一種金屬化薄膜電容器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種金屬化薄膜電容器，涉及電氣元件領(lǐng)域，解決現(xiàn)有技術(shù)中將卷繞的金屬化薄膜壓制后，不能保證金屬電極間緊密貼合，殘留空氣多，在高壓狀態(tài)下產(chǎn)生空氣擊穿的概率較大的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的電容器包括至少兩層金屬化薄膜，金屬化薄膜包括薄膜介質(zhì)層和間隔設(shè)置在薄膜介質(zhì)層上的金屬電極，相鄰金屬電極之間設(shè)有中間留邊，金屬電極包括基體和設(shè)于基體上的加厚部，相鄰兩層金屬化薄膜中加厚部與另一層金屬化薄膜上的中間留邊相對(duì)應(yīng)，金屬化薄膜卷繞壓制后，加厚部嵌入在中間留邊內(nèi)，加厚部貼緊在相鄰基體之間。本實(shí)用新型應(yīng)用于電器設(shè)備。
【專利說(shuō)明】一種金屬化薄膜電容器
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種電氣元件，尤其是一種電容器。
【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)有電容器的金屬化薄膜包括介質(zhì)層和間隔設(shè)置在介質(zhì)上的金屬電極，金屬電極間隔設(shè)置，致使相鄰金屬電極之間完全隔開(kāi)，因此相鄰金屬電極之間留有空隙，將卷繞的金屬化薄膜壓扁后，不能保證金屬電極間緊密貼合，殘留空氣多，同時(shí)真空油浸后無(wú)法完全排除空氣，在高壓狀態(tài)下產(chǎn)生空氣擊穿的概率較大。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種金屬化薄膜電容器，電容器內(nèi)部緊密貼合，減少了空氣殘留。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種金屬化薄膜電 容器，包括至少兩層金屬化薄膜，所述金屬化薄膜包括薄膜介質(zhì)層和間隔設(shè)置在薄膜介質(zhì)層上的金屬電極，相鄰金屬電極之間設(shè)有中間留邊，所述金屬電極包括基體和設(shè)于基體上的加厚部，相鄰兩層金屬化薄膜中加厚部與另一層金屬化薄膜上的中間留邊相對(duì)應(yīng)，金屬化薄膜卷繞壓制后，所述加厚部嵌入在中間留邊內(nèi)，加厚部貼緊在相鄰基體之間。
[0006]進(jìn)一步的，所述薄膜介質(zhì)層一端設(shè)有邊上留邊。
[0007]進(jìn)一步的，所述薄膜介質(zhì)層另一端上金屬電極的加厚部的厚度大于該薄膜介質(zhì)層上其余金屬電極的加厚部的厚度。
[0008]進(jìn)一步的，位于所述薄膜介質(zhì)層端部的加厚部的厚度是該薄膜介質(zhì)層上其余加厚部厚度的兩倍。
[0009]進(jìn)一步的，相鄰兩層金屬化薄膜中，位于所述薄膜介質(zhì)層端部的加厚部與另一層薄膜介質(zhì)層上設(shè)置邊上留邊一端同側(cè)設(shè)置，并且相鄰金屬化薄膜的端面間隔形成與所述薄膜介質(zhì)層端部的加厚部相對(duì)應(yīng)的錯(cuò)邊。
[0010]進(jìn)一步的，位于所述薄膜介質(zhì)層端部的加厚部的寬度不超過(guò)錯(cuò)邊和邊上留邊的寬度之和。
[0011]進(jìn)一步的，所述加厚部位于基體的中部。
[0012]進(jìn)一步的，所述薄膜介質(zhì)層和金屬電極之間設(shè)有粘連層。
[0013]進(jìn)一步的，所述粘連層為鎳金屬層或是鈦金屬層。
[0014]進(jìn)一步的，所述中間留邊為梯形間隙，所述加厚部為對(duì)應(yīng)所述梯形間隙的梯形加厚部。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果:
[0016]本實(shí)用新型的金屬化薄膜電容器，金屬電極包括基體和設(shè)于基體上的加厚部，相鄰兩層金屬化薄膜上，金屬電極的加厚部與另一層金屬化薄膜上的中間留邊相對(duì)應(yīng)。金屬化薄膜卷繞壓制后，加厚部填充在相對(duì)的中間留邊內(nèi)，保證壓制后電容器的內(nèi)部緊密貼合，減少內(nèi)部空氣的殘留，以降低高壓狀態(tài)下產(chǎn)生空氣擊穿的概率。
[0017]本實(shí)用新型的這些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)在下面的【具體實(shí)施方式】、附圖中詳細(xì)的揭露?！尽緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為增設(shè)一層無(wú)金屬電極的薄膜介質(zhì)層的結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0021]本實(shí)用新型提供一種金屬化薄膜電容器，包括至少兩層金屬化薄膜，金屬化薄膜包括薄膜介質(zhì)層和間隔設(shè)置在薄膜介質(zhì)層上的金屬電極，相鄰金屬電極之間設(shè)有中間留邊，金屬電極包括基體和設(shè)于基體上的加厚部，相鄰兩層金屬化薄膜中加厚部與另一層金屬化薄膜上的中間留邊相對(duì)應(yīng)，金屬化薄膜卷繞壓制后，加厚部嵌入在中間留邊內(nèi)，加厚部貼緊在相鄰基體之間。相比現(xiàn)有技術(shù)中，金屬化薄膜壓扁后間隔的金屬電極之間不容易貼合，本實(shí)用新型在金屬電極上設(shè)置加厚部，金屬化薄膜卷繞壓扁后，加厚部可壓入相對(duì)的中間留邊中，使金屬電極相互緊密貼合，減少了殘留空氣，并且通過(guò)真空油浸后能完全排除空氣，有效排除了在高壓狀況下產(chǎn)生空氣擊穿的現(xiàn)象。
[0022]下面結(jié)合 本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行解釋和說(shuō)明，但下述實(shí)施例僅僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非全部。基于實(shí)施方式中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0023]參考圖1, 一種金屬化薄膜電容器，包括引腳和電容芯子，電容芯子包括若干層金屬化薄膜，金屬化薄膜包括薄膜介質(zhì)層1，薄膜介質(zhì)層I的表面上設(shè)有間隔排布的金屬電極2，相鄰金屬電極2之間形成有中間留邊6，金屬電極2包括基體21和設(shè)于基體上的加厚部3，相鄰兩層金屬化薄膜中，金屬電極的加厚部3與另一層金屬化薄膜上的中間留邊6相對(duì)應(yīng)。金屬化薄膜卷繞壓制后，加厚部3嵌入在相對(duì)的中間留邊6內(nèi)，因此加厚部3可貼緊在相鄰基體21之間。
[0024]具體的，加厚部3為設(shè)置在基體21頂面的增厚部分，加厚部3 —體成型于基體21的中央部位。
[0025]其中加厚部3的尺寸與中間留邊6的尺寸對(duì)應(yīng)一致。兩者在高度和寬度方向相對(duì)應(yīng)，加厚部3正好填補(bǔ)在中間留邊6內(nèi)。
[0026]本實(shí)用新型中，在薄膜介質(zhì)層I上相鄰基體21的相對(duì)面上設(shè)有斜坡，因此中間留邊6形成梯形間隙，加厚部3為與梯形間隙相對(duì)應(yīng)的梯形加厚部。梯形加厚部上的斜面與金屬電極的斜坡相配合，在金屬化薄膜壓制過(guò)程中，梯形加厚部可順利進(jìn)入梯形間隙內(nèi)。
[0027]為了提高真空蒸鍍中金屬電極和薄膜介質(zhì)層之間的粘合能力，避免金屬電極在沉積過(guò)程或使用過(guò)程中因溫度升高而導(dǎo)致起皮、脫落現(xiàn)象，本實(shí)用新型在薄膜介質(zhì)層上預(yù)先蒸鍍一層極薄的與其粘結(jié)性能良好的粘連層，然后再在粘連層上沉積金屬電極，以此提高金屬電極與薄膜介質(zhì)層的粘結(jié)性能。優(yōu)選的，粘連層為鎳金屬層或是鈦金屬層。[0028]并且薄膜介質(zhì)層I 一端突出于該端上的金屬電極2從而產(chǎn)生邊上留邊4，薄膜介質(zhì)層I另一端上金屬電極的加厚部31的厚度大于該薄膜介質(zhì)層上其余金屬電極的加厚部。優(yōu)選的，該加厚部31的厚度是其余加厚部的厚度的兩倍。因此電容器在與外部霧狀噴金材料結(jié)合時(shí)，該加厚部31能起過(guò)流的作用。
[0029]上述金屬化薄膜交錯(cuò)層疊，各金屬化薄膜的結(jié)構(gòu)一致，上下層薄膜介質(zhì)層的邊上留邊4位于不同一側(cè)。即相鄰兩層金屬化薄膜中，位于薄膜介質(zhì)層端部的加厚部31與另一層薄膜介質(zhì)層上設(shè)置邊上留邊4 一端位于同一側(cè)，并且兩層薄膜介質(zhì)層之間形成了錯(cuò)邊5，位于薄膜介質(zhì)層端部的加厚部31用于填補(bǔ)錯(cuò)邊5和邊上留邊4形成的空隙，因此該加厚部31的寬度需要小于或是等于錯(cuò)邊5和邊上留邊4的寬度之和。
[0030]薄膜介質(zhì)層I為聚丙烯膜。聚丙烯膜具有優(yōu)良的電氣性能，其損耗小，絕緣電阻高，擊穿場(chǎng)強(qiáng)高，為電容器的首選介質(zhì)材料。
[0031]金屬電極2為鋅鋁金屬膜。通過(guò)合金沉積技術(shù)，抑制島狀生長(zhǎng)和混合型生長(zhǎng)，使得鋅鋁金屬膜成平滑的二維生長(zhǎng)，從而獲得厚度一致，表面起伏小，導(dǎo)電性能好，擊穿極限高的鋅鋁金屬膜。
[0032]參考圖2，在上 述基座上，還可在相鄰兩薄膜介質(zhì)層之間設(shè)置另一層的薄膜介質(zhì)層，該薄膜介質(zhì)層上未設(shè)置金屬電極。通過(guò)增加薄膜介質(zhì)層提高電容器的電壓或產(chǎn)品體積。
[0033]金屬化薄膜電容器的生產(chǎn)工序包括以下步驟，
[0034]步驟一:金屬化薄膜的卷繞，將金屬化薄膜層疊后卷繞成電容芯子，在該過(guò)程中控制以下因素:1、環(huán)境凈化度控制。卷繞室盡量使用有溫度、濕度、潔凈度控制的凈化間，其溫度避免劇烈變化，溫差≤10°c，濕度≤50%，潔凈度≥10000級(jí)，防止金屬電極發(fā)生氧化以及防止塵埃粒子的污染。2、卷繞張力控制。卷繞通常是在較高的轉(zhuǎn)速下完成，而卷繞的材料厚度一般在幾個(gè)微米，為此對(duì)卷繞張力的控制顯得尤為重要，為此，在實(shí)際卷繞中，通過(guò)芯子硬度測(cè)試儀器，檢測(cè)產(chǎn)品在卷繞過(guò)程中的薄膜結(jié)合度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)張力的控制。3、軟膠壓力控制。卷繞過(guò)程中采用軟膠擠壓芯子膜層，以便進(jìn)一步排除空氣。為此，須設(shè)定軟膠壓力。
[0035]步驟二:真空熱定型工藝。卷繞后的電容芯子須經(jīng)加熱處理，使薄膜介質(zhì)層在橫向和縱向產(chǎn)生的收縮，把卷繞殘留在匝間間隙中的空氣排出，消除在元件卷繞中帶來(lái)的潮氣，提高電容器的緊密度，使電容量的穩(wěn)定性得以改善，還可以進(jìn)一步消除卷繞應(yīng)力，有助于改善電氣性能。傳統(tǒng)的熱定型為非真空定型，材料中的鋅鋁在高溫下容易氧化，使其附著力減弱，同時(shí)材料向內(nèi)部收縮時(shí)，里緊外松，產(chǎn)品外圈空氣含量高，但內(nèi)部過(guò)度擠壓，場(chǎng)強(qiáng)發(fā)生變化。為此，本實(shí)用新型在真空箱中進(jìn)行熱定型，溫度和時(shí)間控制包括以下階段:第一段，溫度從35°C溫度均勻上升到110°C，時(shí)間控制為2.5小時(shí)；第二段，110°C恒溫保持3小時(shí)；第三段，溫度從110°C降到40°C即可出箱，時(shí)間控制2.5小時(shí)。
[0036]步驟三:噴金工藝，噴金是電容器制造過(guò)程中必不可少的工序，并且是重要的關(guān)鍵工序，噴金質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著電容器的性能和壽命。本實(shí)用新型中，基于噴金機(jī)的工作原理，對(duì)噴金距離、噴金顆粒、壓縮空氣等方面進(jìn)行研究，為提高噴金質(zhì)量，需控制噴金顆粒到電容芯子單面的溫度，控制噴金顆粒的粗細(xì)，控制噴金氣體壓力。
[0037]步驟四:賦能工藝，賦能工藝即對(duì)電容芯子施加一定電壓，改進(jìn)電容器的起始電性能。為此，本實(shí)用新型采取了多段式交流賦能、直流緩沖賦能以及瞬間高壓脈沖賦能。
[0038]步驟五:焊接工藝，金屬電極須焊接引腳，在焊接時(shí)，一是控制焊接壓力，不使噴金層破損，同時(shí)引腳不能傷到金屬電極和薄膜介質(zhì)層；二是采用恒溫焊接，控制錫點(diǎn)融化溫度和焊錫時(shí)間，防止溫度過(guò)高使材料損傷；三是用模具控制產(chǎn)品在焊接平臺(tái)上的平整度，確保焊接質(zhì)量。
[0039]步驟六:油浸工藝，電容芯子進(jìn)行硅油浸潰前，先在高溫和真空條件下對(duì)硅油中的水份進(jìn)行多次排除，然后將電容芯子浸潰于硅油中，在高負(fù)壓狀態(tài)下，控制適當(dāng)時(shí)間，以排除電容芯子中的氣體。
[0040]步驟七:灌封工藝，選用無(wú)稀釋劑的聚氨酯或環(huán)氧樹(shù)脂作為灌封材料，在真空條件下經(jīng)加熱后，對(duì)裝殼后的電容芯子進(jìn)行灌封，以排除電容芯子周圍空氣。
[0041]步驟八:電性能測(cè)試，對(duì)電容器的電性能測(cè)試主要包括:容量檢查、損耗測(cè)試、交流電壓測(cè)試、直流電壓測(cè)試、DV/DT測(cè)試、IR測(cè)試、極殼電壓測(cè)試、脈沖電壓測(cè)試、高頻損耗測(cè)試、10ESR測(cè)試和IlESL測(cè)試，同時(shí)還要進(jìn)行抽檢試驗(yàn),抽檢試驗(yàn)包括耐久性試驗(yàn)、高低溫沖擊容量變化試驗(yàn)、壓力試驗(yàn)、耐濕負(fù)荷性能測(cè)試和碰撞震動(dòng)測(cè)試。
[0042]通過(guò)上述實(shí)施例，本實(shí)用新型的目的已經(jīng)被完全有效的達(dá)到了。熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人士應(yīng)該明白本實(shí)用新型包括但不限于附圖和上面【具體實(shí)施方式】中描述的內(nèi)容。任何不偏離本實(shí)用新型的功能和結(jié)構(gòu)原理的修改都將包括在權(quán)利要求書的范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬化薄膜電容器，包括至少兩層金屬化薄膜，所述金屬化薄膜包括薄膜介質(zhì)層和間隔設(shè)置在薄膜介質(zhì)層上的金屬電極，相鄰金屬電極之間設(shè)有中間留邊，其特征在于:所述金屬電極包括基體和設(shè)于基體上的加厚部，相鄰兩層金屬化薄膜中加厚部與另一層金屬化薄膜上的中間留邊相對(duì)應(yīng)，金屬化薄膜卷繞壓制后，所述加厚部嵌入在中間留邊內(nèi)，力口厚部貼緊在相鄰基體之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬化薄膜電容器，其特征在于:所述薄膜介質(zhì)層一端設(shè)有邊上留邊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬化薄膜電容器，其特征在于:所述薄膜介質(zhì)層另一端上金屬電極的加厚部的厚度大于該薄膜介質(zhì)層上其余金屬電極的加厚部的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬化薄膜電容器，其特征在于:位于所述薄膜介質(zhì)層端部的加厚部的厚度是該薄膜介質(zhì)層上其余加厚部厚度的兩倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種金屬化薄膜電容器，其特征在于:相鄰兩層金屬化薄膜中，位于所述薄膜介質(zhì)層端部的加厚部與另一層薄膜介質(zhì)層上設(shè)置邊上留邊一端同側(cè)設(shè)置，并且相鄰金屬化薄膜的端面間隔形成與所述薄膜介質(zhì)層端部的加厚部相對(duì)應(yīng)的錯(cuò)邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種金屬化薄膜電容器,其特征在于:位于所述薄膜介質(zhì)層端部的加厚部的寬度不超過(guò)錯(cuò)邊和邊上留邊的寬度之和。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的一種金屬化薄膜電容器，其特征在于:所述加厚部位于基體的中部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的一種金屬化薄膜電容器，其特征在于:所述薄膜介質(zhì)層和金屬電極之間設(shè)有粘連層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中任意一項(xiàng)所述的一種金屬化薄膜電容器，其特征在于:所述粘連層為鎳金屬層或是鈦金屬層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的一種金屬化薄膜電容器，其特征在于:所述中間留邊為梯形間隙，所述加厚部為對(duì)應(yīng)所述梯形間隙的梯形加厚部。
【文檔編號(hào)】H01G4/33GK203706875SQ201420112399
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】周水萍, 劉志勇 申請(qǐng)人:浙江七星電容器有限公司