[发明专利]电容器阴极箔结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明系有关于一种电容器阴极箔之制造方法，且特别是有关于一种具有由石墨烯形成之导电层的电容器阴极箔结构及其制造方法。

背景技术

低阻抗的铝电解电容器产品，是目前及未来在电气设备上使用的一大主流。电容器具备两个电极，即阳极和阴极，其中阳极之材料系使用可于表面生成绝缘氧化被覆膜的铝、坦等阀金属(valve metal)；阴极之材料则可选用无机半导体、有机导电性物质或是金属薄膜，并且使用将表面积扩大之后的铝箔作为阴极端子，以增加电容器之静电容量。

我国专利公告第403923号专利揭露一种铝电解电容器阴极箔之制造方法，包括以下步骤：首先，提供铝原箔，并且利用含铝离子之蚀刻液进行蚀刻处理，以增大蚀刻有效面积；接着，利用磷酸、硫酸及醋酸等水溶液去除蚀刻孔洞内的杂质吸附物；之后，利用己二酸胺、次亚磷酸胺等处理液配合施加直流电源，使阴极箔上的氧化膜稳定成长。

然上述之方式仍存在有许多缺失：一方面在于，必须大量使用酸液所相对形成的废酸处理及处理成本问题；另一方面在于，活性高的铝箔表面会因酸液而造成无可避免的氧化问题，使铝箔表面的电气特性(质量)稳定度受到材料特性的限制而不致稳定。

另外，习知技术还揭露一种电容器负极箔之制造方法，系利用物理气相沉积，成型一金属薄膜(例如钛薄膜)于铝原箔之表面，用以增加表面积。惟，上述之金属薄膜通常密度不均，且其表面特性在大气环境下不稳定，无法符合铝电解电容器的电极要求。

缘是，本发明人有感于习用方法所衍伸的各项缺点，乃亟思如何于铝箔表面进行镀层处理，以得到稳定的表面特性而不受外在环境的影响，终于在经多年潜心研究后，终于开发设计出一种确具实用性之本发明。

发明内容

本发明之主要目的，在于提供一种电容器阴极箔结构及其制造方法，所述制造方法可确实将石墨烯层沉积于铝箔上，并且所制成的电容器阴极箔结构具有优异之导电性。

根据本发明之一实施例，所述制造方法包括以下步骤：首先，提供一基箔，并将该基箔置入一反应腔室；接着，进行一加热程序，将该基箔加热到400℃至1000℃间之一温度；之后，将碳前驱物通入该反应腔室；之后，进行一冷却程序，将该基箔冷却低于100℃之一温度，以沉积一石墨烯层于该基箔之表面，并且该石墨烯层系由复数层石墨烯薄膜相互堆栈所构成；及最后，将一抗氧化层沉积于石墨烯层上。

根据上述之制造方法，本发明另提供一种电容器阴极箔结构，系包括一基箔、一石墨烯层及一抗氧化层；其中，该石墨烯层设置于该基箔之表面，并且该石墨烯层系由复数层石墨烯薄膜相互堆栈所构成，该抗氧化层系设置于该石墨烯层上。

因此，藉由石墨烯本身的特性，例如低厚度、高硬度、高导热性、高电子迁移率和低电阻等，使本发明电容器阴极箔结构能够达到更高效率的电子传导作用，从而有效提升电容器之电气和机械特性。

再者，藉由在石墨烯层上沉积一抗氧化层，可提升基箔表面之电气特性的稳定度，从而有效提升电容器阴极箔结构之电容量。

附图说明

图1为本发明电容器阴极箔结构之制造方法之流程示意图；

图2为本发明电容器阴极箔结构之制造方法之提供一基箔之剖面示意图；

图3为本发明电容器阴极箔结构之制造方法之沉积一石墨烯层之剖面示意图；

图4为本发明电容器阴极箔结构之石墨烯层之结构示意图；

图5为本发明电容器阴极箔结构之制造方法之沉积一抗氧化层之剖面示意图；

图6为本发明实施例之电容器阴极箔结构之制造方法的流程示意图。

【主要组件符号说明】

10 电容器阴极箔结构

11 基箔

12 石墨烯层

12A石墨烯薄膜

13 抗氧化层

20 反应器

D 内径。

具体实施方式

以下，将基于各图式对本发明之电容器阴极箔结构及其制备方法进行详细说明；所述电容器阴极箔结构具有稳定的电气特性，并且能够达到更高效率的电子传导作用，进一步提升铝电解电容器之良率。

〔第一实施例〕

请参阅图1，所绘示为本发明实施例之电容器阴极箔结构之制造方法的流程示意图；所述电容器阴极箔结构之制造方法主要是利用化学气相沉积(CVD)技术制作石墨烯层，包括以下步骤：