Brevet FR2000256A1 — publié le 19690905

La présente invention concerne un procédé pour la fabrication des condensa- . teurs électriques comprenant un corps d'anode fait d'un métal redresseur sur le- conductrice. La couche semi-conductrice est elle-même recouverte d'une couche bon-5 ne conductrice de l'électricité. La présente invention a pour objet de prévoir un procédé pour la fabrication des condensateurs électriques de ce type, permettant d'obtenir d'une manière simple des condensateurs à haute capacité ou des condensateurs bipolaires. les combine en une seule unité. Suivant les procédés bien connus pour la fabrication des condensateurs du type ci-dessus, on utilise des corps d'électrode faits d'un métal approprié tel que le tantale, 1'aluminium, le niobium ou le titane, Afin d'obtenir une capacité par-15 tiaulièrement élevée par unité d'espace, on utilise pour constituer les anodes des corps frittés poreux. Suivant un procédé bien connu, les corps d'anode sont recouverts d'une couche d'oxyde diélectrique ou isolante sur laquelle est déposée ensuite Une couche serai-conductrice. La couche serai-conductrice elle-même est constituée de préféren-20 ce par un oxyde approprié tel que le bioxyde de manganèse ou le bioxyde de plomb. En règle générale, la couche semi-conductrice est obtenue par décoinposition d'une solution aqueuse appropriée, les corps d'anode étant pour cela plongés par exemple dans une solution aqueuse de nitrate de manganèse, celui-ci étant ensuite décomposé par un traitement thermique pour former du bioxyde de manganèse. 25 On applique ensuite sur cette couche semi-conductrice une couche bonne con ductrice de l'électricité, qui peut être faite de plusieurs couches partielles de substances différentes. Par exemple une couche de graphite est déposée en premier lieu sur la couch^7 bioxyde de manganèse, cette couche de graphite étant ensuite recouverte d'une couche de soudure, 50 On connait également le procédé qui consiste à construire des condensateurs électriques comprenant des corps d'anode fait d'un métal redresseur, de manière qu'un condensateur soit constitué par plusieurs corps frittés assemblés ou combinés pour former une unité, C'est ainsi que le brevet Allemand N° 1.101.621 décrit un procédé qui consiste à utiliser plusieurs corps frittés et à relier en-55 tre eux les conducteurs de connexion en métal redresseur traversant les corps frittés, ou encore à prévoir un conducteur de connexion commun à tous les corps frittés, ce conducteur étant constitué par un fil ou un ruban. Cet exemple classique de réalisation, cependant, ne concerne pas les condensateurs pour lesquels une couche semi-conductrice est appliquée sur le corps d'anode comprenant une cou-40 che conductrice, mais seulement les condensateurs utilisant un électrolyte liquide. , quel est déposée une couche d'oxyde diélectrique recouverte d'une couche serai- 10 P ORî&tNAL 69 00518 2 2000256 10 15 20 25 50 35 On connaît également un procédé qui consiste à fabriquer un condensateur électrique comportant une couche semi-conductrice ; selon ce procédé, sur un ruban de métal à intervalles espacés, on applique des revêtements de bioxyde de manganèse sur lesquels des couches de contact électriquement conductrices sont ensuite appliquées ou déposées. Ensuite, le ruban conducteur peut être replié de manière que les couches conductrices des unités individuelles puissent venir en contact mutuel. Suivant ce procédé classique, les unités de condensateurs sont également combinées pour former un seul condensateur, mais dans ce cas particulier, on utilise un seul corps d'anode se présentant sous la forme d'un ruban ou d'une bande. L'utilisation d'un corps fritte est donc exclue. De plus, des résistances de transfert ou de contact existent entre les couches conductrices individuelles superposées, du fait que celles-ci ne sont amenées en contact mutuel qu'après avoir été fabriquées £>v. terminées Dans le brevet allemand :\T° 1.142.9^7, on a décrit un procédé pour la fabrication d'un condensateur comportant une couche semi-conductrice, suivant lequel deux corps frittés sont placés l'un dans l'autre, de manière que l'un d'entre eux maintienne l'autre en position. Une couche serai-conductrice est disposée entre les corps frittes- . Une certaine pression est indispensable pour maintenir l'un des corps fritte contre l'autre^ et cette pression est susceptible de détériorer la couche semi-conductrice qui, dans certaines circonstances, peut aisément pénétrer dans la. couche d'oxyde. Enfin, le corps fritté extérieur doit nécessairement avoir une forme relativement compliquée. On connaît également un procédé pour la fabrication de condensateursélectri-ques comportant une couche semi-conductrice, selon lequel les corps d'anode individuels sont montés ou fixés à un fil commun qui, à son tour, est maintenu par un élément en céramique ou en quartz. Les corps d'anode individuels sont ensuite soumis ensemble aux opérations ultérieures du traitement qui comprennent également la constitution de la couche semi-conductrice et dé la couche conductrice. Cependant, selon ce procédé classique, et au contraire du procédé prévu selon 1'invention,les corps d'anode individuels sont espacés les uns des autres de manière que les couches déposées sur les corps d'anode, ne s'étendent pas simultanément à plusieurs corps d'anode. Dans le brevet allemand N° 1.121.731 on a également décrit un procédé pour la fabrication de petits condensateurs en céramique du type tubulaire, dans lesquels plusieurs petits tubes diélectriques sont disposé» côte à côte sur des fils recourbés en épingle à cheveux, de manière que l'extrémité recourbée en forme de boucle repose élastiquement contre la circonférence du petit tube en céramique." Par immersion dans un bain de soudure les extrémités du fil sont soudées au petit tube- Ce procédé n'a pas pour objet de connecter plusieurs imités entre elles au moyen des couches appliquées. 69 00518 2000256 Grâce au procédé prévu selon l'invention, les corps d'anode individuels peuvent être placés côte à côte de différentes manières de façon à ce qu'il soient connectés entre eux lorsque les couches sont déposées. Ainsi, par exemple, les corps d'anode individuels peuvent-, soit directement, soit au moyen des conducteurs c de connexion et suivant un procédé connu, être fixés ou montés sur un support commun fait de préférence de métal redresseur. Pour cela et selon l'invention; ils sont disposes en groupes, de manière que lorsqu'on applique les couches, les groupes individuels sont combinés pour former une uni^é mécanique ou électrique. Une autre possibilité de mise en oeuvre du procédé prévu selon l'invention 10 consiste à utiliser des fils élastiques recourbés en fomie d'épingle à cheveux, sur lesquels sont montés les corps d'anode. L'utilisation d'agrafes en fil élastique de ce type qui, ultérieurement,- constitueront également les fils de connexion ou bornes, pour la fabrication de condensateurs utilisant des couches semi-conductrices, a également été envisagée- Cependant ce procédé ne permet de monter qu'un 15 seul corps d'anode sur une agrafe de fil. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisations, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels: La figure 1 montre les différentes étapes d'un procédé suivant lequel plu-20 sieurs corps d'anodes sont groupés sur un support commun Les figures 2 et 3 représentent des variantes du procédé de l'invention, dans lesquelles une agrafer en fil en fonne d'épingle à cheveux est utilisés comme support pour les corps d'anode Les figures la, lb et le représentent les produits obtenus au cours des trois 25 étapes du procédé qui permet de fabriquer des condensateurs selon les principes de l'invention En premier* lieu, la montre plusieurs corps d'anode qui sont fixés ou montés par groupes sur un support commun 3 qui, par exempler de même que les corps d'anode 1 et les conducteurs de connexion 2 peut être fait d'un métal redresseur. Les 30 corps d'anode 1 tels que les représente la figure 1 peuvent être par- exemple des éléments frittés en tantale. Suivant l'invention, c.es corps frittés sont groupés deux par deux et suffisamment rapprochés pour que l'application ou la formation des couches ait pour effet de combiner deux corps d'anode en une unité. En premier lieu, les corps d'anode sont soumis à vin traitement de formage électrique destiné 35 à produire une mince couche d'oxyde diélectrique qui n'est pas représentée. La couche d'oxyde doit, d'une part, recouvrir complètement les corps d'anode 1 de toutes parts, et, d'autre part, cette couche d'oxyde pénètre à l'intérieur du corps d'anoc'e sans cependant établir une liaison entre les deux corps d'anode pour qu'ils forment une unité. C'est seulement après l'application de la couche semi-40 conductrice 4, ainsi que le montre la figure lb, que les deux paire d'anodes sont BAD ORIGINAL 69 00518 2000256 combinées par cette couche pour former une unité La figure le représente l'opération qui suit l'application de la couche condu-trice " Si ~ela est nécessaire il peut suffire que les paires d'anodes soient combinées en une unité uniquement par la touche .Cette couche conductrice c qui environne partiellemeng les corps 5 peut et r-e constituée par plusieurs couches de diverses substances- ou bien encore plusieurs cou:-hes conductrices peuvent être déposées les unes sur les autres. De préférence- la ou-1 te conductrice finale peut ê'tre faite d'un aliage à point de fusion entraînant ainsi une connexion particulièrement parfaite des paires d'anodes Ensuite l'élémenT ainsi obtenu peut être séparé du support commun 3 en sec-10 tionnant les conducteurs 2 après quôien règle générale, les conducteurs de connexion restent attachés et le condensateur est placé dans une enveloppe ou boitier approprié Ainsi; les deux paires d'anodes qui sont reliées l'une à l'autre peuvent être connectées électriquement tandis qu'une seconde connexion est placée sur la couche conductrice estérieure 5, On obtient ainsi un condensateur de capacité plus 15 élevée en utilsant des corps d'anodes séparés* mais uniformes, On peut; de toute évidence; en utilisant un support approprié, tel qu'un ruban ou une bande, combiner plus de deux corps d'anodes pour former me unité, ceux-ci étant pour cela disposés tout près les uns des autres de façon appropriée. Les figures 2 et 3 représentent une variante du procédé prévu selon l'inven 20 tion Suivant cette variante, des agrafes en fil f qui sont reccrabées en forme d'épingles à cheveux, sont utilisées comme supports pour les corps d'anode 1, les extrémités de ces agrafes de fil étant reliées aux conducteurs de connexion 2- Le point de connexion se présente par exemple sous la forme d'une croix avec des ex- a trémités saillantes, ainsi qu'il/déjà été proposé, de manière à permettre une meil-25 leuve adhérence d'une composition de scellement appliquée par immersion Suivant la figure 2 les deux branches des agraphes r sont élastiques, tandis que dans l'exemple de réalisation de la figure 3 une seule extrémité de ces agrafes présente des propriétés élastiques marquées Dans l'exemple de la figure 2, les dimensions de l'agrafe peuvent être prévues pour ne laisser subsister qu' 30 un faible intervalle entre les corps d'anode individuels 1, Il est cependant possible également de presser élastiquement les corps d'anode l'un contre l'autre, ce qui ne gêne pas nécessairement la constitution d'une couche diélectrique complète sur les deux corps d'anode A la suite de l'application de la couche semi-conductrice 4, on obtient un arrangement d.u type représenté à la figure 2b. La figure 33 2c montre le produit final obtenu après application de la couche conductrice 1 Enfin, comme le montre la figure 2d, une couche de matière plastique 7 peut également être appliquée par immersion Enfin, les branches individuelles de l'agrafe 6 sont sectionnées au point indiqué par la ligne en trait mixte. On obtient de cette manière un condensateur électrique bipolaire. 40 Dans l'exemple de réalisation de la figure 3. les dettx corps d'arode 1 sont 0ad ORIGINAL 69 00518 2000256 montés en commun sur la même branche de l'agrafe 6 tandis que l'autre branche de celle-ri est placée tout près de la partie extérieure de l'un des corps d'anode ou à une courte distance de celui-ci- On doit cependant veiller soigneusement à ne que cette branche de l'agrafe ne soit pas appliquée contre le coips d'anode au 5 moment de l'opération de formage, La figure Jb représente l'état de l'ensemble a-près l'application de la couche semi-conductrice 4, tandis que la figure 3e représente l'ensemble après application de la couche conductrice 5> Enfin., le condensateur ainsi obtenu peut encore être placé dans une enveloppe de matière plastique 7 comme le montre la figure Jd L'enrobage dans la matière plastique est effectué 10 de préférence par immersion. Ensuite on sectionne la boucle de l'agrafe 6 Dans le condensateur ainsi obtenu les corps d'anode sont connectés en parallèle ce qui permet d'obtenir un condensateur polaire de capacité double. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation^ on comprendra claire-15 ment que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. BAD original 69 00518 2000256 6 ^'MÇATIONS 1°) Procédé de fabrication de condensateurs,caractérisé en ce qu'il prévoit deux corps d'anode placés très près l'un de l'autre, sur lesquels on applique •une couche d'oxyde diélectrique, puis sur celle-ci une couche semi-conductrice* . qui recouvre les corps d'anode et occupe l'intervalle qui les sépare ; enfin on r; applique une couche conductrice de l'électricité sur la couche-conductrice et sur les corps d'anode, de manière à combiner ceux-ci en une unité 2°) Procédé de fabrication de condensateurs suivant la revendication 1°,caractérisé en ce qu'il prévoit des corps d'anode fixés en groupe sur un support commun préalablement à l'application des couches semi-conductrice et conductrice. 10 3°) Procédé de fabrication de condensateurs suivant la revendication 2°, carac térisé en ce qu'il prévoit des corps d'anode montés sur un support fait du même métal. . 4°) Procédé de fabrication de condensateurs suivant la revendication caractérisé en ce qu'il prévoit des corps d'anode montés sur un support en formw d' ln. épingle à cheveux^ un corps d'anode étant fixé à chacune des extrémités 5°) Procédé de fabrication selon la revendication 1° caractérisé en ce que le fil élastique supportant les anodes est prévu de manière à presser les deux corps d'anode l'un contre l'autre. 6°) Procédé de fabrication selon la revendication 1*^suivant le-quel 20 les corps d'anode sont cohstitués par des corps frittés-en tantales et la couche semi-conductrice est du bioxyde de manganèse. 7°) Procédé de fabrication selon la revendication 2° suivant lequel deux corps d'anode sont montés sur une extrémité d'un support en fil recourbé* dont l'autre extrémité est pressée élastiquemerit contre la couche conductrice extéri-25 eure. bad original