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ELEMENT ELECTRIQUE POUR REDRESSEUR SEC.
La présente invention se rapporte à la fabrication d'élé- ments électriques pour redresseurs secs, et plus particulièrement à la fabrication d'éléments de ce genre ayant des zones de pression isolées.
Les éléments pour redresseurs secs comprennent généralement une plaque de base métallique, une couche semi-conductrice placée sur cette plaque et qui consiste surtout en sélénium avec une couche de blocage formée sur sa surface, et une contre-électrode s'éten- dant sur la couche de blocage et consistant en un métal ou en allia- ge conducteur convenable, tel que du métal " Wood". Les éléments de ce genre sont généralement montés en tas et sont maintenus en. place par une pression convenable. Celle-ci peut être réalisée au moyen d'un boulon de montage passant à travers des trous centraux prévus dans les divers éléments.
On a cependant trouvé que par suite de la finesse extrême de la couche semi-conductrice, la pression exercée sur la contre-
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électrode tend à produire des court-circuits entre la dite électro- de et la plaque de base. peur éviter cet inconvénient, une couche isolante peut être placée entre la contre-électrode et une partie de la couche semi-conductrice, de préférence sous forme d'un an- neau qui peut être voisin de l'ouverture centrale prévue à travers le disque, dans la région où. le boulon de serrage exerce sa pres- sion longitudinale maximum sur l'ensemble.
Par cet arrangement,la pression s'exerce seulement sur les surfaces des éléments qui sont pourvues d'une couche isolante entre les contre-électrodes et les couches semi-conductrices, ce qui empêche les court-circuits, tout en assurant en même temps un bon chemin conducteur entre les élé- ments adjacents.
Cette construction n'est cependant pas pratique quand il s'agit de très petits éléments surtout si ces éléments doivent être construits sous certaines conditions, à cause, en partie, du fait que ces éléments sont trops petits pour permettre un trou de mon- tage central, et en parti à cause que l'application de l'isolant à la surface limitée requise du disque est difficile, compliquée, et par suite coûteuse.
L'objet principal de la présente invention est de prévoir une méthode pour fabriquer de petits éléments de redresseurs ayant des surfaces limitées'd'isolation entre les couches semi-conductri- ces et la contre-électrode , adaptés pour être montés en tas sous pression, et qui peuvent être assemblés rapidement, à bon compte et sous des conditions de production efficaces. Un autre but est de prévoir un élément nouveau de redresseur de ce genre qui s'adap- te bien au montage en tas.
Ces buts sont en général atteint en employant un masque en forme de bande, s'étendant transversalement et complètement à tra- vers une partie de la couche semi-conductrice du disque et en appli- quant l'isolant, qui a ordinairement la forme d'un vernis, d'une laoue ou d'une couche de peinture, sur la ou les parties non mas- quées de la dite couche. Cette construction est avantageusement arrangée de manière que la ou les surfaces isolées soient axialement
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symétriques, étant placées de telle sorte que les parties isolées des éléments superposés se trouveront en un alignement longitudinal dans le tas.
Dans la forme préférée, une seule bande masqueuse ,pra- tiquement plus étroite que la couche semi-conductrice passé par le centre de la dite couche,, et l'isolant est appliqué aux segments de chaque côté de cette bande . Après que la contre-électrode a été appliquée, on obtient un élément pour redresseur ayant des segments latéraux surélevés qui sont adaptés pour recevoir la pression de l'assemblage.
Un autre but de l'invention est de prévoir une méthode pour appliquer rapidement et simultanément la couche isolante sur une série d'éléments redresseurs. Cela est généralement obtenu en disposant une série d'éléments suivant une rangée avec leurs couchés semi-conductrices en alignement en surface, en plaçant une bande masqueuse unique à travers toute la série, et en appliquant l'iso- lant à tous les éléments en une seule opération.
Un fait caractéris- tique est la formation des dits éléments en obtenant les plaques de base d'une feuille métallique en soumettant cette feuille à une poinçonneuse mais en laissant les plaques partiellement en place dans la dite feuille avec leurs faces extérieures en alignement, de sorte que les couches semi-conductrices, le masque, l'isolant et les contre-électrodes peuvent être chacune simultanément appliquée à toutes les plaques de base avant que celles-ci ne soient définitive- ment enlevées de la feuille.
D'autres buts et avantages de l'invention sont mieux com- pris de la description suivante basée sur les dessins ci-joints.
Sur ceux-ci : la figure 1 est une vue en plan d'une bande métallique comprenant une série d'électrodes de base en partie poinçonnées hors de la bande ; la figure 2 est une vue d'une section longitudinale faite suivant la ligne 2-2 de la fig.l ; la figure 3 est une vue en plan semblable à celle de la fig.l avec la bande masqueuse en position ;
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la figure 4 est une vue analogue après application de l'isolant et enlèvement de la bande masqueuse ; la figure 5 est une vue, en partie en perspective, d'un disque redresseur obtenu par le procédé décrit.
Suivant le procédé décrit, une série de plaques de base 10, en partie poinçonnées hors d'une feuille métallique 11, sont lais- sées en place ainsi qu'il est montré au dessin. La couche semi- conductrice 12, qui peut consister principalement en sélénium, est appliquée sur ces plaques de base 10, et peut être traitée de la manière ordinairement employée dans la fabrication des éléments pour redresseurs. Après que la couche semi-conductrice est prête pour l'application de la contre-électrode, un masque étroit 13 est placé sur les faces extérieures des couches 12 de la plaque de base 10, la forme préférée de ce masque, montrée au dessin, consistant en une bande qui s'étend et recouvre les centres des dites couches laissant des segments latéraux symétriques exposés.
Une couche 14 d'uneatière isolante adhésive fluide, comme par exemple de la peinture, du vernis ou une laque isolante, est appliquée sur les segments non masqués de la couche semi-conductrice par exemple au pistolet, l'application de cet isolant sur la bande 13 et les par- ties adjacentes de la feuille 11 n'ayant aucune action sur le dis- que résultant et permettant l'application rapide de cet isolant sans l'emploi de dispositifs spéciaux. L'isolant peut ensuite durcir, et le masque 13 est enlevé soit avant, soit après ce durcissement, laissant une partie centrale 15 de la couche semi-conductrice expo- sée et s'étendant complètement à travers le disque redresseur, li- mitée par les couches latérales d'isolant 14.
La contre-électrode 16 est alors appliquée sous la forme de raétal fondu, tel que du métal " Wood", par exemple par projection de la manière usuelle, cette contre-électrode devant de préférence s'étendre jusqu'à une marge espacée du bord de la plaque de base 10 afin d'éviter les courts-circuits entre les bords des électrodes extérieures. Un mas- que périphérique convenable peut être appliqué sur les disques dans
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ce but pendant l'application de la contre-électrode 16. Cette der- niére est pratiquement uniforme en épaisseur, offrant une dépression centrale transversale 17 correspondant à la surface 15, ainsi que des segments surélevés 18 qui reposent sur les couches de l'isolant 14.
Quand les disques redresseurs finis 19 sont empilés dans un réceptacle convenable et maintenus ensemble sous une certaine pression, d'une manière bien connue, la surface des segments isolés latéraux 18 est telle que ces surfaces, dans les disques superposés ont des parties se recouvrant l'une l'autre, et la pression exercée sur l'ensemble est transmise à travers ces surfaces se reoouvrant, laissant la surface centrale 17 libre de toute pression. Cet arran- gement élimine/non seulement les court-circuits dus à la pression, mais prévoit aussi une pression symétrique dans'les surfaces en contact indépendamment de la position coaxiale relative à la dépres- sion 17 et aux surfaces surélevées 18 sur les disques successifs.
Bien qu'une méthode et des éléments redresseurs particuliers ont été décrits ici, cette description a été donnée à titre d'exem- ple non limitatif, puisque différentes modifications peuvent être apportées tout en restant comprises dans les limiteâ de l'invention.
Ainsi, bien qu'un masque longitudinal unique, s'étendant centrale- ment à travers le ou les disques, ait été montré, l'invention n'est pas limitée µ un seul disque ni à l'établissement d'une section non isolée au centre du disque, bien que cet arrangement se montre par- ticulièrement avantageux en pratique. Cependant il est important que la surface isolée soit symétrique par rapport à une ligne s'éten dant centralement à travers le disque.
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ELECTRICAL ELEMENT FOR DRY RECTIFIER.
The present invention relates to the manufacture of electrical elements for dry rectifiers, and more particularly to the manufacture of elements of this type having isolated pressure zones.
The elements for dry rectifiers generally include a metal base plate, a semiconductor layer placed on this plate and which consists mainly of selenium with a blocking layer formed on its surface, and a counter electrode extending over the base. blocking layer and consisting of a suitable conductive metal or alloy, such as "Wood" metal. Items like this are usually mounted in piles and held in. place by suitable pressure. This can be achieved by means of a mounting bolt passing through central holes provided in the various elements.
It has however been found that due to the extreme fineness of the semiconductor layer, the pressure exerted on the counter
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electrode tends to produce short circuits between said electrode and the base plate. To avoid this drawback, an insulating layer can be placed between the counter electrode and a part of the semiconductor layer, preferably in the form of a ring which can be close to the central opening provided through the disc. , in the region where. the tightening bolt exerts its maximum longitudinal pressure on the assembly.
By this arrangement, the pressure is exerted only on the surfaces of the elements which are provided with an insulating layer between the counter electrodes and the semiconductor layers, which prevents short circuits, while at the same time ensuring a good conductive path between adjacent elements.
This construction, however, is not practical when it comes to very small elements, especially if these elements must be built under certain conditions, due in part to the fact that these elements are too small to allow a mounting hole. central, and partly because the application of the insulation to the required limited area of the disc is difficult, complicated, and therefore expensive.
The main object of the present invention is to provide a method for fabricating small rectifier elements having limited areas of insulation between the semiconductor layers and the counter electrode, adapted to be stacked under pressure. , and which can be assembled quickly, inexpensively and under efficient production conditions. Another object is to provide a new straightener element of this type which is well suited to assembly in a heap.
These objects are generally achieved by employing a mask in the form of a strip, extending transversely and completely through a portion of the semiconductor layer of the disc and by applying the insulation, which is usually in the form of a varnish, a laoue or a layer of paint, on the unmasked part or parts of said layer. This construction is advantageously arranged so that the isolated surface or surfaces are axially
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symmetrical, being placed so that the isolated parts of the stacked elements will lie in longitudinal alignment in the pile.
In the preferred form, a single masking strip, substantially narrower than the semiconductor layer passed through the center of said layer, and insulation is applied to the segments on either side of this strip. After the counter electrode has been applied, there is obtained a rectifier element having raised side segments which are adapted to receive the pressure of the assembly.
Another object of the invention is to provide a method for quickly and simultaneously applying the insulating layer to a series of rectifier elements. This is usually achieved by arranging a series of elements in a row with their semiconductor layers in surface alignment, placing a single masking strip across the entire series, and applying the insulation to all elements in line. a single operation.
A characteristic fact is the formation of said elements by obtaining the base plates of a metal foil by subjecting this foil to a punching machine but leaving the plates partially in place in said foil with their outer faces in alignment, so that the semiconductor layers, the mask, the insulator and the counter electrodes can each be simultaneously applied to all the base plates before these are definitively removed from the sheet.
Other objects and advantages of the invention are better understood from the following description based on the accompanying drawings.
Therein: Figure 1 is a plan view of a metal strip comprising a series of base electrodes partially punched out of the strip; Figure 2 is a view of a longitudinal section taken along the line 2-2 of Fig.l; FIG. 3 is a plan view similar to that of FIG. 1 with the masking tape in position;
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FIG. 4 is a similar view after application of the insulation and removal of the masking tape; FIG. 5 is a view, partly in perspective, of a rectifier disc obtained by the method described.
In accordance with the described method, a series of base plates 10, partly punched out of a metal foil 11, are left in place as shown in the drawing. The semiconductor layer 12, which may consist primarily of selenium, is applied to these base plates 10, and may be processed in the manner ordinarily employed in the manufacture of rectifier elements. After the semiconductor layer is ready for the application of the counter electrode, a narrow mask 13 is placed on the outer faces of the layers 12 of the base plate 10, the preferred form of this mask, shown in the drawing, consisting of a strip which extends and covers the centers of said layers leaving symmetrical side segments exposed.
A layer 14 of a fluid adhesive insulating material, such as for example paint, varnish or an insulating lacquer, is applied to the unmasked segments of the semiconductor layer, for example with a spray gun, the application of this insulation on the strip 13 and the adjacent parts of sheet 11 having no action on the resulting disc and allowing the rapid application of this insulation without the use of special devices. The insulation can then harden, and the mask 13 is removed either before or after this hardening, leaving a central portion 15 of the semiconductor layer exposed and extending completely through the rectifier disc, limited by the side layers of insulation 14.
The counter electrode 16 is then applied in the form of a molten metal, such as "wood" metal, for example by spraying in the usual manner, this counter electrode preferably having to extend to a margin spaced from the edge. of the base plate 10 in order to avoid short circuits between the edges of the outer electrodes. A suitable peripheral mask can be applied to the discs in
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this purpose during the application of the counter electrode 16. The latter is practically uniform in thickness, providing a transverse central depression 17 corresponding to the surface 15, as well as raised segments 18 which rest on the layers of the insulation. 14.
When the finished rectifier discs 19 are stacked in a suitable receptacle and held together under a certain pressure, in a well known manner, the area of the side isolated segments 18 is such that these surfaces, in the superimposed discs have overlapping parts. 'one another, and the pressure exerted on the assembly is transmitted through these reopening surfaces, leaving the central surface 17 free of any pressure. This arrangement not only eliminates short circuits due to pressure, but also provides for symmetrical pressure in the contacting surfaces regardless of the coaxial position relative to the vacuum 17 and the raised surfaces 18 on successive disks. .
Although a particular method and rectifying elements have been described herein, this description has been given by way of non-limiting example, since various modifications can be made while remaining within the limits of the invention.
Thus, although a single longitudinal mask, extending centrally through the disc (s), has been shown, the invention is not limited to a single disc or to establishing an uninsulated section. in the center of the disc, although this arrangement is particularly advantageous in practice. However, it is important that the isolated surface is symmetrical about a line extending centrally through the disc.