Brevet FR2665796A1 — publié le 19920214

BANDE DE CONNEXION POUR ANODES DE CONDENSATEURS ELECTROLYTIQUES ET PROCEDE DE FABRICATION DE CONDENSATEURS ELECTROLYTIQUES UTILISANT UNE TELLE BANDE La présente invention concerne la fabrication de condensateurs électrolytiques, plus particulièrement les bandes de connexion pour anodes de condensateurs électrolytiques: Actuellement, les condensateurs électrolytiques sont réalisés généralement en utilisant une anode en aluminium ou en tantale et un électrolyte qui peut être solide ou liquide. Un procédé de fabrication de condensateurs à l'aluminium et à électrolyte solide comporte plusieurs étapes, un procédé similaire pouvant être utilisé pour des condensateurs au tantale et à électrolyte solide Ces étapes sont principalement: l'obtention du bloc d'anode soit par compactage d'un fil d'aluminium, soit par gravure, pliage ou enroulement d'une feuille d'aluminium, soit par frittage; la soudure du bloc d'anode sur une languette d'une bande de connexion (dénommée le plus souvent en langue anglais "lead frame '); l'anodisation du pavé d'aluminium pour former une mince couche d'alumine (oxydation) la formation de l'électrolyte solide (imprégnation et pyrolyse); la mise en place de la cathode (graphitage et/ou argenture); et le surmoulage. Le procédé de fabrication de ces condensateurs est assez compliqué et les problèmes rencontrés à l'heure actuelle au cours de la fabrication des condensateurs électrolytiques sont de plusieurs types. La connexion du bloc d'anode sur la languette de la bande de connexion qui s'effectue par une soudure, est soumise à des contraintes de cotes à respecter pour tenir compte des différentes phases de fabrication. En effet, pour réaliser le dépôt d'électrolyte puis de graphite, les blocs anodisés sont trempés dans différentes solutions qui présentent une bonne mouillabilité et l'on observe une remontée par capillarité de l'électrolyte et du graphite conducteurs autour de la soudure Il y a donc risque de court-circuit entre l'anode non oxydée et la cathode constituée par l'électrolyte Cette remontée par capillarité n'est pas contrôlable et varie selon les matériaux en présence et leurs états de surface. Pour éviter de tels courts-circuits, des cotes sont imposées, à savoir: hauteur minimum pour l'oxydation de la languette de la bande de connexion et hauteur minimum, inférieure à la précédente, pour l'imprégnation électrolytique et le graphitage en tenant compte de la remontée par capillarité Il y a donc une partie oxydée de l'anode qui n'est pas imprégnée et qui est inactive d'un point de vue capacitif. La présente invention propose un moyen mécanique qui élimine cet effet de capillarité tout en permettant de réduire les différentes cotes à respecter En réduisant la cote d'oxydation par rapport à celle d'imprégnation et de graphitage, elle diminue la perte de volume actif. L'invention consiste en une bande de connexion pour anodes de condensateurs électrolytiques, caractérisée en ce qu'elle comprend, par anode à connecter, une languette munie près de son extrémité libre d'une fenêtre, ladite fenêtre présentant des dimensions suffisantes pour stopper la remontée par capillarité et permettre la soudure du bloc d'anode. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un condensateur électrolytique utilisant une telle bande de connexion. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation préférentiel, faite avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: la figure l représente une bande de connexion pour condensateurs électrolytiques selon l'art connu; la figure 2 représente une bande de connexion pour condensateurs électrolytiques selon l'invention; et la figure 3 représente une variante de réalisation de la présente invention. Sur la figure 1, on a représenté une partie d'une bande de connexion 1 Cette bande peut être réalisée en aluminium ou en tantale ou en tout autre métal compatible avec l'anode du condensateur Elle est munie de languettes 2 réalisées dans le même matériau Sur l'une d'entre elles, on a soudé le fil de connexion 3 issu du bloc anode 4 Cette soudure est réalisée avant le trempage du bloc d'anode dans les différents bains permettant de réaliser tout d'abord l'oxydation du bloc d'anode puis le dépôt de l'électrolyte ou imprégnation et ensuite le graphitage Suite au trempage dans ces différents bains, l'on voit apparaître une remontée par capillarité 6 autour de la soudure 5 qui entraîne une cote non contrôlable Si la cote Y représente la tolérance au niveau du bain dans les phases d'imprégnation et de graphitage, alors la cote X est la cote perdue en volume actif du condensateur En effet, pour des raisons de sécurité, l'oxydation doit remonter jusqu'à la limite h sur la figure l ce qui diminue, pour des dimensions externes données le volume actif du condensateur. Un mode de réalisation de la présente invention est représenté sur la figure 2 Dans ce cas, la bande de connexion 1 ' a été améliorée par rapport à celle vue précédemment La languette 2 ' est percée d'une fenêtre 7 ' rectangulaire laissant un espace suffisant entre elle-même et le bord de la languette 2 ' pour permettre la soudure 5 ' du bloc d'anode 4 ' La fenêtre 7 ' stoppe la remontée par capillarité 6 ' et impose la cote Z'. Cette cote Z' est fixe De ce fait, le niveau oxydé peut être rapproché en toute sécurité En conséquence, la cote X' entre la soudure et le niveau d'oxydation est inférieure à la cote X et a été réduite de la différence de cote (Z-Z'). La fenêtre 7 ' peut avoir différentes formes Elle peut être rectangulaire, ronde, de forme quelconque tant qu'elle respecte, par ses dimensions, sa fonction de barrière à la remontée par capillarité tout en laissant une languette de connexion suffisamment solide Elle présente de préférence une épaisseur d'au moins 0,3 mm et une longueur comprise entre 0,5 et 0,7 fois la largeur de la languette. A titre d'exemple, on a réalisé une fenêtre d'épaisseur 0, 3 mm et de largeur 1, 6 mm sur une languette de connexion de 2,4 mm de large Cette fenêtre est placée à 0,3 mm de l'extrémité libre de la languette Pour une connexion réalisée par une soudure de dimension 0,4 à 0,3 mm, d'un fil de 0, 3 mm sur une telle languette de connexion, on observe un mouillage sur une longueur de 0, 9 à 1, 2 mm Celui-ci n'est pas contrôlable et varie suivant les matériaux et leurs états de surface; mais il faut savoir que le mouillage est plus important avec le graphite qu'avec le nitrate de manganèse La présente invention limite donc l'étendue de ce mouillage. D'autres avantages découlent de cette invention. La fenêtre peut aussi être utilisée comme un repère visuel de niveau lors des différentes étapes de fabrication. La fenêtre 7 ' permet la soudure du bloc anode 4 ' au ras de la languette 2 ' de la bande de connexion 1 ' ce qui évite un gaspillage de longueur d'anode inactive. Lors de la phase définitive de surmoulage, la résine utilisée pénètre la fenêtre 7 ' et assure ainsi un meilleur ancrage dans la languette de connexion. La fenêtre 7 ' peut être réalisée avant ou après la soudure 5 ' des blocs d'anode 4 ' sur les languettes 2 ' de la bande de connexion 1 ' et, dans les deux cas, la fenêtre 7 ' permet la découpe de l'excédent de fil 3 ' au-dessus de la soudure 5 '. Selon une variante de la présente invention représentée sur la figure 3, la fenêtre 7 " peut avoir une épaisseur relativement grande Dans ce cas, la fenêtre est utilisée comme repère pour l'anode 2 " La figure 3 représente donc une partie de bande de connexion 1 " dont les languettes 2 " sont percées d'une fenêtre 7 " plus épaisse que dans la figure 2. En conséquence, une fois le condensateur 4 " terminé, on repère l'anode 2 " par rapport à la cathode 8 " grâce à la fenêtre 7 " qui n'est pas entièrement surmoulée. REVENDICATIONS 1 Bande de connexion ( 1 ',1 l?) pour anodes ( 4 ',4 t T) de condensateurs électrolytiques, caractérisée en ce qu'elle comprend, par anode à connecter, une languette ( 2 '-, 2 ") munie près de son extrémité libre d'une fenêtre ( 7 ',7 "), ladite fenêtre présentant des dimensions suffisantes pour stopper la remontée par capillarité ( 6). 2 Bande de connexion selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fenêtre ( 7 ',7 ") est rectangulaire, carrée ou ronde. 3 Bande de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la fenêtre ( 7 ', 7 ") a une longueur comprise entre 0,5 et 0,7 fois la largeur d'une languette. 4 Bande de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la fenêtre présente une épaisseur d'au moins 0,3 mm. Bande de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en métal tel que l'aluminium ou le tantale. 6 Bande de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'espace entre la fenêtre ( 7 ',7 ") et le bord de la languette ( 2 ',2 ") correspond à la dimension de la soudure ( 3 ',3 ") du bloc d'anode ( 4 ',4 "). 7 Procédé de fabrication d'un condensateur électrolytique utilisant une bande de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par les étapes suivantes: i obtention du bloc d'anode ( 4 ', 4 ") soit par compactage d'un fil d'aluminium ou de tantale, soit par gravure ou pliage ou enroulement d'une feuille d'aluminium ou de tantale, soit par frittage d'une poudre d'aluminium ou de tantale; il soudure ( 5 ',5 ") du bloc d'anode ( 4 ',4 ") sur une languette ( 2 ', 2 ") de la bande de connexion au ras de la languette; iii anodisation du bloc d'anode ( 4 ', 4 ") pour former une mince couche diélectrique, la fenêtre servant de cote, puis de manière connue; iv formation de l'électrolyte solide v mise en place de la cathode et surmoulage.