DE1439500C3 - Verfahren zum Herstellen eines Kondensators mit festem Elektrolyten - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines Kondensators mit festem ElektrolytenInfo
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Description
Als Material für die Trägerfolie können auch Glas, keramische Stoffe oder auch Papier gewählt werden.
Die Trägerfolie kann auch beiderseits mit dem notwendigen Schichtaufbau versehen werden. Um eine
besonders große Kapazitätserhöhung zu erzielen, ist es von Vorteil, denselben Schichtaufbau unter Zwischenlage
von Isolierschichten mehrfach zu wiederholen und anschließend zu einem Wickel aufzurollen.
Die Erfindung hat den Vorteil wesentlich geringerer Herstellungskosten gegenüber den bekannten
Kondensatoren mit Sinterkörpern. Gegenüber den bekannten Kunststoff- insbesondere Polystyrolkondensatoren
ist eine wesentlich höhere Kapazität pro Volumeinheit erzielbar.
Außerdem wird durch Verwendung einer Tantalschicht auf einer Unterlage in hohem Maße Tantal
eingespart, welches nicht zur Bildung der Kapazität beiträgt. Infolge des hohen spezifischen Gewichts
von Tantal ergibt sich eine beträchtliche Gewichtsersparnis.
Ein Ausführungsbeispiel für einen nach der Erfindung hergestellten Kondensator ist in der Zeichnung
dargestellt. Die F i g. 1 und 2 zeigen ein zum Aufrollen bestimmtes Kondensatorband mit folgendem
ίο Schichtaufbau:
1 isolierende Trägerfolie
2 Tantalschicht
3 dielektrische Tantaloxidschicht
4 Manganoxidschicht
4 Manganoxidschicht
5 leitende Gegenelektrode
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zum Herstellen eines Wickel- diesem Oxidfilm befindet sich eine dünne Halbleiterkondensators
mit einer Anode aus Ventilmetall, 5 schicht vom p-Typ, die in der Lage ist, in der Obereiner
aufformierten dielektrischen Schicht, einer flächenschicht der Oxidschicht p-Leitfähigkeit zu er-Halbleiterschicht
und einer metallischen Kathode, zeugen. Auf der Halbleiterschicht vom p-Typ befindadurch
gekennzeichnet, daß auf eine det sich gegebenenfalls eine weitere Schicht guter isolierende Trägerfolie eine dünne Schicht aus elektrischer Leitfähigkeit, die aus irgendeinem der
Tantal durch Kathodenzerstäubung aufgebracht io zuvor genannten Metalle, wie Tantal, Titan oder
wird, daß das Tantal anodisch oxidiert wird, daß Aluminium, bestehen kann. Als p-leitende Schicht
auf die Oxidschicht" Manganoxid aufgedampft wird Germanium verwendet, das unter Vakuum auf-
oder durch Kathodenzerstäubung aufgebracht gedampft wird.
und daß eine Metallschicht als Kathode aufge- Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tantalelektro-
brachtwird. 15 lytkondensator mit an sich bekannter Schichtenfolge
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- in der Weise herzustellen, daß er als Wickelkondenkennzeichnet,
daß als Gegenelektrode Gold, SiI- sator ausgebildet werden kann.
ber oder Aluminium aufgebracht wird. Die Aufgabe wird durch die Erfindung für einen
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- eingangs beschriebenen Kondensator dadurch gelöst,
kennzeichnet, daß als Trägerfolie eine 6 bis 20 μπι 2o daß auf eine isolierende Trägerfolie eine dünne
starke Polyesterharzfolie verwendet wird. Schicht aus Tantal durch Kathodenzerstäubung aufgebracht
wird, daß das Tantal anodisch oxidiert wird, daß auf die Oxidschicht Manganoxid aufgedampft
oder durch Kathodenzerstäubung aufgebracht und
25 daß eine Metallschicht als Kathode aufgebracht wird.
Kondensatoren mit festem Elektrolyten lassen sich
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum nicht ohne weiteres als Wickelkondensatoren ausbil-
Herstellen eines Wickelkondensators mit einer Anode den, weil das Aufrollen zu einem Wickel in der emp-
aus Ventilmetall, einer aufformierten dielektrischen findlichen Halbleiterschicht, die als fester Elektrolyt
Schicht, einer Halbleiterschicht und einer metalli- 30 dient, zu Beschädigungen führt. Überraschenderweise
sehen Kathode. läßt sich aber ein Wickelkondensator herstellen, wenn
In früheren Arbeiten wurde bereits vorgeschlagen, man an Stelle einer Folie aus Ventilmetall eine Veneinen
Kondensator mit einem festen Elektrolyten zu tilmetallschicht verwendet, die auf eine isolierende
versehen, dessen Schichtaufbau im Normalfall auf Folie aufgebracht ist.
einem filmbildenden Metall, z. B. Tantal oder Alu- 35 Gemäß der Erfindung wird Tantal durch Kathodenminium,
besteht, das durch anodische Oxidation mit zerstäubung auf eine isolierende Trägerfolie, vorzugseiner
dielektrischen Schicht überzogen ist, auf der weise auf eine 6 bis 20 μΐη starke Polyesterharzfolie,
sich eine Halbleiterschicht, ζ. B. aus Mangandioxid aufgebracht. Allein durch das Aufbringen mittels
(Braunstein), befindet, die ihrerseits mit einer elek- Kathodenzerstäubung gelingt es, Tantalschichten von
trisch gut leitenden Schicht als Gegenelektrode abge- 40 solcher Dicke auf einer isolierenden Unterlage zu erdeckt
ist (Patentanmeldung St 13 099 VHIc/21g- zeugen, daß sie sich einerseits oberflächlich oxidieren
10/02). Auf diese Weise ist es möglich, die Nach- lassen, ohne daß die Schicht über ihre ganze Dicke
führung bestimmter Stoffe zu den wirksamen Schich- oxidiert, anderseits, daß ein Aufwickeln möglich ist,
ten des Kondensators zu bewirken. ohne daß die Tantalschicht Risse bekommt oder ab- ί *
Bei Kondensatoren dieser Art hat man bisher als 45 blättert. Auch ist es nur auf diesem Wege möglich, ^
Anode einen Sinterkörper aus filmbildendem Mate- eine Schicht aus dem hochschmelzenden Tantal auf
rial, ζ. B. Tantal, verwendet, der formiert, mangani- einer Kunststoffolie zu erzeugen,
siert und anschließend mit einem elektrisch leitenden Anschließend erfolgt in bekannter Weise die
Überzug versehen worden ist. anodische Oxidation des auf der Trägerfolie befind-
Es ist auch bereits bekannt, bei Tantalkonden- 50 liehen Metallfilms und hierauf die Kontaktierung der
satoren mit flüssigem Elektrolyten eine Folie als entstandenen Oxidschicht mit Manganoxid. Das
Träger für den Schichtaufbau zu verwenden und diese Manganoxid wird durch Aufdampfen oder Kathoden-Folie
zu einem Wickel aufzurollen. zerstäubung aufgebracht. Auf diese Weise kann eine
Aus der USA.-Patentschrift 2 408 910 ist ein Wik- so dünne Manganoxidschicht erzeugt werden, daß sie
kelkondensator bekannt, bei dem eine Aluminium- 55 beim Aufwickeln der Folie nicht beschädigt wird. Das
folie beidseitig mit einer Oxidschicht überzogen ist, übliche Aufbringen einer Manganoxidschicht durch
auf die als leitende Gegenelektrode vorzugsweise Blei, thermische Zersetzung einer Lösung von Mangan-Zink,
Aluminium, Wismut oder Zinn aufgebracht ist. nitrat hat sich im vorliegenden Falle als ungeeignet
Um bei dem Aufwickeln Risse im Dielektrikum zu erwiesen. Auf die so erzeugte Manganoxidschicht
vermeiden, ist die Kathode auf der von der Anoden- 6o wird schließlich ein leitender Überzug als Gegenfolie
aus gesehen konvexen Seite angeordnet. Um die elektrode aufgebracht, der vorzugsweise aus Gold,
besonders wünschenswerten Eigenschaften beizube- Silber oder Aluminium besteht,
halten, wird ein feuchtigkeitsdichtes, isolierendes Das auf diese Weise vorbereitete Kondensator-Material über die andere dielektrische Schicht ge- band wird nun, gegebenenfalls unter Verwendung zogen. 65 einer Zwischenlage aus Papier oder aus einer ande-
halten, wird ein feuchtigkeitsdichtes, isolierendes Das auf diese Weise vorbereitete Kondensator-Material über die andere dielektrische Schicht ge- band wird nun, gegebenenfalls unter Verwendung zogen. 65 einer Zwischenlage aus Papier oder aus einer ande-
Weiterhin ist aus den Unterlagen des deutschen ren geeigneten Isolierstoffolie, zu einem Konden-
Gebrauchsmusters 1 736 203 ein Tantalkondensator satorwickel gerollt, mit den nötigen Anschlußfahnen
mit folgendem Schichtaufbau bekannt: Auf eine versehen und z. B. in ein Gehäuse eingebaut.
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