149540. lajstromszámú szabadalom • Eljárás száraz elektrolit kondenzátor előállítására

Megjelent: 1962. július 31. MAGYAK NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEIRÄS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.540. SZÁM 21. g. 1—16. OSZTÁLY - HI-117. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás száraz elektrolit kondenzátor előállítására Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet, Budapest Feltaláló: Katona János oki. gépészmérnök, a műszaki tudományok kandidátusa, budapesti lakos A bejelentés napja: 1960. június 1. Nagy fajlagos kapacitású nedves elektrolit kondenzátoroknál az egyik fegyverzet (anód) maratott felületű fém (Al, Ta) fólia vagy ezen fémek poraiból porkohászati úton előállított pórusos test, melyek felületén vékony oxidréteg van kiképezve. A másik fegyverzet (katód) az elektrolit. Ezen ismert kondenzátoroknak számos hátrányos tulajdonsága van. Az elektrolit anyagától függően korlátozott a felhasználó hely hőmérséklettartománya. A folyékony elektrolit korrozív tulajdonságai miatt az élettartam korlátozott. A tökéletlen lezárás miat az oldószer elpárolog, a kondenzátor kiszárad és működésképtelenné válik. A veszteségi tényező viszonylag nagy az elektrolit nagy fajlagos ellenállása miatt. A tökéletes zárás miatt az utóbbi időben fokozott mértékben előtérbe kerülő miniatürizálás céljából szükséges méretcsökkentést végrehajtani nem lehet. Fenti hátrányokat bizonyos mértékben javította az utóbbi időben a nedves elektrolit helyett, a száraz elektrolit alkalmazása, mellyel több szabadalom foglalkozik. Ezek javasolják a porkohászati úton, készített nagyított felületű tantál vagy alumínium anódom képzett oxidrétegen száraz félvezető elektrolitréteg alkalmazását katódnak. Ezen kondenzátoroknál már javul az élettartam és kiterjed az alkalmazó terület hőmérséklettartománya előnyösen az alacsony hőmérséklet felé, továbbá lehetővé tette bizonyos mértékben a miniatürizálást. Azonban ezen megoldásoknak is vannak hátrányaik. A tantál fém alkalmazása lényegesen növeli az előállítási költségeket. A porkohászati úton előállított alumínium anóda esetén a nagy fajlagos kapacitást az alumíniumon levő természetes AI2O3 réteg miatt csak igen bonyolult módon lehet elérni. A félvezető száraz elektrolit rétegnek az alumíniumoxid anód felületre való felvitele is nehézségekbe ütközik, mert a félvezető fémoxidréteg képzése alatt pirolitikus bontás folytán keletkező nitrozus gőzök az alumíniumoxid réteget megtámadják és a félvezető réteg kialakításánál nitrát ionok haladnak át az alumíniumoxid rétegen, amelyek a hibahelyekbe beépülve a későbbiek folyamán annak átvezetési áramát lényegesen megnövelik. A feladatok tehát az elektrolit kondenzátorok fajlagos kapacitásának lényeges növelésével a minél tökéletesebb miniatürizálás keresztülvitele, ezek tág határok közötti hőmérséklet tartományban való alkalmazhatósága és a gazdaságos előállítás. Az eddig ismert eljárások ezen igényeket nem elégítették ki. A feladatot a találmány szerint oly módon oldjuk meg, hogy anódnak nagy tisztaságú alumíniumhuzalt vagy rudat alkalmazunk, amelynek felületét kapacitásnövelés céljából kettős módszerrel nagyítjuk: mechanikai feldurvítással és ezen érdes felület elektrolitikus maratásával. Az ilyen módon felnagyított felületű huzal kisebb kapacitás esetén (1:

—2/iF) rúd, melynek egyik végébe lyuk van fúrva az áramvezeték elhelyezésére. Nagyobb kapacitás esetén a huzalt archimedesi spirál formájúvá képezzük ki, melynek menetei egy síkban helyezkednek el. Az így előállított anódán kettős alumíniumoxid réteget képezünk ki. Az,, egyik réteg pórusos: a pórusokat kénsavas elektrolízissel állítjuk elő. Pórusos jellege folytán a később reá felvitt félvezető száraz eletkrclit réteg a pórusokba hatolva