一种耐高温高湿电容器及其制备方法与流程

本发明属于电容器制备，尤其涉及一种耐高温高湿电容器及其制备方法。

背景技术：

1、现有机聚合物片式钽电容、有机聚合物叠层铝电容结构如图9、10所示，由于其模压形式的非气密性封装及采用了易吸水的导电聚合物作为电容器的阴极电解质层，属于潮湿敏感电子元器件，湿敏器件在存储、安装、使用时都受到温湿度影响。例如，当水汽进入，回流焊安装会导致电容器开裂，同时，电容器芯子在水汽条件存在下，电参数极易发生劣化，导致其功能失效。随着岛屿、山洞、海洋等高温、高湿、高盐雾应用环境的出现，现行工艺生产的有机聚合物片式钽电容、有机聚合物叠层铝电容器已无法保证长寿命和高可靠，为了解决这一问题，一些厂家着力研究耐高温耐湿的有机聚合物片式钽电容、有机聚合物叠层铝电容器，推出“双85”(85℃、85％rh)产品，主要方案是含浸或喷涂防水材料，以增强电容器的密封性和芯子的防潮性。

2、公开号为cn112164591a的专利文件公开了一种提升叠层铝电解电容器高温高湿耐受能力的制造方法，该专利中将模压封装后的电容浸渍硅酮溶液，避免水汽进入芯子内部导致参数劣化。

3、公开号为cn110459406a的专利文件公开了用于高温高湿度条件下的固体电解电容器。该专利中将有机硅、氟聚合物等组成的疏水弹性体材料涂覆于电容器芯子本体以提升芯子防水性。

4、公开号为cn110233052a的专利文件公开了一种电容器及其制备方法，该专利中将电容器芯组表面涂覆或浸渍弹性体材料以增强防水性。

5、现有电容器防水材料的缺点：

6、1、现有技术选择的防水材料如有机聚硅氧烷、有机氟聚合物、硅酮等材料，其湿气、气体渗透性相对较差，阻水能力有限；

7、2、成膜后的机械性能较差，成膜后进行模压注塑封装时，经受不住模压料的冲击易脱落，达不到全面包覆的效果；

8、3、散热性能相对较差，当电容器工作时产生的热量不能及时散除，会造成热量累积导致寿命减少；

9、4、防霉菌、防腐、防盐雾及耐酸碱能力有限。

10、现有浸渍、喷涂或刷涂工艺存在的缺点：

11、1、液体涂层以浸渍、喷涂或刷涂的方式在器件的表面形成一层保护层，在此过程中容易使细小的孔隙堵塞，产生气泡、厚度较厚、厚度不均匀等情况，从而不能更好的达到防水的效果。

12、2、液体涂层存在大量有机溶剂，通过浸渍、刷涂等工艺进行处理时，存在使电容器芯子层间剥离风险；

13、3、液体涂层进行高温固化时，会存在收缩压力，使电容器棱边处被覆性不够。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种耐高温高湿电容器及其制备方法。

2、本发明通过以下技术方案得以实现。

3、本发明提供的一种耐高温高湿电容器的制备方法，包括使用真空气相沉积工艺将派瑞林材料沉积在电容器芯子表面或封装体表面，形成保护膜层的步骤。

4、优选地，一种耐高温高湿电容器的制备方法，包括以下步骤：

5、s1：进行引线框架的遮挡；

6、s2：进行引线框架处理；

7、s3：等离子体清洗；

8、s4：硅烷偶联剂预处理；

9、s5：进行真空气相沉积工艺，沉积结束后进行模压封装，后续同常规有机聚合物片式钽电容、有机聚合物叠层铝电容器生产流程相同。

10、优选地，所述步骤s1包括：将需要粘接于引线框架的电容器引线处进行遮挡，形成遮挡层，遮挡的材料为聚四氟乙烯胶带。

11、优选地，所述步骤s2包括：将引线框架与环氧树脂结合处通过激光蚀刻出沟槽，增强派瑞林材料的结合力，该步骤可以在电容器芯子粘接于引线框架之前处理；

12、所述步骤s3包括：等离子体清洗中使用氩气。

13、优选地，所述沟槽宽度为2μm～20μm，深度为2μm～20μm，每个沟槽间隔2μm～20μm，沟槽为长方体或椭圆柱体。

14、优选地，所述步骤s4包括：在引线框架处理处的表面喷涂或浸渍硅烷偶联剂，然后干燥固，所述硅烷偶联剂浓度包括0.5％wt～20％wt，溶剂包括水、乙醇、正丁醇、丙酮、乙醚、二甲苯中的一种或多种，硅烷偶联剂包括：γ氨丙基三乙氧基硅烷、γ缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、一氨乙基)γ氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、nβ(氨乙基)γ氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种；

15、优选地，步骤s4包括：使用溶剂配制1％～10％重量百分比的硅烷偶联剂溶液，将组装好的引线框架浸入硅烷偶联剂溶液内，浸入时间为10s～300s，然后在60℃～120℃烘箱中干燥10min～60min。

16、优选地，所述步骤s5中真空气相沉积工艺包括以下步骤：

17、s1：在温度90～130℃下使固态的派瑞林二聚体材料汽化并升华；

18、s2：在660～700℃的温度下使派瑞林二聚体裂解，形成派瑞林单体；

19、s3：派瑞林单体在25～35℃下在电容器表面进行聚合沉积，最终形成一层致密的保护膜层。

20、优选地，所述保护膜层厚度为1μm～100μm。

21、一种由上述制备方法制备的电容器。

22、本发明的有益效果在于：

23、本发明的保护膜是采用真空气相沉积工艺制备，是由活性小分子在基材表面生长出的敷形的聚合物薄膜涂层。所以在涂敷材料表面上覆盖度高，避免出现死角。

24、本发明的沉积过程是将二甲苯环二聚体加热气化后再经高温裂解成游离的气相分子，并在真空、室温条件下瞬间吸附在基板上聚合成膜，形成气密性很好的保护膜。由于材料中不含溶剂，所以克服了以往使用的溶剂性涂料在烘干过程中因溶剂挥发而留下许多细微针孔的缺点，可以提供真正的无针孔的保护膜。

25、派瑞林涂层能涂敷到各种形状的产品表面，包括尖锐的棱边、裂缝和内表面。因为派瑞林涂层沉积过程中不存在液态，不会出现液体涂层涂覆过程中出现的挂流、气泡、桥接式弯月面、以及厚度不均等问题缺陷。常温下沉积，对需要涂覆产品的敏感部位没有热应力，同时没有溶剂，不伤镀膜器件。

技术特征：

1.一种耐高温高湿电容器的制备方法，其特征在于：包括使用真空气相沉积工艺将派瑞林材料沉积在电容器芯子表面或封装体表面，形成保护膜层的步骤。

2.如权利要求1所述的一种耐高温高湿电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的一种耐高温高湿电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤s1包括：将需要粘接于引线框架的电容器引线处进行遮挡，形成遮挡层(1)，遮挡的材料为聚四氟乙烯胶带。

4.如权利要求2所述的一种耐高温高湿电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤s2包括：将引线框架与环氧树脂结合处通过激光蚀刻出沟槽(2)，增强派瑞林材料的结合力，该步骤可以在电容器芯子粘接于引线框架之前处理；

5.如权利要求4所述的一种耐高温高湿电容器的制备方法，其特征在于：所述沟槽(2)宽度为2μm～20μm，深度为2μm～20μm，每个沟槽间隔2μm～20μm，沟槽(2)为长方体或椭圆柱体。

6.如权利要求2所述的一种耐高温高湿电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤s4包括：在引线框架处理处的表面喷涂或浸渍硅烷偶联剂，然后干燥固，所述硅烷偶联剂浓度包括0.5％wt～20％wt，溶剂包括水、乙醇、正丁醇、丙酮、乙醚、二甲苯中的一种或多种，硅烷偶联剂包括：γ氨丙基三乙氧基硅烷、γ缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、一氨乙基)γ氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、nβ(氨乙基)γ氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种。

7.如权利要求2所述的一种耐高温高湿电容器的制备方法，其特征在于，步骤s4包括：使用溶剂配制1％～10％重量百分比的硅烷偶联剂溶液，将组装好的引线框架浸入硅烷偶联剂溶液内，浸入时间为10s～300s，然后在60℃～120℃烘箱中干燥10min～60min。

8.如权利要求1所述的一种耐高温高湿电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤s5中真空气相沉积工艺包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的一种耐高温高湿电容器的制备方法，其特征在于：所述保护膜层厚度为1μm～100μm。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的制备方法制备的电容器。

技术总结本发明公开了一种耐高温高湿电容器及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：进行引线框架的遮挡；进行引线框架处理；等离子体清洗；硅烷偶联剂预处理；进行真空气相沉积工艺，沉积结束后进行模压封装，后续同常规有机聚合物片式钽电容、有机聚合物叠层铝电容器生产流程相同。本发明的保护膜是采用真空气相沉积工艺制备，是由活性小分子在基材表面生长出的敷形的聚合物薄膜涂层，所以在涂敷材料表面上覆盖度高，避免出现死角。制备过程中由于材料中不含溶剂，所以克服了以往使用的溶剂性涂料在烘干过程中因溶剂挥发而留下许多细微针孔的缺点，可以提供真正的无针孔的保护膜。技术研发人员：陈绪鑫,陈育松,阮巧芳,曾庆雨,邓俊涛受保护的技术使用者：中国振华（集团）新云电子元器件有限责任公司（国营第四三二六厂）技术研发日：技术公布日：2024/11/14