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DE1111738B - Verfahren zur Herstellung eines Kondensators aus einem filmbildenden Metall mit einer formierten dielektrischen Deckschicht - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Kondensators aus einem filmbildenden Metall mit einer formierten dielektrischen Deckschicht

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Publication number
DE1111738B
DE1111738B DE1960W0028467 DEW0028467A DE1111738B DE 1111738 B DE1111738 B DE 1111738B DE 1960W0028467 DE1960W0028467 DE 1960W0028467 DE W0028467 A DEW0028467 A DE W0028467A DE 1111738 B DE1111738 B DE 1111738B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
film
capacitor
electrolyte
dielectric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1960W0028467
Other languages
English (en)
Inventor
David Alexander Mclean
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
Western Electric Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Western Electric Co Inc filed Critical Western Electric Co Inc
Publication of DE1111738B publication Critical patent/DE1111738B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/0029Processes of manufacture
    • H01G9/0032Processes of manufacture formation of the dielectric layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02Etching
    • C25F3/04Etching of light metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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Description

INTERNAT.KL. H 01 g
DEUTSCHES
PATENTAMT
W 28467 VIIIc/21g
ANMELDETAG: 29. A U G U S T 1960
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 27. JULI 1961
Die Erfindung befaßt sich mit einem verbesserten Verfahren zur Herstellung von Kondensatoren, welche eine Elektrode aus einem oxydfilmbildenden Metall verwenden, und mit derart hergestellten Kondensatoren. Die Verbesserang äußert sich besonders in einer Verringerung des Rest- oder Leckstromes der Kondensatoren.
Es gibt eine Gruppe von Metallen, wie Tantal, Aluminium, Niob, Hafnium und Zirkonium, die als filmbildende Metalle bezeichnet werden und von deren Oxyden bekannt ist, daß sie ein ausgezeichnetes dielektrisches Material bilden, das für die Verwendung in Kondensatoren gut geeignet ist. Ein eigentümlicher Vorteil bei der Verwendung eines dieser Oxyde als dielektrische Schicht in einem Kondensator ist die Leichtigkeit, mit der sie erzeugt wird. So wird eine dicht anhaftende, undurchlässige und gleichmäßige Oxydhaut auf der Oberfläche eines Körpers aus filmbildendem Metall durch die übliche elektrolytische anodische Behandlung erzeugt. Der isolierte Metallkörper wird dann als eine Elektrode des zu bauenden Kondensators verwendet.
Anodisch bekandelte Elektroden aus einem filmbildenden Metall werden bei der Herstellung von drei allgemeinen Kondensatortypen verwendet. Der nasse Elektrolytkondensator ist der Prototyp dieser Gruppe und besteht einfach aus einer anodisch behandelten Elektrode, die in einen geeigneten flüssigen Elektrolyten eingetaucht ist. Der Behälter, der die anodisch behandelte Elektrode und den Elektrolyten enthält, wird gewöhnlich als zweite Elektrode des Kondensators verwendet. Wo die anodisch behandelte Elektrode aus einem Folienband besteht, wird die Gegenelektrode und der Abstandshalter mit der Anode zusammengewickelt.
Der zweite Kondensatortyp, der nach dem nassen Elektrolyttyp entwickelt wurde, ist der feste Elektrolytkondensator, der oft die Form eines anodisch behandelten porösen Körpers annimmt, der nacheinander mit einer Schicht aus Mangandioxyd und einer Schicht eines elektrisch leitenden Metalls bedeckt wird, wobei das letztere als zweite Elektrode dient. Das Mangandioxyd dient dem gleichen Zweck wie der flüssige Elektrolyt im nassen Elektrolytkondensator und erleichtert das Ausheilen von Fehlern oder den Wiederaufbau von Fehlstellen im dielektrischen Oxydfilm.
Der neueste Kondensator, der hier als gedruckter Kondensator bezeichnet wird, wird durch Niederschlagen einer Schicht aus filmbildendem Metall auf einer Unterlage, beispielsweise durch Zerstäubung oder Aufdampfen im Vakuum hergestellt, alsdann Verfahren zur Herstellung
eines Kondensators
aus einem filmbildenden Metall
mit einer formierten dielektrischen
Deckschicht
Anmelder:
Western Electric Company Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt, Wiesbaden, Hohenlohestr. 21
Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 21. September 1959
David Alexander McLean, Chatham, N. J. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt worden
die niedergeschlagene Schicht zur Bildung eines Oxydfilms anodisch behandelt und schließlich eine Gegenelektrode in direktem Kontakt mit dem anodisch hergestellten Film niedergeschlagen.
Die Entwicklung des gedruckten Kondensators war eng mit Problemen verknüpft, die den dielektrischen Oxydfilm direkt angehen. Der nasse Elektrolyt hat den Vorteil der Ausheilung aller Unvollkommenheiten im dielektrischen Film, die entweder von Anfang an zugegen sind oder anschließend beim Betrieb des Kondensators auftreten. Dieser Kondensator leidet jedoch an manchen Nachteilen, die allgemein auf der Tatsache beruhen, daß der Kondensator ein verhältnismäßig großes Volumen an flüssigen Elektrolyten verwendet. Der feste Elektrolytkondensator, bei dem eine dünne Schicht Mangandioxyd den flüssigen Elektrolyten ersetzt, ist in vieler Beziehung dem Typ mit nassem Elektrolyten überlegen.
Der gedruckte Kondensator stellt das letzte Ziel in der Entwicklung von Kondensatoren dar, die eine Elektrode aus einem filmbildenden Metall verwenden. Die Art, in der die filmbildende Elektrode hergestellt wird, vermindert augenscheinlich die Gegenwart von
109 649/313
3 4
Defekten oder Fehlstellen im anodisch behandelten zweckmäßig aus Platin, und dem Elektrolyten 6 in
dielektrischen Film, da die bei den anderen beiden der in der Abbildung dargestellten Form ergänzt. Der
Kondensatortypen verwendeten Elektrolyten allein Elektrolyt 6 ist eine nichtwässerige Flüssigkeit, die
dem Ausgleich unerwünschter Wirkungen dienen, die eine geringe Ionenkonzentration eines oder mehrerer
durch die Unvollkommenheit des dielektrischen 5 Halogene enthält.
Films verursacht werden, umgeht die hohe Qualität Der Ätzvorgang gemäß Erfindung beginnt mit dem
des Dielektrikums bei gedruckten Kondensatoren die Schließen von Schalter 3, wodurch die Elektrode 1
Notwendigkeit, überhaupt ein elektrolytisches positiv wird. Wäre der dielektrische Oxydfilm, der
Medium zu verwenden. Dementsprechend ist diese Anode 1 bedeckt, vollkommen, so würde praktisch
Kondensatortype wegen der Einfachheit und Leich- io kein Strom durch den Schaltkreis fließen. Irgend-
tigkeit der Fabrikation hervorragend für die Verwen- welche Fehlstellen oder Defekte, die im dielektrischen
dung in gedruckten Schaltungen geeignet. Film vorhanden sein können, dienen jedoch als lei-
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Ver- tende Wege für den Strom. An diesen Stellen reagiefahren zur Qualitätsverbesserung der dielektrischen ren die Halogen-Ionen mit dem filmbildenden Metall, Oxydschicht filmbildender Elektroden, die bei der 15 aus welchem die Anode 1 besteht. Die Hauptmenge Herstellung von Kondensatoren verwendet werden. des dielektrischen Films und der darunterliegenden Es wurde gefunden, daß die unerwünschten Unvoll- Metallelektrode bleibt von dieser Behandlung unkommenheiten und Defekte im anodisch behandelten beeinflußt. Der elektrolytische Ätzvorgang wird für Film durch eine Behandlung gemäß vorliegender Er- kurze Zeit fortgesetzt und durch Öffnen von Schalfindung praktisch beseitigt werden. Das Endergebnis 20 ter 3 unterbrochen. Die behandelte Elektrode wird einer solchen Behandlung ist eine Abnahme'des Leck- dann in einem üblichen Elektrolyten erneut anodisch stromes und eine entsprechende Erhöhung des Anteils behandelt, um die freigelegten Oberflächen der Elekan Kondensatoren, die den geforderten vorschrifts- trode zu oxydieren,
mäßigen geringen Leckstrom haben. Um die verschiedenen Abwandlungen des Verfah-
Gemäß vorliegender Erfindung wird die anodisch 25 rens werten zu können, ist es notwendig, die Wirkung behandelte erste Elektrode mit einem nichtwässerigen des erfindungsgemäßen Ätzungsverfahrens der film-Elektrolyten in Berührung gebracht, der eine verhält- bildenden Elektrode im einzelnen zu analysieren. Die nismäßig geringe Konzentration an einem oder meh- nachfolgende Besprechung bezieht sich speziell auf reren Halogen-Ionen enthält; die Elektrode wird filmbildende Elektroden, die in einem gedruckten dann für einen kurzen Zeitabschnitt positiv geschal- 30 Kondensator verwendet werden. Es ist indessen zu tet, während welchem negativ geladene Halogen- vermerken, daß die zu entwickelnden Prinzipien auf Ionen von der Anode angezogen werden und mit be- alle Typen filnibildender Elektroden anwendbar sind, stimmten Teilen des darunterliegenden filmbildenden wo immer sie benutzt werden.
Metalls reagieren, es ätzen; hierauf wird die erste Es scheint, daß die verschiedenen Fehlstellen oder Elektrode erneut anodisch oxydiert und mit einer 35 Ungleichmäßigkeiten im dielektrischen Film, die sich zweiten Elektrode zum Kondensator zusammen- als stromführende Zentren während des erfindungsgebaut. Die anodische Ätzung löst das fihnbildende gemäßen Ätzverfahrens erweisen, spannungsabhängig Metall nur an Fehlstellen des anodisch behandelten sind. Das heißt, daß die Fehlstellen und Defekte kei-Films auf. Wäre der anodisch behandelte Film voll- nen Zusammenbruch erleiden und Strom durchlassen, kommen in dem Sinne, daß er frei von Fehlstellen 4° bis ein bestimmtes Potential erreicht ist, so daß eine und Unterbrechungen wäre, so würde praktisch kein Gruppe von Fehlstellen bei verhältnismäßig geringen Strom fließen, und es würde keine Reaktion an der Spannungen zusammenbricht, eine zweite bei höherer Elektrodenoberfläche eintreten. Spannung und eine dritte keinen Strom während des
Im Anschluß an diesen Ätzungsvorgang der film- Ätzvorgangs durchläßt, bis das Potential, bei dem bildenden Elektrode wird wiederum in einem der 45 die Elektrode zuvor anodisch behandelt wurde, erüblichen wässerigen Elektrolyten anodisch behandelt, reicht ist. Ist einmal ein Durchbruch erfolgt, so verum die Teile der Elektrodenoberfläche zu oxydieren, anlaßt eine autokatalytische Wirkung einen erhöhten die vom Ätzungsvorgang freigelegt wurden. Stromfluß, der eine entsprechende Verstärkung der
Der erfindungsgemäße Ätzungsvorgang kann in das Reaktion des Halogens mit dem darunterliegenden Herstellungsverfahren nasser Elektrolytkondensato- 50 Metall bewirkt, wodurch die freigelegte Oberfläche ren, fester Elektrolytkondensatoren und gedruckter vergrößert und ein stärkerer Strom zum Fließen geKondensatoren eingefügt werden, und es ergibt sich bracht wird. Wegen dieser Natur des Ätzverfahrens in jedem Falle eine allgemeine Abnahme des Leck- müssen wirksame Maßnahmen ergriffen werden, um Stroms so hergestellter Kondensatoren. Die Erfindung eine übermäßige Erosion in der Nachbarschaft der ist für gedruckte Kondensatoren von besonderem 55 Fehlstellen zu verhüten. Das Problem ist besonders Wert, da bei dieser Konstruktion das Ausheilen von ernst an den Fehlstellen eines Spannungsdurch-Defekten und Fehlstellen, die in der dielektrischen bruchs, da diese zuerst geätzt werden. Läßt man die Oxydhaut vorhanden sein können, nicht vor- Erosion an diesen Stellen sich in unkontrollierter Art gesehen ist. fortsetzen, so wird praktisch der gesamte Stromfluß
Das Verständnis der Erfindung wird durch die Ab- 60 durch diese Stellen dirigiert, wodurch jede wirksame
bildung erleichtert, welche die schematische Zeich- Behandlung der Elektrodenstellen von höherer
nung einer Elektrode darstellt, die gemäß vorliegen- Durchbruchssparinung verhindert wird,
der Erfindung geätzt wird. Es werden zwei spezielle Ätzmethoden vorgeschla-
In der Zeichnung ist eine anodisch behandelte gen, um die mit den vorerwähnten Unterschieden in
Elektrode 1, beispielsweise aus Tantal, dargestellt, die 65 der Durchbruchsspannung der Fehlstellen verknüpf-
mit dem positiven Pol einer regelbaren Gleichstrom- ten Probleme zu verkleinern. Die erste dieser Metho-
quelle 2 verbunden ist. Die elektrische Schaltung den hat den Vorzug der Einfachheit insofern, als
wird durch Schalter 3, Amperemeter 4, Kathode 5, nur ein Ätzschritt erforderlich wird.
Dieses Verfahren wird bei verhältnismäßig hoher Spannung durchgeführt und beruht auf der Verwendung eines Elektrolyten geringer Leitfähigkeit. Die bei diesem Ätzverfahren verwendete Spannung ist gewöhnlich von der Größenordnung der Arbeitsspannung oder höher, so daß die ganze Gruppe von Fehlstellen, welche Durchbruchsspannungen in Höhe der Arbeitsspannung oder weniger haben, während des Verfahrens erodiert werden. Ein übermäßiger Angriff an Stellen niedrigerer Durchbruchsspannung wird durch Verwendung von Elektrolyten geringer Leitfähigkeit vermindert, was die Ätzwirkung wegen des hohen elektrischen Widerstandes gleichmäßiger macht. Der Ätzvorgang besteht im Eintauchen der anodisch behandelten Elektrode in einen nichtwässerigen Elektrolyten, der Halogen-Ionen enthält. Die Elektrode wird danach bei einem Potential anodisch geschaltet, das wenigstens der Arbeitsspannung des Kondensators entspricht, und vorzugsweise bei einem Potential in Höhe der doppelten Arbeitsspannung. Man läßt das Ätzen für eine Zeitspanne von vorzugsweise 1 bis 4 Minuten vor sich gehen. Die geätzte Elektrode wird dann in einem üblichen Elektrolyten erneut anodisch behandelt.
Es ist wichtig, die Ätzstromdichte auf einen Wert unterhalb 10 mA/cm2 zu halten und vorzugsweise im Bereich von 1 bis 3 mA/cm2; die Stromdichte wird bequem innerhalb der geeigneten Grenzen gehalten, indem man die Konzentration der Halogen-Ionen in Elektrolyten regelt. Es wurde gefunden, daß die gewünschten Stromdichten bei Verwendung eines Elektrolyten erhalten werden, der einen spezifischen Widerstand im Bereich von 102 bis 104 Ohm/cm hat. Eine Behandlung bei höheren Stromdichten als dem festgestellten Wert neigt in starkem Maße zu einer abträglichen Wirkung auf dem dielektrischen Oxydfilm wegen der übermäßigen Wärme, die an den Fehlstellen erzeugt wird.
Die Dauer des Ätzvorgangs stellt keine kritische Größe dar, und die obenerwähnten Grenzen können überschritten werden. Indessen neigen längere Ätzzeiten zu einer Vermehrung des effektiven Widerstandes und zu einer Verringerung der Kapazität, wobei der Verlust an Elektrodenmaterial für beide Wirkungen verantwortlich ist. Die Anwendung von Ätzzeiten unterhalb einer Minute verringert die vom Verfahren nach der Erfindung gewonnenen Vorteile. Das zweite der beiden vorgeschlagenen Verfahren besteht aus einer Folge von Ätzschritten mit steigender Spannung, wobei jedem Schritt die übliche anodische Behandlung folgt, um die in der vorangegangenen Ätzungsstufe freigelegten Teile der Elektrode auszuheilen. Diese Methode ergibt die gleichen Resultate wie die oben beschriebene, aber in verschiedener Art. Durch die Anwendung einer Folge von Ätzschritten werden die Fehlstellen Gruppe für Gruppe mit der Spannung behandelt, bei der sie zusammenbrechen. So kann der erste Ätzschritt bei einer Spannung durchgeführt werden, die annähernd 20% der Arbeitsspannung entspricht, und zwar für einen Zeitabschnitt von 1 bis 4 Minuten. Dieser Ätzschritt bewirkt eine Erosion derjenigen Stellen, an denen die Durchbruchsspannung bei 20% der Arbeitsspannung oder darunter liegt. Die anodische Behandlung, die diesem Schritt folgt, erzeugt eine dielektrische Oxydhaut über den erodierten Teilen der Elektrode, so daß diese Teile in den nachfolgenden Ätzschritten keinen Strom durchlassen. Dieses Verfahren wird wiederholt, bis die gewünschte maximale Spannung erreicht ist.
Da die Fehlstellen geringerer Spannung keinem übermäßig hohen Ätzpotential in diesem Verfahren unterworfen werden, ist die Leitfähigkeit des Elektrolyten kein kritischer Faktor. Indessen gelten die oben dargelegten Grenzen bezüglich der Ätzstromdichte auch in diesem Falle. Die maximale Ätzstromdichte ist daher annähernd 10 mA/cm2, und der bevorzugte Bereich liegt zwischen 1 und 3 mA/cm2. Die Stromdichte wird bei diesem Verfahren bequemerweise durch geeignete Wahl der Ätzzeit und Spannung geregelt.
Ohne Rücksicht auf die besondere Technik sollte während des Ätzvorgangs eine Spannung erreicht werden, die wenigstens der Betriebsspannung gleich ist. Auf diese Weise können Fehlstellen wirksam behandelt werden, die sonst den Durchbruch im Beirieb und damit einen beträchtlichen Zuwachs des Leckstroms veranlassen würden. Es wird empfohlen, daß die angelegte Spannung zwecks erhöhter Zuverlässigkeit wenigstens der doppelten Arbeitsspannung entspricht.
Der zur Anwendung gemäß Erfindung geeignete Ätzelektrolyt kann aus jedem nichtwässerigen Lösungsmittel bestehen, das Halogen-Ionen enthält. Die Forderung, daß der Elektrolyt nichtwässerig ist, beruht auf der Notwendigkeit, die Ätzlösung frei von allen Ionen zu halten, die sich unter Sauerstoffbildung an der Anode umsetzen könnten. Die Gegenwart von Sauerstoff würde die Bildung der üblichen dielektrischen Oxydschicht fördern und dementsprechend dem gewünschten Ätzverfahren entgegenwirken. Daher können beispielsweise Methylalkohol, Äthylalkohol, Aceton, Nitrobenzol, Phenol und Anilin als Lösungsmittel verwendet werden. Als Salze bilden Aluminiumchlorid, Lithiumchlorid, Ammoniumbromid, Kaliumfluorid, Natriumjodid und Natriumfluorid Halogen-Ionen für den genannten Zweck.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden am besten durch einen Vergleich von Kondensatoren gewürdigt, die mit und ohne das erfindungsgemäße Ätzverfahren hergestellt werden. Sechs Kondensatoren wurden nach dem folgenden Verfahren hergestellt:
Eine Tantalschicht von annähernd 5000 Ä Dicke wurde auf eine Glasunterlage in der gewünschten Ausbildung (kathodisch) aufgestäubt. Der Tantalfilm wurde danach bei einem Potential von 100 Volt in einem Elektrolyten anodisch behandelt, der aus 1 Gewichtsteil Oxalsäure, 2 Gewichtsteilen Wasser und 3 Gewichtsteilen Äthylenglykol bestand. Der Elektrolyt wurde auf 105° C gehalten. Danach wurde eine Gegenelektrode aus Gold in Kontakt mit der anodisch behandelten Oberfläche niedergeschlagen. Der bei 75 Volt gemessene Leckstrom dieser Kondensatoren ist in Tabelle I unten aufgeführt.
Tabelle I
Leckstrom in Ampere
3,0 · 10-8
2,2 · 10-8
3,2 · ΙΟ-»
Kurzschluß
9,8 · 10-9
10-6
Ein Satz von vier Kondensatoren, Beispiel 1 bis 4, wurde in der folgenden Art hergestellt:
Das für die Kondensatoren mit der in Tabelle I gezeigten Charakteristik benutzte Verfahren wurde beim Anodisierungsvorgang beibehalten. Bei diesem Verfahrenspunkt wurde jeder Kondensator nach dem Waschen und Trocknen in eine Ätzlösung getaucht, die aus 0,01 Gewichtsprozent Lithiumchlorid in Methylalkohol bestand. Der Kondensator wurde dann anodisch auf ein Potential von 90VoIt gebracht, was etwa 180% der Betriebsspannung von 50 Volt entspricht. Der Ätzvorgang wurde für eine Zeit von 2 bis 3 Minuten fortgesetzt, wobei die Ätzstromdichte annähernd 1 mA/cm2 entsprach.
Nach dem Ätzschritt wurde der Kondensator gewaschen und getrocknet und dann erneut bei einem Potential von 100 Volt unter den vorerwähnten Bedingungen für eine Zeitspanne von etwa 3 Minuten anodisch behandelt. Die Leckströme der so hergestellten Kondensatoren sind für eine Spannung von 75 Volt in der Tabelle II aufgeführt.
Tabelle IV
Leckstrom in
Mikroampere
Fester Elektrolytkondensator
Normal-
ausführung
40
Geätzte
Ausführung
Nasser Elektrolytkondensator
Normal- Geätzte
aus- Aus
führung . führung
20
Es versteht sich, daß die oben dargelegten Beispiele lediglich als Erläuterungen für die Ausübung der Erfindung gedacht sind. Die Behandlung gemäß Erfindung kann mit Elektroden eines jeden filmbildenden Metalls und bei der Herstellung jeder Kondensatortype durchgeführt werden. Weiterhin ist das Prinzip der beschriebenen Ätztechnik auf jede Vorrichtung anwendbar, die einen dielektrischen Oxydfilm auf einer Elektrode aus filmbildendem Metall durch anodische Behandlung erzeugt.
Tabelle II
Leckstrom in Ampere
Beispiel 1 2,3 · ΙΟ"9
Beispiel 2 2,4 · 10"9
Beispiel 3 2,8 · ΙΟ"9
Beispiel 4 3,0 · 10^9
30
Zwei weitere Sätze von je vier Kondensatoren (Beispiel 5 bis 8 und 9 bis 12) wurden nach dem oben für Beispiel 1 bis 4 beschriebenen Verfahren hergestellt, mit der Änderung, daß Beispiel 5 bis 8 in einer Lösung von 0,05 Gewichtsprozent Ammoniumbromid in Aceton und Beispiel 9 bis 12 in einem Elektrolyten aus 0,02 Gewichtsprozent Aluminiumchlorid in Methylalkohol geätzt wurden. Die Leckströme dieser Kondensatoren sind in Tabelle III enthalten.
Tabelle III
Leckstrom in Ampere
Beispiel 5 2,8 · ΙΟ"9
Beispiel 6 2,8 · ΙΟ"9
Beispiel 7 3,8 · 10~9
Beispiel 8 2.3 · ΙΟ"9
Beispiel 9 3,4 · 10~9
Beispiel 10 3,4 · IO-9
Beispiel 11 2,8 · 10~9
Beispiel 12 3,4 · 10~9
Der Vergleich der in Tabelle II und III aufgeführten Leckströme mit denen der Tabelle I zeigt deutlich die Vorteile an, die durch Anwendung der erfindungsgemäßen Ätztechnik gewonnen werden.
In Tabelle IV sind die Werte aufgestellt, die die Vorteile vorliegender Erfindung bei nassen Elektrolytkondensatoren und festen Elektrolytkondensatoren erläutern. Die festen Elektrolytkondensatoren enthielten Niobiumanoden, und die nassen Elektrolytkondensatoren waren mit gesinterten porösen Aluminiumanoden hergestellt. Wie man feststellt, ergibt die Anwendung einer geätzten Elektrode eine Abnahme des Leckstroms bei beiden Kondensatortypen.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators mit einer formierten dielektrischen Deckschicht, bei dem eine im wesentlichen aus einem filmbildenden Metall bestehende erste Elektrode anodisch behandelt wird, um einen dielektrischen Oxydfilm darauf zu bilden, dadurch gekennzeich net, daß die anodisierte Elektrode in einen nichtwässerigen, Ionen wenigstens eines Halogens enthaltenden Elektrolyten eingetaucht und anodisch angeschaltet wird, damit ein elektrischer Strom zwischen der ersten Elektrode und dem Elektrolyten fließt und die Elektrode ätzt und daß dann die erste Elektrode erneut anodisch oxydiert und mit einer zweiten Elektrode zum Kondensator zusammengebaut wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode aus einer auf einer Unterlage niedergeschlagenen Schicht eines filmbildenden Metalls besteht und daß die zweite Elektrode in direktem Kontakt mit dem dielektrischen Oxydfilm steht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode einen im wesentlichen aus filmbildendem Metall bestehenden porösen Körper darstellt und daß ein fester Elektrolyt zwischen dem dielektrischen Oxydfilm und der zweiten Elektrode angeordnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Elektrolyt zwischen dem dielektrischen Oxydfilm und der zweiten Elektrode angeordnet wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichte zur Ätzung im Bereich von 1 bis 10 mA/cm2 für die Oberfläche der ersten Elektrode liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichte 1 bis 3 mA/cm2 der Oberfläche der ersten Elektrode beträgt.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand des nichtwässerigen Elektrolyten im Bereich von 1 · 102 bis 1 · 104 Ohm/cm liegt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 103 649/313 7.
DE1960W0028467 1960-09-21 1960-08-29 Verfahren zur Herstellung eines Kondensators aus einem filmbildenden Metall mit einer formierten dielektrischen Deckschicht Pending DE1111738B (de)

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FR (1) FR1268137A (de)
NL (2) NL127494C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1155540B (de) * 1962-04-09 1963-10-10 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung von Aluminiumelektroden fuer Elektrolytkondensatoren
DE1205192B (de) 1960-12-17 1965-11-18 Plessey Co Ltd Verfahren zur Herstellung eines elektrolytfreien Metalloxydkondensators

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DE1205192B (de) 1960-12-17 1965-11-18 Plessey Co Ltd Verfahren zur Herstellung eines elektrolytfreien Metalloxydkondensators
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FR1268137A (fr) 1961-07-28
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