Brevet FR2532104A1 — publié le 19840224

L'invention se réfère à un procédé perfectionné pour la fabrication de condensateurs électrolytiques solides en forme de pastilles spécialement appropriés pour être utilisés sur une carte de circuit imprimé. Un condensateur électrolytique de ce type présente une paire d'électrodes de connexion (bornes) sur sa face inférieure et un élément condensateur enrobé en résine synthétique. Différents procédés ont été proposés pour fabriquer ce type de condensateur en grandes quantités selon un procédé automatisé. Un exemple d'un tel procédé figure dans le brevet américain N O 4 247 883 au nom de D G THOMPSON et a I, selon lequel une paire de bornes en forme de L est disposé face à face, un élément condensateur est disposé entre les deux et l'ensemble est enrobé dans de la résine synthétique Ce procé- dé présente l'inconvénient qu'un dispositif particulier, tel qu'un gabarit de montage, est nécessaire pour placer avec précision les bornes et l'élément condensateur. Un autre exemple, plus perfectionné a été décrit dans le brevet américain N O 3 550 228, au nom de J C ASSCHER, selon lequel une bande métallique est progressivement perforée et formée sous pression pour obtenir unepaire-de bornes dont une extrémité de chaque reste fixée à la partie restante de la bande, et un élément condensateur est alors monté entre les deux bornes Après avoir relié électriquement, les électrodes de l'élément condensateur et les bornes, l'assemblage est enrobé de résine puis séparé de la bande par cisaillement. Selon ce procédé, cependant, il n'est encore pas suffisant de placer l'élément condensateur par rapport aux bornes, bien que ces dernières peuvent être mises en place avec précision. 2- Par conséquent, la présente invention a notamment pour but de pourvoir à un procédé amélioré pour la fabrication automatisé en grandes quantités de Condensateurs électroly- tiques solides en forme de pastilles, exempt des inconvénients cités cidessus. Selon le procédé de la présente invention on prépare d'abord des éléments condensateurs essentiellement rectangu- laires, présentant chacun une couche cathodique sur sa surfa- ce extérieure et une tige conductible en tant qu'anode émer- geant d'une de ses faces terminales Une bande métallique est progressivement poinçonnée et mise en forme pour obtenir une série de paires de bornes disposées face à face et espacées d'intervalles fixes Chaque borne présente une section en L, la branche verticale étant perpendiculaire au plan de la bande métallique et la branche horizontale étant restée connectée au reste de la bande La branche verticale est pourvue d'une paire d'ailettes latérales s'étendant à partir des deux tranches latérales de la branche, orientées vers l'autre borne de cette paire, disposée en face de la première à une distance corres- pondant à la largeur de l'élément condensateur Les branches verticales de la paire de bornes sont disposées face à face à une distance correspondant à la longueur totale de l'élément condensateur, dans laquelle est comptée la tige conductible formant l'anode, et ces branches forment avec les deux ailettes latérales un boitier rectangulaire L'élément condensateur est monté dans ce boitier formé-par les bornes et la couche formant la cathode et la tige formant l'anode sont connectées respec- tivement aux deux bornes Ensuite, l'assemblage est enrobé de résine synthétique et séparé par cisaillement du reste de la bande. 3L'invention sera décrite plus en détail ci-dessous, à l'aide des dessins annexés qui représentent une réalisation préférée de l'invention. Dans ces dessins: - Les figures la et lb sont des vues du dessus et en perspective d'un élément condensateur utilisé dans le conden- sateur électrolytique solide fabriqué selon l'invention; Les figures 2 a et 2 b sont des vues du dessus et en perspective d'une pièce métallique habituellement utilisée pour l'assemblage du condensateur; Les figures 3 a et 3 b sont des vues du dessus et en pers- pective d'un assemblage partiel du condensateur; La figure 4 est une vue du dessus d'une partie de la ban- de métallique-perforée selon un patron dans le premier stade de l'invention; Les figures 5 et 6 sont des vues de dessus de la même partie de la bande au cours des stades intermédiaires du procédé de l'invention; - La figure 7 est une vue du dessus de la même partie de la bande au cours du dernier stade du procédé de l'invention; La figure 8 est une vue en coupe du condensateur assemblé selon la ligne VIII-VIII de la figure 7; et La figure 9 est une vue en perspective du condensateur électrolytique solide fabriqué selon le procédé de-l'invention. Dans les dessins les mêmes références numériques-sont données aux parties et éléments correspondants. Les figures la et lb représentent un élément condensa- teur 12 qui doit être fabriqué préalablement L'élément condensateur 12 possède une-couche cathodique 14 sur la sur- face extérieure et une tige 16 conductible et formant l'anode émergeant d'une des-faces latérales, et il peut être obtenu au moyen;dbn des procédés connus, tel que celui décrit dans le brevet américain n' 3 855 505 au nom de S KARLIK, Jr etc. L'élément 12 est un parallélépipède essentiellement rectangu- laire de longueur L en comptant la tige de l'anode 16, de largeur W et ddépaisseur T. -4- Au cours du second stade pour l'obtention de la forme représentée, on prépare une pièce métallique 18 en U comme -représenté dans les figures 2 a et 2 b qui est ensuite fixée électriquement sur l'élément 12 par soudure à température basse ou élevée, comme le montrent les figures 3 a et 3 b La pièce métallique 18 a de préférence la largeur W ainsi qu'une épaisseur égale à environ T/2 de sorte que les faces inférieu- res de l'élément 12 et de la pièce métallique 18 se trouvent dans le même plan après leur assemblage On obtient ainsi un condensateur partiellement assemblé 20 dont les longueur, largeur et épaisseur maximales sont respectivement L, W et T. Les stades ci-dessus mentionnés peuvent être effectués de façoniautomatisée connue et ils ne seront pas davantage décrits ici car ils ne font pas partie de l'invention. Par ailleurs, comme le montre la figure 4, une bande métallique 22 est perforée pour obtenir une série de découpages à des intervalles constants prédéterminés Ainsi que le montre le dessin, chaque découpage comprend un trou de repérage circulaire 24, une paire de fentes 26 en forme de C et une ouverture rectangulaire 28 La zone 30 définie par la fente 26 correspond à la partie verticale de la borne qu'elle formera et l'ouverture 28 correspond à la séparation entre les parties horizontales des deux bornes Les dimensions W et L telles que représentées correspondent respectivement à la lar- geur et à la longueur mentionnées ci-dessus dé l'élément condensateur 12 La dimension W 2 est choisie supérieure à W et inférieure à Wl et la dimension Tl est choisie légèrement supé- -rieure à T, l'épaisseur de l'élément 12 La bande 22 peut être faite d'un métal conductible approprié pouvant être soudé tel que le nickel, le cuivre ou l'argent-nickel et ayant par exemple une épaisseur d'environ 0, 1 mm pour une longueur L de l'élément 12 d'environ 3 mm Le trou de repérage 24 sert de façon cunnue à placer avec précision chaque décou- page dans sa position de travail. 2532104 - -5- Au stade suivant, représenté par la figure 5 a, les zones du découpage sont pliées vers le haut à l'angle droit selon les lignes A en pointillé de la figure 4, afin de former les parties verticales 32 des deux bornes Ensuite les deux ailettes 34 faisant partie des parties verticales 32, sont pliées à l'angle droit vert l'intérieur selon les lignes B en pointillé de la figure pour former un boîtier rectangulaire de longueur L et de largeur W par dessus l'ouverture 28, comme le montre la figure 5 b Après quoi une pâte à souder 36 est appliquée sur la surface interne des parties verticales 32 des deux bornes, comme le montre la figure 5 c. Au stade suivant, représenté par la figure 6 a, le montage comprenant le condensateur tel que-représenté par la figure 3, est placé dans le boîtier défini par les parties verticales 32 des deux bornes et leurs ailettes latérales 34 Comme décrit ci-dessus, la taille du bottier coïncide avec celle de l'assem- blage 20 et on peut obtenir une mise en place précise A ce stade, la bande métallique 22 est chauffée localement par des moyens appropriés (non représentés) pour faire fondre de la soudure dans la pâte à souder 36, afin d'effectuer la soudure des deux électrodes du condensateur aux bornes correspondantes. Au stade suivant, représentée dans la figure 6 b, un moule métallique 38 est appliqué sur l'assemblage condensateur-bornes et une résine adhésive appropriée durcissant à l'air ou par traitement thermique, telle q'une résine acrylique ou époxy, est injectée dans la cavité 40 de cet assemblage afin d'enrober l'élément condensateur 12 Avant le durcissement de la résine adhésive, une plaque 42 mince, plate et lisse en une matière plastique non conductible, par exemple une plaque de résine polyimide, est placée sur la résine injectée afin de couvrir l'assemblage. Après le durcissement de la résine le moule métallique 38 est enlevé et le condensateur enrobé de résine 44 tel que représenté dans les figures 8 et 9 est séparé de la bande métallique 22 par cisaillement selon les lignes C représentées dans la figure 7. -6- Comme indiqué ci-dessus, l'élément condensateur 12 peut être placé facilement et avec précision entre une paire de bornes 32 selon le procédé de la présente invention Etant donné que la pièce métallique 18 de la figure 2 est utilisée pour faciliter la mise en place, elle peut éventuellement être supprimée et, en pareil cas, la tige 16 formant l'anode peut être soudée directement à la borne correspondante 32 Dans ce cas il peut être souhaitable de prévoir une fente ou un trou de repérage dans l'une ou l'autre borne, comme décrit dans les brevets américains ci-dessus cites. 25321-04 7- REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication de condensateurs électroly- tiques solides en forme de pastilles, dans lequel on prépare -des éléments condensateurs ( 12) ayant chacun une section essentiellement rectangulaire et sur lesquels une face exté- rieure porte une couche cathodique ( 14) et une tige ( 16) émergeant d'une face latérale forme l'anode, on-perfore une bande métallique ( 22) conductible qu'on met en forme sous contrainte pour obtenir une paire de bornes ayant chacune une section en forme de L et comprenant une branche verticale ( 32) perpendiculaire au plan de la bande et une branche horizontale restée connectée au reste de cette bande ( 22), on place l'élé- ment condensateur _ 12) entre chaque paire de bornes pour relier électriquement ces bornes respectivement à la couche cathodique ( 14) et au conducteur ( 16) servant d'anode, on enrobe l'élé- ment condensateur ( 12) de résine synthétique, et on sépare l'élément condensateur enrobé ( 44) de la partie restante de la- bande ( 22), caractérisé en ce qu'il comprend un stade au cours duquel les deux ailettes latérales ( 34) de la branche vertica- le ( 32) de la borne sont pliées vers l'intérieur sous un angle essentiellement droit, la distance entre les branches vertica- les ( 32) de chaque paire de bornes étant choisie de façon à être pratiquement égale à la longueur totale de l'élément condensateur ( 12) en tenant compte de la longueur du conduc- teur ( 16) formant l'anode et la distance entre les deux ailettes latérales ( 34) de chaque partie verticale ( 32) étant choisie de façon à être essentielelement égale à la largeur de l'élément condensateur ( 12). -8- 2 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un stade supplémentaire dans lequel on fixe électriquement une pièce métallique ( 18) sur l'extrémité du conducteur ( 16) formant l'anode; la dimension en sens vertical de cette pièce métallique ( 18) étant choisie de façon à ce que sa face inférieure soit dans le même plan que celle de l'élément condensateur ( 12), et la dimension dans le sens latéral de la pièce métallique ( 18) étant choisie poir être essentiellement égale à la largeur de l'élément condensateur ( 12). 3 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un stade supplémentaire dans lequel on place une plaque mince et plate { 42), électriquement isolante, en résine synthétique, sur la surface de la résine d'enrobage avant de faire durcir celle-ci.