金属化薄膜电容器的卷绕工艺

艾新

【摘要】卷绕形电容器是由两层极板和两层介质相互隔开卷成螺卷形。根据引出方式的不同，通常分为两种绕法，一般绕法和无感绕法。箔式电极和金属是无感绕法的两种形式。参照平板形芯子计算卷绕形芯子的电容器。任意的金属板在经过缠绕之后达到了组成两个电容器的极板作用，而将其展开成带状平板结构时，仅两极之间的介质构成容量。因此与同样极板面积但展开为平板形结构的电容器芯子所获得的容量相比。经过卷绕这一环节之后得出的电容量会比原来大一倍。电容器的尺寸汇因为这样的有利因素，尺寸大大减小。特别是在要求电容量较大的情况下，更突出地表现了这种结构形式的优点，并且适宜于单机自动化卷绕。

卷绕是生产电容器的重点工序。主要控制容量。

电容量 C 是电容器的基本参数之一，它与电容器极板的有效面积、绝缘介质的介电常数，极板之间的距离有关。

采用卷绕、压扁等工艺流程的金属化薄膜电容器，其容量计算可选用下述公式：

C=ε*S/565d

式中，c是电容量，单位为微法；d 为电极间距离，单位为μm； S 为形成电容量的有效面积，单位为 c㎡，ε为介电常数，PE 膜，ε=3.2 左右； pp 膜，ε==2.2 左右。

为了增大平板电容器的电容量，除了减少极板问距离和选用介电常数较大的电介质外，最常用的方法是增大极板的有效面积，如组成多片平板电容器。

【关键词】金属化膜；容量；错边；张力

1.卷绕材料：

金属化薄膜、薄膜、铝箔

2.薄膜

本文中，指用于制造电容器的金属化薄膜的基材，聚酯膜-PE膜、聚丙烯膜-pp膜等.在直流電容器中，通常采用聚酯膜、聚丙烯薄膜，它的厚度一般在 2-12μm之间.

3.用样品电容校准电容测量仪，并填写《电容器测量仪校验记录》，校验值偏移样件（容量0.4%、损耗0.0005）的禁止使用，正常后方可使用。

4根据流程卡选取芯轴、领料员领取材料。上好芯轴，将薄膜固定在卷绕机的料轴上，调整卷绕的圈数、芯子的留边量（按卡），卷取速度、清洗电压、内外圈圈数（内卷：3-5圈，外卷：8-15圈）及外封温度（CL：380℃±50℃；CBB：280℃±50℃）进行试卷，并按流程卡要求压小样，确认容量范围，用增减圈数或（和）调整留边量的方法，使容量偏差控制在符合流程卡要求范围内，并做好《卷绕压件记录》。

4.1上料前，每卷料要在荧光灯上照一段，检查镀层是否有氧化，脱落以及划伤等。

4.2在卷绕过程中，要经常抽测每台卷绕机卷出的芯子的外观、容量和错边，并及时调整，以确保芯子的质量，并做好《卷绕测试记录》。

4.3 电容器卷绕芯子错边

控制卷绕时两金属化膜相互错开距离△L

从理论上讲，错边尺寸△L 越大越好，可增大金属化膜电极与喷金层接触面，减小接触电阻。但考虑工艺的可能能性，错边过大△L 制造成本增大，同时薄膜在热压收缩时易造成端面倒塌：以及喷金工序，在喷金压力的作用下，因错边而伸出的薄膜发生倾斜，喷金颗粒不能渗入错开的膜层，从而减小了接触面积，薄膜与喷金层的接合力减小，接触电阻增加。所以金属薄膜错边控制在 O.6-0.8mm 之间比较恰当。

4.4. 张力过大膜易受损变形，容易使产品定型不良，参数不稳定：空气滞留在后道工序中，喷金层会在高温处理时进行脱离和收缩，张力过小膜层间会残留空气。卷绕后芯子变形，热压薄膜不舒展。卷绕要求芯子不变形，用手轻轻压扁薄膜平滑，不变形。

4.5.卷绕时，测量卷出的电容器芯子与流程卡是否相符，确认后进行卷绕。换规格型号时按流程卡要求容量范围压小样，确认压出的容量范围在流程卡要求范围内。

4.6.并按流程卡要求压小样，确认容量范围，用增减圈数或（和）调整留边量的方法，使容量偏差控制在符合流程卡要求范围内.

4.7卷出的电容器芯子，端面应平齐，松紧、热封要适度，不允许有出脐、凹坑、飞边、清洗不净等质量缺陷。芯子容量、留边、尺寸符合流程卡的要求。

4.8由于现在车间净化等级较低，空气中的悬浮粒子较多，卷绕过程中高速运转，薄膜在空气中的摩擦产生静电，吸附空气中悬浮的粒子，电容器在交流场合作用下连续自愈，电极面积损毁，容量有所下降。车间的上方装配静电消尘器，吸附部分空气中的带点粒子，控制车间湿度60-70%范围，既要减少空气中的湿气，又抑制空气中的粒子数量。

4.9将每袋薄膜材料的出厂批号，记录在流程卡上，填写好流程卡上的相关记录。

4.10 卷绕过程中的不合格品和废料，放到卷绕机旁的红色桶内。更换型号时清理好机器以及台面，以免混料，掉到地面上的芯子扔到红色桶里，地上不准许有芯子。

5.环境条件：

相对湿度≤70%，温度20±8℃，并在班首和班中做好记录。

6.卫生要求：

该工序执行一级卫生等级标准

参考文献：

[1]IEC 60384-2-2005 电子设备用同定电容器第2部分：分规范：金属化聚乙烯-对苯二甲酸酯膜介质直流同定电容器27页.

[2]IEC 60384-16-1-2005 电子设备用罔定电容器第16-1部分z空向详细规范z金属化聚丙烯薄膜介质直流固定电容器评定水平E和 EZ 13 页.

[3]IEC 60384-16-2005 电子设备用罔定电容器第16部分z分规范z金属化聚丙烯薄膜介质直流电.0容器29.