Способ изготовления анода оксидно-полупроводникового конденсатора Советский патент 1983 года по МПК H01G9/42 

ел

4

X

Изобретение относится к изготов лению оксидно-полупроводниковых конденсаторов,для радиоэлектроники

Известен способ изготовления анода оксидно-полупроводникового конденсатора, включающий нанесение на предварительно, оксидированную объемно-пористую поверхность тантала полупроводникового слоя диоксида марганца методом пиролиза соли азотнокислого MapraHt a в сочетании с электрохимическим способом LI 3.

Однако данный способ изготовления анода не обеспечивает хорошей адгезии слоя двуокиси марганца к предварительно окисленной поверхности вентильного металла, требует многократного повторения многооперационного способа термического разложения соли азотнокислого марганца в сочетании с последующей операцией подформовки диэлектрического слоя из оксида вентильного металла и препятствует проведениго автоматиза}дии процесса изготовления ок сидно-полупроводниковых конденсаторов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ изготовления анода оксидно-полупроводникового конденсатора, включающий электрохимическое нанесение полупроводникового слоя диоксида марганца на поверхность вентильного металла и послед лощую формовку его в электролите С23,

Диоксид марганца наносят электрохимическим способом из водного раствора перманганата калия и серно кислоты при 90°С и катодной поляризции с плотностью тока 5 мА/дюйм в течение 30 мин, а затем в 10%-иом растворе борной кислоты при анодной поляризации с плотностью тока 5 мА/дюйм и температуре электролита проводят формовку анода с целью создания диэлектрического слоя между вентильным металлом и нанесенным на него слоем двуокиси марганца, затем процесс а.нодной и катодной поляризации повторяют. I.

Недостатком известного способа является небольшая адгезия двуокиси марганца к основе объемно-пористого анода за счет наводороживания поверхности вентильного металла, приводящего к охрупчиванию вентильного металла, преждевременному разрушению анода и выходу из строя конденсатора .

Цель изобретения - повышение адгезии диоксида марганца к поверхности металла. .

Указанная цель достигается tSM, что согласно предлагаемому способу

электрохимическое нанесение полупроводникового слоя диоксида марган ца осуществляют из расплава кристаллогидрата нитрата марганца при температуре ЗО-ЗЗ С и катодной поляризации анода, с плотностью тока 70-80 мА на 1 г массы вентильного металла в течение 15-20 мин, а перед формовкой поверхность обрабатывают водным раствором перекиси водорода с концентрацией 0,001-0,005 об.% в течение 15-20 с.

- При электролизе кристаллогидрата нитрата марганца на анод осаждается гидроокись марганца, и при обра5 ботке ее перекисью водорода гидроокись переходит в двуокись марганца.,

Пример. Для изготовления оксидно-полупроводникового конденсатора с объемно-пористым анодом из вентильного металла, в частности тантала, берется электрод стандартных размеров в форме цилиндра (диаметр основания 5,6 мм, высота 10 мМ), который приготовлен по известной и общепринятой заводской технологии Затем этот электрод (будующий анод конденсатора) обез-:. жиривают, сушат и опускают в электролитическую ячейку из графита с расплавом кристаллогидрата нитрата марг.анца при 30 - (оптимальная температура расплава 32°С). Объемно-пористый аяод подключают к отрицательнбму полюсу источника питания электролитической ячейки, а графитовую ячейку к положительнг 1у полюсу, и электролиз ведут в гальваностатическом режиме при катодной поляризации объемно-пористого анода с плотностьй ijOKa 70 80 Mft на 1 г массы вентильного металла (оптимальная плотность тока 75 мА на 1 г) в течение 15 - 20 мин

(оптимальная продолжительность порядка 17 мин), когда через объемнопористый анод за время электролиза проходит около 125 Кл на 1 г массы вентильного металла. После этого

анод погружают на 15 - 20 с в водный

раствор перекиси водорода с концентрацией 0,001 - 0,005 об. %. Полный цикл обработки анода повторяют трижды. В заключение анод формуют для создания диэлектрического слоя пентаксида тантала на повехности объемно-пористого анода под слоем двуокиси марганца. Формовку выполняют в этом же расплаве или в известных электролитах известным способом

вначале в гальваностатическом, а затем в вольтстатическом режимах. Продолжительность обработки в гальваностатическом режиме определяется достижением заданного напряжения формовки, а в вольтстатическом режиме .остаточным током, определяющим ток

утечки.

Конденсаторы, изготовленные из

:анодов по предлагаемому способу, имеют параметры:

на рабочее напряжение б В - емкость 97 - 104 мкФ, ток утечки 0,5 1,2 мкА. t сЛ 2,2 - 2,5%; иа рабочее напряжение 30 В - емкость 29,5 31,0 мкФ, ток утечки 1,0 - 1,2 мкА, t(,7 - 2,0 %.

Использование изобретения позволяет улучшить адгезию двуокиси мар.ганца к поверхности анода, исключить наводороживание основы анода, имеющее место в известноч технологии изготовления конденсаторов. Кроме

того, по сравнению с технологией изготовления оксидно-полупроводниковых конденсаторов с использованием пиролиза соли нитрата марганца, который может служить в качестве базового объекта, предлагаемый способ полиостью исключает процесс пиролиза и позволяет решить вопрос о комплексной механизации изготовления оксидно-полупроводниковых конденсаторов с применением средств автоматизации и поточной автоматической линии. Применение изобретения позволяет примерно втрое сократить время на изготовление единицы продукции, уменьшить расход электроэнергии и электролита.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНОДА ОКСИДНО-ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО КОНДЕНСАТОРА, включающий электрохимическое нанесение полупроводникового слоя диоксида марганца на поверхность вентильного метешла и последующую формовку его в электролите, отличающийся тем, что, с целью повьтюния адгезии диоксида марганца к поверхности металла, электрохимическое нанесение полупро-водникового слоя диоксида марганца осуществляют из расплава кристаллогидрата нитрата марганца при температуре и катодной поляризации анода с плотностью тока 70-80 мА на 1 г массы вентильного металла в течение 15-20 мин, а перед фоцжювкой поверхность обрабатывают водным раствором перекиси водорода с концентрацией 0,001-0,005 об. % в течение 15-20 с.|