[发明专利]一种降低钽电容器高频等效串联电阻的钽阳极块加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及钽电解电容器的制造技术领域，具体涉及一种降低钽电容器高频等效串联电阻的钽阳极块加工方法。

背景技术

随着电路设计频率的提高，钽电容器的高频等效串联电阻的大小已经成为一个通用的电性能测试指标，根据钽电容器的结构特点，影响高频等效串联电阻的氧化膜层是阳极金属层、介质层、内部电解质层、外部阴极层（包括石墨层和银层）。为此众多的钽电容器制造商对如何降低钽电解电容器的高频等效串联电阻的工艺方法开展了很多研究，如采取减少压制密度、提高阳极钽块孔径、降低硝酸锰溶液浓度增加热分解次数、使用方阻更低的银浆料等来降低内外氧化膜层的等效串联电阻。这些技术的实施，在一定程度上改善了钽电容器的等效串联电阻，但同时增加了生产过程的控制难度以及生产成本。

ESR=ESr_金+ESr_介+ESr_阴

ESr_金由钽金属和阴极金属的电阻决定，是一个固定值；

ESr_介由介质氧化膜电阻决定，当产品规格一定后也是一个固定值；

ESr_阴由内部电解质和外部电解质、导电层的电阻组成。

决定ESr_阴值的外部电解质层的材料是一种半导体材料其电阻率较高且致密，如直接浸涂导电层会使层间的接触电阻增大，在高频条件下产品的等效串联电阻急剧增加。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种降低钽电容器高频等效串联电阻的钽阳极块加工方法，利用该方法制作的钽阳极块表面半导体层与导电层间增加一层过渡层的方法，消除层间接触电阻，使钽电解电容器的ESR值降低30%以上。

本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种降低钽电容器高频等效串联电阻的钽阳极块加工方法，该方法包括以下步骤：

（1）阴极外部半导体层的加工：

a、取热分解完浓硝酸锰溶液的钽块，浸入阴极外部半导体层悬浊液中3～5分钟，浸入高度与钽阳极块高度一致；

b、室温存放30～60分钟后，进入120～150℃烘箱烘干30～60分钟；

c、在210～300℃高温饱和水蒸气条件下分解硝酸锰溶液3～8分钟；

（2）阴极过渡层的加工：

d、将钽阳极块浸入浓度为60～70%硝酸锰溶液中2～4分钟；

e、在250～300℃的饱和蒸汽中分解5～10分钟；

f、将钽阳极块浸入过渡层石墨溶液中3～5秒，深度为钽阳极块的1/4～1/2高度；

g、室温存放15～30分钟后，进入150～200℃烘箱烘干30～60分钟；

h、将钽阳极块浸入浓度为60～70%硝酸锰溶液中2～4分钟；

i、在250～300℃的饱和蒸汽中分解5～10分钟；

（3）在钽阳极块表面涂覆石墨和银浆，完成钽电容器的制造。

作为本发明的进一步优选方案，所述步骤（2）中过渡层石墨溶液的配制步骤为：

1）取6克胶体石墨，加入1000ml去离子水中；

2）用高速搅拌器搅拌10～15分钟，边搅拌边加入氨水调整PH值为8～11；

3）室温静置2小时，消除溶液内的气泡。

作为本发明的进一步优选方案，所述步骤（1）中阴极外部半导体层悬浊液的配制步骤为：

1）取1000ml浓度为50～70%的硝酸锰溶液；

2）加入80～240g的二氧化锰粉，搅拌30～60分钟；

3）加入气相二氧化硅0.8～12g并用高速搅拌机搅拌30～60分钟；

4）室温静置12～24小时。

与现有技术相比，本发明通过在钽阳极块表面半导体层与导电层间增加一层过渡层的方法，消除层间接触电阻，使钽电解电容器的ESR值降低30%以上，通过在半导体层表面先掺入一种导电物质来降低半导体层表面的电阻率同时减小接触电阻，再和导电层结合在一起，形成一个从半导体到导体间的过渡层来降低产品的高频等效串联电阻；且本发明工艺操作简单、易控制、效率高，适合工业化大批量生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：