DE2415540C2 - Verfahren zur Herstellung eines gesinterten, mit einem Tantalanodenanschlußdraht versehenen Tantalkörpers für elektrische Kondensatoren - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines gesinterten, mit einem Tantalanodenanschlußdraht versehenen Tantalkörpers für elektrische Kondensatoren

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DE2415540C2
DE2415540C2 DE19742415540 DE2415540A DE2415540C2 DE 2415540 C2 DE2415540 C2 DE 2415540C2 DE 19742415540 DE19742415540 DE 19742415540 DE 2415540 A DE2415540 A DE 2415540A DE 2415540 C2 DE2415540 C2 DE 2415540C2
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tantalum
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anode connecting
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DE19742415540
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Horst Baar
Hubertus 8500 Nürnberg Bub
Werner Dipl.-Phys. 8501 Fischbach Fauser
Hans 5861 Pommelsbrunn Spieß
Johann 8434 Grubach Weinmann
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Telefunken Electronic GmbH
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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    • 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
    • H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
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    • H01G9/052—Sintered electrodes
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    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Nfcch einem bekannten Verfahren dieser Art (CH-PS 3 71329) wird Tantalpulver mit einem eingelegten Tantalanodenanschlußdraht durch einen Preßvorgang zu einem Tantalkörper mit fest eingebettetem Tantalanodenanschlußdraht geformt. Nach einem Vorsinterprozeß wird bei dem so gebildeten Sinterkörper der eingebettete Tantalanodenanschlußdraht innerhalb des Körpers durch ein Zonenschmelzverfahren in einen dauerhaften elektrischen Kontakt mit dem gepreßten Tantalpulver gebracht. Es ist jedoch auch möglich, die Eintritts- und/oder Austrittssteüe des Anodenanschlußdrahtes mit dem Körper zu verschweißen. Beim Pressen dieser Körper entsteht jedoch um die Einpreßstelle des Anodenanschlußdrahtes ein Bezirk, in dem die Verdichtung von der des übrigen Körperbereichs verschieden ist. Üblicherweise wird der Festkörperelektrolyt dergestalt erzeugt, daß der gesinterte Körper mit einer Lösung imprägniert wird, die durch Zersetzung den Festelektrolyten bildet. Dabei bilden sich im Bereich der mangelhaft verdichteten Stelle um die Drahteinpreßstelle unerwünschte, insbesondere für die nachfolgenden Verarbeitungsschritte nachteilige, schwammartige Ausblühungen aus Festelektrolyt. Weitere Nachteile des Drahteinpressens sind mögliche mechanische Beschädigungen der Drahtoberfläche und mögliches Ansintern von Ventilmetallpulverteilchen an der Drahtoberfläche. Beides begünstigt ein Hochkriechen von Imprägnierlösung, was zur unerwünschten Ansammlung von Festelektrolyt an dieser Stelle führt. Das kann Kurzschlüsse und erhöhten Reststrom zur Folge haben. Im übrigen erfordert das innerhalb des Körpers durchzuführende Zonenschmelzen einen hohen verfahrenstechnischen Aufwand und beseitigt ebenso wie das Verschweißen des Tantalanodenanschlußdrahtes an den Eintritts- und/oder Austrittsstellen nicht die aus dem Preßvorgang erwachsenden Schwierigkeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß die aufgezeigten Mängel beseitigt werden und insbesondere eine mangelhafte Verdichtung des Körpers im Bereich des Tantalanodenanschlußdrahtes vermieden wird und daß der eigentliche Anodenanschlußdraht, z. B. ein Nickeldraht näher als bisher zum gesinterten Tantalkörper hin angeschweißt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale de*. Anspruchs 1.
Durch die Herstellung des Körpers vor dem Anbringen des Tantalanodenanschlußdrahtes kann der Körner somit über sein Volumen ohne Rücksichtnahme auf den Anschlußdraht gleichmäßig verdichtet und vorgesintert werden. Der danach handhabbare Körper kann somit nachfolgend ohne besonderen technischen Aufwand mit dem Anschlußdraht verschweißt werden. Weiterhin kann eine Rißbildung im Bereich des wie bisher üblich eingepreßten Anodenanschlußdrantes beim Sinterprozeß nicht auftreten. Da nunmehr keine Ausblühungen und damit keine Kurzschlüsse im Bereich der Verbindungsstelle des Tantalanodenanschlußdrahin tes und des Tantalkörpers auftreten, kann weiterhin der Tantalanodenanschlußdraht kürzer gehalten werden.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele beschrieben. Fig. 1 und 2 zeigen einen erfindungsgemäßen Sinterkörper von der Seite.
F i g. 3 einen solchen von oben. F i g. 4 den der F i g. 3 von der Seite. Die Herstellung eines Tantalkörpers nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren geschieht beispielsweise wie folgt:
Zunächst wird Tantalpulver mit einer Korngröße von z. B. 4— !0 μηι in bekannter Weise mit einem Preßhilfsniittel, z. B. Stearinsäure oder/und Benzoesäure innig
gemischt und mittels einer Stempelpresse, vorzugsweise in einem Mehrfachwerkzeug, zu einem Körper der benötigten Form und Größe verpreßt. Hierauf wird der Körper vorgesintert. Dieser Vorsinterprozeß dient dazu, einen Körper zu erhalten, dessen mechanische
jo Festigkeit das Anschweißen eines Anodenanschlußdrahtes aus Tantal möglich macht. Der Schweißvorgang wird vorzugsweise durch einen Stromstoß mittels Kondensatorentladung vorgenommen. Besonderer Vorteil dieses Verfahrens ist, daß der Schweißvorgang
si sowohl in Normal- als auch in Schutzgasatmosphäre durchgeführt werden kann. Da es bei dem Vorsinterprozeß nicht auf äußerste Reinheit des vorgesinterten Körpers ankommt, kann dieser bei relativ hohen Drücken bzw. in inerter Atmosphäre im Vakuum
"•ο vorgenommen werden, so daß der Vorsinterprozeß relativ schnell durchgeführt werden kann. Es hat sich herausgestellt, daß die Vorsinterung zweckmäßig bei einer Temperatur von 1500—2000° C und einer Zeit von ca. 10—30 Minuten durchgeführt werden kann. Der
■>"> nach dem Anschweißen des Tantalanodenschlußdrahtes folgende Fertigsinterprozeß erfolgt in bekannter Weise.
In Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein gemäß der Erfindung
hergestellter Tantalkörper bezeichnet. An diesem ist ein Tantalanodenanschlußdraht 2 an einer Schweißstelle 3
""'" angeschweißt. Dieser ist als Doppelwinkel vorgeformt, wobei der abstehende Schenkel 4 zum Transport für nachfolgende Verfahrensprozesse dient. Diese sind unter anderem Tauchen in eine Graphitemulsion, eine Silberaufschlämmung, Zuführen zu einer Schweißvor-
i1· richtung zum Anschweißen des Tantalanodenanschlußdrahtes 5 und Zi einer Lötvorrichtung zum Anlöten eines Kathodenanschlusses 6 und gegebenenfalls in ein Tauchbad mit Umhüllungsmasse zur Umhüllung des Kondensators.
i(> Schließlich wird der abstehende Schenkel 4 gegebenenfalls vor dem Anbringen des Kathodenanschlusses 6 durch einen geeigneten Trennvorgang, z. B. in an sich bekannter Weise durch Abscheren vorteilhaft an der mit 7 bezxichncten. auf dem waagerechten Teil des
'"> Tanialanodenanschlußdrahtcs 2 befindlichen Trennstelle abgetrennt. Falls der eigentliche Anodenanschlußdraht 5 nach dem Abtrennen des Schenkels angeschweißt wird, kann der Trennvorgang auch durch
Sägen oder Schleifen erfolgen, was bei den bisherigen Kontaktierungsverfahren nicht möglich ist Vorzugsweise bietet diese Anordnung die Möglichkeit, den Anschweiß- und Abtrennvorgang in geeigneter Weise zu kombinieren.
Vorteilhaft kann der Tantalanodenanschlußdraht 2 im Bereich der Trennstelle 7 mit einer Sollbruchstelle, z. B. einer Kerbe versehen sein. Die Festigkeit derselben ist dann zweckmäßig so gewählt, daß die Trennstelle 7 alle Verfahrerischritte aushält, aber bei Anwendung größe- ι ο rer Biegebeanspruchung der Schenkel 4 an der Trennstelle 7 abbricht.
Wie anhand der F i g. 1 und 2 ersichtlich, kann die Schweißstelle S in einem relativ weiten Bereich zwischen der Außenkante 9 und der Trennstelle 7 verändert werden und trotzdem ein genügender Abstand derselben von der Trennstelle 7 vorhanden sein.
Um die Festigkeit des Tantalanodenanschlußdrahtes
2 am Körper i zu erhöhen, kann gemäß F i g. 3 und 4 der Körper 1 im Bereich der Anschweißstelle beim Pressen mit einer Kerbe 10 verseilen sein, in die der Tantalanodenanschlußdraht 2 eingesetzt und anschließend mit dem vorgesinterten Körper 1 verschweißt wird. Hierdurch wird vor allem eine hohe Biegefestigkeit in Richtung der Tangentialebene der Schweißstelle
3 erreicht
Von besonderem Vorteil ist bei dieser Kontaktierung, daß keine nach oben ragenden Trennkanten vorhanden sind, so daß bei Umhüllung durch Tauchen in eine Tauchmasse oberhalb der Schweißstelle 8 ein besserer und dichterer Abschluß durch Umhüllung erreicht wird. Insgesamt gestaltet sich der Umhüllungsprozeß problemloser.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines gesinterten, mit einem Tantalanodenanschlußdraht versehenen Tantalkörpers für elektrische Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußdraht zwischen dem Vor- und dem Fertigsintern an der Oberfläche des Körpers angeschweißt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß beim Pressen eine Kerbe zum Einsetzen des Anschlußdrahtes eingeformt wird.
DE19742415540 1974-03-30 1974-03-30 Verfahren zur Herstellung eines gesinterten, mit einem Tantalanodenanschlußdraht versehenen Tantalkörpers für elektrische Kondensatoren Expired DE2415540C2 (de)

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