一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器及其制备方法技术

技术编号:38073560 阅读:13 留言:0更新日期:2023-07-06 08:42
本发明专利技术公开了一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器及其制备方法,包括基板、若干片芯子、陶瓷基座和树脂外壳;若干片芯子堆叠于基板上表面,并以环氧树脂模塑料进行封装,树脂封装后的半成品经老化及筛选后,与方形敞口结构的陶瓷基座嵌合;本发明专利技术将若干片芯子堆叠于基板上,实现第一次引出,将树脂封装后的半成品与陶瓷基座嵌合粘接,实现第二次引出;其中,树脂配合基板引出的第一级封装结构为电容器老化工序的吸湿需求保留了一定的水汽通道,保证了老化的效果,树脂封装后的半成品与陶瓷基座嵌合,实现第二次引出的同时,可封堵原有水汽通道,提高电容器耐湿性能;此外,本发明专利技术以陶瓷基座配合基板的双重衬底结构,亦可提升电容器的耐回流焊性能。耐回流焊性能。耐回流焊性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及固态铝电解电容器
,具体为一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器及其制备方法。

技术介绍

[0002]固态铝电解电容器包括卷绕型固态铝电解电容器和叠层型固态铝电解电容器,两者均以导电聚合物作为固体电解质,但是叠层型固态铝电解电容器采用多层芯子并联堆叠的结构和表面贴装设计,与卷绕型固态铝电解电容器相比,更能匹配电子信息行业,整机小型化、轻薄化的发展需求。
[0003]叠层型固态铝电解电容器成熟的工业化制备工艺为:将裁切好的化成箔用阻隔胶划分出阳极区和阴极区,在箔片的阴极区表面依次形成导电聚合物固体电解质层、导电碳浆层和导电银浆层,形成电容器芯子;将多片电容器芯子依次堆叠于外设引线框上,形成电容器芯包,并引出阳极和阴极,电容器芯包经树脂封装、老化及引脚成型,制得叠层型固态铝电解电容器。
[0004]上述叠层型固态铝电解电容器及其制备的工艺存在以下不足:在传统引线框贴合芯包引出的结构中,引线框和树脂封装料接合处存在的缝隙形成的水汽通道较短,环境中的水汽容易侵入芯包,导致电容器吸潮,损耗增大,在通电工作的情况下发热,导致电容器漏电流增大,ESR增大,性能下降,寿命缩短,限制了电容器在某些高温高湿的严酷环境下的应用;有机树脂封装外壳的耐热性能较差,且受限于注塑工艺,树脂外壳容易存有肉眼不易探查的微小气孔和裂痕(虽然提升注塑压力有利于降低树脂外壳出现气孔和裂痕的几率,但是过大的注塑压力会破坏芯包的结构,使芯子形变,表现为漏电流增大,容量下降,甚至电容失效),在电容器经回流焊工艺上板贴装过程中,焊接高温易加剧树脂外壳的开裂,使导电聚合物受到高温冲击,发生脱掺杂,导电率下降,表现为电容器成品ESR(等效串联电阻)增大,性能下降,严重时将造成电容器失效。基于此,本专利技术设计了一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器及其制备方法,以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器及其制备方法,以解决现有技术制得的叠层固态铝电解电容器耐高温高湿及耐焊接热性能较差的问题。
[0006]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器,包括基板、若干片芯子、陶瓷基座和树脂外壳;所述基板的截面形状为矩形,所述基板的相对两端分别设置有第一阳极引出部和第一阴极引出部,若干片所述芯子依次堆叠设置在基板上表面,所述芯子的阳极部与第一阳极引出部电性导通,所述芯子的阴极部与第一阴极引出部电性导通;所述陶瓷基座为方形敞口结构,所述陶瓷基座的敞口底部两端设置有与第一阳极
引出部和第一阴极引出部相互配合的第二阳极引出部和第二阴极引出部,且第二阳极引出部和第二阴极引出部穿出陶瓷基座外部,所述基板搭设在陶瓷基座的敞口底部,所述第一阳极引出部与第二阳极引出部电性导通,所述第一阴极引出部与第二阴极引出部电性导通;所述树脂外壳紧密嵌合设置在陶瓷基座的方形敞口内,且树脂外壳覆盖住基板的上表面、四周侧面和若干片芯子。
[0007]优选的,所述基板的长度为芯子的长度的100%~120%,所述基板的宽度为芯子的宽度的100%~120%。
[0008]优选的,所述陶瓷基座的高度为电容器总高度的50%

100%,所述陶瓷基座敞口内部的长度不低于基板长度的110%,所述陶瓷基座敞口内部的宽度不低于基板宽度的110%。
[0009]优选的,所述第一阳极引出部包括第一阳极水平部、第一阳极连接部和第一阳极引脚,所述第一阳极水平部和第一阳极引脚的截面形状均为矩形,且第一阳极水平部和第一阳极引脚分别平行设置在基板的上下表面,所述第一阳极水平部和第一阳极引脚之间通过第一阳极连接部相连接并电性导通,且第一阳极连接部穿设在基板内部;所述第一阴极引出部的结构和形状与第一阳极引出部一致。
[0010]优选的,所述第一阳极引脚与第一阴极引脚相互靠近的边沿之间的距离为基板长度的50%~70%。
[0011]优选的,所述第二阳极引出部包括第二阳极水平部、第二阳极连接部和第二阳极引脚,所述第二阳极引脚包括相互垂直连接的第二阳极引脚水平部和第二阳极引脚垂直部,且第二阳极水平部、第二阳极引脚水平部和第二阳极引脚垂直部的截面形状为矩形,所述第二阳极水平部和第二阳极引脚水平部分别平行设置在陶瓷基座的槽底表面和底部表面,所述第二阳极水平部和第二阳极引脚水平部之间通过第二阳极连接部相连接并电性导通,且第二阳极连接部穿设在陶瓷基座内部,所述第二阳极引脚垂直部设置在陶瓷基座端部的外侧表面,所述第一阳极引脚与第二阳极水平部之间电性导通;所述第二阴极引出部的结构和形状与第二阳极引出部一致,且第一阴极引脚与第二阴极水平部之间电性导通。
[0012]优选的,所述第二阳极水平部和第二阴极水平部相互靠近的边沿之间的距离为陶瓷基座长度的50%~70%,所述第二阳极引脚水平部与第二阴极引脚水平部相互靠近的边沿之间的距离为电容器长度的50%~70%。
[0013]优选的,所述第二阳极引脚水平部、第二阳极引脚垂直部、第二阴极引脚水平部和第二阴极引脚垂直部远离陶瓷基座的外表面均设置有锡层。
[0014]一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:S1、将若干片芯子依次堆叠设置在外设的基板上,并且芯子的阳极部和阴极部分别与第一阳极水平部和第一阴极水平部相贴合并电性导通,得到芯包;S2、以环氧树脂模塑料对芯包进行封装,在芯包外部形成树脂外壳,制得电容器半成品,并且基板的下表面、第一阳极引脚和第一阴极引脚裸露在树脂外壳外部;S3、对制得的电容器半成品进行吸湿、老化及电性能测试处理,筛选出电性能合格的电容器半成品;S4、将筛选得到的电性能合格的电容器半成品与外设的陶瓷基座连接,制得耐湿
耐热叠层固态铝电解电容器。
[0015]优选的,所述步骤S4具体为:S41、在陶瓷基座的方形敞口结构内部表面,除第二阳极水平部和第二阴极水平部表面涂覆导电银胶外,其余区域表面涂覆绝缘胶粘剂;S42、将电性能合格的电容器半成品嵌入陶瓷基座,使第一阳极引脚与第二阳极水平部之间、第一阴极引脚和第二阴极水平部之间粘接。
[0016]与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:本专利技术将若干片电容器芯子堆叠于基板上,实现第一次引出,将树脂封装后的半成品与陶瓷基座嵌合粘接,实现第二次引出;其中,树脂配合基板引出的第一级封装结构为电容器老化工序的吸湿需求保留了一定的水汽通道,保证了老化的效果,电容器经老化及电性能筛选后再使用陶瓷基座对底部及侧边进行包裹,在形成客户端应用焊接端子的基础上,可借助陶瓷材料优良的耐温性能,配合导热系数小、隔热性能佳的FR

4基板形成双重衬底,有效降低芯子受到高温冲击的损伤,提升电容器在上板焊接过程中的耐焊接热性能;电容器半成品与陶瓷基座连接后,原有水汽通道被绝缘胶封堵,从而提升电容器成品在出厂后在客户端应用过程中的耐湿性能。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器,其特征在于:包括基板(1)、若干片芯子(2)、陶瓷基座(3)和树脂外壳(4);所述基板(1)的截面形状为矩形,所述基板(1)的相对两端分别设置有第一阳极引出部(5)和第一阴极引出部(6),若干片所述芯子(2)依次堆叠设置在基板(1)上表面,所述芯子(2)的阳极部与第一阳极引出部(5)电性导通,所述芯子(2)的阴极部与第一阴极引出部(6)电性导通;所述陶瓷基座(3)为方形敞口结构,所述陶瓷基座(3)的敞口底部两端设置有与第一阳极引出部(5)和第一阴极引出部(6)相互配合的第二阳极引出部(7)和第二阴极引出部(8),且第二阳极引出部(7)和第二阴极引出部(8)穿出陶瓷基座(3)外部,所述基板(1)搭设在陶瓷基座(3)的敞口底部,所述第一阳极引出部(5)与第二阳极引出部(7)电性导通,所述第一阴极引出部(6)与第二阴极引出部(8)电性导通;所述树脂外壳(4)紧密嵌合设置在陶瓷基座(3)的方形敞口内,且树脂外壳(4)覆盖住基板(1)的上表面、四周侧面和若干片芯子(2)。2.根据权利要求1所述的一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器,其特征在于:所述基板(1)的长度为芯子(2)的长度的100%~120%,所述基板(1)的宽度为芯子(2)的宽度的100%~120%。3.根据权利要求1所述的一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器,其特征在于:所述陶瓷基座(3)的高度为电容器总高度的50%

100%,所述陶瓷基座(3)敞口内部的长度不低于基板(1)长度的110%,所述陶瓷基座(3)敞口内部的宽度不低于基板(1)宽度的110%。4.根据权利要求1所述的一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器,其特征在于:所述第一阳极引出部(5)包括第一阳极水平部(51)、第一阳极连接部(52)和第一阳极引脚(53),所述第一阳极水平部(51)和第一阳极引脚(53)的截面形状均为矩形,且第一阳极水平部(51)和第一阳极引脚(53)分别平行设置在基板(1)的上下表面,所述第一阳极水平部(51)和第一阳极引脚(53)之间通过第一阳极连接部(52)相连接并电性导通,且第一阳极连接部(52)穿设在基板(1)内部;所述第一阴极引出部(6)的结构和形状与第一阳极引出部(5)一致。5.根据权利要求4所述的一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器,其特征在于:所述第一阳极引脚(53)与第一阴极引脚相互靠近的边沿之间的距离为基板(1)长度的50%~70%。6.根据权利要求4所述的一种耐湿耐热叠层固态铝电解电容器,其特征在于:所述第二阳极引出部(7)包括第二阳极水平部(71)、第二阳极连接部(72)和第二阳极引脚,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张秋水陈巧琳谢盼盼赖昌赛黄小杰
申请(专利权)人:福建国光新业科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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