DE3739983C2

DE3739983C2 -

Info

Publication number: DE3739983C2
Application number: DE19873739983
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter 7920 Heidenheim De Kocher
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 1987-11-25
Filing date: 1987-11-25
Publication date: 1993-07-01
Also published as: DE3739983A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines Fest-Elektrolytkondensators, dessen Anode aus einem gesinterten Tantalkörper mit einer dielektrisch wirksamen Oxidschicht besteht, der eine Kathode aus halbleitendem Mangan dioxid besitzt und dessen Anodendraht in der Umgebung der Ein trittsstelle in den Sinterkörper mit Polytetrafluorethylen (PTFE) beschichtet ist.

Die Eintrittsstelle des Anodendrahtes in den Sinterkörper sowie die Umgebung dieser Stelle bilden bei Fest-Elektrolytkondensatoren einen störanfälligen Bereich. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die zur Erzeugung der halbleitenden Mangandioxidschicht ver wendete wäßrige Lösung infolge von Kapillarkräfte beim Ein tauchen der Sinterkörper in die Lösung am Anodendraht hochsteigen kann und daß weiterhin Störungen durch starke mechanische Be lastungen der genannten Stellen während des Herstellungsvorganges auftreten können. Die Folgen sind unverhältnismäßig große Rest ströme, und es können unter ungünstigen Umständen sogar Kurz schlüsse auftreten.

Zur Behebung der aufgezeigten Schwierigkeiten gibt es eine Reihe von Vorschlägen.

Aus der US 39 67 000 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Beschichtung an definierter Stelle durch Ver sprühen von PTFE in einem gasförmigen Medium vorgenommen wird. Hierbei ist es allerdings erforderlich, die Anoden körper vorher mit entionisiertem Wasser zu maskieren, da sonst der ganze Körper von einer PTFE-Schicht bedeckt würde. Hierbei besteht die Gefahr, daß nicht von Wasser bedeckte Stellen des Sinterkörpers von PTFE bedeckt werden, bzw., daß Wasserreste am Anodendraht vorhanden sind und somit nur eine unvollkommene Beschichtung eintritt. Weiterhin tritt die Schwierigkeit auf, daß die Vorrichtung in der das PTFE unter hohem Druck versprüht wird, im Laufe der Zeit mit PTFE verunreinigt wird, so daß von Zeit zu Zeit eine Rei nigung der Apparatur erforderlich ist.

Weiterhin ist aus der DE 27 22 899 B2 ein Verfahren bekannt, wo das Aufbringen der PTFE-Beschichtung durch Bestreichen, z. B. durch Pinseln der gewünschten Stellen mit einer PTFE-Suspension erfolgt. Diese manuelle Herstellung der Schutzschicht setzt allerdings sehr genaues Arbeiten voraus, da auf keinen Fall PTFE auf den Sinterkörper gelangen darf. Auch lassen sich derartige manuelle Vorgänge schlecht in ein automatisches Herstellungssystem integrieren.

Aus der DE 35 40 619 Cl ist eine Vorrichtung zum Versprühen von klebrigen Auftragsmassen, insbesondere Schmelzklebern, auf eine zu beschichtende Materialbahn an definierter Stelle bekannt. Hier bei soll die Einschaltung der Sprühvorrichtung und der Be ginn des Auftragsvorgangs zeitlich zusammenfallen. In welcher Lage dabei die Materialbahn unter der Sprühpistole hindurchgeführt wird, ist der Druckschrift nicht zu ent nehmen.

Ferner ist aus der DE 22 55 914 A ein Verfahren zum Wieder verwenden eines am Werkstück vorbeigegangenen Spritzgutes bei automatischen Spritzanlagen bekannt. Hierbei wird das vorbeigegangene Spritzgut in einem Behälter aufgefangen, der ein Lösungsmittel enthält, wobei das mit dem aufgefan genen Spritzgut angereicherte Lösungsmittel einem Spritz gutkonzentrat jeweils in solcher Menge zugegeben wird, daß sich die für die Verwendung des Spritzgutes erforderliche Viskosität ergibt. Das beschriebene Verfahren dient zur Her stellung von Lackierungen bei Werkstücken in Form von Rahmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vor richtung zur Herstellung eines Fest-Elektrolytkondensators der eingangs genannten Art anzugeben, die das Aufbringen einer PTFE-Schicht an definierter Stelle des Anodendrahtes in einfacher und automatisierbarer Weise gestatten.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs ge nannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ano dendraht in waagerechter Anordnung unterhalb einer Spritz düse vorbeigeführt wird, daß das PTFE in einer flüssigen Suspension mittels der Spritzdüse auf den Anodendraht gespritzt wird, und daß der Spritzstrahl der Spritzdüse derart bemessen wird, daß zwischen Anodenkörper und PTFE- Beschichtung ein Abstand x von mindestens 0,2 mm entsteht.

Die PTFE-Suspension kann entweder kontinuierlich oder inter mittierend gesprüht werden, wenn sich ein Anodendraht unter der Spritzdüse befindet.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Führungstisch be sitzt, mit dessen Hilfe eine größere Anzahl von mit ihren Anodendrähten an Kammbleche angeschweißten Tantalkörpern in waagerechter Lage unter einer oberhalb der Anodendrähte an geordneten Spritzdüse hindurchgeführt werden können, daß sie ein Vorratsgefäß für das in flüssiger Suspension vorliegende PTFE besitzt, daß sie eine Verbindungsleitung zwischen Vor ratsgefäß und Spritzdüse aufweist, daß in der Verbindungs leitung eine Pumpe zum Transportieren der PTFE-Suspension angeordnet ist und daß unterhalb der Anodendrähte eine Auf fangvorrichtung angeordnet ist, die über eine weitere Ver bindungsleitung mit dem Vorratsgefäß verbunden ist.

Die Spritzdüse besitzt bevorzugterweise einen Innendurchmesser von ca. 0,5 mm und ist in ca. 10 mm Abstand von den Anoden drähten angeordnet.

Die Vorteile des Gegenstandes der Erfindung werden anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In der dazugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine prinzipielle Ansicht einer Aufspritzvorrichtung,

Fig. 2 eine Reihe von Anodenkörpern, die mit ihren Anoden drähten an einem Kammblech befestigt sind und

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2.

In der Fig. 1 ist in Seitenansicht ein Anodenkörper, d. h. Tantalsinterkörper 1 gezeigt, der mit seinem Anodendraht 2 an einem Kammblech 3 befestigt ist.

Das Kammblech 3 ist an einem beweglichen Führungstisch 4 derart befestigt, daß der Anodendraht 2 in waagerechter Lage unterhalb einer Spritzdüse 5 hindurchgeführt werden kann. Die Spritzdüse 5 ist über eine Verbindungsleitung 6 mit einem Vorratsgefäß 7 verbunden, in dem das PTFE in flüssiger Suspension vorliegt.

Im Handel sind PTFE-Suspensionen als "Teflon-Primer" erhält lich, die zum Gebrauch mit einem geeigneten Lösungsmittel - wie z. B. Butyl-Glykol-Acetat oder entionisiertem Wasser - verdünnt werden.

Diese flüssige PTFE-Suspension wird aus dem Vorratsgefäß 7 mit Hilfe einer Pumpe 8 durch die Verbindungsleitung 6 in die Spritzdüse 5 gepumpt. Dort tritt sie mit feinem Spritzstrahl 9 aus, der den Anodendraht 2 an örtlich definierter Stelle mit einer PTFE-Schicht bedeckt.

Die Vorrichtung kann dabei so gesteuert werden, daß entweder ein kontinuierlicher Strahl 9 aus der Spritzdüse 5 austritt, oder daß ein intermittierender Strahl mit Hilfe einer geeig neten Lichtschrankensteuerung nur dann die PTFE-Suspension versprüht, wenn sich ein Anodendraht 2 unterhalb der Spritz düse 5 befindet.

Unterhalb des Anodendrahtes 2 ist eine Auffangvorrichtung, d. h. ein Auffanggefäß 10 ange ordnet, das mit einer weiteren Verbindungsleitung 11 mit dem Vorratsgefäß 7 verbunden ist. Dadurch wird ermöglicht, daß PTFE-Suspension, die nicht zur Beschichtung des Anodendrahtes 2 dient, wieder ins Vorratsgefäß 7 zurückgeführt wird, so daß keine unnötige Verschmutzung der Vorrichtung eintreten kann.

Die Spritzdüse 5 besitzt beispielsweise einen Innendurchmesser von ca. 0,5 mm und ist in einer Höhe von ca. 10 mm oberhalb des Anodendrahtes 2 angeordnet.

Beim Hindurchführen der Anodendrähte 2 mittels des Führungs tisches 4 unter der Spritzdüse 5 wird der Anodendraht mit einer PTFE-Beschichtung versehen. Die Schichtbildung auf der der Spritzdüse 5 abgewandten Seite des Drahtes erfolgt dabei durch die von der Oberflächenspannung der Suspension ab hängige Tropfenbildung.

Nachdem die Beschichtung aufgebracht wurde, kann sie in bekannter Weise mittels eines Tempervorganges verfestigt werden.

In der Fig. 2 sind eine Reihe von Tantal-Anodenkörpern 1 dargestellt, deren Anodendrähte 2 an einem Kammblech 3 be festigt sind. Oberhalb der Anodenkörper 1 sind die PTFE-Schutz schichten 12 angeordnet.

In der Fig. 3 ist ein vergrößerter Teilausschnitt der Fig. 2 dargestellt. Hier ist zu erkennen, daß die Schutzschicht 12 in einem Abstand x vom Anodenkörper 1 angeordnet ist, wobei dieser Abstand x vorzugsweise ca. 0,2 mm beträgt. Dieser Abstand x dient dazu, daß die Stirnseite des Sinterkörpers 1 in einwandfreier Weise mit der kathodischen Mangandioxidbe schichtung versehen werden kann.

Weiterhin besitzt die Schutzschicht 12 eine Ausdehnung y in Richtung des Anodendrahtes 2 von ca. 1 bis 2 mm, wobei die Schichtdicke ca. 0,2 bis 0,4 mm beträgt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Fest-Elektrolytkonden sators, dessen Anode aus einem gesinterten Tantalkörper mit einer dielektrisch wirksamen Oxidschicht besteht, der eine Kathode aus halbleitendem Mangandioxid besitzt und dessen Anodendraht in der Umgebung der Eintrittsstelle in den Sinterkörper mit Polytetrafluorethylen (PTFE) beschich tet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodendraht (2) in waagerechter Anordnung unterhalb einer Spritzdüse (5) vorbeigeführt wird, und daß das PTFE in einer flüssigen Suspension mittels der Spritzdüse (5) auf den Anodendraht (2) gesprüht wird, und daß der Spritzstrahl (9) der Spritzdüse (5) derart bemessen wird, daß zwischen Anodenkörper (1) und PTFE-Beschichtung (12) ein Abstand x von mindestens 0,2 mm entsteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die PTFE-Suspension kontinuierlich versprüht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die PTFE-Suspension intermittierend gesprüht wird, wenn sich ein Anodendraht (2) unter der Spritzdüse (5) befindet.

4. Vorrichtung zur Durchfürhung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Führungstisch (4) besitzt mit dessen Hilfe eine größere Anzahl von mit ihren Anodendrähten (2) an Kamm bleche (3) angeschweißten Anodenkörpern (1) in waage rechter Lage unter einer oberhalb der Anodendrähte (2) angeordneten Spritzdüse (5) hindurchgeführt werden können, daß sie ein Vorratsgefäß (7) für das in flüssiger Suspen sion vorliegende PTFE besitzt, daß sie eine Verbindungs leitung (6) zwischen Vorratsgefäß (7) und Spritzdüse (5) aufweist, daß in der Verbindungsleitung (6) eine Pumpe (8) zum Transportieren der PTFE-Suspension angeordnet ist, und daß unterhalb der Anodendrähte (2) eine Auffangvor richtung (10) angeordnet ist, die über eine weitere Ver bindungsleitung (11) mit dem Vorratsgefäß (7) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüse (5) einen Innendurchmesser von ca. 0,5 mm besitzt und in ca. 10 mm Abstand von den Anodendrähten (2) angeordnet ist.