[发明专利]一种具有高击穿电压的固体电解电容器制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有高击穿电压的固体电解电容器制造方法，属于电解电容器制造技术领域。

背景技术

随着电子设备数字化、微型化和轻重量化的加速，要求电容器具有小型、大容量、高频性能稳定、且具有很强的耐纹波电流的特点。特别是近年来，伴随着个人计算机、智能手机等电子设备中信号处理电路的高速化，必须瞬时对该信号处理电路供给电流，因此高频区域等效串联电阻(ESR)小的固体电解电容器的需求日益迫切而巨大。聚合物电解电容器因为较低的ESR和很好的高频特性而倍受关注。但聚合物电解电容器是在氧化膜介质表面通过原位化学聚合、电化学聚合、或者表面被覆聚合浆料的方法制作一层导电聚合物电解质。这种电容器普遍存在几个问题，如漏电流大或者短路失效的产品比较多；导电聚合物电解质和介质氧化膜之间的接触电阻大，或者导电性电解质层和电介质层之间的粘接强度比较低等，导致ESR的增大。导电聚合物包含π共轭键，具有很高的电导率，一般通过原位氧化聚合或者电化学聚合的方法被覆在电介质的表面，形成的聚合物膜层作为固体电解电容器的电解质。专利CN1992110A对通过在导电聚合物层和电介质层中间添加聚乙二醇粘接层提高二者之间的粘接强度，从而达到降低ESR的目的。专利CN101714464A使用膦酸基的偶联剂取代硅烷偶联剂对电介质表面进行处理以期达到降低漏电流和ESR的目的，专利CN102005313A在导电聚合物中添加硅烷，而在导电聚合物的厚度方向改变硅烷的浓度，以降低产品的漏电流和短路的不良品发生率。上面几种方法对产品的漏电流和ESR起到不同程度的改善作用。但在后期可靠性试验和再流焊试验中依然发生漏电流增大，或者短路的现象，特别是对额定电压较高的产品，此类现象比较严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高击穿电压的固体电解电容器制造方法，能提高固体电解电容器的电参数特性，降低ESR和漏电流，提高电容器的击穿电压，增加在高频和高压环境中稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种具有高击穿电压的固体电解电容器制造方法，它包含以下步骤：

(1)、将烧结后的钽块置于浓度为0.03％-60％的磷酸溶液中，然后通直流电，通过电化学反应直至在钽块表面形成无定形的Ta205电介质层；

(2)、活化处理：生成电介质层的钽块浸入硅烷偶联剂稀释液，浸渍时间为2-10min，然后在25～50℃的空气环境中干燥10～30min，再在120～250℃的空气环境中干燥30～90min直至钽块表面形成表面活化层；

(3)、形成第一导电聚合物膜层：将覆有表面活化层的钽块浸入到硅烷偶联剂和导电聚合物浆料I的混合液中，混合液的粘度为10-20mPa.s的，浸渍时间为2-10min，然后在25～50℃的空气环境中干燥10～30min，再在80～150℃的空气环境中干燥20-40min直至表面活化层上覆有第一导电聚合物膜层；

(4)、形成中间粘合层：将覆有第一导电聚合物膜层的钽块浸入粘合溶液中，浸渍时间为3～5min，再在150～200℃的空气环境中干燥20-40min；

(5)、形成第二导电聚合物膜层：将覆有中间粘合层的钽块浸入粘度为12～35mPa.s导电聚合物浆料II，浸渍时间为2-10min，然后在25～50℃的空气环境中干燥10～30min，再在80～200℃的空气环境中干燥30-60min，重复该过程3～5次直至表面活化层上覆有第二导电聚合物膜层；

(6)、将干燥的产品分别浸入石墨和银浆，然后进行点焊、粘接和模压封装。

所述的步骤(1)中直流电采用55V的直流电压。

所述的硅烷偶联剂稀释液由硅烷偶联剂中加入底剂稀释而成，硅烷偶联剂的稀释浓度为0.1％～30％，底剂为醇类、去离子水的一种或者混合液。

所述的硅烷偶联剂和导电聚合物浆料I的混合液中硅烷偶联剂为导电聚合物浆料I含量的0.01％～3％。

所述的粘合液由水、粘合剂以及导电增强剂混合而成，其中粘合剂为水含量的0.03～0.3％，导电增强剂为水含量的0.01～0.1％。