铌电解电容器制造工艺技术研究

论文摘要

在电子行业中，钽电容器由于体积小、容量高，适应表面贴装技术和电子电路的微型化的要求，所以广泛应用于移动通讯、计算机、航空航天等行业。但也由于钽电容器产品的需求量不断增大，造成钽资源的缺乏。为弥补钽资源的缺乏，研发一种资源充足、性价比优越的铌电解电容器来代替钽电解电容器是本论文研究的目的。铌电解电容器工艺技术依托钽电解电容器工艺技术，在原钽电解电容器制造工艺技术的基础上，研发出了铌电解电容器制造工艺技术，本论文对其中最关键的两个部分—赋能和被膜工序进行了详细的分析和研究。本课题依据钽电解电容器工艺技术要求，在多年研究工作的基础上研发出了一种性能先进的铌电解电容器赋能工序中氧化膜介质层自动控制技术，分析了赋能工序中氧化膜介质层自动控制技术的工作原理，从理论上给出了控制模型，并在此基础上，通过赋能工序实验方案的建立和赋能工序中Nb2O5氧化膜层质量和氧化膜层生长效率的综合实验研究，最终确立了铌电解电容器工艺技术中的关键工序——赋能工序的优化工艺。同时，也通过被膜工序新技术的综合实验研究，确立了铌电解电容器工艺技术中的关键工序——被膜工序的优化工艺，从而获得了比较完整系统的铌电解电容器工艺技术参数，这对实际生产具有很好的指导意义。并通过实际生产的运用，进一步验证了上述工艺且生产出了合格产品。本论文的研究结果在生产实践中应用后，取得了良好的使用效果，不但填补了国内铌电解电容器工艺技术的空白，而且使以往对工艺参数的盲目调整有了理论与实践依据，从而使铌电解电容器的性能和生产效率大大提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 钽电解电容器的发展及应用
• 1.1.1 国外钽电容器的研制、生产和需求
• 1.1.2 国内钽电容器的研制、生产和需求
• 1.1.3 钽电容器的应用和发展
• 1.1.4 钽电容器的市场预测和展望
• 1.2 铌电解电容器的发展及应用
• 1.2.1 铌电容器制造的工艺流程
• 1.2.2 铌电解电容器项目研究及开发的意义
• 1.2.3 本文的研究内容和意义
• 2 铌电解电容器的设计
• 2.1 铌电解电容器的主要结构
• 2.2 描述铌电解电容器电性能的主要参数
• 2.2.1 容量
• 2.2.2 损耗角正切
• 2.2.3 漏电流
• 2.2.4 额定电压
• 2.2.5 等效串联电阻
• 2.3 铌电解电容器所需主要原材料的技术条件
• 2.3.1 铌粉
• 2.3.2 铌丝
• 2.3.3 银膏
• 2.3.4 引线框架
• 2.3.5 环氧塑封料
• 2.4 小结
• 3 铌电解电容器氧化膜介质层技术研究
• 3.1 引言
• 3.2 赋能工序中氧化膜介质层自动控制理论
• 3.3 赋能工序实验方案的建立
• 3.3.1 实验装置
• 3.3.2 实验条件
• 3.4 实验方案
• 2O₅氧化膜层质量和生长效率的综合实验研究'>3.5 赋能工序中Nb₂O₅氧化膜层质量和生长效率的综合实验研究
• 3.5.1 赋能溶液的改进
• 3.5.2 解决溶液的分压问题
• 3.5.3 赋能其它参数的调整
• 3.6 小结
• 4 铌电解电容器被膜工艺研究
• 4.1 引言
• 4.2 被膜工序特性分析
• 4.3 被膜工序基本装置
• 4.3.1 被膜工序简介
• 4.3.2 被膜工序基本装置
• 4.4 被膜工序新技术的综合实验研究
• 4.4.1 浸渍工艺的调整
• 4.4.2 再形成的调整
• 4.5 小结
• 5 铌电容器失效原因分析及改善方法
• 5.1 铌电容器失效原因分析
• 5.1.1 不同容量铌电容器的失效
• 5.1.2 热致失效
• 5.1.3 制造工艺对铌电容器失效率的影响
• 5.2 固体铌电解电容器改善性能的方法
• 5.2.1 阳极设计
• 5.2.2 形成
• 5.2.3 被膜
• 5.2.4 改进工艺流程
• 5.3 小结
• 6 结论和展望
• 6.1 研究结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献