Линия для изготовления оксидно-полу-проводниковых конденсаторов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ТЮЛЬС 3 У Союз Советских Социалистических Республик) Заявлено 02.1079 (2 8838/18-21 присоединением эаяв Н 01 6 9/00 Н 01 6 13/О Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий30,07,81 Дата оп пис иковани(54) ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОКСИДНОПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КОНДЕНСАТОРОВ 2 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 делает этот способ малоэффективным.,О Известна линия для изготовлениямалогабаритных оксндно-полупроводниковых конденсаторов, основанная на применении движущегося проволочного или фольгового носителя анодов, пос ледовательно проходящего технологические устройства. укаэанное техническое решение позволяет стабилизировать режимы обработки, обеспечить тонность проведения отдельных опеокторов ест 20 раций.Сущность известногоключается в следующем.Бесконечная лента (азфольги служит одновремеанодов к подложкой дляводной суспенэии танталобразующего после опекаанодов. На полотне лентштамповкой получают перперемещения, а на лепес есс танталовойнно носителемосажденияового порсвка,ния телооносителяФорацию длятках - углуб 2 Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля изготовления оксидно-полупровод.никовых конденсаторов, начиная отоперации формовки анодов к кончаянанесением на полученные секцииконденсаторов промежуточного контактного слояИзвестен способ изготовлениясидно-полупроводниковых конденсаприменяемый на предприятиях отечвенного радиодеталестроения, с пмощью решеток, на рейках которыхзакреплены обрабатываемые аноды.Последние (в решетках) подвергаютсяформовке, пропитке раствором азотно-.кислого марганца, пиролизу, подформовке. Затем решетки разбираются нарейки для дальнейшей обработки анодов меньшимн группами 1,Недостатком этого способа прк изготовлении оксидно-полупроводниковыхконденсаторов, отличающихся весьмамалыми габаритами, является то,что обработка таких изделий требуетвысокой точности закрепления анодовна рейках, сборки решеток и выполнения самих технологических операций.При этом значительно затрудняетсязащита анодного вывода при пропитке В.В,Буров, Ю.А.Васкльевсатора служит двуокись марганца Ип 0,нанесение которой производится путем пропитки заформованных пористых анодов водным раствором нитрата марганца с последующим его пиролитическим разложением при 350-400 оС.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. 40 45 5 О Пропитка, пиролиз аттакже подформовка проводятся в несколько циклов, поэтому вдоль движущегося лентоносителя расположено несколько устройств для проведения укаэанных операцией.Фанесение промежуточного контактного слоя производится таким же путем, как и пропитка, но вместо раствора нитрата марганца щелевая ванназаполняется лакосажевой суспензией. 60Далее следуют операции по нанесе-. нию металлопокрытий на промежуточныйконтактный слой, пропайке катодногои приварке анодного выводов и т.д.до завершающих операций 23 . ления, в которых каплями осаждаютсуспензию танталового порошка в водеСпекание производится в средеинертного газа на установке, состоящей из двух проходных печей: горизонтальной - для предварительногоспекания части порошка между собой и5с подложкой, где лента движется прямолинейно и равномерно во избежаниерассыпания порошка, и вертикальнойдля окончательного спекания анодов.По выходе из последней печи лентоноситель со спеченными анодами проходит операцию маскирования, заключающуюся в том, что на каждый лепесток непосредственно за телом анодананосится узкая полоска силиконового 15клея, которая защищает лентоносительпри формовке анодов.формовка анодов производится каскадным методом, при котором анодына первой фазе формовки перемещают Ося под струями электролита, вытекающего из множества труб, расположенных вдоль движущегося лентоносителя,При этом на трубы, расположенныев начале процесса, подается минимальное напряжение, а по мере их от.даления подаваемое на трубы напряжение растет вплоть до полного напряжения формовки, Вторая фаза формовкипроходит 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 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 приьикакщие к аноду, что снижает качество и выход годных изделий.В известной линии отсутствует устройство для обеспечения непрерывностиработы линии при окончании лентоносителя и необходимости заправки нового, однако при отсутствии возможностиперезаправки 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 конденсаторовсодержащая 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 окон- чания 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.Устройство контроля электрическихпараметров анодов конденсаторов снабжено синхронизатором замеров и выполнено в виде расположенных последовательно щелевой ванны для пропитки анодов электролитом и щелевой измерительной ванны, снабженной изме 5уительными электрбдами, причем длинаизмерительной ванны измерительнойванны равна величине шага между анодами на лентоносителе.Механизм - нанесения защитного покрытия на лентоноситель выполнен ввиде ванны с частично погруженнымив нее,двумя дисками, закрепленнымина одной оси с образованием капиллярной щели между ними, причем глубина капиллярной щели равна ширинепокрываемой части лентоносителя, ана обращенных друг к другу поверхностях дисков выполнены радиальныеканавки.20На фиг, 1 изображена предлагаемаялиния, общий видф на фиг. 2 - схемарасположения устройств и механизмоввдоль линии 1 на фиг. 3 - лентоноситель с анодами конденсаторов, на 25фиг. 4 - устройство сигнализацииокончания лентоносителя, на фиг. 5 -соединение концов лентоносителя;на фиг. б, 7 и 8 - устройство контроля электрических параметров ано Пдов конденсаторов, три проекции, нафиг. 9 и 10 - механизм нанесениязащитного покрытия на лентоноситель,две проекции.Линия содержит связанные между со- Збой перфорированным лентоносителем1 с закрепленными на нем анодами 2устройства для сигнализации 3 окончания лентоносителя, формовки 4,контроля 5 параметров анодов с синхронизатором б, промывки 7, нанесения фзащитного слоя 8, пропитки 9, пиролиэа 10, подформовки 11 анодов инанесения 12 промежуточного контактного слояУстройство 3 сигнализации, заблаговременно извещающее об окончании лентоносителя (фиг.4), содержитдатчик 13, расположенный у кассеты14 с лентоносителем 1, над которымустановлен шарнирно закрепленный Ярычаг 15, опирающийся на лентоноси"тель роликом 16. Другие датчики17-19 расположены на вертикальныхнаправляющих 20 и взаимодействуют сползуном 21 петлевого накопителялентоносителя, направляемого звездочками 22 и 23. Между датчиком 13 извездочкой 22 размещен узел для сварки лентоносителя, состоящий иэ столика 24 с тремя фиксирукщими штифтами 25 и двумя прижимами 26 и контактного стержня 27, электрическисвязанного с источником напряжения.Устройство контроля электрических параметров анодов (фнг.б, 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 б, состоящий из фотосопротивления и источника света, расположен перед устройством для контроля параметров анодов, причем расстояние (. от середины щели ванны 33 до светового луча синхронизатора б кратно шагу между анодами.Механизм нанесения защитного слоя (фиг. 9 и 10) состоит иэ прижатых друг к другу, насаженных на общую ось 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 образомЛентоноситель 1 с приваренными анодами 2 подается на линию намотанным в кассетах 14. При израсходовании 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 скорость 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 диск851511 50 вперед так, чтобы аноды 2, закреплен 55 бО 65 ретно управляется ползуном 21 идатчиками 17 и 18, При полном израсходовании лентоносителя 1, когдаего конец отделяется от кассеты 14,ролик 16, катящийся по поверхностилентоносителя 1 теряет опору, рычаг15 под действием собственного весаповорачивается по часовой стрелке ивступает в контакт с датчиком 13,благодаря чему звездочка 22 останавливается и одновременно выключаемсяиз работы датчик 18. При этом лентоноситель продолжает перемещатьсязвездочкой 23, петля накопителяуменьшается, ползун 21 начинает подниматься, однако проходя мимо датчика 18 ползун 21 уже не взаимодействует с ним. Когда ползун 21 достигает самого верхнего положения, он входятв контакт с датчиком 19, при этомразрывается цепь питания звездочки 23, движение лентоносителя полностью прекращается и подается звуковойили световой сигнал. Однако подъемползуна от датчика 17 до датчика 19продолжается не менее 10 мин, чтозначительно превосходит время,необходимое для удаления пустой.кассеваты 14,установки новой заполненной кассеты и сварки концов лентоносителя, которая производитсяпутем укладки внахлест концов лентоносителя на столике (кондукторе)24 так, чтобы штифты 25 вошли вперфорацию 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, подаетя винтом 37 ные на лентоносителе 1, полностью вошли в щели, В 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 (С с 9 Фц 1), при этом электрическая цепь измерительного устройства формируется через электроды 34, раст 5 1 О 15 20 25 ЗО Э 5 40 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 расстояниеот 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, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения проиэводительности 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 контЮ роля электрических параметров анодов конденсаторов снабжено синхронизатором замеров и выполнено в видерасположенных последовательно щелевой ванны для пропитки анодов электролитом и щелевой измерительнойванны, снабженной измерительнымиэлектродами, причем длина измерительной ванны равна величине шагамежду 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 с15 образованием капиллярной щели междуними, причем глубина капиллярной щели равна ширине покрываемой частилентоносителя, а на обращенных другк другу поверхностях дисков выполне 20 ны радиальные канавки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Технологические карты предприятия УБО. 560.931.д 2. "Я,Е 1 ессгоспевса 1 5 осейу",1971, т. 118, Р 4, с. 672-676 (прототип).851511 ю.Ш Составитель Г.Подучиведактор Е.дичинская Текред М.Табакович Корректор Ю. Иакарен а филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, Ул. Проектная,с 6372/74 Тираж ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Г 1 осква, Ж, Р