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薄膜電容器生產(chǎn)工藝

2023-05-08 14:44:55

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電容器標(biāo)準(zhǔn)從逐批檢驗(yàn)到周期試驗(yàn)所考核的性能都是四大參數(shù), 即電容量、 損耗角正切 值(以下簡(jiǎn)稱損耗) 、絕緣電阻和耐電壓。電容器生產(chǎn)制造過程也是緊緊圍繞著保證四個(gè)參 數(shù)符合要求而進(jìn)行的。

一、薄膜電容器結(jié)構(gòu):

薄膜電容器生產(chǎn)工藝

1‐nut 螺母 2‐bottom cover 外封底蓋 3‐Al case 鋁殼 4‐label 標(biāo)簽 5‐element 芯子6‐conductor plate 導(dǎo)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(duì)四參數(shù)的影響。

制造過程導(dǎo)致電容量產(chǎn)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(zhì)的介電常數(shù) s 為極板的有效面積 d 為介質(zhì)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(guī)定,但工藝過程中這三個(gè)參 數(shù)均會(huì)發(fā)生變化,導(dǎo)致容量偏差。工藝的重點(diǎn)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(fā)生的變化,各臺(tái)卷繞機(jī)張力的誤差。

◎ 壓輥壓力太小。卷繞過程跑偏,錯(cuò)邊誤差。

◎ 空氣濕度大時(shí)導(dǎo)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(shí)間或溫度誤差

d. 內(nèi)含浸

◎ 真空度誤差

◎ 時(shí)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(shù)

在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中,金屬化塑料薄膜電容器通過將成對(duì)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(chǎn)工藝

二、名詞術(shù)語

1. 標(biāo)稱容量CN:通常在電容器上標(biāo)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(chǎn)工藝

額定直流電壓 UNDC:設(shè)計(jì)電容器時(shí)所采用的非反復(fù)型波形的任一極性的可連續(xù)運(yùn)行的最高運(yùn)行峰值電壓。

3. 非周期性浪涌電壓Us:由切換或系統(tǒng)中任何其他的擾動(dòng)所導(dǎo)致的峰值電壓,此電壓只允許出現(xiàn)有限的次數(shù)并且其持續(xù)的時(shí)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(jīng)電容器的漏電流值之比。

5. 絕緣電壓Ui:為電容器端子對(duì)外殼或?qū)Φ亻g的絕緣而設(shè)計(jì)的正弦波電壓的方均根值。

6. 最大峰值電流I:持續(xù)運(yùn)行期間可重復(fù)出現(xiàn)的最大峰值電流。

7. 最大電流Imax:持續(xù)運(yùn)行時(shí)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(tǒng)中任何其他的擾動(dòng)所導(dǎo)致的不可重復(fù)的峰值電流,此電流只允許出現(xiàn)有限的次數(shù)并且其持續(xù)的時(shí)間要比基本周期短。

9. 串聯(lián)電阻Rs : 在規(guī)定的運(yùn)行條件下,電容器的導(dǎo)體的有效歐姆電阻。

10. 等效串聯(lián)電阻Resr:一個(gè)有效電阻,當(dāng)它和所探討的電容器有相等電容值的理想電容器相串聯(lián)時(shí),在規(guī)定的運(yùn)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(guī)定的正弦交流電壓、頻率和溫度下,電容器的等效串聯(lián)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(yùn)行的最大損耗功率。

14. 外殼溫升Δθcase:外殼最熱點(diǎn)的溫度與冷卻空氣溫度之差。

15. 穩(wěn)定狀態(tài)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(dá)到的熱平衡。

16. 熱點(diǎn)溫度θhs:電容器里出現(xiàn)最高溫度的區(qū)域的溫度。

17. 熱阻Rth :熱阻用每瓦特?zé)釗p耗導(dǎo)致電容熱點(diǎn)溫度比環(huán)境溫度升高的度數(shù)來表示。


提高容量命中率的工藝要點(diǎn)

2.1 準(zhǔn)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(hào)、 不同規(guī)格甚至不同臺(tái)卷繞機(jī)其修正值也不同。

2.2 卷繞過程中定時(shí)抽測(cè)芯子的容量和高度,控制電容量的離散性。

2.3 抽測(cè)壓扁定型后芯子容量,發(fā)現(xiàn)偏移及時(shí)調(diào)整卷繞中心值。

2.4 跟蹤成品容量分布狀態(tài),發(fā)現(xiàn)超差及時(shí)反饋,以調(diào)整容量修正值。

成品貯存中容量變化規(guī)律及相應(yīng)的措施。

如果產(chǎn)品包封后短時(shí)間便進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果產(chǎn)品存放一段時(shí)間,容量會(huì)發(fā)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(chǎn)品再進(jìn)行一次熱處理。

◎ 包封后自然存放一星期再進(jìn)行測(cè)試。

◎ 根據(jù)變化規(guī)律在測(cè)試時(shí)控制偏差值,如聚酯 電容器在正偏差卡緊,負(fù)偏差放寬。

有機(jī)薄膜電容器生產(chǎn)工藝流程圖

薄膜電容器生產(chǎn)工藝


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