DE19627777C2 - Verfahren zur Bestimmung der Güte von Kondensatormaterial - Google Patents
Verfahren zur Bestimmung der Güte von KondensatormaterialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Güte von Metallpulvern
oder von Halbleitermaterial durch Messung und Interpretation von Strömen durch
dielektrische Schichten auf Basis von oxidierten Metallpulvern oder Halbleiter
material. In dem Verfahren wird der zeitunabhängige Reststrom durch das Dielek
trikum bestimmt. Mit Hilfe der gewonnenen Daten ist es möglich, zu einem frühen
Zeitpunkt der Herstellung, z. B. von Kondensatoren auf Basis des Metallpulvers,
qualitative Aussagen über das Verhalten fertiger Kondensatoren zu treffen
Bei der Herstellung von Kondensatoren auf Basis von Metallpulvern, insbesondere
von Tantal-Kondensatoren, werden in einem vielstufigen Verfahren ausgehend von
hochgereinigten Metallpulvern Kondensatoren gefertigt. Im Falle von Tantal-Kon
densatoren werden dabei mindestens die folgenden Prozeßschritte durch
laufen: Pressen und Sintern des Pulvers; anodische Oxidation des gesinterten Pul
vers; Manganisierung und Verkapselung des Kondensatorrohlings. Die Herstellung
von Tantal-Kondensatoren ist z. B. beschrieben in: T. B. Tripp, H. Naito, K.
Andersson, Co-development of high performance powders for tantalium capacitors,
Proc. 8 H, Europ. Passive Comp. Symp. CARTS-Europe '94, Manchester (1994)
S. 14-20.
Die Güte von Kondensatoren wird u. a. durch ihre Spannungsfestigkeit bei unter
schiedlichen äußeren Bedingungen, wie höherer Luftfeuchtigkeit, höherer Tempe
ratur und Überschreiten der Betriebsspannung, charakterisiert. Eine besondere
Rolle kommt dabei der Reststrommessung am fertigen Kondensator zu.
Reststrommessungen an Kondensatoren bei verschiedenen Temperaturen, Zeiten,
unterschiedlicher Feuchtigkeit und Vorspannungen sind grundsätzlich bekannt und
Gegenstand von technischen Dokumentationen der Kondensatorhersteller. Dort
wird differenziert zwischen dem Reststrom im fertigen Kondensator, dem
Reststrom nach Feuchtelagerung (typischerweise bei 95% Luftfeuchtigkeit über
1000 h, bei +55°C und unter Nennspannung des Kondensators), und dem
Reststrom nach Lebensdauertest (typischerweise bei +85°C, 2000 h Meßzeit und
unter Nennspannung). Als "Reststrom" ist z. B. nach der Norm DIN/EN 130 000
von 1993 der Strom definiert, der typischerweise nach 2 oder 3 Minuten, aber
höchstens 5 Minuten nach Anlegen einer definierten Gleichspannung durch den
Kondensator fließt. Bei dieser Meßtechnik wird ein Meßergebnis nach möglichst
kurzer Meßzeit verlangt. Wie aber aus der Literatur bekannt ist (R. W. Franklin: An
exploration of leakage current, IEEE 2 (1990) 1002-1007), fällt der Strom im
Stromkreis in den ersten 30 Minuten nach Anlegen einer Spannung ab, so daß ein
konstanter "Gleichgewichts-Reststrom" erst nach deutlich längerer Zeit gemessen
werden kann.
Eine wichtige Kondensatorgruppe sind Tantal-Kondensatoren, bei denen eine
dielektrische Schicht durch anodische Oxidation eines gesinterten hochporösen
Tantalkörpers hergestellt wird. Die Qualität der so gebildeten Ta2O5 Schicht ist
ausschlaggebend für die Reststromcharakteristik des fertigen Kondensators (vgl.
z. B.: T. B. Tripp, H. Naito. K. Andersson: Co-development of high performance
powders for tantalum capacitors, Proc. 8th Europ. Passive Comp. Symp. CARTS-Eu
rope '94, Manchester (1994) S. 14-20). Die elektrischen Eigenschaften dieser
Oxidschichten werden nach dem Stand der Technik dadurch charakterisiert, daß
eine anodisch oxidierte Anode eines Tantalkörpers in einer Naßzelle kontaktiert wird
und 2 oder 3 Minuten nach Anlegen einer definierten Gleichspannung der "Naß-Rest
strom" gemessen wird. Das Verfahren ist in technischen Dokumentationen der
Tantalmetallpulverhersteller beschrieben, und; die in den Analysezertifikaten
aufgegebenen "Naß-Restströme" werden als der Schlüsselparameter für
Tantalpulver angesehen, mit dem Reststrom-Eigenschaften des fertigen
Kondensators bestmöglich vorhergesagt werden sollen.
Die an Tantalkörpern gemessenen "Naß-Restströme" erlauben zwar eine gewisse
Aussage über die zu erwartende Reststromeigenschaft des fertigen Kondensators,
jedoch keine verläßliche Vorhersage bezüglich der erwartbaren Restströme des
Kondensators nach Feuchtelagerung oder Lebensdauertest.
Aus der deutschen Patentschrift DD 294 813 A5 ist ein Verfahren zur
Qualitätsbestimmung von Tantal-Festelektrolytkondensatoren bekannt geworden,
bei dem unter unterschiedlichen Temperaturen der Reststrom durch das
Dielektrikum gemessen wird, wobei eine Spannung eingehalten wird, die dem bis zu
zweifachen der Nennspannung des Kondensators entspricht. Die in der
Patentschrift beschriebene Qualitätsbestimmung hat den Nachteil, daß sie erst
nach vollständiger Fertigung des Kondensators durchgeführt werden kann, also erst
zu einem späten Verfahrenszeitpunkt Rückschlüsse auf die Qualität des für die
Kondensatorherstellung verwendeten Materials liefert.
Es besteht der Bedarf das für die Kondensatorherstellung vorgesehene Metallpulver
oder Halbleitermaterial frühestmöglich im Hinblick auf seine Eignung in der weiteren
Fertigung überprüfen zu können.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und sicheres
verbessertes Meßverfahren zu entwickeln, das eine Vorhersage über
Reststromeigenschaften an Kondensatoren erlaubt, ob z. B. mit hohen Restströmen
an gefertigten Kondensatoren nach Feuchtelagerung und Lebensdauertests zu
rechnen ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Bestimmung der Güte von Metallpulvern
oder Halbleitermaterial für die Herstellung von Kondensatoren auf der Basis von
gegebenenfalls gesintertem Metallpulver oder Halbleitermaterial, das mit einer
Oxidschicht als Dielektrikum versehen ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
nach der Erzeugung der Oxidschicht bei unterschiedlichen Temperaturen der
zeitunabhängige Reststrom durch das Dielektrikum bei einer Spannung gemessen
wird, die dem bis zu 2,5-fachen der Nennspannung eines aus dem genannten
Metallpulver oder Halbleitermaterial gefertigten Kondensators entspricht und daß
aus der Temperaturabhängigkeit des Reststroms die pulver- bzw. material
spezifische Aktivierungsenergie ΔQ als Maß für die Güte nach der Formel (I):
I(T) = I0 × exp(-ΔQ/kT)
bestimmt wird, worin
I(T) der zeitunabhängige Reststrom durch das Dielektrikum
I0 ein konstanter Faktor
k die Boltzmann-Konstante und
T die Meßtemperatur ist.
bestimmt wird, worin
I(T) der zeitunabhängige Reststrom durch das Dielektrikum
I0 ein konstanter Faktor
k die Boltzmann-Konstante und
T die Meßtemperatur ist.
Da Lebensdauer-Probleme naturgemäß verstärkt bei höherer elektrischer Spannung
auftreten, liegt die Spannung, bei der eine erfindungsgemäße Messung durchgeführt
wird, insbesondere um 15-30% höher als die Nennspannung des fertigen
Kondensators.
Im bevorzugten Verfahren wird die Oxidschicht durch anodische Naßoxidation bei
2- bis 6-facher Nennspannung in Gegenwart von verdünnten Mineralsäuren oder
organischen Säuren, insbesondere von Phosphorsäure, Schwefelsäure, Sal
petersäure oder einem Gemisch von Phosphorsäure mit Ethylenglykol, bzw. von
Gemischen dieser Säuren erzeugt.
Die anodische Naßoxidation wird bevorzugt über 1 bis 6 Stunden bei 30 bis 95°C,
insbesondere bei 60 bis 85°C, durchgeführt.
Die Stromdichte für die Durchführung der Naßoxidation des ggf. gesinterten Pulvers
beträgt insbesondere von 20 bis 300 mA/g.
Das Pulver wird insbesondere zur Herstellung von mobilen Prüfkörpern oder zur
Nachahmung einer künftigen Kondensatorform vor der Oxidation z. B. bei 1200 bis
1700°C über einen Zeitraum von 10 bis 30 min gegebenenfalls auch unter
vermindertem oder erhöhtem Druck gesintert und gegebenenfalls mit elektrischen
Kontakten versehen.
Als Metallpulver zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen alle für
die Herstellung von Kondensatoren, insbesondere Metalloxidschicht-Kondensatoren,
grundsätzlich geeigneten Metallpulver in Frage, bevorzugt Pulver von Tantal,
Aluminium, oder Niob, besonders bevorzugt Tantal.
Als Halbleitermaterial zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen
alle für die Herstellung von Kondensatoren grundsätzlich geeigneten Halb
leitermaterialien und -pulver in Frage, bevorzugt solche von Silizium, Germanium oder
GaAs.
Der Vorteil der Bestimmung der Aktivierungsenergie ΔQ besteht darin, daß damit eine
absolute Bestimmungsgröße für die Bestimmung der Güte (bzw. Reststromgüte)
eines Ausgangsmaterials für die Herstellung von Kondensatoren, insbesondere von
Oxidschicht-Kondensatoren gewonnen wird.
Eine praktische Variante dieses bevorzugten Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Bestimmung der Aktivierungsenergie ΔQ bei einer Vielzahl n (insbesondere
ist n ≧ 20) von Probekörpern erfolgt, und der prozentuale Anteil an Probekörpern mit
einer pulverspezifischen Aktivierungsenergie ΔQ kleiner als einem vorgegebenen
Nennwert bestimmt wird, um z. B. eine Produktionscharge von Ausgangsmaterial
pulver beurteilen zu können.
Im Falle der Verwendung von Tantalpulver als Ausgangsmaterial wird als kritischer
Nennwert für die Aktivierungsenergie ΔQ z. B. 0,7 eV gewählt.
Das Meßverfahren eignet sich besonders zur Charakterisierung von Tantalpulvern
für Kondensatoren. Andere Anwendungen zur Charakterisierung von dielektrischen
Schichten in anderen Kondensatortypen wie Aluminiumkondensatoren oder kera
mischen Kondensatoren sowie Speicherelementen auf integrierten Schaltkreisen
sind grundsätzlich denkbar.
Das Meßverfahren bietet den Vorteil, die Verwendbarkeit eines Rohstoffs ins
besondere von Tantalmetallpulver, für Kondensatoren, die kritische Lebensdauer
prüfungen bestehen müssen, zu einem sehr frühen Zeitpunkt bzw. Prozeßschritt der
Kondensatorherstellung beurteilen oder vorherzusagen zu können.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens stellte sich das weiter
gehende Problem, daß, insbesondere für die Messung einer Vielzahl (z. B. ≧ 20
Stück) von gesinterten Probekörpern, keine geeignete Meßvorrichtung bekannt ist,
die die Verfolgung des Reststroms durch das Dielektrikum der jeweiligen Kapa
zität ermöglicht. Insbesondere ist eine Vorrichtung gefordert, die für die Vielzahl
der Prüfkörper einheitliche Meßbedingungen ermöglicht.
Die zusätzliche Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Messung des
Reststroms einer Vielzahl m, mit m bevorzugt ≧ 20, elektrischer Kapazitäten, die
ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist, bestehend aus einer temperaturregelbaren
Probenhalterung mit in Steckplätzen für den Anschluß der Kapazitäten, einer
kombinierten Multiplexer/Logarithmierer Einheit mit m hochohmigen wechsel
weise zuschaltbaren Eingängen, einer variablen Referenzstromquelle, einer Steuer- so
wie einer Datenerfassungseinheit sowie einer stabilisierten Vorspannungsversor
gung, wobei in der Vorrichtung die Kontakte der Kapazitäten mit der Referenz
stromquelle und über den Multiplexer sequentiell wahlweise schaltbar mit dem
Eingang des Logarithmierers verbunden sind und der Logarithmierer und Multi
plexer mit der Steuer- und Datenerfassungseinheit zur Messung und Registrierung
der Restströme durch die Kapazitäten verbunden sind.
Die Vorrichtung eignet sich zur Aufnahme von Restströmen von Kapazitäten. Sie
kann zum Test von oxidierten Anoden in Naßkontaktierung genauso wie von
fertigen Kondensatoren benutzt werden. Die Vorrichtung ist insbesondere geeignet
zur Bestimmung des zeitabhängigen Reststroms von Prüfkapazitäten.
Mit Hilfe der Vorrichtung ist es möglich, Ströme über 6 Größenordnungen (z. B.
1 mA bis 1 nA) mit einer Genauigkeit von ±1% zu verfolgen. Über eine beson
dere zusätzliche Kalibrierung ist es möglich, Ströme bis zu 100 pA zu bestimmen.
Zur Durchführung der Beispiele wurde ein Gatter zur Aufnahme von 64 Kapa
zitäten bereitgestellt, das auf einem temperaturgeregelten Teflonblock aufgebaut
ist. Die jeweilige Meßtemperatur, die Restströme der Kapazitäten und sieben Refe
renzströme wurden mit Hilfe einer Datenerfassungseinheit auf einem PC-basieren
den Computersystem erfaßt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1a und 1b Meßkurven zweier Ta Pulverchargen mit einer Auftragung
des Logarithums des Reststromes gegen 1/T,
Fig. 2 das Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Meßvor
richtung,
Fig. 3 ein vereinfachtes Verdrahtungsdiagramm der Meßvorrichtung
und
Fig. 4 ein Schema zur Abfolge der Datenerfassung.
Die Probekörper, deren Kapazität bestimmt werden soll, werden über goldbe
schichtete Sockel auf einem Teflonprobenhalterblock 6 (Fig. 2) des temperatur
kontrollierten Probenhalters 1 befestigt. Ein Temperaturfühler 5 ist entweder auf
dem Teflonblock 6 angebracht oder im Falle der Naßreststrommessung in das
Elektrolytbad eingetaucht. Eine Temperaturregeleinrichtung, die nicht gezeichnet
ist, ist gesondert vorgesehen zur Einstellung einer definierten Meßtemperatur. Die
Kontakte der Probenhalterung sind mit dem Multiplexer 12 und Logarithmierer 13
der Multiplexereinheit 2 elektrisch verbunden.
Dieser Schaltkreis versorgt alle angeschlossenen Kapazitäten 15a, 15b, 15c, . . . 15n
mit einer vorgewählten Spannung über eine interne oder externe Spannungsversor
gung 3 (Fig. 3). Die durch die Kapazitäten fließenden Leckströme werden sequen
tiell über Relais 14a, 14b, 14c, . . ., 14n des Multiplexers einem logarithmischen
Umwandler 13 zugeführt. Der Wandler 13 liefert eine Spannung U proportional
zum Logarithmus vom Leckstrom I, so daß Ströme über einen großen Meßbereich
(von 1 mA bis 1 nA) auf einer ±10 Volt Skala abgebildet werden können. Ein
hochempfindlicher Analog-Digitalwandler auf einer Datenerfassungskarte erlaubt
bei einer Abtastzeit von 100 msek eine maximale Auflösung von 21 Bit. Daraus
folgt ein maximaler Fehler der Strommessung von weniger als ±1%. Alle Ströme
können auf einer einfachen ±10 Volt Skala erfaßt werden. In Fig. 3 ist das
Verdrahtungsschema der Vorrichtung vereinfacht wiedergegeben. Die Kapazitäten
sind mit einer externen Spannungsversorgung 3 und über 100 kΩ-Widerstände mit
Relais verbunden. Der Multiplexer 12 schaltet jedes Relais 14 sequentiell auf den
Logarithmierer 13. In der Meßzeit 14 (typischerweise 100 msek) wird der Leck
strom über den Logarithmierer 13 gemessen. Ein zusätzlicher Fehlerstrom Ierr =
EOS/100 kΩ geht zurück auf die Offsetspannung EOS des Eingangsoperationsver
stärkers des Logarithmierers 13. EOS beträgt etwa ±400 µV maximal und wird
extern kompensiert, so daß der Fehler bei der Strommessung Ierr sehr viel kleiner
als 4 nA beträgt und vernachlässigt werden kann. Die Drift von 15 µV/°C der Ein
gangsoffsetspannung führt zu einem Fehler der Strommessung von ca. 150 pA/°C.
Dies kann bei sehr kleinen Leckströmen berücksichtigt werden. Zur Kalibrierung
werden sieben Referenzströme (10 µA, 100 nA, 10 nA, 1 nA, 500 pA, 200 pA,
100 pA) über eine Referenzspannungsquelle 16 bereitgestellt und können wie die
Probekapazitäten auf den Logarithmierer geschaltet werden. Die Übertragungs
funktion des Schaltkreises ist Eout/V = k log (ILeckstrom/µA). Hierin bedeuten:
Eout die Ausgangsspannung,
V die Referenzspannung,
K -2 oder +2 (abhängig vom Wandlertyp: AD755N oder AD755P) und
ILeckstrom den Reststrom.
V die Referenzspannung,
K -2 oder +2 (abhängig vom Wandlertyp: AD755N oder AD755P) und
ILeckstrom den Reststrom.
Fig. 4 gibt ein Zeitdiagramm für die Datenerfassung wieder. Die Relais 14a, 14b,
14c, . . ., 14n werden über 150 msek geöffnet. 50 msek nach Öffnung des einzelnen
Relais, z. B. 14d beginnt die Datenerfassung. Zwischen dem Schließen des Relais
und dem Öffnen des nächsten Relais, z. B. 14c ist ein Versatz von etwa 10 msek.
Auf diese Art und Weise können z. B. 72 Kanäle innerhalb von 12 Sekunden
abgetastet werden.
Ausgehend von Tantalmetallpulver (Kondensatorqualität) mit einer Teilchengröße
(300 µm (Zahlenmittel)) das für die Herstellung von Tantal-Kondensatoren
geeignet ist, werden Prüfkörper aus gepreßten und bei etwa 1400°C über 20 min
unter einem Druck von < 10-2 Pa gesinterten Tantalpulver hergestellt. Die Prüf
körper weisen einen eingepreßten und angesinterten Tantal-Draht als elektrischen
Kontakt auf.
Die Prüfkörper werden bei 64 V und einer Stromdichte von 100 mA/g in
verdünnter Phosphorsäure (0,1 Vol-%) anodisch oxidiert.
Die oxidierten Prüfkörper werden bei 20 V (entspricht dem 1,25-fachen der
Nennspannung des in der weiteren Fertigung vorgesehenen Kondensators) naß
kontaktiert.
Die Naßkontaktierung erfolgt durch konzentrierte Phosphorsäure (85% H3PO4),
bei der der Spannungsabfall am nassen Elektrolyten vernachlässigt werden kann.
Für die Meßdatenerfassung wurde eine Multiplexer-Einheit entwickeit, die die
präzise Erfassung des Reststroms in 64 Parallelstromkreisen über 6 Zehner
potenzen bis in den pA-Bereich hinein gewährleistet, wobei sich in jedem
Stromkreis jeweils eine Anode in einer Naßzelle befand.
Zur Messung wird die Temperatur zunächst auf ca. 125°C in der Naßzelle
eingestellt und die zu messenden Testanoden werden zunächst mindestens 4 h
unter konstanter Gleichspannung auf konstanter Temperatur gehalten, um kon
stante Ströme zu gewährleisten. Der jetzt durch das anodisch aufoxidierte
Dielektrikum fließende Strom wird registriert und die Temperatur wird dann auf
den nächsten konstanten Temperaturwert heruntergeregelt. Die nächste Reststrom
erfassung erfolgt wiederum nach dem Einpendeln auf einen konstanten Wert.
Aus Naß-Restströmen, die im Gleichgewichtszustand nach mindestens 4 h im
Temperaturbereich zwischen 40°C und 125°C gemessen werden, läßt sich mit
Hilfe von Formel (I)
I(T) = I0 exp (-ΔQ/kT) (I)
die Aktivierungsenergie ΔQ des Ladungstransportes bestimmen, wobei I(T) der
konstante temperaturabhängige Reststrom nach hinreichend langer Zeit, I0 ein
konstanter Faktor (für den Fall T →∞) und k die Boltzmann-Konstante ist.
Zur Auswertung sind 20 Anoden bzw. 20 fertige Kondensatoren einer Tantal
metallpulvercharge gekommen.
Pulverchargen, aus denen Kondensatoren hergestellt wurden, die zu keinen Be
anstandungen in Lebensdauerstests führen, wiesen in diesem Test eine Aktivie
rungsenergie von mehr als 0,7 eV auf (siehe Fig. 1a), während bei Tantalmetall
pulverchargen, aus denen Kondensatoren hergestellt werden, die erhöhte Ausfälle
bei Reststromtests nach Lebensdauerprüfungen zeigt, in diesem Test eine Akti
vierungsenergie von weniger als 0,7 eV bei mehr als 10% der Prüflinge beobachtet
wurde (siehe Fig. 1b).
Die Fig. 1a und 1b zeigen Ergebnisse der Auftragung des Logarithmus der
Restströme, gemessen bei verschiedenen Temperaturen, nachdem sich ein kon
stanter Strom eingestellt hat, aufgetragen gegen 1/T.
Fig. 1a) zeigt das Meßergebnis für eine Pulvercharge A (Ta). Es wurde eine
Aktivierungsenergie von ΔQ = 0,85 eV bestimmt, I0 = 3,21011 µA. Bei dieser
Pulvercharge wurden keine erhöhten Reststrom-Ausfälle nach Lebensdauerprüfung
an fertigen Tantal-Kondensatoren beobachtet.
Fig. 1b) zeigt das Meßergebnis einer Pulvercharge B (Ta). Es wurde eine
Aktivierungsenergie von ΔQ = 0,57 eV bestimmt, I0 = 1,9109 µA. Bei dieser
Pulvercharge wurde erhöhte Reststrom-Ausfälle nach Lebensdauerprüfung an
fertigen Tantal-Kondensatoren beobachtet.
Claims (11)
1. Verfahren zur Bestimmung der Güte von Metallpulvern oder Halbleitermaterial
für die Herstellung von Kondensatoren auf der Basis von gegebenenfalls
gesintertem Metallpulver oder Halbleitermaterial, das mit einer Oxidschicht als
Dielektrikum versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Erzeugung
der Oxidschicht bei unterschiedlichen Temperaturen der zeitunabhängige
Reststrom durch das Dielektrikum bei einer Spannung gemessen wird, die
dem bis zu 2,5-fachen der Nennspannung eines aus dem genannten
Metallpulver oder Halbleitermaterial gefertigten Kondensators entspricht und
daß aus der Temperaturabhängigkeit des Reststroms die pulver- bzw.
materialspezifische Aktivierungsenergie ΔQ als Maß für die Güte nach der
Formel (I):
I(T) = I0 × exp(-ΔQ/kT)
bestimmt wird, worin
I(T) der zeitunabhängige Reststrom durch das Dielektrikum
I0 ein konstanter Faktor
k die Boltzmann-Konstante und
T die Meßtemperatur ist.
I(T) = I0 × exp(-ΔQ/kT)
bestimmt wird, worin
I(T) der zeitunabhängige Reststrom durch das Dielektrikum
I0 ein konstanter Faktor
k die Boltzmann-Konstante und
T die Meßtemperatur ist.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidschicht
durch anodische Naßoxidation bei 2- bis 6-facher Nennspannung in Gegenwart
von verdünnten Mineralsäuren oder organischen Säuren, insbesondere
Phosphorsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure oder dem Gemisch von
Phosphorsäure mit Ethylenglykol, bzw. Gemischen dieser Säuren, erzeugt
wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anodische
Naßoxidation über 1 bis 6 Stunden bei 30 bis 95°C durchgeführt wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anodische
Naßoxidation über 1 bis 6 Stunden bei 60 bis 85°C durchgeführt wird.
5. Verfahren gemäß den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stromdichte für die Naßoxidation von 20 bis 300 mA/g beträgt.
6. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Pulver vor der Oxidation bei 1200 bis 1700°C über einen Zeitraum von 10 bis
30 min, gegebenenfalls unter vermindertem oder erhöhtem Druck,
insbesondere bei einem Druck von ≦ 10-2 Pa, gesintert wird.
7. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als
Metallpulver Tantal, Aluminium oder Niob eingesetzt wird.
8. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als
Halbleitermaterial Silizium, Germanium oder GaAs eingesetzt wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung
bei einer Vielzahl n, insbesondere mit n ≧ 20 von Probekörpern erfolgt, und
der prozentuale Anteil an Probekörpern mit einer pulverspezifischen
Aktivierungsenergie ΔQ kleiner als einem vorgegebenen Nennwert bestimmt
wird.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Basispulver
Tantal genommen wird und als Nennwert für ΔQ 0,7 eV gewählt wird.
11. Vorrichtung zur Messung des Reststromes einer Vielzahl m von
Kapazitäten (15a-15d), bestehend aus einer temperaturregelbaren
Probenhalterung (6) mit m Steckplätzen für den Anschluß der Kapazitäten
(15a, . . . 15d), einer kombinierten Multiplexer/Logarithmierer-Einheit (12, 13)
mit m hochohmigen wechselweise zuschaltbaren Eingängen, einer
variablen Referenzstromquelle (3), einer Steuereinheit (4) sowie einer
Datenerfassungseinheit (8), wobei in der Vorrichtung die Kontakte der
Kapazitäten (15a, . . ., 15d) mit der Referenzstromquelle (3) und über den
Multiplexer (12) sequentiell wahlweise schaltbar mit dem Eingang des
Logarithmierers (13) verbunden sind und der Multiplexer (12) und der
Logarithmierer (13) mit der Steuereinheit (4) und der Datenerfassungs
einheit (8) zur Messung und Registrierung der Restströme durch die
Kapazitäten (15a, . . ., 15d) verbunden sind.
Priority Applications (1)
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DE19627777A DE19627777C2 (de) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Verfahren zur Bestimmung der Güte von Kondensatormaterial |
Publications (2)
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1996
- 1996-07-10 DE DE19627777A patent/DE19627777C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD294813A5 (de) * | 1990-05-29 | 1991-10-10 | Kondensatorenwerk Freiberg,De | Verfahren zur qualitaetsbestimmung von tantal-festelektrolytkondensatoren |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
FRANKLIN, R.W.: An exploration of leakage current.In: IEEE 2 (1990), S. 1002-1007 * |
TRIPP, T.B., NAITO, H., ANDERSSON, K.: Co-develop-ment of high performance powders for tantalum ca- pacitors, Proc. 8th Europ. Passive Comp. Symp. CARTS-Europe '94, Manchester (1994) S. 14-20 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19627777A1 (de) | 1998-01-22 |
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