一种薄膜电容器的制作方法
本发明涉及电容器,具体涉及一种薄膜电容器。
背景技术:
1、直流滤波薄膜电容器广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换及控制电路,在光伏、新能源汽车等新能源设备中得到大量使用。薄膜电容器的电容芯子端面设置有喷金层,电极与喷金层之间的连接可靠性直接决定薄膜电容器整机性能与使用寿命。
2、目前行业主流焊接方式多采用锡焊或者电阻焊。锡焊依靠锡基钎料填充实现连接,物料成本较高;铜电极可焊性良好,但铝、铝合金电极表面易生成致密氧化膜,与锡钎料亲和性差,必须经过电镀等表面处理才可焊接,增加工序与制造成本;电容器工作发热时,锡、电极、喷金层三者热膨胀系数不一致,温度循环作用下焊点存在脱落失效风险。电阻焊则要求电极电镀锡层,喷金层也需采用锡合金,同样推高生产成本,并且焊点内部缺陷不易检测,产品可靠性管控难度大。
3、电极与喷金层均可选用纯金属或者合金材料,即便采用可实现母材熔融的焊接手段,当相互对接的焊接部位基体元素不一致时,不同基体金属熔融之后,物化特性、晶格结构差异较大,焊缝内部容易产生脆性相、夹杂、微裂纹等冶金缺陷,造成焊接界面结合力不足。电容器长期承受温度循环交变载荷作用时,焊缝位置容易出现开裂、剥离,最终引发电气连接失效。
4、除此之外,焊接后形成的熔融区域的实际延伸状态,也会直接影响焊接部位的可靠性;熔合不充分会造成连接强度不足,熔合范围失控则容易损伤电容芯子内部的薄膜介质。因此,亟需开发一种薄膜电容器,通过对焊接对接部位的基体元素进行限定,配合焊接后形成的熔融区结构,改善焊缝冶金结合效果,省去额外改性工序,保障电极与喷金层之间的连接可靠性。
技术实现思路
1、本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本发明的目的在于提出一种薄膜电容器,该薄膜电容器的电容芯子和电极之间的焊接部位冶金结合良好,便于提高整体电容器性能。
2、为达到上述目的,本发明提出了一种薄膜电容器,其包括电容芯子和电极;
3、所述电容芯子的端面设有喷金层,所述喷金层为单层或多层结构,用于与所述电极焊接的该层为焊接层,所述焊接层为纯金属或合金;
4、所述电极设有与所述焊接层焊接的焊接区域,所述焊接区域为纯金属或合金;
5、所述焊接区域与所述焊接层为具有同一种基体元素的合金或相同基体元素对应的纯金属;
6、所述焊接区域与所述焊接层共同形成由所述焊接区域材料以及所述焊接层材料熔融汇集而成的熔融区,所述熔融区从所述焊接区域远离所述焊接层的一侧表面延伸至所述焊接层。
7、根据本发明提出的一种薄膜电容器,其通过电极的焊接区域与喷金层的焊接层具有同一种基体元素;焊接时焊接区域材料与焊接层材料熔融汇集形成熔融区。同基体元素能够避免异种金属熔融产生的脆性相、微裂纹等冶金缺陷,改善焊缝结合状态,减少因基体不匹配而采用钎料过渡焊接的依赖,减少加工工序,提升电极与喷金层焊接位置的结合强度,提高电容器连接部位的工作可靠性。
8、另外,根据本发明上述实施例提出的一种薄膜电容器,还可以具有如下附加的技术特征:
9、可选地,所述熔融区底部呈起伏结构。
10、进一步地,所述熔融区为条形结构,所述起伏结构沿所述条形结构的长度方向布设。
11、可选地,所述基体元素为铝或铜。
12、可选地,所述焊接层的厚度≥0.1mm。
13、可选地,所述焊接区域与所述焊接层通过激光焊接。
14、可选地,所述焊接区域和/或所述焊接层为合金时,所述基体元素的质量占比均大于50%。
1.一种薄膜电容器,其特征在于,包括:电容芯子和电极;
2.如权利要求1所述的薄膜电容器,其特征在于,所述熔融区底部呈起伏结构。
3.如权利要求2所述的薄膜电容器,其特征在于,所述熔融区为条形结构,所述起伏结构沿所述条形结构的长度方向布设。
4.如权利要求1所述的薄膜电容器,其特征在于,所述基体元素为铝或铜。
5.如权利要求1所述的薄膜电容器,其特征在于,所述焊接层的厚度≥0.1mm。
6.如权利要求1所述的薄膜电容器,其特征在于,所述焊接区域与所述焊接层通过激光焊接。
7.根据权利要求1所述的薄膜电容器,其特征在于,所述焊接区域和/或所述焊接层为合金时,所述基体元素的质量占比均大于50%。
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