零件知識專欄 – 固態鋁捲繞電解電容製造流程

下圖是「固態鋁捲繞電解電容」製造流程示意圖，這是下列技術判斷的基礎：

• DIP (Radial Type) 及 SMD (V-Chip) 選擇依據，在電氣特性、可靠度、成本、應用有明顯的差異，
• 電路設計制定Rated Voltage (額定電壓) 依據
• 固態跨規格取代液態電解電容
• 失效模式與管理
• 稽核標準與供應商等級判定

固態鋁捲繞電容在「結構、材料、製造」上，各家供應商還是有明顯的差異，，唯有全盤的了解才能在「供應商策略、零件策略、設計標準化」有最適化的選擇。以下是各工序概略說明，液態與固態在材料與製程有差異，這也是管理兩個零件參數的判斷依據：

• 裁切：依據「電容量」參數，選擇適當鋁箔的「比容」規格，裁切對應的「正箔、負箔(碳箔)、電解紙」，其正負箔寬度與電容量成正比。(概念同液態)
• 釘接：將正導針鉚接在正箔，負導針鉚接在負箔，使後續電容成品能與PCB銲接。(概念同液態)
• 捲繞：將鉚接後的正箔、負箔，與電解紙捲繞成「素子」，外部透過「電子膠帶或電子膠水」固定。(概念同液態)
• 焊接：將素子焊接在 Bar 條上，以利後續的工藝。(液態沒有此工序)
• 化成：固態負極導電高分子沒有化成液，需透過此再化成 (Re-Forming)工序，修補受損的氧化皮膜(r-Al₂O₃)。(液態沒有此工序)
• 碳化：破壞電解紙纖維，新的工藝已導入免碳化紙，則無碳化工序。(液態沒有此工序)
• 含浸：將素子含浸在「單體、氧化劑」中，讓電解紙吸附，以利後續「聚合」工序，此為二劑法。(液態是含浸電解液)
• 聚合：將含浸後的素子在高溫聚合，聚合後的導電高分子是此固態電容的負極，聚合後才有「電容量」。(液態沒有此工序)
• 組立：透過「束腰、封口」工序，將素子組立在鋁殼內，與外部環境隔離，尤其隔離濕氣，此時稱為「裸品」。
• 清洗：聚合時化學成分揮發，會附著在導針上，此工序清洗裸品鋁殼與導針的髒污。(概念同液態)
• 奈印：油墨奈印標示產品的「電容量、耐壓、極性、日期碼、品牌」等資訊，取代液態「套管」。
• 老化：透過老化充電工序，以阻隔絕緣概念，修補在「裁切、釘接」工序中受損氧的化皮膜 (r-Al₂O₃)。(液態是生成氧化皮膜)
• 選別：在老化機台同時有電氣特性量測、規格選別的功能，透過加嚴測試篩選良品與不良品，並分類不良品類別。(概念同液態)
• 成型：依客戶SMT/THT 工序要求，進行「成型、編帶、剪腳….」等工序。(概念同液態)