DE1958166A1

DE1958166A1 - Aluminiumkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1958166A1
Application number: DE19691958166
Authority: DE
Inventors: Gynn George Edward; Newcomer Everett Lee
Original assignee: Syncro Corp
Current assignee: Syncro Corp
Priority date: 1968-11-19
Filing date: 1969-11-19
Publication date: 1970-05-27
Also published as: FR2023623A1; NL6917400A

Description

Patentanwälte ^

Dr. Ing. H. Negcndank

Dipl. Ing. H. Hauck

Dipl. Phys. W. Schmitz

8Müi.c" e:t 15_r M-zertsfr.23

Tel. 5 38 05 80

Syncro Corporation " η Μ_ην ^qcq

605 Lapeer Road '^3> ' ^IJD;>

Oxford; Michigan, USA Anwaltsakte M-900

Aluminiumkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung

Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumkondensatoren sowie auf eine verbesserte Aluminiumkondensatorkonstruktion.

Bei der vorliegenden Erfindung wird "beim Überziehen auf den Aluminiumteil ein HalbleiterÜberzug aufgebracht, welcher Graphit aufweist, was zu einem gebildeten Halbleiterfilm mit guten Eigenschaften führt. Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Aluminiumkondensatoren geschaffen werden. Ein solches verbessertes Verfahren soll ferner einen Schritt zur Aufbringung eines neuartigen Überzuges aufweisen, welcher zu einem Mim mit guten Eigenschaften führt.

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumkondensators mit der Verfahrensstufe des Aufbringens eines flüssigen Überzuges, welcher beim Pyrolysieren einen guten Halbleiterfilm ergibt; auch beinhaltet die Erfindung

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eine neuartige Kondensatorkonstruktion.

Der Halbleiterüberzug, wie er im Verfahren aufgebracht wird, ist so ausgebildet, daß er am Aluminiumteil gut haftet. Dies gestattet das Auftragen einer schwereren, dickeren Schicht und erleichtert auch die Aufrechterhaltung der Sleichförmigkeit, weil die Neigung des Überzuges unterbunden wird, vor dem nachfolgenden Pyrolysieren zu verlaufen. Es soll daher ferner mit der vorliegenden Erfindung ein neuartiger, verbesserter Überzug geschaffen werden. Die gute Haftungseigenschaft des Überzuges wird zumindest teilweise durch das Hinzusetzen eines thixotropen Mittels, Cab-o-Sil, verursacht. Es soll daher ferner erfindungsgemäß ein verbesserter Halbleiterüberzug geschaffen werden, welcher ein solches thixotropes Mittel aufweist. Der Überzug enthält Mangannitrat, welches sich beim nachfolgenden Pyrolysieren in MnO₂ umwandelt. Außerdem weist der Überzug gepulverters MnO₂ auf. Das gepulverter MnO₂ erhöht die Konzentration des MnO₂-Gehaltes im fertig gebildeten Halbleiterfilm. Daher soll-ferner erfindungsgemäß ein verbesserter Überzug geschaffen werden, welcher gepulvertes MnO₂ enthält.

Die Erfindung sei in der nachstehenden Beschreibung anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Die Figuren 1 bis 17 der Zeichnungen zeigen verschiedene

j Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.

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Figur 18 ist eine Kurve, welche den mit Gleichstrom vorgespannten Wechselstrom zur Verwendung in der Bildungsstufe zeigt.

Figur 19 ist eine Querschnittsansicht, welche einen erfindungsgemäßen Kondensator zeigt.

Bei der Herstellung wird ein Aluminiumstreifen 20 (Fig. 1) verwendet. Seine Dicke wird so gewählt, daß die zur Verarbeitung zu einem fortlaufenden Streifen erforderliche mechanische Festigkeit vorliegt und auch eine tiefe Ätzung möglich ist. Die Dicke kann im Bereich von etwa 0,13 bis 3,18 mm (0,005 bis 0,125 inches) liegen. Der bevorzugte Dickebereich beträgt jedoch etwa 0,318 bis 3,18 mm (0,0125 bis 0,125 inches). Der Aluminiumstreifen 20 wird so ausgewählt, daß er maximale Reinheit besitzt.

Stufe 1 (Figur 1). Mittels der Vorrichtung 21 wird der in ^ Rollenform befindliche Aluminiumstreifen 20 eingekerbt, damit sich Fahnen bzw. Vorsprünge 22 im eingekerbten Streifen 26 bilden. Die Vorsprünge 22 werden mit einer Trägerleiste bzw. mit einem Band 24 verbunden, welches für die Zwecke der Handhabung gebraucht wird. Beim gezeigten Verfahren werden die Kerbstücke verworfen. Man kann aber auch den Streifen so beschneiden, daß sich zwei ineinanderpassende Streifen bilden, von denen jeder eine Trägerleiste und Vorsprünge besitzt, wobei die Vorsprünge des einen Streifens die 'Lücken im anderen

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Streifen sind und umgekehrt. Bei der letzteren Arbeitsweise ' wird der Abfall bzw. Ausschuß auf ein Minimum herabgesetzt.

Stufe 2 (Figur 2). Als nächstes wird der eingekerbte Streifen 26 in einem Bad 27, welches von herkömmlicher Art sein kann, gereinigt, um Fremdstoffe und vom Einkerben zurückgebliebene Öle zu entfernen. Der Streifen 26 wird durch Rollen bzw. Räder 25-weiterbefordert.

Stufe 3 (Figur 2). Als nächstes wird ein Isolierstreifen 28 an den inneren Enden der Vorsprünge 22 aufgebracht. Der Streifen besteht aus einem Material, welches einer Temperatur von mindestens 300° C standhalten kann bzw. jedenfalls sich in den nachfolgenden Verfahrensstufen nicht zersetzt. Man kann ein Material wie "G-lyptal", "Doryl Varnish" oder einen anderen geeigneten, widerstandsfähigen Isolierlack oder dessen Äquivalent benutzen. Der Streifen 28 kann mittels eines Rollenpaares 29, 31 aufgebracht werden, welches den Streifen um 360°, d.h. rings um die Kanten, aufträgt. Dies ist ein bedeutender Schritt, weil der Isolierstreifen 28 nach Vollendung des Verarbeitungsganges eine saubere Oberfläche für die Verbindung eines Leitungsdrahtes mit einer Elektrode des Kondensators schafft. Die eine Elektrode ist nichtoxydiertes Aluminium, welches dadurch erreicht wird, indem man zumindest einen Teil des Streifens 28 entfernt. Wie nachstehend eingehend erörtert werden wird, schafft der Streifen 28 auch eine abgesteckte Grenzzone, welche im nachfolgenden

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Verfahrensgang die Steuerung des Bereiches und der wirksamen Gesamtdicke der verschiedenen Schichten gestattet.

Stufe 4 (Figur 3). Der eingekerbte Streifen 26 wird dann zum Härten des Lackes kontinuierlich durch einen Tunnelofen 34 geführt. Die Härtungstemperatur mag (je nach dem Lack) etwa zwischen 200 und 300° C liegen, um einem angemessenen Standhalten gegenüber nachfolgenden Verfahrensschritten dienlich zu sein.

Stufe 5 (I¹XgUr 4). Streifen 26 wird dann gereinigt, indem man ihn durch das gleiche Bad wie in Stufe 2 hindurchleitet.

Stufe 6 (Figur 5). Der Streifen 26 wird dann in einem Bad 40 in destilliertem bzw. entionisiertem Wasser gespült bzw. gewaschen. Der Streifen 26 wird mittels Rädern 42 weiterbe«« fördert. (In diesem Bad kann ein Neutralisationsmittel bzw. "Stopmittel" verwendet werden.) (

Stufe 7 (Figur 6). Der Streifen 26 wird dann geätzt, indem man ihn mittels Rädern 48 durch ein herkömmliches Ätzbad 44"schickt, beispielsweise durch ein solches Bad, welches aus einer heissen Lösung von Natriumchlorid und Natriumsulfat besteht. Ein G-leichstrompotential von einer Stromquelle 46 wird zwi- ; sehen dem Bad 44 und dem Streifen 26 angelegt, um den Ätzvor— gang zu erleichtert. Das Ätzen modifiziert die äußere

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Aluminiumoberfläche und schafft einen größeren ¥erfügbaren Oberflächenbereich. Die Einzelheiten des Ätzens sind dem einschlägig orientierten Fachmann bekannt.

Stufe 8 (Figur 7). Der Streifen 26 wird, ähnlich der Stufe 6, wiederum in einem Bad 50 aus destilliertem bzw. entionisiertem Wasser gewaschen bzw. gespült. Der Streifen 26 wird durch Räder 52 weitergefördert.

Stufe 9 (Figur 8). Der Streifen 26 wird nun mittels Führungsrollen 56 durch ein Bad 54 aus verdünnter Salpetersäure geleitet, damit Rückstände aus dem vorherigen Ätzbad neutralisiert werden.

Stufe 10 (Figur 9). Der Streifen 26 wird, ähnlich wie in den Stufen 6 und 8, in einem Bad 58 aus destilliertem bzw. entionieiertem Wasser wiederum gespült. Die Weiterbeförderung des Streifens 26 erfolgt mittels Rädern 60. Der Streifen wird getrocknet und für die nachfolgende Handhabung auf einer Rahmengrundlage auf geeignete längen geschnitten. Dabei wird auch auf gegenüberliegenden Seiten der Vorsprünge durch Streifen 28 hindurch eine Stelle maschinell eingearbeitet für den zukünftigen Anschluß des Leitungsdrahtes. Dies wird zu diesem Zeitpunkt durchgeführt, um eine mechanische Störung der nachfolgenden Überzüge zu vermeiden.

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Stufe 11 (Figur 10). Der Halmen 64 mit einer Anzahl Streifen 26a geht dann durch eine erste Bildungsstufe, in welcher die offenliegenden Teile der Streifen 26a, einschließlich der offenliegenden Teile der Vorsprünge 22, anodisch behandelt werden (zur Bildung von AIpO, oxydiert werden), wobei man die Streifen 26a mindestens bis zum Isolierstreifen 28 eintaucht. In der festen elektrolytischen Vorrichtung wird das reine ursprüngliche Aluminium als die eine Elektrode verwendet und die Oxydschicht (Al₂O₅) bildet das Dielektrikum.

Es gibt mannigfaltige verschiedene Bäder, welche für das anodische Behandeln des Aluminiums geeignet sind, beispielsweise Borsäure usw. In einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Streifen 26a in einem Bad 62 anodisch behandelt, welches eine monobasische Ammoniuaphosphat (NAP) enthaltende, wäßrige Lösung ist. Die Konzentration an MAP im Bad 62 kann variiert werden, um den elektrischen Widerstand der Lösung zu verändern. Es wurde als geeignet befunden, eine Konzentration an MAP eu verwenden, welche einen Badwiderstand im Bereich von 50 bis 1000 0hm cm ergibt.

Bei dem herkömmlichen Verfahren zur anodischen Behandlung von Aluminium wird ein Gleichstrompotential verwendet. Es wurde gefunden, daß die Bildung der Oxydschicht (welche das Dielektrikum bildet) verbessert wird, wenn eine Quelle 66 von mit Gleichstrom fror ge spannt em Wechselstrom verwendet wird.

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Die Gleichstronrvorepannung ist poeitir. Bei einer bevorzugten Ausführungeform wird die Gleichstromkomponente eo auegewählt, daß ein gewisser, begrenzter negatirer Ausschlag des Wechselstrompotentials vorliegt. Während der positiven Potentialaueschläge bildet sich das Ojyd dickemäßig aus. Sie Dicke der so gebildeten Oxydschicht wird bestimmt durch die angewendeten Potentiale, durch die Leitfähigkeit des Bades, durch die Badteifiperatur, durch die Bildungsperiode usw. Ein wichtiger Unterschied tritt jedoch in Erscheinung zwischen Kondensatoren aus Filmen, welche mittels mit Gleichstrom Torgespanntem Wechselstrom hergestellt wurden, und Kondensatoren, welche mit herkömmlichem Gleichstrom hergestellt wurden. Diejenigen Kondensatoren, bei denen das mit Gleichstrom vorgespannte Wechselstromverfahren angewandt wurde, zeigen niedrigere Streufaktoren als solche Kondensatoren, bei denen das herkömmliche Gleichstromverfahren angewandt wurde.

Wenn auch die stattfindende Erscheinung nicht genau bekannt ist, so zeigt doch die Prüfung des Oxydbildungsmechanismus auf Aluminium an, daß das Metalloxyd von einer dünnen Schicht hydratisiertem Aluminiumoxyds bedeckt ist und daß das Wachstum des Aluminiumoxyds in der Oxydhydrat-Übergangszone stattfindet. Die Anlegung überlagerter Wtchselstrom- und Gleichstrompotentiale mit einem nutzbaren mittleren Gleichstrompotential führt dann klar zu einer gesteigerten Energiestreuung in der hydratisierten Oxydschicht im Vergleich zu der Energiestreuung in der ,

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hydratisieren Schicht während der Bildung mit herkömmlichem Gleichstrom. Die in der Hydratschicht als Wärme zerstreute Energie wird einerseits dem bildenden Bad zugeleitet und andererseits der Oxydschicht und danach der Aluminiumunterlage zugeleitet, bis das thermische Gleichgewicht hergestellt ist. Nach der Herstellung des thermischen Gleichgewichtes wird sowohl die in der Hydratschicht verteilte Wänweals auch die in der Oxydschicht verteilte Wärme in das Bad abgeleitet. Der durch die hydratisierte Schicht hindurch sich ergebende Wärmestrom geht dann von der Oxydhydrat-Übergangsschicht zu der· Grenzschicht Hydrat - Bad. Die Oxydhydrat-Übergangsschicht "besitzt dann eine höhere Temperatur als die Temperatur an der Grenzschicht Hydrat - Bad ist. Bei der Bildung durch mit Gleichstrom vorgespanntem Wechselstrom kann daher die Temperatur in der nämlichen Schicht, wo das Wachstum der Oxydschicht erfolgt, bemerkenswert über die Badtemperatur gesteigert werden, ohne eine entsprechende Temperatursteigerung in der Grenzzone Hydrat - Bad, wo die Hydratbildung erfolgt.

Bei der Bildung eines Oxydfilmes bis etwa 75 Volt (Maximum) führt ein Umkehrpotential der Wechselstrom-Halbperioden von etwa 10 bis 15 Volt zu der verbesserten Oxydfilmbildung. Es wird als von wesentlicher Wichtigkeit angenommen, daß die Bildung von Hydroxyverbindungen (mit OH-Gruppen) im Oxydfilm vermieden wird, weil die Eigenschaften des fertigen Kondensators durch deren Gegenwart nachteilig beeinflußt werden. Wenn

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nicht Vorkehrungen getroffen sind, bilden sich solche Hydroxyl-' Verbindungen des Aluminiums (wie Aluminiumhydroxyd)·

Aluminiumoxydfilme werden herkömmlich in Bädern bei hohen Temperaturen (85 bis 93° C) gebildet. Jedoch neigen hohe Badtemperaturen dazu, die Bildung von Hydroxylverbindungen zu beschleunigen. Die Hydroxylverbindungen beeinträchtigen nicht nur den gebildeten Kondensator nachteilig, sondern sie verunreinigen auch das Bad durch die Bildung gelförmigen Aluminiumhydroxyds, was die Erneuerung des Elektrolyten erforderlich macht. Diese Neigung zur Bildung von Hydroxylverbindungen ist bei der vorliegenden Erfindung entmutigend und beim vorliegenden Verfahren hält man den Elektrolyten (B_sd 62) im allgemeinen bei Raumtemperatur, d.h. 25 bis 35° C, bei welcher die Bildungsgeschwindigkeit an Hydroxylverbindungen verzögert ist. Im Hinblick darauf sei bemerkt, daß ein wichtiger Paktor bei der Bildung des Oxydfilmes Vermutlich die !Temperatur an den Grenzflächen des gebildeten Oxydfilmes ist und daher werden erhöhte wirksame Bildungs temperatur en an den Grenfläehen ve"rwirklicht durch die Verwendung von mit Gleichstrom vorgespanntem Wechselstrom ohne die Notwendigkeit erhöhter Badtemperaturen.

Die Bildung von Hydroxylverbindungen kann durch die Verwendung eines Zurückziehungsmittels (sequestering agent) weiterhin gehemmt werden. Die bevorzugte Substanz ist Zitronensäure (i Ms 3 g je Liter Elektrolyt), Die Zitronensäure bringt die folgen- ; den Vorteile mit sich:

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a· Sit hat die Tätigkeit eines wirksamen Zurücksiehungsaittels für Aluminiumkationen und verhindert die Bildung von Aluminiumhydroxyd·

b. Sie hält den pH-Wert des Bildungsbadts aufrecht und verbessert die Lebensdauer des Bades (weil sie die Ausfällung und Bildung von Aluminiumhydroxyd, welches das Bad zerstört, hemmt).

c. Sie greift den Aluminiumoxydfilm nicht an, Aluminiumhydroxyd würde normalerweise in Lösung bleiben, falls der pH-Wert des Bades unterhalb 3»8 gehalten wird. Oberhalb eines pH-Wertes von 4 würde das Aluminiumhydroxyd aus der Lösung ausfallen, was su einer Erschöpfung des Bades führt. Daher die Torkehrung der Zitronensäure, welche den pH-Wert unterhalb 3»8 hält und die Lebensdauer des Bades verlängert.

d. Die Zitronensäure selbst würde ein guter Elektrolyt sein und daher ist die Menge an Zitronensäure im Bad, oberhalb eines Mindestmafies, nicht kritisch.

Stufe 12 (Figur 11). Die Streifen 26 werden als nächstes, ähnlich den Stufen 6, 8 und 10, in einem Bad 68 aus destilliertem bsw· entionieiertem Wasser gewaschen und dann vollständig getrocknet.

Stufe 13 (Figur 12) Die bis zu diesem Punkt gebildeten Streifen 26a besitzen einen Kern aus Aluminium, welcher die Anode

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ausmacht, und ein Dielektrikum aus Aluminiumoxyd (Al₂O,). Als nächstes wird auf dem Dielektrikum eine Katode aus einem Halb» j leitermaterial gebildet. Dieses Material ist Mangandioxyd. Da- ^: her ist der nächste Schritt beim erfindungegemäßen Terfahren ! die Aufbringung eines ersten Manganttberzuges.

j Die Streifen 26a werden in ein Bad 72 gebracht, welches etwa eine 58 ^ige Mangannitratlösung enthält. Das Bad 72 wird vor dem Eintauchen der Streifen 26a in einem Vakuum entgast oder man läßt das Bad eine hinreichende Zeitdauer stehen, wodurch die Luftι welche rom Ansetzen des Bades her normalerweise in Lösung ist, Ton selbst absieht. Das Entfernen der Luft führt zu einem besseren Eindringen des Bades 72 in die-geätzten Bereiche. Auf 300 ecm einer 58 %igen Mangannitratlösung (spezifisches Gewicht 1,68) enthält das Bad zusätzlich die folgenden >

Bestandteile:

30 gm MnO₂ Partikelgröße 1 bis 10 μ ! 10 g Graphit Partikelgröße 1 bis 5 u

10 g Cab-o-Sil Partikelgröße weniger als 0,5 U

Cab-o-Sil (Siliciumdioxyd) ist inert und reagiert nicht mit anderen Bestandteilen des Bades 72. Außerdem ist es thixotrop ! und verbessert die Überzugseigenschaften des Bades. Der Graphit j setzt den Gesamtwiderstand der Vorrichtung herab und gibt einen besseren mechanischen Aufbau. I

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Stufe 14 (Figur 12). Als nächstes werden die Streifen 26a aus

' dem ersten Mangannitratbad 72 zwecks Abziehen von Wasser in

einem Ofen 76 getrocknet. Das Trocknen erfolgt bei einer Tempe- ! ratur von nicht höher als 95° C, bei welcher das Wasser zwar

! abdampft, jedoch nicht siedet.

Stufe 15 (Figur 12). Als nächstes werden die Streifen 26a in

' einem Ofen 78 auf eine Temperatur zwischen 105 und 120° C erhitzt, wodarch das Kristallwasser aus Mn(NO,)₂«H₂O abgezogen wird.

Stufe 16. Die Aluminiumstreifen 26a werden nunmehr pyrolysiert, indem man sie in einen Ofen S6 bringt und auf eine Temperatur zwischen 200 und 400° C erhitzt. Bei dieser Temperatur wird das Mangannitrat in Mangandioxyd umgewandelt. Das Mangandioxyd bildet mit der Aluminiumoxydoberfläche einen innigen Halbleiterkontakt.

Stufe 17 (Figur 13). Nach der JPyroiysestufe 16 mögen in der Vorrichtung noch unerwünschte Verbindungen vorhanden sein wie Hydroxyde und Nitrate des Mangans und des Aluminiums. Es ergibt j sich ein arbeitsfähiger Kondensator trotz der Anwesenheit der OH- und NO,-Verbindungen, Jedoch wurde gefunden, daß die Beseitigung der OH- und NO,-Verbindungen die Hochfrequenzverlusteigenschaften des sich ergebenden Kondensators verbessert. Die Anwesenheit dieser Verbindungen kann stark herabgemindert und ihre Auswirkung auf ein Mindtstmaß herabgesetzt werden.

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Daher werden im nächsten Schritt die Streifen 26a in einem Bad 82 aus entionisiertem Wasser gewaschen, welches Zitronensäure in einer Konzentration von etwa 25 g je Liter aufweist. Mn(OH)₂, Mn(HO,)₂ und Al(NO₅), sind in Zitronensäurelösungen löslich und daher entfernt das Bad 82 diese Substanzen von den Streifen 26a.

Als Ergebnis des Unterwerfens der Aluminiumstreifen 26a den erhöhten Temperaturen in der Umwandlungs- bzw. Pyrolysestufe 16 (d.h. Umwandlung von Mangannitrat in Mangandioxyd), wird eine leichte Beschädigung in der Aluminiumoxydoberfläche (d.h. Hisse) verursacht. Um Hebenschlüsse auf ein Mindestmaß herabzusetzen, ist es wünschenswert, daß diese Hisse ausgeheilt werden.

Stufe 18 (Figur H). Es wird eine zweite anodische Behandlung bzw. %ckbildungsstufe vollzogen, welche der Stufe 11 ähnlich ist. Die Streifen 26a bringt man in ein Bad 86 zur anodischen Behandlung und man legt zwischen Bad 86 und Aluminiumstreifen ein Potential an. Die anodische Oxydation erfolgt speziell in den Bereichen, in denen der Aluminiumoxydfilm rissig geworden ist, was das rohe Aluminium freigelegt hat. Der Mangan- / dioxydfilm ist recht porös und als Ergebnis dieser Porosität kann die anodische Behandlung bzw. Rückbildung in den rissigen Bezirken des Aluminiumoxydfilmes erfolgen. Das Ergebnis ist ein einheitlicherer Aluminiumoxydfilm mit geringerem Heben-

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■chluß. Bas Potential, welches in dieser Rückbildungsstufe zwi-•ohen den Aluminiumstreifen 26a und den Bad angelegt wird, kann geringer «ein als die Potentiale, welche in der ersten Bildungestufe (Stufe 11) angelegt werden und im allgeaeinen wird die Durchschlagspannung des sich ergebenden Kondensators durch die Potentiale bestimmt, welche in der ersten Bildungsstufe (Stufe 11) angewandt wurden· In dieser Stufe wird ein Gleichstrompotential als Stromquelle 87 Terwendet, d.h. ohne negativen Ausschlag.

Stufe 19 (figur 15). Ähnlich wie in den Stufen 6, 7, 10 und werden die Aluminiumstreifen 26a wiederum in einem Bad 90 aus entionisiertem bsw. destilliertem Wasser gewaschen und die j Aluminiumstreifen 26a gründlich getrocknet·

Stufe 20 (Figur 16). Die Aluminiumstreifen 26a werden erneut in ein Bad 94 eingetaucht, welches das gleiche ist wie das Bad der Stufe 13· Es sei bemerkt, daß Graphit ein guter Leiter ist und dasu beiträgt, den elektrischen Eontakt mit dem Material hersuetellen, welches den Aluminiumoxydfilm umgibt. Es wurde gefunden, dafi Graphit dem gepulrerten Kohlenstoff überlegen ist. Das Mangannitrat und das MnO₂ tragen letztlich zur Dicke des fertigen Mangandioxydüberzuges bei. Wie in Stufe 13 wird das Bad 94 entgast, beror man die Aluminiumstreifen 26a eintaucht·

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Stufen 21 und 22 (Pigur t7). Die Aluminiumstreifen 26a werden dann (ähnlich wie in den Stufen 14 und 15) in Öfen 98 und 100 gründlich getrocknet, um sämtliches Wasser (Lösungs- und Kristallwasser) abzuziehen, denn die Anwesenheit ron Wasser in der nachfolgenden Stufe kann zu einer Beschädigung der Oberfläche führen. Die Streifen 26a werden mittels Hadern 102 durchj die Öfen 98 und 100 befördert. !

• I

Stufe 22 (Figur 17). Die Aluminiumstreifen 26a werden, ähnlich j wie in Stufe 16, in einen Ofen 104 mit einer Temperatur zwischei 200 und 400° C gebracht, wobei Stickoxyd abgezogen und Mangan- j diogcyd gebildet wird. !

Bei den Methoden der Vergangenheit wurde zwischen der Halbleiterschicht und der S^lberkatode bei Torrichtungen dieses ^:

Typs ein leitfähiger Überzug, wie "Aqua-dag" benötigt. Bei der

ι hier -verwendeten Halbleiterzubereitung ist diese Zwischen schicht nicht erforderlich. Ein metallischer, leitfähiger An- ; strich wird direkt auf den Halbleittrüberfeug aufgebracht.

Um die Torrichtung bzw. die Anordnung zu vervollständigen, ist es nun nur noch erforderlich, die Anoden- und Katodenzuleitungen anzuschließen. Dies wird dadurch vollzogen, daß man einfach J einen Leitungsdraht an den Aluminiumbereich unter dem Lackstrei*

I

j fen 28 anschweißt, was die An öden verbindung schafft. Ein zweite:?

j Draht wird an den leitfähigen Katodenanstrich angelötet. ' |

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Gemäß den obigen Stufen aufgebaute Kondensatoren erfordern keine Alterung. Dies steht in Gegensatz zu bisherigen Kon-

I struktionen, bei denen eine Alterung von einigen Stunden bei !

erhöhten Temperaturen mit oder ohne gleichzeitige Anlegung !

eines Stromes erforderlich ist.

Schließlich wird die Anordnung verkapselt. Die Erfindung ist |

nicht auf die hier beispielsweise wiedergegebenen Ausführungs-j formen beschränkt. Im Rahmen der Erfindung sind dem Fachmann vielmehr mannigfaltige Abänderungen ohne weiteres gegeben.-

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche:

( 1.)Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumkondensators, weleher einen Halbleiterfilin aufweist, dadurch gekennzeichnet. \ daß man den Halbleiterfilm aus einem flüssigen Überzug bildet, welchen man auf eine Aluminiumanordnung aufbringt, wobei dieser Überzug eine Mangannitratlösung und gepulvertes Siliciumdioxyd aufweist.

2. Überzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gepulverte Siliziumdioxyd eine Partikelgröße von im allgemeinen weniger als 0,5 Mikron besitzt.

3. Überzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem Graphit enthält.

4. Überzug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ' öraphit eine Partikelgröße allgemein im Bereich von 1 bis

5 Mikron besitze.

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5. Überzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er gepulTertes MnO₂ umfaßt.

6. Überzug nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das gepulTerte MnO₂ eine Partikelgröße allgemein im Bereich τοη 1 bis 10 Mikron besitzt.

7· Überzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er Graphit und gepulTertes MnO₂ aufweist und je 300 ocm einer 58 Tdgen Mangannitratlösung, etwa 10 g Siliziumdioxyd, 10g Graphit und 30 g MnO₂ Torhanden sind.

8« Überzug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliciumdioxid eine Partikelgröße τοη im allgemeinen weniger als 0,5 Mikron besitzt, daß der Graphit eine Partikelgrufie im allgemeinen im Bereich τοη 1 bis 5 Mikron besitzt, und daß das gepulTerte MnO₂ eine Partikelgröße im allgemeinen im Bereich τοη 1 bis 10 Mikron besitzt.

9. Terfahren zur Herstellung eines Aluminiumkondeneatore mit einem Halbleiterfilm, dadurch gekennzeichnet, daß man den Halbleiterfilm aus einem flüssigen Überzug auf eine Aluminiumanordnung aufbringt, wobei dieser Überzug eine Mangannitratlösung und Graphit aufweist.

10. Überzug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Graphit eine Partikelgröße allgemein im Bereich von

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So

1 bis 5 Mikron besitzt.

11. Verfahren eur Herstellung eines Aluminiumkondensatore, welcher einen Halbleiterfilm aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß man den Halbleiterfilm aus einem flüssigen Überzug bildet, welchen man auf eine Aluminiumanordnung aufbringt, wobei dieeer Überzug eine Mangannitratlösung und gepulvertes aufweist.

t 12. Überzug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das j

gepulverte MnO₂ eine Partikelgröße im allgemeinen im Bereich!

von 1 bis 10 Mikron besitzt· ι

t I

13· Aluminiumkondeneator, gekennzeichnet,durch einen Aluminium- ^: kern; einen Aluminiumoxydfilm auf diesem Kern, wobei der _t Film ein Dielektrikum ausmacht; eine Halbleitende Schicht ; auf diesem Oxydfilm, wobei diese Halbleiterschicht graphit ' enthält bzw. aus Graphit besteht.

14. Aluminiumkondensator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich-

i net, daß diese halbleitende Schicht Siliciumdioxyd aufweist.

15· AluBiniumkondensator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich- ' net, daß die Halbleiterschicht MnO₉ umfaßt.

C. \

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16. Aluminiumkondensator, gekennzeichnet durch einen Aluminium- ! kern; einen Aluminiumoxydfilm auf diesem Kern, wobei der film ein Dielektrikum ausmacht; eine halbleitende Schicht

auf diesem Oxydfilm, wobei diese Halbleiterschicht ; Siliciumdioxyd enthält bzw. daraus besteht.

17. Aluminiumkondensatpr nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschicht MnO₂ aufweist.

18. Aluminiumkondensator, gekennzeichnet durch einen Streifen 26 aus Aluminium; einen Streifen 28 aus einem widerstandsfähigen Material, welcher sich umfangsmäßig rings um den einen Teil des Streifens 26 erstreckt, um eine Grenzzone zu definieren; einen Oxydfilm auf dem Streifen 26, welcher sich zumindest bis zu dieser Grenzzone erstreckt; und eine halbleitende Schicht auf diesem Oxydfilm, welche sich teilweise über den Streifen 28 hinaus erstreckt.

19. Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumkondensators aus einem Aluminiumteil, dadurch gekennzeichnet, daß man auf diesem Teil einen Oxydfilm bildet, daß man das Teil in ein Bad eintaucht, welches Mangannitrat, Siliciumdioxyd, gepulvertes MnO₂ und graphit enthält, und dal man das getauchte Teil zwecks Umwandlung des Mangannitrats in MnO₂ der Pyrolyse unterwirft.

20. Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß man auf dem pyrolysierten Teil einen zweiten Oxydfilm bildet, daß man das Teil ein zweites Mal in ein Bad eintaucht, welches dem ersten Bad ähnlich ist, und daß man das zweifach getauchte Teil zwecks Umwandlung des Mangannitrats in MnO„ der Pyrolyse unterwirft.

21. Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Eintauchen einen Streifen 28 aus widerstandsfähigem Material auf dem Umfang rings um den Streifen aufbringt, um eine Grenzzone zu definieren, und daß man den Streifen 26 über diese Grenzzone hinaus eintaucht.

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