电解电容器的阳极、电解电容器和制造阳极的方法技术

本发明专利技术涉及电容器的一种阳极，其中平面地构成阳极导体（９），并且该阳极导体（９）负责与阳极体（１）进行大面积的连接。阳极导体（９）的自阳极体（１）引出的末端被弯曲成一个连接片。对于阳极体的制造介绍了加工膏泥（１８）、绿膜和粉末的三种方法。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有阳极体和阳极导体的电解电容器的一种阳极。此外本专利技术涉及一种电解电容器，这种电解电容器具有阳极、包围阳极的电介质、设置在电介质上的被膜阴极、由阳极导体形成的一个第一连接片和与被膜阴极相连的一个第二连接片。此外本专利技术还涉及用于制造阳极的方法。所述的电容器优先涉及一种芯片电容器。可是本专利技术也可以毫无问题地应用到例如象无壳体电容器那样的其它电容器上。无壳体电容器拥有微小的结构高度，并且例如集成到混合电路中。但下文是以本专利技术的电容器是芯片电容器为出发点。芯片电容器、尤其是钽芯片电容器的特点在于高体积比的电容电压乘积，也称为″CV乘积″。这就是说，在这些电容器中，由电容和施加在电容器上的电压所组成的与体积有关的乘积值是特别大的。芯片电容器的其它有利的性能在于稳定的温度和频率特性、低的剩余电流和小的损耗因数。由于这些卓越的性能，可以专门将钽芯片电容器用于不同领域中的许多应用。新的应用、要求较高的使用条件和电子装置中的越来越高的小型化使得对芯片电容器的要求不断地提高。图24以示意剖视图展示了一个常规钽芯片电容器的构造，而在图25中以侧视图展示了这种芯片电容器的阳极体，并且在图26中以俯视图展示了该阳极体。这种常规的芯片电容器由阳极体1、电介质2和被膜阴极3组成，它们形成了原本的电容器元件。此外还设置了承担电容器元件的重要防护功能的一个壳体4。在壳体4内部与一个第一金属连接片6连接的钽金属丝5引向由阳极体1、电介质2和被膜阴极3所组成的电容器元件。借助一种导电粘接剂8将被膜阴极3连接到象金属连接片6那样从壳体4引出的第二金属连接片7上。在不同大小的、且大多具有标准基面尺寸和结构高度的壳体4内来制造这样的芯片电容器。因而，为了达到较高的CV乘积，必须提高电容器元件或含在此电容器元件中的阳极体1的体积份额。由于在阳极体1中采用钽金属丝5(对此尤其也请参阅图25和26)作为阳极侧的导体，所以几乎不可能还提高壳体的利用率。也就是说，钽金属丝5的自由末端被焊接到金属连接片6上，在制成的芯片电容器中，此金属连接片6应与另外的金属连接片一起负责通往印刷电路板的电子电路上的电气连接。在这种结构形式中，尤其在正极侧的介于电容器元件和壳体壁之间的间距是特别大的。取决于制造的原因，几乎不可能进一步减小在正极侧的金属连接片6和电容器元件或阳极体1之间的、由钽金属丝5所形成的间距。换言之，在已知的芯片电容器上仍未充分地利用壳体体积。从文献DD-PS215420中公开了一种钽芯片电容器，其中，将一个阳极导体埋入到通过挤压预制成的、由两部分组成的阳极体中。随后将阳极体与阳极导体烧结。采用两个预挤压的子阳极体的缺点在于，由于制造所决定的偏差而不可能达到阳极体与阳极导体的精确的形状连接。阳极体和阳极导体之间的电接触因此而恶化。此外从文献DE3634103A1中公开了一种钽芯片电容器，其中金属丝状的阳极导体是由一种钽粉末挤压的。这种电容器具有的缺点是金属丝状阳极导体和阳极体之间接触面较小。由此使电容器产生较高的欧姆电阻，此电阻可能负面地影响电容器的电气值。这种效应是不受欢迎的。此外从文献US3,903,589中公开了一种钽芯片电容器，通过将阳极导体浸入到含金属粉末的扩散体中来制造此钽芯片电容器的阳极。在将阳极导体从扩散体中抽出时有一液滴挂留在阳极导体上，在此之后干燥和烧结此阳极导体。这种钽芯片电容器具有不能以规定的几何形状制造阳极体的缺点。由于缺少优化的阳极几何形状和具有很宽的公差，该已知的电容器具有较差的体积利用率。因此本专利技术的目的在于提供一种在阳极导体和阳极体之间具有大接触面积的阳极，这种阳极的阳极体具有固定的形状，并且在阳极体和阳极导体之间存在着良好的电接触。本专利技术提供了电解电容器的一种阳极，它具有固定形状的阳极体和平面的阳极导体，并且可以将由可固化的且可连续变形的材料制成的阳极体形成到阳极导体上。此外本专利技术还提供了一种由电介质包围阳极体的电容器，其中在电介质上设置了一个被膜阴极，阳极导体的另一末端段形成为一个第一连接片，并且被膜阴极与一个第二连接片相连接。本专利技术的阳极具有这种优点，即通过将可连续变形的材料形式的整个阳极体形成到阳极导体上，可以构造一种对阳极导体具有良好形状连接的、以及对阳极导体具有良好电接触的均匀阳极体。此外本专利技术的阳极还具有这种优点，即通过借助可连续变形的材料来形成阳极体，可以借助在阳极体固化之前或之后所去除的相应模型进行任意的成形。形成阳极体的材料例如可以是一种含金属粉末的膏泥，一种由膏泥制造的绿膜，或一种合适的金属粉末本身。通过平面地构造被烧结到例如由烧结钽粉末制成的阳极体中的阳极导体，与烧结进去的钽金属丝相比，在截面相等的情况下可以在阳极导体和阳极体之间实现较大的接触面积。这提高了接触阳极导体表面的粉末颗粒的数目，并且因此减小了在电介质和阳极导体之间的、由互相烧结的钽颗粒所组成的电流路径的平均长度。作为由此产生的结果，可以实现减少的电阻值和在高频时提高的电容。此外，通过在阳极体中采用平面的阳极导体，可以在电流流动时减少在阳极导体和由烧结钽颗粒所形成的细微网络之间的结区上的局部过热。因为在这些结区上会出现比随后网络中更高的电流密度。这样的局部过热可能是芯片电容器突然出现和剧烈进行烧毁的原因。对本专利技术的电容器或阳极尤其重要的是，在由形成电容的多孔烧结体制成的阳极体和具有大表面的阳极导体之间实现了牢固而大面积的连接。优先将钽或者也可以将象铌那样的其它合适金属或将能够形成高介电常数层的材料用于所有这些组件。除此之外，阳极体完全包围阳极导体的一个末端段的阳极是有利的。因此可以实现将阳极导体的表面最佳地用来与阳极体接触。此外，因此还保障了阳极的高度机械稳定性。此外本专利技术还提供了制造本专利技术阳极的一种方法，其中在同时的外部成形条件下，将可固化的且可连续变形的材料形成到平面的阳极导体上，并且随后固化该材料以便形成阳极体。通过将材料同时成形到阳极导体上，并借助可连续变形的材料来规定阳极体的外部形状，从而取消了用于成形阳极体的费事的再加工工艺。如下一种方法是特别有利的，其中将含有粘合剂和粉末的膏泥涂敷到阳极导体上，并随后干燥和烧结它。在此借助不同的方法将膏泥与阳极导体构成为阳极。例如可以采用一种从文献DE 199 27 909 A1中公开的膏泥，这种膏泥由具有金属粉末的离散相和具有有机化合物的连续相组成。本专利技术的电容器适合于SMD(SMD＝表面安装器件)。通过采用膏泥，简化了高电容和极高电容的钽粉末的加工。此外本专利技术还提供了制造本专利技术阳极的一种方法，其中用一种粉末挤压平面的阳极导体，该阳极导体在一个侧面上从此粉末中探出。然后烧结该挤压块。可以有利地如此实施本专利技术的方法，即把条状薄板形式的阳极导体推入到位于挤压模具中的由粉末组成的装料中，并且在此之后进行挤压过程。优先用于阳极导体的钽材料是很昂贵的，以至于用于本方法的条应尽可能薄。另一方面，所采用的钽薄板必须具有足够的机械稳定性，以至于可以将它推入粉末装料中，并且在稍后可以弯曲成机械稳定的连接片。在这种边界条件下，0.3～5mm之间宽度的和50～150μm之间厚度的条形阳极导体已被证明是合适的。这些阳极导体具有位于2和100之间的宽/厚比。可以特别有利地通过横本文档来自技高网...

【技术保护点】
电解电容器的阳极，具有固定形状的阳极体（１；２０）和平面的阳极导体（９），其中，将由可固化且可连续变形的材料制成的阳极体（１；２０）形成到阳极导体（９）上。

【技术特征摘要】
DE 1999-8-30 19941094.11.电解电容器的阳极，具有固定形状的阳极体(1；20)和平面的阳极导体(9)，其中，将由可固化且可连续变形的材料制成的阳极体(1；20)形成到阳极导体(9)上。2.按权利要求1的阳极，其中阳极体(1；20)完全包围阳极导体(9)的一个末端段。3.按权利要求1或2的阳极，其中阳极体(1；20)由多孔的烧结体组成。4.按权利要求3的阳极，其中由象钽或铌那样的合适金属或合适的金属合金或能够构成电介质的其它材料来制造烧结体。5.按权利要求1至4之一的阳极，其中由象钽或铌那样的合适金属或合适的金属合金或能够构成电介质的其它材料来制造阳极导体(9)。6.按权利要求1至5之一的阳极，其中阳极导体(9)具有宽/厚比为2～100的薄板条的形状。7.具有按权利要求1至6所述的阳极的电容器，其中由一个电介质(2)包围了阳极体(1；20)，在电介质(2)上设置了一个被膜阴极(3)，阳极导体(9)的另一末端段形成为一个第一连接片，而且被膜阴极(3)与一个第二连接片连接。8.用于制造按权利要求1至6之一所述的阳极的方法，其中在同时的外部成形的条件下，将可固化的且可连续变形的材料形成到平面的阳极导体(9)上，并且随后为了形成阳极体(1；20)而固化此材料。9.按权利要求8的方法，其中将由粘合剂和粉末制成的膏泥(18)涂敷到阳极导体(9)上，并随后干燥和烧结它。10.按权...

【专利技术属性】
技术研发人员：H克拉森，W克纳贝，K格南，J格尔布林格，D哈恩，
申请(专利权)人：埃普科斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]