[发明专利]一种固体电解电容器的制备方法在审

专利信息
申请号: 201410173944.9 申请日: 2014-04-28
公开(公告)号: CN103985548A 公开(公告)日: 2014-08-13
发明(设计)人: 田东斌;杨立明;龙道学;张志光;彭丹;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: H01G9/15 分类号: H01G9/15;H01G9/07
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 固体 电解电容器 制备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种固体电解电容器的制备方法,特别是涉及额定电压在100V以上的固体导电性聚合物电解质电容器,属于固体电解电容器技术领域。

背景技术

随着半导体技术的飞速发展,电子整机系统要求电容器具有高压、大容量、超低等效串联电阻(ESR)等特点,且需具有很强的耐纹波电流的特点。特别是近年来,伴随着超薄型电脑、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具有较低的等效串联电阻(ESR)和很好的高频特性,从而能满足现代电子设备的发展要求。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漏电流大或者短路失效,易导电聚合物电解质和介质氧化膜之间的的粘接强度比较低等问题。公开号为CN1992110B的中国专利公开了一种固体电解电容器原件、固体电解电容器及其制造方法,该技术方案是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以提高二者之间的粘接强度,从而达到降低产品的ESR。但该方法制作的产品漏电流较大,耐电压冲击能力低。

目前已开发了制备基于导电聚合物的电解质的固体电解电容器的替代方法,如公开号为DE102005043828A1的德国专利公开了使用包含已聚合的噻吩颗粒的分散液制作导电聚合物阴极电解质的方法,即将PEDOT/PSS分散液浸润到氧化膜的表面,再通过高温蒸发的方法移除分散剂。一般而言,这种分散液中的分散剂绝大部分是水,而电解电容器的介质氧化膜(如五氧化二钽)具有增水性,因此,直接使用分散剂浸润氧化膜的表面会导致电解电容器的容量引出率低,高低温特性不稳定的问题。

公开号为US20130236636A1的美国专利提出一种化学原位聚合/结合分散液制作导电聚合物膜层的方法,即使用化学原位聚合的方法制备导电聚合物的第一层,在第一层导电聚合物膜层上通过浸渍导电聚合物分散液并干燥得到导电聚合物的外层阴极电解质。这种方法比较适用中高压产品,但对超高压产品而言,始终存在耐压能力难以提高的问题。

发明内容

为解决上述问题,本发明提供一种固体电解电容器的制备方法。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

一种固体电解电容器的制备方法,该方法是在阀金属的表面通过电化学的方式形成介质氧化膜,用硅烷偶联剂对介质氧化膜表面进行预涂处理,在介质氧化膜表面涂覆导电聚合物层,其具体方法步骤如下:

(1)、进行阳极块的成型和烧结;

(2)、对成型的阳极块进行清洗;

(3)、配制电导率为0.3~65mS/cm的电解液,然后加热电解液;

(4)、初次形成:将阳极块置于23~85℃的电解液中,接通电源满足额定电压,初始电流密度为0.1~50mA/g,然后阶段恒流升压,并等压增大电流密度,直至氧化膜形成电压达到设定值,即开始恒压降流,恒压时间为1~20小时;

(5)、电化学形成后进行介质氧化膜的清洗和热处理;

(6)、二次形成:将钽阳极块置于原电解液中进行再形成,恒压时间为1~10小时;

(7)、电化学形成后进行介质氧化膜的清洗和干燥,去除介质氧化膜表面残留的杂质;

(8)、预处理:将形成后的阳极块浸渍硅烷偶联剂的溶液,并在高温环境中干燥固化形成表面预涂层;

(9)、形成第一导电聚合物膜层:在负压-正压环境中将覆有表面预涂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10~50mPa·s的,浸渍时间为5~300min,然后在15~50℃的空气环境中干燥10~100min,再在80~250℃的空气环境中干燥20~60min,在表面预涂层上覆盖第一导电聚合物膜层;

(10)、形成第二导电聚合物膜层:在常温环境中将覆有第一导电聚合物膜层的钽块浸入粘度为20~500mPa·s导电聚合物浆料Ⅱ中,浸渍时间为1~10min,然后在15~50℃的空气环境中干燥10~100min,再在80~200℃的空气环境中干燥30~60min;

(11)、在覆有电解质的阳极块上依次涂敷石墨层和银浆层,并点焊、粘接和模压封装,整形后形成最终产品并测试其电性能。

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