提高钽电容器耐压能力的方法及制作钽电容器的方法与流程

本发明涉及电子器件领域，具体而言，涉及一种提高钽电容器耐压能力的方法及制作钽电容器的方法。

背景技术：

目前，随着电子技术的不断发展，尤其是作为钽电容器应用最多的电源技术和处理器技术出现了重大变革，固体电解质钽电容器小型化、超低esr化的趋势日益明显，对于固体电解质钽电容器耐压能力的要求也越来越高。

对于钽电容器而言，其耐压能力由形成电压的高低决定，对于同规格的固体电解质钽电容器，其形成电压越高则其耐压能力就越好。但随着电子技术的不断发展，固体电解质钽电容器日益小型化，在此形势下提高钽电容的耐压能力实属困难。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种提高钽电容器耐压的方法以及制作钽电容器的方法，以有效的改善上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种提高钽电容器耐压的方法，包括：提供一用于构成钽电容器的钽块；将所述钽块浸渍在预设温度下的碱性试液中；向浸渍在所述碱性试液中的钽块施加预设参数的电压及电流，在所述钽块表面形成一层第一介质氧化膜。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，将所述钽块浸渍在温度为5～15℃的碱性试液中。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，向浸渍在所述碱性试液中的钽块施加a倍所述钽电容器的额定电压的电压及40～60安培的电流，其中，所述a的取值范围为5～6中的任意数。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，向浸渍在所述碱性试液中的钽块施加所述电压及电流的时长为1～5min。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，对附有所述第一介质氧化膜的钽块进行煮洗、烘干处理；在所述进行煮洗、烘干处理后的钽块内部形成第二介质氧化膜，得到附着有两层介质氧化膜的介质膜钽块。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，将所述进行煮洗、烘干处理后的钽块浸渍在酸性试液中；向浸渍在所述酸性试液中的钽块施加电压及电流，在所述钽块内部形成一层第二介质氧化膜，得到附着有两层介质氧化膜的介质膜钽块。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，将所述进行煮洗、烘干处理后的钽块浸渍在硝酸试液中；向浸渍在所述硝酸溶液中的钽块施加电压及电流。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，将所述钽块浸渍在预设温度下的氢氧化锂溶液中；向浸渍在氢氧化锂溶液中的钽块施加预设参数的电压及电流。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，将所述介质膜钽块浸渍在硝酸锰溶液中，得到在所述介质膜钽块表面形成一层二氧化锰层的介质膜钽块；基于附着有二氧化锰层的介质膜钽块以及电极片组装形成所述钽电容器。

第二方面，本发明实施例提供一种制作钽电容器的方法，包括：提供一用于构成钽电容器的钽块；将所述钽块浸渍在预设温度下的碱性试液中；向浸渍在所述碱性试液中的钽块施加预设参数的电压及电流，在所述钽块表面形成一层第一介质氧化膜；对附有所述第一介质氧化膜的钽块进行煮洗、烘干处理；在所述进行煮洗、烘干处理后的钽块内部形成第二介质氧化膜，得到附着有两层介质氧化膜的介质膜钽块；将所述介质膜钽块浸渍在硝酸锰溶液中，得到在所述介质膜钽块表面形成一层二氧化锰层的介质膜钽块；基于附着有二氧化锰层的介质膜钽块以及电极片组装形成所述钽电容器。

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种提高钽电容器耐压的方法，将钽块浸渍在预设温度下的碱性试液中；施加预设参数的电压及电流，在所述钽块表面形成一层介质氧化膜。在不改变钽电容器外形大小的情况下，通过在钽块表面增加一层介质氧化膜，从而增加了钽电容器介质层的厚度，提高了钽式电容器的耐压能力。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种提高钽电容器耐压能力的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种钽块形成第二介质氧化膜的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的一种获得图2中的步骤s202的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的一种钽块形成二氧化锰层的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种制作钽电容器的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参阅图1，本实施例提供一种提高钽电容器耐压的方法，步骤包括：s101－s103。

s101：提供一用于构成钽电容器的钽块。

将钽金属粉末压制成块状，烧结成基体，形成一个完整的钽块，该钽块作为钽电容器的阳极。

s102：将所述钽块浸渍在预设温度下的碱性试液中。

将上述形成的钽块完整的浸渍在温度为预设温度下的碱性试液中，使得整个钽块完全浸没在碱性试液中，可选地，该预设温度为5～15℃，其中，需要说明的是，所述预设温度也可以是其他接近的范围，比如2～20℃。作为一种可选的实施方式，本实施例采用的碱性试液为氢氧化锂溶液。相应的，也可采用其他的碱性试液，比如氢氧化钾等。本实施例中，将上述形成的钽块完整的浸渍在温度为5～15℃的氢氧化锂溶液中。

s103：向浸渍在所述碱性试液中的钽块施加预设参数的电压及电流，在所述钽块表面形成一层第一介质氧化膜。

可选地，向浸渍在所述碱性试液中的钽块施加a倍所述钽电容器的额定电压的电压及40～60安培的电流，其中，所述a的取值范围为5～6中的任意数，如5、5.1、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8等。需要说明的是，不同规格的钽电容器的额定电压不同，因此向浸渍在所述碱性试液中的钽块施加a倍所述钽电容器的额定电压的电压需要根据不同规格的电容器而设定。可以理解的是，a的取值范围并不限于5～6，例如，可以是与5较为接近的数，如4.7、4.8、4.9等，同理也可以是与6较为接近的数，如6.1、6.2、6.3等。

可选地，向浸渍在所述碱性试液中的钽块施加所述电压及电流的时长为1～5min。需要说明的是，由于钽电容可以有不同的规格，因此对于向浸渍在碱性试液中的钽块施加电压及电流的时长也需要根据实际钽电容器的规格而具体把控。向浸渍在碱性试液中的钽块施加所述电压及电流以使钽块表面形成一层第一介质氧化膜即可停止施加电压及电流。

可选地，本实施例中，向浸渍在氢氧化锂溶液中的钽块施加钽电容器的额定电压5～6倍电压及40～60安培的电流，施加的时间为1～5min。

通过上述步骤，在不改变钽电容器外形大小的情况下，通过在钽块表面增加一层介质氧化膜，从而增加了钽电容器介质层的厚度，提高了钽式电容器的耐压能力。

请参阅图2，在所述钽块表面形成一层第一介质氧化膜之后，还可以对钽块进行进一步加工，形成一层第二介质氧化膜，步骤包括：s201－s202。

s201：对附有所述第一介质氧化膜的钽块进行煮洗、烘干处理。

将上述附有第一介质氧化膜的钽块进行煮洗，煮洗一段时间后进行烘干处理。

s202：在所述进行煮洗、烘干处理后的钽块内部形成第二介质氧化膜，得到附着有两层介质氧化膜的介质膜钽块。

对附有所述第一介质氧化膜的钽块进行煮洗、烘干处理完成后，进一步在钽块内部形成第二介质氧化膜，得到附着有两层介质氧化膜的介质膜钽块。作为一种可选的实施方式，可以通过图3所示的步骤对上述过程中(s202)进行说明。

所述s202的步骤还包括：s301－s302。

s301：将所述进行煮洗、烘干处理后的钽块浸渍在酸性试液中。

可选地，将进行煮洗、烘干处理后的钽块浸渍在硝酸试液中，可以理解的是，所述酸性试液也可以是其他的试液，比如磷酸等。因此不能将本实施例中的材料作为限定。

s302：向浸渍在所述酸性试液中的钽块施加电压及电流，在所述钽块内部形成一层第二介质氧化膜，得到附着有两层介质氧化膜的介质膜钽块。

可选地，向浸渍在硝酸中的钽块施加不超过钽块工艺规定的电压及电流，在所述钽块内部形成一层第二介质氧化膜，得到附着有两层介质氧化膜的介质膜钽块。需要说明的是，本步骤向浸渍在硝酸中的钽块施加的电压及电流为工艺规定的电压及电流，即为钽块内部可以形成一层第二介质氧化膜的电压及电流。该步骤形成的第二介质氧化膜与上述步骤形成第一介质氧化膜作为该钽电容器的介质层。

请参阅图4，在所述钽块内部形成一层第二介质氧化膜之后，还可以对钽块进行进一步加工，使得钽块表面形成一层二氧化锰，步骤包括：s401－s402。

s401：将所述介质膜钽块浸渍在硝酸锰溶液中，得到在所述介质膜钽块表面形成一层二氧化锰层的介质膜钽块。

硝酸锰溶液通过热分解形成二氧化锰附着在介质膜钽块表面。所述二氧化锰附着在介质膜钽块表面上形成一层二氧化锰层，该二氧化锰作为钽电容器的阴极。

s402：基于附着有二氧化锰层的介质膜钽块以及电极片组装形成所述钽电容器。

其中，钽块作为钽电容器的阳极，二氧化锰层作为钽电容器的阴极，电极片包括正极电极片和负极电极片，正电极片通过一根钽丝和钽块连接，负电极片与二氧化锰层连接，通过组装形成钽电容器。

通过本实施例中步骤得到的钽电容器在不改变钽电容器外形大小的情况下，通过在钽块表面增加一层介质氧化膜，从而增加了钽电容器介质层的厚度，提高了钽式电容器的耐压能力。

第二实施例

请参阅图5，本实施例提供一种制作钽电容器的方法，步骤包括：s501－s507。

s501：提供一用于构成钽电容器的钽块。

将钽金属粉末压制成块状，烧结成基体，形成一个完整的钽块，该钽块作为钽电容器的阳极。

s502：将所述钽块浸渍在预设温度下的碱性试液中。

将上述形成的钽块完整的浸渍在温度为预设温度下的碱性试液中，使得整个钽块完全浸没在碱性试液中，可选地，该预设温度为5～15℃，其中，需要说明的是，所述预设温度也可以是其他接近的范围，比如2～20℃。作为一种可选的实施方式，本实施例采用的碱性试液为氢氧化锂溶液。相应的，也可采用其他的碱性试液，比如氢氧化钾等。本实施例中，将上述形成的钽块完整的浸渍在温度为5～15℃的氢氧化锂溶液中。

s503：向浸渍在所述碱性试液中的钽块施加预设参数的电压及电流，在所述钽块表面形成一层第一介质氧化膜。

可选地，向浸渍在所述碱性试液中的钽块施加a倍所述钽电容器的额定电压的电压及40～60安培的电流，其中，所述a的取值范围为5～6中的任意数，如5、5.1、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8等。需要说明的是，不同规格的钽电容器的额定电压不同，因此向浸渍在所述碱性试液中的钽块施加a倍所述钽电容器的额定电压的电压需要根据不同规格的电容器而设定。可以理解的是，a的取值范围并不限于5～6，例如，可以是与5较为接近的数，如4.7、4.8、4.9等，同理也可以是与6较为接近的数，如6.1、6.2、6.3等。

可选地，向浸渍在所述碱性试液中的钽块施加所述电压及电流的时长为1～5min。需要说明的是，由于钽电容可以有不同的规格，因此对于向浸渍在碱性试液中的钽块施加电压及电流的时长也需要根据实际钽电容器的规格而具体把控。向浸渍在碱性试液中的钽块施加所述电压及电流以使钽块表面形成一层第一介质氧化膜即可停止施加电压及电流。

可选地，本实施例中，向浸渍在氢氧化锂溶液中的钽块施加钽电容器的额定电压5～6倍电压及40～60安培的电流，施加的时间为1～5min。

s504：对附有所述第一介质氧化膜的钽块进行煮洗、烘干处理。

s505：在所述进行煮洗、烘干处理后的钽块内部形成第二介质氧化膜，得到附着有两层介质氧化膜的介质膜钽块。

将所述进行煮洗、烘干处理后的钽块浸渍在酸性试液中；向浸渍在所述酸性试液中的钽块施加电压及电流，在所述钽块内部形成一层第二介质氧化膜，得到附着有两层介质氧化膜的介质膜钽块。

s506：将所述介质膜钽块浸渍在硝酸锰溶液中，得到在所述介质膜钽块表面形成一层二氧化锰层的介质膜钽块。

硝酸锰溶液通过热分解形成二氧化锰附着在介质膜钽块表面。所述二氧化锰附着在介质膜钽块表面上形成一层二氧化锰层，该二氧化锰作为钽电容器的阴极。

s507：基于附着有二氧化锰层的介质膜钽块以及电极片组装形成所述钽电容器。

其中，钽块作为钽电容器的阳极，二氧化锰层作为钽电容器的阴极，电极片包括正极电极片和负极电极片，正电极片通过一根钽丝和钽块连接，负电极片与二氧化锰层连接，通过组装形成钽电容器。

通过上述步骤形成的钽电容器，在不改变钽电容器外形大小的情况下，通过在钽块表面增加一层介质氧化膜，从而增加了钽电容器介质层的厚度，提高了钽式电容器的耐压能力。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。