專利名稱：一種金屬化片式薄膜電容器及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容器，特別是一種金屬化片式薄膜電容器及其制備方法。
背景技術(shù)：
電容器廣泛應(yīng)用于隔直、耦合、旁路、濾波、調(diào)諧回路，能量轉(zhuǎn)換，控制電路等方面， 因此目前在照明領(lǐng)域，如節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器；在通信領(lǐng)域，主要是XDSL，基站以及分配器 等；在汽車工業(yè)領(lǐng)域，主要是指引擎控制系統(tǒng)，安全系統(tǒng)，汽車收音機(jī)，導(dǎo)航系統(tǒng)，空調(diào)；在 家用電器領(lǐng)域，如包括液晶顯示器以及等離子電視等；在DC/DC交換器領(lǐng)域，都需要用到電 容器。 然而現(xiàn)在應(yīng)用于上述領(lǐng)域的電容器多為陶瓷式電容器，但這種電容器較為笨重不 利于電子器件或設(shè)備的輕量化設(shè)計(jì)，且陶瓷材料較脆，因此陶瓷電容器缺乏韌性，在性能方 面陶瓷電容器一般只具有兩個(gè)電極層，所以易被脈沖電壓擊穿，且被擊穿后再也無法使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種質(zhì)量輕、抗沖擊能力強(qiáng)、在被擊穿后仍能繼續(xù)使用的金 屬化片式薄膜電容器。 本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的一種金屬化片式薄膜電 容器，包括介質(zhì)、電極層、保護(hù)層，電極層包括上極板與下極板，所述保護(hù)層為聚酯膜，所述 電極層為三層；電極層與保護(hù)層之間設(shè)有聚合膜。電極層為三層，因此大大提高了該種金屬 化片式薄膜電容器的抗擊穿能力；如若該種金屬化片式薄膜電容器被高電壓擊穿，則電極 層與保護(hù)層之間的聚合膜可作為電極層繼續(xù)使用，因此，大大提高了該種金屬化片式薄膜 電容器的使用壽命。 作為優(yōu)選，所述電極層為鋁箔電極層。鋁箔具有質(zhì)地柔軟，延展性好且耐腐蝕的優(yōu) 點(diǎn)。 作為優(yōu)選，所述聚合膜為對(duì)苯硫醚膜。對(duì)苯硫醚膜具有抗壓能力強(qiáng)，一般相當(dāng)于兩 至三層聚酯膜的抗壓能力，因此，可以減少保護(hù)層中聚酯膜的數(shù)量，使得該種金屬化片式薄 膜電容器的體積減小。 本發(fā)明還提供了一種金屬化片式薄膜電容器的制備方法，依次包括以下步驟
(1)真空室處理將制作電極層的原料放入真空蒸發(fā)室進(jìn)行單體蒸發(fā)，同時(shí)用電 子槍向真空蒸發(fā)室中發(fā)射電子束與原料的蒸發(fā)單體聚合，在真空蒸發(fā)室設(shè)有高速運(yùn)轉(zhuǎn)的大 芯軸；待原料使用完后，向真空蒸發(fā)室中添加對(duì)苯硫醚后再向真空蒸發(fā)室中添加聚酯；
(2)取下、切條關(guān)閉大芯軸巻繞，關(guān)閉電子槍和單體蒸發(fā)器，停止真空室的運(yùn)轉(zhuǎn)， 然后，打開真空室，取下大芯軸；將大芯軸安裝到切割機(jī)上，進(jìn)行切條處理；
(3)濺射金屬層用噴金機(jī)對(duì)切條的薄膜的兩邊濺射金屬層；
(4)波峰焊對(duì)噴金后的薄膜，運(yùn)用波峰焊，進(jìn)行熱處理，上焊層；
(5)切成芯子對(duì)薄膜，進(jìn)行分切，使之成為一個(gè)一個(gè)的小芯子；
(6)樹脂包封對(duì)芯子，運(yùn)用浸漬機(jī)，進(jìn)行環(huán)氧樹脂包封，再進(jìn)入烘箱，進(jìn)行干燥處理。 步驟(1)真空室處理中涉及一種薄膜的技術(shù)處理方案，該種方案將有機(jī)薄膜的制造、金屬化和巻繞合為一道工序，在一個(gè)大真空室中進(jìn)行。將有機(jī)薄膜(如，丙烯酸酯)的單
體注入真空室，同時(shí)進(jìn)行蒸發(fā)處理；蒸發(fā)后的有機(jī)薄膜與電子槍噴射的電子束聚合；之后，
通過大軸芯的不斷運(yùn)轉(zhuǎn)并進(jìn)行巻繞，形成新的薄膜，這種薄膜很薄，可以薄到0. 3 i！ m，甚至更薄，比雙向拉伸法制得的薄膜厚度至少減少十分之一，但是該種薄膜的均勻性仍然很好，無針孔現(xiàn)象，此外，通過這種工藝，還可以提高生產(chǎn)效率。
作為優(yōu)選，所述原料為鋁箔。 作為優(yōu)選，所述步驟(3)濺射金屬層涉及一種濺射技術(shù)，該濺射技術(shù)由射頻功率產(chǎn)生的等離子體(ICP)源、等離子體聚束線圈、偏壓電源組成的一個(gè)濺射鍍膜系統(tǒng)。在真空室的側(cè)面設(shè)有等離子體源裝置，噴金材料的等離子體束在電磁場(chǎng)的作用下被引導(dǎo)到一個(gè)靶上，在該靶的表面形成高密度等離子體，同時(shí)該靶連接有DC/RF偏壓電源，從而實(shí)現(xiàn)高效可控的等離子體濺射；該種濺射技術(shù)的可控性強(qiáng)，可以有效實(shí)現(xiàn)薄膜端面的粗化處理；同時(shí)，這種離子噴金方法使噴金材料的利用率從一般普通噴金方法的25%提高到80%至90% ;這里所述的噴金材料為一種不含鉛的四元合金，如，銀銅鋅鎳合金，鎳可提高浸潤(rùn)性、強(qiáng)度和焊縫的耐蝕性，用真空感應(yīng)爐熔煉，鎳以銅鎳中間合金加入，鋅在澆注前加，合金有較好的延展性，AgCuZnNi30-28-2常用作電子設(shè)備熔斷元件。 作為優(yōu)選，在步驟(6)樹脂包封還包括步驟(7)終檢與包裝，對(duì)干燥處理后的芯子，運(yùn)用高壓分選機(jī)，進(jìn)行檢測(cè)并包裝。 通過不斷試驗(yàn)，得出利用上述方法所制得的該種金屬化片式薄膜電容器的性能如下 工作溫度范圍-55。C至125°C ;額定電壓可為分五個(gè)等級(jí)50/63V或100V或250V或400V或630V ;電容量范圍0. 001 y F 12. 0 y F ;電容量偏差可分為三個(gè)等級(jí)±5% (J)或±10% (K)或±20% (M);耐電壓1.50UR(5s);損耗角正切可分為兩個(gè)等級(jí)《0. 008(lkHz)或《0. 02(10kHz);絕緣電阻分為兩種1000MQ ， CR《0. 33 ii F或> 400S， CR > 0. 33 ii F ;最大脈沖爬升速率100dV/dt (V/s)。
綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果 1、該種金屬化片式薄膜電容器具有三個(gè)電極層，大大提高了該種金屬化片式薄膜電容器的抗擊穿能力； 2、該種金屬化片式薄膜電容器在電極層與保護(hù)層之間設(shè)有對(duì)苯硫醚膜，對(duì)苯硫醚膜具有抗壓能力強(qiáng)，一般相當(dāng)于兩至三層聚酯膜的抗壓能力，因此，可以減少保護(hù)層中聚酯膜的數(shù)量，使得該種金屬化片式薄膜電容器的體積減小。 3、步驟(3)涉及的濺射技術(shù)的可控性強(qiáng)，可以有效實(shí)現(xiàn)薄膜端面的粗化處理；同時(shí)，這種離子噴金方法使噴金材料的利用率從一般普通噴金方法的25%提高到80%至90%。


圖1是一種金屬化片式薄膜電容器結(jié)構(gòu)示意 圖中，1、電極層，2、聚合膜、3、保護(hù)層，4、引腳，5、介質(zhì)。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。 —種金屬化片式薄膜電容器，如圖l所示，包括介質(zhì)5、電極層1、保護(hù)層3、引腳4，電極層1包括上極板與下極板，所述保護(hù)層3為聚酯膜，所述電極層1為三層；電極層1與保護(hù)層3之間設(shè)有聚合膜2。三層電極層1的結(jié)構(gòu)為大大提高了該種金屬化片式薄膜電容器的抗擊穿能力；如若該種金屬化片式薄膜電容器被高電壓擊穿，則電極層1與保護(hù)層3之間的聚合膜2可替代為電極層1繼續(xù)使用，因此，大大提高了該種金屬化片式薄膜電容器的使用壽命。 所述電極層1的材料為鋁箔。鋁箔具有質(zhì)地柔軟，延展性好且耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。
所述聚合膜2為對(duì)苯硫醚膜。對(duì)苯硫醚膜具有抗壓能力強(qiáng)，一般相當(dāng)于兩至三層聚酯膜的抗壓能力，因此，可以減少保護(hù)層3中聚酯膜的數(shù)量，使得該種金屬化片式薄膜電容器的體積減小。 該種金屬化片式薄膜電容器的制備方法，依次包括以下步驟 (1)真空室處理將制作電極層的原料鋁箔放入真空蒸發(fā)室進(jìn)行單體蒸發(fā)，同時(shí)用電子槍向真空蒸發(fā)室中發(fā)射電子束與原料的蒸發(fā)單體聚合，在真空蒸發(fā)室設(shè)有高速運(yùn)轉(zhuǎn)的大芯軸；待原料使用完后，向真空蒸發(fā)室中添加對(duì)苯硫醚后再向真空蒸發(fā)室中添加聚酯； (2)取下、切條關(guān)閉大芯軸巻繞，關(guān)閉電子槍和單體蒸發(fā)器，停止真空室的運(yùn)轉(zhuǎn)，然后，打開真空室，取下大芯軸；將大芯軸安裝到切割機(jī)上，進(jìn)行切條處理；
(3)濺射金屬層用噴金機(jī)對(duì)切條的薄膜的兩邊濺射金屬層；
(4)波峰焊對(duì)噴金后的薄膜，運(yùn)用波峰焊，進(jìn)行熱處理，上焊層；
(5)切成芯子對(duì)薄膜，進(jìn)行分切，使之成為一個(gè)一個(gè)的小芯子； (6)樹脂包封對(duì)芯子，運(yùn)用浸漬機(jī)，進(jìn)行環(huán)氧樹脂包封，再進(jìn)入烘箱，進(jìn)行干燥處理； (7)終檢與包裝對(duì)干燥處理后的芯子，運(yùn)用高壓分選機(jī)，進(jìn)行檢測(cè)并包裝。
步驟(1)真空室處理中涉及一種薄膜的技術(shù)處理方案，該種方案將有機(jī)薄膜的制
造、金屬化和巻繞合為一道工序，在一個(gè)大真空室中進(jìn)行。將有機(jī)薄膜(如，丙烯酸酯)的單體注入真空室，同時(shí)進(jìn)行蒸發(fā)處理；蒸發(fā)后的有機(jī)薄膜與電子槍噴射的電子束聚合；之后，
通過大軸芯的不斷運(yùn)轉(zhuǎn)并進(jìn)行巻繞，形成新的薄膜，這種薄膜很薄，可以薄到0. 3 i！ m，甚至更薄，比雙向拉伸法制得的薄膜厚度至少減少十分之一，但是該種薄膜的均勻性仍然很好，無針孔現(xiàn)象，此外，通過這種工藝，還可以提高生產(chǎn)效率。 步驟(3)濺射金屬層涉及一種濺射技術(shù)，該濺射技術(shù)由射頻功率產(chǎn)生的等離子體(ICP)源、等離子體聚束線圈、偏壓電源組成的一個(gè)濺射鍍膜系統(tǒng)。在真空室的側(cè)面設(shè)有等離子體源裝置，噴金材料的等離子體束在電磁場(chǎng)的作用下被引導(dǎo)到一個(gè)靶上，在該靶的表面形成高密度等離子體，同時(shí)該靶連接有DC/RF偏壓電源，從而實(shí)現(xiàn)高效可控的等離子體濺射；該種濺射技術(shù)的可控性強(qiáng)，可以有效實(shí)現(xiàn)薄膜端面的粗化處理；同時(shí)，這種離子噴金方法使噴金材料的利用率從一般普通噴金方法的25%提高到80%至90% ;這里所述的噴金材料為一種不含鉛的四元合金，如，銀銅鋅鎳合金，鎳可提高浸潤(rùn)性、強(qiáng)度和焊縫的耐蝕性，用真空感應(yīng)爐熔煉，鎳以銅鎳中間合金加入，鋅在澆注前加，合金有較好的延展性，AgCuZnNi30-28-2常用作電子設(shè)備熔斷元件。 通過不斷試驗(yàn)，得出利用上述方法所制得的該種金屬化片式薄膜電容器的性能如下 工作溫度范圍-55t:至125°C ;額定電壓可為分五個(gè)等級(jí)50/63V或100V或250V或400V或630V ;電容量范圍0. 001 y F 12. 0 y F ;電容量偏差可分為三個(gè)等級(jí)±5% (J)或±10% (K)或±20% (M);耐電壓1.50UR(5s);損耗角正切可分為兩個(gè)等級(jí)《0. 008(lkHz)或《0. 02(10kHz);絕緣電阻分為兩種1000MQ ， CR《0. 33 ii F或> 400S， CR > 0. 33 ii F ;最大脈沖爬升速率100dV/dt (V/s)。
權(quán)利要求
一種金屬化片式薄膜電容器，包括介質(zhì)、電極層、保護(hù)層，電極層包括上極板與下極板，所述保護(hù)層為聚酯膜，其特征在于所述電極層為三層；電極層與保護(hù)層之間設(shè)有聚合膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬化片式薄膜電容器，其特征在于所述電極層為鋁 箔電極層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬化片式薄膜電容器，其特征在于所述聚合膜為對(duì) 苯硫醚膜。
4. 一種如權(quán)利要求1所述的金屬化片式薄膜電容器的制備方法，依次包括以下步驟(1) 真空室處理將制作電極層的原料放入真空蒸發(fā)室進(jìn)行單體蒸發(fā)，同時(shí)用電子槍 向真空蒸發(fā)室中發(fā)射電子束與原料的蒸發(fā)單體聚合，在真空蒸發(fā)室設(shè)有高速運(yùn)轉(zhuǎn)的大芯 軸；待原料使用完后，向真空蒸發(fā)室中添加對(duì)苯硫醚后再向真空蒸發(fā)室中添加聚酯；(2) 取下、切條關(guān)閉大芯軸巻繞，關(guān)閉電子槍和單體蒸發(fā)器，停止真空室的運(yùn)轉(zhuǎn)，然 后，打開真空室，取下大芯軸；將大芯軸安裝到切割機(jī)上，進(jìn)行切條處理；(3) 濺射金屬層用噴金機(jī)對(duì)切條的薄膜的兩邊濺射金屬層；(4) 波峰焊對(duì)噴金后的薄膜，運(yùn)用波峰焊，進(jìn)行熱處理，上焊層；(5) 切成芯子對(duì)薄膜，進(jìn)行分切，使之成為一個(gè)一個(gè)的小芯子；(6) 樹脂包封對(duì)芯子，運(yùn)用浸漬機(jī)，進(jìn)行環(huán)氧樹脂包封，再進(jìn)入烘箱，進(jìn)行干燥處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金屬化片式薄膜電容器的制備方法，其特征在于所述 原料為鋁箔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金屬化片式薄膜電容器的制備方法，其特征在于所述 步驟(3)濺射金屬層涉及一種濺射技術(shù)，該濺射技術(shù)由射頻功率產(chǎn)生的等離子體(ICP)源、 等離子體聚束線圈、偏壓電源組成的一個(gè)濺射鍍膜系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金屬化片式薄膜電容器的制備方法，其特征在于在步驟(6)樹脂包封還包括步驟(7)終檢與包裝，對(duì)干燥處理后的芯子，運(yùn)用高壓分選機(jī)，進(jìn)行檢測(cè)并包裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電容器，特別是一種金屬化片式薄膜電容器及其制備方法。該種電容器是通以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的一種金屬化片式薄膜電容器，包括介質(zhì)、電極層、保護(hù)層，電極層包括上極板與下極板，所述保護(hù)層為聚酯膜，所述電極層為三層；電極層與保護(hù)層之間設(shè)有聚合膜。本發(fā)明還提供了該種金屬化片式薄膜電容器的制備方法，依次包括(1)真空室處理；(2)取下、切條；(3)濺射金屬層；(4)波峰焊；(5)切成芯子；(6)樹脂包封；(7)終檢與包裝。
文檔編號(hào)H01G4/33GK101699587SQ20091015330
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月10日
發(fā)明者張年強(qiáng) 申請(qǐng)人:長(zhǎng)興立峰電子有限公司