简而言之,固体钽电容的制作过程涉及将钽粉通过压制与烧结形成阳极体。其电介质是通过酸赋能反应,生成多孔性非晶型Ta2O5介质膜。工作电解质为经高温分解的硝酸锰形成的MnO2,并通过石墨层进行引出连接。
工序详解
1、压制成形
此步骤的目的是将钽粉与钽丝模压结合,形成特定的形状,并在过程中加入粘接剂以促进钽粉与钽丝的充分接触导电,从而构成阳极。
由于钽粉呈颗粒状,因此其面积可达到足够大。
2、高温烧结
在高温高真空环境下,刚压制完成的钽坯会烧结成具有机械强度的钽块。
3、赋能工序
此步骤为关键工艺,通过电化学方法在阳极表面生成一层致密的绝缘Ta2O5氧化膜,作为电解电容器的介质层。
产品会浸入形成液(通常是稀硝酸液)中,硝酸会渗透到钽块内部的孔道内。接着,当钽块作为阳极通以电流时,硝酸分解出氧,进而在与硝酸接触的钽粒子表面生成Ta2O5氧化膜。
氧化膜的厚度取决于赋能电压,电压越高,氧化膜越厚,从而影响电容值与耐压值。
4、被膜处理
该步骤涉及多次浸渍硝酸锰并分解制得二氧化锰的过程。清洗并干燥赋能后的钽电容,然后浸入硝酸锰溶液中。硝酸锰溶液会深入到钽块内部的孔洞中,并分解成二氧化锰,形成电容的阴极。
重复此过程直至内部间隙充满二氧化锰,以确保足够的电容容量。
随后是其他工艺的介绍:
5、石墨银浆层
石墨层作为缓冲层,可减小ESR并防止银浆与二氧化锰接触导致的银氧化。
6、切断与装配
产品经过定距切断后,需刮除钽丝表面的氧化膜以防虚焊。接着将阳极焊接至框架上,并通过银膏固化使阴极与框架托片结合。
7、模塑与包装
将装配后的框架条产品进行模塑包封以完成外包装。
其他工序如喷砂、打印、老化筛选及测试等
涉及产品外观处理、性能测试及不合格品的剔除等。
13、编带与存储
产品会经过编带处理以便于存储与运输。