KR20030033345A - 탄탈 캐패시터 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄탈 캐패시터 소자를 제조시 폴리 아닐린 용액에 소포제를 첨가한 후 탄탈 소자를 함침시켜 공극 내부에 존재하는 기포를 제거하도록 함으로서 탄탈 소자의 함침율을 증가시킬 수 있도록 한 탄탈 캐패시터 제조 방법에 관한 것으로서, 탄탈 캐패시터 제조 방법에 있어서, 소결 공정을 수행한 탄탈 캐패시터 소자를 농도 20% 이하의 이산화 망간액에 함침시킨 후 건조시키고, 산화 중합과 전해 중합을 이용하여 전도성 고분자층을 형성시키는 것을 특징으로 한다.

Description

탄탈 캐패시터 제조 방법{Making method of tantal capacitor}

본 발명은 탄탈 캐패시터의 제조시 함침 작업에 관한 것으로서, 탄탈 캐패시터 소자를 제조시 탄탈 캐패시터 소자를 저농도의 이산화망간액에 함침시켜 탄탈 소자의 내부에 존재하는 미세한 공극 내부로의 함침율을 증가시킬 수 있도록 한 탄탈 캐패시터 제조 방법에 관한 것이다.

도 1에는 탄탈 전해 콘덴서의 제조 방법이 플로우 차트로 도시되어 있다. 도면을 참조하여 탄탈 전해 콘덴서의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.

탄탈 분말에 결합체 역할을 하는 용제를 혼합한 후, 용제를 건조 제거시킨 후 형태를 형성하고, 탄탈선(Tantal wire)을 삽입시키는 성형 과정(ST1), 성형된 소자를 진공 소결로에서 가열하여 바인더 제거와 소결을 하는 소결 과정(ST2), 상기 소결 과정(ST2)이 끝난 소자에 산화피막층을 형성하는 화성 과정(ST3), 화성 과정(ST3)을 수행한 탄탈 소자를 폴리 아닐린 용액에 함침시켜 전도성 고분자로 이루어진 전해질층을 형성하는 공정(ST4), 전해질층이 형성된 탄탈 소자에 카본 도포, 은 페이스 도포, 리드 용접을 하는 조립 공정(ST5), 탄탈 전해 콘덴서의 외부 형태를 만드는 외장 공정(ST6), 완성된 콘덴서의 시효 경화를 위한 에이징 공정(ST7), 절연관을 끼우거나 용량값 등을 표시하는 마킹 공정(ST8)으로 구성된다.

상기한 공정을 수행중, 화성 공정이 끝난 탄탈 소자에 전해질층을 형성하기 위해 전도성 고분자의 산화 중합 및 전해 중합 공정을 수행하게 된다. 이때 탄탈 소자의 내부에는 미세한 크기의 공극이 형성되어 있기 때문에 전도성 고분자가 공극 내부로 유입되기 어려운 문제점이 있었다.

탄탈 소자 내부에 공극(10)이 형성되어 있고, 공극(10)에는 더 작은 크기의 공극이 연결 형성되어 있다. 탄탈 소자에 형성되어 있는 공극은 그 크기가 미세하고 공극의 내부에 기포가 존재할 경우에는 전도성 고분자층을 형성하기 위한 전해질 용액의 함침 효율이 낮아져, 함침이 이루어지지 않아 완성된 전해 캐패시터의 누설 전류가 증가하고 용량이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 탄탈 전해 캐패시터의 제조 공정중 화성 공정시 사용되는 저농도의 이산화 망간 수용액을 사용하여 탄탈 소자를 함침시키고 열분해 과정을 통하여 이산화 망간층을 형성시킨 후 전도성 고분자의 산화 중합과 전해 중합을 이용하여 복합 전해질층을 형성하는 탄탈 캐패시터에 관한 것이다.

도 1은 종래의 기술에 의한 탄탈 캐패시터 제조 공정을 나타내는 순서도.

도 2는 본 발명에 의한 탄탈 캐패시터 제조 공정을 나타내는 순서도.

도 3은 탄탈 소자 내부 공극의 이산화 망간층과 전해질층의 형성 상태를 설명하기 위한 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

1 : 탄탈 소자 10 : 공극

20 : 이산화 망간층 30 : 전해질층

도 2는 본 발명에 의한 탄탈 캐패시터 제조 공정을 나타내는 순서도로서, 소결 공정을 수행한 탄탈 캐패시터 소자를 농도 20% 이하의 이산화 망간액에 함침시킨 후 건조시키고, 전도성 고분자로 이루어진 전해질 용액에 함침하여 전도성 고분자층을 형성하는 것을 알 있다.

본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

탄탈 캐패시터를 제조하는 공정중 성형(ST10), 소결(ST20)을 수행하는 것은 종래의 기술과 동일하다.

성형(ST10), 소결(ST20) 과정을 수행한 탄탈 소자를 이산화 망간액에 함침시키도록 한다(ST30). 일반적으로 사용하는 이산화 망간액은 고농도로서 탄탈 소자를 함침시킬 때 이산화 망간액이 탄탈 소자 내부에 형성되어 있는 공극 내부로의 함침이 완전하지 않기 때문에 본 발명에서는 20% 이하의 농도를 갖는 저농도의 이산화 망간액을 사용하는 것이 바람직하다.

탄탈 소자를 저농도의 이산화 망간 수용액에 함침시키면 수용액의 침투성이 높아져 탄탈 소자 내부에 형성되어 있는 공극(10)에까지 함침이 이루어지게 되고탄탈 소자에는 이산화 망간층(20)이 형성된다.

탄탈 소자에 이산화 망간층(20)을 형성시킨 후 건조시키고, 건조가 완료된 후에는 폴리 아닐린이나 폴리피롤과 같은 전도성 고분자로 이루어진 전해질 용액에 함침시켜 전해질층을 형성시킨다(ST40).

도 3은 본 발명에 의한 탄탈 소자의 내부 공극의 형상의 실시예를 나타내는 도면으로서, 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 탄탈 소자의 내부에 형성되어 있는 공극(10)의 표면에는 이산화 망간층(20)이 형성되어 있고, 이산화 망간층(20)이 형성된 후 전해질 용액에 산화 중합 및 전해 중합을 통하여 전도성 고분자층(30)이 추가로 형성되어 있음을 도시하고 있다.

도면에 도시되어 있는 바와 같이 이산화 망간층(20)은 공극(10)의 내부 표면에 형성되고, 전도성 고분자층(30)은 공극의 나머지 부분을 채우며 형성된다.

상기한 공정을 수행한 후의 공정은 종래와 동일하다.

상기한 구성으로 되어 있는 본 발명은 유전체층이 형성되어 있는 탄탈 캐패시터 소자를 저농도의 이산화 망간 수용액에 함침시켜 탄탈 소자 내부의 공극에 이산화 망간층을 형성시키고 전도성 고분자층을 형성시켜 탄탈 캐패시터의 함침율을 증가시킬 수 있고, 상기한 탄탈 캐패시터 소자를 사용할 경우에는 완성된 탄탈 캐패시터의 누설 전류 감소와 용량 증가의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 탄탈 캐패시터 제조 방법에 있어서, 소결 공정을 수행한 탄탈 캐패시터 소자를 농도 20% 이하의 이산화 망간액에 함침시킨 후 건조시키고, 산화 중합과 전해 중합을 이용하여 전도성 고분자층을 형성시키는 것을 특징으로 하는 탄탈 캐패시터 제조 방법.