DE2543079C3 - Process for manufacturing solid electrolytic capacitors - Google Patents
Process for manufacturing solid electrolytic capacitorsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Trockeneleklrolytkondensatoren mit einer auf einer plattenförmigen Metallbasis befindlichen dielektrischen Schicht, die durch ein gitterartiges Muster aus elektrisch isolierendem Material in regelmäßig gegliederte, durch das Gitter begrenzte Oberflächen aufgeteilt ist, die mit einer elektrisch leitenden Kathodenschicht bedeckt werden und die Basis mit den Schichten an den durch das Gitter begrenzten Oberflächen in einzelne Kondensatoren geschnitten wird.The invention relates to a method for producing dry electrolytic capacitors a dielectric layer located on a plate-shaped metal base, which is formed by a grid-like Patterns of electrically insulating material in regularly structured surfaces delimited by the grid is divided, which are covered with an electrically conductive cathode layer and the base with the Layers cut into individual capacitors on the surfaces delimited by the grid will.
Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 34 69 294 bekannt. Bei diesem Verfahren werden beim Anordnen der Kathodenschicht auf der dielektrischen Schicht Masken verwendet, welche das gitterartige Muster und die Ränder der durch dieses Gitter begrenzten Oberflächen bedecken. Dadurch bleiben die von den Masken bedeckten Teile ohne leitende Kathodenschicht. Beim Ausschneiden der Kondensatoren entlang dem Gitter kann zwischen der Metallbasis und der Kathodenschicht durch Ausschmieren der Kathodenschicht kein elektrischer Kurzschluß entstehen, weil diese Kathodenschicht nicht auf dem isolierenden Gitter oder in dessen unmittelbarer Nähe vorhanden ist. Ein Nachteil des bekannten Verfahrens ist jeduch, daß zum Anordnen des isolierenden Gitters sowie zum Aufbringen der leitenden Kathodenschicht Masken verwendet werden müssen.Such a method is known from US Pat. No. 3,469,294. This procedure involves arranging the cathode layer on the dielectric layer uses masks that have the lattice-like pattern and cover the edges of the surfaces bounded by this grid. This leaves those of the Masks covered parts without a conductive cathode layer. When cutting out the capacitors along the grid can be placed between the metal base and the cathode layer by smearing the cathode layer no electrical short circuit occurs because this cathode layer is not on the insulating grid or is available in the immediate vicinity. A disadvantage of the known method is that for Arranging the insulating grid and used masks for applying the conductive cathode layer Need to become.
Der Erfindung liegt din Erkenntnis zugrunde, daß bereits durch das vorhandene isolierende Gitter selbst eine derartige Trennung zwischen der Metallbasis und der Kathodenschicht gebildet wird, daß beim Ausschneiden der Kondensatoren über die isolierenden Gitterspuren ein etwaiges Ausschmieren der Kathodenschicht zwischen Anode und Kathode keinen elektrischen Kurzschluß verursacht.The invention is based on the knowledge that already by the existing insulating grid itself such a separation between the metal base and the cathode layer is formed that when cutting the capacitors over the insulating Lattice traces a possible smearing of the cathode layer between anode and cathode no electrical Short circuit caused.
Die Erfindung bezweckt nun, die Verwendung von Masken auf ein Minimum zu beschränken.The invention now aims to limit the use of masks to a minimum.
Die Erfindung weist dazu das Kennzeichen auf, daß die von dem Gitter begrenzten Oberflächen und das Gitter mit der Kathodenschicht bedeckt werden und das Gitter so ausgebildet ist, daß beim Ausschneiden der Kondensatoren kein elektrischer Kurzschluß zwischen der als Anode dienenden Basis und der Kathodenschicht entsteht.The invention is characterized in that the surfaces bounded by the grid and the Grid are covered with the cathode layer and the grid is formed so that when you cut the Capacitors do not have an electrical short circuit between the base serving as anode and the cathode layer arises.
Vorzugsweise wird das Gitter aus einem hitzebeständigen Lack, einem Silikonlack oder einem Glas gebildet und auf der dielektrischen Schicht wird als Kathodenschicht eine Mangandioxid- oder Bleidioxidschicht aufgetragen.Preferably the grid is made of a heat-resistant one Lacquer, a silicone lacquer or a glass is formed and on the dielectric layer is called the cathode layer a layer of manganese dioxide or lead dioxide is applied.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. Show it
Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 jeweilige Stufen einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und1, 2, 3, 4 and 5, respective stages of a preferred embodiment of the invention Procedure and
F i g. 6 einen Schnitt durch einen bipolaren Trockenelektrolytkondensator, der mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde.F i g. 6 shows a section through a bipolar solid electrolytic capacitor, which was produced with the aid of the method according to the invention.
In Fig. 1 ist eine plattenförmige elektrisch leitende Basis 1 — vorzugsweise aus Aluminium — dargestellt zur simultanen Herstellung elektrischer Festkörperkondensatoren. Auf der Basis 1 ist eine Oxidschicht 3 aus Aluminiumoxid angeordnet, die die dielektrische Schicht des Kondensators bildet.In Fig. 1 is a plate-shaped electrically conductive Base 1 - preferably made of aluminum - shown for the simultaneous manufacture of electrical solid-state capacitors. On the base 1 an oxide layer 3 made of aluminum oxide is arranged, which is the dielectric Layer of the capacitor forms.
In F i g. ? ist auf der Basis 1 aus F i g. 1 die Oxidschicht 3 und ein Rechteckmuster (siehe Fig.3) des Gitters 5 aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise Zelluloselack, angeordnet. Der Lack wird mit Hilfe eines Stempelverfahrens auf die Basis 1 gedruckt. Zwischen dem Gitter 5 wird ohne Verwendung von Masken auf übliche Weise eine Halbleiterschicht 7, vorzugsweise Bleidioxid, aufgetragen.In Fig. ? is based on base 1 from FIG. 1 the oxide layer 3 and a rectangular pattern (see FIG. 3) of the grid 5 made of electrically insulating material, for example cellulose varnish, arranged. The paint is made with the help of a Stamp process printed on the base 1. Between the grid 5 there is no use of masks A semiconductor layer 7, preferably lead dioxide, is applied in the usual way.
Damit die Schicht 7 elektrisch kontaktierbar gemacht wird, ist die Bleidioxidschicht 7, wie in F i g. 4 dargestellt ist, mit einer kolloidalen Graphitschicht 9 bedeckt. Die Graphitschicht 9 ist mit einer Silberschicht 11 bedeckt, mit der (in Fig.4 nicht dargestellte) Anschlußdrähte verlötet werden können.So that the layer 7 can be made electrically contactable, the lead dioxide layer 7 is as shown in FIG. 4 shown is covered with a colloidal graphite layer 9. The graphite layer 9 is covered with a silver layer 11, with the connecting wires (not shown in FIG. 4) can be soldered.
In F i g. 5 ist ein einzelner Kondensator 10 dargestellt, nachdem dieser mit üblichen Mitteln über das Gitter 5 aus der Basis nach F i g. 4 ausgeschnitten worden ist. Die elektrische Isolierung zwischen der Anodenschicht, nämlich der Basisschicht 1, einerseits und der Kathodenschicht, nämlich der Bleidioxidschicht 7, der Graphitschicht 9 und der Silberschicht 11, andererseits ist durch das vorhandene Gitter 5 gewährleistet.In Fig. 5 shows a single capacitor 10, after this with the usual means via the grid 5 from the base according to FIG. 4 has been cut out. the electrical insulation between the anode layer, namely the base layer 1, on the one hand and the cathode layer, namely the lead dioxide layer 7, the graphite layer 9 and the silver layer 11, on the other hand, is through the existing grid 5 ensures.
Der in Fig.6 dargestellte bipolare Kondensator 20 enthält auf beiden Seiten der Basis 1 ein gleiches Schichtensystem der Art, wie es bei dem polaren Kondensator 10 nach Fig. 5 nur auf einer Seite der Basis 1 angeordnet ist.The bipolar capacitor 20 shown in FIG contains on both sides of the base 1 an identical layer system of the kind as in the case of the polar one Capacitor 10 according to FIG. 5 is arranged on only one side of the base 1.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform enthält statt des Bleidioxids als Halbleiterschicht eine Mangandioxidschicht. Die Mangandioxidschicht wird durch Pyrolyse aus Mangannitrat gebildet. Der Pyrolyseprozeß erfolgt bei einer Temperatur um 4000C. Das Gitter 5 kann die hohe Temperatur aushalten, wenn es aus einer hitzebeständigen l.ackart, beispielsweise Silikonlack, oder aus Glas gebildet wird.Another preferred embodiment contains a manganese dioxide layer instead of lead dioxide as the semiconductor layer. The manganese dioxide layer is formed from manganese nitrate by pyrolysis. The pyrolysis process is carried out at a temperature of about 400 0 C. The grid 5 can withstand the high temperature when it l.ackart from a heat-resistant, such as silicone varnish, or is formed from glass.
Ein Gitter aus Glas kann wie folgt auf der Basis angeordnet werden. Glaspulver wird mit Hilfe einer Siebdrucktechnik auf der Basis angebracht. Nach Erhitzen und Schmelzen des Pulvers bildet das Glas elektrisch isolierende Muster auf der Basis. Vorzugsweise werden Glassorten verwendet, die eine niedrige Schmelztemperatur, beispielsweise um 400°C, aufwei-A grid of glass can be placed on the base as follows. Glass powder is made with the help of a Screen printing technique attached to the base. After the powder is heated and melted, the glass forms electrically insulating pattern on the base. Preferably, types of glass are used that have a low Melting temperature, for example around 400 ° C,
sen. Statt des Aluminiums als Basis kann auch ein Metall aus der Gruppe Niob, Tantal, Titan und Hafnium verwendet werden. Es dürfte einleuchten, daß das I gitterartige Muster außer rechteckig auch rauten- odersen. Instead of aluminum as the base, a metal from the group consisting of niobium, tantalum, titanium and hafnium can also be used be used. It should be evident that the I grid-like pattern is not only rectangular, but also diamond or
I kreisförmig sein kann; auch sind viele regelmäßigI can be circular; also many are regular
? gebildete Oberflächen, z. B. Vielecke, dezu geeignet.? formed surfaces, e.g. B. polygons, dezu suitable.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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