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    薄膜電容器生產工藝

    2023-05-08 14:44:55

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    電容器標準從逐批檢驗到周期試驗所考核的性能都是四大參數, 即電容量、 損耗角正切 值(以下簡稱損耗) 、絕緣電阻和耐電壓。電容器生產制造過程也是緊緊圍繞著保證四個參 數符合要求而進行的。

    一、薄膜電容器結構:

    薄膜電容器生產工藝

    1‐nut 螺母 2‐bottom cover 外封底蓋 3‐Al case 鋁殼 4‐label 標簽 5‐element 芯子6‐conductor plate 導電線 7‐core 芯棒8‐insolated plasTIc cover 塑料襯底蓋 9‐electrode 電極10‐plasTIc cover 塑料蓋

    金屬化薄膜電容器的制造工藝對四參數的影響。

    制造過程導致電容量產生偏差的工藝因素

    卷繞型電容器的電容量 C = 0.177ε s / d

    ε 為介質的介電常數 s 為極板的有效面積 d 為介質的厚度 電容量與ε 、s 成正比,與 d 成反比。

    文件雖已做了精確規定,但工藝過程中這三個參 數均會發生變化,導致容量偏差。工藝的重點是減少這些偏差,提高容量命中率。

    a.卷繞工序

    ◎ 膜層寬度、厚度或留邊等本身有誤差。

    ◎ 膜的張力從大圈到小圈發生的變化,各臺卷繞機張力的誤差。

    ◎ 壓輥壓力太小。卷繞過程跑偏,錯邊誤差。

    ◎ 空氣濕度大時導致芯子容量偏大。

    b. 熱壓工序

    ◎ 芯子厚度誤差受力不均勻,造成芯子松緊不一 容量分散。

    ◎ 熱壓板不平整。

    ◎ 溫度誤差。

    c. 熱處理時間或溫度誤差

    d. 內含浸

    ◎ 真空度誤差

    ◎ 時間誤差

    ◎ 固化溫度的誤差。

    薄膜電容器的工藝介紹

    一、卷繞技術

    在傳統的生產工藝中,金屬化塑料薄膜電容器通過將成對薄膜卷繞在塑料芯棒上然后在電容器外包上絕緣套制作而成。

    薄膜電容器生產工藝

    二、名詞術語

    1. 標稱容量CN:通常在電容器上標示的已指定的容量值。

    2. 額定電壓UN、和紋波電壓Ur(如下圖)。

    薄膜電容器生產工藝

    額定直流電壓 UNDC:設計電容器時所采用的非反復型波形的任一極性的可連續運行的最高運行峰值電壓。

    3. 非周期性浪涌電壓Us:由切換或系統中任何其他的擾動所導致的峰值電壓,此電壓只允許出現有限的次數并且其持續的時間要比基本周期短。

    4. 絕緣電阻Rins :絕緣電阻為電容器充電一分鐘后所加的直流電壓和流經電容器的漏電流值之比。

    5. 絕緣電壓Ui:為電容器端子對外殼或對地間的絕緣而設計的正弦波電壓的方均根值。

    6. 最大峰值電流I:持續運行期間可重復出現的最大峰值電流。

    7. 最大電流Imax:持續運行時的最大電流的方均根值。

    8. 最大浪涌電流Is:由切換或在系統中任何其他的擾動所導致的不可重復的峰值電流,此電流只允許出現有限的次數并且其持續的時間要比基本周期短。

    9. 串聯電阻Rs : 在規定的運行條件下,電容器的導體的有效歐姆電阻。

    10. 等效串聯電阻Resr:一個有效電阻,當它和所探討的電容器有相等電容值的理想電容器相串聯時,在規定的運行條件下,該電阻的損耗功率將等于該電容器中耗散的有功功率。

    11. 電容器損耗角正切tan δ :在規定的正弦交流電壓、頻率和溫度下,電容器的等效串聯電阻與其容抗間之比。

    12. 電容器損耗:電容器中所消耗的有功功率。

    13. 最大功率損耗Pmax :電容器在最高外殼溫度下可運行的最大損耗功率。

    14. 外殼溫升Δθcase:外殼最熱點的溫度與冷卻空氣溫度之差。

    15. 穩定狀態的條件:電容器在恒定的輸出和恒定的冷卻空氣溫度下所達到的熱平衡。

    16. 熱點溫度θhs:電容器里出現最高溫度的區域的溫度。

    17. 熱阻Rth :熱阻用每瓦特熱損耗導致電容熱點溫度比環境溫度升高的度數來表示。


    提高容量命中率的工藝要點

    2.1 準確確定卷繞容量中心值(也稱修正值) ,必須將熱(冷)壓、熱處理和包封等工序容量 的變化率都納入芯子的容量修正值。 不同型號、 不同規格甚至不同臺卷繞機其修正值也不同。

    2.2 卷繞過程中定時抽測芯子的容量和高度,控制電容量的離散性。

    2.3 抽測壓扁定型后芯子容量,發現偏移及時調整卷繞中心值。

    2.4 跟蹤成品容量分布狀態,發現超差及時反饋,以調整容量修正值。

    成品貯存中容量變化規律及相應的措施。

    如果產品包封后短時間便進行測試,結果產品存放一段時間,容量會發生變化,造成容量 超差,聚酯電容器較為明顯,一般往正向偏移。

    解決途徑有以下幾種:

    ◎ 包封后產品再進行一次熱處理。

    ◎ 包封后自然存放一星期再進行測試。

    ◎ 根據變化規律在測試時控制偏差值,如聚酯 電容器在正偏差卡緊,負偏差放寬。

    有機薄膜電容器生產工藝流程圖

    薄膜電容器生產工藝


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