[发明专利]一种高比表面钽电容器阳极钽箔及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高比表面钽电容器阳极钽箔及其制备方法，是以不同厚度的钽片为主体材料，通过用能量高于可以改变钽金属表面结构的能量的激光照射其表面，在钽金属表面非常简单的获得分布均匀的微纳米级晶粒，从而有效地增加表面积。本发明采用的高比表面结构阳极钽箔可以做成任意形状的薄片状、卷绕式等，采用激光处理阳极钽箔，极大的增加表面积，使最终制成的钽电容器的容量会大幅提高，对阳极钽箔直接叠片或卷绕皆满足叠片式或卷绕式设计要求，更适合现代元器件对薄型化、高容量的需求。

技术领域

本发明涉及一种高比表面钽电容器阳极钽箔及其制备方法，属于固体钽电容器制造技术领域。

背景技术

随着当代电子技术的迅猛发展，电子产品面向轻薄、小型化的发展趋势，必然要求电子元件的小型化。钽电容器是微电子领域应用十分广泛的电子元件，小体积、高容量的钽电容器具有巨大的市场需求。

现有的钽电容器广泛采用压制成型工艺生产，该工艺制备的多孔阳极尺寸皆在0.5毫米以上。为了制备更加薄层的产品，必然要求减小压制厚度。然而厚度减小到一定程度，会导致产品强度差、易断裂、成型困难；直接使用钽箔做为阳极，又因比表面小而无法满足高能量需求。一方面市场对薄型产品的需求日益增长，一方面薄型产品的压制成型瓶颈成为一个不可调和的矛盾。这些问题在很大程度上限制了薄型产品技术的进步。同时，较大型和常规厚度型的多孔阳极进行负极聚合时，空隙率利用率低导致大容量难以实现、多次聚合费时费力等的技术难题，也很大程度上限制了大型产品的技术升级。

发明内容

为避免上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了一种高比表面钽电容器阳极钽箔及其制备方法，旨在通过用能量高于可以改变钽金属表面结构的能量的激光照射钽片表面，使钽金属表面形成分布均匀的微纳米级晶粒，从而有效地增加表面积，解决薄型产品极易断裂、成型困难的问题。

本发明解决技术问题，采用如下技术方案：

一种高比表面钽电容器阳极钽箔，其特点在于：包括钽片层和钽微纳米颗粒层，所述钽片层为片状结构，所述钽微纳米颗粒层一体化形成在所述钽片层的至少一个表面上。

所述钽微纳米颗粒层至少为一层。所述钽微纳米颗粒层的面积小于或等于钽片层的表面积。

所述钽片层的厚度为5μm～2mm。

所述钽微纳米颗粒层的厚度为1μm～40μm，构成所述钽微纳米颗粒层的钽微纳米颗粒尺寸为1nm～20μm。

上述高比表面钽电容器阳极钽箔的制备方法为：取钽片，用酒精清洗去除钽片表面的油污和灰尘；然后将钽片放在光学平台上，并用夹具定位、夹紧；最后调整激光器参数和光斑直径，控制激光束对钽片表面进行点扫描处理或线扫描处理，即在钽片层表面一体化形成钽微纳米颗粒层。

对钽片表面进行点扫描处理时，调整所述激光器的能量范围为15～25w、扫描速度范围为500～1000mm/s、光斑直径为10～30μm；对钽片表面进行线扫描处理时，调整所述激光器的能量范围为25～30w、扫描速度范围为600～1000mm/s、光斑直径(线宽)为10μm、线间距10μm，横扫或竖扫。

对钽片表面进行点扫描处理或线扫描处理的处理区域为任意形状。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过采用能量高于可以改变钽金属表面结构的能量的激光照射钽片表面，从而在钽金属表面非常简单的获得分布均匀的微纳米级晶粒，有效地增加了表面积，使最终制成的钽电容器的容量会大幅提高。

(2)本发明采用的高比表面结构阳极钽箔可以做成任意形状的薄片状、卷绕式等，对阳极钽箔直接叠片或卷绕皆满足叠片式或卷绕式设计要求，更适合现代元器件对薄型化、高容量的需求。