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.The invention relates to a method and an apparatus for Manufacture of a solid electrolytic capacitor, the anode of which a sintered tantalum body with a dielectric effect The oxide layer consists of a cathode made of semiconducting manganese has dioxide and its anode wire in the vicinity of the one step into the sintered body with polytetrafluoroethylene (PTFE) is coated.

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.The entry point of the anode wire into the sintered body as well the area around this point is formed by solid electrolytic capacitors an area prone to failure. This is due to, that ver to produce the semiconducting manganese dioxide layer applied aqueous solution due to capillary forces on immerse the sintered body in the solution on the anode wire can and that further interference from strong mechanical loading burdens of the above-mentioned places during the manufacturing process may occur. The consequences are disproportionately large rest currents, and under unfavorable circumstances even short conclusions occur.

Zur Behebung der aufgezeigten Schwierigkeiten gibt es eine Reihe von Vorschlägen.There are a number of ways to resolve the difficulties identified of suggestions.

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.From US 39 67 000 is a method of the beginning known type known, in which the coating at a defined point by Ver spraying of PTFE in a gaseous medium becomes. However, this requires the anodes Mask the body beforehand with deionized water otherwise the whole body would be covered by a PTFE layer. Here there is a risk that not covered by water Make the sintered body covered by PTFE, or that There are water residues on the anode wire and therefore only an imperfect coating occurs. Continues to occur the difficulty that the device in which the PTFE is sprayed under high pressure with time PTFE is contaminated, so that from time to time a Rei equipment is required.

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.Furthermore, a method is known from DE 27 22 899 B2 where the application of the PTFE coating by brushing, e.g. B. by brushing the desired places with a PTFE suspension takes place. This manual manufacture of the However, protective layer requires very precise work, because PTFE never gets on the sintered body may. Such manual operations can also be performed difficult to integrate into an automatic manufacturing system.

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.DE 35 40 619 Cl describes a device for spraying of sticky application masses, especially hot melt adhesives, known to a material web to be coated at a defined location. Here at the activation of the spray device and the loading coincide at the beginning of the order process. In which Lay the web of material under the spray gun is passed, the document is not ent to take.

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.Furthermore, DE 22 55 914 A describes a method for re-use use a sprayed material that has passed the workpiece known in automatic spraying systems. Here is the passing spray material caught in a container, which contains a solvent, which with the captured a spray good concentrate is added in such an amount that necessary for the use of the spray material Viscosity results. The described method is used for manufacturing provision of paintwork on workpieces in the form of frames.

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.The object of the invention is to provide a method and a direction for the production of a solid electrolytic capacitor of the type mentioned at the beginning of the application a PTFE layer at a defined position on the anode wire allow in a simple and automatable manner.

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.This task is ge in a process of the beginning named type according to the invention solved in that the Ano wire in a horizontal arrangement below a spray nozzle is passed that the PTFE in a liquid Suspension by means of the spray nozzle on the anode wire is sprayed, and that the spray jet of the spray nozzle is dimensioned such that between the anode body and PTFE Coating creates a distance x of at least 0.2 mm.

Die PTFE-Suspension kann entweder kontinuierlich oder inter mittierend gesprüht werden, wenn sich ein Anodendraht unter der Spritzdüse befindet.The PTFE suspension can either be continuous or inter be sprayed in the middle when there is an anode wire located under the spray nozzle.

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.A device for performing the above method is characterized according to the invention in that it has a Leadership table be sits, with the help of which a greater number of them Anode wires welded to comb plates tantalum bodies in horizontal position under one above the anode wires orderly spray nozzle can be passed that they a storage vessel for the liquid suspension PTFE has a connection line between the front advisory vessel and spray nozzle that in the connection line a pump for transporting the PTFE suspension is arranged and that underneath the anode wires Catching device is arranged, which via a further Ver Binding line is connected to the storage vessel.

Die Spritzdüse besitzt bevorzugterweise einen Innendurchmesser von ca. 0,5 mm und ist in ca. 10 mm Abstand von den Anoden drähten angeordnet.The spray nozzle preferably has an inner diameter of approx. 0.5 mm and is approx. 10 mm away from the anodes wires arranged.

Die Vorteile des Gegenstandes der Erfindung werden anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.The advantages of the subject of the invention will become apparent from the following exemplary embodiments explained in more detail.

In der dazugehörigen Zeichnung zeigtIn the accompanying drawing shows

Fig. 1 eine prinzipielle Ansicht einer Aufspritzvorrichtung, Fig. 1 shows a schematic view of a spraying device,

Fig. 2 eine Reihe von Anodenkörpern, die mit ihren Anoden drähten an einem Kammblech befestigt sind und Fig. 2 shows a series of anode bodies that are attached to a comb plate with their anodes wires and

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2. Fig. 3 shows an enlarged detail from 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.In Fig. 1 in side view is an anode body that is shown tantalum sintered body 1 which is fixed with its anode wire 2 of a comb plate 3.

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. The comb plate 3 is attached to a movable guide table 4 such that the anode wire 2 can be passed in a horizontal position below a spray nozzle 5 . The spray nozzle 5 is connected via a connecting line 6 to a storage vessel 7 in which the PTFE is in liquid suspension.

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.PTFE suspensions are commercially available as "Teflon primers" Lich, for use with an appropriate solvent - such as B. Butyl Glycol Acetate or Deionized Water - be diluted.

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.This liquid PTFE suspension is pumped from the storage vessel 7 by means of a pump 8 through the connecting line 6 into the spray nozzle 5 . There it emerges with a fine spray jet 9 , which covers the anode wire 2 with a PTFE layer at a locally defined location.

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.The device can be controlled so that either a continuous jet 9 emerges from the spray nozzle 5 , or that an intermittent jet with the aid of a suitable light barrier control only sprays the PTFE suspension when an anode wire 2 is located below the spray nozzle 5 .

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.Below the anode wire 2 is a collecting device, ie a collecting vessel 10 is arranged, which is connected to the supply vessel 7 with a further connecting line 11 . This enables PTFE suspension, which is not used to coat the anode wire 2 , to be returned to the storage vessel 7 , so that no unnecessary contamination of the device can occur.

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.The spray nozzle 5 has, for example, an inner diameter of approximately 0.5 mm and is arranged at a height of approximately 10 mm above the anode wire 2 .

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.When passing the anode wires 2 by means of the guide table 4 under the spray nozzle 5 , the anode wire is provided with a PTFE coating. The layer formation on the side of the wire facing away from the spray nozzle 5 takes place by the drop formation dependent on the surface tension of the suspension.

Nachdem die Beschichtung aufgebracht wurde, kann sie in bekannter Weise mittels eines Tempervorganges verfestigt werden. After the coating has been applied, it can be applied in solidified in a known manner by means of an annealing process will.

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 Fig. 2, a series of tantalum anode bodies 1 are shown, the anode wires 2 are fastened to a comb plate 3 be. Above the anode body 1 , the PTFE protective layers 12 are arranged.

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. FIG. 3 shows an enlarged partial section of FIG. 2. It can be seen here that the protective layer 12 is arranged at a distance x from the anode body 1 , this distance x preferably being approximately 0.2 mm. This distance x serves that the end face of the sintered body 1 can be provided with the cathodic Mangandioxidbe coating in a flawless manner.

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.Furthermore, the protective layer 12 has an extension y in the direction of the anode wire 2 of approximately 1 to 2 mm, the layer thickness being approximately 0.2 to 0.4 mm.

Claims

1. A method for producing a solid electrolytic capacitor, the anode of which consists of a sintered tantalum body with a dielectric oxide layer, which has a cathode made of semiconducting manganese dioxide and whose anode wire is coated with polytetrafluoroethylene (PTFE) in the vicinity of the entry point into the sintered body characterized in that the anode wire ( 2 ) is passed in a horizontal arrangement below a spray nozzle ( 5 ), and in that the PTFE is sprayed onto the anode wire ( 2 ) in a liquid suspension by means of the spray nozzle ( 5 ), and in that the spray jet ( 9 ) the spray nozzle ( 5 ) is dimensioned such that there is a distance x of at least 0.2 mm between the anode body ( 1 ) and the PTFE coating ( 12 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the PTFE suspension is sprayed continuously.

3. The method according to claim 1, characterized in that the PTFE suspension is sprayed intermittently when there is an anode wire ( 2 ) under the spray nozzle ( 5 ).

4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that it has a guide table ( 4 ) with the help of which a larger number of with their anode wires ( 2 ) on comb plates ( 3 ) welded anode bodies ( 1 ) in a horizontal position under a spray nozzle ( 5 ) arranged above the anode wires ( 2 ), that they have a storage vessel ( 7 ) for the PTFE present in liquid suspension, that they have a connecting line ( 6 ) between the storage vessel ( 7 ) and spray nozzle ( 5 ) that in the connecting line ( 6 ) a pump ( 8 ) is arranged for transporting the PTFE suspension, and that below the anode wires ( 2 ) a Auffangvor direction ( 10 ) is arranged, which over another Ver connecting line ( 11 ) is connected to the storage vessel ( 7 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the spray nozzle ( 5 ) has an inner diameter of about 0.5 mm and is arranged at a distance of about 10 mm from the anode wires ( 2 ).