CZ20032169A3 - Tantalum-silicon and niobium-silicon substrates for capacitor anodes - Google Patents
Tantalum-silicon and niobium-silicon substrates for capacitor anodes Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20032169A3 CZ20032169A3 CZ20032169A CZ20032169A CZ20032169A3 CZ 20032169 A3 CZ20032169 A3 CZ 20032169A3 CZ 20032169 A CZ20032169 A CZ 20032169A CZ 20032169 A CZ20032169 A CZ 20032169A CZ 20032169 A3 CZ20032169 A3 CZ 20032169A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- silicon
- tan
- tantalum
- fcfcfc
- powder
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 17
- HWEYZGSCHQNNEH-UHFFFAOYSA-N silicon tantalum Chemical compound [Si].[Ta] HWEYZGSCHQNNEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 4
- LIZIAPBBPRPPLV-UHFFFAOYSA-N niobium silicon Chemical compound [Si].[Nb] LIZIAPBBPRPPLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 8
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 23
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 21
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910019794 NbN Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 11
- 229910020010 Nb—Si Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 12
- WFDDMRRZEHUPCP-UHFFFAOYSA-N Nc1ccc(Sc2ccc(Sc3ccc(N)cc3)s2)cc1 Chemical compound Nc1ccc(Sc2ccc(Sc3ccc(N)cc3)s2)cc1 WFDDMRRZEHUPCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 10
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 7
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- -1 niobium nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 2
- 230000007103 stamina Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JTXUAHIMULPXKY-UHFFFAOYSA-N 3-trihydroxysilylpropan-1-amine Chemical compound NCCC[Si](O)(O)O JTXUAHIMULPXKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVGLGOZIDCSQPN-PVHGPHFFSA-N Heroin Chemical compound O([C@H]1[C@H](C=C[C@H]23)OC(C)=O)C4=C5[C@@]12CCN(C)[C@@H]3CC5=CC=C4OC(C)=O GVGLGOZIDCSQPN-PVHGPHFFSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020175 SiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001362 Ta alloys Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000441 X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013101 initial test Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- WTKKCYNZRWIVKL-UHFFFAOYSA-N tantalum Chemical compound [Ta+5] WTKKCYNZRWIVKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/042—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/048—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
- H01G9/052—Sintered electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/048—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
- H01G9/052—Sintered electrodes
- H01G9/0525—Powder therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
Description
Tantal-křemíkové a niob-křemíkové substráty pro anody kondenzátoruTantalum silicon and niobium silicon substrates for capacitor anodes
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká substrátů pro kondenzátory s vysokou permitivitou a zejména práškových substrátů na bázi tantalu nebo/a niobu zpracovaných do porézní hmoty, která je formována k získání tenké dielektrické vrstvy oxidu tantalu nebo/a oxidu niobu (normálně oxidu tantaličného nebo/a oxidu niobičného). Tyto jsou použity ve velmi dobře známých pevných nebo mokrých elektrolytových systémech.The invention relates to substrates for high permittivity capacitors and in particular to tantalum and / or niobium-based powder substrates processed into a porous mass which is formed to obtain a thin dielectric layer of tantalum and / or niobium oxide (normally tantalum and / or niobium oxide). . These are used in well known solid or wet electrolyte systems.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Substráty na bázi tantalového/niobové prášku (hlavně na bázi tantalového prášku) byly používány po celé půl století jako výběrové materiály pro vysokokapacitní kondenzátory s nízkým rozptylem, nízkým předřadným odporem a vysokým průrazným napětím, které takto splňují požadavky kladené na jejich použití a testy kontroly kvality ve vojenské, počítačové a telekomunikační oblasti.Substrates based on tantalum / niobium powder (mainly based on tantalum powder) have been used for half a century as selection materials for high capacity capacitors with low dispersion, low ballast resistance and high breakdown voltage to meet their application requirements and quality control tests in the military, computer and telecommunications areas.
Kapacita elektrolytických kondenzátorů se za poslední desetiletí zvýšila z hodnot nižších než 10 000 mikrofaradvoltů na gram na 50 000 mikrofaradvoltů na gram v důsledku zmenšení velikosti částic práškového substrátu (větší povrchová plocha oxidu vzhledem k hmotnosti a objemuThe capacitance of electrolytic capacitors has increased from less than 10,000 microfaradvolts per gram to 50,000 microfaradvolts per gram over the last decade due to reduced particle size of the powder substrate (larger surface area of oxide relative to mass and volume)
9 ···· anody) řízené poréznosti k dosažení lepšího přístupu k expandované oblasti, kontroly slinování a dopování substrátu fosforem a v některých případech dusíkem, křemíkem nebo sírou. Rovněž došlo ke zlepšení výroby přívodního drátu, připojení přívodního drátu k anodě, formovacího postupu, elektrolytických systémů a obalových systémů.9 ···· Anodes) controlled porosity to achieve better access to the expanded region, control sintering and doping of the substrate with phosphorus and, in some cases, nitrogen, silicon or sulfur. There has also been an improvement in lead wire production, lead wire connection to the anode, molding process, electrolytic systems and packaging systems.
Nicméně i u těchto zlepšených vysokokapacidních systémů se očekává další zlepšení, pokud jde o hodnoty rozptylu, předřadného odporu, předpěťové závislostí, tepelné stability při výrobě a použití, frekvenční stability, průrazného napětí a celkové stability, které dosud nebyly dosaženy nebo které byly dosaženy avšak pouze na úkor vysokých ztrát výtěžku. Použitím nitridů tantalu a niobu a ostatních forem modifikaci tantalu a niobu přinesly zlepšení stability a kapacity, avšak nedostatečně vzhledem požadovaným hodnotám.However, even these improved high-capacity systems are expected to improve further in terms of scattering, ballast resistance, biasing, thermal stability in production and use, frequency stability, breakdown voltage, and overall stability not yet achieved or only achieved at the expense of high yield losses. By using tantalum and niobium nitrides and other forms, tantalum and niobium modifications have brought about an improvement in stability and capacity, but insufficiently with respect to the desired values.
Základním cílem vynálezu je takto poskytnout systém substrátu kondenzátorů, pomocí kterého by se dosáhlo zlepšených hodnot rozptylu, předřadného odporu, předpěťové závislosti, tepelné stability při výrobě a použití kondenzátorů, frekvenční stability, zvýšené poréznosti vedoucí k nižšímu ekvivalentnímu předřadnému odporu (ESR, Equivalent series resistance) a nízkému rozptylovému faktoru (DF, Dissipation Factor), pokud jde vysoké CV/gram-systémy (30 000 a vyšší).It is an object of the present invention to provide a capacitor substrate system that provides improved scattering, resistivity, bias, thermal stability in the manufacture and use of capacitors, frequency stability, increased porosity resulting in lower equivalent series resistance (ESR) ) and a low Dissipation Factor (DF) for high CV / gram systems (30,000 and above).
Dalším cílem vynálezu je dosažení uvedené stability reprodukovatelným způsobem a při vysokých výtěžcích.Another object of the invention is to achieve said stability in a reproducible manner and at high yields.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Výše uvedené cíle vynálezu jsou splněny novými tantal-křemíkovými a niob-křemíkovými systémy, které jsou výhodně vytvořeny jako směsi 90 až 98 % hmotnosti prášku tantalu, niobu a 2 až 10 % hmotnosti prášku křemíku, které jsou vzájemně smíšeny.. Do reaktoru pro redukci K2TaP7 může být rovněž přidán křemík. V suspenzích tantalu mohou být rovněž použita smáčecí činidla na bázi křemíku jako prostředek pro zavedení křemíku a tantalu ve vhodných množstvích a formě.The above objects of the invention are met by new tantalum silicon and niobium silicon systems, which are preferably formed as mixtures of 90 to 98% by weight of tantalum powder, niobium and 2 to 10% by weight of silicon powder, which are mixed with each other. Silicon may also be added to 2 TaP 7 . Silicon-based wetting agents can also be used in tantalum suspensions as a means of introducing silicon and tantalum in suitable amounts and form.
Bylo dosaženo zlepšení (snížení) předpěťové závislosti po tepelném zpracování, přičemž toto zlepšení může být systémem substrátu Ta-Si dosaženo reprodukovatelně a spolehlivě a tento výsledek je nyní racionálně navržen pro obdobné substrátové systémy Ta/Nb-Si. Elektrolytické kondenzátory s porézní anodou získané za použití takových systémů mohou poskytovat stabilní výkon při vysokých napětích a za podmínek vysokofrekvenčního použití.An improvement (reduction) of the bias after heat treatment has been achieved, which improvement can be achieved reproducibly and reliably with the Ta-Si substrate system, and this result is now rationally designed for similar Ta / Nb-Si substrate systems. Porous anode electrolytic capacitors obtained using such systems can provide stable power at high voltages and under high frequency use conditions.
Pokroku může být v rámci vynálezu rovněž dosaženo použitím Ta/Nb-nitridových systémů a systémů Si s Ta/Nb, Ta/Nb-nitridem, které jsou dopované známými nečistotami zlepšujícími kapacitu, jakými jsou fosfor, křemík a síra.Progress can also be achieved within the invention by using Ta / Nb-nitride systems and Si / Nb, Ta / Nb-nitride systems doped with known capacity enhancing impurities such as phosphorus, silicon and sulfur.
Přínos dosažený přidáním křemíku představuje regulaci velikosti pórů slinutých anod a dosažení optimální poréznosti obecně s většími póry a větší jednotnosti velikostí pórů, čímž se umožní účinnější přístup elektrolytového prekurzorů, účinnější elektrolytová vodivá cesta a nižší degradace výkonu kondenzátoru související s měnící se porézností.The added benefit of silicon addition is to control the pore size of the sintered anodes and achieve optimum porosity generally with larger pores and greater pore size uniformity, thereby allowing for more efficient electrolyte precursor access, a more efficient electrolyte conductive path and less capacitor degradation associated with varying porosity.
Jedním ze způsobů homogenní distribuce křemíku ve vyrobeném tantalu nebo niobu je použití kapalných organokřemičitých sloučenin. Vzhledem k požadavku sníženého obsahu kyslíku a uhlíku by výhodná organokřemičitá sloučenina měla být zvolena ze skupiny silikonů. Tyto sloučeniny, které jsou hlavně tvořeny SiOH-vazbami, se budou při vysoké teplotě zpracování prášků v redukční atmosféře rozkládat na Si.One method of homogeneous distribution of silicon in the tantalum or niobium produced is the use of liquid organosilicon compounds. Due to the requirement of reduced oxygen and carbon content, the preferred organosilicon compound should be selected from the group of silicones. These compounds, which are mainly composed of SiOH bonds, will decompose into Si at high processing temperatures of powders in a reducing atmosphere.
Uvedená redukční atmosféra může být vytvořena standardní technologií o sobě známou v dané oblasti, avšak vzhledem k omezení kontaminace na minimum dosahuje se redukující prostředí použitím Mg nebo H2 nebo NH.Said reducing atmosphere may be produced by standard technology known in the art, but due to minimization of contamination, the reducing environment is achieved using Mg or H 2 or NH.
Další předměty, znaky a výhody vynálezu budou patrné z následujícího detailního popisu výhodného provedení vynálezu opírajícího se o připojené výkresy. Tento detailní popis má pouze ilustrační charakter a nikterak neomezuje rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen definicí patentových nároků a obsahem popisné části.Other objects, features and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description of a preferred embodiment of the invention based on the accompanying drawings. This detailed description is illustrative only and is not intended to limit the scope of the invention, which is clearly defined by the definition of the claims and the description.
Popis obrázků na výkresechDescription of the drawings
Na připojených výkresech:In the attached drawings:
obr.l znázorňuje graf závislosti kapacity Ta-Si a vysokokapapacitního typu tantalového (50K) kon* · « A • · · · denzátoru na slinovací teplotě měnící se od 1300 do 1550 °C;Figure 1 is a graph of the capacity of Ta-Si and the high-capacity tantalum (50K) capacitor type versus sintering temperature varying from 1300 to 1550 ° C;
obr.2 srovnává stejné materiály, pokud jde o jejich předpěťovou závislost při různých testových předpětích;Fig. 2 compares the same materials in terms of their bias dependence at different test biases;
obr.3 a obr.4 znázorňují závislost kapacity a rozptylu na slinovací teplotě (obdobně jako na obr.l), přičemž je srovnán systém Ta-Si se systémem Ta a také se systémem TaN+Si;Figures 3 and 4 show the dependence of capacity and scattering on the sintering temperature (similar to Figure 1), comparing the Ta-Si system to the Ta system as well as to the TaN + Si system;
obr. 5 a obr.6 srovnávají (obdobně jako obr.2) předpěťovou závislost systémů Ta, Ta-Si, Ta+Si3N4, TaN-Si3N4 a TaN-Si; a obr.7 a obr.8 srovnávají příspěvky objemu v závislosti na průměru pórů, přičemž jsou srovnávány systém Ta proti systému Ta-Si a systém, TaN proti systému TaN-Si.Fig. 5 and Fig. 6 compare (similar to Fig. 2) the bias dependence of the Ta, Ta-Si, Ta + Si 3 N 4 , TaN-Si 3 N 4 and TaN-Si systems; and Figures 7 and 8 compare the volume contributions as a function of the pore diameter, comparing the Ta system against the Ta-Si system and the TaN system against the TaN-Si system.
V patentovém dokumentu US 4 432 035 společnosti IBM s prioritou 14.02.1984 se popisuje systém Ta2Sí2 (namísto předtím zkoušeného systému Ta2Si) pro tenkovrstvý kondenzátor, avšak nikde v tomto spisu není specifikován vhodný typ práškových substrátů pro slinované anody elektrolytických kondenzátorů.US Pat. No. 4,432,035 to Priority 14/02/1984 describes a Ta 2 Si 2 system (instead of the previously tested Ta 2 Si system) for a thin film capacitor, but nowhere is a suitable type of powder substrate for sintered electrolytic capacitor anodes .
Vynález vychází ze samostatně učiněného poznání úlohy nitridu tantalu při poskytnutí nové řady použitelných • 0 ♦ * 0 0 000000 • · · · 0 · 0 · 0 0 « • · * · 0 · » 0 · ·00·0<0· ·The invention is based on a self-recognized understanding of the role of tantalum nitride in providing a new range of useful 0 000000000.
Η · * 0·00·00 U 0000 ·00 000 00 «0 ·# práškových substrátů (práce T.Trippa a kol., US 4 957 541, Tantalový prášek kondenzátorové kvality).* Η · 0 · 00 · 00 · 00 U 0000 000 00 «0 · # pulverulent substrates (work T.Trippa et al., U.S. 4,957,541, tantalum powder of capacitor grade).
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příklad 1Example 1
Původní testy ukázaly, že rozptyl systémů na bázi prášku Ta-Si je v podstatě stejný jako rozptyl systému na bázi prášku Ta (tedy žádný pokrok v tomto ohledu), avšak systém Ta-Si měl lepší kapacitu ve srovnání se systémem Ta a to dokonce i při vyšší slinovací teplotě a mírně nižší a nízké teplotě. Ukázalo se, že křemík působil jako činidlo zpožďující slinování.Initial tests have shown that the dispersion of Ta-Si powder systems is basically the same as the dispersion of a Ta powder system (ie no progress in this respect), but the Ta-Si system had better capacity compared to the Ta system, even at higher sintering temperatures and slightly lower and low temperatures. It turned out that silicon acted as a sintering delaying agent.
Při testu získané výsledky jsou průměrem z výsledků získaných vždy pro čtyři pelety systémů Ta a Ta-Si. Systém Ta je standardním produktem 50K-9010 získaným redukcí heptafluortantaličnanu sodného a obbvyklým loužením, konverzí na jemné částice, dopováním a deoxidací. Naproti tomu systém Ta-Si byl připraven smíšením 0,333 g křemíkového prášku (velikost částic 60 mesh) s čistotou 99,999 % s 9,667 g tantalového prášku 50K-9010 k dosažení přibližně Ta2Sí2.The test results obtained are the average of the results obtained for each of the four pellets of the Ta and Ta-Si systems. The Ta system is a standard 50K-9010 product obtained by reducing sodium heptafluorotantalate and conventional leaching, fine particle conversion, doping and deoxidation. In contrast, the Ta-Si system was prepared by mixing 0.333 g of silicon powder (60 mesh particle size) with a purity of 99.999% with 9.667 g of tantalum powder 50K-9010 to achieve approximately Ta 2 Si 2 .
Prášky obou uvedených systémů byly slisovány do pelet a slinovány při teplotě 1500 °C v případě první sestavy pelet formovaných při formačním napětí Vf 16, 30, 40, 50, 80 a 100 V a v případě druhé soustavy pelet slinovány při různých teplotách od teploty 1350 °C do teploty 1550 °C.The powders of both systems were compressed into pellets and sintered at 1500 ° C for the first set of pellets formed at a forming voltage of Vf 16, 30, 40, 50, 80, and 100 V, and for the second set of pellets sintered at different temperatures from 1350 ° C to 1550 ° C.
• 9 9 9 9 • 9 9*9 «• 9 9 9 9
9 9 9 9 99
99 9999 99
Podmínky přípravy a získané následujících tabulkách I až V.Preparation conditions and obtained by the following Tables I to V.
výsledky jsou uvedenyresults are shown
Tabulka I « « · · · · ······ • * · · · · · » ·· « » · ····»» • » * ··»*·♦ « « ♦ ··»···· ···* «·» «·· ·· «» ««Table I «« · I I I I I I I I I I I I I I I I I I ·· ··· * «·»
Tabulka IITable II
Elektrické výsledky pro směs tantalu s křemíkem (výdrž: 5 minut) • « · · * · 999999Electrical results for tantalum-silicon mixture (duration: 5 minutes) • 999999
9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9 9 β · ···♦·&· ···· ··· «·· 9 9 9 9 999 9 9 9 9 9 9 9 9 β · ··· ♦ · & · ········ · · 9 9 9 9 99
Tabulka IIITable III
• 9• 9
Tabulka IV • 9 9 9 · · · w • · β 9 9 9 * 9 9 · • 9 ··*···« • 999 99· 999 99 99 99Table IV 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 99 99 99 99 99 99
Rozptyl (nA/pF.V/g)Dispersion (nA / pF.V / g)
Tabulka VTable V
kapacita kondenzátorů na bázi tantalového prášku (SOK), avšak vykazuje menši odchylky se zvyšující se slinovacícapacitance of tantalum powder capacitors (SOK), but shows smaller deviations with increasing sintering
teplotou míry zlepšené stability a stupně retardace, i když toto zjištění je problematické vzhledem k blízkosti příslušných hodnot.temperature of the degree of improved stability and degree of retardation, although this finding is problematic due to the proximity of the respective values.
Příklad 2Example 2
Postupem podle příkladu 1 byly připraveny další vzorky, přičemž v daném případě jde o vzorky systémy Ta-Si, TaN-Si a Ta-Si3N4. Tyto vzorky byly připraveny smíšením následujících podílů jednotlivých složek:Following the procedure of Example 1, additional samples were prepared, in this case samples of Ta-Si, TaN-Si and Ta-Si 3 N 4 systems . These samples were prepared by mixing the following proportions of the individual components:
0,333 g Si 60M s čistotou 99,999 % s 9,667 g 50K-9010;0.333 g Si 60M with a purity of 99.999% with 9.667 g of 50K-9010;
0,3106 g Si 60M s čistotou 99,999 % s 9,689 g TaN-003;0.3106 g Si 60M with a purity of 99.999% with 9.689 g TaN-003;
0,545 g Si3N4 s 9,456 g 5OK.9010;0.545 g Si 3 N 4 with 9.456 g 5OK.9010;
0,507 g Si2N4 s 9,43 g TaN-003.0.507 g Si 2 N 4 with 9.43 g TaN-003.
Všechny tyto směsi měly poměr Ta/Si rovný 9/2.All these mixtures had a Ta / Si ratio of 9/2.
Jako kontrolní subjekty byly rovněž zahrnuty: čistý TaN-003 a čistý 50K-9010.Pure TaN-003 and pure 50K-9010 were also included as control subjects.
Podmínky experimentálních postupů a jejich výsledky jsou uvedeny v následujících tabulkách VI až VIII.The conditions of the experimental procedures and their results are shown in Tables VI to VIII below.
Tabulka ITable I
Μ · Φ ΦΦ φφφφφφ • ΦΦΦ φφφ* φ · ·Μ · Φ φ φφφφφφ • ΦΦΦ φφφ * φ · ·
0 0 00 0 0
0« 0 0 0 0 00 00 00 0000 00 · 00 000000 • 0« 0000«« 00 «0 0 0 0 00 00 00 0000 00 · 00 000000 • 0 00 0000« «0
0 000000« •00« «00 000 «0 00 000 000000 • 00 «00 000 0 0 00 00
Tabulka VIITable VII
Kapacita (mG.V/g)Capacity (mG.V / g)
Tabulka VIIITable VIII
Rozptyl (nA/inF.V)Variance (nA / inF.V)
1450 °C1450 ° C
100 Vf 0,701100 Vf 0.701
0,880 1,332 11,413 • fc ♦ · • fc «0.880 1.332 11.413 • fc · · fc «
• · · fc • · c · · • · fcfc ···· fcfcfc fcfcfcFcfc fcfcfc fcfcfc
Získané výsledky jsou graficky zobrazeny na obr.3 až obr. 8.The results obtained are shown graphically in Figures 3 to 8.
Obr. 3 a obr.4 ukazují systémmy TaN a TaN-Sí s nejnižším úbytkem kapacity s měnící se slinovací teplotou, avšak se zlepšením rozptylu (snížení) v případě systému TaN-Si při zvyšující se slinovací teplotě. Rovněž jsou zobrazeny příznivé balanční charakteristiky.Giant. 3 and 4 show the TaN and TaN-Si systems with the lowest capacity loss with varying sintering temperature but with an improvement in the scattering (decrease) of the TaN-Si system at increasing sintering temperature. Favorable balance characteristics are also shown.
Obr.5 a obr.6 ukazují (na testovacích produktech slinovaných při 1450 °C a 1350 °C), že se při různých předpětích od 0 do 20 V nejvíce odchyluje kapacita při zvyšujícím se předpětí pro systém Ta, mnohem méně pro systém Ta-Si a ještě méně pro systém Ta-Si3N4 a nejméně pro systém TaN-Si.5 and 6 show (on test products sintered at 1450 ° C and 1350 ° C) that at different biases from 0 to 20 V, the capacity deviates the most with increasing bias for the Ta system, much less for the Ta- system. Si and even less for the Ta-Si 3 N 4 system and at least for the TaN-Si system.
Obr.7 a obr.8 zobrazující výsledky testování porézností ukazují příspěvky objemu v závislosti na průměru pórů pro systémy Ta-Si versus Ta (obr.7) a pro systémy TaN-Si versus TaN (obr.8). Tyto výsledky mohou vést ke snížení elektrického předřadného odporu a zlepšenému výkonu při vysokofrekvenčních aplikacích.Figures 7 and 8 showing the results of porosity testing show the volume-pore diameter contributions for Ta-Si versus Ta systems (Figure 7) and for TaN-Si versus TaN systems (Figure 8). These results can lead to reduced electrical ballast resistance and improved performance in high frequency applications.
Příklad 3Example 3
Stejným způsobem jako výše uvedené Ta-systémy byly také připraveny a testovány systémy Nb-Si. Tyto systémy se chovaly odlišně vzhledem k systémům Ta-Si. Neexistuje zde zlepšení tepelné stability a předpěťové závislosti, i když určitý rozdíl byl pozorován. Došlo zde k celkovému zvýšení kapacity při přídavku asi 1 % Si. Rovněž zde došlo k • · φ · · · ····♦· • · · · · · · · « · · • · 9 9 9 9 9 9 • · · · Φ Φ Φ Φ Φ >In the same manner as the above Ta-systems, Nb-Si systems were also prepared and tested. These systems behaved differently with respect to Ta-Si systems. There is no improvement in thermal stability and bias, although some difference has been observed. There was an overall increase in capacity with an addition of about 1% Si. There was also a 9 9 9 9 9 9 · Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ 9 Φ Φ
• Φ Φφφφφφφ• Φ Φφφφφφφ
9999 ΦΦΦ ΦΦΦ ·Φ 99 99 poklesu rozptylu. Dochází zde k procentickému zvýšení kapality se zvyšující se slinovací teplotou a k procentickému poklesu L/C se zvyšující se teplotou, přičemž stabilita zůstala obecně zachována.9999 ΦΦΦ ΦΦΦ · Φ 99 99 dispersion drop. There is a percentage increase in liquidity with increasing sintering temperature and a percentage decrease in L / C with increasing temperature while maintaining stability in general.
Tabulka IXTable IX
Byla provedena rentgenová spektroskopie slinuté pelety směsi Ta-Si, přičemž bylo zjištěno, že dochází skutečně k vytvoření slitiny a nejedná se takto o směs.X-ray spectroscopy of the sintered pellet of the Ta-Si mixture was performed, and it was found that the alloy actually formed and was not a mixture.
DiskuseDiscussion
V rámci vynálezu se výlučně a překvapivě dosahuje odlišné změny slinovací charakteristiky práškového substrátu Ta-Si (nebo/a TaN-Si) oproti práškovým substrátům Ta (nebo TaN), která může souviset se skutečností, že při vyšší slinovací teplotě se získají kondenzátory s vysokou kapacitou a nízkým rozptylem, mající oblasti se zvýšenou stabilitou, pokud jde o předpětí, ESR-frekvenci a tepelné zpracování.Within the scope of the invention, it is exclusively and surprisingly possible to obtain a different change in the sintering characteristics of the Ta-Si (or / and TaN-Si) powder substrate compared to the Ta (or TaN) powder substrates, which may be related to the fact that capacitance and low dispersion having regions of increased stability in terms of bias, ESR frequency and heat treatment.
• ·· «• ·· «
99999999
Příklad 4Example 4
Za účelem dodání křemíku do tantalu byly použity silany způsoby popsanými v následujících částech a) a b) , přičemž získané Ta-systémy dopované křemíkem byly testovány při dosažení výsledků, které jsou uvedeny v dále zařazené části c) .For the purpose of delivering silicon to tantalum, silanes were used as described in the following sections a) and b), and the obtained silicon-doped Ta-systems were tested to achieve the results set forth in section c) below.
a) APSTa) APST
Tantalové prášky byly smočeny vodným roztokem APST (což je aminopropylsilantriol sumárního vzorce C2HxlNO3Si), použitým jako prostředek pro dodání křemíkového a dusíkového dopantu do prášku. Toto dopování bylo provedeno v úrovni potřebné k dodání 500 ppm křemíku. Použitým tantalem byl typický 50 000 CV/g-prášek (50 K). Tato hladina dopování by teoreticky měla poskytnout prášku dosatečných 249 ppm dusíku k dosažení požadovaného účinku. APST je ve vodě rozpustný a tudíž může být přidán s konvenční fosforovou přísadou za použití o sobě známých technik. V rámci tohoto příkladu byl prášek ve skutečnosti současně dopován 100 ppm fosforu rozpuštěného v témže roztoku. Po přidání dopantů byl prášek vysušen a tepelně zpracován (v aglomerovaném stavu) při teplotě 30 minut za vakua.The tantalum powders were wetted with an aqueous solution of APST (which is an aminopropylsilantriol of the formula C 2 H x 1 NO 3 Si) used as a means to deliver the silicon and nitrogen dopants to the powder. This doping was performed to the level required to deliver 500 ppm silicon. The tantalum used was typically 50,000 CV / g powder (50 K). This level of doping should theoretically provide a powder of 249 ppm nitrogen to achieve the desired effect. APST is water soluble and thus can be added with a conventional phosphorus additive using techniques known in the art. In this example, the powder was actually simultaneously doped with 100 ppm of phosphorus dissolved in the same solution. After the dopants were added, the powder was dried and heat treated (agglomerated) at 30 minutes under vacuum.
b) THSMPb) THSMP
křemíkového a fosforečného dopantu do prášku v mnpžství poskytujícím asi 500 ppm křemíku. Tantalovým práškem byl i v tomto případě typický 50 000 CV/g-prášek. U této hladiny dopování se předpokládá poskytnutí dodatečného množství 550 ppm fosforu, což je relativně vysoký obsah fosforu pro tento typ prášku. Nepřidává se tusíž žádný dodatečný fosfor. Stejně jako APST je i THSMP ve vodě rozpustnou látkou a takto může být přidán za použití obvyklých o sobě známých postupů určených pro přidání fosforu. Po přidání dopantu se prášek tepelně zpracuje za stejných podmínek, jaké byly popsané v případě APST.silicon and phosphorus dopant to the powder in an amount providing about 500 ppm silicon. Again, the tantalum powder was a typical 50,000 CV / g powder. This doping level is expected to provide an additional amount of 550 ppm phosphorus, which is a relatively high phosphorus content for this type of powder. No additional phosphorus is added. Like APST, THSMP is a water-soluble substance and can thus be added using conventional procedures for adding phosphorus. After dopant addition, the powder is heat treated under the same conditions as described for APST.
c) Výsledky testů(c) Test results
Dopované prášky podle a) a b) byly testovány s cílem stanovit jejich povrchovou plochu (SA, cm /g) , sypnou hmotnost podle Scota (SBD, cm /g), středního průměru částic podle Fishera (FAPD, μιη) , tekutosti (g/s), obsahu uhlíku (C) v ppm a stejně obsahu dusíku (Ν), kyslíku (O), fosforu (P) a křemíku (Si) , přičemž získané výsledky jsou uvedeny v dále zařazené tabulce X pro prášky zpracované dopačními činidly APST a THSMP a jako kontrolní subjekt byl rovněž testován tantalový prášek 50K. Stanovené obsahy křemíku a dusíku byly velmi přesné (blízké vypočítaným obsahům), přičemž menší shody bylo dosaženo v případě fosforu, avšak tento byl poskytnut v každém případě v přebytku, jak je to také patrné z vyššího povrchu vzorku 50K + THSMP při srovnání s ostatními vzorky. Sodík přidaný společně s THSMP byl v podstatě disipován při následné tepelné aglomeraci.The doped powders of (a) and (b) were tested to determine their surface area (SA, cm / g), the bulk density by Scot (SBD, cm / g), the mean particle diameter by Fisher (FAPD, μιη), the flowability (g / g). s), carbon (C) content in ppm as well as nitrogen (Ν), oxygen (O), phosphorus (P) and silicon (Si) content, the results are given in Table X below for APST treated powders and THSMP and 50K tantalum powder were also tested as a control subject. The determined silicon and nitrogen contents were very accurate (close to the calculated contents), with a lower agreement for phosphorus, but this was in any case provided in excess, as also seen from the higher surface of the 50K + THSMP sample compared to the other samples . Sodium added together with THSMP was substantially dissipated during subsequent thermal agglomeration.
Tabulka XTable X
Stejné prášky v aglomerovaném stavu byly testovány v zařízení pro měření velikosti částic typu Malvern Mastersizer, využívajícím měření rozptylu laseru na částicích suspendovaných ve vodní lázni, přičemž získané výsledky jsou uvedeny v dále zařazené tabulce XI. Tabulka ukazuje výsledky získané pro kontrolní subjekt 50K, prášek zpracovaný dopantem APST a prášek zpracovaný dopantem THSMP, a velikost aglomerovaných částic v rámci hmotnostních frakcí do 10, 50 a 90 hmotnostních procent, střední hodnotu (MV) v mikrometrech, vypočtenou povrchovou plochu (CS) v M /g a procentický hmotnostní podíl částic s velikostí 11 mikrometrů a nižší (jemné částice). Je zřejmé, že dopování slouží jako významný slinovací retardant jak v případě APST, tak i v případě THSMP.The same powders in the agglomerated state were tested in a Malvern Mastersizer particle size measuring apparatus using a laser scattering measurement on the particles suspended in a water bath, and the results are shown in Table XI below. The table shows the results obtained for the 50K control subject, APST doped powder and THSMP doped powder, and the agglomerated particle size within the 10, 50 and 90 weight percent fractions, mean (MV) in micrometers, calculated surface area (CS) in M / g and the percentage by weight of particles having a size of 11 microns or less (fine particles). Obviously, doping serves as a significant sintering retardant for both APST and THSMP.
Tabulka XITable XI
Vzdor sodíku přítomnému v THSMP je po vakuovém tepelném zpracování obsah sodíku ve vzorku 50K+THSMP srovnatelný s obsahem sodíku v kontrolním subjektu. Rovněž je třeba uvést, že i když se křemík zavádí ve formě sloučeniny, dochází k jeho konverzi do elementární formy v průběhu aglomeračního tepelného zpracování a převedení do slitiny s hostitelským tantalem.Despite the sodium present in the THSMP, after the vacuum heat treatment, the sodium content of the 50K + THSMP sample is comparable to that of the control subject. It should also be noted that although silicon is introduced in the form of a compound, it is converted into elemental form during agglomeration heat treatment and converted into an alloys with a host tantalum.
Je třeba uvést že stejné účinky mohou být očekávány v případě, že se stejné dopování křemíkem aplikuje na niob a na slitiny tantalu a niobu, včetně vzájemných slitin a sloučenin jednoho nebo obou těchto kovů, včetně nitridů a subnitridů. Pro výše popsané dopování křemíkem mohou být použity také další sloučeniny a roztoky obsahující křemík (například vodní sklo) a v případě, že je to žádoucí, může být použito i sekundárního dopování, například sekundárního dopování dusíkem nebo/a fosforem.It should be noted that the same effects can be expected when the same silicon doping is applied to niobium and to tantalum and niobium alloys, including alloys and compounds of one or both of these metals, including nitrides and subnitrides. Other silicon-containing compounds and solutions (e.g., water glass) may also be used for the silicon doping described above and, if desired, secondary doping, such as secondary doping with nitrogen and / or phosphorus, may also be used.
• φ φφφφ• φ φφφφ
φ φφφ • φ φφφφ φ · · φ ΦΦΦΦΦ· ♦ · φφφφφφ φ • φφφ φφφφ φφφ φφφ φφ φφφφφ φ φ φ φ · · · ΦΦΦΦΦ ♦ ♦ φ • • φ • •
Aglomerované částice (nebo rezultující anodové kompaktní díly) mohou být vystaveny o sobě známému deoxidačnímu zpracování, například vystavení účinku par alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin nebo hliniku, výhodně vystavení účinku par hořčíku nebo vápníku, při zahřívání prášku na teplotu 600 až 1200 °C, výhodně na teplotu vyšší než 800 °C, podle instrukcí poskytnutých například v patentovém dokumentu US 4 483 819 uděleném 19.07.1982 a patentovém dokumentu US 4 537 641 uděleném 27.08.1985.The agglomerated particles (or resulting anode compacts) may be subjected to a known deoxidation treatment, for example exposure to alkali or alkaline earth metals or aluminum vapors, preferably exposure to magnesium or calcium vapors, while heating the powder to a temperature of 600 to 1200 ° C, preferably to a temperature greater than 800 ° C, according to the instructions provided, for example, in U.S. Patent 4,483,819 issued July 19, 1982 and U.S. Patent 4,537,641 issued August 27, 1985.
Deoxidační způsob rovněž představuje způsob zlepšení konverze sloučenin křemíku na elementární křemík a jeho přechod do slitiny s hostitelským žárovzdorným kovem.The deoxidation process also provides a method for improving the conversion of silicon compounds to elemental silicon and its transition into an alloy with a host refractory metal.
Deoxidace může být provedena v průběhu tepelné aglomerace (reaktivní aglomerace). Mnohdy je deoxidace následovaná zpracováním anorganickou kyselinou provedeným s cílem odstranit zbytky po redukční reakci (například oxid hořečnatý).Deoxidation can be performed during thermal agglomeration (reactive agglomeration). Often, deoxidation is followed by inorganic acid treatment carried out to remove residues from the reduction reaction (e.g., magnesium oxide).
Je rovněž známo, že ostatní nečistoty hostitelského žárovzdorného kovu mohou být odstraněny deoxidačním procesem, přičemž lze potom použít nižší teplotu, při které se provádí teplotní aglomerace.It is also known that other host refractory metal impurities can be removed by a deoxidation process, whereby a lower temperature at which temperature agglomeration is performed can be used.
Kombinace chemických a tepelných faktorů dopovacího stupně, aglomeračního stupně, deoxidačního stupně a případně slínovacího stupně mohou být optimalizovány pro každý specifický případ dopování samotným křemíkem nebo v kombinaci s dalšími přísadami za účelem zlepšení fyzikálních a elektrických vlastností kondenzátorů • ·Combinations of chemical and thermal factors of the doping stage, agglomeration stage, deoxidation stage and optionally sintering stage can be optimized for each specific case of doping with silicon alone or in combination with other additives to improve the physical and electrical properties of the capacitors.
9999 • 9 9 ·«··«« · • 9 9 9 9 9 9 9 9 *·** ··· “· ·.....9999 • 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
vyrobených za použití porézních anodových kompaktních dílů zhotovených z takových aglomerovaných prášků.manufactured using porous anode compact parts made of such agglomerated powders.
Pro odborníka v daném oboru je zřejmé, že jsou možná i další provedení, zlepšení, detaily a použití, která budou konzistentní s duchem a obsahem předcházející popisné části a budou spadat do rozsahu vynálezu na základě doktriny ekvivalentů, přičemž rozsah vynálezu je vymezen pouze následujícím patentovými nároky.It will be apparent to one of ordinary skill in the art that other embodiments, improvements, details and uses are possible that are consistent with the spirit and content of the foregoing description and are within the scope of the invention based on the doctrine of equivalents. claims.
···· ····· ·
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US26837801P | 2001-02-12 | 2001-02-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20032169A3 true CZ20032169A3 (en) | 2004-03-17 |
Family
ID=23022730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20032169A CZ20032169A3 (en) | 2001-02-12 | 2002-02-12 | Tantalum-silicon and niobium-silicon substrates for capacitor anodes |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1370716A4 (en) |
| JP (1) | JP2004518818A (en) |
| KR (1) | KR20030086593A (en) |
| CN (1) | CN1327035C (en) |
| AU (1) | AU2002243956B2 (en) |
| BR (1) | BR0207200A (en) |
| CA (1) | CA2438246A1 (en) |
| CZ (1) | CZ20032169A3 (en) |
| IL (1) | IL157273A0 (en) |
| MX (1) | MXPA03007171A (en) |
| RU (1) | RU2003127948A (en) |
| WO (1) | WO2002064858A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306436B6 (en) * | 2006-05-05 | 2017-01-25 | Cabot Corporation | A tantalum powder and the method of its production and the electrolytic capacitor anode |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2438246A1 (en) * | 2001-02-12 | 2002-08-22 | H.C. Starck, Inc. | Tantalum-silicon and niobium-silicon substrates for capacitor anodes |
| ATE554490T1 (en) * | 2003-11-10 | 2012-05-15 | Showa Denko Kk | NIOBIUM POWDER FOR A CAPACITOR, NIOBIA SINTERED BODY AND CAPACITOR |
| CN1913523A (en) * | 2005-08-09 | 2007-02-14 | 华为技术有限公司 | Method for implementing layer level virtual private exchange service |
| US7852615B2 (en) * | 2008-01-22 | 2010-12-14 | Avx Corporation | Electrolytic capacitor anode treated with an organometallic compound |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1165510A (en) * | 1968-12-13 | 1969-10-01 | Standard Telephones Cables Ltd | Solid Electrolytic Capacitors |
| US4432035A (en) * | 1982-06-11 | 1984-02-14 | International Business Machines Corp. | Method of making high dielectric constant insulators and capacitors using same |
| US4859257A (en) * | 1986-01-29 | 1989-08-22 | Fansteel Inc. | Fine grained embrittlement resistant tantalum wire |
| CN1010447B (en) * | 1987-06-17 | 1990-11-14 | 北京有色金属研究总院 | Production method of solid electrolytic capacitors |
| US4957541A (en) * | 1988-11-01 | 1990-09-18 | Nrc, Inc. | Capacitor grade tantalum powder |
| JP2895166B2 (en) * | 1990-05-31 | 1999-05-24 | キヤノン株式会社 | Method for manufacturing semiconductor device |
| US5965942A (en) * | 1994-09-28 | 1999-10-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device with amorphous diffusion barrier between capacitor and plug |
| KR100240649B1 (en) * | 1996-11-07 | 2000-02-01 | 정선종 | Method for forming diffusion prevention film |
| US6576069B1 (en) * | 1998-05-22 | 2003-06-10 | Cabot Corporation | Tantalum-silicon alloys and products containing the same and processes of making the same |
| JP3667531B2 (en) * | 1998-07-07 | 2005-07-06 | 松下電器産業株式会社 | Electrolytic capacitor manufacturing method |
| CA2438246A1 (en) * | 2001-02-12 | 2002-08-22 | H.C. Starck, Inc. | Tantalum-silicon and niobium-silicon substrates for capacitor anodes |
-
2002
- 2002-02-12 CA CA002438246A patent/CA2438246A1/en not_active Abandoned
- 2002-02-12 JP JP2002564166A patent/JP2004518818A/en not_active Withdrawn
- 2002-02-12 CN CNB028048768A patent/CN1327035C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-12 AU AU2002243956A patent/AU2002243956B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-12 WO PCT/US2002/004073 patent/WO2002064858A1/en active Application Filing
- 2002-02-12 IL IL15727302A patent/IL157273A0/en unknown
- 2002-02-12 RU RU2003127948/15A patent/RU2003127948A/en not_active Application Discontinuation
- 2002-02-12 BR BR0207200-9A patent/BR0207200A/en not_active IP Right Cessation
- 2002-02-12 CZ CZ20032169A patent/CZ20032169A3/en unknown
- 2002-02-12 MX MXPA03007171A patent/MXPA03007171A/en active IP Right Grant
- 2002-02-12 EP EP02709474A patent/EP1370716A4/en not_active Withdrawn
- 2002-02-12 KR KR10-2003-7010542A patent/KR20030086593A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306436B6 (en) * | 2006-05-05 | 2017-01-25 | Cabot Corporation | A tantalum powder and the method of its production and the electrolytic capacitor anode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2002243956B2 (en) | 2007-08-02 |
| CN1327035C (en) | 2007-07-18 |
| BR0207200A (en) | 2004-01-27 |
| MXPA03007171A (en) | 2005-02-14 |
| KR20030086593A (en) | 2003-11-10 |
| CN1491298A (en) | 2004-04-21 |
| CA2438246A1 (en) | 2002-08-22 |
| WO2002064858A1 (en) | 2002-08-22 |
| EP1370716A1 (en) | 2003-12-17 |
| IL157273A0 (en) | 2004-02-19 |
| EP1370716A4 (en) | 2007-08-08 |
| RU2003127948A (en) | 2005-03-27 |
| JP2004518818A (en) | 2004-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU746431B2 (en) | Method to agglomerate metal particles and metal particles having improved properties | |
| RU2139266C1 (en) | Ceramic slip compositions and method of preparation thereof | |
| CZ2011597A3 (en) | Tantalum powder, method for preparing the same, and electrolytic capacitor anode made of the tantalum powder | |
| EP0190389A2 (en) | Tantalum powders for the manufacture of electrodes for electrolytic capacitors with a high charge and low leakage current | |
| KR20030051734A (en) | Tantalum and Tantalum Nitride Powder Mixtures for Electrolytic Capacitors Substrates | |
| EP1839784A1 (en) | Nickel powder, process for producing the same, and conductive paste | |
| Wu et al. | Synthesis of a low-firing BaSi2O5 microwave dielectric ceramics with low dielectric constant | |
| CZ20032169A3 (en) | Tantalum-silicon and niobium-silicon substrates for capacitor anodes | |
| EP1340235B1 (en) | Powder for capacitor, sintered body thereof and capacitor using the sintered body | |
| US7208027B2 (en) | Niobium powder for capacitor, sintered body thereof and capacitor using the sintered body | |
| DE60110573T2 (en) | NIOBIUM POWDER FOR CAPACITORS THEREIN, SINTERED BODY AND CONDENSER WITH SUCH A SINTERED BODY | |
| AU2002243956A1 (en) | Tantalum-silicon and niobium-silicon substrates for capacitor anodes | |
| US6802884B2 (en) | Tantalum-silicon and niobium-silicon substrates for capacitor anodes | |
| KR100438125B1 (en) | Conductive paste, method of controlling viscosity thereof and electronic component using the same | |
| US20040107797A1 (en) | Niobium powder for capacitor, sintered body thereof and capacitor using the sintered body | |
| JPWO2014091810A1 (en) | Method for manufacturing tungsten anode body | |
| Songping | Termination of BME–MLCC Using Copper–Nickel Bimetallic Powder as Electrode Material | |
| EP2939760A1 (en) | Chemical conversion body for niobium capacitor positive electrode, and production method therefor | |
| WO2015107749A1 (en) | Method for producing tungsten solid electrolytic capacitor element | |
| CN110526685A (en) | Synthesizing superhard composite sheet pressure transmission element and preparation method thereof | |
| EP1529583A1 (en) | Niobium powder, anode for solid electrolytic capacitor and solid electrolytic capacitor |