一种钽电容及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种钽电容及其制作方法。

背景技术

近年来，随着集成电路产业的高速发展，全球电子产品日益小型化，相应的增加了对无源器件小体积的要求，同时要求器件的电性能满足设备的需要，这就需要研究小体积大容量的钽电容。另外随着电子电路工作频率的不断提高，这就要求钽电容具有更高的频率响应速度，因此需要进一步地降低钽电容的ESR(等效串联电阻)。为了保证电容器的可靠性，需要发展低LC(漏电流)的钽电容器。这迫切地需要提升钽电容的性能。

采用MnO

采用PEDOT(导电聚合物3,4-乙烯二氧噻吩)作为钽电容的阴极时，聚合物钽电容工艺控制复杂，导致内层聚合物的电导率存在差异，产品ESR过高，且在高比容产品设计中，现有工艺存在瓶颈，钽块孔隙无法有效渗透，被覆率不高，导致产品容量过低。

此外，钽电容阴极生成工艺复杂，周期过长，若某一步骤出现差错，整个产品将报废，制造成本较高。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述背景技术的缺陷，提供一种钽电容及其制作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种钽电容，由内到外依次包括钽阳极、介质氧化膜、MnO

进一步地：

还包括位于所述银膜外的银浆层，其中，所述钽电容为多孔体，所述钽电容的孔隙内部附着有所述银膜。

还包括位于所述银膜和所述银浆层之间的石墨层。

还包括位于所述银膜与所述石墨层之间的另一MnO

所述MnO

所述介质氧化膜为Ta

一种钽电容的制作方法，包括：形成具有多孔体钽阳极、介质氧化膜以及作为阴极的MnO

进一步地：

形成所述银膜的步骤包括：通过银化合物的溶液被还原为金属银的化学反应，使所述钽电容孔隙内部浸润银化合物，通过银镜反应还原出银，使银附着在所述钽电容孔隙内部作为钽电容阴极。

形成所述银浆层的步骤包括：

将氨水溶液滴加到硝酸银溶液中，最初溶液呈现褐色沉淀，继续滴加至褐色沉淀刚好消失，得到银氨溶液；

将所述钽块浸泡在所述银氨溶液中，对所述银氨溶液进行恒温水浴；

将葡萄糖溶液加入到所述银氨溶液中，所述银氨溶液变浑浊后，继续滴加所述葡萄糖溶液，将所述银氨溶液中银离子还原成银，在所述MnO

所述MnO

本发明具有如下有益效果：

本发明提供一种多孔体钽电容，在作为阴极的MnO

附图说明

图1为本发明一种实施例的钽电容的层状结构示意图。

图2为银膜厚度对50-150nmMnO

图3为实施例一的PEDOT样品的切面边缘的SEM/EDS图。

图4为实施例一的PEDOT样品的切面中间部分的SEM/EDS图。

图5为本发明另一种实施例的钽电容的层状结构示意图。

图6为本发明另一种实施例的钽电容的层状结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式做详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于耦合或连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，本发明一种实施例提供一种钽电容，由内到外依次至少包括钽阳极1、介质氧化膜2、MnO

在一种优选的实施例中，如图5所示，所述银膜4之外还可以依次覆盖石墨层5以及银浆层6。增加了石墨层和银浆层后，可以防止银膜在后序工艺流程中和使用过程中受到破坏。作为该实施例的另一变化例，也可以只增加银浆层而不增加石墨层。但加上石墨层可以提高可靠性。

在一种更优选的实施例中，如图6所示，所述银膜4之外可以依次覆盖另一MnO

较佳地，MnO

本发明实施例还提供一种钽电容的制作方法，包括：形成具有钽阳极1、介质氧化膜2以及作为阴极的MnO

由于本发明实施例的钽电容在作为阴极的MnO

以下进一步描述本发明具体实施例。

在具体实施例中，钽电容的制作方法可以包括如下流程：

1.钽块的形成和烧结→2.赋能→3.被覆一定厚度MnO

其中，步骤4-7用于形成银膜。由于银的导电率较好，可在一定厚度MnO

AgNO

2Ag(NH

具体步骤如下：

1.将钽金属粉末压制成固定的形状，再将成型的压块进行高温处理，在高温下，钽块形成有合适孔隙度的多孔体。

2.通过电化学反应在烧结后的钽块内外表面生长出介质氧化膜，即Ta

3.制备MnO

4.准备好需要类型的钽电容样品，分别配置适量浓度的硝酸银、氨水溶液、葡萄糖溶液。

5.取适量硝酸银溶液放入烧杯中，用滴管将氨水缓慢加入硝酸银溶液中，最初溶液呈现褐色沉淀，继续滴加至褐色沉淀刚好消失，此时溶液为银氨溶液。

6.将装有银氨溶液的烧杯放入恒温水浴锅中，再将需要类型MnO

7.将葡萄糖溶液加入到银氨溶液中，此时溶液瞬间变得浑浊，继续滴加后，在烧杯璧上可明显观察到光亮的银层，此时表明银离子已被还原成银，取出钽块。

8.重复步骤3的过程，制备另一层MnO

9.为了防止阴极层在后序工艺流程中受到破坏，同时让阴极能够和外电路形成良好的电气连接，在阴极层上还先后形成石墨层和银浆层层。

10.将钽块放入烘箱中烘干，随后测试钽块的容量、ESR、损耗和LC。

其中，步骤8和步骤9是可以任选而非必须的。

实施例一

如图1所示，本实施例的钽电容结构，由里到外分别具有钽阳极、Ta

制作方法：

采用的试剂为2％的硝酸银和氨水，以及10％的葡萄糖，在不同厚度的MnO2或PEDOT薄膜上制备不同厚度的银膜，将MnO2或PEDOT和银膜共同作为阴极，制得的实验样品包括50-150nmMnO2或PEDOT薄膜的钽电容、150-300nmMnO2或PEDOT薄膜的钽电容、以及300-450nmMnO2或PEDOT薄膜的钽电容。本实施例的钽电容结构如图1所示。

测试结果：

总体看来，当MnO

表1

实施例二

如图5所示，本实施例的钽电容结构，由里到外分别具有钽阳极、Ta

制作方法：

采用与实施例一相同的试剂，在50-150nm的MnO

测试结果：

测试产品电性能发现，本实施例增加石墨层和银浆层后，钽电容的电容值和LC几乎无变化，ESR和损耗值轻微增加。

与实施例一相比，增加了石墨层和银浆层后，可以防止银膜在后序工艺流程中和使用过程中受到破坏。

实施例三

如图6所示，本实施例的钽电容结构，由里到外分别为钽阳极、Ta

制作方法：

采用与实施例一相同的试剂，在50-150nm厚度的MnO

测试结果：

与实施例二相比，本实施例在银膜上增加了一层MnO

由于银性能较为活泼，本实施例增加MnO

本发明的背景部分可以包含关于本发明的问题或环境的背景信息，而不一定是描述现有技术。因此，在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离专利申请的保护范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。