DE69009425T2 - Festelektrolytkondensator, insbesondere aus Tantal, mit kontrollierbarer eingebauter Schmelzsicherung. - Google Patents
Festelektrolytkondensator, insbesondere aus Tantal, mit kontrollierbarer eingebauter Schmelzsicherung.Info
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Description
- Die Erfindung beziehl sich auf die Anordnung einer Schmelzsicherung in einem Festelektrolytkondensator, wie etwa einem Kondensator aus Tantal, und dabei auf eine Verbesserung des Verfahrens und des Kondensators, die in der am 4. Juli 1988 eingereichten und noch nicht veröffentlichten französischen Patentanmeldung 88.09015 beschrieben sind.
- Mit dem Ziel, insbesondere die unangenehmen Folgen eines Kurzschlusses in einem Stromkreis mit einem oder mehreren Festelektrolytkondensator(en) zu verringern, hat man sich bemüht, eine Schmelzsicherung in das Innere dieses Kondensators (dieser Kondensatoren) selbst zu integrieren und dabei den daraus resultierenden Raummehrbedarf zu begrenzen.
- Es sei zuerst daran erinnert, daß ein Festelektrolytkondensator, insbesondere des Typs aus Tantal, hauptsächlich eine poröse Anode aufweist, von der ein Anodendraht vorragt und die vollständig oder teilweise mit verschiedenen Überzügen bedeckt ist (in der Praxis mit Überzügen aus dielektrischem Material/Oxid bzw. Mangandioxid, die im wesentlichen die Poren der Anode ausfüllen und den Festelektrolyt ausbilden, sowie mit einem leitenden die Gegenelektrode (Kathode) bildenden Überzug). Dieses bildet einen Kondensatorkörper, den man mit einem elektrisch isolierenden Mantel umgibt, nachdem an den Elektroden Anschlußzungen befestigt wurden, die in Ausgangsklemmen enden. Man erhält auf diese Weise sehr kompakte Kondensatoren von einfacher geometrischer Form (Zylinder oder allgemeiner ein Quader).
- Es sind bereits verschiedene Arten solcher Kondensatoren mit eingebauter Schmelzsicherung bekannt.
- So beschreibt das Dokument US-4.107.762 einen Kondensator, bei dem die Zunge, welche die negative Klemme bildet, über eine in eine isolierende Umhüllung eingebettete Schmelzsicherung an eine Gegenelektrode angeschlossen ist, wobei diese Schmelzsicherung aus einem Doppelstreifen aus Aluminium und Ruthenium-Palladium gebildet ist. Im Fall eines Kurzschlusses erzeugt die Erwärmung dieser Schmelzsicherung unter Wärmeabgabe eine Legierung dieser Elemente sowie eine elektrische Trennung zwischen dieser negativen Klemme und der Gegenelektrode.
- Diese in zahlreichen Fällen zufriedenstellende Lösung zeigt dennoch den Nachteil einer ziemlich großen Streuung bei den wirksamen bzw. Nutzlängen dieser Schmelzsicherungen und folglich bei den zugehörigen Strom-Schwellwerten.
- Zur Behebung dieses Nachteils hat man später in dem Dokument US-4.224.656 vorgeschlagen, einen Schmelzsicherungsblock zu verwenden, der einen Isolierblock mit parallelen Flächen aufweist, durch den hindurch eine Bohrung ausgebildet ist und der auch einen Schmelzdraht aufweist, der parallel zur Achse dieser Bohrung verläult und dessen wirksame Länge damit sehr genau bestimmt ist.
- Die Genauigkeit dieses Schmelzsicherungsblockes wird dadurch verbessert, daß sich diese wirksame Länge des Schmelzdrahtes in einem wärmeisolierenden Lufteinschluß befindet, der vermeidet, daß die in diesem Draht durch den JOULEschen Effekt erzeugte Wärme in den Kondensator dringen und die Trennung des Stromkreises verzögern kann. Die Herstellung solcher Blöcke ist indessen ziemlich langwierig und schwierig.
- Im Hinblick auf eine leichtere Herstellung bei einem vergleichbaren Leistungsniveau wird in dem Dokument EP-0 232 868 ein Schmelzsicherungselement mit einer isolierenden Platte vorgeschlagen, auf der zwei voneinander getrennte leitende Schichten von sehr genauer Geometrie durch einen Schmelzdraht miteinander verbunden sind, der an einer vorbestimmten Stelle angeordnet ist, wodurch seine wirksame Länge genau festgelegt ist. Dieser Schmelzdraht ist von einer elastischen, wärmeisolierenden Substanz umhüllt, wie etwa einem Silikonharz, in dem Blasen ausgebildet sind, welche die Wärmeisolierung verbessern.
- Bemerkenswerterweise ergibt sich aus den Dokumenten US-4.224.656 und EP-0 232 868 eine Eichung der wirksamen Länge des Schmelzdrahtes aufgrund der Verwendung eines zusätzlichen Stützelements, das im Verlauf der Herstellung offenbar notwendig ist, um die Zonen, an denen die Enden des Schmelzdrahtes befestigt werden müssen, in einem vorbestimmtem Abstand voneinander zu halten.
- Ziel der vorerwähnten Patentanmeldung 88.09015 ist es gewesen, die Integration einer Schmelzsicherung in einen Festelektrolytkondensator noch weiter zu vereinfachen und dadurch dessen Kosten bei vergleichbarem Leistungsniveau durch Beseitigung jeglichen Zwischen- Stützelements zwischen der negativen Anschlußzunge und der Gegenelektrode abzusenken.
- Die Anmeldung hat zu diesem Zweck vorgeschlagen, eine vorbestimmte wirksame Länge eines kalibrierten Schmelzdrahtes zwischen zwei elektrisch voneinander isolierten Abschnitten dieser Zunge, die direkt durch einen ihrer Abschnitte an die Gegenelektrode angeschlossen ist, anzuordnen.
- Ganz allgemein hat diese Patentanmeldung einen Festelektrolytkondensator mit einem in einen Block aus elektrisch isolierendem Harz eingebetteten Kondensatorkörper vorgeschlagen, der mit zwei Elektroden versehen ist, die jeweils mit einer von zwei Anschlußzungen elektrisch verbunden sind, die aus dem Block herausragen, um Ausgangsklemmen (+, -) zu bilden, ferner mit einem Schmelzsicherungselement vorbestimmter Nutzlänge, das in Reihe zwischen den Kondensatorkörper und eine ausgewählte der Ausgangsklemmen geschaltet ist, wobei der Festelektrolytkondensator dadurch gekennzeichnet ist, daß die Anschlußzunge, welche diese ausgewählte Ausgangsklemme aufweist, aus einem ersten Abschnitt, der an einer der Elektroden des Kondensatorkörpers befestigt ist, und aus einem zweiten Abschnitt gebildet ist, der gegenüber dem ersten Abschnitt und dem Kondensatorkörper elektrisch isoliert ist und aus dem Block herausragt, um besagte ausgewählte Ausgangsklemme zu bilden, wobei allein das Schmelzsicherungselement eine elektrische Verbindung zwischen den Abschnitten ausbildet und dabei von einer Stützmasse aus einem starren wärmeisolierenden Harz umgeben ist, die von einem der beiden Abschnitte zum anderen so verläuft, daß sie diese mechanisch fest miteinander verbindet, und die selbst in das den Block bildende Harz eingebettet ist.
- Zur Herstellung eines solchen Kondensators mit eingebauter Schmelzsicherung hat die Patentanmeldung 88.09015 ein Verfahren zur Herstellung eines Festelektrolytkondensators mit eingebautem Schmelzsicherungselement vorgeschlagen, bei dem:
- - man einen mit Elektroden versehenen Kondensatorkörper herstellt;
- - man durch einen Schnittvorgang in eine Platte wenigstens einen nicht durchlaufenden Streifen festlegt der an einem Bezugsrahmen befestigt ist und zwei Außenabschnitte, die fest mit besagtem Rahmen verbunden sind, sowie einen Mittelabschnitt aufweist, der am Bezugsrahmen über einen durchlaufenden Verbindungsstreifen befestigt ist;
- - man bestimmte Abschnitte des nicht durchlaufenden Streifens längs querverlaufender Faltlinien so faltet, daß man ihnen eine endgültige Form gibt;
- - man vor oder nach dem Faften ein Schmelzsicherungselement zwischen dem Mittelabschnitt und einem der Außenabschnitte befestigt und dieses Schmelzsicherungselement mit einer Stützmasse aus starrem, wärmeisolierendem Harz umgibt, die sich von einem dieser Abschnitte zum anderen derart erstreckt, daß sie diese mechanisch miteinander verbindet und eine Anschlußzunge ausgebildet wird;
- - man den Mittelabschnitt vom durchlaufenden Verbindungsstreifen trennt und diesen Mittelabschnitt wie auch den anderen, eine Anschlußzunge bildenden Außenabschnitt jeweils an den Elektroden des Kondensatorkörpers befestigt;
- - man diesen Kondensatorkörper und diese Anschlußzungen durch Gießen in einen Block aus elektrisch isolierendem Harz bettet, und
- - man die Zungen vom Bezugsrahmen trennt.
- Tatsächlich weisen diese verschiedenen vorerwähnten Lösungen gemeinsam den Nachteil auf, daß sie nicht leicht die Kontrolle der einwandfreien Beschaffenheit der Schmelzsicherung gestatten, da diese (das ist notwendig, damit sie ihre Aufgabe übernehmen kann) in Reihe mit dem eigentlichen Kondensator geschaltet ist.
- Ziel der Erfindung ist es, das Ziel der nicht veröffentlichten Patentanmeldung 88.09015 zu erfüllen und ferner eine leichte Kontrolle der Unversehrtheit der Schmelzsicherung zu gestatten.
- Die Erfindung schlägt zu diesem Zweck einen Festelektrolytkondensator mit einem in einen Block aus elektrisch isolierendem Harz eingebetteten Kondensatorkörper vor, der mit zwei Elektroden versehen ist, die jeweils mit einer von zwei Anschlußzungen elektrisch verbunden sind, die aus dem Block herausragen, um Ausgangsklemmen (+, -) zu bilden, ferner mit einem Schmelzsicherungselement vorbestimmter Nutzlänge, das in Reihe zwischen den Kondensatorkörper und eine ausgewählte (-) der Ausgangsklemmen geschaltet ist, wobei der Festelektrolytkondensator dadurch gekennzeichnet ist, daß die Anschlußzunge, welche diese ausgewählte Ausgangsklemme aufweist aus einem ersten Abschnitt, der an einer der Elektroden des Kondensatorkörpers befestigt ist und zur Ausbildung einer Prüfklemme aus dem Block herausragt, und aus einem zweiten Abschnitt gebildet ist, der gegenüber dem ersten Abschnitt und dem Kondensatorkörper elektrisch isoliert ist und aus dem Block herausragt, um besagte ausgewählte (-) Ausgangsklemme zu bilden, wobei allein das Schmelzsicherungselement eine elektrische Verbindung zwischen diesen Abschnitten ausbildet und dabei von einer Stützmasse aus einem starren oder nachgiebigen wärmeisolierenden Harz umgeben ist, die von einem der beiden Abschnitte zum anderen verläuft und ihrerseits in das den Block bildende Harz eingebettet ist.
- Gemäß bevorzugten Anordnungen:
- - verlaufen diese Abschnitte ab dem Schmelzsicherungselement, das an ihnen in Querrichtung angebracht ist, bis aus dem Block heraus parallel zueinander, um die Prüf- und die Ausgangsklemme auszubilden;
- - weisen der erste und der zweite Abschnitt der Zunge zwei parallele, komplanare, durch das Schmelzsicherungselement miteinander verbundene Laschen auf;
- - verlaufen die komplanaren Laschen senkrecht zu Teilen jedes Abschnitts, mit denen sie eine Vertiefung festlegen, auf deren Rückseite die Stützmasse angebracht ist;
- - besteht das Schmelzsicherungselement aus einem sich quer von einem Abschnitt zum anderen erstreckenden Draht mit kalibriertem Querschnitt;
- - ist die Stützmasse aus einem Harz hergestellt, das bei der Schmelztemperatur des Schmelzsicherungselementes nicht karbonisierbar ist;
- - ist die Stützmasse aus einem durch Ultraviolettbestrahlung polymerisierten Harz hergestellt;
- - weist der Kondensatorkörper einen porösen Kern aus Tantal auf.
- Die Erfindung schlägt ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Festelektrolytkondensators mit eingebautem Schmelzsicherungselement vor, bei dem:
- - man einen mit Elektroden versehenen Kondensatorkörper herstellt;
- - man durch einen Schnittvorgang in eine Platte wenigstens einen nicht durchlaufenden Streifen fesilegt, der an einem Bezugsrahmen befestigt ist und einerseits zwei im ganzen gesehen parallele Abschnitte sowie andererseits einen dritten Abschnitt aufweist, die alle drei fest mit besagtem Rahmen verbunden sind, wobei einer der parallelen Abschnitte länger als der andere ist;
- - man die Abschnitte des nicht durchlaufenden Streifens längs querverlaufender Faltlinien so faltet, daß man ihnen eine endgültige Form gibt;
- - man vor oder nach dem Falten ein Schmelzsicherungselement zwischen diesen parallelen Endabschnitten befestigt und dieses Schmelzsicherungselement mit einer Stützmasse aus starrem oder nachgiebigem, wärmeisolierendem Harz umgibt, die sich von einem dieser parallelen Abschnitte zum anderen erstreckt;
- - man den Kondensatorkörper sowie einen Teil der Anschlußzungen durch Gießen in einen Block aus elektrisch isolierendem Harz bettet, und
- - man die Zungen vom Bezugsrahmen so trennt, daß Klemmen (+, -, Prüfung) für den Kondensator gebildet werden.
- Gegenstände, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, die als nicht beschränkendes Beispiel mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen gegeben wird in denen:
- - Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Kondensators aus Tantal mit einer erfindungsgemäß eingebauten Schmelzsicherung ist;
- - Figur 1A ein entsprechendes Schaltbild ist;
- - Figur 2 eine Teil-Draufsicht auf eine Platte darstellt, bei der die Anschlußzungen des Kondensators der Figur 1 ausgeschnitten sind, und
- - Figur 3 eine Teil-Perspektivansicht der Platte der Figur 2 nach den Arbeitsvorgängen des Faltens der Befestigung des Schmelzdrahtes und der Lochung illustriert.
- Die Figur 1 stellt einen Kondensator aus Tantal mit einem Kondensatorkörper 2 dar, von dem eine Anodenstange aus Tantal vorragt.
- Dieser Kondensatorkörper 2 kann aus jedem geeigneten bekannten Typ mit einem porösen Kern aus Tantal bestehen, der an der Oberfläche oxidiert und in einen Festelektrolyt eingebettet ist, der aus Mangandioxid gebildet und teilweise mit-verschiedenen geeigneten Überzügen bedeckt ist, von denen ein außerhalb der Gegenelektrode 4 liegender Überzug gegenüber der Anodenstange 3 elektrisch isoliert ist.
- Eine leitende, positive Anschlußzunge 5 ist an der Anodenstange 3 befestigt (mittels einer bevorzugt zu diesem Zweck vorgesehenen Kerbe 5A), während eine leitende, negative, in ihrer Gesamtheit mit 6 bezeichnete Anschlußzunge am Überzug der Gegenelektrode 4 befestigt ist.
- Das Ganze ist in einen quaderförmigen Block 7 aus isolierendem Material, in der Praxis ein Epoxidharz jedes geeigneten Typs, derart eingebeftet, daß die leitenden Zungen 5 und 6 zur Ausbildung von Ausgangsklemmen + und - vorragen. Nahe gegenüberliegenden Kanten des Blocks 2 sind Vertiefungen 8 und 9 ausgebildet damit sich die freien Enden der Zungen 5 und 6A/6B im wesentlichen im Raum bedarf des Blocks 7 falten können.
- Die leitende Zunge 6 ist tatsächlich in zwei elektrisch voneinander isolierte Abschnitte 6A und 6B geteilt, wobei ein kalibrierter Schmelzdraht 10 (senkrecht zur Ebene der Figur 1) an seinen Enden, zum Beispiel durch Löten, an jedem dieser Abschnitte unter Ausbildung von Lötzonen 11 befestigt ist. Ein einziger (hier 6B) dieser Abschnitte ist bis zum Kondensatorkörper 2 verlängert, aber alle zwei ragen aus dem Block 7 heraus, wobei der Abschnitt 6A eine negative Ausgangsklemme A und der Abschnitt 6B eine Prüfklemme B bildet.
- Dieser Schmelzdraht 10 kann aus jedem geeigneten Typ bestehen; zum Beispiel kann ein Draht eingesetzt werden, der unter der Handelsmarke PYROFUSE von der Firma PYROFUSE CORPORATION verkauft wird. Es kann sich um einen Aluminiumdraht handeln, der von einem Überzug aus Palladium oder Kupfer bedeckt ist oder auch um einen Draht aus Blei-Zinn-Silber oder Blei-Silber in bekannter geeigneter Zusammensetzung.
- Die Abschnitte 6A und 6B weisen parallele Laschen 12 bzw. 13 auf, zwischen denen ein Abstand vorbestimmter konstanter Breite ausgebildet ist (siehe Figur 3), der die wirksame Länge des Schmelzdrahtes 10 festlegt.
- Dieser Draht 10 ist in ein Schutzharz 14 eingebettet, das außerdem an den Laschen 12 und 13 anhaftet, und befindet sich dabei außerhalb der zwischen den parallelen Teilen der Abschnitte 6A und 6B ausgebildeten Vertiefung, deren Boden die Teile 12 und 13 bilden. In einer nicht dargestellten Variante ist der Draht im Inneren der Vertiefung wie in der vorerwähnten Patentanmeldung 88-090515 angeordnet.
- Die Aufgabe dieses Schutzharzes 14 ist vor allem ein Wärmeschutz des den Block 7 bildenden isolierenden Harzes im Fall des Schmelzens des Schmelzdrahtes unter der Einwirkung einer zu hohen Stromstärke; dieses läßt eine genaue Definition der Schmelzeigenschaften zu (ungefähr 400ºC bis 660ºC je nach der Beschaffenheit der die Bestandteile des Schmelzdrahtes bildenden Materialien). Vorzugsweise wird dieses Schutzharz 14 so gewählt, daß es bei der Schmelztemperatur des Schmelzdrahtes nicht karbonisiert und keinen Restwiderstand zeigt.
- Dieses wärmeisolierende, nicht bei der Schmelztemperatur der Schmelzsicherung 10 karbonisierbare Schutzharz ist zum Beispiel ein Harz des Typs CHIPBONDER 360 oder LID 1043.
- Dieses Harz kann auch dem Harz ähnlich sein, das den Block 7 bildet, und bildet, genauer gesagt, da es vor dem besagten Block ausgebildet ist (siehe weiter unten), in dem fertiggestellten Kondensator 1 eine Zwischenfläche, die den Nachweis seiner Existenz zuläßt.
- In der Zunge 5 kann vorteilhalterweise eine Öffnung 15 zur Verbesserung ihrer Verankerung im Block 7 angeordnet sein.
- Die Figuren 2 und 3 stellen zwei aufeinanderfolgende Stufen bei der Herstellung des Kondensators 1 dar, die so ausgewählt wurden, daß das Detail der Bildung der Zungen 5 und 6A/6B und die Befestigung des Schmelzdrahtes 10 gezeigt wird.
- Die Figur 2 zeigt einen Abschnitt einer Platte 100 aus einem elektrisch leitenden Material (zum Beispiel eine Eisen-Nickel-Legierung vom Typ FN 42), bei der verschiedene Schnitte ausgeführt wurden (schraffierte Zonen mit weiten Schraffuren), zum Beispiel durch Stanzen.
- Diese gelochte, leitende Platte (in Englisch "lead frame") weist zwei horizontale Streifen 20 und 21 auf, die mit vertikalen Streifen 22, 23 etc... fest verbunden sind und Bohrungen 24 und 25 zum Positionieren umfassen. Diese Anordnung wird identisch längs der horizontalen Streifen periodisch wiederholt.
- In dem durch die Streifen 20 bis 23 gebildeten Bezugsrahmen ist ein nicht durchlaufender vertikaler Streifen 26 ausgebildet, der aus Abschnitten mit Flanken gebildet ist, die komplanar verlaufen und dafür bestimmt sind, die Anschlußzungen 5, 6A und 6B des Kondensators 1 der Figur 1 auszubilden.
- So weist der Streifen 26, ausgehend vom horizontalen Streifen 20, auf der Seite des Streifens 22 einen Abschnitt 26A, der zur Ausbildung der Zunge 6A bestimmt ist, und auf der Seite des Streifens 23 einen Abschnitt 26B auf, der zur Ausbildung der Zunge 6B bestimmt ist.
- Diese Abschnitte 26A und 26B sind durch einen Schlitz 16 getrennt, der sich zwischen zwei zur Ausbildung der Teile 12 und 13 der Figur 3 bestimmten Teile dieser Abschnitte verbreitert und dann seitlich rechts zwischen dem Ende des Abschnitts 26A und dem verbreiteten Kopf 26B' des Abschnitts 26B mündet.
- Schließlich weist der Streifen 26 einen Abschnitt 26C auf, der sich an den horizontalen Streifen 21 anschließt, zur Ausbildung der Lasche 5 des Kondensators 1 dient und in dem die Bohrung 15 sowie die Kerbe 5A des Abschnitts 5 ausgebildet sind.
- Ein links von dem Streifen 26 befindlicher Streifen 27 weist ebenso ähnliche Abschnitte 27A, 27B und 27C auf, und sofort.
- Man nimmt nun eine Faltung der gelochten Platte 100 längs der Faltlinien A, B, C, D und E so vor, daß den Abschnitten der Streifen 26 und 27 die gewünschte Gestalt für die Zungen 5, 6A und 6B gegeben wird. Die Faltlinien sind in der Figur 3 dargestellt. Diese Faltung wird nicht auf die Streifen 22, 23 und die folgenden aufgebracht, die daher mit den horizontalen Streifen 20 und 21 eine Bezugsebene festlegen.
- Man führt nun die Befestigung des kalibrierten Schmelzdrahtes 10, der sich hier über die gesamte Breite des Strertens 26 (oder 27) erstreckt, durch Löten aus. Da die Abschnitte 26A und 26B durch den Streifen 20 in ihrer Relatrvlage gehalten werden, bleibt der Abstand in Querrichtung zwischen den Laschen 12 und 13 konstant und ist gleich deren Abstand in der ebenen Anordnung der Figur 2, während ihre Flanken, wie in Figur 2, komplanar verlaufen.
- Man bringt nun das Schufzharz 14 auf.
- Aus Gründen der Arbeitserleichterung ist dieses Schutzharz vorteilhafterweise von einer Art, die unter Ultraviolett-Bestrahlung polymerisierbar ist. Es handelt sich bevorzugt um ein Harz des Typs CHIPBONDER 360 oder LID 1043. Dieses Harz kann auch ein SILIKON-Harz des Typs AMICON XS 2213/102 sein.
- Man bereitet ferner einen Kondensatorkörper 4 vor, dessen (im allgemeinen versilberte) der Anodenstange 3 gegenüberliegende Schnittfläche vorteilhaiterweise mit einer Schicht 31 aus isolierendem Harz jedes bekannten geeigneten Typs so bedeckt wird, daß jeder Kurzschluß zwischen dieser Schnittfläche und dem vertikalen Teil der Abschnitte 6B und 6A der Zunge 6 vermieden wird. In einer Variante wird dieses isolierende Harz direkt auf den vertikalen Teil der Abschnitte 6B und 6A aufgebracht.
- Sodann ordnet man den Kondensatorkörper 4 neben den Abschnitten 6A, 6B und 5 an; man klebt den horizontalen Teil des Abschnitts 6B, in der Praxis mit Silberleim 32, an dem Körper 4 an, während die Zunge 5 am Tantal-Draht 3 angeschweißt wird.
- Schließlich ordnet man das Ganze, Kondensatorkörper und Zungen 6A, 6B, 5, zwischen den Teilen einer Gießform an, wobei die Streifen 20 bis 23 für Positionierungszwecke benutzt werden. Man injiziert das Harz 7 und löst, nach dessen Polymerisation (in der Praxis unter Temperatur), den Kondensator aus der Form.
- Dieser Vorgang wird für jedes Paar von Streifen 26, 27 etc..., das durch einen Schnittvorgang in der Platte 100 ausgeschnitten wird, ausgeführt.
- Sodann müssen nur noch die Verbindungszonen der Zungen 6A und 6B mit den Streifen 20 und 21 durchschnitten werden. Der Kondensator 1 mit eingebauter Schmelzsicherung 10 ist nun einsatzbereit. Die Enden + und A der Streifen 5 und 6A sind die Nutzklemmen des Kondensators mit eingebauter Schmelzsicherung 10. Das Ende B des Streifens 6B ist die Prüfklemme, die zum Überprüfen des Durchlasses der Schmelzsicherung benutzt werden kann (wobei der Test zwischen A und B auszuführen ist).
- Selbstverständlich stellt die vorstehende Beschreibung nur eine nichtbeschränkende Erläuterung dar, neben der zahlreiche Varianten vorgeschlagen werden können, ohne daß dabei der Rahmen der Erfindung verlassen wird. So kann zum Beispiel das Schmelzsicherungselement auch in der positiven Zunge vorgesehen werden; es kann auch am Ende des Kondensatorkörpers und nicht auf einer Seite angeordnet sein.
Claims (10)
1. Festelektrolytkondensator (1) mit einem in einen Block (9) aus elektrisch
isolierendem Harz eingebetteten Kondensatorkörper (2), der mit zwei Elektroden (3, 4)
versehen ist, die jeweils mit einer von zwei Anschlußzungen (5, 6) elektrisch
verbunden sind, die aus dem Block (9) herausragen, um Ausgangsklemmen (+, -) zu
bilden, ferner mit einem Schmelzsicherungselement (10) vorbestimmter Nutzlänge, das
in Reine zwischen den Kondensatorkörper (2) und eine ausgewählte (-) der
Ausgangsklemmen geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußzunge (6),
welche diese ausgewählte Ausgangsklemme aufweist, aus einem ersten Abschnitt
(68), der an einer der Elektroden (4) des Kondensatorkörpers (2) befestigt ist und zur
Ausbildung einer Prüfklemme (B) aus dein Block herausragt, und aus einem zweiten
Abschnitt (6A) gebildet ist, der gegenüber dein ersten Abschnitt (68) und dem
Kondensatorkörper (2) elektrisch isoliert ist und aus dem Block (9) herausragt, um
besagte ausgewählte (-) Ausgangsklemme zu bilden, wobei allein das
Schmelzsicherungselement (10) eine elektrische Verbindung zwischen diesen
Abschnitten (6A, 6B) ausbildet und dabei von einer Stützmasse aus einem starren oder
nachgiebigen, wärmeisolierenden Harz (14) umgeben ist, die von einem der beiden
Abschnitte zum anderen verläuft und ihrerseits in das den Block (9) bildende Harz
eingebettet ist
2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abschnitte ab
dem Schmelzsicherungselement (10), das an ihnen in Querrichtung angebracht ist, bis
aus dem Block heraus parallel zueinander verlaufen, um die Prüf- und die
Ausgangsklemme auszubilden.
3. Kondensator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
erste (6A) und der zweite (6B) Abschnitt der Zunge zwei parallele, komplanare, durch
das Schmelzsicherungselement (10) miteinander verbundene Laschen (12, 13)
aufweisen.
4. Kondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die komplanaren
Laschen (12, 13) senkrecht zu Teilen jedes Abschnitts verlaufen, mit denen sie eine
Vertiefung festlegen, auf deren Rückseite die das Schmelzsicherungselement
enthaltende Stützmasse (14) angebracht ist.
5. Kondensator nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schmelzsicherungselement (10) aus einem sich quer von einem Abschnitt zum anderen
(12, 13) erstreckenden Draht mit kalibriertem Querschnitt besteht.
6. Kondensator nach einem der Anspruche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stutzmasse (14) aus einem Harz hergestellt ist, das bei der Schmelztemperatur des
Schmelzsicherungselementes nicht karbonisierbar ist.
7. Kondensator nach einem der Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stützmasse (14) aus einem durch Ultraviolettbestrahlung polymerisierten Harz
hergestellt ist.
8. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kondensatorkörper einen porösen Kern aus Tantal aufweist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Festelektrolytkondensators mit eingebautern
Schmelzsicherungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem:
- man einen mit Elektroden versehenen Kondensatorkörper (2) herstellt;
- man durch einen Schnittvorgang in eine Platte (100) wenigstens einen nicht
durchlaufenden Streifen (26, 27) festlegt, der an einem Bezugsrahmen (20-23)
befestigt ist und einerseits zwei im ganzen gesehen parallele Abschnitte (26A, 26B,
27A, 27B) sowie andererseits einen dritten Abschnitt (26C, 27C) aufweist, die alle
drei fest mit besagtem Rahmen verbunden sind, wobei einer (26B, 27B) der parallelen
Abschnitte länger als der andere (26A, 27A) ist;
- man die Abschnitte des nicht durchlaufenden Streifens längs querverlaufender
Faltlinien (A, B, C, D, E) so faltet, daß man Ihnen eine endgültige Form gibt;
- man vor oder nach dem Falten ein Schmelzsicherungselement (10) zwischen diesen
parallelen Endabschnitten (26A, 26B) befestigt und dieses Schmelzsicherungselement
mit einer Stüitzmasse (14) aus starrem oder nachgiebigem, wärmeisolierendem Harz
umgibt, die sich von einem dieser parallelen Abschnitte zum anderen erstreckt;
- man den Kondensatorkörper sowie einen Teil der Anschlußzungen durch Gießen in
einen Block (9) aus elektrisch isolierendem Harz bettet, und
- man die Zungen (5, 6A und 6B) vom Bezugsrahmen (20-23) so trennt, daß Klemmen
(+, -, Prüfung) für den Kondensator gebildet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Stützmasse
(14) formt, indem man ein durch Ultraviolettbestrahlung polymerisierbares Harz einer
Ultraviolettbestrahlung aussetzt.
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