[发明专利]一种轴向模压钽电容器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及钽电容器制造技术领域，具体涉及一种轴向模压钽电容器及其制造方法。

背景技术

近年来，随着电子整机朝小型化、数字化、高频化方向快速发展，对钽电容器提出了更高的技术要求，要求钽电容器体积更小、高频特性更好。模压钽电容器因具有体积小、可靠性高等优点而广泛应用于兵器、电子、通讯等领域高密度组装和小型化的军用及民用电子设备领域。其中轴向模压钽电容器是模压钽电容器的一个种类，现有的轴向模压钽电容器的结构均为阳极引出线、阴极引出线、钽芯子、模压料构成。其中钽芯子由钽丝、钽块、Ta₂O₅介质膜、二氧化锰、石墨、银浆构成，电容器的总电容量等效于钽丝到石墨之间的无数个钽粉颗粒形成的小电容器C1、C2…Cn构成。电容器在高频条件下，由于电流的趋肤效应，钽丝阳极到石墨、银浆构成的阴极引出层之间无数个小电容器C1、C2…Cn随着频率的增大逐步损失，特别当频率大于或等于100KHz时钽电容器的电容量迅速衰减，影响了电容器性能的发挥。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种轴向模压钽电容器及其制造方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种轴向模压钽电容器，包括模压料封装外壳及设置在模压料封装外壳内钽电容器基体、阴极引出线和阳极引出线；所述钽电容器基体为套有聚四氟乙烯片的阳极钽丝，所述阳极钽丝一端表面的被覆有二氧化锰层，所述二氧化锰层表面依次涂覆有石墨层和银浆层，所述银浆层与阴极引出线电连接；所述阳极钽丝的另一端与阳极引出线电连接。

其制造方法包括以下步骤：

A、按现有工艺完成混粉、压制成型、烧结得到钽电容器的阳极钽块；

B、按现有工艺方法在自动点焊机上将烧结后的阳极钽块焊接到不锈钢条上，并将聚四氟乙烯片套在阳极钽丝上；

C、点焊好后将阳极钽丝上的阳极钽块拔掉，仅在阳极钽丝上保

留聚四氟乙烯片；

D、按现有工艺方法组架，并形成电介质层；

E、在形成电介质层后的阳极钽丝表面制备二氧化锰阴极层；

F、按现有工艺方法在二氧化锰层表面完成电容器阴极引出层涂覆石墨和银浆、粘接以及模压封装。

所述步骤E中制备二氧化锰阴极层的步骤为：

a.将形成电介质层后的阳极钽丝浸入浓度为8～72％的硝酸锰溶液(重量比)中3～8分钟，浸入深度与钽丝上的聚四氟乙烯片平齐；

b.在温度为220～300℃、氧含量为8％～12％的水蒸气中分解3～8分钟；

c.重复步骤a、步骤b至少5次；

d.将表面被覆有二氧化锰的钽丝浸入强化液中10～180秒，浸入深度与钽丝上的聚四氟乙烯片平齐；

e.在温度为200～280℃、氧含量为8％～12％的水蒸气中分解3～8分钟；

f.重复步骤d、步骤e 3～5次；

g.将被覆有二氧化锰的阳极钽丝浸入浓度为10～72％的硝酸锰溶液(重量比)中3～8分钟，浸入深度与钽丝上的聚四氟乙烯片平齐；

h.在温度为200～280℃、氧含量为8％～12％的水蒸气中分解3～8分钟；

i.重复步骤g、步骤h 1～3次；

j.将被覆有二氧化锰的阳极钽丝放入装有浓度为0.01％～0.1％的硝酸或乙酸电解液的形成槽内，使用20～300V的直流电压，以50～500mA/g的电流密度对阳极钽丝进行补形成；

k.将被覆有二氧化锰的阳极钽丝放入120～200℃的烘箱中烘干10～20分钟。

所述步骤A中采用的钽粉比容为15000～200000μF·V/g，烧结温度控制在1100～1400℃范围内，钽丝与钽块的拉拔力在0.5～1.5kg范围内。

所述阳极钽丝与钽块之间的拉拔力在0.5～1.5kg范围内。

所述步骤d中的强化液中包括浓度为50％的硝酸锰溶液、二氧化锰粉和二氧化硅，所述硝酸锰溶液、二氧化锰粉和二氧化硅之间的比例为1000ml：(900～1800)g:(15～100)g。

所述阳极钽丝的直径为

所述阳极引出线和阴极引出线均为镀锡或镀锡铅镍线。

所述模压料封装外壳为阻燃模压料。