DE3436900A1

DE3436900A1 - Tantalum capacitor

Info

Publication number: DE3436900A1
Application number: DE19843436900
Authority: DE
Inventors: Paul Dr. 8300 Landshut Petrick
Original assignee: Ero Tantal Kondensatoren 8300 Landshut GmbH; ERO TANTAL KONDENSATOREN GmbH
Current assignee: Roederstein Spezialfabriken fur Bauelemente Der E
Priority date: 1984-10-08
Filing date: 1984-10-08
Publication date: 1986-04-10

Abstract

A tantalum capacitor which is intended especially for surface mounting by means of reflow soldering or wave-bath soldering and the first connecting element of which is connected within a sheath to a round wire which emerges from the sheath as a double connection, while the second connecting element consists of a round wire which likewise emerges from the sheath as a double connection. The round wire sections which project beyond the sheath are pressed to form flat wire sections, each wire section having at least one essentially right-angled bend.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tantal-Kondensator, insbesondereThe invention relates to a tantalum capacitor, in particular

zur Oberflächenmontage durch Reflow- oder Schwallbadlötung, bestehend aus einer mit einem ersten Anschlußelement versehenen Tantal-Anode mit einer als Dielektrikum wirkenden Oxidschicht, einer Halbleiter-Gegenelektrode und sich daran anschließenden, mit einem zweiten Anschlußelement verbundenen Kontaktierungsschichten sowie einer Umhüllung.for surface mounting by reflow or wave soldering, consisting from a tantalum anode provided with a first connection element with an as Dielectric acting oxide layer, a semiconductor counter electrode and attached to it subsequent contacting layers connected to a second connection element as well as a wrapping.

Tantal-Kondensatoren dieser Art sind sowohl mit zwei Anschlüssen als auch mit mehr als zwei Anschlüssen bekannt, und es ist ferner bekannt, solche Tantal-Kondensatoren in Chip-Form auszubilden, so daß mit IC-Gehäusen vergleichbare Elemente vorliegen, die bei Verwendung flacher Kontakte als steckbare Elemente verwendet werden können.Tantalum capacitors of this type are available with both two terminals also known with more than two terminals, and it is also known such tantalum capacitors in chip form so that elements comparable to IC packages are present, which can be used as plug-in elements when using flat contacts.

Insbesondere im Zusammenhang mit der automatischen Bestückung wird von derartigen Bauelementen eine exakte Maßhaltigkeit gefordert, und außerdem muß gewährleistet werden können, daß diese in großen Stückzahlen benötigten Bauelemente besonders wirtschaftlich gefertigt werden können und trotzdem eine hohe Betriebssicherheit vorhanden ist.Especially in connection with the automatic assembly Exact dimensional accuracy is required of such components, and must also can be guaranteed that these components required in large numbers can be manufactured particularly economically and still have a high level of operational reliability is available.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese schwer miteinander zu vereinbarenden Forderungen zu erfüllen und einen wirtschaftlich herstellbaren Tantal-Kondensator von exakter Maßhaltigkeit zu schaffen, dessen Anschlüsse ein automatisches Kontaktieren ermöglichen und der gegenüber der bei der Kontaktierung auftretenden Wärmebeaufschlagung unempfindlich ist.The object of the invention is to make these difficult to reconcile with one another To meet demands and an economically manufacturable tantalum capacitor of exact dimensional accuracy, the connections of which an automatic contact enable and the opposite to the heat application occurring during the contact is insensitive.

Gelöst wird diese Aufgabe ausgehend von einem Tantal-Kondensator der eingangs angeführten Art dadurch, daß das erste Anschlußelement innerhalb der Umhüllung mit einem als Doppelanschluß aus der Umhüllung austretenden Runddraht verbunden ist, daß das zweite Anschlußelement aus einem ebenfalls als Doppelanschluß aus der Umhüllung austretenden Runddraht besteht, daß die über die Umhüllung vorstehenden Runddrahtabschnitte zu Flachdrahtabschnitten gepreßt sind, und daß jeder Drahtabschnitt zumindest eine im wesentlichen rechtwinklige Abknickung aufweist.This task is solved on the basis of a tantalum capacitor type mentioned in that the first connection element within the envelope connected to a round wire emerging from the sheath as a double connection is that the second connection element from a also as a double connection from the Sheath exiting round wire consists that the protruding over the sheath Round wire sections to flat wire sections are pressed, and that each wire section has at least one substantially right-angled bend.

Die Verwendung von Runddrähten ermöglicht eine besonders wirtschaftliche Fertigung, während die vorgesehene Umhüllung eine exakte Positionierung der Anschlußelemente sicherstellt und die nach Ausbildung der Umhüllung hergestellten Flachdrahtabschnitte einerseits die automatische Bestückung analog zu IC-Gehäusen ermöglichen und andererseits den Kondensatorkörper vor eventuell gefährlicher Wärmebeaufschlagung schützen.The use of round wires enables a particularly economical one Manufacture while the envisaged enclosure ensures exact positioning of the connection elements ensures and the flat wire sections produced after the sheath has been formed on the one hand enable automatic assembly analogous to IC housings and on the other hand protect the capacitor body from potentially dangerous exposure to heat.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Particularly advantageous refinements of the invention are set out in the subclaims specified.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert; in der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Tantalkörpers vor Anbringung der Anschlußelemente und der Umhüllung, Fig. 2 eine schematische Darstellung des Tantalkörpers nach Fig. 1 mit angebrachten Anschlußelementen, Fig. 3 eine schematische Darstellung des Kondensators nach Fig. 2 nach erfolgtem Anbringen der Umhüllung, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines vier Anschlüsse aufweisenden Tantal-Kondensators vor dem Aufbringen der Umhüllung, Fig. 5 eine Seitenansicht des Kondensators nach Fig. 4 nach erfolgtem Anbringen der Umhüllung, Fig. 6 eine schematische Seitenansicht eines fertigen, zur automatischen Bestückung geeigneten Tantal-Kondensators nach der Erfindung, und Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines zur automatischen Bestückung geeigneten Tantal-Kondensators nach der Erfindung.The invention is described below with reference to the drawing explained on the basis of exemplary embodiments; In the drawing: Fig. 1 shows a schematic representation of a tantalum body before attachment of the connection elements and the envelope, FIG. 2 a schematic representation of the tantalum body according to FIG. 1 with attached connection elements, FIG. 3 is a schematic representation of the capacitor According to FIG. 2 after the covering has been attached, FIG. 4 shows a further embodiment a four-terminal tantalum capacitor before the cladding is applied, FIG. 5 shows a side view of the capacitor according to FIG. 4 after it has been attached of the envelope, FIG. 6 is a schematic side view of a finished, for automatic Equipping a suitable tantalum capacitor according to the invention, and Fig. 7 shows a further embodiment of a tantalum capacitor suitable for automatic assembly according to the invention.

Fig. 1 zeigt den Grundaufbau eines Tantal-Kondensators 1, bestehend aus einer Tantalanode 7 mit elektrolytisch erzeugter Oxidschicht als Dielektrikum, einer Gegenelektrode 6 aus einem Halbleiter, z.B. aus Mn02, einer Graphitschicht 5, sowie Schichten 4, 3 aus Silber, Lötzinn oder leitendem Gießharz, wobei die Außenschicht 3 den Anodenboden bildet.Fig. 1 shows the basic structure of a tantalum capacitor 1, consisting from a tantalum anode 7 with an electrolytically generated oxide layer as a dielectric, a counter electrode 6 made of a semiconductor such as MnO2, a graphite layer 5, as well as layers 4, 3 made of silver, tin solder or conductive casting resin, the outer layer 3 forms the anode bottom.

Das positive Anschlußelement 8 besteht aus einem in die Tantalanode 7 eingesinterten Tantaldraht.The positive connection element 8 consists of a tantalum anode 7 sintered tantalum wire.

Nach Fig. 2 ist mit dem positiven Anschlußelement 8 ein Runddraht 9 im rechten Winkel verschweißt, wobei die Länge dieses Runddrahtes 9 so gewählt ist, daß bezüglich des Tantalkörpers 1 ein beidseitiger Überstand entsteht.According to FIG. 2, the positive connection element 8 is a round wire 9 welded at right angles, the length of this round wire 9 being chosen is that with respect to the tantalum body 1 there is a protrusion on both sides.

Mit dem Anodenboden 3 ist als negativer Anschluß ein Runddraht 10 verlötet. Die beiden Runddrähte 9, 10 liegen bevorzugt in einer zur Längsachse des Tantalkörpers 1 parallelen Ebene.A round wire 10 is connected to the anode base 3 as a negative connection soldered. The two round wires 9, 10 are preferably in one to the longitudinal axis of the Tantalum body 1 parallel plane.

Die Schweißstelle 2 zwischen dem Anschlußelement 8 und dem Runddraht 9 besitzt einen deutlichen Abstand zum Tantalkörper 1.The welding point 2 between the connecting element 8 and the round wire 9 is at a clear distance from the tantalum body 1.

Dieser Abstand entspricht zumindest der halben Breite des Tantalkörpers.This distance corresponds to at least half the width of the tantalum body.

Fig. 3 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 2 nach erfolgter Aufbringung der Umhüllung 11. Diese Umhüllung kann durch Umpressen, Umgießen und dergleichen angebracht werden, und sie besitzt bevorzugt quaderförmige Gestalt. Die innerhalb der Umhüllung gelegenen Abschnitte der Runddrähte werden durch die Umhüllung in ihrer Lage eindeutig positioniert.FIG. 3 shows the arrangement according to FIG. 2 after application of the casing 11. This casing can be produced by pressing around, casting around and the like be attached, and it preferably has a cuboid shape. The inside Sections of the round wires located in the sheath are passed through the sheath in clearly positioned in their location.

In Fig. 4 ist eine Variante der möglichen Kontaktierung dargestellt. Die positiven und negativen Runddrähte 9, 10, die mit dem Anschlußelement 8 verschweißt und mit dem Anodenboden 3 verlötet werden, besitzen dabei U-förmige Gestalt, wobei die Kontaktierung am schmalen Mittelschenkel erfolgt.In Fig. 4 a variant of the possible contact is shown. The positive and negative round wires 9, 10 which are welded to the connecting element 8 and are soldered to the anode base 3, thereby having a U-shape, wherein the contact is made on the narrow middle limb.

Während bei der Ausführungsvariante nach Fig. 2 die Anschlußdrähte.gleicher Polarität um 1800 gegeneinander versetzt sind, ergibt sich bei der Anordnung nach Fig. 4 ein Nebeneinanderliegen der Anschlußdrähte gleicher Polarität.While in the variant of Fig. 2, the connecting wires.equal Polarity are offset from one another by 1800, results from the arrangement according to 4 shows the connecting wires of the same polarity lying next to one another.

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 4 nach Anbringung der Umhüllung 11.FIG. 5 shows a side view of the arrangement according to FIG. 4 after attachment the envelope 11.

Die in ihrem Aufbau fertigen Kondensatoren nach den Figuren 3 und 5 mit jeweils vier Anschlüssen, nämlich zwei Kathoden- und zwei Anodenanschlußdrähten werden zum Einsatz als Chip-Kondensatoren zur Oberflächenmontage auf Substraten bevorzugt in der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Weise weitergebildet. Wesentlich ist dabei, daß die Runddrähte 9, 10 im Bereich des Austritts aus der Umhüllung 11 flachgepreßt werden, so daß Flachdrahtabschnitte 12, 13 entstehen.The finished capacitors according to Figures 3 and 5 with four connections each, namely two cathode and two anode connection wires are used as chip capacitors for surface mounting on substrates preferably further developed in the manner shown in FIGS. 6 and 7. Essential is that the round wires 9, 10 in the area of the exit from the casing 11 are pressed flat so that flat wire sections 12, 13 are formed.

Nach Fig. 6 werden die Flachdrahtabschnitte 12, 13 im Bereich des Übergangs zu den Runddrähten 9, 10 um 90° abgewinkelt, so daß Knickstellen 14 entstehen. Die Flachdrahtabschnitte 12, 13 verlaufen dann benachbart den Stirnwandungen der Umhüllung 12 und parallel zu diesen etwa bis zum unteren Rand des quaderförmigen Körpers und sind bevorzugt dort nochmals an Knickstellen 15 um 90° nach außen abgebogen. Das freie Ende der Anschlußelemente steht bevorzugt maximal etwa 0,5 mm über den Kondensatorkörper über.According to Fig. 6, the flat wire sections 12, 13 in the area of Transition to the round wires 9, 10 angled by 90 °, so that kinks 14 arise. The flat wire sections 12, 13 then run adjacent to the end walls of the Sheath 12 and parallel to this approximately to the lower edge of the cuboid Body and are preferably bent there again at kinks 15 by 90 ° outwards. The free end of the connection elements is preferably a maximum of about 0.5 mm above the Capacitor body over.

Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 7 sind die freien Endbereiche der Flachdrahtabschnitte 12, 13 nicht nach außen, sondern nach innen um etwa 900 abgewinkelt, so daß der freie Endabschnitt der Flachdrahtbereiche wiederum etwa parallel zu der Unterseite des Kondensatorkörpers verläuft.In the embodiment according to FIG. 7, the free end regions are of the flat wire sections 12, 13 not to the outside, but inside angled by about 900 so that the free end portion of the flat wire areas again runs approximately parallel to the underside of the capacitor body.

Die beschriebenen Kondensatoren ermöglichen eine äußerst wirtschaftliche Fertigung, erbringen eine exakte Maßhaltigkeit und sind bestens für die automatische Bestückung geeignet, wobei das Zusammenspiel von Runddrahtabschnitten und Flachdrahtabschnitten sich fertigungsmäßig günstig auswirkt und vor allem hinsichtlich der beim Verlöten auftretenden Wärmebeanspruchung bedingt durch die Ausbildung von Wärmebarrieren zu einer Steigerung der Funktionssicherheit führt.The capacitors described allow an extremely economical Manufacturing, provide exact dimensional accuracy and are ideal for automatic Suitable for assembly, whereby the interaction of round wire sections and flat wire sections has a favorable effect in terms of production and especially with regard to soldering occurring thermal stress caused by the formation of thermal barriers leads to an increase in functional reliability.

Bezugszeichenliste zu E 2258 1 Tantalkörper 2 Schweißstelle 3 verzinnter Anodenboden 4 Silberschicht 5 Graphitschicht 6 KnO2-Schicht 7 Tantalanode mit Oxidschicht 8 Anschlußelement 9 positiver Runddraht 10 negativer Runddraht 11 Umhüllung 12 Flachdraht 13 Flachdraht 14 Abknickung 15 Abknickung - Leerseite -List of reference symbols for E 2258 1 tantalum body 2 welding point 3 tinned Anode bottom 4 silver layer 5 graphite layer 6 KnO2 layer 7 tantalum anode with oxide layer 8 Connection element 9 positive round wire 10 negative round wire 11 sheathing 12 flat wire 13 flat wire 14 kink 15 kink - blank page -

Claims

Tantalum capacitor -patent claims-1. Tantalum capacitor, in particular for surface mounting by reflow or wave soldering, consisting of one provided with a first connection element tantalum anode with a dielectric effective oxide layer, a semiconductor counter-electrode and the adjoining, contacting layers connected to a second connection element and one Cover, characterized in that the first connection element (8) within the envelope (11) with a double connection from the envelope (11) exiting round wire (9) is connected that the second connection element consists of a Round wire (10) also emerging from the casing (11) as a double connection consists in that the round wire sections protruding over the sheath (11) to form flat wire sections (12, 13) are pressed, and that each Wire section (12, 13) at least has a substantially right-angled bend (14, 15).

2. Tantalum capacitor according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the envelope (11) is cuboid and that at least a portion of the flat wire sections (12, 13) essentially parallel to and is guided along a cuboid surface.

3. Tantalum capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the round wires (9, 10) immediately behind the exit point are pressed flat starting from the envelope (11).

4. Tantalum capacitor according to one of the preceding claims, characterized it is not indicated that the one sintered into the tantalum anode (7) Tantalum wire existing first, positive connection element (8) with the associated round wire (9) is welded at right angles.

5. tantalum capacitor according to one of claims 1 to 3, characterized in that g It is not noted that the one forming the second, negative connection element Round wire (10) located in the same plane as the positive connection elements (8, 9) and is soldered to the tinned anode base (3).

6. Tantalum capacitor according to one of the preceding claims, characterized it is not indicated that the exit points of the connecting wires (9, 10) same polarity are offset from one another by 180 ° (Fig. 2).

7. Tantalum capacitor according to one of claims 1 to 5, characterized in that g e k e n n n n e i c h n e t that the exit points of the connecting wires (9, 10) are arranged side by side with the same polarity (Fig. 4).

8. Tantalum capacitor according to one of the preceding claims, characterized it is noted that the flat wire sections (12, 13) after the exit point are bent out of the envelope (11) by 90 ° and the free ends by a maximum of 0.5 mm above the casing (11).

9. Tantalum capacitor according to one of the preceding claims, characterized it is noted that the flat wire sections (12, 13) are twice by 900 are bent along the cuboid casing (11).

10. Tantalum capacitor according to one of the preceding claims, characterized it is noted that the flat wire sections (12, 13) once through 90 ° along the cuboid casing and once by 180 ° away from the capacitor body are bent.

11. Tantalum capacitor according to one of the preceding claims, characterized it is noted that the capacitor body (1) is essentially center-symmetrical is arranged in the casing (11).

12. Tantalum capacitor according to one of the preceding claims, characterized it is not indicated that the casing (11) is a molding compound or casting compound Made of polyester, epoxy or silicone resin are used.

13. Tantalum capacitor according to one of the preceding claims, characterized it is noted that the connections (9, 10) are made of material with less Thermal conductivity, in particular made of nickel, nickel silver or steel.