Brevet FR2646280A1 — publié le 19901026

CONDENSATEUR ELECTROLYTIQUE A CONNEXION D'ANODE MONOBLOC La présente invention concerne les condensateurs électrolytiques de tous types : à électrolyte solide liquide ou gélifié, de configuration axiale ou CMS (composant pour le montage en surface). L'anode de ces condensateurs peut être en un métal anodisable quelconque, par exemple en aluminium ou en tantale. Dans tous les procédés de fabrication connus à ce jour, le problème majeur mécanique est constitué par la connexion d'anode. En effet, celle-ci doit satisfaire deux impératifs. Côté interne au composant, elle doit être compatible avec l'isolation par oxydation du matériau d'anode, donc être de même nature. Côté externe au compostant, elle doit être compatible avec les modes et systèmes de soudure sur circuit imprimé. La solution actuelle retenue par les fabricants est de concevoir la connexion d'anode en deux éléments de nature differente et soudés en série. Cette solution n'est pas satisfaisante parce que, outre le fait qu'une opération supplémentaire de soudure intervient, il est connu que la soudure sur un métal anodisable tel que l'aluminium pose toujours des problèmes. La présente invention vise à pallier ces inconvénients par l'utilisation d'une connexion d'anode en un seul élément, c'est-à-dire monobloc, cette connexion etant recouverte d'un ou de plusieurs dépôts métalliques pour satisfaire les impératifs relatifs aux côtés externe ou interne du composant. L'invention a donc pour objet un condensateur électrolytique, caractérisé en ce qu'il comprend une connexion d'anode formée d'un seul élément, une première partie de cet élément présentant une surface dans le même métal anodisable que l'anode, une seconde partie de cet élément présentant une surface de bonne soudabilité pour assurer la liaison électrique du condensateur avec un circuit d'utilisation. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre non limitatif, et grâce aux figures annexées parmi lesquelles - la figure 1 représente la structure d'une électrode d'anode pour condensateur électrolytique selon l'art connu, - la figure 2 représente, en coupe, un élément capacitif de type électrolytique en cours de fabrication et selon l'art connu, - les figures 3 et 4 représentent des connexions d'anode pour condensateur électrolytique selon l'invention. La présente invention peut s'appliquer aussi bien aux condensateurs à l'aluminium, qu'à ceux formés à partir d'autres métaux utilisables pour - obtenir des condensateurs électrolytiques (tantale, niobium, ...). Ces métaux, susceptibles de développer par oxydation une couche d'oxyde isolante d'épaisseur relativement importante, seront qualifiés d'anodisables dans le reste de la description. La figure 1 représente, de façon. schématique, la structure d'une électrode d'anode pour condensateur électrolytique selon l'art connu. Cette électrode d'anode comprend l'anode 1 proprement dite et une connexion d'anode 2. La connexion 2 est classiquement formée de deux éléments 3 et 4 réunis en serie par une soudure 5. La ligne 6, tracée en traits interrompus, représente la limite géométrique du futur composant. Pour des raisons d'isolation électrique, la soudure 5 est incluse dans le boîtier ou la matière d'enrobage du composant. Pour obtenir la structure d'électrode représentée à la figure 1, on procède de la manière suivante illustree par la figure 2. L'anode 1 par exemple un bloc d'aluminium gravé, est rendue solidaire de la tige 40 réalisée dans le même métal anodisable que l'anode. La liaison anode 1 - tige 40 peut être réalise par soudure. Dans un procédé de fabrication collective, l'extrémité 41 de la tige sera fixée, par exemple par soudure, sur une bande de transport pour pouvoir effectuer ensuite les opérations d'oxydation et d'imprégnation. L'opération d'oxydation apporte la couche d'oxyde 10 ce qui détermine la cote limite A. L'opération d'imprégnation apporte la couche d'électrolyte 11 (dans le cas d'un électrolyte solide ou gélifié) ce qui détermine la cote limite B.Pour éviter les courts-circuits, ltélectrolyte ne ne doit pas venir en contact direct avec la tige 40. La cote B doit même être suffisamment en deçs de la cote A pour que la tige 40 puisse être coupée entre ces deux cotes. Le composant semi-fini obtenu est coupé à la côte C et l'élément 4 restant de la tige 40 est soudé à l'élément 3 pour obtenir la structure d'électrode d'anode représentée à la figure 1. L'élément 3 est constitué à partir d'un métal pressentant une bonne soudabilité. Par bonne soudabilité, on entend la possibilité de réunir de manière définitive l'élément 3 à des connexions ou à des électrodes d'autres composants ou encore à des pistes de circuit imprimé, ceci de manière classique et habituelle (soudure à la vague, au fer à souder ou à la machine à souder utilisés couramment en électronique). Dans le cas où l'anode est obtenue par compactage d'un fil selon l'enseignement de FR 1 496 345 , la tige 40 (et par la suite l'élément 4) est l'extrémité non compactée dudit fil ce qui évite une soudure au niveau de l'anode. Après l'opération d'imprégnation, les cathodes, prolongées par leurs connexions, seront mises en place selon des techniques de l'art connu. Les éléments capacitifs obtenus seront enrobés par exemple. Dans le cas de composants de type CMS, les connexions d'anode et de cathode, qui auront été choisies de forme plate, seront rabattues sur l'enrobage. Un tel condensateur selon l'art connu présente donc l'inconvénient d'avoir une connexion d'anode réalisée en deux éléments. L'existence des cotes d'oxydation A, d'imprégnation B et de coupure C, ainsi que la présence de la soudure 5 qui est incorporée à l'enrobage limitent la capacité volumique d'un tel condensateur. Selon l'invention, la connexion d'anode est formée d'un seul elément traité de manière à satisfaire les impératifs interne et externe au condensateur électrolytique. La figure 3 represente, vue en coupe, la connexion d'anode d'un condensateur électrolytique- selon l'invention. La partie 21 de la connexion d'anode 20 située à gauche de la ligne D est destinée à assurer le contact électrique avec l'anode du condensateur. La partie 22 située à droite de la ligne D est destinée à assurer le contact électrique avec l'extérieur. Dsns le cas de la figure 3, les parties 21 et 22 constituent donc un seul élément réalisé en métal anodisable. La partie 22 a été traitée de façon que sa surface présente une bonne soudabilité. Si le métal anodisable est de l'aluminium, on peut deposer sur la partie 22 une première couche 23 de cuivre ou d'acier par exemple, puis une seconde couche 24 de bonne soudabilité (par exemple de l'étain, un alliage étain-plomb, du nickel, de l'argent). La couche 23 est une couche d'accrochage, permettant l'adhésion de la couche 24. La figure 4 représente, vue en coupe, une autre façon de réaliser la connexion d'anode selon l'invention. De même que précédemment, la partie 201 de la connexion d'anode 200 située à gauche de la ligne D est destinée à assurer le contact électrique avec l'anode du condensateur. La partie 202 située à droite de la ligne D est destinée à assurer le contact électrique avec l'extérieur. Les parties 201 et 202 constituent un seul élément réalisé en métal non anodisable. La partie 201 a été traitée de façon que sa surface soit anodisable par dépôt d'une couche métallique 203 appropriée. La partie 202 a été traitée de façon que sa - surface présente une bonne soudabilité, par dépôt d'une couche 204 appropriée.Par exemple, le métal constituant l'élément 201-202 peut être du cuivre, du maillechort ou de l'acier, la couche 203 peut être en aluminium (si l'anode est en aluminium), la couche 202 peut être de l'étain, un alliage étain-plomb, du nickel, de l'argent. Les connexions d'anode représentées aux figures 3 et 4 sont des exemples non limitatifs de l'invention. Leur forme peut être variée : fil, feuille ou bande selon le condensateur désiré. L'anode peut être fixée à sa connexion par soudure. Elle peut être fixée par frittage ou schoopage et dans ce cas la soudure est évitée. Dans le cas où l'anode est obtenue par compactage d'un fil selon l'enseignement de FR 1496 345 > la soudure est non seulement évitée mais le fil peut avoir été traité pour fabriquer de manière continue des ensembles anode-connexion d'anode. En effet, il est possible d'effectuer des dépôts localisés, par exemple, de couches de bonne soudabilité sur un fil d'aluminium, et de se servir des changements de matière lors du défilement du fil devant un détecteur approprié pour couper le fil à des endroits déterminés. On peut envisager également que les dépôts sur le fil se fassent pendant le défilement du fil vers le dispositif de compactage. La fabrication se ferait ainsi de manière entièrement automatisée. La métallisation de la connexion d'anode ne pose pas de problème particulier. Elle peut être réalisée par différentes méthodes connues, par exemple par des méthodes électrochimiques. REVENDICATIONS 1 - Condensateur électrolytique, caractérisé en ce qu'il comprend une conneXion d'anode (20, 200) formée d'un seul élément, une première partie (21, 201) de cet élément présentant une surface dans le même métal anodisable que l'anode, une seconde partie (22, 202) de cet élément présentant une surface de bonne soudabilité pour assurer la liaison électrique du condensateur avec un circuit d'utilisation. 2 - Condensateur électrolytique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la connexion d'anode (20) est un élément en métal anodisable, la surface de bonne soudabilité (24) de la seconde partie (22) étant obtenue par depôt d'une couche métallique. 3 - Condensateur électrolytique selon la - revendication 1, caractérisé en ce que la première partie (201) est recouverte d'une couche de métal anodisable (203), la seconde partie (202) étant recouverte d'une couche d'un métal présentant une bonne soudabilité (204). 4 - Condensateur électrolytique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la connexion d'anode constitue un prolongement de l'anode. 5 - Condensateur électrolytique selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'anode est un fil métallique compacté.