[发明专利]一种耐高温钽电容器的老炼方法有效
申请号: | 201410090024.0 | 申请日: | 2014-03-12 |
公开(公告)号: | CN103854860A | 公开(公告)日: | 2014-06-11 |
发明(设计)人: | 鄢波;张选红;阳元江;王刚;冯建华;马腾双;潘齐凤;杨槐香;吴著刚 | 申请(专利权)人: | 中国振华(集团)新云电子元器件有限责任公司 |
主分类号: | H01G9/00 | 分类号: | H01G9/00 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 谷庆红 |
地址: | 550018 贵州省*** | 国省代码: | 贵州;52 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 耐高温 钽电容 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种耐高温钽电容器的老炼技术,尤其涉及一种在200-230℃高温环境下的钽电解电容器老炼方法,属于电容器技术领域。
背景技术
电解电容器作为常见的电子元件,广泛应用于通信、航天和军工、海底电缆和高级电子装置、民用电器、电视机等多方面,在线路中起储能、滤波、旁路、耦合、电源、转相等作用。采用传统制造工艺生产的钽电容器在125℃以下能够稳定工作。但对于深钻井、地勘以及深空工作的电子设备而言,由于地下钻探自然资源储备的日益减少和技术进步,行业的钻探深度开始加深,同时也开始在地热梯度较高(全球地热梯度一般为25℃/km深度)的地区进行钻探,这些恶劣的地下井温度超过200℃,压力超过25kpsi。
现有钽电容器因为环境温度过高导致热致击穿失效,从而导致电子设备、仪器仪表输出波形失真、电路无法正常工作。并且设备故障会造成极高的停机成本,在地下数英里作业的钻柱如果出现电子组件故障,需要一天以上的时间来检修及更换,操作复杂的深水海上钻井平台每天平均需要花费100万美元。因此开发专用于高温恶劣环境下的电子元器件已势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温钽电容器的老炼方法,克服现有技术的不足,提高电容器的使用寿命,弥补200℃以上钽电容器老炼技术的空白。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种耐高温钽电容器的老炼方法,它包含以下步骤:
(1)、将封装后的钽电容器在室温下用2-5V恒压;
(2)、升温施压阶段Ⅰ:将封装后的钽电容器的两端在80-90℃的温度下施加直流电压,上电12-24h,施加的电压为1UR,其中,UR为钽电容器额定电压;
(3)、升温施压阶段Ⅱ:将钽电容器的两端在120-130℃的温度下施加直 流电压,上电1-3h,施加的电压为0.62-0.65UR;
(4)、升温施压阶段Ⅲ:将钽电容器的两端在190-205℃的温度下施加直流电压,上电1.5-3h,施加的电压为0.55-0.6UR;
(5)、升温施压阶段Ⅳ:将钽电容器的两端在225-230℃的温度下施加直流电压,上电1.5-2h,施加的电压为0.45-0.52UR;
(6)、自然冷却:将钽电容器在室温下恢复5-12h;
(7)、回温施压:将冷却后的钽电容器的两端在80-90℃的温度下施加直流电压,上电12-24h,施加的电压为1UR。
所述的施压过程中施加的电压不超过电容器的安全使用电压。
老炼过程的实质是:将经封装后的半成品施加直流电压、进一步动态熟化的过程,通过加压使电容器恢复其固有的电性能,使其具备在动态电子线路中使用的条件。同时,非固体电解质电容器还伴随“自愈”效应,可在逐步增加适当的外施电压下重新形成,对受到局部破坏的介质氧化膜疵点进行补齐修复,最终自动恢复其工作能力。
高温老炼能够提高介质氧化膜耐高温的特性,使得电容器在电场作用下持续动态熟化,对高温二次形成中生成的氧化膜再进行疵点修复,减小高温恶劣环境对电介质的影响。
本发明的有益效果在于:采用高温分段施加不同的电压进行老炼,大大缩短了现有的老炼时间,既达到了老炼的目的,又保证了可靠性和寿命,保证了钽电容器在230℃高温时仍然能够长时间稳定地工作,提高了电容器的使用寿命,填补了200℃以上钽电容器老炼技术的空白。
具体实施方式
下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1
一种耐高温钽电容器的老炼方法,以CAXH型50V160μF为例,它包含以下步骤:
(1)、将封装后的钽电容器在室温下用3V恒压1.5h;
(2)、升温施压阶段Ⅰ:将封装后的钽电容器的两端在85℃的温度下施加直流 电压,上电12h,施加的电压为1UR,其中,UR为钽电容器额定电压50V;
(3)、升温施压阶段Ⅱ:将钽电容器的两端在125℃的温度下施加直流电压,上电1h,施加的电压为0.63UR;
(4)、升温施压阶段Ⅲ:将钽电容器的两端在200℃的温度下施加直流电压,上电2.5h,施加的电压为0.58UR;
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