DE1194499B

DE1194499B - Verfahren zur Herstellung eines Oxyd-kondensators mit einem Halbleiter als Gegen-elektrode

Info

Publication number: DE1194499B
Application number: DES70703A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Hans Maier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-09-30
Filing date: 1960-09-30
Publication date: 1965-06-10
Also published as: NL269681A

Description

Verfahren zur Herstellung eines Oxydkondensators mit einem Halbleiter als Gegenelektrode Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Oxydkondensators mit einem Halbleiter als Gegenelektrode, wobei für die Anode ein Ventilmetall, insbesondere Tantal, aber auch Aluminium, Niob od. dgl. benutzt wird.
Bei der Herstellung von Oxydkondensatoren wird auf der mit einer durch anodische Formierung erzeugten Oxydschicht bedeckten Ventilmetallanode, z. B. einem Sinterkörper, eine Mangandioxydschicht erzeugt, deren wesentliche Aufgabe darin besteht, eventuell auftretende Fehlstellen in der Oxydschicht auszuheilen. Dabei ist vor allem die Tatsache von Bedeutung, daß Mangandioxyd ein gutes Oxydationsmittel ist und bei Erwärmung Sauerstoff abgibt.
Es ist bekannt, diese Mangandioxydschicht auf der Oxydschicht der Ventilmetallanode durch thermisches Umwandeln von Mangannitrat zu erzeugen.
Es ist auch bekannt, die Bildung der Oxydschicht auf der Ventilmetallanode elektrolytisch unter anderem in der wäßrigen Lösung eines Mangansalzes vorzunehmen.
Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung eines Oxydkondensators, bei dem eine halbleitende Mangandioxydschicht aus einer Lösung eines Mangansalzes auf einer formierten Ventilmetallelektrode anodisch abgeschieden wird. Die Erfindung besteht darin, daß eine Mangansalzlösung benutzt wird, die noch eine das Mangansalz bildende Säure enthält. Durch die anodische Abscheidung der Mangandioxydschicht ergeben sich gleichmäßigere Schichten, und vor allem entsteht an den Stellen der Oberfläche der Oxydschicht, die besonders schlechte Isolation zeigen, bevorzugt eine Abscheidung, weil vor allem an den Stellen schlechter Isolation der Oxydschicht eine besonders hohe Stromdichte vorhanden ist. Durch die Benutzung des Zusatzes der das Mangansalz bildenden Säure ergeben sich überraschenderweise noch wesentlich bessere Ergebnisse.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist auch besonders dazu geeignet, eine bereits durch thermische Umwandlung erzeugte Mangandioxydschicht an den genannten Schwachstellen zu verstärken und dadurch eine sichere Ausheilung des Kondensators zu bewirken.
Da die Stärke der Schicht durch Stromstärke und Zeit gegeben ist, ist bei vorformierten Anoden wegen des geringen Stroms nur eine Schichtdicke von höchstens wenigen Mikron zu erzielen. Es besteht daher die Gefahr, daß diese Schicht bei der nachfolgenden Kontaktierung durch Aufbringen der gut leitenden Kathode, z. B. aus Metall, zerstört wird. Deshalb wird man dann, wenn die mit der Mangandioxydschicht versehene Anode z. B. mit einer Zink-Zinn-Legierung, aufgedampftem Kupfer oder anders metallisch kontaktiert werden soll, das Verfahren stets im Anschluß an eine vorherige thermische Herstellung einer Mangandioxydschicht anwenden. Dagegen ist eine Mangandioxydschicht, die allein durch elektrolytische Umwandlung eines Mangansalzes hergestellt wurde, dann ausreichend, wenn als Kathode nur eine dünne, ausbrennfähige Schicht, z. B. aus Aluminium, aufgedampft wird, wie das z. B. zur Verwendung für Baugruppen kleinsten Ausmaßes, z. B. in der bekannten Mikromodultechnik, üblich ist. Das Verstärken - einer durch thermisches Umwandeln von Mangannitrat erzeugten Mangandioxydschicht durch das Verfahren nach der Erfindung hat vor allem denVorteil, daß die elektrolytisch erzeugte Mangandioxydschicht gerade an den Stellen aufwächst, an denen ein besonders hoher Strom fließt, d. h. an Spitzen, Stellen mit oberflächlichen Verunreinigungen usw. Dadurch erreicht man bei Tantaltrockenkondensatoren besonders niedrige Restströme und gutes Betriebsverhalten.
In einem Ausführungsbeispiel wurde eine Tantalsinteranode anodisch oxydiert und durch thermisches Umwandeln von- Mangannitrat mit einer Mangandioxydschicht überzogen. Daraufhin wurde die so behandelte Anode in einer wäßrigen Lösung nach der Erfindung aus Mangansulfat und Schwefelsäure bei einer Temperatur von etwa 90 bis 100° C etwa 1 Stunde lang mit der zur Vorformierung verwendeten Spannung elektrolytisch behandelt und anschließend durch Schoopung mit einem lötfähigen Überzug versehen. Die Mangansulfat-Schwefelsäure-Lösung war aus 5'% Mangansulfat und 7 °/o Schwefelsäure zusammengesetzt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wurde an Stelle von Mangansulfat und Schwefelsäure Mangannitrat und Salpetersäure verwendet, wobei für beide eine Konzentration von je 501o verwendet wurde.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines Oxydkondensators mit einem Halbleiter als Gegenelektrode, bei dem eine halbleitende Mangandioxydschicht aus einer Lösung eines Mangansalzes auf einer formierten Ventilmetallelektrode anodisch abgeschieden wird, dadurch gekennzeichn e t, daß eine Mangansalzlösung verwendet wird, die noch eine das Mangansalz bildende Säure enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dielektrischen Oxydschicht zunächst durch thermisches Umwandeln von Mangannitrat eine Mangandioxydschicht erzeugt wird und diese Schicht elektrolytisch verstärkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mangandioxydschicht elektrolytisch in einer wäßrigen Lösung von Mangansulfat, die Schwefelsäure enthält, erzeugt wird, wobei die Ventilmetallanode mit positivem Spannungspol verbunden wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 936 514.