DE2230629C3 - Verfahren zum Herstellen von Elektrolytkondensatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Elektrolytkondensatoren mit Sinteranoden aus Ventilmetall, die in Abständen einpolig an einem elektrisch leitenden biegsamen metallischen Transportband befestigt und dann den weiteren Verfahrensscriritten, wie Formierung, Manganisierung usw. unterworfen werden und danach das Transportband so zerteilt wird, daß bei den erhaltenen Kondensatoreinheiten Teile des Transportbandes als Halterung und/odeir Stromzuführung verwendbar sind.

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stoff und Silber versehen. Nach diesen Bearbeitungsschritten wird die kammartige Platte auf einen speziell geformten Klemmrahmen gebracht und zwischen der leitenden äußeren Schicht des Anodenkörpers und diesem Klemmrahmen eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt. Anschließend wird der Klemmrahmen mit den aufgebrachten Anodenkörpern mit Kunststoff umgössen und dann so in einzelne Bauelemente zerschnitten, daß jedes Bauelement an einer Seite zwei flächenhafte Anschlüsse besitzt.

Diesen bekannten Herstellungsverfahren ist gemeinsam, daß die anodischen Sinterkörper an einem Transportband befestigt bzw. mit ihm verbunden werden und gemeinsam den zur Herstellung der Festelektrolytkörper notwendigen Verfahrensschritten unterworfen werden. Anschließend werden in einem besonderen Verfahrensschritt Elektroden, die als Kathode dienen, auf den Festelektrolytkondensatorkörper entweder aufgelötet, aufgeschweißt oder aufgeklebt. Sodann werden die Kondensatorkörper wieder an eine Halterung montiert und einer Kunststoffumgießanlage zugeführt.

Aus der DT-OS 21 14 075 ist ein Verfahren zur Herstellung von Festelektrolytkondensatoren bekannt, bei dem die an ein Transportband angestanzten Zuleitungen für Kathode und Anode erst dann mit den Sinterkörpern verbunden werden, wenn die ganze Schichtenfolge, wie Oxidschicht, Halbleiterschicht und Kontaktschicht, auf den Sinterkörpern erzeugt worden ist. Die Verfahrensschritte zum Erzeugen der einzelnen Schichten können daher nicht kontinuierlich unter Verwendung des Transportbandes durchgeführt werden.

Durch das ältere deutsche Patent 22 28 803 ist ein Verfahren zur Herstellung von Festelektrolytkondensatoren geschützt, bei dem ein Band mit mindestens einer

Schicht aus einem lötfähigen Metall und einer Schicht aus einem filmbildenden Metall verwendet wird und die Ancdenkörper durch selektives Ätzen der filmbildenden Schicht gebildet werden. Auf diese Weise können keine Kondensatoren mit Sinteranoden oder mit höherer Kapazität hergestellt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Verfahren zur Herstellung von Elektrolytkondensaloren der oben beschriebenen Art die Verfahrensschriue, die nach dem Formieren, dem Aufbringen einer Manganoxidschicht und einer elektrisch gut leitenden Kathodenschicht folgen, gegenüber den bekannten Verfahren zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein Transportband verwendet wird, dessen Breite etwa der Breite der Sinterkörper entspricht, daß die freien Enden der in die Sinteranoden eingesinterten Anodenanschlußdrähte derart mechanisch und elektrisch an dem Iransportband befestigt werden, daß die Sinteranoden vom Transportband abstehen, daß die Sinteranoden den weiteren Verfahrensschritten zur Herstellung von Elektrolytkondensatoren unterworfen werden, daß dann unter Abbiegen der Anschlußdrähte die Sinterkörper auf das Transportband gelegt und mit ihrer Lötmetallschicht an diesem angelötet werden und daß schließlich die durch das Transportband gebildete elektrische Verbindung zwischen der Anode und der Kathode durch Entfernen eines Teiles des Transportbandes unterbrochen wird und daß einzelne, mindestens einen Sinterkörper enthaltende Bauelemente abgetrennt werden.

Dadurch wird einerseits ermöglicht, die Sinterkörper in einem kontinuierlichen Verfahren allseitig mit den erforderlichen Schichten zu versehen, während andererseits das Transportband als Kaihodenanschluß für die Sinterkörper verwendet wird, ohne daß es jedoch die vorhergehenden Beschichtungsvorgänge stört.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die nach dem Beschichtungsverfahren auf einer Seite auf das Transportband angelöteten Sinterkörper vor dem Unterbrechen und Zerteilen des Transportbandes mit Kunststoff zu umhüllen.

Vorzugsweise besteht das Transportband aus einem lot- und schweißfähigen Material, wie z. E. Nickel, Aluminium, Eisen oder Kupfer.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, an dem Transportband Ansätze vorzusehen, die als Steckkontakte verwendet werden können.

Weiterhin wird vorgeschlagen, auf dem Transportband mehrere verschiedene Kondensatortypen so anzuordnen, daß sie nach dem Vergießen mit Kunststoff eine Einheit bilden.

Durch das vorliegende Verfahren wird die Herstellung von Festelektrolytkondensatoren und deren Verkapselung mit Kunststoff erheblich erleichtert, da eine große Anzahl von Bauelementen in einem kontinuierlichen Verfahren bearbeitet werden kann. Vom Anschweißen der Sinterkörper an das Transportband bis zum Abtrennen der einzelnen mit Kunststoff umgossenen Kondensatoren als getrennte Bauelemente wird nur ein Transportband benutzt. Durch das Anlöten der beschichteten Sinterkörper an das Transportband ist eine genaue Positionierung der Sinterkörper möglich, so daß diese relativ dicht aneinander auf dem Transportband angeordnet werden können, ohne daß die Gefahr besteht, daß diese nach dem Umspritzen mit Kunststoff beim Zerschneiden des Kunststoffs beschädigt werden. Eine wesentliche Vereinfachung wird noch dadurch erzielt, daß Teile des Transportbandes die elektrischen Anschlüsse des fertigen Kondensators bilden. Man erhält durch dieses Verfahren auch die Möglichkeit, auf einfache und vorteilhafte Weise mehrere Kondensatoren, die verschiedene elektrische Werte besitzen können, zu einer baulichen Einheit zusammenzufassen. Zudem bietet sich noch die Möglichkeit, das Transportband so auszubilden, daß extra Anschlußfüßchen vorgesehen werden, die als Steckanschlüsse vorteilhaft sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Transportband mit den daran befestigten Sinterkörpern,

F i g. 2 die angelöteten Sinterkörper,

Fig. 3 den mit Kunststoff umgossenen Kondensatorkörper,

Fig.4 den mit Kunststoff umgossenen Kondensatorkörper, bei dem ein Teil des Transportbandes zwischen dem Anoden- und Kathodenanschluß entfernt wurde,

Fig.5 das Zerschneiden des Transportbandes zu Kondensatorbausteinen,

F i g. 6 eine bipolare Kondensatoranordnung,

F i g. 7 ein Transportband mit angeformten Anschlüssen,

Fig.8a eine Vielfachkondensatoreinheit während eines Fertigungsschrittes,

Fig.8b eine Vielfachkondensatoreinheit im Endzustand.

Wie in Fig. 1 gezeigt, werden die Sinterkörper 1 mittels ihrer Anodenanschlußdrähte 2 an das Transportband 3 angeschweißt. Bei dem Anbringen der Sinterkörper 1 ist darauf zu achten, daß sie in einem genügenden Abstand voneinander montiert werden, damit sie später auf das Transportband 3 gelegt werden können. Auch ist es von Vorteil, wenn die Kondensatorkörper 1 flach sind und in etwa der Breite des Transportbandes 3 angepaßt sind.

Am Transportband befestigt, durchlaufen die Sinterkörper bekannte Verfahrensschritte. Auf die Sinterkörper wird nach herkömmlichen Verfahren ein dielektrisch wirkender Oxidfilm aufformiert. Die mit einer Oxidschicht überzogenen Sinterkörper können dann in eine Lösung von Mangannitrat getaucht werden, wonach durch pyrolytische Zersetzung eine Mangandioxidschicht auf dem dielektrischen Oxidfilm gebildet wird. Die Mangandioxidschicht wirkt als Gegenelektrode (Kathode des Kondensators). Falls erforderlich, kann das Aufformieren der dielektrischen Oxidschicht und/ oder das Aufbringen der Mangandioxidschicht auf dem Sinterkörper wiederholt werden. Der Sinterkörper wird anschließend in die Lösung eines geeigneten Kontaktmaterials getaucht. Hierzu kann man ei.ie kolloidale Dispersion von Graphit in Wasser oder ähnlichem verwenden. Die so behandelten Sinterkörper können dann in einem Ofen getrocknet werden. Nach der Trocknung werden noch zusätzlich eine Graphitschicht, eine Silberschicht und eine Lötmaterialschicht 11 aufgebracht.

Nach dieser Behandlung werden die Kondensatorkörper t am Anschlußdraht 2 abgebogen und auf das Transportband 3 gelegt und mit diesem verlötet, so daß sie im Endzustand eine Baueinheit, F i g. 8b, bilden.

Anschließend werden die Kondensatorkörper 1 vollständig mit Kunststoff 7 umhüllt, z. B. umspritzl oder umgössen (vgl. F i g. 3).

Danach wird gemäß F i g. 4 ein Teil 8 des Transportbandes 3 zwischen der Anodenanschlußstelle 9 und der Kathodenanschlußstelle 10 entfernt, damit die bisher zwischen diesen beiden Elektroden 9 und 10 bestehende leitende Verbindung unterbrochen wird.

Sollen mehrere Kondensatoren zu einer Einheit zusammengefaßt werden, so müssen Teile 8 des Transportbandes 3 gemäß der Lage der Kondensatorkörper 1, wie in F i g. 8b gezeigt, entfernt werden.

Im letzten Verfahrensabschnitt werden die mit Kunststoff 7 umgossenen Kondensatorkörper 1 mittels eines Messers 12 längs der Schnittlinie A in einzelne Bauelemente gemäß der F i g. 5 zerschnitten.

Zur Kennzeichnung der Elektroden als Anode oder Kathode kann beispielsweise die unterschiedliche Größe des Transportbandteiles 3a und 3bdienen.

Als besonders günstig erweist sich dieses Verfahrer bei der Herstellung von bipolaren Kondensatoren. Ir diesem Fall werden die Anodenkörper 1 nach dei Beschichtung mit einem Lötmetall 11 abwechselnd ir die eine oder andere Längsrichtung des Transportban des abgebogen, so daß ein Paar von Sinterkörpern 1 gemäß F i g. 6 gebildet wird, das mittels ihres Lötmctalli 11 zusammengelötet wird.

Sollen die Kondensatoren für Steckverbindungen mii

ίο Steckstiften ausgerüstet werden, so können diese al< Ansätze 13 am Transportband 3 (F i g. 7) angeformt unc später leicht zu den gewünschten Steckstiften abgebogen werden. Beim Umspritzen oder Umgießen dei Kondensatorkörper mit Kunststoff muß darauf geachtei werden, daß diese Ansätze 13 nicht vergossen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Elektrolytkondensatoren mit Sinteranoden aus Ventilmetall, die in Abständen einpolig an einem elektrisch leitenden biegsamen metallischen Transportband befestigt und dann den weiteren Veriahrensschritten, wie Formierung, Manganisierung usw. unterworfen werden und danach das Transportband so zerteilt wird, daß bei den erhaltenen Kondensatoreinheiten Teile des Transportbandes als Haltt:rung und/oder Stromzuführung verwendbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transportband (3) verwendet wird, dessen Breite etwa der Breite der Sinterkörper (1) entspricht, daß die freien Enden der in die Sinteranoden eingesinterten Anodenanscblußdrähte (7) derart mechanisch und elektrisch an dem Transportband befestigt werden, daß die Sinteranoden vom Transportband abstehen, daß die Sinteranöden den weiteren Verfahrensschritten zur Herstellung von Elektrolytkondensaioren unterworfen werden, daß dann unter Abbiegen der Anschlußdrähte (2) die Sinterkörper auf das Transportband gelegt und mit ihrer Lötmetallschicht an diesem angelötet werden und daß schließlich die durch das Transportband (3) gebildete elektrische Verbindung zwischen der Anode (9) und der Kathode (10) durch Entfernen eines Teiles (8) des Transportbandes (3) unterbrochen wird und daß einzelne, mindestens einen Sinterkörper (1) enthaltende Bauelemente abgetrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Unterbrechen und Zerteilen des Transportbandes (3) die auf dem Transportband befestigten Sinterkörper (1) mit Kunststoff (7) umhüllt werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gleiche und/oder verschiedene Sinterkörper (1) auf dem Transportband (3) in Gruppen angeordnet werden und nach den- Umhüllen so abgetrennt werden, daß sie eine bauliche Einheit bilden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterkörper (1) paarweise auf dem Transportband (3) angeordnet werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Sinterkörper (1) von etwa rechteckigem Querschnitt verwendet werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transportband (3) mit Ansätzen (13), die in der fertigen Baueinheit als Steckam.chlüsse dienen können, verwendet wird.

In der DT-PS 10 38 193 ist ein Verfahren zur Herstellung von Sinterelektroden beschrieben, bei dem einzelne Elektrodenkörper auf einem fortlaufenden metallischen Träger aufgepreßt und dann den weiteren Verfahrensschritten, wie z. B. der Formierung, der Manganisierung usw. gemeinsam unterworfen werden und bei dem danach der Träger zwischen den Elektrodenkörpern zerteilt wird. Auf diese Weise soll es möglich sein, eine große Anzahl von einzelnen Sinterelektroden gleichzeitig herzustellen. Diese in diesem Fließverfahren hergestellten Elektrodenkörper werden dann weiterbearbeitet.

Aus der DT-AS 19 19 878 ist ein kontinuierliches Durchlaufverfahren zur Herstellung von Festelektrolytkondensatoren bekannt. Bei diesem Durchlaufverfahren werden in das Transportband Behälter geformt, die anschließend mit Ventilmetallpulver gefüllt werden. Dieses Band durchläuft dann mit dem Ventilmetallpulver die bekannten'Bearbeitungsschritte zur Herstellung von Festelektrolytkondensatorkörpern. Anschließend werden die becherförmigen Behälter durch ein geeignetes Schneidewerkzeug abgetrennt. Danach werden haarnadelförmige Anschlußelementc an den Becher angeschweißt. Zum Abschluß des Verfahrens kann der Elektrolytkondensatorkörper mit Kunststoff umgössen werden.

Bei einem weiteren Verfahren, das aus der DT-OS 20 31 285 bekannt ist, werden Anodenkörper aus gesintertem Tantalpuiver auf zahnartige Ansätze einer kammförmigen Platte aufgeschweißt und dann nacheinander mit einer anodischen Oxidschicht, einer Mangandiidhih d i 'KidcChlcht SüS Khl