DE3931244C2 - - Google Patents
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Fest
elektrolytkondensators in Chip-Bauweise mit einem gesinterten
Anodenkörper aus einem Ventilmetall, einer auf dem Ventilmetall
angeordneten, als Dielektrikum dienenden Oxidschicht, einem in
den Anodenkörper eingesinterten Anodendraht, einem als Kathode
dienenden Festelektrolyt, einer Kathodenkontaktierung, einem
Anoden- und einem Kathodenanschluß und einer Kunststoffumhüllung.
Aus der EP 0 130 001 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen
Festelektrolykondensators bekannt, bei dem die Synterkörper
mit dem Anodendraht an einem Kammblech befestigt sind
und von diesem Kammblech nach der Kathodenkontaktierung getrennt
werden.
Beschichtete Sinteranoden werden nach dem Aufbringen der Leit
lackschicht (Kathodenkontaktierung) bisher zunächst mit ihrem
Anodendraht an den Anodenanschluß in einem verzinnten Blech
band, das gleichzeitig als Systemträger dient, angeschweißt.
Nach dem Anschweißen der Anode wird das Anschlußelement der
Kathode des gleichen Systemträgers mit der Leitlackschicht ver
lötet oder verklebt. Aufgrund der geringen Abmessung des Bau
elements und der dünnen Wandstärke der Umhüllung, muß beim
Schweißen und Löten bzw. beim Kleben mit äußerster Präzision
gearbeitet werden, um eine vollständige Umhüllung zu gewähr
leisten. Dies ist ein schwer zu beherrschender Verfahrensschritt,
da die geometrischen Abmessungen der Anoden verhältnismäßig
stark schwanken. Darüber hinaus beanspruchen die teilweise in
das Bauelement eingebetteten Anschlußlaschen (Elektrodenanschlüs
se) einen relativ großen Volumenanteil im Vergleich zum Anoden
körper. Dies kann je nach Abmessung und Bauform, insbesondere
bei Bauformen mit eingebauter Sicherung, bis zu 30% des gesam
ten Volumens ausmachen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für
Festelektrolytkondensatoren anzugeben, das mit einem geringeren
Aufwand bei Konstruktion und Herstellung der Fertigungseinrich
tungen und somit zu einer preisgünstigeren Herstellungsweise
führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anodenkörper
mit dem Anodendraht an ein Kammblech angeschweißt
werden, daß nach Herstellung der Kathodenkontaktierung zumindest
ein U-förmiger Drahtbügel derart am Kammblech befestigt wird,
daß der mittlere Teil des Drahtbügels parallel zum Kammblech und in
einer Ebene mit den Anodenkörpern verläuft, daß am mittleren
Teil des U-förmigen Drahtbügels angeordnete flexible Drähte mit der
Kathodenkontaktierung verbunden werden, daß die Anodenkörper
mit einem Kunststoff umhüllt werden, daß nach Herstellen der
Umhüllung die Anodendrähte und der U-förmige Drahtbügel vom Kammblech
getrennt werden, daß Anoden- und Kathodenanschluß angebracht
werden und daß die Kondensatoren abschließend vereinzelt
werden.
Zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angeführt.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele
erläutert.
In der dazugehörenden Zeichnung zeigen
Fig. 1 mehrere, an einem Kammblech mit U-förmigen Drahtbügel
befestigte Sinteranoden,
Fig. 2 einen umhüllten Kondensator,
Fig. 3 einen Anodenanschluß und
Fig. 4 einen Kathodenanschluß.
In der Fig. 1 ist ein Ausschnitt eines Kammbleches 1 dargestellt,
an das Sinteranoden 3 mit ihren Anodendrähten 4 angeschweißt
sind. Ferner sind am Kammblech 1 ein oder mehrere U-förmige
Drahtbügel 2 derart angeschweißt, daß der mittlere Teil des
Drahtbügels 2 parallel zur Kante des Kammblechs 1 und kurz hin
ter der oberen Kante der Sinteranoden 3 verläuft. Dünne, flexib
le Drähte 5, z.B. aus Blei- oder Faserverbundfeindrähten aus
z.B. AgNi 80/20 sind auf den Bügel aufgeschweißt oder aufgeklebt.
Die Befestigung der Drähte 5 geschieht entweder nach dem An
schweißen des Bügels 2 oder in einem vorhergehenden separaten
Arbeitsgang. Der Abstand der Drähte 2 entspricht dem Raster der
Sinteranoden 3 auf dem Kammblech 1. Die Drähte 5 werden mit der
Leitlackschicht 7 spannungsfrei verlötet oder verklebt.
Im nächsten Arbeitsschritt wird dieses System mit Kunststoff um
spritzt oder umpreßt, wobei die Kavität für das einzelne Bau
element den Abmessungen des späteren fertigen Kondensators ent
spricht.
In der Fig. 2 ist ein einzelner umhüllter Sinterkörper 3 darge
stellt, bei dem der Anodendraht 4 aus der Umhüllung 8 heraus
ragt. Ferner erfolgt die Umhüllung derart, daß ein Teil des
U-förmigen Drahtbügels 2 ebenfalls in der Umhüllung 8 angeordnet
ist. Nach dem Umspritzen zum Herstellen der Umhüllung 8 werden
die Anodendrähte 4 durchtrennt und der Drahtbügel 2 vom Kammblech
1 abgelöst. Auf diese Weise erhält man einen Systemträger, an
dem sich mehrere Bauelemente befinden.
Zur Herstellung des Anodenanschlusses kann beispielsweise die
in der Fig. 3 dargestellte L-förmige Anodenanschlußlasche 9 ver
wendet werden, die eine Aussparung 10 für den Anodendraht 4 be
sitzt. Der Anodenanschluß 9 besteht aus einem lötbaren Blech,
das mit dem Anodendraht 4 verschweißt wird. Gleichzeitig kann
der Anodenanschluß 9 mit dem Kunststoffkörper der Umhüllung 8
verklebt werden. Zur Verschweißung des Anodenanschlusses 9 mit
dem Anodendraht 4 kann aufgrund der durch den Umhüllvorgang er
reichten hohen Präzision ein Laserschweißverfahren eingesetzt
werden.
Zur Herstellung des Kathodenanschlusses wird beispielsweise die
in der Fig. 4 dargestellte L-förmige Kathodenanschlußlasche 11
verwendet. Die Lasche 11 ist so ausgebildet, daß sie Seitentei
le 12, 13 aufweist, in denen Schlitze 14, 15 angeordnet sind,
in die der Drahtbügel 2 eingeschoben wird. Die Lasche 11 selbst
kann wieder mit dem Kunststoffkörper 8 verklebt werden.
Zur Vermeidung von seitlichen Maßüberschreitungen können in der
Kunststoffumhüllung 8 Aussparungen 16 für die Seitenteile 12,
13 angebracht werden (siehe Fig. 2).
Der Draht des Bügels 2 wird in einem folgenden Arbeitsschritt
mit dem Kathodenanschluß 11 verschweißt. Auch hier können Laser-
Schweißverfahren eingesetzt werden.
Auf die dargestellte Weise erhält man einen Systemträger mit
dem bei den folgenden Arbeitsschritten wie Stempeln, Schrank
formieren und Prüfen eine Mehrfachhandhabung möglich wird. Erst
auf dem Prüfautomat wird der Draht des Bügels 2, ähnlich wie
bei den heutigen radialen Bauformen, durchtrennt.
Neben den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen
können Anoden- und Kathodenanschluß Kappen sein, die über den
Kunststoffkörper 8 gesteckt bzw. gepreßt werden.
Eine weitere Variante ist das Aufbringen einer Metallisierung,
welche die Elektrodenanschlüsse darstellt. Dies kann beispiels
weise durch stromloses Abscheiden von Metallschichten oder Auf
sputtern geschehen.
Wird der kathodenseitige Draht des Bügels 2 nicht mitumspritzt,
so kann der dünne, flexible Draht 5 aus der Kunststoffumhüllung
8 herausragen. Wird dieser Draht 5 nun kurz hinter der Außen
wand der Umhüllung 8 durchtrennt, kann eine Kappe oder Katho
denanschlußlasche über den Draht gezogen werden und mit diesen
durch Löten oder Kleben verbunden werden. Das gesamte System
kann auf diese Weise am Systemträger weiterverarbeitet werden.
Wird das Bauelement nicht quaderförmig sondern zylindrisch aus
geführt, kann bei gleichem grundsätzlichen Aufbau und identischen
Verarbeitungsprozesses ein Melf-Bauelement (eine axiale Bauform,
bei der die Anschlußdrähte durch lötfähige Kappen ersetzt sind)
hergestellt werden.
Das dargestellte Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstel
lung von Tantal-Festelektrolytkondensatoren, die eine Kathode
aus einem halbleitenden Mangandioxid besitzen. Es kann aber
auch für die Herstellung eines Festelektrolytkondensators aus
anderen bekannten Ventilmetallen und Festelektrolyten einge
setzt werden.
Claims (7)
1. Verfahren zum Herstellen von Festelektrolytkondensatoren in
Chip-Bauweise mit einem gesinterten Anodenkörper aus einem Ven
tilmetall, einer auf dem Ventilmetall angeordneten als Dielek
trikum dienenden Oxidschicht, einem in den Anodenkörper einge
sinterten Anodendraht, einem als Kathode dienenden Festelektro
lyt, einer Kathodenkontaktierung, einem Anoden- und einem
Kathodenanschluß und einer Kunststoffumhüllung, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anodenkörper (3) mit
dem Anodendraht (4) an ein Kammblech (1) angeschweißt werden,
daß nach Herstellen der Kathodenkontaktierung (7) zumindest ein
U-förmiger Drahtbügel (2) derart am Kammblech (1) befestigt
wird, daß der mittlere Teil des Drahtbügels (2) parallel zum Kamm
blech (1) und in einer Ebene mit den Anodenkörpern (3) verläuft,
daß am mittleren Teil des U-förmigen Drahtbügels (2) angeordnete
flexible Drähte (5) mit der Kathodenkontaktierung (7)
verbunden werden, daß die Anodenkörper (3) mit einem Kunststoff
(8) umhüllt werden, daß nach Herstellen der Umhüllung (8) die
Anodendrähte (4) und der U-förmige Drahtbügel (2) vom Kammblech (1)
getrennt werden, daß Anoden- (9) und Kathodenanschluß (11)
angebracht werden und daß die Kondensatoren abschließend vereinzelt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anodenkörper (3) derart umhüllt
werden, daß ein Teil des U-förmigen Drahtbügels (2) ebenfalls in der
Umhüllung angeordnet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch die Verwendung L-förmiger, mit der Umhüllung (8) verklebter
Elektrodenanschlüsse (9, 11).
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet
durch die Verwendung eines Kathodenanschlusses (11) mit Seiten
teilen (12, 13) in denen Schlitze (14, 15) angeordnet sind, in
die der Drahtbügel (2) eingeschoben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Umhüllung (8) Aussparungen (16)
für die Seitenteile (12, 13) des Kathodenanschlusses (11) her
gestellt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß Anoden- und Kathodenanschluß durch
ein Metallisierungsverfahren hergestellt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die flexi
blen Drähte (5) direkt mit dem Kathodenanschluß verbunden
werden.
Priority Applications (1)
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DE19893931244 DE3931244A1 (de) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | Verfahren zum herstellen eines festelektrolytkondensators in chip-bauweise |
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GB2141583A (en) * | 1983-06-17 | 1984-12-19 | Standard Telephones Cables Ltd | Leadless capacitors |
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1989
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DE3931244A1 (de) | 1991-03-28 |
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