[发明专利]片式固体电解质钽电容器的制备方法

说明书

本发明公开了一种片式固体电解质钽电容器的制备方法，包括：烧结钽块；钽块煮洗；将钽块放入磷酸、乙二醇、去离子水和弱酸组分组成的赋能溶液中赋能，在室温下，用恒流升压或恒功率升压方式将赋能电压升压至预定赋能电压的1.3倍，恒压保持1h～5h；升至高温，按预定赋能电压恒压保持2h～10h；对钽块在300℃～500℃温度下进行热处理，热处理后的钽块恒压1～4h，得赋能后阳极钽块；湿式检测阳极钽块漏电流，通过后，阴极处理形成由阴极层包覆阳极钽块的结构体；对结构体涂覆缓冲层，再涂覆阴极引出银浆层，经封装后制成片式固体电解质钽电容器。用特定组分组成的赋能溶液和赋能工艺，所生成介质层的缺陷更少，使直流漏电流值更小，产品长期可靠性更佳。

技术领域

本发明涉及钽电容器领域，尤其涉及一种片式固体电解质钽电容器的制备方法。

背景技术

钽电解电容器的介质层(Ta₂O₅)绝缘性能以及长期可靠性受很多因素影响，包括：钽粉特性(包括杂质含量、钽粉粒型)、赋能工艺(赋能液类型、电流密度、热处理条件以及赋能环境等)、被膜工艺(高温应力)等。但钽粉特性主要在生产厂就已经被确定，被膜工艺中硝酸锰热分解需要的高温所产生的应力是不可缺少的。所以，赋能工艺的改进成为优化介质层状态的最直接的工艺手段。

目前介质层形成中，采取的赋能工艺较为简单，具体如下：

由硝酸或磷酸，与乙二醇和去离子水等按不同比例配制成赋能溶液，赋能溶液的电阻率为50Ω*cm～2000Ω*cm，温度10℃～100℃不等，赋能电压16V～300V不等，然后进行先恒流升压，后恒压降流的赋能处理，通过此工艺完成对钽芯的赋能。

但现有对钽芯进行赋能的工艺，至少存在以下问题：(1)低压产品(赋能电压≤120V)会，因赋能液多采用0.1％体积浓度的硝酸，存在耐水化性弱，若长期湿度环境放置，漏电流变化较大等缺点；(2)赋能电压较高(赋能电压＞120V)的产品，现有赋能溶液因存在杂质，使得杂质形成的缺陷点在较高场强下，会成为晶核形成的关键位置，然后逐渐发生大面积晶化，最终导致产品的漏电流增大，失效率降低；(3)由于目前赋能溶液的配制中使用的酸溶液比例较小、设置的溶液温度偏低等原因，导致赋能过程中介质层形成效率相对较小，从而增加了生产周期。

从上述说明可以看出，如何对钽芯赋能，得到绝缘性能更好，长期可靠性更高的MnO₂片式固体电解质钽电容器是需要解决的问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种片式固体电解质钽电容器的制备方法，能增加片式固体电解质钽电容器的固有可靠性，进而解决目前介质层形成工艺中存在耐水化性弱、漏电流大、赋能时间长等问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种片式固体电解质钽电容器的制备方法，包括：

将压制好的钽坯烧结成钽块；

将所述钽块在沸水下煮洗30min；

以磷酸、乙二醇、去离子水和弱酸组分组成的混合溶液作为赋能溶液，所述弱酸组分组采用弱酸或弱酸盐，将所述钽块放入所述赋能溶液中按以下步骤进行赋能，包括：

步骤21)使所述赋能溶液在室温下，采用恒流升压或恒功率升压方式将赋能电压升压至预定赋能电压的1.3倍，然后恒压保持1h～5h；

步骤22)将所述赋能溶液升至高温，按预定赋能电压恒压保持2h～10h；

步骤23)对所述步骤22得到的所述钽块在300℃～500℃温度下进行热处理，热处理时间为10min～30min，热处理后的钽块在原赋能溶液和预定赋能电压下恒压1～4h，得到赋能后的阳极钽块；