[发明专利]叠片式固体铝电解电容器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝电解电容器的制造方法，尤其涉及一种叠片式固体铝电解电容器的制造方法。

背景技术

铝电解电容器成为大量应用于各类电子整机产品的一种重要基础元器件，随着信息产业的高速发展，电子整机向薄、轻、小方向发展势头迅猛，作为在电路中作用尚不可取代的铝电解电容器，其体积偏大已成为限制因素，亟待探索新的技术对策来大幅度提高电容器的比电层，其物理和化学性能容及其他的各项电性能，以适应电子器件长寿命化的要求。目前应用最多的铝电解电容器使用的是液体电解质，它采用赋能铝箔作为电容器的阳极，与衬垫纸及高比容的负箔卷绕在一起组成电容芯组，液体的工作电解液浸入衬垫纸后成为实际上的阴极。这种电容器具有大容量、小体积、价格低廉等特点，被广泛应用于各种领域。但是，由于采用了液体电解质，这种铝电解电容器的性能也受到了限制。首先是液体电解质的电阻率较高，使得电容器在高频率下阻抗值过大；另外液体电解质的性能受温度的影响很大，其电阻率随着温度的下降会急剧上升，限制了电容器在低温下的使用；特别是液体电解质在高温下性能不稳定，温度的上升可加速液体电解质的劣化并造成蒸汽压的加大，使得产品加速失效甚至出现爆浆现象，缩短了产品寿命。铝固体电解电容和传统液态铝电解电容的差异，主要在于采用了不同的阴极材料，液态铝电容阴极材料为电解液，而导电聚合物铝固体电容的阴极材料则为导电聚合物。因这类电解质为高电导率的固态物质，其电导率高于普通电解液几个数量级，有着优良的高频低阻性能并且高低温性能优良，完全消除了电容器的爆浆隐患，因此导电聚合物铝固体电解电容成为近年来电解电容发展最为快速的品种之一。铝固体电解电容器主要分为两大类：卷绕型铝固体电解电容器和叠片式铝固体电解电容器。卷绕型铝固体电容与传统液态电解质电容的结构和外观相同，只是采用导电聚合物取代电解液，具有优异的综合性能及高可靠性，逐渐取代高端电子设备如计算机主板等曾使用的液态电解质电容，需求面大增。另一方面，随着电子技术日新月异的发展，更多的电子设备要求功能复杂化、更高精度且体积趋于更小。为了应对上述电子技术的发展需求，铝电解电容的性能特征除高频低阻抗、宽温长寿命、高可靠性外，亦希望体积小型化、低剖面、片式化，以节省空间和方便安装，满足严格控制体积的高端电子设备应用需求。相比卷绕型铝固体电容偏大的体积，叠片式铝固态电容为叠层结构，省却了隔离纸和阴极箔，采用环氧树脂封装和表面贴装的设计、具有极低剖面(1.9mm)、很小的体积(7.3×4.3×1.9mm)，更适用于对体积有严格限制的小型电子设备，且同样具有优异的频率阻抗特性和温度特性，应用前景极佳。

叠片式铝固态电容的结构为多层单片电容并联叠层，外经塑封而成，每片单片电容分为阴极区和阳极区，中间为隔离胶涂布分隔，阴极区采用化学聚合或者电化学聚合在阳极氧化膜上形成层状、致密的导电聚合物层，在导电聚合物层上再依次披挂碳浆和银浆作为导电引出极。这其中，最为关键和核心的步骤为导电聚合物层的形成工艺，所形成的导电聚合物是否致密，电导率的高低以及对温度和湿度的稳定性对产品的最终性能有着决定性的影响。现有的方式之一是采用电化学聚合的方式，即在氧化膜表面预涂一层导电物质(二氧化锰或者化学聚合的聚吡咯(PPY))，再将外加电极与这层导电物质接触，在吡咯单体和支撑电解质所配制的电解液中进行电解氧化聚合，聚合过程中，为使各部位聚合物分布均匀，电极需要在阴极区进行移动，才能形成导电聚合物层。该加工方式虽然能形成导电聚合物层，但由于其是靠电极在阴极区进行移动，才能使形成的导电聚合物层，使导电聚合物层达到使用要求；在操作过程中，需要精确控制定位的电解设备，对电解聚合对设备的要求很高，且整个工艺过程复杂，所获得产品不良率高，因此，有必要对上述工艺方法进行改进。

发明内容

针对背景中存在的问题，本发明的目的在于提供一种叠片式固体铝电解电容器的制造方法，其对加工设备要求简单，加工工艺简单、产品不良率低。

本发明的另一目的是提供一种叠片式固体铝电解电容器的制造方法，其能采用较少的聚合次数就能达到优异的初始特性，生产效率高。