电容器芯子达到热平衡，进一步提高了芯组的散热效果，提升了电容器的使用寿命和可靠性，并具有防震缓冲的作用，减少电容器芯子之间的相互作用力，起到保护电容器芯子的作用。
附图说明
[0015]图1是本技术所述高可靠性多芯高储能薄膜电容器的芯组的立体结构示意图之一，图中没有在电容器芯子两端设置低温焊膏；
[0016]图2是本技术所述高可靠性多芯高储能薄膜电容器的芯组的立体结构示意图之二，图中已经在电容器芯子两端设置低温焊膏；
[0017]图3是本技术所述高可靠性多芯高储能薄膜电容器的镀锡紫铜板的立体结构示意图；
[0018]图4是本技术所述高可靠性多芯高储能薄膜电容器的一个镀锡紫铜板与芯组焊接后的立体结构示意图；
[0019]图5是本技术所述高可靠性多芯高储能薄膜电容器的两个镀锡紫铜板与芯组焊接后的立体结构示意图；
[0020]图6是本技术所述高可靠性多芯高储能薄膜电容器组装后的立体结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本技术作进一步说明：
[0022]如图1
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图6所示，本技术所述高可靠性多芯高储能薄膜电容器包括外壳5、盖板4、芯组和镀锡紫铜板2，由多个电容器芯子1组成的所述芯组置于外壳5内，盖板4安装在外壳5上，盖板4上设有两个引出端子3，两个引出端子3的内端分别与所述芯组的两端连接，每个电容器芯子1的两端分别设有金属层12，金属层12的外侧表面上设有低温焊膏14，所有的电容器芯子1的一端位于同一平面并分别通过低温焊膏14与一个镀锡紫铜板2连接，所有的电容器芯子1的另一端位于同一平面并分别通过低温焊膏14与另一个镀锡紫铜板2连接，镀锡紫铜板2的一端设有凸起的连接片21，两个镀锡紫铜板2的连接片21分别与两个引出端子3的内端焊接连接。
[0023]如图1
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图6所示，本技术还公开了以下多种更加优化的具体结构：
[0024]为了便于观察低温焊膏14的焊接效果，金属层12的外侧表面上靠近外周边缘的圆周上设有多个观察区域15，金属层12的外侧表面上位于多个观察区域15以外的位置均设有低温焊膏14，镀锡紫铜板2上设有与多个电容器芯子1一一对应的焊接区域，每个所述焊接区域设有与多个观察区域15一一对应的观察通孔22。
[0025]为了减小电容器的重量，镀锡紫铜板2上位于多个所述焊接区域之间的位置设有减重通孔24。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性多芯高储能薄膜电容器，包括外壳、盖板和芯组，由多个电容器芯子组成的所述芯组置于所述外壳内，所述盖板安装在所述外壳上，所述盖板上设有两个引出端子，两个所述引出端子的内端分别与所述芯组的两端连接，其特征在于：所述高可靠性多芯高储能薄膜电容器还包括镀锡紫铜板，每个所述电容器芯子的两端分别设有金属层，所述金属层的外侧表面上设有低温焊膏，所有的所述电容器芯子的一端位于同一平面并分别通过所述低温焊膏与一个所述镀锡紫铜板连接，所有的所述电容器芯子的另一端位于同一平面并分别通过所述低温焊膏与另一个所述镀锡紫铜板连接，所述镀锡紫铜板的一端设有凸起的连接片，两个所述镀锡紫铜板的连接片分别与两个所述引出端子的内端焊接连接。2.根据权利要求1所述的高可靠性多芯高储能薄膜电容器，其特征在于：所述金属层的外侧表面上靠近外周边缘的圆周上设有多个观察区域，所述金属层的外侧表面上位于多个所述观...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉波，高秀华，王勇平，邱林俊，邱昊，王永桂，
申请(专利权)人：成都宏明电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：