DE2543079B2

DE2543079B2 - Process for manufacturing solid electrolytic capacitors

Info

Publication number: DE2543079B2
Application number: DE19752543079
Authority: DE
Inventors: Franciscus Jacobus Johannes Driesens; Boudewijn Goudswaard; Jan Heier
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-10-11
Filing date: 1975-09-26
Publication date: 1979-06-13
Also published as: DE2543079A1; GB1481904A; FR2287762A1; CA1036229A; NL7413380A; DE2543079C3; ES441621A1; IT1071527B; FR2287762B1; JPS5163458A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum 3» Herstellen von T-Ockenelektrolytkondensatoren mit einer auf einer plattenförmigen Metallbasis befindlichen dielektrischen Schicht, dit durcu ein gitterartiges Muster aus elektrisch isorierenJcn Material in regelmäßig gegliederte, durch das Gitter begrt .zte Oberflächen aufgeteilt ist, die mit einer elektrisch leitenden Kathodenschicht bedeckl werden und die Basis mit den Schichten an den durch das Gitter begrenzten Oberflächen in einzelne Kondensatoren geschnitten wird. *oThe invention relates to a method for 3 » Manufacture of t-ock electrolytic capacitors with a dielectric layer located on a plate-shaped metal base, which has a lattice-like layer Patterns from electrically insulating material in regular structured surfaces, which are limited by the grid, with an electrically conductive surface Cathode layer are covered and the base with the layers on the bordered by the grid Surfaces is cut into individual capacitors. *O

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 Kathoden- so schicht 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 jedoch, daß zum Anordnen des isolierenden Gitters sowie zum Aufbringen der leitenden Kathodenschicht Masken verwendet werden müssen.Such a method is from US Pat. No. 3,469,294 known. In this method, when arranging the cathode layer on the dielectric layer Masks used, which the grid-like pattern and the edges of the bordered by this grid Cover surfaces. This leaves the parts covered by the masks without a conductive cathode layer When cutting out the capacitors along the grid can be between the metal base and the Cathode layer by smearing the cathode layer so no electrical short circuit occurs because this cathode layer is not present on the insulating grid or in its immediate vicinity. A However, the disadvantage of the known method is that for arranging the insulating grid and for applying it the conductive cathode layer masks must be used.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bereits durch das vorhandene isolierende Gitter selbst eine derartige Trennung zwischen der Metallbasis und ^M 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 the existing insulating grid itself creates such a separation between the metal base and ^{M of} the cathode layer that when the capacitors are cut out over the insulating grid tracks, any smearing of the cathode layer between anode and cathode does not cause an electrical short circuit .

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.

The invention is characterized in that

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 entstehtthe surfaces delimited by the grid and the grid are covered with the cathode layer and that Grid is designed so that when cutting out the capacitors no electrical short circuit between the base serving as the anode and the cathode layer is formed

Vorzugsweise wird das Gitter aus einem hitzebeständigen Lack, einem Silikonlack oder einem Glas gebildet und auf der dielektrischen Schicht wird als KatLodenschicht eine Mangandioxid- oder Bleidioxidschicht aufgetragen.The grid is preferably formed from a heat-resistant lacquer, a silicone lacquer or a glass and on the dielectric layer is called a 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

^ig. 1, 2, 3, 4 und 5 jeweilige Stufen einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und^ ig. 1, 2, 3, 4 and 5 respective levels of one preferred embodiment of the method according to the invention 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 F i g. 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 bildetIn 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. 2 ist auf der 3asis 1 aus F i g. 1 die Oxidschicht 3 und ein Rechteckmuster (siehe F i g. 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. 2 is based on 3 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 varnish is printed onto the base 1 with the help of a stamping process the grating 5 is a semiconductor layer 7, preferably without the use of masks in the usual way Lead dioxide applied.

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 F i g. 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 which 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 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 F i g. 6 dargestellte bipolare Kondensator 20 snthält auf beiden Seiten der Basis 1 ein gleiches Schichtensystem der Art, wie es bei dem polaren Kondensator 10 nach F i g. 5 nur auf einer Seite der Basis 1 angeordnet ist.The in F i g. The bipolar capacitor 20 shown in FIG. 6 contains the same one on both sides of the base 1 Layer system of the type as it is in the case of the polar capacitor 10 according to FIG. 5 only on one side of the Base 1 is arranged.

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 Lackart, 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 is, for example, formed of a heat resistant type of varnish, silicone varnish, or of 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 400⁰C, aufwei-A glass grid can be placed on the base as follows. Glass powder is applied to the base using a screen printing technique. After the powder is heated and melted, the glass forms electrically insulating patterns on the base. Preferably, types of glass are used, which shows any low melting temperature, for example ⁰ to 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 gitterartige Muster außer rechteckig auch rauten- oder kreisförmig sein kann; auch sind viele regelmäßig gebildete Oberflächen, z. B. Vielecke, dazu geeignetsen. Instead of aluminum as a base, a metal can also be used from the group of niobium, tantalum, titanium and hafnium can be used Grid-like patterns can be diamond or circular in addition to rectangular; also many are regular formed surfaces, e.g. B. polygons, suitable for this

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for manufacturing solid electrolytic capacitors with one on a plate-shaped Metal-based dielectric layer formed by a grid-like pattern of electrical insulating material divided into regularly structured surfaces delimited by the grid which are covered with an electrically conductive cathode layer and the base with the i " Layers cut into individual capacitors on the surfaces delimited by the grid is, characterized in that the surfaces bounded by the grid (5) and the Grid (5) covered with the cathode layer (7): 'S are and the grid (5) is designed so that when cutting out the capacitors no electrical short circuit between the one serving as anode Base (1) and the cathode layer (7)

2. Proceed? according to claim 1, characterized in w draws that the grid (5) made of a heat-resistant lacquer, a silicone lacquer or a glass is formed and on the dielectric layer (3)> as a cathode layer (7) a manganese dioxide or Lead dioxide layer is applied.