固體鉭電容器Ta2O5介質(zhì)氧化膜技術(shù)研究.pdf

1、固體鉭電解電容器具有低等效串聯(lián)電阻、小體積、大容量、低漏電流、高可靠性、長壽命等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各種電路中。隨著電子設(shè)備向小型化、高頻化方向發(fā)展，鉭電容向低等效串聯(lián)電阻、小體積、大容量、低漏電流等方向發(fā)展。
　　隨著軍用設(shè)備線路電壓的提高，對(duì)鉭電容器的耐壓性及可靠性也提出了更高的要求。對(duì)于固體鉭電解電容器而言，Ta2O5介質(zhì)氧化膜的質(zhì)量決定了鉭電容器的耐壓性及可靠性。高壓的固鉭電容器一直是生產(chǎn)過程中的難點(diǎn)，本文以全密封固體鉭電解電

2、容器為試驗(yàn)樣品進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容及結(jié)果包括:
　　1、晶化現(xiàn)象是影響Ta2O5介質(zhì)氧化膜形成質(zhì)量的主要原因，為此專門了解了晶化的機(jī)理及晶化對(duì)電容器性能的影響。
　　2、研究了雜質(zhì)氧含量對(duì)Ta2O5介質(zhì)氧化膜形成的影響，氧含量是影響鉭陽極氧化膜形成的主要因素之一，從而也直接影響到鉭電解電容器的電性能。應(yīng)嚴(yán)格控制原料鉭粉中雜質(zhì)氧的含量，有利于提高鉭電解電容器的性能和質(zhì)量。
　　3、研究了在形成液溶液中添加不同比例的檸

3、檬酸對(duì)Ta2O5介質(zhì)氧化膜形成的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明形成液中加入一定量的檸檬酸后，能夠有效地提高Ta2O5介質(zhì)氧化膜形成的質(zhì)量，降低鉭電容器的早期失效率，提高鉭電容器的可靠性。
　　4、研究了形成液中磷酸的濃度對(duì)Ta2O5介質(zhì)氧化膜形成的影響，形成液中少量PO43-會(huì)附著在介質(zhì)氧化膜上，附著的PO43-能夠有效地阻止氧離子與電子的遷移，降低形成結(jié)束時(shí)的漏電流，磷酸濃度的升高會(huì)提高PO43-的附著量，更好地降低漏電流。
　　5、

4、研究了形成溫度對(duì)Ta2O5介質(zhì)氧化膜形成的影響，在形成過程中，陽極鉭芯自身會(huì)產(chǎn)生熱量，當(dāng)形成電壓非常高時(shí)，鉭芯長時(shí)問處于高場(chǎng)強(qiáng)與高溫環(huán)境中，會(huì)加速Ta2O5介質(zhì)氧化膜的晶化，嚴(yán)重影響鉭電容器的性能。
　　6、研究了電流密度與恒壓時(shí)間對(duì)Ta2O5介質(zhì)氧化膜形成的影響，電流密度太大，會(huì)引起芯子發(fā)熱而晶化，電流密度過小，會(huì)導(dǎo)致形成時(shí)間延長，長時(shí)間的形成也會(huì)導(dǎo)致晶化，在生產(chǎn)高壓鉭電容器時(shí)，最初用大一點(diǎn)的電流形成，當(dāng)形成進(jìn)行到某種程度之后漸

5、漸降低電流，可以防止晶化。由于高壓鉭電容器的升壓時(shí)間很長，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)臏p少恒壓時(shí)間。
　　7、研究了形成電壓對(duì)Ta2O5介質(zhì)氧化膜形成的影響，形成電壓的選擇需要考慮到幾個(gè)因素，對(duì)于特殊產(chǎn)品，形成電壓的選擇要有針對(duì)性。
　　8、研究了形成后熱處理以及補(bǔ)形成對(duì)Ta2O5介質(zhì)氧化膜形成的影響，形成后的熱處理能夠消除Ta2O5介質(zhì)氧化膜的缺陷，使晶化的β-Ta2O5膜向無定型的Ta2O5膜轉(zhuǎn)變，并且使得其表面浸潤性更好。而補(bǔ)形成能后修