DE2225825B2

DE2225825B2 - Verfahren zum Herstellen einer Anzahl plättchenförmiger Festkörper-Elektrolytkondensatoren

Info

Publication number: DE2225825B2
Application number: DE2225825A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Osaka Tomiwa (Japan)
Original assignee: Matsuo Electric Co Ltd
Current assignee: Matsuo Electric Co Ltd
Priority date: 1971-05-26
Filing date: 1972-05-26
Publication date: 1973-12-20
Also published as: CA941037A; NL7206837A; FR2138969A1; US3781976A; IT958954B; AU4244172A; GB1328780A; FR2138969B1; CH539330A; BE783952A; SE389758B; DE2225825A1

Description

¹⁵ Verbindungs-

«tnvendeten Form übernehmen. Hierbei ist systeme u Seitenflächen der Kunstharz-

Ä 1' Angewandten Rändern der Ver-

₂₅

³° duS ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. eine perspektivische Ansicht emes typischen plättchenförmigen Festkorper-Elektrolytkondensators, wie er erfindungsgemäß hergestellt werden

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Anzahl plättchenförmiger Festkörper-Elektrolytkondensatoren, bei welchem eine Anordnung aus reihenweise nebeneinanderliegenden Paaren von Anschlußelektroden verwendet und zwischen den Anschlußelektroden jedes Paares ein Kondensatorsystem montiert wird und alle Kondensatorsysteme einer Reihe innerhalb einer Form in eine ihnen gemeinsame Kunstharzpackung eingebettet werden, die dann in die einzelnen Kondensatoren zerschnitten ist.

Der Bedarf nach solchen in Kunstharz vergossenen Miniatur-Kondensatoren ist in Verbindung mit der Entwicklung der integrierten Schaltungen beträchtlich gestiegen. Da sie aber bisher nur mit speziell konstruierten und sehr genauen Schablonen und Werkzeugen und nur bei einigem Geschick hergestellt werden konnten, bereitete die Massenfertigung erhebliche Schwierigkeiten. Insbesondere waren sie zu teuer und in ihrer geometrischen Qualität ungleichmäßig.

Bei einem bekannten Verfahren der obengenannten Art (deutsche Offenlegungsschrift 2 031285) werden die Kondensatorsysteme an den leitenden Ansätzen einer kammförmigen Platte angeordnet und mittels dieser Platte auf eine in einem Rahmen gehalterte Reihe von Anschlußelektrodenpaaren gelegt, worauf sie gemeinsam in eine Kunstharzmasse eingebettet werden. Das bekannte Verfahren erlaubt zwar die rationelle, weil gleichzeitige Herstellung einer großen Anzahl von Bauelementen, erfordert aber eine genaue Bearbeitung der beim Einbetten benutzten Form und auch der Anschlußelektroden, weil sonst f\a ο (a) bis (b) Seitenansichten von drei abgewandelten Ausführungsformen des Kondensators

"ij'l'ej'ne Draufsicht auf eine kammförmige Platte" die beim beschriebenen Ausführungsbeispiel

verwendet wird, . .in

F i e 4 eine Draufsicht auf eine typische Anschlußelektrodenanordnung, die in Verbindung mit der Kanalplatte nach F i g. 3 verwendet wird, F i g 5 (a) eine Teilansicht zur Erläuterung eines Schrittes des beschriebenen Verfahrens,

Fig. 5(b) einen Schnitt durch Fig. 5 (a) längs

der Ebene V-V,

Fie 6 eine vergrößerte Schnittansicht eines mit einer Anschlußelektrode verbundenen Kondensatorelementes.

F i g. 7 eine Teilansicht zur Erläuterung eines anderen Schrittes des Verfahrens,

F i g. 8 (a) eine Teilansicht zur Erläuterung eines weiteren Schrittes des Verfahrens,

F i g. 8 (b) einen Schnitt durch F ι g. 8 (a) längs der Ebene VIII-VIII, .

F i g 9 eine Teilschnittansicht einer Kondensatorelementbaugruppe aus Fig. 7, die sich in einer Metallform gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform befindet, .

Fig 10(a) und (b) eine Teilansicht von oben bzw. eine Seitenansicht zur Erläuterung eines weiteren Schrittes des Verfahrens,

Fig. 11 (a) und (b) eine Teilansicht von oben bzw. eine Seitenansicht zur Erläuterung eines weiteren Schrittes,

F i g. 12 eine Teilansicht zur Erläuterung einer Abwandlung des Verfahrens und Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines Kondensators, der nach dem durch F i g. 12 erläuterten Verfahren hergestellt worden ist.

In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszah-

'■is ./iV

3 4

len jeweils gleiche Teile. Fig.] zeigt ein Beispiel Unter Bezugnahme auf Fig. 5 und ff. soll nun

eines plattenförmigen Festkörper-Elektrolytkon- das Verfahren gemäß der Erfindung beschrieben

densators, wie er nach dem hier beschriebenen Ver- werden. Wie in F i g. 5 dargestellt ist, wird eine

fahren hergestellt werden kann. Er besteht aus einem Kammplatte 4 mit Kondensatorelementen 5 auf jede

Hauptkörper 1 mit einer Kunstharzpackung und zwei 5 Zeile von Anschlußelektrodenpaaren gelegt, und

Anschlußelektroden 2, die auf zwei verschiedenen zwar so, daß die Kondensatorelemente 5 jeweils auf

Seiten herausragen. Die F i g. 2 (a) bis (c) zeigen den negativen Anschlußelektroden und die Leiter 11

drei abgewandelte Ausführungsformen des Konden- auf den entsprechenden positiven Anschlußelektro-

sators nadi Fig. 1, die dadurch hergestellt werden, den zu liegen kommen. In dieser Lage werden die

daß die Anschlußelektroden 2 bei einem abgewan- io Kondensatorelemente 5 und die Leiter 11 der Kamm-

delten Verfahren gemäß der Erfindung abgebogen platte 4 jeweils an die entsprechenden Anschlußelek-

werden. troden der Anordnung 6 geschweißt oder gelötet.

F i g. 3 zeigt ein typisches Beispiel einer Kamm- Dann werden die Leiter 11 jeder Kammplatte 4 platte 4, die aus einem Tragsteg 10 und mehreren längs der Linie Λ' in Fig. 5 zerschnitten, damit der senkrecht von diesem abstehenden Leitern 11 be- 15 Steg 10 entfernt werden kann, wie in F i g. 7 gesteht. Sie wird durch Stanzen oder Ätzen aus Blech zeigt ist.

aus einem Metall, wie Tantal, Niobium oder Alumi- Die vergrößerte Schnittansicht der F i g. 6 zeigt die

nium hergestellt, das in der Lage ist, eine Oxid- Struktur eines Kondensatorelementes 5 und seiner

schicht zu bilden. Am Ende jedes der Leiter 11 wird Veibindung mit der A'.ischlußelektrode 2-B. Das

ein Kondensalorelement 5 vorgeformt, wie es noch 20 Kondensaiorelement 5 enthält einen Anodenblock 17,

näher in Verbindung mit F i g. 6 er'äutert werden der an die Oberseite des Leiters 11 der Kammplatte

wird. geschweißt ist und aus einem Metftll, wie Tantal,

F i g. 4 zeigt eine typische Ausführungsform einer Titan, Niobium oder Aluminium besteht, das in der

Anschlußelektrodenanordnung 6, die zur Durchfüh- Lage ist, eine Oxidschicht zu bilden, und bei dem es

rung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet 25 sich um das Metall handelt, aus dem auch der Leiter

wird. Vorzugsweise wird sie durch Stanzen oder 11 besteht. Vorzugsweise besteht der Anodenblock

Ätzen aus Blech aus schweißbarem und lötbarem 17 aus gesinterten Metallteilchen. Er kann aber auch

Metall, wie Nickel, Eisen, Kupfer oder einer der als aus Draht, Blech oder Folie des betreffenden Metalls

»Kovar« bekannten FeNiCo-Legierungen hergestellt. hergestellt werden. Das Kondensatorelement 5 ent-

Sie umfaßt eir.en rechteckigen Rahmen 12 und eine 30 hält ferner eine Oxidschicht 18, eine Halbleiterschicht

Anzahl rechtwinkliger Anschlußelektroden 2, die in 19 und eine Kathodenschicht 20, die nacheinander

Zeilen und Spalten geordnet sind. auf der Oberfläche des Blockes 17 gebildet werden,

Bei den Anschlußelektroden 2 handelt es sich um und zwar nach allgemein bekannten Verfahren, die mehrere Paare von positiven und negativen An- nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, schlußelektroden 2-A und 2-B, die einander zu beiden 35 Die Kathodenschicht 20 wird vorzugsweise dadurch Seiten von Zwischenräumen 14 zugewandt sind. an die Anschlußelektrode 2-B der Kathode gelötet, Diese Pa3re sind ihrerseits in mehrere Gruppen un- daß eine Lotpille zwischen die Teile gelegt und die terteilt. Jede Gruppe von Anschlußelektroden befin- Anordnung in einem Elektro- oder Infrarot-Ofen erdet sich jeweils in einer Zeile, so daß die erste Zeile hitzt wird.

die erste Gruppe von Anschlußelektroden 2-1Λ und 40 Beim nächsten Verfahrensschritt werden die Kon- 2-1B, die zweite Zeile die zweite Gruppe von An- densatorelemente 5 mit den Leittrn 11 in Metallforschlußelektroden 2-2 A und 2-2 B, die dritte Zeile die men gebracht. Beispielsweise durch Spritzpreßfordritte Gruppe von Anschlußelektroden 2-3 A und mung wird ihnen ein Kunstharz-Vergußmaterial an-2-3 S enthält usw. In Fig. 4 sind beispielsweise die geformt. Dies geschieht von Zeile zu Zeile, d. h., für Anschlußelektrodenpaare in drei Zeilen und zehn 45 jede Zeile wird eine einzige Kunstharzpackung 21 ge-Spalten geordnet, doch ist die Anzahl der Spalten bildet, wie in F i g. 8 dargestellt ist. Darstellungsund Zeilen selbstverständlich willkürlich und vom gemäß sind die Kondensatorelemente 5 und ihre Leijeweiligen Bedarfsfall abhängig. Die positiven An- ter 11 vollständig in die Kunstharzpackung 21 einschlußelektroden 2-1A in der ersten Zeile und die gebettet, aus der zu beiden Seiten der Packung nur negativen Anschlußelektroden 2-3B in der letzten :o die Anschlußclektroden 2 herausragen. Daß die Zeile sind einstückig mit dem Rahmen 12 verbunden, Xunstharzpackuiig 21 über die gesamte Länge einer während die benachbarten Anschlußelektroden, wie Zeile gehl, hat den Vorteil, dafa die Metallform nicht z. B. 2-1B und 2-2A in den angrenzenden Zeilen je- mit einzelnen Hohlräumen für die jeweiligen Konweils einstückig miteinander verbunden sind. Die densatoren versehen werden muß. Wenn die Ver-Anschlußelektroden 2 in einer gegebenen Zeile sind 55 bindungs^lieder 13 zuvor so ausgebildet bzw. angedurch dünne Verbindungsglieder 13 miteinander und ordnet worden sind, daß ihre der Packung 21 zugemit dem Rahmen 12 verbunden, so daß die An- wandte Seitenflächen sich in den gleichen Ebenen beschlußelektroden 2 in der dargestellten Anordnung finden wie die Seitenflächen der Packung, d. h., wie festliegen. Zwischen den Elektroden sowie zwischen die Innenflächen der Metallfcrm22 gemäß Fig. 9, den Elektroden und dem Rahmen 12 können dar- 60 können außerdem die Verbindungsglieder 13 dazu stellungsgemäß Kerben 15 vorgesehen sein, damit dienen, das Vergußkunstharz zu verblocken, wobei eine spätere Zertrennung erleichtert wird. In den sie zu einer weiteren Vereinfachung der Metallform vier Ecken des Rahmens 12 befinden sich vier ent- beitragen. Diese Merkmale führen zu einer beträchtsprechende Löcher, die als Pilotlöcher eine genaue liehen Herabsetzung des Aufwandes und somit der Positionierung des Rahmens 12 ermöglichen. Die 65 Kosten zum Herstellen der Metallform. Die Kunst-Abstände zwischen den Anschlußelektroden 2 in den harzpackung 21 ist mit einer Abschrägung 3 (F i g. 1) jeweiligen Zeilen sollen genau mit denjenigen der zur leichteren Unterscheidung der Anodenanschluß-Leiter 11 der Kammplatte 4 übereinstimmen, elektrode versehen.

Nun werden die Anschlußelektroden 2 längs der Linien Y zertrennt, und anschließend oder gleichzeitig werden auch die Verbindungsglieder 1 abgetrennt. Man erhält also einen Zug aus Kondensatoren, wie er in F i g. 10 dargestellt ist, bestehend aus einer einzigen Kunstharzpackung 21, die bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel zehn Kondensatoren enthält. Die zu beiden Seiten des Zuges herausragenden Anschlußelektroden 2 werden dann gleichzeitig unter Verwendung geeigneter Schablonen und Werkzeuge in eine gewünschte Form gebogen oder gefaltet (vgl. Fig. 11). Danach werden die Kondensatoren dadurch voneinander getrennt, daß der Zug bei den LinienZ in Fig. 11 zerteilt wird. Wenn der fertige Kondensator gerade Anschlußelektroden haben soll, werden sie selbstverständlich nicht abgebogen. Vor dem Zertrennen können zunächst einige Prüf- und Alterungsschritte notwendig sein.

Gemäß dem bisher beschriebenen Verfahren werden Kondensatoren hergestellt, deren Elektroden sich auf verschiedenen Seiten befinden. Erfindungsgemäß können aber auch Kondensatoren gefertigt werden, bei denen sich ein Elektrodenpaar auf der gleichen Seite befindet, wenn die Form der Anordnung 6 und die Lage der Kammplatte 4 so verändert werden, wie dies in F i g. 12 gezeigt ist. Ein Kondensator, wie er hierbei gebildet wird, ist in F i g. 13 dargestellt. Statt

ίο der in der Zeichnung dargestellten rechteckigen Anschlußelektroden 2 ist ferner jede andere Elektrodenform möglich, wenn man den Anschlußelektroden 2 in der Anordnung 6 eine entsprechende Form gibt.
Es ist ohne weiteres einzusehen, daß das beschriebede Herstellungsverfahren sehr einfach und gut für die Massenfertigung geeignet ist, also eine beträchtliche Herabsetzung der Herstellungskosten ermöglicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer Anzahl plättchenförmiger Festkörper-Elektrolytkondensatoren, bei welchem eine Anordnung aus reihenweise nebeneinanderliegenden Paaren von Anschlußelektroden verwendet und zwischen den Anschlußelektroden jedes Paares ein Kondensatorsystem montiert wird und alle Kondensatorsysteme einer Reihe innerhalb einer Form in eine ihnen gemeinsame Kunstharzpackung eingebettet werden, die dann in die einzelnen Kondensatoren zerschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlußelektrodenanordnung verwendet wird, in der die Anschlußelektroden benachbarter Paare durch Verbindungsglieder (13) miteinander verbunden sind, deren Lage so gewählt wird, daß beim Einbetten der Kondensatorsysteme tfie Form mit ihren Stoßrändern auf die Verbindungsglieder trifft und durch sie geschlossen wird, und daß die Verbindungsglieder nach dem Einbetten entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelektroden vor dem Zerteilen der Kunstharzpackung gleichzeitig in eine vorbestimmte Gestalt gebogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlußelektrodenanordnung verwendet wird, in der die Paare von Anschlußelektroden in Spalt λ angeordnet werden, die sich über eine Vielzahl von Reihen erstrecken.

ein TeU der Kunstharzmasse an den StoßSäcben aus

Ärfindung ist demgemäß, ein Verfab-Aufg der £™£«β _{fließen des Kunst}.

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S£S--^{zu großer Aufwand er}-

forderlich ist. Aufgabe bei einem Ver-

f H^Di^en dfr einⁿg^ga gs g—ten^S Art dadurch, daß ^fa Linlußefekt?odenanordnung verwendet wird, „TdefdA Sußelektroden benachbarter Paare i. u vppWndunesßlieder miteinander verbunden smd deren *age s'cI gewählt wird, daß beim Einbet-