Brevet FR2585175A1 — publié le 19870123

La présente invention concerne un élément électrique tel qu'un condensateur notamment au tantale et à électrolyte solide, et un procédé pour la réalisation d'un tel élément. On connatt déjà des condensateurs au tantale et à électrolyte solide, qui comprennent un corps en tantale formant anode et des embouts en un métal tel que du nickel, destinés à former des électrodes de sortie et réalisés sous forme d'étriers ou de capuchons coiffant les extrémités dudit corps d'anode. L'embout d'anode est fixé audit corps en le soudant sur un fil d'anode, en tantale, qui sort du corps, et par l'intermédiaire d'un matériau de remplissage de l'espace formé entre le corps en tantale et 1 'embout. Les condensateurs de ce type ont pour inconvénient majeur que la liaison par soudure de l'embout d'anode au fil d'anode ne peut pas être effectué de façon à ce qu'elle puisse à elle seule conférer à l'assemblage de l'embout au corps d'anode des propriétés mécaniques nécessaires, en raison de la grande sensibilité thermique du corps d'anode. Il est donc indispensable de prévoir un moyen de fixation supplémentaire. Cette fonction est accomplie par le matériau de remplissage, qui doit donc être choisi en conséquence, car il doit non seulement préserver le bloc d'anode des influences de l'environnement, tel que l'humidité, mais posséder en plus des propriétés mécaniques particulières.Il est évident que les précautions qui doivent être assurées pour la soudure de l'embout au fil d'anode et l'exigence quant au produit de remplissage compliquent la fabrication des condensateurs et augmentent le prix de revient de ceux-ci. La présente invention a pour objectif de palier les inconvénients des condensateurs du type énoncé plus haut. Pour atteindre ce but, un condensateur selon l'invention est caractérisé en ce que l'assemblage de l'embout d'anode au corps d'anode est réalisé par soudure de l'embout à un fil en un métal tel que du nickel qui est soudé sur le fil en tantale en s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe de celui-ci. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le fil en nickel est avantageusement un fil étamé. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la matière de remplissage est une matière telle que de l'époxy standard ne devant pas avoir des propriétés mécaniques particulières. La présente invention propose également un procédé pour la réalisation du condensateur qui vient d'être défini. Ce procédé est caractérisé en ce que, pour la fixation de l'embout d'anode sur le fil de tantale, on soude d'abord un fil de nickel sur ce fil de tantale par toute méthode de soudure n'impliquant qu'un échauffement local et court, tel qu'une soudure électrique par décharges capacitives, et fixe ensuite l'embout au fil de nickel par une soudure pouvant être une soudure à haute température, telle que du type à étain-plomb. Linvention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 est une vue éclatée, en perspective d'un condensateur selon la présente invention - la figure 2 est une vue de dessus, en direction de la flèche Il de la figure 1, d'un condensateur selon la présente invention à l'état assemblé ; et - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III du condensateur de la figure 2. Dans l'exemple de réalisation de l'invention, qui est représenté, l'élément électrique est formé par un condensateur au tantale et à électrolyte solide, qui comprend un corps 1 de forme général parallélépipédique et des embouts métalliques 2, 3 qui forment les électrodes permettant de relier les condensateurs à un circuit électrique. Le corps 1 présente la structure typique et largement connu d'un condensateur au tantale et à électrolyte solide. Etant donné que l'invention ne porte pas sur cette structure, il ne paratt pas nécessaire de la décrire de façon détaillée. I1 suffit de retenir que le corps comprend essentiellement un bloc constitué de particules de tantale comprimés et frittés, qui forment l'anode du condensateur, et est entouré de couches destinées à former le diélectrique et la cathode du condensateur.On constate en outre la présence d'un fil ou tige 4 de tantale solide, qui fait partie intégrante de l'anode et fait saillie du bloc 1. On constate que les deux embouts 2, 3, qui sont réalisés sous forme d'étrier, sont assemblés au corps 1 de façon à coiffer les extrémités de celui-ci. La présente invention concerne l'assemblage de l'embout 2 qui constitue l'embout d'anode, au corps 1. Pour réaliser cet assemblage, on fixe l'étrier d'embout 2 à la portion extérieure du fil d'anode en tantale 4, par l'intermédiaire d'un fil en nickel 5. Comme ilressort des figures, ce fil 5 est fixé par soudure au fil d'anode 4, à proximité de l'extrémité libre de celui-ci. Le fil 5 s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe du fil 4 de façon à former avec celui-ci une configuration en croix. Le fil de nickel est pourvu d'un revêtement pour permettre le soudage. En effet, dans la mesure où le nickel oxyde facilement, l'absence d'un tel revêtement rendrait très difficile la soudure. Avantageusement le fil en nickel S' 5 est étamé. La liaison du fil en nickel 5 au fil en tantale 4 se fait par soudure électrique avantageusement par décharges capacitives. Ce mode de soudage ne soumet pas le corps d'anode 1 à des contraintes thermiques excessives car il assure un échauffement très localisé et de très courte durée. La chaleur ainsi dégagée n'est pas préjudiciable à 1 'anode. L'embout d'anode 2 est avantageusement réalisé en nickel pourvu d'un revêtement permettant une liaison par soudure au fil 4. A cette fin l'embout 2 peut être pourvu d'un revêtement en étain, or, argent ou tout autre matériau approprié. L'embout ou étrier 2 ainsi conformé est fixée en 6 par une soudure à haute température, supérieure à 3000, avantageusement du type appelé Eutectique. I1 s'agit d'une soudure étain-plomb. Dans la mesure où le fil 5 et l'étrier 2 sont en nickel, leur fixation par soudure n'est pas critique, dans la mesure qu'il s'agit de deux éléments ayant les propriétés thermiques identiques. Comme le montre la figure 3, l'espace entre l'étrier d'anode 2 et le corps d'anode est rempli d'une matière de remplissage 7 appropriée qui n'a pas besoin de posséder des propriétés mécaniques particulières. En effet, la fixation de l'embout d'anode 2 au corps 1 est exclusivement assurée par la soudure de l'embout au fil 4, par l'intermédiaire du fil en nickel 5. Le matériau de remplissage 7 a pour seule fonction d'assurer une protection contre des influences venant de l'extérieur, par exemple l'humidité et le maintien en position des différents éléments constitutifs du condensateur. Cette matière 7 pourrait être de l'époxy standard. Concernant les dimensions du fil en nickel 5, il convient de choisir sa longueur pour obtenir une bonne tenue mécanique et pour assurer un bon contact électrique. A cette fin, il est avantageux que le fil présente une longueur au moins trois fois supérieure au diamètre du fil d'anode 4. Mais, cette longueur doit être inférieure à la largeur de l'embout 2,-pour éviter que les extrémités du fil apparaissent à l'extérieur, ce qui serait préjudiciable à la fonction de protection ou d'isolement du corps d'anode contre des influences de l'environnement. REVENDICATIONS 1.- Elément électrique tel qu'un condensateur à électrolyte solide, comprenant un corps formant anode, sensible à la chaleur et notamment au tantale et des embouts en un métal tel que du nickel, destinés à former des électrodes de sortie et réalisés sous forme d'étriers ou de capuchons coiffant les extrémités du corps d'anode, l'embout d'anode étant relié par soudure sur un fil d'anode notamment en tantale, qui sort du corps d'anode et l'espace entre ledit corps et l'embout d'anode étant rempli d'une matière de remplissage non conducteur électriquement, caractérisé en ce que l'assemblage de l'embout d'anode (2) au corps d'anode (1) est réalisé par soudure de l'embout à un fil (5) en un métal tel que du nickel, qui est soudé sur le fil en tantale (4) en s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe de celui-ci. 2.- Elément électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fil en nickel (5) est un fil étamé ou pourvu de tout autre revêtement en un matériau permettant la soudure de ce fil au fil d'anode (4). 3.- Elément électrique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'embout d'anode (2) est pourvu d'un revêtement en étain, or, argent ou tout autre matériau compatible à la liaison par soudure. 4.- Elément électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'espace formé entre l'embout d'anode (2) et le corps d'anode (1) est rempli d'une matière (7) électriquement non conducteur et adapté pour assurer la protection contre des influences de Irenvironnement, notamment l'humidité, telle que de 1 *poxyW 5.- Procédé pour la fabrication d'un élément électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour la fixation de l'embout d'anode (2) sur le fil d'anode (4), on soude d'abord le fil de nickel (5) sur le fil d'anode (4) par toute méthode de soudure n'impliquant qu'un échauffement local et court, tel qu'une soudure électrique par décharges capacitives, et fixe ensuite l'embout (2) au fil de nickel (5) par une soudure pouvant être une soudure à haute température, telle que du type à étain-plomb.