專利名稱：固體電解電容器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體電解電容器的制造方法。
背景技術(shù)：
利用鋁或鉭、鈮、鈦等具有閥作用的金屬制成的電解電容器，由于采用了腐蝕擴(kuò)面技術(shù)，可以獲得小型大容量，大大擴(kuò)大了其用途，尤其是使用固體電解質(zhì)的固體電解電容器，具有小型、大容量、低等效串聯(lián)電阻等特點(diǎn)，而且容易片狀化，具備適合表面安裝的特性，因此而成為電子機(jī)器小型化、高性能化、低成本化不可缺少的部品。
這種固體電解電容器中，作為小型大容量的用途，一般都是使用鋁等具有閥金屬作用的陽(yáng)極箔和陰極箔，并在其中介入電解紙，卷繞成電容器芯包，再用工作電解液含浸，裝入鋁殼，再用橡膠塞進(jìn)行封口，這樣就具有了密封構(gòu)造。
近年來(lái)，隨著電子儀器、設(shè)備朝數(shù)字化發(fā)展，同時(shí)作為電子設(shè)備的心臟CPU的工作頻率也在高速化，因此所消耗的電力也大大增加，由于發(fā)熱而引起的可靠性問(wèn)題越來(lái)越明顯，作為對(duì)策之一，可將其工作電壓降低。為了降低供電電壓，作為微電子處理器的高精度電力供應(yīng)回路，如在作為DC-DC電壓變換器的輸出側(cè)濾波使用時(shí)，需要用極低ESR(等效串聯(lián)電阻)電容器，而現(xiàn)有的固體電解電容器的ESR較高，不能有效滿足微電子處理器的工作頻率高速化的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有低等效串聯(lián)電阻的固體電解電容器的制造方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種固體電解電容器的制造方法，其特征是依次包括下列步驟①在由閥金屬制成且表面有氧化膜的陽(yáng)極箔和陰極箔中間介入電解紙卷繞成芯包；②將芯包放入化成液中浸漬，進(jìn)行修復(fù)化成處理，并在修復(fù)化成處理后于280～380℃條件下進(jìn)行高溫炭化處理1～2.5小時(shí)；③將經(jīng)炭化處理的芯包用含有聚合物單體和氧化劑的含浸液進(jìn)行含浸處理；④在經(jīng)含有聚合物單體和氧化劑的含浸液含浸處理結(jié)束后0～40分鐘內(nèi)，對(duì)芯包進(jìn)行加熱處理(其中20分鐘內(nèi)加熱更好，5分鐘內(nèi)加熱最好)，然后放置室溫下；⑤將經(jīng)步驟④處理的芯包進(jìn)行加熱聚合反應(yīng)；⑥將芯包裝入鋁殼，并用橡膠塞封口，然后進(jìn)行老化處理，得產(chǎn)品。
閥金屬是鋁、鉭、鈮或鈦。
進(jìn)行修復(fù)化成處理時(shí)，采用的化成液為磷酸系化成液、硼酸系化成液或己二酸銨系化成液，浸漬時(shí)間為5～120分鐘。
磷酸系化成液是磷酸二氫銨或磷酸氫二銨，硼酸系化成液是硼酸銨或五硼酸銨，己二酸銨系化成液是己二酸銨或己二酸、氨水。
步驟③中含浸處理的方法是將芯包浸入含浸液中或?qū)⒑鹤⑸淙胄景小?br> 含浸液是聚合性單體與氧化劑溶液的混合物，其中氧化物溶液的含量按重量計(jì)占混合物總量的35～65％，氧化劑溶液中氧化劑的含量按重量計(jì)為35～65％，氧化劑的溶劑可以采用乙醇、正丁醇、水等，氧化劑是對(duì)甲基苯磺酸鐵或過(guò)碘酸、碘酸。
所述聚合性單體是聚合性單體本身或聚合性單體與揮發(fā)性溶劑按1∶0.01～2的體積比混合而成的單體溶液，揮發(fā)性溶劑可以使用戊烷等碳?xì)漕?、四氫呋喃等醚類、甲酸乙酯等酯類、丙酮等酮類、甲醇等醇類、乙腈等氮化合物，其中甲醇、乙醇、丙酮最好?br> 采用將含浸液注射入芯包中進(jìn)行含浸處理時(shí)，含浸液是聚合性單體與氧化劑溶液的混合物或含浸液是由聚合性單體溶液與氧化劑溶液二部分組成，使用時(shí)分別將這二部分溶液注射入一個(gè)芯包中。
步驟④中，在含浸處理結(jié)束后0～5分鐘內(nèi)，對(duì)芯包進(jìn)行加熱處理，加熱處理的溫度為30～250℃，時(shí)間為30分鐘～5小時(shí)，然后放置室溫下30分鐘～5小時(shí)，步驟⑤中進(jìn)行加熱聚合反應(yīng)的加熱溫度為20～200℃。
聚合物單體是3，4-乙烯二氧噻吩(又稱EDT)或噻吩電解質(zhì)、苯胺、吡咯、呋喃、乙炔以及它們的電解質(zhì)。
本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，方便，生產(chǎn)成本低，采用的工藝步驟確保了生產(chǎn)的固體電解電容器具有優(yōu)良的ESR特性，即具有較低的等效串聯(lián)電阻。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1一種固體電解電容器的制造方法，依次包括下列步驟①在由閥金屬(鋁、鉭、鈮或鈦)制成且表面有氧化膜的陽(yáng)極箔和陰極箔中間介入電解紙卷繞成芯包；③將芯包放入化成液中浸漬，進(jìn)行修復(fù)化成處理，化成液為磷酸二氫銨(或磷酸氫二銨、硼酸銨、己二酸銨、五硼酸銨、己二酸、氨水)，浸漬時(shí)間為10～150分鐘(例10分鐘、20分鐘、60分鐘、100分鐘、120分鐘、150分鐘)，在修復(fù)化成處理后在280～380℃(例280℃、320℃、350℃、380℃)條件下進(jìn)行高溫炭化處理1～2.5小時(shí)(例1、1.8、2.5小時(shí))；③將經(jīng)炭化處理的芯包放入由EDT和50％的對(duì)甲基苯磺酸鐵的正丁醇溶液以1∶1比例混合而成的含浸液中浸漬處理3～60分鐘(例3、10、20、40、60分鐘)；④在含浸處理結(jié)束后0～20分鐘(例1分鐘、5分鐘、10分鐘、20分鐘)內(nèi)，對(duì)芯包進(jìn)行加熱處理，加熱處理的溫度為30～250℃(例30℃、80℃、150℃、200℃、250℃)，時(shí)間為30分鐘～5小時(shí)(例30分鐘、1小時(shí)、3小時(shí)、5小時(shí))，然后放置室溫下30分鐘～5小時(shí)(例30分鐘、1小時(shí)、3小時(shí)、5小時(shí))；⑤將經(jīng)步驟④處理的芯包在溫度為20～200℃(可以20℃、50℃、100℃、150℃、200℃)是下進(jìn)行加熱聚合反應(yīng)，時(shí)間為30分鐘～5小時(shí)(例30分鐘、1小時(shí)、3小時(shí)、5小時(shí))，使電容器芯包內(nèi)發(fā)生PEDT聚合反應(yīng)，形成固體電解質(zhì)層；
⑥將芯包裝入外裝殼，開(kāi)口處裝封口膠塞，用傳統(tǒng)封口加工的方式進(jìn)行封裝，并施加13V電壓，進(jìn)行150℃、120分鐘老化(或采用其他常規(guī)方法的老化處理)，得產(chǎn)品。
實(shí)施例2步驟③中含浸液是聚合性單體噻吩電解質(zhì)(或苯胺、吡咯、呋喃、乙炔以及它們的電解質(zhì))與氧化劑對(duì)甲基苯磺酸鐵(或過(guò)碘酸、碘酸)溶液的混合物，其中氧化物溶液的含量按重量計(jì)占混合物總量的35～65％(例35％、42％、55％、65％)，氧化劑溶液中氧化劑的含量按重量計(jì)為35～65％(例35％、42％、55％、65％)，氧化劑的溶劑采用乙醇(或正丁醇、水)。其余均同實(shí)施例1。
實(shí)施例3所述聚合性單體是聚合性單體與揮發(fā)性溶劑按1∶0.01～2(可以是1∶0.01、1∶1、1∶2)的體積比混合而成的單體溶液，揮發(fā)性溶劑可以使用甲醇(或戊烷、四氫呋喃等醚類、甲酸乙酯等酯類、丙酮等酮類、乙醇等醇類、乙腈等氮化合物)。其余均同實(shí)施例2。
實(shí)施例4步驟③采用將含浸液注射入芯包中進(jìn)行含浸處理，含浸液與實(shí)施例1或?qū)嵤├?相同。其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例5含浸液是由聚合性單體溶液與氧化劑溶液二部分組成，使用時(shí)分別將這二部分溶液注射入一個(gè)芯包中。其中聚合物單體溶液采用和實(shí)施例3相同的單體溶液，氧化劑溶液采用和實(shí)施例2相同的形式。其余均同實(shí)施例4。
權(quán)利要求
1.一種固體電解電容器的制造方法，其特征是依次包括下列步驟①在由閥金屬制成且表面有氧化膜的陽(yáng)極箔和陰極箔中間介入電解紙卷繞成芯包；②將芯包放入化成液中浸漬，進(jìn)行修復(fù)化成處理，并在修復(fù)化成處理后于280～380℃條件下進(jìn)行高溫炭化處理1～2.5小時(shí)；③將經(jīng)炭化處理的芯包用含有聚合物單體和氧化劑的含浸液進(jìn)行含浸處理；④在經(jīng)含有聚合物單體和氧化劑的含浸液含浸處理結(jié)束后0～40分鐘內(nèi)，對(duì)芯包進(jìn)行加熱處理，然后放置室溫下；⑤將經(jīng)步驟④處理的芯包進(jìn)行加熱聚合反應(yīng)；⑥將芯包裝入鋁殼，用橡膠塞封口，然后進(jìn)行老化處理，得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容器的制造方法，其特征是閥金屬是鋁、鉭、鈮或鈦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容器的制造方法，其特征是進(jìn)行修復(fù)化成處理時(shí)，采用的化成液為磷酸系化成液、硼酸系化成液或己二酸銨系化成液，浸漬時(shí)間為10～150分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體電解電容器的制造方法，其特征是磷酸系化成液是磷酸二氫銨或磷酸氫二銨，硼酸系化成液是硼酸銨或五硼酸銨，己二酸銨系化成液是己二酸銨或己銨酸、氨水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的固體電解電容器的制造方法，其特征是步驟③中含浸處理的方法是將芯包浸入含浸液中或?qū)⒑鹤⑸淙胄景小?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固體電解電容器的制造方法，其特征是含浸液是聚合性單體與氧化劑溶液的混合物，其中氧化物溶液的含量按重量計(jì)占混合物總量的35～65％，氧化劑溶液中氧化劑的含量按重量計(jì)為35～65％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體電解電容器的制造方法，其特征是所述聚合性單體是聚合性單體本身或聚合性單體與揮發(fā)性溶劑按1∶0.01～2的體積比混合而成的單體溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固體電解電容器的制造方法，其特征是采用將含浸液注射入芯包中進(jìn)行含浸處理時(shí)，含浸液是聚合性單體與氧化劑溶液的混合物或含浸液是由聚合性單體溶液與氧化劑溶液二部分組成，使用時(shí)分別將這二部分溶液注射入一個(gè)芯包中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的固體電解電容器的制造方法，其特征是步驟④中，在含浸處理結(jié)束后0～5分鐘內(nèi)，對(duì)芯包進(jìn)行加熱處理，加熱處理的溫度為30～250℃，時(shí)間為30分鐘～5小時(shí)，然后放置室溫下30分鐘～5小時(shí)，步驟⑤中進(jìn)行加熱聚合反應(yīng)的加熱溫度為20～200℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的固體電解電容器的制造方法，其特征是聚合物單體是3，4-乙烯二氧噻吩。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種固體電解電容器的制造方法，依次包括在由閥金屬制成且表面有氧化膜的陽(yáng)極箔和陰極箔中間介入電解紙卷繞成芯包、將芯包放入化成液中浸漬，進(jìn)行修復(fù)化成處理、在修復(fù)化成處理后對(duì)電容器芯包進(jìn)行高溫炭化處理、將經(jīng)炭化處理的芯包用含有聚合物單體和氧化劑的含浸液進(jìn)行含浸處理、在含浸處理結(jié)束后0～40分鐘內(nèi)，對(duì)芯包進(jìn)行加熱處理，然后放置室溫下、將經(jīng)步驟④處理的芯包進(jìn)行加熱聚合反應(yīng)、將芯包裝入鋁殼，并用橡膠塞封口，并進(jìn)行老化處理，得產(chǎn)品。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，方便，生產(chǎn)成本低，采用的工藝步驟確保了生產(chǎn)的固體電解電容器具有優(yōu)良的ESR特性，即具有較低的等效串聯(lián)電阻。
文檔編號(hào)H01G9/15GK1815649SQ200510038348
公開(kāi)日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2005年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月6日
發(fā)明者陳衛(wèi)東, 顧義明, 豐駿, 陳金建, 季張林 申請(qǐng)人:南通江海電容器有限公司