Линия для изготовления оксидно-полу-проводниковых конденсаторов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТЮЛЬСЗВУ

<>851511 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 02.1079 (21) 2838838/18-21 с присоединением заявки М с (23) Приоритет

Н 01 G 9/00

Н 01 G 13/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 3007.81. Бюллетень No 28

Дата опубликования описания 3007.81 (53) УДК 621. 319. 4 (088. 8) Д.Б.Салитра, М.Я.Рабинович, В.В.Буров, Ю.A.Âàñêëüåâ,, Е.Н.Смолина, В.А.Булавкин, А.A.Èoôàí, В.И.Бочарова, P.Ï.Евсеева и Ю.A.Гусев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОКСИДНОПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КОНДЕНСАТОРОВ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для изготовления оксидно-полупровод никовых конденсаторов, начиная от

S операции формовки анодов и кончая нанесением на полученные секции конденсаторов промежуточного контактного слоя

Известен способ изготовления оксидно-полупроводниковых конденсаторов, применяемый на предприятиях отечественного радиодеталестроения, с помощью решеток, на рейках которых закреплены обрабатываемые аноды.

Последние (в решетках) подвергаются 1S формовке, пропитке раствором азотно-. кислого марганца, пиролизу, подформовке. Затем решетки разбираются на рейки для дальнейшей обработки анодов меньшимн группами (1) . 2О

Недостатком этого способа при изготовлении оксидно-полупроводниковых конденсаторов, отличающихся весьма малыми габаритами, является то, что обработка таких изделий требует высокой точности закрепления анодов на рейках, сборки решеток и выполнения самих технологических операций.

При этом значительно затрудняется защита анодного вывода при пропитке 30 и пиролизе анодов и нанесения про- межуточного контактного слоя. В результате, изготовление малогибаритных конденсаторов таким способом характеризуется малой производительностью, низким выходом годных иэделий и требует от оператора особых производственных навыков, что дела.ет этот способ малоэффективным.

Известна линия для изготовления малогабаритных оксндно-полупроводниковых конденсаторов, основанная на применении движущегося проволочного или фольгового носителя анодов, последовательно проходящего технологические устройства. Укаэанное техническое решение позволяет стабилизировать режима обработки, обеспечить тонность проведения отдельных операций. . Сущность известного процесса заключается в следукщем.

Бесконечная лента (аз танталовой фольги служит одновременно носителем анодов и подложкой для осаждения водной суспенэии танталового порсаэка, образующего после спекания тело анодов. На полотне лентоносителя штамповкой получают перфорацию для перемещения, а на лепестках - углуб851511 сатора служит двуокись марганца Ип0, нанесение которой производится путем пропитки заформованных пористых анодов водным раствором нитрата марганца с последующим его пиролитическим разложением при 350-400оС.

Процесс пропитки осуществляется в щелевой ванне, раствор в которой удерживается силами поверхностного натяжения. Лноды проходят через щель ванны в горизонтальном положении, при этом полоски силиконового клея ограничивают зону пропитки. Пиролиз осуществляется в проходной печи в атмосфере водяного пара.

45

Пропитка, пиролиз а также подформовка проводятся в несколько циклов, поэтому вдоль движущегося лентоносителя расположено несколько устройств для проведения укаэанных операци(й .

GанHеeсcеeнHиHе eпромежуточного KoHTcRKTного слоя производится таким же путем, как и пропитка, но вместо раствора нитрата марганца щелевая ванна заполняется лакосажевой суспензией. 40

Далее следуют операции по нанесе-. нию металлопокрытий на промежуточный контактный слой, пропайке катодного и приварке анодного выводов и т.д. до завершающих операций 523 . ления, в которых каплями осаждают суспензию танталового порошка в воде

Спекание производится в среде инертного газа на установке, состоящей из двух проходных печей: горизонтальной — для предварительного спекания части порошка между собой и

5 с подложкой, где лента движется прямолинейно и равномерно во избежание рассыпания порошка, и вертикальной для окончательного спекания анодов.

По выходе из последней печи лентоноситель со спеченными анодами проходит операцию маскирования, заключающуюся в том, что на каждый лепесток непосредственно эа телом анода наносится узкая полоска силиконового 35 клея, которая защищает лентоноситель при формовке анодов. формовка анодов производится каскадным методом, при котором аноды на первой фазе формовки перемещают- 2О ся под струями электролита, вытекающего из множества труб, расположенных вдоль движущегося лентоносителя.

При этом на трубы, расположенные в начале пРоцесса, подается минимальное напряжение, а по мере их от.даления подаваемое на трубы напряжение растсi вплоть до полного напряжения формовки. Вторая фаза формовки проходит в общей ванне при постоянном напряжении.. При этом сама танталовая лента находится выше электролита и не формуется.

После формовки образуется катодная обкладка на заформованной поверхности анода. катодным телом конден- З5

Однако в известной линии отсутствует устройство для контроля основных электрических характеристик ано дов после формовки непосредственно на линии. Такой контроль необходим как для определения оптимального режима формовки, так и для корректировки предыдущих технологических операций с целью повышения качества изготовляемых анодов. . В линии защита анодного вывода от короткого замыкания при многократно повторяющихся операциях пропитки и пиролиза анодов недостаточно надежна ввиду того, что защитное покрытие наносится только на участки вывода, непосредственно приьмкакщие к аноду, что снижает качество и выход годных изделий.

В известной линии отсутствует устройство для обеспечения непрерывности работы линии при окончании лентоносителя и необходимости заправки нового, однако при отсутствии возможности перезаправки лентоносителя на ходу линии, не только снижается ее производительность, но возникает опасность порчи анодов, .находящихся в технологических устройствах без движения.

Цель изобретения — повышение производительности, упрощение конструкции и повышение качества конденсаторов.

Поставленная цель достигается тем, что линия для изготовления оксидно-полупроводниковых конденсаторов содержащая установленные последовательно по ходу технологического процесса устройства для формовки, пропитки, пиролиза и подформовки анодов конденсаторов и механизм нанесения промежуточного контактного слоя на аноды конденсаторов через которые проходит лентоноситель с закрепленными на нем анодами конденсаторов; снабжена устройством сигнализации окончания лентоносителя, расположенным перед устройством формовки, устройством контроля электрических параметров анодов конденсаторов, установленным после устройства формовки и механизмом нанесения защитного покрытия на лентоноситель, установленным перед устройством пиролиза.

Устройство сигнализации окончания лентоносителя снабжено датчиком окончания лентоносителя, петлевым накопителем лентоносителя и датчи.ками наличия лентоносителя в петлевом накопителе, причем датчик окончания лентоносителя снабжен рычагом с роликом, опирающимся на лентоноситель, а петлевой накопитель снабжен направляющими и установленным в них ползуном, подвешенным на петле лентоносителя с воэможностью взаимодействия с датчиками наличия лентоносителя в петлевом накопителе.

851511

Устройство контроля электрических параметров анодов конденсаторов снабжено синхронизатором замеров и выполнено в виде расположенных последовательно щелевой ванны для пропитки анодов электролитом и щелевой измерительной ванны, снабженной измеS бдительными электрбдами, причем длина измерительной ванны измерительной ванны равна величине шага между анодами на лентоносителе.

Механизм - нанесения защитного покрытия на лентоноситель выполнен в виде ванны с частично погруженными в нее.двумя дисками, закрепленными на одной оси с образованием капиллярной щели между ними, причем глу- 13 бина капиллярной щели равна ширине покрываемой части лентоносителя, а на обращенных друг к другу поверхностях дисков выполнены радиальные канавки.

На фиг. 1 изображена предлагаемая линия, общий вид, на фиг. 2 — схема расположения устройств и механизмов вдоль линии, на фиг. 3 — лентоноситель с анодами конденсаторов, на 25 фиг. 4 - устройство сигнализации окончания лентоносителя, на фиг. 5— соединение концов лентоносителя; на фиг. 6, 7 и 8 — устройство контроля электрических параметров ано- рр дов конденсаторов, три проекции, на фиг. 9 и 10 - механизм нанесения защитного покрытия на лентоноситель, две проекции.

ЛиниЯ содержит свЯзанные между со» 3g бой перфорированным лентоносителем

1 с закрепленными на нем анодами 2 устройства для сигнализации 3 окончания лентоносителя, формовки 4, контроля 5 параметров анодов с синхронизатором 6, промывки 7, нанесения защитного слоя 8, пропитки 9, пиролиэа 10, подформовки 11 анодов и нанесения 12 промежуточного контактного слоя °

Устройство 3 сигнализации, за- 45 благовременно извещающее об окончании лентоносителя (фиг.4), содержит датчик 13, расположенный у кассеты

14 с лентоносителем 1, над которым установлен шарнирно закрепленный $0 рычаг 15, опирающийся на лентоноситель роликом 16. Другие датчики

17-19 расположены на вертикальных направляющих 20 и взаимодействуют с ползуном 21 петлевого накопителя лентоносителя, направляемого звездоч.ками 22 и 23. Между датчиком 13 и звездочкой 22 размещен узел для сварки лентоносителя, состоящий иэ столика 24 с тремя фиксирунхцими штифтами 25 и двумя прижимами 26 и кон- 49 тактного стержня 27, электрически связанного с источником напряжения.

Устройство контроля электрических параметров анодов (фнг.6, 7 и 8) содержит корпус 28, изготовленный Я иэ фторопласта, в котором расположены две изолированные друг от друга ванны 29 и 30. Ванна 29 соединена несколькими капиллярными металлическими трубками 31 с длинной щелью

32, а ванна 30 — одной такой трубкой с измерительной ванной 33, длина которой равна шагу между анодами на лентоносителе 1. В щели ванны 33 смонтированы измерительные электроды

34, соединенные с измерительным прибором 35. Корпус 28 установлен на кронштейне 36 и может перемещаться вдоль последнего с помощью винта 37.

Синхронизатор 6, состоящий из фотосопротивления и источника света, расположен перед устройством для контроля параметров анодов, причем расстояние L от середины щели ванны

33 до светового луча синхронизатора

6 кратно шагу между анодами.

Механизм нанесения защитного слоя (фиг. 9 и 10) состоит иэ прижатых друг к другу, насаженных на общую

ocb дисков 38 и 39, между которыми по окружности на глубину, равную ширине лентоносителя 1, образована щель 40, на внутренних поверхностях которой выполнены радиальные канавки 41. Диски 38 и 39 опущены в ванну 42 с наносимям раствором, установленную на .подъемном столе 43.

Линия работает следующим образом„

Лентоноситель 1 с приваренными анодами 2 подается на линию намотанным в кассетах 14. При израсходоваHHH лентоносителя 1 с кассеты 14 к освободившемуся концу приваривается свободный конец лентоносителя 1 с заполненной кассеты 14. При этом сигнал об окончании лентоносителя подает устройство 3.

При работе линии звездочка 23 вращается непрерывно, задавая необходимую cKopocTb движения лентоносителю

1, звездочка 22 тоже вращается, но с несколько большей скоростью, чем звездочка 23. Лентоноситель 1 при вращении звездочки 22 сматывается с кассеты 14. Благодаря разнице в скоростях вращения звездочек 22 и 23, петля лентоносителя 1, огибающего эти звездочки и звездочку ползуна 21, увеличивается, и ползун 21 постепенно опускается. В нижнем положении полэун 21 входит в контакт с датчиком 17, который выключает литание привода звездочки 22 и последняя останавливается, в то время как звездочка 23 продолжает вращаться.

При этом петля лентоносителя 1 начинает уменьшаться, а полэун 21 поднимается до тех пор, пока не войдет в контакт с датчиком 18, при срабатывании которого звездочка 22 снова включается и т.д. Таким образом, в то время как лентоноситель 1 равномерно перемещается через линию, на участке смотки его перемещение диск8Ь1Ы1

5S бО

65 ретно управляется ползуном 21 и датчиками 17 и 18. При полном израсходовании лентоносителя 1, когда его конец отделяется от кассеты 14, ролик 16, катящийся по поверхности лентоносителя 1 теряет опору, рычаг

15 под действием собственного веса поворачивается по часовой стрелке и вступает в контакт с датчиком 13, благодаря чему звездочка 22 останавливается и одновременно выключаемся из работы датчик 18. При этом лентоноситель продолжает перемещаться звездочкой 23, петля накопителя уменьшается, ползун 21 начинает подниматься, однако проходя мимо датчика 18 ползун 21 уже не взаимодействует с ним. Когда ползун 21 достигает самого верхнего положения, он входят в контакт с датчиком 19, при этом разрывается цепь питания звездочки

23, движение лентоносителя полностью прекращается и подается звуковой или световой сигнал. Однако подъем ползуна от датчика 17 до датчика 19 продолжается не менее 10 мин, что значительно превосходит время, необходимое для удаления пустой кассеваты 14,установки новой заполненной кассеты и сварки концов лентоносителя, которая производится путем укладки внахлест концов лентоносителя на столике (кондукторе)

24 так, чтобы штифты 25 вошли в перфорацию обоих концов лентоносителя, фиксируемых в таком положении прижимами 26. Точечная сварка производится в нескольких местах с помощью стержня 27.

Таким образом, непрерывность работы линии при замене кассеты и наращивания лентоносителя не нарушается.

Непосредственно после формовки предусмотрена возможность производить выборочный контроль электрических характеристик заформованных анодов без отделения замеряемых анодов от лентоносителя.

Для осуществления замера корпус

28, щели ванн 32 и 33 которого расположены параллельно перемещаемому лентоносителю 1, подает я.винтом 37 вперед так, чтобы аноды 2, закрепленные на лентоносителе 1, полностью вошли в щели. B процессе перемещения лентоносителя 1 аноды 2, проходящие через длинную щель ванны 32, подвергаются пропитке концентрированным раствором ортофосфорной кислоты, попадающей в нее из ванны 29, после чего каждый из этих катодов .поочередно попадает в измерительную щель ванны 33, где и происходит замер его электрических характеристик (Cq, 9Фц 1), при этом электрическая цепь измерительного устройства формируется через электроды 34, раст5

1О

45 вор кислоты и анод, закрепленный на лентоносителе. Синхронизация момента замера с положением анода внутри измерительной щели ванны 33 осуществляется с помощью синхронизатора

6, вступающего в действие при подаче сигнала на измерение. По окончании замера корпус 28 отводится назад и аноды 2 выводятся из щелей ванн

32 и 33. Далее аноды 2 попадают в ванну устройства 7 промывки для промывки их дистиллированной водой, а затем производится нанесение защитного слоя на лентоноситель 1. При этом ванна 42 с наносимым раствором устанавливается на подъемном столе

43, имеющем два фиксированных положения — верхнее (рабочее), когда нижняя часть дисков погружена в раствор, и нижнее, в котором ванна

42 не препятствует съему дисков 38 и 39 для чистки или замены.

В зазор между внутренними поверхностями дисков 38 и 39, вводится лентоноситель 1, при этом лентоноситель

1 своей нижней кромкой касается поверхности цилиндрического выступа диска 38, который одновременно центрирует накладной диск 39 и обеспечивает требуемый зазор между рабочими поверхностями дисков 38 и 39. При вращении дисков и перемещении ленто носителя наносимый раствор заполняет щель между дисками 38 и 39, удерживается в ней капиллярными силами и переносится на поверхность лентоносителя 1, покрывая его сплошным ровным слоем до нижних торцов анодов 2. Процессу переноса лака на лентоноситель 1 способствуют также радиальные канавки 41 на рабочих повер;;ностях дисков.

Так как независимо от размера анодов расстояние L от внешнего края лентоносителя 1 до внутреннего края анодов 2 есть величина постоянная, то для всех размеров анодов используются одни и те же диски.

После нанесения защитного покрытия лентоноситель 1 с анодами 2 проходит дальнейшие операции технологического процесса.

Формула изобретения

1. Линия для изготовления оксидно-полупроводниковых конденсаторов, содержащая установленные последовательно по ходу технологического процесса устройства для формовки, пропитки, пиролиза и подформовки анодов конденсаторов и механизм нанесения промежуточного контактного слоя на аноды конденсаторов через которые проходит лентоноситель с закрепленными на нем анодами конденсаторов, отличающаяся тем, что, с целью повышения проиэ851511

10 водительности и повышения качества конденсаторов, она снабжена устройством сигнализации окончания лентоносителя, расположенным перед устройством формовки, устройством контроля электрических параметров анодов конденсаторов, установленным после устройства формовки,и механизмом нанесения защитного покрытия на лентоноситель, установленным перед. устройством пиролиза.

2. Линия по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что устройство сигна- лизации окончания лентоносителя снабжено датчиком окончания лентоносителя, петлевым накопителем лентоносителя и датчиками наличия лентоносителя в петлевом накопителе, причем датчик окончания лентоносителя снабжен рычагом с роликом, опирающимся на лентоноситель, а петлевой накопитель снабжен направляющими и установленным в них ползуном, подвешенным на петле лентоносителя с возможностью взаимодействия с датчиками наличия лентоносителя в петлевом накопителе.

3. Линия по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что устройство конт10 роля электрических параметров анодов конденсаторов снабжено синхронизатором замеров и выполнено в виде расположенных последовательно щелевой ванны для пропитки анодов электролитом и щелевой измерительной ванны, снабженной измерительными электродами, причем длина измерительной ванны равна величине шага между анодами на лентоносителе.

4. Линия по п.1, о т л и ч а ю—

-щ а я с я тем, что механизм нанесения защитного покрытия на лентоноситель выполнен в вице ванны с частично погруженными в нее двумя дисками, закрепленными на одной оси с образованием капиллярной щели между ними, причем глубина капиллярной щели равна ширине покрываемой части лентоносителя, а на обращенных друг к другу поверхностях дисков выполне20 ны радиальные канавки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технологические карты предприятия УБО. 560.931. д 2. "J.Electrochemiса! Soctety", 1971, т. 118, Р 4, с. 672-676 (прототип).

851511

Составитель Г; Подучив

Текред М.Табакович КорректорЮ. Макаренко

Редактор Е.Дичинская

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 с

Заказ 6372/74 Тираж 784 - Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5