DE3931248C2

DE3931248C2 -

Info

Publication number: DE3931248C2
Application number: DE19893931248
Authority: DE
Inventors: Werner Dr. 7921 Nattheim De Schnabel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1989-09-19
Filing date: 1989-09-19
Publication date: 1993-08-12
Also published as: DE3931248A1

Description

Die Erfindung betrifft einen nicht verpolbaren Festelektrolytkondensator in Chip-Bauweise mit einem gesinterten Anodenkörper aus einem Ventilmetall, einer auf dem Ventilmetall aufgebrachten, als Dielektrikum dienenden Oxidschicht, einem in den Anodenkörper eingesinterten Anodendraht, einem als Kathode dienendem Festelektrolyt, einer Kathodenkontaktierung und drei äußeren Elektrodenzuleitungen, von denen zwei auf einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Kondensators angeordnet und mit der Kathode verbunden sind und die dritte sich ungefähr in der Mitte zwischen den beiden Kathodenzuleitungen befindet und mit der Anode verbunden ist.The invention relates to a non-polarized solid electrolytic capacitor in chip design with a sintered anode body from a valve metal, one on the valve metal applied oxide layer serving as a dielectric, an anode wire sintered into the anode body, one solid electrolyte serving as cathode, a cathode contact and three outer electrode leads, one of which two on opposite end faces of the capacitor arranged and connected to the cathode and the third is roughly halfway between the two cathode leads and with the anode connected is.

Ein derartiger Kondensator ist aus dem "IBM Technical Disclosure Bulletin" Vol. 28, No. 3, August 1985, S. 1310 bis 1311 bekannt. Dort ist in den Fig. 1 und 2 ein Kondensatorkörper dargestellt, der zwei den Kondensatorkörper allseitig umgreifende Anodenzuleitungen besitzt, die auf zwei einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Kondensators angeordnet sind. In der Mitte zwischen den Anodenkontaktierungen ist eine den Kondensator umgreifende Kathodenkontaktierung angeordnet. In der Beschreibung ist ausgeführt, daß die Elektrodenzuleitungen auch derart ausgeführt sein können, daß die Kathodenzuleitungen außen und die Anodenzuleitung in der Mitte liegt. In welcher Art die Elektrodenzuleitungen mit Anode bzw. Kathode verbunden sind, ist dort nicht beschrieben. Such a capacitor is from "IBM Technical Disclosure Bulletin "Vol. 28, No. 3, August 1985, p. 1310 known until 1311. There is a capacitor body in FIGS. 1 and 2 shown, the two the capacitor body has anode leads encompassing all sides, which on two opposite end faces of the capacitor are arranged. In the middle between the anode contacts is a cathode contact encompassing the capacitor arranged. In the description it is stated that the electrode leads are also designed in this way can be that the cathode leads outside and the anode lead is in the middle. In what way the Electrode leads connected to anode or cathode are not described there.

Ferner ist aus der US 46 75 790 ein nicht verpolbarer Fest- Elektrolytkondensator in Chip-Bauweise mit drei äußeren Elektrodenzuleitungen bekannt, bei dem im Gegensatz zum eingangs genannten Kondensator zwei Anodenzuleitungen auf einander gegenüberliegenden Stirnflächen und eine Kathodenzuleitung in deren Mitte angeordnet sind. Eine genaue Lokalisierung und Fixierung des Sinterkörpers bei der Kontaktierung ist beim bekannten Kondensator nicht gewährleistet, insbesondere ist der Sinterkörper gegen ein seitliches Verrutschen bei der Montage nicht abgesichert.Furthermore, from US 46 75 790 a non-polarized fixed Chip-type electrolytic capacitor with three outer ones Electrode leads known, in contrast to initially mentioned capacitor on two anode leads opposite end faces and a cathode lead are arranged in the middle. An exact localization and fixing the sintered body when making contact is not guaranteed with the known capacitor, in particular, the sintered body is against a lateral one Slipping not secured during assembly.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kondensator der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Elektrodenzuleitungen in sicherer und rationeller Weise am Kondensator angebracht werden können.The object of the invention is a capacitor of the beginning Specify the type in which the electrode leads in a safe and rational way on the capacitor can be attached.

Diese Aufgabe wird beim eingangs genannten Festelektrolytkondensator erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kathodenanschlüsse symmetrisch auf den beiden gegenüberliegenden Stirnflächen herausgeführt und um ca. 90° auf eine benachbarte Fläche umgebogen sind, und daß die Anodenzuleitung aus der Fläche herausgeführt ist, die senkrecht zu den beiden anderen Flächen angeordnet ist und auf die Fläche umgebogen ist, auf die die beiden Kathodenzuleitungen umgebogen sind, daß die Anodenzuleitung im Aufnahmebereich des Anodendrahtes eine Einbuchtung aufweist, daß die Enden der Kathodenzuleitungen im Aufnahmebereich des Anodenkörpers derart gebogen sind, daß sich eine wannenförmige Anordnung derselben zur Aufnahme des Anodenkörpers ergibt, und daß diese Enden an der Seite der Austrittsstelle des Anodendrahtes angeordnete Aufbiegungen besitzen.This task will in the solid electrolytic capacitor mentioned at the beginning solved according to the invention in that the Cathode connections symmetrically on the two opposite End faces led out and on by about 90 ° an adjacent surface is bent, and that the anode lead is led out of the surface that is perpendicular is arranged to the other two surfaces and on the Surface is bent on the two cathode leads are bent that the anode lead in the receiving area of the anode wire has an indentation that the Ends of the cathode leads in the receiving area of the anode body are bent such that a trough-shaped Arrangement of the same for receiving the anode body, and that these ends on the side of the exit point bends arranged on the anode wire have.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besitzt der Anodenzuleitung eine zweite Biegung um 90° und ist auf die der Herausführungsfläche gegenüberliegende Fläche umgebogen.According to a development of the invention, the anode lead has a second bend through 90 ° and is on that of Leading surface bent opposite surface.

Ein besonders rationelles Verfahren zum Herstellen des angeführ ten nicht verpolbaren Festelektrolytkondensators in Chip-Bau weise sieht vor, daß ein kontinuierliches Trägerband mit jeweils zwei Kathodenzuleitungen und einer Zuleitung für die Anode ver wendet wird, das in der Mitte ein Einbaunest für den Anodenkör per aufweist.A particularly rational process for producing the above Non-polarized solid electrolytic capacitor in chip construction wise provides that a continuous carrier tape with each two cathode leads and one lead for the anode ver is used, in the middle of an installation nest for the anode body per has.

Weiterbildungen des Verfahrens bestehen darin, daß der mit den Elektrodenzuleitungen verbundene Anodenkörper umhüllt wird und daß nach der Umhüllung zunächst die Anodenzuleitung vom System träger getrennt wird, so daß der Kondensator einer Zwischenmes sung und ggf. einer Endformierung unterzogen werden kann.Developments of the method consist in that with the Electrode leads connected anode body is encased and that after the coating first the anode lead from the system carrier is separated so that the capacitor of an intermediate measurement solution and possibly a final formation.

Zur sicheren Trennung von Anoden- und Kathodenzuleitung und ggf. auch zur anodischen Kontaktierung können Einlegebänder verwen det werden.For the safe separation of anode and cathode leads and, if necessary Inlay tapes can also be used for anodic contacting be det.

Abschließend werden die Kondensatoren vom Systemträger verein zelt und die Elektrodenanschlüsse entsprechend gebogen.Finally, the capacitors are united by the system carrier tent and the electrode connections bent accordingly.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der folgenden Ausfüh rungsbeispiele näher erläutert.The object of the invention is based on the following Ausfüh Rungsbeispiele explained in more detail.

In der dazugehörenden Zeichnung zeigenShow in the accompanying drawing

Fig. 1 einen nicht verpolbaren Festelektrolytkondensator in Chip-Bauweise, Fig. 1 is a solid electrolytic capacitor not verpolbaren chip type,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Bauelements, Fig. 2 is a longitudinal section of the device,

Fig. 3 einen Querschnitt des Bauelements, Fig. 3 shows a cross-section of the component,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem Systemträger mit Festelektro lytkondensatoren, Fig. 4 lytkondensatoren a detail of a system carrier with fixed electric,

Fig. 5 eine Einzelheit aus Fig. 4, Fig. 5 is a detail of Fig. 4,

Fig. 6 ein um 90° gedrehtes Schnittbild der Fig. 5, Fig. 6 being turned 90 ° sectional view of the Fig. 5,

Fig. 7 ein um 90° gedrehtes Schnittbild der Fig. 6, Fig. 7 being turned 90 ° sectional view of the Fig. 6,

Fig. 8 ein Ausschnitt des Systemträgers mit eingelegten Trenn folien. Fig. 8 shows a section of the system carrier with inserted separating films.

In der Fig. 1 ist schematisch ein Festelektrolytkondensator 1 in Chip-Bauweise dargestellt. Auf zwei gegenüberliegenden Schmal seiten sind symmetrisch Kathodenzuleitungen 2, 3 herausgeführt und um 90° auf eine benachbarte Fläche umgebogen, wo sie die Auflagefläche des Kondensators 1 bilden. Aus einer der beiden seitlichen Längsflächen ist der Anodenanschluß 4 herausgeführt und um die untere Auflagefläche herumgeführt, so daß sich der Anodenkontakt zwischen den beiden Kathodenauflageflächen befin det. Diese Konstruktion ergibt einen nicht verpolbaren Fest elektrolytkondensator in Chip-Bauweise mit sehr niedriger In duktivität. Aufgrund der mechanisch nicht starren äußeren Zuleitungen 2, 3, 4 ist der Kondensator 1 relativ unempfindlich gegen mechanische und thermische Einflüsse.In FIG. 1, a solid electrolytic capacitor 1 in chip construction is shown schematically. On two opposite narrow sides, cathode leads 2 , 3 are brought out symmetrically and bent through 90 ° to an adjacent surface, where they form the contact surface of the capacitor 1 . From one of the two lateral longitudinal surfaces, the anode connection 4 is led out and around the lower contact surface, so that the anode contact is between the two cathode contact surfaces. This construction results in a non-polarized solid electrolytic capacitor in chip design with very low in ductility. Because the outer leads 2 , 3 , 4 are not mechanically rigid, the capacitor 1 is relatively insensitive to mechanical and thermal influences.

In der Fig. 2 ist ein Längsschnitt des Kondensators dargestellt. Ein Anodenkörper 5 aus einem Ventilmetall, das vorzugsweise Tantal ist, besitzt eine in der Figur nicht dargestellte dielek trisch wirksame Oxidschicht. Der in der Fig. 2 ebenfalls nicht dargestellte Festelektrolyt (im Falle eines Tantalsinterkörpers vorzugsweise aus einem halbleitenden Mangandioxid) ist mit ei ner Kathodenkontaktierung 6 versehen, an der die Kathodenzuleitungen 2 und 3 beispielsweise durch Löten befestigt sind. Die Kathodenkontaktierung 6 besteht aus einem lötbaren Material, beispielsweise einem Silberleitlack. In der Mitte zwischen den beiden Kathodenzuleitungen 2 und 3 ist die Anodenzuleitungen 4 er kennbar. Der Sinterkörper 5 ist nach Herstellung der Verbindungen mit den Elektrodenanschlüssen 2, 3, 4 mit einem Kunststoff 7 umhüllt.In FIG. 2 a longitudinal sectional view of the capacitor is shown. An anode body 5 made of a valve metal, which is preferably tantalum, has a dielectric effective oxide layer, not shown in the figure. The solid electrolyte also not shown in FIG. 2 (in the case of a tantalum sintered body preferably made of a semiconducting manganese dioxide) is provided with a cathode contact 6 to which the cathode leads 2 and 3 are fastened, for example by soldering. The cathode contact 6 consists of a solderable material, for example a silver conductive lacquer. In the middle between the two cathode leads 2 and 3 , the anode leads 4 he is recognizable. After the connections to the electrode connections 2 , 3 , 4 have been made, the sintered body 5 is encased with a plastic 7 .

In der Fig. 3 ist ein Querschnitt des Festelektrolytkondensators in Chip-Bauweise dargestellt. Der Anodenkörper 5 besitzt einen eingesinterten Anodendraht 8, der aus dem gleichen Material wie der Anodenkörper 5 besteht. Der Anodendraht 8 ist mit der Ano denzuleitung 4 an der Stelle 9 verschweißt.In Fig. 3 is a cross section of the solid electrolytic capacitor shown in chip design. The anode body 5 has a sintered anode wire 8 , which consists of the same material as the anode body 5 . The anode wire 8 is welded to the anode line 4 at point 9 .

In der Fig. 4 ist ein Ausschnitt eines Systemträgers 9 darge stellt, bei dem jeweils zwei Kathodenzuleitungen 2, 3 und eine Anodenzuleitung 4 ein Einbaunest für den Sinterkörper 5 bilden. Die Sinterkörper 5 können hierbei beispielsweise mit einem Pick-and-Place-Automaten auf den Systemträger 9 gelegt und an schließend gleich kontaktiert werden. Die Kathodenkontaktierung geschieht vorteilhafterweise durch Reflow-Löten, während der Ano dendraht mit der Anodenzuleitung z.B. durch Laserschweißen ver bunden wird. Die Kontaktierungsvorgänge können hintereinander oder gleichzeitig durchgeführt werden. Nach diesen Montageschrit ten erfolgt die Umhüllung 7 mit einem Kunststoff.In FIG. 4 shows a detail of a lead frame 9 is Darge provides, in which two cathode leads 2, 3 and an anode lead 4, a mounting nest for the sintered body 5 form. The sintered bodies 5 can be placed on the system carrier 9 with a pick-and-place machine, for example, and can then be contacted immediately. The cathode contact is advantageously done by reflow soldering, while the anode wire is connected to the anode lead, for example, by laser welding. The contacting processes can be carried out in succession or simultaneously. After these assembly steps, the wrapping 7 is carried out with a plastic.

In den Fig. 5, 6 und 7 sind Einzelheiten aus der Fig. 4 darge stellt, wobei in der Fig. 6 zwei Schnittebenen X und Y ange führt sind, unter der die Fig. 7 betrachtet wird.In Figs. 5, 6 and 7 show details from Fig. 4 are Darge represents wherein is shown in Fig. 6, two cutting planes X and Y leads, is observed under the Fig. 7.

Den Figuren ist zu entnehmen, daß die Kathodenzuleitungen 2 und 3 an der Seite der Austrittsstelle des Anodendrahtes 8 Biegungen 12, 13 aufweisen, so daß eine genaue Fixierung des Anodendrahtes 8 möglich ist.It can be seen from the figures that the cathode feed lines 2 and 3 have bends 12 , 13 on the side of the exit point of the anode wire 8 , so that the anode wire 8 can be fixed precisely.

Ferner besitzen die beiden Kathodenzuleitungen 2, 3 im Aufnahmebereich des Sinterkörpers 5 wannenförmige Ausbildungen 10, 11, die eine Fixierung des Sinterkörpers gewährleisten.Furthermore, the two cathode leads 2 , 3 have trough-shaped configurations 10 , 11 in the receiving area of the sintered body 5 , which ensure a fixation of the sintered body.

Die Anodenzuleitung 4 besitzt für die Auflagefläche des Anoden drahtes 8 ebenfalls eine kleine Einbuchtung 14.The anode lead 4 also has a small indentation 14 for the support surface of the anode wire 8 .

Die vorstehend aufgezeigten Maßnahmen bei der Ausformung der Elektrodenzuleitungen ermöglichen eine genaue Lokalisierung des Sinterkörpers 5 bei der Kontaktierung. Aus der Fig. 7 ist zu er sehen, daß die Lotschicht 15 keilförmig verlaufen kann, so daß der Sinterkörper 5 etwas angehoben wird. Durch die Aufbiegung 12 wird jedoch auch hierbei gewährleistet, daß der Sinterkörper 5 weiterhin zentriert bleibt.The measures outlined above in the shaping of the electrode feed lines enable precise localization of the sintered body 5 when making contact. From Fig. 7 it can be seen that the solder layer 15 can run in a wedge shape, so that the sintered body 5 is raised slightly. However, the bend 12 also ensures that the sintered body 5 remains centered.

In der Fig. 8 ist ein Systemträger 9 mit abgetrennten Anodenzu leitungen 4 dargestellt. Durch die Abtrennungen 18 kann der fertig umhüllte Kondensator 1 einer Zwischenmessung unterzogen werden und gleichzeitig im Systemträgerband 9 endformiert wer den. Hierbei können zur sicheren Trennung von Anode und Kathode und auch zur anodischen Kontaktierung Einlegebänder 16, 17 ver wendet werden.In Fig. 8, a system carrier 9 with separated Anodenzu lines 4 is shown. Through the separations 18 , the fully encased capacitor 1 can be subjected to an intermediate measurement and at the same time endformed in the system carrier belt 9 . In this case, insertion tapes 16 , 17 can be used for the safe separation of anode and cathode and also for anodic contacting.

Nach Abschluß der geschilderten Verfahrensschritte werden die Kondensatoren 1 vereinzelt und die Zuleitungen 2, 3, 4 entspre chend gebogen.After completion of the process steps described, the capacitors 1 are isolated and the leads 2 , 3 , 4 bent accordingly.

Die symmetrische Bauform des Kondensators 1 ermöglicht eine einfache Rüttlerzuführung für weitere elektrische Überprüfungen und für die Gurt- oder Magazinverpackung.The symmetrical design of the capacitor 1 enables a simple feeder feed for further electrical checks and for the belt or magazine packaging.

Der in den Ausführungsbeispielen dargestellte Kondensator läßt sich vollautomatisch bei niedrigen Kosten und einer hohen Aus beute herstellen. Er bietet auch bei Miniaturisierung einen hohen Qualitäts- und Zuverlässigkeitsstandard und zeichnet sich durch sehr gute Hochfrequenzeigenschaften aus.The capacitor shown in the exemplary embodiments lets fully automatic at low costs and a high level Create loot. It also offers miniaturization one high quality and reliability standards and excels by very good high-frequency properties.

Claims

1. Non verpolbarer solid electrolytic capacitor (1) in chip design with a sintered anode body (5) of a valve metal, a force applied to the valve metal and serving as dielectric oxide layer, a sintered-in the anode body (5) anode wire (8), a as a cathode serving solid electrolyte, a cathode contact ( 6 ) and three outer electrode leads ( 2, 3, 4 ), of which two ( 2, 3 ) are arranged on opposite end faces of the capacitor and connected to the cathode and the third ( 4 ) approximately in the middle between the two cathode leads ( 2, 3 ) and connected to the anode, characterized in that the cathode leads ( 2, 3 ) lead out symmetrically on the two opposite end faces and bent at an angle of about 90 ° to an adjacent surface are that the anode lead ( 4 ) is led out of the surface perpendicular to the two and eres surfaces is arranged and bent to the surface on which the two cathode leads ( 2, 3 ) are bent, that the anode lead ( 4 ) in the receiving area of the anode wire ( 8 ) has an indentation ( 14 ) that the ends of the cathode leads ( 2, 3 ) in the receiving area of the anode body ( 5 ) are bent such that there is a trough-shaped arrangement ( 10, 11 ) of the same for receiving the anode body ( 5 ), and that these ends are arranged on the side of the exit point of the anode wire ( 8 ) Bends ( 12, 13 ) have.

2. Non-polarized solid electrolytic capacitor according to claim 1, characterized in that the anode lead ( 4 ) has a second bend by 90 ° and is bent onto the surface opposite the lead-out surface.

3. A method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that a continuous carrier tape ( 19 ), each with two cathode feed lines ( 2, 3 ) and a feed line for the anode ( 4 ) is used, which has a mounting nest in the middle for the anode body ( 5 ).

4. The method according to claim 3, characterized in that the anode body ( 5 ) connected to the electrode feed lines is encased.

5. The method according to claim 4, characterized in that after the covering, the anode lead ( 4 ) is first separated from the system carrier ( 19 ) and that the capacitor ( 1 ) is subjected to an intermediate measurement and, if necessary, a final formation.

6. The method according to claim 5, characterized in that insert tapes ( 16, 17 ) are used for the safe separation of anode ( 4 ) and cathode feed lines ( 2, 3 ).

7. The method according to claim 6, characterized in that insert tapes are used for contacting the anode lead ( 4 ).

8. The method according to any one of claims 3 to 7, characterized in that the capacitors ( 1 ) from the system carrier ( 19 ) isolated and the electrode lead are bent accordingly.