Методы очистки диоксида марганца для получения танталовых конденсаторов с низким эквивалентным последовательным сопротивлением
С.Н. ИВАНЧЕНКО1, В.З. ПОЙЛОВ2, А.Г. СТАРОСТИН2, С.В. ЛАНОВЕЦКИЙ2
1ОАО “Элеконд”, Сарапул, Россия
iv-svetlana92@mail.ru
2Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия
vladimirpoilov@mail.ru
Ключевые слова: оксидно-полупроводниковый конденсатор, диоксид марганца, оксид марганца (III), нитрат марганца, эквивалентное последовательное сопротивление, запрещенная зон, oxide semiconductor capacitor, manganese dioxide, manganese oxide (III), manganese nitrate, equivalent series resistance
Страницы: 477-482
Аннотация
Одним из основных требований, предъявляемых к танталовым оксидно-полупроводниковым конденсаторам, является снижение эквивалентного последовательного сопротивления (ЭПС), величина которого напрямую связана с электропроводностью полупроводникового слоя из диоксида марганца, сформированного на поверхности танталового электрода. Анализ современного состояния производства электролитических конденсаторов в России показал, что в отрасли наблюдается устойчивая тенденция к увеличению частот переключения с 10 до 100 кГц и выше, в связи с чем необходимо снижать ЭПС готового конденсатора. В то же время выпускаемая продукция не обладает требуемыми характеристиками для работы при повышенных частотах. Существующие технологические решения не обеспечивают производство высококачественных конденсаторов, поскольку многостадийны, энергоемки и требуют непрерывного совершенствования. Настоящая работа посвящена поиску путей улучшения электрических характеристик катодного покрытия из диоксида марганца на танталовых оксидно-полупроводниковых конденсаторах. Проведен теоретический анализ литературных источников с целью определения вероятных причин повышенного ЭПС конденсатора. Методами рентгенофазового и фотомикроскопического анализа исследованы свойства танталовых оксидно-полупроводниковых конденсаторов заводского изготовления, определены их электрические параметры. Показано, что повышение ЭПС конденсаторов обусловлено наличием в составе катодного покрытия на основе диоксида марганца примеси высокорезистивного оксида марганца (III). Установлено, что оксид марганца (III) загрязняет пропиточный раствор нитрата марганца, из которого методом термического разложения получают катодное покрытие на танталовых объемно-пористых анодах. Для снижения ЭПС готового конденсатора разработана методика удаления оксида марганца (III) из полупроводникового покрытия путем очистки прекурсора (нитрата марганца) и модифицирования поверхности катодного покрытия реагентами-окислителями. Предложенная методика может быть рекомендована для практической реализации в производстве танталовых оксидно-полупроводниковых конденсаторов, что позволит улучшить электрические характеристики путем снижения ЭПС готовых изделий.
DOI: 10.15372/KhUR2019162 |
