197458. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított villamos tulajdonságú szilárd elektrolitú aluminium elektrolit kondenzátor előállítására
7 197458 vizes oldatéban 20 °C-on 80 V-ig lépcsős oxidálással 0,33 V-os lépcsőkkel, 30 másodperces lépésidőkkel utóformálásnak vetettük alá. A 80 V elérése után az oxidáló fürdőn mérhető áramsűrűség 1 juA/cm2 volt. A mosás, szárítás után az anódtesteket mangán(II)nitrát 1,55 g/cm3 sűrűségű vizes oldatában impregnáltuk, majd 300 °C-on a légköri nyomáson 12 percig pirolizáltuk. Ismételten impregnáltunk majd 300 °C-on 15 percig 1-5 Pa változó túlnyomás mellett ismét pirolizáltunk. A két félvezető réteg kialakítása után az anódtesteket ammóniumdihidrogénfoszfát 0,04 tömeg%-os vizes oldatában utóformáltuk oly módon, hogy a beállitotL 40 V-oL 0,16 V- os feszültség lépésekkel 30 másodperces lépésidőkkel érje el. A 40 V elérése után az anódtesteket még 30 percig állandó feszültségen tovább formáltuk. Ezek után az anódtesteken a formáló fürdőben mérhető áramsűrűség 20 pA/cm2 volt. A mosás és szárítás után az anódtesteket forrasztható ezüst bevonattal, anód-katód kivezető huzalokkal és műgyanta bevonattal láttuk el. Az ilyen módon elkészült kondenzátorokat 85 °C-on 4 órán keresztül a névleges feszültség 120%-án 24 V-on utóégettük. Az eljárás szerint - a kiviteli példában ismertetett módon - készült kondenzátorokon az alábbi jellemző elektromos értékeket mértük: Kapacitás Veszteségi tényező: ESR 120 Hz-en 100 kHz-en 120 Hz-en 100 kHz-en 100 kHz-en 2.45 pF 2.09 pF 1.46% 22% 0.169 ohm. 5 10 15 20 25 30 35 40 Az eljárás szerint készült kondenzátorok fenti paramétereit összehasonlítottuk a fémházas szintereit anódú félvezető katódú 45 tantálkondenzátorokkal és jó minőségű szilárd elektrolitú aluminium elektrolit kondenzátorok azonos paramétereivel. Az összehasonlításból megállapítható, hogy az eljárás szerinti kondenzátorok veszteségi tényezője 50 a legkisebb, a frekvenciafüggése a legkedvezőbb. A kondenzátor a kapacitás változása a frekvencia függvényében, valamint a kondenzátorok ESR értéke a legkisebb. 55 Az általunk kidolgozott javított villamos tulajdonságú szilárd elektrolitú aluminium elektrolit kondenzátor előállítását célzó eljárás számos előnnyel rendelkezik. A legfőbb előny, hogy az elektromos pa- 60 raméterei, nevezetesen a veszteségi tényező értéke a legkisebb, a veszteségi tényező és a kapacitás-frekvencia függése pedig alacsonyabb, mint a hasonló, napjainkban elterjedt típusú szilárd tantál kondenzátoroknál, illet- 65 ve szilárd elektrolitú aluminium kondenzátoroknál. A találmány szerinti kondenzátorok kiváló nagyfrekvenciás tulajdonságai lehetővé teszik a kerámia kondenzátorok részbeni helyettesítését is, főképpen a 100 nF feletti kapacitástartományban. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás javított villamos tulajdonságú szilárd elektrolitú alumínium elektrolit kondenzátor előállítására, amelynek során alumínium anódtesl felületén oxidálás után félvezető tulajdonságú mangándioxid-réleget alakítunk ki, majd kontaktálás céljából fémezzük, kivezetőkkel látjuk el, végül tokozzuk, azzal jellemezve, hogy nagytisztaságú - célszerűen 99,90% aluminium tartalomnál tisztább - alumínium finomlemez felületét 0,05-0,3 tömeg% közötti koncentrációjú nátriumklorid vizes oldatában 55-70 °C-on és 50-200 Hz közötti frekvenciájú áramimpulzusokkal 1-10 V/mm térerősséggel elektrokémiailag maratjuk, a maratással megnövelt felületet anódikusan oxidáljuk, azaz formáljuk, első lépésben ammóniumdihidrogénfoszfát, vagy nútriumdihidrogénfoszfát, vagy ammóniumszalicilát híg, 1 törneg% alatti koncentrációjú vizes oldatában célszerűen 0,1 tömeg%-os ammóniumdihidrogénfoszfát oldatában, 2,0 mA/ /cm2 áramsürüséggel az előállítandó kondenzátor névleges feszültségének 3-5-szöröséig, 80-85 °C hőmérsékleten, a második lépésben az oxidált anódtesteket 250-350 °C közötti hőmérsékleten levegő, vagy indifferens gáztérben 5-60 percig hókezeljük, majd ammóniumdihidrogénfoszfát vizes, célszerűen 0,04 tcmeg%-os oldatában azonos formálási feszültségen ismét oxidáljuk, az ily módon előkezelt. és oxidált anódtesteket mangán(II)nitrát 1,3-1,6 g/cm3 sűrűségű, célszerűen 1,55 g/cm3 vizes oldatában impregnáljuk, majd 180-350 °C közötti hőmérsékleten 5-30 perces hőbontással pirolizáljuk, és az előbbi impregnálást, pirolizálást még legfeljebb kétszer ismételjük, oly módon, hogy a kemence tűzterében a pillanatnyi nyomás értékét az első pirolízisnél a külső légnyomáson, a további pirolíziseknél - a felfűtés idején 2- -100 Pa túlnyomásnak megfelelő nyomás alatt' tartjuk, és ezáltal az oxidált anódtest felületén félvezető mangándioxid-réteget alakítunk ki. 2. Az I. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, bogy a félvezetőréteg kialakítása után az anódLesteket a dielektrikum kialakításánál alkalmazott elektrolitok híg vizes oldalában, célszerűen 0,04 tömeg%-os ammóniumdihidrogénfoszfát oldatban az első oxidálási, illetve formálási feszültség 40-60%-ának megfelelő feszültségig, a feszültség lépcsőzetes emelésével utóoxidáljuk. 5
