Регистрация / Вход
Прислать материал

Устранение причины брака при производстве танталовых конденсаторов

ФИО: Нгуен Т. Л.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: д.х.н. Астахов Михаил Васильевич

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Физической химии

Академическая группа: НМ-10-2

Танталовые конденсаторы появились более полувека назад и уже прочно вошли в номенклатуру современных емкостных элементов для радиоэлектронной аппаратуры. Они обладают широким температурным диапазоном, повышенной надежностью и долговечностью.

Целью данной работы было проведение исследований физических и химических свойств исходных материалов и конечных изделий для выявления и устранения причины брака при производстве танталовых конденсаторов.

Для исследования физико-химических свойств были предоставлены два порошка тантала, образцы материалов, полученных на каждом технологическом этапе изготовления конденсаторов: образцы после спекания, после нанесения диэлектрического слоя, пропитки проводящим полимером и пробитые конденсаторы.

С помощью спектрального анализа в исходных порошках тантала было обнаружено наличие в порошке следов меди, содержание которой примерно около 0,01%. Для выяснения причин пробоя были проведены исследования электрического сопротивления образца после пропитки его проводящим полимером. Измерения проводились тестером с игольчатым щупом. Как показали эти измерения, сопротивление в разных точках меняется от 5 Ом до 23 МОм. Такой разброс в значениях сопротивления указывает на наличие прямого контакта металл-проводящий полимер, который возможен только при отсутствии диэлектрического слоя на металлических частицах, что и является причиной брака. При измерениях сопротивления образцов с помощью щупа пластинчатого типа таких разбросов по значениям сопротивления образца обнаружено не было. Присутствие следов меди в исходном порошке может препятствовать образованию сплошного диэлектрического слоя диоксида тантала на поверхности частиц. Для проверки этого предположения были исследованы образцы конденсатора с помощью сканирующего микроскопа фирмы JSM-6480LV. В результате проведения электронно-микроскопических исследований было обнаружены частицы меди, на поверхности которых не может образоваться диэлектрический слой из диоксида танатала, а электрический контакт между частицами меди и окружающими их частицами тантала образуется при спекании порошка, что и являются причиной пробоя танталовых конденсаторов. После замены медных деталей в технологической линии резко снизился процент брака при производстве танталовых конденсаторов.