电容器、制造方法和用途技术

本发明专利技术涉及电容器、制造方法和用途。提供了一种改进的电容器。该电容器为卷绕型类别，并且是表面可安装的从而以紧凑的形状因子提供高容量。供高容量。供高容量。

【技术实现步骤摘要】
电容器、制造方法和用途


[0001]本申请涉及具有改善的特性的电容器、制造方法以及电容器的特定使用场景。

技术介绍

[0002]EMI降低电路(EMI＝电磁干扰)在AC或DC电气波形下使用EMI电容器以用于这样的目的。EMI电容器连接在输入和输出之间，以降低在输入或输出处朝向系统的EMI。DC
‑
link(直流链路)电容器将例如车辆的开关设备电气连接到其DC电环境，例如电池。功率转换器可以包括以高功率电平并且在其中应避免不想要的频率的频率范围内工作的逆变器。
[0003]电容器根据它们的构造可以划分为两个类别。电容器可以包括堆叠在彼此上方的导电层和介电层的层堆叠。另一类别的电容器包括在两个电极之间的介电材料，其中电极的材料和介电材料被卷绕。
[0004]对于电容器，通常优选的是，电容器具有高电容、小空间尺寸、符合高压应用和高功率应用并提供良好的性能和良好的可靠性。
[0005]此外，电容器可以根据它们到外部电路环境中的集成而划分为多类别。电容器可以包括为THT(通孔技术)提供的端子，其中电容器的端子布置在孔中并焊接到外部电路环境。另一类别的连接是经由SMT(表面安装技术)获得的，其中电组件的端子布置到载体上并在载体表面上电气和机械连接到外部电路环境的接触件。因此，期望具有提供以上描述的优点的紧凑电容器，其可以表面可安装到外部电路环境中。特别地，优选的是具有带有大电容的紧凑、SMT兼容的电容器。

技术实现思路

[0006]为此，提供了根据独立权利要求1的电容器。从属权利要求提供了优选的实施例、方法和用途。
[0007]电容器包括第一电极、第二电极和介电材料。介电材料布置在第一电极和第二电极之间。此外，电容器包括第一端子和第二端子。第一端子电气连接到第一电极，并且第二端子电气连接到第二电极。第一电极材料、第二电极材料和介电材料建立卷绕型电容元件。第一端子和第二端子是表面可安装端子。
[0008]因此，这样的电容器属于卷绕型电容器的类别并且属于SMT兼容电容器的类别。
[0009]可能的是，电容器符合回流要求。特别地，可能的是，电容器对回流过程的所需温度和持续时间不够灵敏。
[0010]在回流过程中，将SMT组件与它们的对应端子一起放置到要电气和机械连接的载体的连接焊盘上。为此，例如在回流炉中将整个组件加热至某一温度并达某一持续时间，使得建立在端子与载体的连接焊盘之间的可靠电气和机械接触。与THT连接(在THT连接中，为了焊接，仅在端子的位置处需要高温)相比，将对应的高温施加到整个电气组件。因此，所有元件和材料必须符合回流要求。
[0011]已经发现，如以上所描述的电容器可以符合回流要求。这允许提供特别是具有大
容量的电容器，所述电容器是卷绕型电容器并且可以利用SMT过程进行处理。
[0012]可能的是，电容器具有1μF或更大的电容。特别地，可能的是，电容器在可以利用SMT过程进行处理的紧凑外壳中具有在1.1μF和2.2μF之间的电容。
[0013]此外，可能的是，第一端子和第二端子包括选自钢、铜、黄铜或铝的材料。此外，端子可以包括纯锡或锡合金的涂层以支持焊接过程。
[0014]第一端子和第二端子可以包括相同的材料或由相同的材料组成。特别地，提供高电导率和低热导率的材料是优选的。
[0015]可能的是，介电材料选自PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PPS(聚苯硫醚)、PTFE(聚四氟乙烯)、PS(聚苯乙烯)、PC(聚碳酸酯)和PET HT(HT＝高温度)。
[0016]已经发现，这样的介电材料可以符合SMT过程并提供可靠的电容器。这样的材料的使用是可能的，因为在制造期间可以执行退火过程以为随后的SMT过程步骤准备介电材料。此外，通过提供厚度在SMT处理之后符合有关高压应用、高功率应用和高电容的要求的介电材料，可以补偿介电材料厚度的可能缩小。
[0017]此外，通过在电容器中提供隔热罩，可以进一步增加电容器的耐热性。隔热罩可以布置在电容器的电容元件下方。在本上下文中，“在电容元件下方”意指将隔热罩布置在电容元件与要电气连接至外部电路元件的端子的连接侧的位置之间。
[0018]隔热罩可包括具有低热导率的材料。隔热罩可用于保护电容器的灵敏电容元件，特别是电容元件的热敏介电材料，以防止热量进入电容器，特别是当端子建立从外部到电容元件的热桥时经由沿着端子的路径进入电容器。因此，隔热罩可以包括小的开口，端子的导体元件经由所述小的开口进行传导以将电容元件电气连接到外部电路环境。然而，端子下部辐射的另外的热量被隔热罩阻挡。
[0019]隔热罩可以包括耐热材料，诸如陶瓷或不太灵敏的塑料材料。
[0020]此外，可能的是，电容器包括布置在电容元件下方，例如布置在电容元件和端子的连接侧之间的散热器。散热器可用于聚集进入电容器的热量，使得散热器建立用于热保护更灵敏的电容元件的牺牲元件。
[0021]可能的是，散热器包括一定程度的热导率的材料。特别地，可能的是，散热器包括大热容量的材料。
[0022]此外，可能的是，散热器包括相变材料，所述相变材料的相变温度低于介电材料的降级温度。
[0023]当组件将在SMT过程中仅使用一次时，相变可以是可逆相变，或者不可逆相变。
[0024]可能的是，第一端子和第二端子在垂直方向上的长度大于或等于1mm。
[0025]较大的长度是优选的，因为然后降低端子的热导并且改善对电容器中的电容元件的热保护。
[0026]可能的是，电容器包括外壳，在该外壳中布置卷绕式电容元件。
[0027]外壳可以包括内壁和外壁，其中内壁和外壁由间隙分开。因此，外壳可以是具有双壁的壳体。特别地，外壳的每个壁可以是双壁，即由被间隙分开的内壁和外壁形成。
[0028]由于外壳包括由间隙分开的内壁和外壁，所以外壳提供了布置在外壳中的电容元件的高热绝缘。内壁和外壁之间的间隙可以用作：吸热元件，吸收从外部进入外壳的热量并且至少暂时地在回流过程的持续时间中保护电容元件以防止达到临界温度。
[0029]优选地，该间隙填充有空气或另一种热绝缘材料。
[0030]外壳可以包括对热量不太灵敏的塑料材料。优选的是，外壳材料具有低的热导率。
[0031]此外，可能的是，电容器在外壳中进一步包括填充物。外壳中的填充物可以布置成使得电容元件布置在填充物中。
[0032]优选的是，外壳、填充物和电容元件的材料的热膨胀系数足够相似，使得降低温度改变期间的热应力。
[0033]可能的是，填充物包括环氧树脂或由环氧树脂组成。
[0034]填充物可以用于去除其中可能在电容器中存储空气和/或湿气的潜在空间。因此，可能的是，电容器基本上没有空气和/或湿气。
[0035]不包含或基本上不包含空气或湿气改善电容器响应于热量的行为，特别是在SMT过程(诸如回流加热等)期间。
[0036]可能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电容器，包括：
‑
第一电极、第二电极和布置在第一电极和第二电极之间的介电材料，
‑
电气连接到第一电极的第一端子，
‑
电气连接到第二电极的第二端子，其中
‑
第一电极材料、第二电极材料和介电材料建立卷绕型电容元件，并且
‑
第一端子和第二端子是表面可安装端子。2.根据权利要求1所述的电容器，具有大于1.0μF的容量。3.根据权利要求1所述的电容器，其中所述第一端子和所述第二端子包括选自钢、铜、黄铜、铝、带有锡或锡合金的涂层的材料。4.根据权利要求1所述的电容器，其中所述介电材料选自PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PPS(聚苯硫醚)、PTFE(聚四氟乙烯)、PS(聚苯乙烯)、PC(聚碳酸酯)和PET HT。5.根据权利要求1所述的电容器，还包括布置在所述电容元件下方的隔热罩。6.根据权利要求1所述的电容器，还包括布置在所述电容元件下方的散热器。7.根据权利要求1所述的电容器，还包括布置在所述电容元件和所述端子的连接侧之间的散热器。8.根据权利要求1所述的电容器，其中所述第一端子和所述第二端子在垂直方向上具有大于1mm的长度。9.根据权利要求1所述的电容器，包括外壳，在所述外壳中布置卷绕式电容元件。10.根据权利要求9所述的电容器，其中所述外壳包括内壁和外壁，其中所述内壁和所述外壁由间隙分开。11.根据权利要求10所述的电容器，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李情怀，梁彰怀，邱勇，王红智，D，
申请(专利权)人：东电化电子元器件珠海保税区有限公司，
类型：发明
国别省市：