EP1384238A1 - Verfahren zur herstellung einer benetzungsbarriere und anode mit der benetzungsbarriere - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer benetzungsbarriere und anode mit der benetzungsbarriere

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Publication number
EP1384238A1
EP1384238A1 EP02740246A EP02740246A EP1384238A1 EP 1384238 A1 EP1384238 A1 EP 1384238A1 EP 02740246 A EP02740246 A EP 02740246A EP 02740246 A EP02740246 A EP 02740246A EP 1384238 A1 EP1384238 A1 EP 1384238A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
wetting
barrier
wetting barrier
anode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02740246A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Deisenhofer
Helge Clasen
Klaus Gnann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kemet Electronics Corp
Original Assignee
Epcos AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Epcos AG filed Critical Epcos AG
Publication of EP1384238A1 publication Critical patent/EP1384238A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/008—Terminals
    • H01G9/012—Terminals specially adapted for solid capacitors

Definitions

  • the invention relates to a process for preparing a wetting barrier to an electrode, which is connected with the anode body of an electrolytic capacitor, wherein a "wetting-inhibiting agent is applied to the electrode". "Furthermore, the invention relates to the anode of an electrolytic capacitor with a wetting barrier ,
  • Electrolytic capacitors such as tantalum capacitors, comprise a porous anode body which is connected to an electrode and which is covered by a dielectric layer.
  • the anode body is contacted by the electrode and, together with it, constitutes the anode of the electrolytic capacitor.
  • a multilayer cathode made of conductive materials is usually applied to the surface of the porous anode body by successive immersion, drying - And pyrolysis processes generated.
  • the wetting of the electrode with solutions, suspensions, dispersions and lacquers used for the immersion processes must be prevented, since the liquid residues that result form solid deposits on the electrode, which have a disadvantageous effect on the electrical properties of the finished capacitor.
  • the electrode can be wetted, for example, by immersing it or by forming a meniscus of the liquid used in an immersion process.
  • the electrode can also be wetted by capillary effects, for example triggered by scoring on the surface of the electrode.
  • Solid deposits on the electrode also have a negative effect on the space utilization of the capacitor.
  • the aim is therefore to arrange a wetting barrier on the electrode, which should be placed as close as possible to the anode body in order to limit or prevent the formation of such deposits.
  • wetting barriers which have the form of a Teflon oring which is drawn onto the electrode before the immersion steps.
  • a Teflon ring has the disadvantage that it either has to be removed from the electrode again after the immersion step or, if it remains on the electrode, takes up a lot of space and thereby lowers the housing utilization of the capacitor, which is usually manufactured as a chip capacitor.
  • the known method for applying a liquid anti-wetting agent has the disadvantage that the amount of anti-wetting agent applied and thus the volume or the space requirement of the wetting barrier can only be controlled or reproduced very poorly or not at all.
  • the wetting barriers thus produced usually have a width of 500-1000 ⁇ m and a height> 10 ⁇ m. This creates a large space requirement for the wetting barrier, which negatively influences the utilization of the housing of the electrolytic capacitor.
  • the aim of the present invention is therefore to provide a method for producing a wetting barrier which enables the production of a wetting barrier with a very small space requirement.
  • the invention specifies a method for producing a wetting barrier, the wetting barrier being produced on an electrode which is connected to the anode body of an electrolytic capacitor.
  • a liquid anti-wetting agent is applied dropwise to the electrode. The spatial distance between the drops on the electrode is selected so that after the anti-wetting agent dries, a wetting barrier in the form of a coherent line is created.
  • the process according to the invention has the advantage that, by assembling the wetting barrier from individual droplets, a high precision with regard to the placement of the wetting barrier and with regard to the spatial extent of the wetting barrier barrier is possible.
  • the method according to the invention makes it possible to attach the wetting barrier very close to the anode body.
  • the method according to the invention enables the production of a wetting barrier with a small thickness and a small width, so that the housing utilization of the electrolytic capacitor is improved.
  • Such a wetting barrier is sufficient in its thickness to prevent wetting of the electrode.
  • such a wetting barrier is also suitable for this to be interrupted during a welding process, so that a connection can be welded to the electrode at the point of the wetting barrier, thereby making better use of the space of the electrolytic capacitor produced by the method according to the invention.
  • the width and the thickness of the wetting barrier applied with the help of the drops can be influenced by the volume of the drops, their viscosity and also by their surface tension. By choosing a small drop volume between 30 and 500 pl, it can be achieved that the drop hitting the electrode does not exceed a maximum area of the electrode to be covered when it flows. By choosing a sufficiently low viscosity it can be achieved that the drop melts when it hits the electrode and thus spreads over a larger area than it corresponds to the drop diameter on the electrode. This can promote the formation of a thin wetting barrier.
  • the resulting wetting barrier can be influenced with regard to its thickness by the surface tension of the drops used.
  • surface tension reducing agents for example surfactants
  • the flow of the drops when they hit the electrode are promoted, which in turn supports the production of a wetting barrier with a small thickness.
  • wetting barrier with a width of less than 500 ⁇ m.
  • Such wetting barrier has the advantage of being bean little space “" "sprucht, making the housing utilizing the electrolytic capacitor can be improved.
  • the invention also provides an anode of an electrolytic capacitor with an anode body which is connected to an electrode in which a wetting barrier in the form of a coherent line of a wetting-inhibiting agent is applied to the electrode and in which the wetting barrier has a thickness of has less than 5 ⁇ m.
  • the drops are applied to the electrode using a capillary tube.
  • a capillary tube enables the drops to be applied on the electrode in a precisely defined location, as a result of which the reproducibility of the method can be improved and at the same time the space required for the wetting barrier can be reduced.
  • the drops are created by pushing the anti-wetting agent through the capillary tube.
  • the inventive method has the further advantage that the consumption of anti-wetting agent can be kept very low.
  • an electrode for producing the wetting barrier which has at least one flat side surface.
  • flat electrodes for example, which have the shape of a sheet, can also be provided with a wetting barrier using the method according to the invention.
  • the creation of a wetting barrier on such electrodes would only be possible with the help of the known beam method, as already explained above, with the provision of a large amount of space.
  • the method according to the invention is also suitable for deserts whose electrodes have a round or oval cross section and no flat side surfaces.
  • a teflon suspension can be used as the anti-wetting agent.
  • a teflon suspension has the advantage that it is liquid on the one hand and thereby allows the formation of droplets.
  • Teflon which is an excellent material as a wetting barrier.
  • a silicone or other suitable material can also be used as an anti-wetting agent.
  • FIG. 1 shows an example of the anode of an electrolytic capacitor, on the electrode of which a wetting barrier was produced with the aid of the method according to the invention in plan view.
  • FIG. 2A shows an example of the anode of a further electrolytic capacitor, the wetting barrier of which was produced using the method according to the invention, in a schematic plan view.
  • FIG. 2B shows an anode according to FIG. 2A in a side view.
  • FIG. 2C shows an anode according to FIG. 2B with an anode body arranged only on one side.
  • FIG. 3A shows an example of an anode with a round wire-shaped electrode, the wetting barrier of which was applied with the aid of the method according to the invention.
  • FIG. 3B shows a side view of an anode according to FIG. 3A.
  • FIG. 4 shows an example of the application of the wetting barrier using a capillary tube on an electrode.
  • FIG. 1 shows the anode of an electrolytic capacitor, which has an electrode 2, the end section of which is covered by an anode body 3. Close to the anode body 3
  • Electrode 2 has a wetting barrier 1, which is produced by applying drops 4 at a suitable distance d from one another. The distance d between the drops 4 is chosen so that a wetting barrier 1 is created in the form of a continuous line.
  • the anode body 3 is produced by pressing the electrode 2 around with a powder.
  • FIG. 2A shows the anode of an electrolytic capacitor with an anode body 3, which can be, for example, a porous tantalum sintered body.
  • the anode body 3 is connected to an electrode 2 which contacts the anode body 3.
  • a wetting barrier 1, which was produced with the aid of the method according to the invention according to FIG. 1 and which has the width b, is arranged closely above the anode body 3.
  • the anode body 3 is produced by printing the electrode 2 with a paste.
  • FIG. 2A shows the anode of an electrolytic capacitor with a flat electrode 2, which is also known as an anode conductor.
  • a flat electrode 2 enables electrolytic capacitors with improved electrical properties.
  • FIG. 2B shows the object from FIG. 2A in a side view.
  • an anode body 3 is arranged on each side of the electrode 2 and the wetting barrier has a thickness D.
  • the anode body 3 is produced by printing the electrode 2 on both sides with a paste.
  • the anode according to FIG. 2C has an anode body 3 only on one side of the electrode 2.
  • the anode body 3 is produced by printing the electrode 2 on one side with a paste.
  • FIG. 3A shows an electrolytic capacitor, the electrode 2 of which does not have the shape of a sheet, as shown in FIGS. 2A to 2C, but the shape of a round wire. Even with such an electrode 2, the method according to the invention can advantageously be used to apply a wetting barrier 1.
  • Figure 3B shows the object of Figure 3A in a side view.
  • FIG. 4 shows the production of the wetting barrier 1 with the aid of a capillary tube 5.
  • a liquid anti-wetting agent is pressed through the capillary tube 5.
  • a Teflon suspension that is diluted with water can be used.
  • Dilution of the suspension with 10 to 40 parts by weight of water has proven to be suitable. Such a dilution has a viscosity of less than 10 mPas at room temperature.
  • the anti-wetting agent can be applied with the aid of a piezo actuator, such as is available under the name "Microdrop” from Microdrop Deutschen für Mikrodosiersysteme mbH.
  • the anti-wetting agent is applied dropwise and without contact to the electrode 2.
  • the distance between the ' drops 4 is chosen so that a wetting barrier 1 is formed in the form of a continuous line.
  • droplets with a volume between 30 and 500 pl can be generated.
  • FIGS. 2A and 2B or 3A and 3B show that in an advantageous embodiment of the invention the wetting barrier is applied as a closed ring around the electrode 2. As a result, wetting of the electrode 2 can be prevented particularly effectively.
  • the production method according to the invention is not limited to the tantalum capacitors shown here, but can be used in general to produce capacitors from other materials and their alloys, regardless of the shape and material properties of the electrode and the sintered body.
  • the production of an electrolytic capacitor up to the step of producing the wetting barrier is described below using the example of a tantalum electrolytic capacitor:
  • the tantalum powder is a paste to a flat anode conductor, for example, the mold may have a sheet form, by means of a screen or Schablonendruckverfah- "" "" fens applied to one side or both sides.
  • a flat or wire-shaped anode conductor can also be encapsulated with powder.
  • the anode is then sintered in a vacuum at high temperatures. Anodic oxidation can produce a thin layer of tantalum pentoxide on the surface of the porous sintered body made of tantalum. This thin layer of tantalum pentoxide corresponds to the dielectric of the capacitor.
  • the method according to the invention for producing a wetting barrier on the anode conductor can now be used.
  • the method can also be used before the anodic oxidation.
  • a cathode conductor in the form of a sheet can now be glued to the outer contact layer, which completes the prefabrication of a tantalum electrolytic capacitor.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiments shown, but is defined in its general form by patent claim 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Benetzungsbarriere (1) auf einer Elektrode (2), die mit dem Anodenkörper (3) eines Elektrolyt-Kondensators verbunden ist, wobei ein flüssiges benetzungshemmendes Mittel tröpfchenweise auf die Elektrode (2) aufgebracht wird und wobei der räumliche Abstand (d) der Tropfen (4) auf der Elektrode (2) so gewählt wird, dass nach dem Trocknen des benetzungshemmenden Mittels eine Benetzungsbarriere (1) in Form eines zusammenhängenden Strichs entsteht. Das tröpfchenweise Aufbringen der Benetzungsbarriere (1) erlaubt die Verwendung von flächigen oder auch drahtförmigen Anodenableitern. Ferner betrifft die Erfindung eine Anode mit der Benetzungsbarriere (1).

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung einer Benetzungsbarriere und Anode mit der Benetzungsbarriere
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Benetzungsbarriere auf einer Elektrode, die mit dem Anodenkörper eines Elektrolyt-Kondensators verbunden ist, wobei ein """benetzungshemmendes Mittel auf die Elektrode aufgebracht wird. Ferner betrifft die Erfindung die Anode eines Elektrolyt-Kondensators mit einer Benetzungsbarriere.
Elektrolyt-Kondensatoren wie beispielsweise Tantal- Kondensatoren umfassen einen porösen Anodenkörper, der mit einer Elektrode verbunden ist, und der von einer dielektrisch wirkenden Schicht überzogen ist. Der Anodenkörper wird durch die Elektrode kontaktiert und stellt zusammen mit dieser die Anode des Elektrolyt-Kondensators dar. Auf die Oberfläche des porösen Anodenkörpers wird während des Herstellungsverfahrens von Elektrolyt-Kondensatoren eine mehrschichtige Kathode aus leitfähigen Materialien in der Regel durch aufeinander folgende Tauch- , Trocken- und Pyrolyse-Prozesse erzeugt. Das Benetzen der Elektrode mit für die Tauchprozesse verwendeten Lösungen, Suspensionen, Dispersionen und Lacken muß verhin- dert werden, da die dadurch entstehenden Flüssigkeitsreste auf der Elektrode feste Ablagerungen bilden, die sich nachteilig auf die elektrischen Eigenschaften des fertigen Kondensators auswirken. Eine Benetzung der Elektrode kann beispielsweise durch Übertauchen oder auch durch Meniskusbildung der in einem Tauchprozeß benutzten Flüssigkeit zustande kommen. Auch durch Kapillareffekte, ausgelöst beispielsweise durch Riefen an der Oberfläche der Elektrode, kann eine Be- netzung der Elektrode erfolgen.
Feste Ablagerungen auf der Elektrode wirken sich darüber hinaus negativ auf die Raumausnutzung des Kondensators aus. Es wird daher angestrebt, auf der Elektrode eine Benetzungsbarriere anzuordnen, die möglichst nahe am Anodenkörper plaziert sein sollte, um das Entstehen derartiger Ablagerungen einzuschränken bzw. zu verhindern.
Für Elektrolyt-Kondensatoren, deren mit dem Anodenkörper verbundenen Elektroden die Form eines runden Drahtes aufweisen sind Benetzungsbarrieren bekannt, die die Form eines Teflon- 'Orings aufweisen, der vor den Tauchschritten auf die Elektrode aufgezogen wird. Ein solcher Teflonring hat den Nachteil, daß er entweder nach dem Tauchschritt wieder von der Elektrode abgezogen werden muß oder, falls er auf der Elektrode verbleibt, viel Platz beansprucht und dadurch die Gehäuseausnutzung des Kondensators, der üblicherweise als Chipkondensator gefertigt wird, absenkt.
Darüber hinaus ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, wobei die runddrahtförmige Elektrode in einem kontinuierlichen Strahl von flüssigem Antinetzmittel plaziert wird. Dadurch bildet sich auf der Elektrode eine Benetzungsbarriere durch Auftrocknen des Antinetzmittels-. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es für Elektroden in Form eines flachen Blechs nicht geeignet ist, da der auf das Blech auf- treffende kontinuierliche Strahl aus flüssigem Antinetzmittel zu einem Verspritzen des Antinetzmittels führen würde, wodurch der Prozeß unkontrollierbar wird.
Darüber hinaus hat das bekannte Verfahren zum Auftragen eines flüssigen Antinetzmittels den Nachteil, daß die Menge des aufgebrachten Antinetzmittels und dadurch das Volumen bzw. der Platzbedarf der Benetzungsbarriere nur sehr schlecht oder gar nicht kontrollierbar und reproduzierbar ist. Die so hergestellten Benetzungsbarrieren weisen üblicherweise eine Breite von 500 - 1000 μm und eine Höhe > 10 μm auf. Dadurch entsteht ein hoher Platzbedarf der Benetzungsbarriere, wodurch die Gehäuseausnutzung des Elektrolyt-Kondensators negativ beeinflußt wird. Um zudem zu verhindern, daß das flüssige Antinetzmittel von dem porösen Anodenkδrper aufgesaugt wird, ist es bei dem bekannten Verfahren notwendig, einen großen Sicherheitsabstand zum Anodenkörper einzuhalten, wodurch der benötigte Platz noch größer wird und die Gehäuseausnutzung weiter sinkt, da nur hinter der relativ dicken Benetzungsbarriere ein Anschluß zur weiteren Kontaktierung der Anode angeschweißt werden ' kann.
Das Aufziehen eines Schutzrings aus Teflon ist bei Elektroden in Form eines flachen Blechs technisch schwer realisierbar, da ein länglicher Schlitz im Schutzring notwendig ist.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung einer Benetzungsbarriere anzugeben, das die Herstellung einer Benetzungsbarriere mit einem sehr kleinen Platzbedarf ermöglicht.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung gibt ein Verfahren zur Herstellung einer Benet- zungsbarriere an, wobei die Benetzungsbarriere auf einer Elektrode hergestellt wird, die mit dem Anodenkörper eines Elektrolyt-Kondensators verbunden ist. Ein flüssiges benet- zungshemmendes Mittel wird tröpfchenweise auf die Elektrode aufgebracht . Der räumliche Abstand der Tropfen auf der Elek- trode wird so gewählt, daß nach Trocknen des benetzungshem- enden Mittels eine Benetzungsbarriere in Form eines zusammenhängenden Strichs entsteht .
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil , daß durch Zu- sammensetzen der Benetzungsbarriere aus einzelnen Tröpfchen eine hohe Präzision bezüglich der Plazierung der Benetzungsbarriere und bezüglich der räumlichen Ausdehnung der Benet- zungsbarriere möglich ist. Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren es, die Benetzungsbarriere sehr nahe am Anodenkörper anzubringen. Desweiteren ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung einer Benetzungsbarrie- re mit einer geringen Dicke und einer geringen Breite, so daß die Gehäuseausnutzung des Elektrolyt-Kondensators verbessert wird.
"""'Es ist dabei vorteilhaft, eine Benetzungsbarriere herzustel- len, deren Dicke kleiner als 5 μm ist. Eine solche Benetzungsbarriere ist von ihrer Dicke her ausreichend, um das Benetzen der Elektrode zu verhindern. Darüber hinaus ist eine solche Benetzungsbarriere auch dafür geeignet, während eines Schweißprozesses durchbrochen zu werden, so daß an der Stelle der Benetzungsbarriere das Anschweißen eines Anschlusses an die Elektrode möglich wird. Dadurch kann die Raumausnutzung des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Elektrolyt-Kondensators verbessert werden.
Die Breite und die Dicke der mit Hilfe der Tropfen aufgebrachten Benetzungsbarriere kann beeinflußt werden durch das Volumen der Tropfen, deren Viskosität und auch durch deren Oberflächenspannung. Durch Wahl eines kleinen Tropfenvolumens zwischen 30 und 500 pl kann erreicht werden, daß der auf der Elektrode auftreffende Tropfen beim Zerfließen eine maximal zu bedeckende Fläche der Elektrode nicht überschreitet . Durch die Wahl ausreichend niedrigen Viskosität kann erreicht werden, daß der Tropfen beim Auftreffen auf die Elektrode zerfließt und sich somit auf einem größeren Flächenbereich als er dem Tropfendurchmesser entspricht auf der Elektrode ausbreitet. Dadurch kann das Entstehen einer dünnen Benetzungsbarriere gefördert werden.
Darüber hinaus kann die entstehende Benetzungsbarriere hin- sichtlich ihrer Dicke durch die Oberflächenspannung der verwendeten Tropfen beeinflußt werden. Beispielsweise kann durch Zugabe von die Oberflächenspannung senkenden Mitteln, bei- spielsweise Tensiden, das Zerfließen der Tropfen beim Auftreffen auf die Elektrode gefördert werden, wodurch wiederum die Herstellung einer Benetzungsbarriere mit einer geringen Dicke unterstützt wird.
Es ist desweiteren vorteilhaft, eine Benetzungsbarriere mit einer Breite kleiner als 500 μm herzustellen. Eine solche Benetzungsbarriere hat den Vorteil, daß sie wenig Platz bean- """sprucht, wodurch die Gehäuseausnutzung des Elektrolyt- Kondensators verbessert werden kann.
Die Erfindung gibt ferner eine Anode eines Elektrolyt- Kondensators mit einem Anodenkörper an, der mit einer Elektrode verbunden ist, bei der auf der Elektrode eine Benet- zungsbarriere in Form eines zusammenhängenden Strichs aus einem benetzungshemmenden Mittel aufgebracht ist und bei der die Benetzungsbarriere eine Dicke von weniger als 5 μm aufweist .
Desweiteren ist es vorteilhaft, die Tropfen mit Hilfe eines Kapillarröhrchens auf die Elektrode aufzubringen. Die Verwendung eines Kapillarröhrchens ermöglicht ein örtlich genau definiertes Aufbringen der Tropfen auf der Elektrode, wodurch die Reproduzierbarkeit des Verfahrens verbessert und gleich- zeitig der Platzbedarf der Benetzungsbarriere verringert werden kann. Die Tropfen entstehen dabei durch Drücken des benetzungshemmenden Mittels durch das Kapillarröhrchen.
Es ist darüber hinaus von Vorteil, das Aufbringen der Tropfen auf die Elektrode berührungslos, d.h. ohne Berührung zwischen Kapillarröhrchen und Elektrode durchzuführen. Dadurch kann eine sehr geringe Menge von Flüssigkeit definiert auf die Elektrode aufgebracht werden, ohne daß die Gefahr von Verwischung der auf die Elektrode aufgebrachten Flüssigkeit durch das Kapillarröhrchen gegeben ist. Ein geeigneter Abstand zwischen Kapillarröhrchen und Elektrode beträgt zwischen 1 und 5 mm. Besonders kleine Tropfen, die zu einer entsprechend schmalen und dünnen Benetzungsbarriere auf der Elektrode führen können, sind ausgezeichnet durch ein Tropfenvolumen zwischen 30 und 500 pl . Daher hat das erfindungsgemäße Verfahren ferner den Vorteil, daß der Verbrauch an benetzungshemmendem Mittel sehr gering gehalten werden kann.
""""Desweiteren ist es vorteilhaft, zur Herstellung der Benet- zungsbarriere eine Elektrode zu verwenden, die wenigstens eine ebene Seitenfläche aufweist. Dadurch können beispielsweise auch flächige Elektroden, die die Form eines Blechs besitzen, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Benetzungsbarriere versehen werden. Das Herstellen einer Benet- zungsbarriere auf solchen Elektroden wäre mit Hilfe des bekannten StrahlVerfahrens, wie bereits weiter oben erläutert, nur unter Bereitstellung von viel Platz möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich ebenfalls für An- öden, deren Elektrode einen runden oder ovalen Querschnitt und keine ebenen Seitenflächen aufweist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann als benetzungshemmendes Mittel eine Teflonsuspension verwendet werden. Eine solche Teflonsuspension hat den Vorteil, daß sie einerseits flüssig ist und dadurch die Bildung von Tröpfchen erlaubt. Zum anderen enthält sie Teflon, welches ein hervorragend als Benetzungsbarriere geeignetes Material ist. Durch einfaches Austrocknen der Teflonsuspension kann aus den auf die Elektrode aufgebrachten Tröpfchen eine feste Benetzungsbarriere gewonnen werden. Als benetzungshemmendes Mittel kommt aber auch ein Silikon oder ein anderes geeignetes Material in Betracht .
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den dazu gehörigen Figuren näher erläutert. Figur 1 zeigt beispielhaft die Anode eines Elektrolyt- Kondensators, auf deren Elektrode mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Benetzungsbarriere hergestellt wurde in Draufsicht.
Figur 2A zeigt beispielhaft die Anode eines weiteren Elektrolyt-Kondensators, dessen Benetzungsbarriere mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde in schematischer Draufsicht.
Figur 2B zeigt eine Anode gemäß Figur 2A in einer Seitenansicht .
Figur 2C zeigt eine Anode gemäß Figur 2B mit nur einseitig angeordnetem Anodenkörper.
Figur 3A zeigt beispielhaft eine Anode mit einer runddraht- förmigen Elektrode, deren Benetzungsbarriere mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgebracht wurde .
Figur 3B zeigt eine Anode gemäß Figur 3A in Seitenansicht.
Figur 4 zeigt beispielhaft das Aufbringen der Benetzungs- barriere mit Hilfe eines Kapillarröhrchens auf einer Elektrode.
Figur 1 zeigt die Anode eines Elektrolyt-Kondensators, die eine Elektrode 2 aufweist, deren Endabschnitt von einem An- odenkörper 3 umhüllt ist. Nahe am Anodenkörper 3 weist die
Elektrode 2 eine Benetzungsbarriere 1 auf, die durch Aufbringen von Tropfen 4 in einem geeigneten Abstand d zueinander hergestellt ist. Dabei ist der Abstand d der Tropfen 4 so gewählt, daß eine Benetzungsbarriere 1 in Form eines zusammen- hängenden Strichs entsteht. Der Anodenkörper 3 ist durch Um- pressen der Elektrode 2 mit einem Pulver hergestellt. Figur 2A zeigt die Anode eines Elektrolyt-Kondensators mit einem Anodenkörper 3, welcher beispielsweise ein poröser Tantal-Sinterkörper sein kann. Der Anodenkörper 3 ist mit einer Elektrode 2 verbunden, die den Anodenkörper 3 kontaktier . Dicht über dem Anodenkörper 3 ist eine Benetzungsbarriere 1 angeordnet, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Figur 1 hergestellt wurde und die die Breite b aufweist . Der Anodenkörper 3 ist durch Bedrucken der Elektrode 2 mit einer Paste hergestellt.
Figur 2A zeigt die Anode eines Elektrolyt-Kondensators mit einer flächigen Elektrode 2, welche auch unter dem Namen Anodenableiter bekannt ist. Eine flächige Elektrode 2 ermöglicht Elektrolyt-Kondensatoren mit verbesserten elektrischen Eigenschaften.
Figur 2B zeigt den Gegenstand aus Figur 2A in Seitenansicht. Gemäß Figur 2B ist jeweils ein Anodenkörper 3 auf jeweils einer Seite der Elektrode 2 angeordnet und die Benetzungsbar- riere weist die Dicke D auf. Der Anodenkörper 3 ist durch beidseitiges Bedrucken der Elektrode 2 mit einer Paste hergestellt.
Die Anode gemäß Figur 2C weist im Unterschied zu der in Figur 2B dargestellten Anode nur auf einer Seite der Elektrode 2 einen Anodenkörper 3 auf. Der Anodenkörper 3 ist durch einseitiges Bedrucken der Elektrode 2 mit einer Paste hergestellt .
Figur 3A zeigt einen Elektrolyt-Kondensator, dessen Elektrode 2 nicht die Form eines Blechs aufweist, wie in den Figuren 2A bis 2C gezeigt, sondern die Form eines Runddrahtes. Auch bei solch einer Elektrode 2 kann das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft zur Aufbringung einer Benetzungsbarriere 1 ver- wendet werden. Figur 3B zeigt den Gegenstand von Figur 3A in einer Seitenansicht .
Figur 4 zeigt die Herstellung der Benetzungsbarriere 1 mit Hilfe eines Kapillarröhrchens 5. Durch das Kapillarröhrchen 5 wird ein flüssiges benetzungshemmendes Mittel gedrückt. Dafür kann beispielsweise eine Teflonsuspension verwendet werden, die mit Wasser verdünnt ist. Als Teflonsuspension kommt bei- '"'"'spielsweise das Produkt mit dem Namen "TopcoatClear 852-200" der Firma Dupont in Betracht. Als geeignet hat sich eine Verdünnung der Suspension mit 10 bis 40 Gewichtsteilen Wasser erwiesen. Eine solche Verdünnung hat bei Raumtemperatur eine Viskosität kleiner als 10 mPas . Das benetzungshemmende Mittel kann mit Hilfe eines Piezoaktors, wie er z.B. unter dem Namen "Microdrop" bei der Firma Microdrop Gesellschaft für Mikrodo- siersysteme mbH erhältlich ist, aufgetragen werden. Das benetzungshemmende Mittel wird tropfenweise und berührungslos auf der Elektrode 2 aufgetragen. Der Abstand zwischen den' Tropfen 4 wird so gewählt, daß eine Benetzungsbarriere 1 in Form eines zusammenhängenden Strichs entsteht.
Mit Hilfe eines beispielhaften Kapillarröhrchens mit einem Düsendurchmesser zwischen 30 und 100 μm lassen sich Tropfen mit einem Volumen zwischen 30 und 500 pl erzeugen.
Die Figuren 2A und 2B bzw. 3A und 3B zeigen, daß die Benetzungsbarriere in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung als geschlossener Ring um die Elektrode 2 aufgetragen wird. Dadurch kann eine Benetzung der Elektrode 2 besonders wirksam verhindert werden.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschränkt sich nicht auf die hier dargestellten Tantal-Kondensatoren, sondern läßt sich ganz allgemein auf die Herstellung von Konden- satoren aus anderen Materialien sowie deren Legierungen anwenden, unabhängig von der Form und Materialbeschaffenheit der Elektrode und des Sinterkörpers . Die Herstellung eines Elektrolyt-Kondensators bis zum Schritt der Herstellung der Benetzungsbarriere wird im folgenden am Beispiel eines Tantal-Elektrolyt-Kondensators beschrieben:
Das Tantalpulver wird in Form einer Paste auf einen flächigen Anodenableiter, der beispielsweise die Form eines Blechs aufweisen kann, mittels eines Sieb- oder Schablonendruckverfah- """"fens einseitig oder beidseitig aufgebracht. Ebenso läßt sich ein flächiger oder drahtformiger Anodenableiter mit Pulver umpressen. Anschließend wird die Anode bei hohen Temperaturen im Vakuum gesintert. Durch anodische Oxidation kann auf der Oberfläche des porösen Sinterkörpers aus Tantal eine dünne Schicht von Tantalpentoxid hergestellt werden. Diese dünne Schicht von Tantalpentoxid entspricht dem Dielektrikum des Kondensators .
Beispielsweise an dieser Stelle des Verfahrens kann nun das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Benetzungs- barriere auf dem Anodenableiter angewendet werden. Das Verfahren kann aber auch schon vor der anodischen Oxidation angewendet werden.
Die weiteren Verfahrensschritte zur Herstellung beispielhaf- ten Tantal-Kondensators nach Aufbringen der Benetzungsbarriere werden im folgenden beschrieben:
Durch mehrmaliges Tauchen der mit einer Benetzungsbarriere versehenen Anode in Mangannitrat mit anschließender thermi- scher Zersetzung entsteht eine Schicht von Mangandioxid auf der Oberfläche des porösen Sinterkörpers . Im Anschluß daran werden durch Tauchen in Graphit und in Silberleitlack äußere Kontaktschichten hergestellt.
An die äußere KontaktSchicht kann nun ein Kathodenableiter in Form eines Blechs angeklebt werden, wodurch die Vorfertigung eines Tantal-Elektrolyt-Kondensators abgeschlossen ist. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern wird in ihrer allgemeinen Form durch Patentanspruch 1 definiert .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Benetzungsbarriere (1) auf einer Elektrode (2) , die mit dem Anodenkörper (3) eines Elektrolyt-Kondensators verbunden ist, wobei ein flüssiges benetzungshemmendes Mittel tröpfchenweise auf die Elektrode (2) aufgebracht wird und wobei der räumliche Abstand (d) der Tropfen (4) auf der "'"Elektrode (2) so gewählt wird, daß nach dem Trocknen des be- netzungshemmenden Mittels eine Benetzungsbarriere (1) in Form eines zusammenhängenden Strichs entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Benetzungsbarriere (1) mit einer Dicke (D) kleiner als 5 μm hergestellt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , wobei eine Benetzungsbarriere (1) mit einer Breite (b) kleiner als 500 μm hergestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Tropfen (4) durch Drücken des benetzungshemmenden Mittels durch ein Kapillarröhrchen (5) hergestellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Aufbringen der Tropfen (4) ohne Berührung zwischen dem Kapillarröhrchen (5) und der Elektrode (2) erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Tropfen (4) mit einem Volumen zwischen 30 und 500 pl verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Elektrode (2) mit wenigstens einer ebenen Seiten- fläche verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei als flüssiges benetzungshemmendes Mittel eine Teflonsuspension verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein flüssiges benetzungshemmendes Mittel verwendet wird, dessen Viskosität kleiner als 10 Pas ist.
""'10. Anode für einen Elektrolyt-Kondensator - mit einem Anodenkörper (3) , der mit einer Elektrode (2) verbunden ist,
- bei der auf der Elektrode (2) eine Benetzungsbarriere (1) in Form eines zusammenhängenden Strichs aus einem benetzungs- hemmenden Mittel aufgebracht ist - und bei der die Benetzungsbarriere (1) eine Dicke (D) von weniger als 5 μm aufweist.
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