Спосіб виготовлення оксидно-напівпровідникових конденсаторів

Спосіб виготовлення оксиднонапівпровідникових конденсаторів, що включає нанесення катодного напівпровідникового шару шляхом насичення попередньо оксидованого Винахід належить до електроніки, радіоелектроніки і електротехніки і може бути використаний при виготовленні оксидно-напівпровідникових конденсаторів Заявляемый винахід спрямований на розв'язання задачі, яка полягає у підвищенні електричної і механічної МІЦНОСТІ, номінальної напруги оксидно-напівпровідникових конденсаторів, їх якості, надійності і значного зменшення енерговитрат на виготовлення Відомий спосіб виготовлення оксиднонапівпровідникових конденсаторів з твердим електролітом, в якому анод конденсатора із вентильного металу відокремлений від напівпровідникового катоду діелектричним оксидним шаром На катод наноситься вуглецеве контактне покриття, в процес і якого оксидний шар зазнає термохімічний вплив і пошкоджується Для відновлення діелектричних властивостей шару конденсатори підлягають повторній формовці в ванні з високоомним шаром електроліту у вигляді розчинну борної кислоти при напрузі 50 вольт Потім конденсатор миють і сушать у ВІДПОВІДНИХ обладнаннях / Патент Японії 50-8786, кл 59 Е 314,1975/ Недоліком описаного аналогу є низька робоча напруга, що не перевищує 50В Крім того, на вихід годних конденсаторів впливають термохімічні впливи на анод при промивці і сушці і недостатнє відновлення діелектричного шару при повторній Формовці, яку здійснюють при підвищеній температурі шляхом прикладання до конденсатора еле об'ємнопористого анода, який відрізняється тим, що оксидований об'ємнопористий анод розміщують між двома об'ємнопористими діелектричними прокладками, покритими об'ємнопористою металевою фольгою, скручують конденсаторні циліндричні секції, проводять термовакуумне сушіння секцій і відразу ж після закінчення сушіння здійснюють насичення секцій рідинним електронним напівпровідником - сегнетоелектриком в вакуумі з подальшою герметизацією ктричної напруги, внаслідок чого у частині конденсаторів потік струму перевищує допустимий рівень Найбільш близьким по технічній сутності до заявленого способу виготовлення оксиднонапівпровідникових конденсаторів є вибраний як прототип спосіб виготовлення алюмінієвого оксидно-напівпровідникового конденсатора, який полягає в тому, що оксидований анод просочують у розчині солі марганцю з наступним термічним розкладанням солі у оксид піроліз) Цей процес повторюють декілька раз до повного заповнення пор анодів Далі аноди занурюють у в'язкий тиксотропний розчин солі марганцю з добавкою аеросилу (тонкороздрібленого двооксиду марганцю), після чого проводять піроліз Недоліком прототипу є те, що шар двооксиду марганцю, одержаний із в'язкого тиксотропного розчину, ломким і пористим, що може приводити до його обсипанню або безпосередньо при нанесені шару внаслідок незначних відхилень від технологічних режимів, або в процесі дальшого виготовлення і експлуатації конденсаторів Виникнені в результаті порушення ЦІЛОСТІ шара оксида марганцю дефекти ІНІЦІЮЮТЬ пробій оксидного шару, що приводить до виходу конденсатора із строю і обумовлює його низьку електричну і механічну МІЦНІСТЬ У прототипа і заявляемого винахіду такі схожі ІСТОТНІ ознаки Нанесення катодного напівпровід О (О о> (О 46960 технології виробництва таких конденсаторів і зменикового шару шляхом насичення попередньо ншення енерговитрат на їх виробництво оксидованого об'ємнопористого анода В резульЗа наявними у авторів відомостями сукупність таті формується катодний шар напівпровідника істотних ознак , що характеризують сутність заявусередині пор об'ємнопористого анода леного винаходу, не відома із рівня техніки, що Недостатком прототипу 6 виготовлення оксиддозволяє зробити висновок про ВІДПОВІДНІСТЬ вино-напівпровідникових конденсаторів з низькими находу критерію "новизна" значеннями їх електричної і механічної МІЦНОСТІ Зазначений недостаток обумовлений тим, що На погляд авторів, сутність заявленого винанапівпровідниковий шар оксиду марганцю не воходу не виникає для спеціаліста явним образом із лодіє МІЦНІСТЮ, достатньою для збереження його відомого рівня техніки, тому що із нього не виявЦІЛОСТІ при механічних впливах на конденсаторну ляється вищеназванний вплив на одержаний техструктуру, які мають місце при наступних технолонічний результат - новий спосіб виготовлення окгічних операціях і в процесі експлуатації, що присид но-напівпровідникових конденсаторів водить до вихіду конденсатора із ладу сукупності ознак, які відрізняють від прототипу заявляємий винахід, що дозволяє зробити висновок Задача винаходу підвищити робочу напругу, про його ВІДПОВІДНІСТЬ критерію "винахідний ріелектричну і механічну МІЦНОСТІ оксидновень" напівпровідникових конденсаторів Для розв'язання поставленої задачі заявляєСукупність істотних ознак, що характеризують мий спосіб виготовлення оксидносутність винаходу, в принципі, може бути багатонапівпровідникових конденсаторів включає нанеразово використана у таких галузях техніки, як сення катодного напівпровідникового шару на покомп'ютерна, лазерна, радіоелектроніка, виробнипередньо оксидований об'ємнопористий анод, цтво оксидно-напівпровідникових конденсаторів з розміщений між двома об'ємнопористими діелектотриманням технічного результату, який полягає у ричними прокладками, покритими підвищенні електрично'1 і механічної МІЦНОСТІ ОКоб'ємнопористою металевою Фольгою, згорнутими сидно-напівпровідникових конденсаторів, їх питов циліндричний рулон, напівпровідником є рідинмої ємності і надійності, значного зменшення енерний молекулярний електронний напівпровідник говитрат на виготовлення, у значному спрощенні сегнетоелектрик, що відноситься до вперше відтехнології виробництва, що обумовлюють забезкритої нами певної групи рідинних електронних печення досягнення розв'язання поставленої занапівпровідників - сегнетоелектриків із статичною дачі, і дозволяє зробити висновок про ВІДПОВІДдіелектричною проникністю 1000 - 10000 і з електНІСТЬ винаходу критерію "промислове ричною МІЦНІСТЮ не менш 200кВ/см, який внаслізастосування" док капілярного утягування заповнює тонкі пори Заявляємий спосіб виготовлення оксидноелектродів і пористої діелектричної прокладки, з напівпровідникових конденсаторів може бути реаподальшою герметизацією лізованим з допомогою таких матеріальних По відношенню до прототипу у заявляемого винаходу існують такі ВІДМІТНІ ознаки Попередньо оксидований об'ємнопористий анод розміщується між двома об'ємнопористими діелектричними прокладками, покритими об'ємнопористою металевою Фольгою, згорнутими в циліндричний рулон, напівпровідником є рідинний електронний напівпровідник - сегнетоелектрик, який заповнює тонкі пори електродів і пористої діелектричної прокладки внаслідок капілярного утягування Між ВІДМІТНИМИ ознаками і поставленою задачею існує такий причинно-наслідковий зв'язок Заміна твердого кристалічного напівпровідника рідинним електронним напівпровідником сегнетоелектриком із статичною діелектричною проникністю 1000 - 10000 і з електричною МІЦНІСТЮ не менш 200кВ/см, який при насичуванні попередньо оксидованого об'ємнопористого аноду, розташованого між двома об'ємнопористими діелектричними прокладками, покритими об'ємнопористою металевою фольгою, згорнутою в циліндричний рулон, заповнює тонкі пори електродів і пористої діелектричної прокладки внаслідок капілярного утягування, обумовлює значне збільшення питомої електроємності конденсаторів, їх електричної і механічної МІЦНОСТІ, а отже, підвищення надійності і ДОВГОВІЧНОСТІ роботи оксиднонапівпровідникових конденсаторів крім того, заміна твердого кристалічного напівпровідника рідинним електронним напівпровідникомсегнетоелектриком обумовлює значне спрощення об'єктів, попередньо оксидований діелектричним шаром об'ємнопористий анод, об'ємнопориста металева фольга, об'ємнопористі діелектричні прокладки, насичуючий рідинний електронний напівпровідник - сегнетоелектрик, ЗОВНІШНІЙ корпус Так, наприклад, процес виготовлення оксиднонапівпровідникових конденсаторів доцільно здійснювати таким чином Попередньо оксидований діелектричним шаром об'ємнопористий анод розміщується між двома об'ємнопористими діелектричними прокладками, покритими об'єинопористою металевою фольгою, і скручується конденсаторна секція При виготовленні конденсаторів з невеликими значеннями номінальної ємкостю доцільно застосувати циліндричні секції при виготовленні силових конденсаторів або конденсаторів для електронної техніки з високою робочою напругою або великою ємністю доцільно застосувати плоскоопресовані секції Після намотки провадиться термовакуумне сушіння секцій, і відразу ж після закінчення сушки здійснюється насичення секцій рідинним електронним напівпровідником-сегнетоелектриком в вакуумі Як показали результати експериментальних досліджень, при використанні заявляемого способу виготовлення оксидно-напівпровідникових конденсаторів забезпечується досягнення таких показників технічних характеристик конденсаторів діапазон робочих напруг, В 6,3 - 450, діапазон електричних ємностей, мкФ 1 -500000, 46960 денсаторів був - 6,3В - 50В, став 6,3В - 450В, діадіапазон питомих електричних пазон електричних ємностей був 0,1 мкФ - ЗЗОмкФ, ємностей в залежності від пастав 0,1 мкФ - 500000мкФ, температурний діапараметрів рідинних електронних зон був от ~ 60С до + 85С, став от -60С до + напівпровідників 3 250С, що свідчить про наявність технічних переваг сегнетоелектриків, мкФ/см 8-160, заявляемого способу виготовлення оксиднотемпературний діапазон, С -60 - + 250, напівпровідникових конденсаторів і досягнення струп витоку, мкА 0,01 С U + 1, розв'язання поставленої задачі тангенс кута діелектричних утрат не більш 3 - 7 Заявлємий спосіб виготовлення оксиднонапівпровідникових конденсаторів представляє Згідно даним проведених експериментів заявзначний інтерес для народного господарства, так ляємий спосіб виготовлення оксиднояк дозволяє забезпечити виробництва в таких ганапівпровідникових конденсаторів може бути вилузях техніки, як виготовлення електричних конкористаним у народному господарству і порівняно денсаторів, практично всіх електронних схем, в з прототипом володів такими перевагами технічреактивній техніці, комп'ютерній техніці і т д них характеристик конденсаторів на основі порівняльних даних діапазон номіЗаявлене рішення не чинить негативного нальних напруг оксидно-напівпровідникових конвпливу на стан навколишнього оточення ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71