抗潮濕固體電解電容器組件制造技術

本發明專利技術提供了一種電容器組件，其包含放置在多層外殼內的固體電解電容器元件。外殼包括覆蓋電容器元件的封裝劑層和覆蓋封裝劑層的隔濕層。通過仔細控制外殼采用的材料，本發明專利技術人發現，所得電容器組件在高濕度水平存在時(例如，相對濕度85％)表現出電氣性能。例如，封裝劑層可由熱固性樹脂(例如環氧樹脂)形成，所述熱固性樹脂能夠為電容器元件提供機械穩定性。隔濕層可類似地由疏水材料形成。

Moisture resistant solid electrolytic capacitor assembly

【技術實現步驟摘要】
抗潮濕固體電解電容器組件分案申請本申請為申請號201410401425.3、申請日2014年8月14日、題為“抗潮濕固體電解電容器組件”的分案申請。
本專利技術涉及固體電解電容器組件，特別涉及一種抗潮濕固體電解電容器組件。
技術介紹
由于電解電容器(如鉭電容器)的體積效率、可靠性和工藝兼容性，它們在電路設計中的應用日益增多。例如，已經開發的一種電容器是固體電解電容器，其包括一鉭陽極、介電層和導電聚合物固體電解質。為了幫助保護電容器免受外部環境影響并為其提供良好的機械穩定性，電容器通常用環氧樹脂進行封裝。這種環氧樹脂在大多數環境中是合適的，但是它們在某些情況下會變得有問題。例如，某些類型的導電聚合物電解質(例如，PEDT)高度敏感，因為這些聚合物具有在濕氣存在下容易氧化的傾向。而糟糕的是，周圍環境中存在的很高水平的濕氣(例如，約85％的相對濕度或以上)能夠導致環氧樹脂慢慢損壞或降解，最終使少量濕氣滲入到電容器內部。即使量很少，濕氣也會導致導電聚合物氧化，并導致電性能快速劣化。因此，現在需要一種固體電解電容器，其在高濕度環境中具有改善的性能。
技術實現思路
根據本專利技術的一個實施例，其公開了一種電容器組件，包括電容器元件和多層外殼，所述電容器元件放置在外殼內。該電容器元件包括一燒結多孔陽極體、一覆蓋陽極體的介電層和一覆蓋介電層的固體電解質。所述多層外殼包括一覆蓋電容器元件的密封劑層以及一覆蓋密封劑層的隔濕層。該密封劑層包含熱固性樹脂，隔濕層包含疏水材料。本專利技術的其它特征及方面將在下面進行更詳細的描述。附圖說明本專利技術的完整的和可實施性的披露，包括對于本領域技術人員而言的最佳實施例，結合附圖在說明書剩余部分中進行了更詳細的闡述，其中：圖1是本專利技術的電容器組件的一實施例的示意圖。在說明書和附圖中，重復使用的附圖標記表示本專利技術相同或者相似的特征或元件。具體實施方式本領域技術人員理解，本文的論述僅為本專利技術的示范性實施例的描述，并不是對本專利技術更廣泛的保護范圍的限制，本專利技術更廣泛的內容將通過示范性結構體現出來。總的來說，本專利技術針對的是包括固體電解電容器元件的電容器組件，該固體電解電容器元件位于多層外殼內。外殼包括覆蓋電容器元件的封裝劑層和覆蓋封裝劑層的隔濕層。通過仔細控制外殼采用的材料，本專利技術人發現，所得電容器組件在高濕度水平存在時(例如，相對濕度85％)具有機械穩定性，同時還表現出電氣性質。例如，封裝劑層可由熱固性樹脂(例如環氧樹脂)形成，所述熱固性樹脂能夠為電容器元件提供機械穩定性。隔濕層可類似地由“疏水性材料”形成，“疏水性材料”通常是指具有表面自由能從而不被含水介質潤濕的任何材料。例如，如按照ASTMD7490-08確定的，該材料與水可具有約90°或以上的前進或后退接觸角，在一些實施例中，為大約100°或以上，以及在一些實施例中，為大約120°或以上。由于這種疏水性材料的表面能量低，隔濕層變得高度抗潮濕，從而抑制其進入電容器元件。下面將更為詳細地說明本專利技術的各種實施例。I.電容器元件A.陽極陽極的陽極體是由閥金屬組合物形成。該組合物的比電荷可以有所不同，例如，為大約2,000μF*V/g到大約300,000μF*V/g，在一些實施例中，從大約3,000μF*V/g到大約200,000μF*V/g或更高，在一些實施例中，從大約5,000到大約80,000μF*V/g。正如本領域所熟知的那樣，比電荷可以通過電容乘以陽極氧化采用的電壓，然后將此乘積除以所述陽極氧化電極體的重量而確定。所述閥金屬組合物通常包含閥金屬(即能夠氧化的金屬)或基于閥金屬的化合物，如鉭、鈮、鋁、鉿、鈦及它們的合金、氧化物、氮化物等。例如，閥金屬組合物可以包含鈮的導電氧化物，如鈮氧原子比為1:1.0±1.0的鈮的氧化物，在一些實施方案中，鈮氧原子比為1:1.0±0.3，在一些實施方案中，鈮氧原子比為1:1.0±0.1，以及在一些實施方案中，鈮氧原子比為1:1.0±0.05。鈮氧化物可以是NbO0.7、NbO1.0、NbO1.1和NbO2。這種閥金屬氧化物的實例在Fife的美國專利6,322,912、Fife等人的美國專利6,391,275、Fife等人的美國專利6,416,730、Fife的美國專利6,527,937、Kimmel等人的美國專利6,576,099、Fife等人的美國專利6,592,740、Kimmel等人的美國專利6,639,787、Kimmel等人的美國專利7,220,397，及Schnitter的美國專利申請公布2005/0019581、Schnitter等人的美國專利申請公布2005/0103638及Thomas等人的美國專利申請公布2005/0013765均有所描述。為了形成陽極體，通常使用閥金屬組合物粉末。所述粉末可包含各種不同形狀的顆粒，如結節狀的、有角的、片狀的等，及其混合物。粉末中也可加入某些額外的組分。例如，粉末可任選與粘結劑(binder)和/或潤滑劑混合，以保證在壓制成陽極體時顆粒彼此充分地粘結在一起。合適的粘結劑包括，例如，聚(乙烯醇縮丁醛)；聚(乙酸乙烯酯)；聚乙烯醇；聚乙烯吡咯烷酮；纖維素聚合物，如羧甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素和甲基羥乙基纖維素；無規聚丙烯，聚乙烯；聚乙二醇(如DowChemicalCo.,(陶氏化學公司)的Carbowax)；聚苯乙烯、聚(丁二烯/苯乙烯)；聚酰胺、聚酰亞胺和聚丙烯酰胺，高分子量聚醚；環氧乙烷和環氧丙烷的共聚物；氟聚合物，如聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和氟-烯烴共聚物；丙烯酸聚合物，如聚丙烯酸鈉、聚(低烷基丙烯酸酯)、聚(低烷基甲基丙烯酸酯)及低烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物；和脂肪酸及蠟，如硬脂酸和其它皂質脂肪酸、植物蠟、微晶蠟(精制石蠟)等。可將粘結劑溶解和分散于溶劑中。示例性溶劑可包括水、醇等。使用時，粘結劑和/或潤滑劑的百分含量可占總重量的大約0.1％至大約8％。然而，應該理解的是，本專利技術并不要求必須使用粘結劑和/或潤滑劑。得到的粉末可以采用任何常規的粉末壓模機壓成丸粒(pellet)。例如，采用的壓模為包含單模具和一個或多個模沖的單站式壓力機。或者，可采用僅使用一模具和單個下模沖的砧型壓模。單站壓模有幾種基本類型，例如，具有不同生產能力的凸輪壓力機、肘桿/肘板壓力機和偏心/曲柄壓力機，例如可以是單動壓力機、雙動壓力機、浮動模壓力機、可移動平板壓力機、對置柱塞壓力機、螺旋壓力機、沖擊式壓力機、熱壓壓力機、壓印壓力機或精整壓力機。可以圍繞陽極引線(如，鉭線)壓緊粉末。應當進一步理解的是，作為替換，可以在陽極體壓制和/或燒結后，將陽極引線附著(如，焊接)到陽極體上。壓緊后，可接著將所得陽極體切成任何想要的形狀，例如正方形、長方形、圓形、橢圓形、三角形、六角形、八角形、七角形、五角形等。陽極體還可具有“槽”形，其包含一個或多個溝槽、凹口、凹陷或缺口，以增加面積/體積比，最小化ESR并延長電容的頻率響應。然后，使陽極體經歷一加熱步驟本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種電容器組件，包括：/n電容器元件，其包括燒結多孔陽極體、覆蓋陽極體的介電層和覆蓋介電層的固體電解質；/n多層外殼，電容器元件放置在外殼內，其中該外殼包括覆蓋電容器元件的封裝劑層和覆蓋封裝劑層的隔濕層，封裝劑層包含熱固性樹脂，其中熱固性樹脂是環氧樹脂，隔濕層包含疏水性材料，其中疏水性材料包括合成橡膠，所述合成橡膠包括硅酮。/n

【技術特征摘要】
20130815 US 13/967,4621.一種電容器組件，包括：
電容器元件，其包括燒結多孔陽極體、覆蓋陽極體的介電層和覆蓋介電層的固體電解質；
多層外殼，電容器元件放置在外殼內，其中該外殼包括覆蓋電容器元件的封裝劑層和覆蓋封裝劑層的隔濕層，封裝劑層包含熱固性樹脂，其中熱固性樹脂是環氧樹脂，隔濕層包含疏水性材料，其中疏水性材料包括合成橡膠，所述合成橡膠包括硅酮。


2.根據權利要求1所述的電容器組件，其中按照ASTMD7490-08進行測量，疏水性材料與水的接觸角為約90°或以上。


3.根據權利要求1所述的電容器組件，其中硅酮包含一個或多個氟化烴基。


4.根據權利要求3所述的電容器組件，其中氟化烴基是由以下通式表示的全氟亞烷基：
CpF2p+1CqH2q
其中，
p是1-12的整數；及
q是0-8的整數。


5.根據權利要求4所述的電容器組件，其中p是2-10的整數，q是整數2或3。


6.根據權利要求3所述的電容器組件，其中氟化烴基是CF3-C2H4-、C4F9-C2H4-、C6F13-C2H4-、C8F17-C2H4-、C8F17-C3H6-、CF3-、C3F7-、C4F9-、C8F17-、C6F13-或它們的組合。


7.根據權利要求1所述的電容器組件，其中封裝劑層包含非...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·比樂，L·維爾克，
申請(專利權)人：AVX公司，
類型：發明
國別省市：美國;US