DE3139878C1

DE3139878C1 - Verfahren zum Aufbringen von Lotstücken auf elektrische Anschlüssen von elektrischen Bauelementen

Info

Publication number: DE3139878C1
Application number: DE3139878A
Authority: DE
Inventors: Paul Dr. 8300 Landshut Petrick
Original assignee: Ero Tantal Kondensatoren 8300 Landshut De GmbH; ERO TANTAL KONDENSATOREN GmbH; Ero Tantal Kondensatoren 8300 Landshut GmbH
Current assignee: Roederstein Spezialfabriken fur Bauelemente Der E
Priority date: 1981-10-07
Filing date: 1981-10-07
Publication date: 1983-02-24

Description

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anodenkörper zum Anschmelzen eines Kathoden-Lotstücks kathodenseitig in eine geschmolzenes Lot enthaltende Ausnehmung einer Form eingetaucht und abgekühlt wird, daß sodann der Anodenanschluß nach Entfernung von Oxid und Aufbringung einer Zwischenschicht aus lötbarem Metall zum Anschmelzen eines Anoden-Lotstücks in eine geschmolzenes Lot enthaltende Ausnehmung einer der Form zur Anschmelzung des Kathoden-Lotstücks entsprechenden Form eingetaucht und abgekühlt wird und daß der Raum zwischen den Lotstücken mit einem Kunstharz ausgefüllt wird.
Ausgestaltungen des vorstehend definierten Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Kathodenseitig in eine geschmolzenes Lot enthaltende Form eingetauchten Anodenkörpers eines elektrischen Kondensators; Fig.2 eine schematische Darstellung des Anodenkörpers nach Entnahme aus der Form nach Fig. 1; Fig.3 eine schematische Darstellung des Anodenkörpers mit einer Schutzschicht im Bereich eines Anodenanschlusses; Fig. 4 eine schematische Darstellung nach Aufbringen eines Lotstücks auf den Anodenanschluß des Anodenkörpers; und Fig.5 eine schematische Darstellung nach Umhüllung des Anodenkörpers mit einem Kunstharz zwischen dem anodenseitigen und dem kathodenseitigen Lotstück.
Gemäß Fig. 1 wird ein Elektrolytkondensator mit einem Anodenkörper des eingangs genannten Aufbaus, d. h., mit einem Anodenkörper aus Tantal, mit einem auf der Anode aufgebrachten dielektrischen Oxidfilm aus Tantaloxid, mit einer halbleitenden Schicht aus Mangandioxid auf dem Tantaloxidfilm, mit auf der Mangandioxid-Schicht vorgesehenen, eine Kathode bildenden leitenden Schichten in Form einer Graphitschicht und einer Silberschicht sowie mit einem Tantalanodenanschluß 2 in eine mit einer Ausnehmung versehene Form eingetaucht, wobei die Ausnehmung der Form 10 geschmolzenes Lot 11 enthält. Der Einfachheit halber ist der Anodenkörper 1 lediglich schematisch dargestellt, ohne daß dabei der vorgenannte an sich bekannte Schichtaufbau eigens ersichtlich ist.
Da ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Lotstücken versehenes Bauelement, beispielsweise durch Reflow-Lötung direkt auf Keramiksubstrate oder beispielsweise durch Tauchlötung direkt auf Leiferplatten aufgebracht werden soll, ist es zweckmäßig, als Lot 11 ein Lot mit höherem Schmelzpunkt von vorzugsweise 220 bis 280O C zu verwenden.
Die Ausnehmung in der Form 10 kann beispielsweise quaderförmig oder würfelförmig ausgebildet sein. Die Form 10 ist vorzugsweise aus einem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt Nach Eintauchen des Anodenkörpers 1 mit seiner Kathodenseite in das in der Form 10 aufgeschmolzene Lot 11 wird die Metallform 10 abgekühlt und der Anodenkörper 1 sodann aus der Form entnommen.
Damit entsteht an der Kathodenseite des Anodenkörpers 1 ein an seiner Außenseite quaderförmiges oder würfelförmiges Lotstück 3, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist.
Bei der Handhabung des Anodenkörpers 1 zur Aufbringung des kathodenseitigen Lotstücks 3 ist es zweckmäßig, den Anodenanschluß 2 durch Aufbringen einer Schutzschicht, vorzugsweise aus Kunstharz, gegen mechanische Beschädigung zu schützen, wie dies in F i g. 3 in Form einer Schutzschicht 2' dargestellt ist Diese Schutzschicht kann vor der Weiterverarbeitung des Anodenkörpers 1 mit seinem Anodenanschluß 2 entfernt werden.
Für die Aufbringung eines Lotstückes auf den Anodenanschluß 2 kann eine der Form 10 nach F i g. 1 entsprechende Form verwendet werden. Da der Anodenanschluß 2 jedoch auch Ventilmetall, insbesondere aus Tantal, besteht, das nicht lötbar ist, muß die Oberfläche des Anodenanschlusses 2 vorbehandelt werden.
Dazu sind gemäß weiterer Ausgestaltungen der Erfindung mehrere Möglichkeiten vorgesehen.
Zunächst einmal wird der Anodenanschluß 2 von Oxid befreit. Sodann wird auf dem Anodenanschluß 2 eine Zwischenschicht aus lötbarem Metall aufgebracht, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist Die Aufbringung einer derartigen Zwischenschicht aus lötbarem Metall ist auf verschiedene Weise möglich.
Einmal kann eine Silber-Zwischenschicht durch Aufbringen einer Silbersuspension auf den Anodenanschluß 2 hergestellt werden. Weiterhin kann auf den von oxidbefreiten Anodenanschluß 2 durch Aufsprühen eine Metallschicht, beispielsweise aus Zink oder Kupfer, aufgebracht werden. Weiterhin kann ein lötbares Metall chemisch abgeschieden werden, was beispielsweise durch Eintauchen in eine Nickelsalzlösung erfolgen kann. Darüber hinaus kann auch ein lötbares Metall, wie beispielsweise Kupfer, Nickel, Zinn oder Zink galvanisch auf dem Anodenanschluß 2 abgeschieden werden.
Schließlich kann an den Anodenanschluß 2 auch ein lötbares Metall, beispielsweise in Form eines Metallstücks aus Nickel oder eines Stahlkernkupfer- oder Nickelmanteldrahtes, angeschweißt werden.
Nach der Vorbehandlung des Anodenanschlusses 2 gemäß einer der vorstehend aufgeführten Möglichkeiten wird dieser in eine der Form 10 gemäß F i g. 1 entsprechende geschmolzenes Lot enthaltende Form eingetaucht, wobei nach Abkühlung entsprechend ein anodenseitiges Lotstück 5 mit einer Zwischenschicht 4 der vorgenannten Art entsteht, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist.
Zwischen den Lotstücken 3 und 5 nach F i g. 4 verbleibt ein Bereich ohne Schutz des Anodenkörpers 1 und ggf. des Anodenanschlusses 2. Um diesen Teil vor mechanischer Beschädigung zu schützen, ist es zweckmäßig, den Raum zwischen den Lotstücken 3 und 5 mit einem Kunstharz in Form eines härtbaren Kunstharzes, wie beispielsweise Epoxydharz, Polyesterharz oder -Polyurethanharz oder mit einem thermoplastischen Harz mit hohem Schmelzpunkt, wie beispielsweise einem Schmelzkleber auf der Basis von Polyamiden auszufüllen. Dies kann beispielsweise ebenfalls in einer entsprechenden Form erfolgen. Die Ausfüllung des freien Raumes zwischen den Lotstücken 3 und 5 kann jedoch auch nach Einsetzen der gesamten in F i g. 4 dargestellten Einheit in einen Becher vorgenommen werden.
- Leerseite

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Aufbringen von Lotstücken auf elektrische Anschlüsse von elektrischen Bauelementen, insbesondere Elektrolytkondensatoren mit einem Anodenkörper aus Ventilmetall, insbesondere aus Tantal, mit einem auf dem Anodenträger aufgebrachten dielektrischen Oxidfilm, mit einer halbleitenden Schicht, insbesondere Mangandioxid, auf dem dielektrischen Oxidfilm, mit auf der halbleitenden Schicht vorgesehenen, eine Kathode bildenden leitenden Schichten, vorzugsweise in Form einer Graphitschicht und einer Silberschicht, und mit einem Anodenanschluß aus Ventilmetall, dadurch gekennzeichnet, daßderAnodenkörper (i) zum Anschmelzen eines Kathoden-Lotstücks (3) kathodenseitig in eine geschmolzenes Lot (11) enthaltende Ausnehmung einer Form (10) eingetaucht und abgekühlt wird, daß sodann der Anodenanschluß (2) nach Entfernung von Oxid und Aufbringung einer Zwischenschicht (4) aus lötbarem Metall zum Anschmelzen eines Anoden-Lotstücks (5) in eine geschmolzenes Lot enthaltende Ausnehmung einer der Form (10) zur Anschmelzung des Kathoden-Lotstücks (3) entsprechenden Form eingetaucht und abgekühlt wird und daß der Raum zwischen den Lotstücken (3, 5) mit einem Kunstharz (6) ausgefüllt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anschmelzen von quaderförmigen Lotstücken (3, 5) Formen (beispielsweise 10) mit quaderförmigen Ausnehmungen zur Aufnahme von geschmolzenem Lot (beispielsweise 11) verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Lotstücke (3, 5) ein Lot mit einem Schmelzpunkt von 220 bis 2800 C verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodenanschluß (2) nach Entfernung von Oxid durch Eintauchen in eine Silbersuspension mit einer Silber-Zwischenschicht (4) versehen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodenanschluß (2) nach Entfernung von Oxid durch Aufsprühen mit einer Zink-Zwischenschicht (4) versehen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Anodenanschluß (2) nach Entfernung von Oxid chemisch eine lötbare Metall-Zwischenschicht (4) abgeschieden wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als lötbares Metall Nickel durch Eintauchen des Anodenanschlusses (2) in eine Nickelsalzlösung abgeschieden wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Anodenanschluß (2) nach Entfernung von Oxid lötbares Metall galvanisch abgeschieden wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Anodenanschluß (2) galvanisch eine Kupfer-, Nickel-, Zinn- oder Zink-Zwischenschicht (4) abgeschieden wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Anodenanschluß (2) nach Entfernung von Oxid als Zwischenschicht (4) ein Teil aus lötbarem Metall angeschweißt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Anodenanschluß (2) als Zwischenschicht (4) ein Nickelstück angeschweißt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Anodenanschluß (2) als Zwischenschicht (4) ein Stahlkernkupfer- oder Nickelmanteld:aht angeschweißt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den Lotstücken (3, 5) mit einem härtbaren Kunstharz ausgefüllt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als härtbares Kunstharz Epoxydharz, Polyesterharz oder Polyurethanharz verwendet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den Lotstücken (3, 5) mit einem thermoplastischen Harz mit hohem Schmelzpunkt ausgefüllt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Harz mit hohem Schmelzpunkt ein Schmelzkleber auf der Basis von Polyamiden verwendet wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Lotstücken auf elektrische Anschlüsse von elektrischen Bauelementen, insbesondere Elektrolytkondensatoren mit einem Anodenkörper aus Ventilmetall, insbesondere aus Tantal, mit einem auf dem Anodenkörper aufgebrachten dielektrischen Oxidfilm, mit einer halbleitenden Schicht, insbesondere Mangandioxid, auf dem dielektrischen Oxidfilm, mit auf der halbleitenden Schicht vorgesehenen, eine Kathode bildenden leitenden Schichten, vorzugsweise in Form einer Graphitschicht und einer Silberschicht, und mit einem Anodenanschluß aus Ventilmetall.

Kondensatoren mit Anodenkörpern des vorstehend genannten Aufbaus sind beispielsweise aus der DE-AS 26 55 659 bekannt. Derartige Bauelemente können als sog. Chip-Bauelemente direkt auf Keramiksubstrate oder Leiterplatten aufgelötet werden. Es sind dabei Ausführungsformen mit und ohne Umhüllung bekannt, wobei im allgemeinen an der Kathodenseite Metallbecher oder Lötfahnen verwendet werden und an der Anodenseite entweder Metallstücke an den Anodenanschluß angeschweißt oder Metallschalen, beispielsweise durch Schweißen oder Kleben mittels eines leitenden Klebers mit dem Anodenanschluß verbunden werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einfacher Weise direkt verlötbare Bauelemente der in Rede stehenden Art zu schaffen.