抗潮湿固体电解电容器组件制造技术

本发明专利技术提供了一种电容器组件，其包含放置在多层外壳内的固体电解电容器元件。外壳包括覆盖电容器元件的封装剂层和覆盖封装剂层的隔湿层。通过仔细控制外壳采用的材料，本发明专利技术人发现，所得电容器组件在高湿度水平存在时(例如，相对湿度85％)表现出电气性能。例如，封装剂层可由热固性树脂(例如环氧树脂)形成，所述热固性树脂能够为电容器元件提供机械稳定性。隔湿层可类似地由疏水材料形成。

Moisture resistant solid electrolytic capacitor assembly

【技术实现步骤摘要】
抗潮湿固体电解电容器组件分案申请本申请为申请号201410401425.3、申请日2014年8月14日、题为“抗潮湿固体电解电容器组件”的分案申请。
本专利技术涉及固体电解电容器组件，特别涉及一种抗潮湿固体电解电容器组件。
技术介绍
由于电解电容器(如钽电容器)的体积效率、可靠性和工艺兼容性，它们在电路设计中的应用日益增多。例如，已经开发的一种电容器是固体电解电容器，其包括一钽阳极、介电层和导电聚合物固体电解质。为了帮助保护电容器免受外部环境影响并为其提供良好的机械稳定性，电容器通常用环氧树脂进行封装。这种环氧树脂在大多数环境中是合适的，但是它们在某些情况下会变得有问题。例如，某些类型的导电聚合物电解质(例如，PEDT)高度敏感，因为这些聚合物具有在湿气存在下容易氧化的倾向。而糟糕的是，周围环境中存在的很高水平的湿气(例如，约85％的相对湿度或以上)能够导致环氧树脂慢慢损坏或降解，最终使少量湿气渗入到电容器内部。即使量很少，湿气也会导致导电聚合物氧化，并导致电性能快速劣化。因此，现在需要一种固体电解电容器，其在高湿度环境中具有改善的性能。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，其公开了一种电容器组件，包括电容器元件和多层外壳，所述电容器元件放置在外壳内。该电容器元件包括一烧结多孔阳极体、一覆盖阳极体的介电层和一覆盖介电层的固体电解质。所述多层外壳包括一覆盖电容器元件的密封剂层以及一覆盖密封剂层的隔湿层。该密封剂层包含热固性树脂，隔湿层包含疏水材料。本专利技术的其它特征及方面将在下面进行更详细的描述。附图说明本专利技术的完整的和可实施性的披露，包括对于本领域技术人员而言的最佳实施例，结合附图在说明书剩余部分中进行了更详细的阐述，其中：图1是本专利技术的电容器组件的一实施例的示意图。在说明书和附图中，重复使用的附图标记表示本专利技术相同或者相似的特征或元件。具体实施方式本领域技术人员理解，本文的论述仅为本专利技术的示范性实施例的描述，并不是对本专利技术更广泛的保护范围的限制，本专利技术更广泛的内容将通过示范性结构体现出来。总的来说，本专利技术针对的是包括固体电解电容器元件的电容器组件，该固体电解电容器元件位于多层外壳内。外壳包括覆盖电容器元件的封装剂层和覆盖封装剂层的隔湿层。通过仔细控制外壳采用的材料，本专利技术人发现，所得电容器组件在高湿度水平存在时(例如，相对湿度85％)具有机械稳定性，同时还表现出电气性质。例如，封装剂层可由热固性树脂(例如环氧树脂)形成，所述热固性树脂能够为电容器元件提供机械稳定性。隔湿层可类似地由“疏水性材料”形成，“疏水性材料”通常是指具有表面自由能从而不被含水介质润湿的任何材料。例如，如按照ASTMD7490-08确定的，该材料与水可具有约90°或以上的前进或后退接触角，在一些实施例中，为大约100°或以上，以及在一些实施例中，为大约120°或以上。由于这种疏水性材料的表面能量低，隔湿层变得高度抗潮湿，从而抑制其进入电容器元件。下面将更为详细地说明本专利技术的各种实施例。I.电容器元件A.阳极阳极的阳极体是由阀金属组合物形成。该组合物的比电荷可以有所不同，例如，为大约2,000μF*V/g到大约300,000μF*V/g，在一些实施例中，从大约3,000μF*V/g到大约200,000μF*V/g或更高，在一些实施例中，从大约5,000到大约80,000μF*V/g。正如本领域所熟知的那样，比电荷可以通过电容乘以阳极氧化采用的电压，然后将此乘积除以所述阳极氧化电极体的重量而确定。所述阀金属组合物通常包含阀金属(即能够氧化的金属)或基于阀金属的化合物，如钽、铌、铝、铪、钛及它们的合金、氧化物、氮化物等。例如，阀金属组合物可以包含铌的导电氧化物，如铌氧原子比为1:1.0±1.0的铌的氧化物，在一些实施方案中，铌氧原子比为1:1.0±0.3，在一些实施方案中，铌氧原子比为1:1.0±0.1，以及在一些实施方案中，铌氧原子比为1:1.0±0.05。铌氧化物可以是NbO0.7、NbO1.0、NbO1.1和NbO2。这种阀金属氧化物的实例在Fife的美国专利6,322,912、Fife等人的美国专利6,391,275、Fife等人的美国专利6,416,730、Fife的美国专利6,527,937、Kimmel等人的美国专利6,576,099、Fife等人的美国专利6,592,740、Kimmel等人的美国专利6,639,787、Kimmel等人的美国专利7,220,397，及Schnitter的美国专利申请公布2005/0019581、Schnitter等人的美国专利申请公布2005/0103638及Thomas等人的美国专利申请公布2005/0013765均有所描述。为了形成阳极体，通常使用阀金属组合物粉末。所述粉末可包含各种不同形状的颗粒，如结节状的、有角的、片状的等，及其混合物。粉末中也可加入某些额外的组分。例如，粉末可任选与粘结剂(binder)和/或润滑剂混合，以保证在压制成阳极体时颗粒彼此充分地粘结在一起。合适的粘结剂包括，例如，聚(乙烯醇缩丁醛)；聚(乙酸乙烯酯)；聚乙烯醇；聚乙烯吡咯烷酮；纤维素聚合物，如羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素和甲基羟乙基纤维素；无规聚丙烯，聚乙烯；聚乙二醇(如DowChemicalCo.,(陶氏化学公司)的Carbowax)；聚苯乙烯、聚(丁二烯/苯乙烯)；聚酰胺、聚酰亚胺和聚丙烯酰胺，高分子量聚醚；环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物；氟聚合物，如聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和氟-烯烃共聚物；丙烯酸聚合物，如聚丙烯酸钠、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；和脂肪酸及蜡，如硬脂酸和其它皂质脂肪酸、植物蜡、微晶蜡(精制石蜡)等。可将粘结剂溶解和分散于溶剂中。示例性溶剂可包括水、醇等。使用时，粘结剂和/或润滑剂的百分含量可占总重量的大约0.1％至大约8％。然而，应该理解的是，本专利技术并不要求必须使用粘结剂和/或润滑剂。得到的粉末可以采用任何常规的粉末压模机压成丸粒(pellet)。例如，采用的压模为包含单模具和一个或多个模冲的单站式压力机。或者，可采用仅使用一模具和单个下模冲的砧型压模。单站压模有几种基本类型，例如，具有不同生产能力的凸轮压力机、肘杆/肘板压力机和偏心/曲柄压力机，例如可以是单动压力机、双动压力机、浮动模压力机、可移动平板压力机、对置柱塞压力机、螺旋压力机、冲击式压力机、热压压力机、压印压力机或精整压力机。可以围绕阳极引线(如，钽线)压紧粉末。应当进一步理解的是，作为替换，可以在阳极体压制和/或烧结后，将阳极引线附着(如，焊接)到阳极体上。压紧后，可接着将所得阳极体切成任何想要的形状，例如正方形、长方形、圆形、椭圆形、三角形、六角形、八角形、七角形、五角形等。阳极体还可具有“槽”形，其包含一个或多个沟槽、凹口、凹陷或缺口，以增加面积/体积比，最小化ESR并延长电容的频率响应。然后，使阳极体经历一加热步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容器组件，包括：/n电容器元件，其包括烧结多孔阳极体、覆盖阳极体的介电层和覆盖介电层的固体电解质；/n多层外壳，电容器元件放置在外壳内，其中该外壳包括覆盖电容器元件的封装剂层和覆盖封装剂层的隔湿层，封装剂层包含热固性树脂，其中热固性树脂是环氧树脂，隔湿层包含疏水性材料，其中疏水性材料包括合成橡胶，所述合成橡胶包括硅酮。/n

【技术特征摘要】
20130815 US 13/967,4621.一种电容器组件，包括：
电容器元件，其包括烧结多孔阳极体、覆盖阳极体的介电层和覆盖介电层的固体电解质；
多层外壳，电容器元件放置在外壳内，其中该外壳包括覆盖电容器元件的封装剂层和覆盖封装剂层的隔湿层，封装剂层包含热固性树脂，其中热固性树脂是环氧树脂，隔湿层包含疏水性材料，其中疏水性材料包括合成橡胶，所述合成橡胶包括硅酮。


2.根据权利要求1所述的电容器组件，其中按照ASTMD7490-08进行测量，疏水性材料与水的接触角为约90°或以上。


3.根据权利要求1所述的电容器组件，其中硅酮包含一个或多个氟化烃基。


4.根据权利要求3所述的电容器组件，其中氟化烃基是由以下通式表示的全氟亚烷基：
CpF2p+1CqH2q
其中，
p是1-12的整数；及
q是0-8的整数。


5.根据权利要求4所述的电容器组件，其中p是2-10的整数，q是整数2或3。


6.根据权利要求3所述的电容器组件，其中氟化烃基是CF3-C2H4-、C4F9-C2H4-、C6F13-C2H4-、C8F17-C2H4-、C8F17-C3H6-、CF3-、C3F7-、C4F9-、C8F17-、C6F13-或它们的组合。


7.根据权利要求1所述的电容器组件，其中封装剂层包含非...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·比乐，L·维尔克，
申请(专利权)人：AVX公司，
类型：发明
国别省市：美国;US