DE102020002881A1 - Printed film capacitor with sintered dielectric - Google Patents

Printed film capacitor with sintered dielectric Download PDF

Info

Publication number
DE102020002881A1
DE102020002881A1 DE102020002881.0A DE102020002881A DE102020002881A1 DE 102020002881 A1 DE102020002881 A1 DE 102020002881A1 DE 102020002881 A DE102020002881 A DE 102020002881A DE 102020002881 A1 DE102020002881 A1 DE 102020002881A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
dielectric
film
film capacitor
strontium
barium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102020002881.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Erwin Bacher
Karlheinz Mayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority to DE102020002881.0A priority Critical patent/DE102020002881A1/en
Priority to PCT/EP2021/025170 priority patent/WO2021228432A1/en
Publication of DE102020002881A1 publication Critical patent/DE102020002881A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/14—Organic dielectrics
    • H01G4/18—Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/20—Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06
    • H01G4/206—Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06 inorganic and synthetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1236—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on zirconium oxides or zirconates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30—Stacked capacitors
    • H01G4/308—Stacked capacitors made by transfer techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/32—Wound capacitors

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Folienkondensator aus einer Folie, wobei auf die Folie eine Schicht aus einem Dielektrikum aufgedruckt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Folienkondensators.Erfindungsgemäß besteht die Schicht aus einem Dielektrikum bzw. das Dielektrikum aus einem Stoffgemisch aus einem Stoffgemisch aus Partikeln aus einem anorganischem Ferroelektrikum und aus einem Binde- und/ oder Lösemittel, wobei der Anteil der Partikeln aus einem anorganischem Ferroelektrikum 20% bis 60% des Gesamtvolumens der Schicht aus einem Dielektrikum beträgt und der Anteil des Binde- und/oder Lösemittels 40% bis 80% des Gesamtvolumens der Schicht aus einem Dielektrikum beträgt, wobei das Dielektrikum gesintert ist.The invention relates to a film capacitor made from a film, a layer of a dielectric being printed onto the film. The invention further relates to a method for producing such a film capacitor. According to the invention, the layer consists of a dielectric or the dielectric consists of a mixture of a mixture of particles of an inorganic ferroelectric and a binder and / or solvent, the proportion of the particles of an inorganic ferroelectric is 20% to 60% of the total volume of the layer made of a dielectric and the proportion of the binding and / or solvent is 40% to 80% of the total volume of the layer made of a dielectric, the dielectric being sintered.

Description

Die Erfindung betrifft ein Folienkondensator aus einer Folie, wobei auf die Folie eine Schicht aus einem Dielektrikum aufgedruckt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Folienkondensators.The invention relates to a film capacitor made from a film, a layer of a dielectric being printed onto the film. The invention also relates to a method for producing such a film capacitor.

Hierzu ist beispielsweise aus DE 10 2019 002 801 A1 ein Folienkondensator und ein Verfahren zur Herstellung des Folienkondensators aus einer ersten und einer zweiten Folie bekannt, wobei beide Folien jeweils eine relative Permittivität εr aufweisen und jeweils auf mindestens einer Seite mit einer Metallschicht beschichtet bzw. bedampft werden. Mindestens eine Schicht aus einem Dielektrikum, das eine gegenüber der Permittivität εr' der Folie höhere Permittivität εr aufweist, wird bevorzugt vollflächig zwischen den beiden Folien angeordnet, wobei die Schicht aus einem Dielektrikum entweder auf die Metallschicht einer oder beider Folien oder auf die unbeschichtete Seite einer oder beider Folien des Wickels, die der Metallisierung gegenüber liegt, aufgedruckt wird. Aufgabe der DE 10 2019 002 801 A1 war es, die Kapazität von Folienkondensatoren zu erhöhen, bevorzugt um den Faktor von bis 10.000, um sie für neue technologische Aufgaben interessant zu machen und an diese anzupassen.For example, this is off DE 10 2019 002 801 A1 a film capacitor and a method for producing the film capacitor from a first and a second film are known, both films each having a relative permittivity ε r and each being coated or vapor-deposited on at least one side with a metal layer. At least one layer of a dielectric, which has a higher permittivity ε r than the permittivity ε r 'of the film, is preferably arranged over the entire area between the two films, the layer of a dielectric either on the metal layer of one or both films or on the uncoated one Side of one or both foils of the winding, which is opposite to the metallization, is printed. Task of DE 10 2019 002 801 A1 was to increase the capacity of film capacitors, preferably by a factor of up to 10,000, in order to make them interesting for new technological tasks and to adapt them to them.

Es hat sich allerdings gezeigt, dass mit einem Gemisch aus etwa 95% organischem Ferroelektrikum und etwa 5% anorganischem Ferroelektrikum mit wesentlich höherer Permittivität εr nur eine resultierende Permittivität εr von etwa 20 erzielbar ist, was im Wesentlichen der Permittivität εr des organischen Ferroelektrikums entspricht. Des Weiteren wird durch das organische Ferroelektrikum und gewisse Oberflächeneffekte zwischen den Nanopartikeln der Verlustfaktor und die Leitfähigkeit unvorteilhaft erhöht. Der eigentliche Zielwert für die Erhöhung der Permittivität εr möglichst bei gleichzeitiger Beibehaltung von Verlustfaktor und Leitfähigkeit konnte somit nicht erreicht werden.However, it has been shown that with a mixture of about 95% organic ferroelectric and about 5% inorganic ferroelectric with a significantly higher permittivity ε r, only a resulting permittivity ε r of about 20 can be achieved, which is essentially the permittivity ε r of the organic ferroelectric is equivalent to. In addition, the organic ferroelectric and certain surface effects between the nanoparticles increase the dissipation factor and the conductivity disadvantageously. The actual target value for increasing the permittivity ε r, if possible while maintaining the loss factor and conductivity, could therefore not be achieved.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Folienkondensator und ein Verfahren zur Herstellung dieses Folienkondensators derart weiterzubilden, dass die Nachteile des Standes der Technik behoben werden.The invention is therefore based on the object of developing a generic film capacitor and a method for producing this film capacitor in such a way that the disadvantages of the prior art are eliminated.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the features of the independent claims. Developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß besteht die Schicht aus einem Dielektrikum bzw. das Dielektrikum aus einem Stoffgemisch aus einem Stoffgemisch aus Partikeln aus einem anorganischem Ferroelektrikum und aus einem Binde- und/ oder Lösemittel, wobei der Anteil der Partikeln aus einem anorganischem Ferroelektrikum 20% bis 60% des Gesamtvolumens der Schicht aus einem Dielektrikum beträgt und der Anteil des Binde- und/oder Lösemittels 40% bis 80% des Gesamtvolumens der Schicht aus einem Dielektrikum beträgt, wobei das Dielektrikum gesintert ist. Die mindestens eine Schicht aus einem Dielektrikum ist besonders bevorzugt auf eine Folie als Trägermaterial aufgedruckt.According to the invention, the layer consists of a dielectric or the dielectric consists of a mixture of a mixture of particles of an inorganic ferroelectric and a binder and / or solvent, the proportion of the particles from an inorganic ferroelectric being 20% to 60% of the total volume of the Layer made of a dielectric and the proportion of the binder and / or solvent is 40% to 80% of the total volume of the layer made of a dielectric, the dielectric being sintered. The at least one layer made of a dielectric is particularly preferably printed onto a film as the carrier material.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Folienkondensators aus mindestens einer Schicht aus einem Dielektrikum, die auf eine Folie aufgedruckt wird, wobei das Dielektrikum aus einem Stoffgemisch aus Partikeln aus einem anorganischem Ferroelektrikum und aus einem Binde- und/oder Lösemittel besteht, wobei der Anteil der Partikeln aus einem anorganischem Ferroelektrikum 20% bis 60% des Gesamtvolumens der Schicht aus einem Dielektrikum beträgt und der Anteil des Binde- und/oder Lösemittels 40% bis 80% des Gesamtvolumens der Schicht aus einem Dielektrikum beträgt, wobei das Dielektrikum nach dem Aufdrucken auf die Folie gesintert wird.The invention further relates to a method for producing such a film capacitor from at least one layer of a dielectric which is printed onto a film, the dielectric consisting of a mixture of particles from an inorganic ferroelectric and a binding and / or solvent, wherein the proportion of particles made of an inorganic ferroelectric is 20% to 60% of the total volume of the layer made of a dielectric and the proportion of the binder and / or solvent is 40% to 80% of the total volume of the layer made of a dielectric, the dielectric after the Printing on the foil is sintered.

Durch das Sintern wird das Binde- und/ oder Lösemittel des Dielektrikums größtenteils oder mindestens nahezu vollständig beseitigt und dadurch die resultierende Permittivität εr des verbleibenden Ferroelektrikums besonders vorteilhaft gegenüber dem ungesinterten Ausgangszustand erhöht.As a result of the sintering, the binder and / or solvent of the dielectric is largely or at least almost completely eliminated and the resulting permittivity ε r of the remaining ferroelectric is particularly advantageously increased compared to the unsintered initial state.

Aufgrund des empfindlichen Materials der Folien wird vor Allem im Rolle/Rolle-Prozess besonders bevorzugt Lasersintern und/oder Sintern mittels des aus der Dermatologie bekannten Intense Pulsed Light (IPL) und/ oder Sintern mittels Hochfrequenzwellen oder Mikrowellenstrahlung verwendet, wobei eine selektive Erwärmung des Dielektrikums bzw. des Binde- und/oder Lösemittels auf 200°C bis 400°C, bevorzugt auf 250°C bis 350°C erreicht wird. Die Temperatur der Trägerfolie soll während des Sinterns bevorzugt unter 80°C bleiben, insbesondere um Beschädigungen der Trägerfolie zu vermeiden. Die Laserwellenlänge bzw. die Frequenz der Hochfrequenzwellen oder Mikrowellenstrahlung wird bevorzugt auf die spezifischen Absorptionseigenschaften des verwendeten Bindemittels eingestellt. Prinzipiell kommen bei Lasersintern alle Laserwellenlängen von Infraroten bis in den UV-Bereich des elektromagnetischen Spektrums in Frage, vorzugsweise UVA, IR oder auch der sichtbare Wellenlängenbereich, weil die Folien bzw. Trägerfolien in der Regel in diesem Bereich transparent sind. Hierbei wird eine Absorptionsbande eingestellt, die auf das jeweils verwendete Material abgestimmt ist. Bei Sintern mit Mikrowellen erfolgt hingegen eine unspezifische Absorption durch die Dipoloszillation des jeweils verwendeten Materials.Due to the sensitive material of the foils, laser sintering and / or sintering by means of the Intense Pulsed Light (IPL) known from dermatology and / or sintering by means of high frequency waves or microwave radiation is particularly preferred in the roll / roll process, with selective heating of the dielectric or the binder and / or solvent to 200 ° C to 400 ° C, preferably to 250 ° C to 350 ° C is reached. The temperature of the carrier film should preferably remain below 80 ° C. during sintering, in particular in order to avoid damage to the carrier film. The laser wavelength or the frequency of the high-frequency waves or microwave radiation is preferably adjusted to the specific absorption properties of the binder used. In principle, all laser wavelengths from infrared to the UV range of the electromagnetic spectrum are suitable for laser sintering, preferably UVA, IR or the visible wavelength range because the films or carrier films are usually transparent in this range. Here, an absorption band is set that is matched to the material used in each case. In the case of sintering with microwaves, on the other hand, non-specific absorption occurs due to the dipole oscillation of the material used in each case.

Bevorzugt beträgt der Frequenzbereich des Hochfrequenz- bzw. Mikrowellensinterns sind 10 MHz bis 200 MHz bzw. 1 GHz bis 3 GHz.The frequency range of high-frequency or microwave sintering is preferably 10 MHz to 200 MHz or 1 GHz to 3 GHz.

Der Sinterprozess kann vor, während oder nach der Trocknung des gedruckten Dielektrikums stattfinden, bevorzugt jedoch nach der Trocknung.The sintering process can take place before, during or after the drying of the printed dielectric, but preferably after the drying.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Bindemittel mindestens einen oder mehrere der folgenden Stoffe auf:

  • • Thermoplastische Polymere, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polyamide, Polyester, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyvinylidendiflourid, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral,
  • • Wachse, insbesondere Polyethylenwachs, Fischer-Tropsch-Wachs, Paraffin, Bienenwachs, Carnaubawachs,
  • • Anorganische Bindemittel, insbesondere Kieselsole/-gele, Alkoxysilikate, Natron-/ Kaliwasserglas.
According to a preferred embodiment, the binder has at least one or more of the following substances:
  • • Thermoplastic polymers, in particular polyethylene, polypropylene, polyamides, polyesters, polyacrylates, polymethacrylates, polyvinylidene difluoride, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl butyral,
  • • Waxes, especially polyethylene wax, Fischer-Tropsch wax, paraffin, beeswax, carnauba wax,
  • • Inorganic binders, especially silica sols / gels, alkoxysilicates, soda / potassium waterglass.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Lösemittel mindestens einen oder mehrere der folgenden Stoffe auf:

  • • Alkohole, beispielsweise Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol,
  • • Ketone, beispielsweise Aceton, Methylethylketon,
  • • Ester, beispielsweise Ethyl-, Propyl-, Butylacetat,
  • • Glykolderivate, beispielsweise Butylglykol, Ethoxypropanol,
  • • Aromaten, beispielsweise Toluol, Xylol, Solventnaphtha.
According to a preferred embodiment, the solvent has at least one or more of the following substances:
  • • Alcohols, for example ethanol, 1-propanol, 2-propanol,
  • • Ketones, for example acetone, methyl ethyl ketone,
  • • Esters, for example ethyl, propyl, butyl acetate,
  • • Glycol derivatives, for example butyl glycol, ethoxypropanol,
  • • Aromatics, for example toluene, xylene, solvent naphtha.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Partikel aus einem anorganischem Ferroelektrikum einen oder mehrere der folgenden Stoffe auf:

  • • Keramiken aus der Gruppe der Titandioxide und Perowskite,
  • • Titandioxid,
  • • Magnesium-/ Calcium-/ Strontium-/ Barium-/ Zink-/ Zinn-titanate,
  • • Magnesium-/ Calcium-/ Strontium-/ Barium-/ Zink-/ Zinn-zirkonate,
  • • Magnesium-/ Calcium-/ Strontium-/ Barium-/ Zink-/ Zinn-niobate,
  • • Magnesium-/ Calcium-/ Strontium-/ Barium-/ Zink-/ Zinn-tantalate.
According to a preferred embodiment, the particles made of an inorganic ferroelectric contain one or more of the following substances:
  • • ceramics from the group of titanium dioxide and perovskite,
  • • titanium dioxide,
  • • Magnesium / calcium / strontium / barium / zinc / tin titanates,
  • • Magnesium / calcium / strontium / barium / zinc / tin zirconates,
  • • Magnesium / calcium / strontium / barium / zinc / tin niobates,
  • • Magnesium / calcium / strontium / barium / zinc / tin tantalates.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schicht aus einem Dielektrikum mittels Offsetdruck, Flexodruck, Tiefdruck oder Siebdruck auf die Folie aufgedruckt.According to a preferred embodiment, the layer made of a dielectric is printed onto the film by means of offset printing, flexographic printing, gravure printing or screen printing.

Die Folie kann beispielsweise aus einer der folgenden Kunststoffe bestehen, die eine relative Permittivität εr' von ca. 2,2 bis 3,3 aufweisen: Polyethylen (PE), Polyetylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN), Polypropylen (PP), Polytetraflourethylen (PTFE), Polystyrol (PS), Polycarbonat (PC). Alternativ kann die Folie auch aus einer Metallfolie, beispielsweise einer Aluminiumfolie, bestehen.The film can consist of one of the following plastics, for example, which have a relative permittivity ε r ' of approx. 2.2 to 3.3: polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP), Polytetraflourethylene (PTFE), polystyrene (PS), polycarbonate (PC). Alternatively, the foil can also consist of a metal foil, for example an aluminum foil.

Bezüglich einer Weiterverarbeitung der Folie und dem darauf aufgedruckten Dielektrikum zu einem Folienkondensator, beispielsweise durch aus dem Stand der Technik bekannten Wickeln oder Schichten mehrerer Folien mit darauf angeordnetem Dielektrikum, wird insbesondere auf die DE 10 2019 002 801 A1 verwiesen, deren Offenbarung diesbezüglich vollumfänglich Gegenstand des vorliegenden Schutzrechts ist.With regard to further processing of the film and the dielectric printed thereon to form a film capacitor, for example by winding or layering a plurality of films with dielectric arranged thereon known from the prior art, reference is made in particular to DE 10 2019 002 801 A1 referenced, the disclosure of which is fully the subject of this property right in this regard.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Folie durch eine Transferfolie gebildet, die nur für die Herstellung des Dielektrikums erforderlich ist und im fertigen Folienkondensator nicht mehr vorhanden ist. Hierdurch wird besonders vorteilhaft das Volumen des Folienkondensators weiter verringert bzw. dessen Energiedichte weiter erhöht. Bevorzugt wird dabei vor dem Aufdrucken des Dielektrikums auf die Folie eine Release-Schicht und ein dünner UV-Lack auf die Folie aufgebracht. Bei der Herstellung des Kondensator-Wickels oder der Schichtung wird kurz vor der Wickelposition im Wickelautomaten bzw. kurz vor dem Schichtautomaten die Folie vom Rest des Aufbaus getrennt und nur die Schicht aus dem Dielektrikum gegebenenfalls mit der Release-Schicht und/oder dem UV-Lack übereinander gewickelt bzw. geschichtet. Dadurch kann das Volumen des Folienkondensator um das Folienvolumen abzüglich des Volumens des UV-Lacks reduziert werden.According to a preferred embodiment, the film is formed by a transfer film which is only required for the production of the dielectric and is no longer present in the finished film capacitor. In this way, the volume of the film capacitor is particularly advantageously further reduced or its energy density is further increased. A release layer and a thin UV lacquer are preferably applied to the film before the dielectric is printed onto the film. During the manufacture of the capacitor winding or the layering, the film is separated from the rest of the structure shortly before the winding position in the automatic winding machine or shortly before the automatic layering machine and only the layer made of the dielectric is separated, if necessary with the release layer and / or the UV varnish wrapped or layered on top of each other. This allows the volume of the film capacitor to be reduced by the volume of the film minus the volume of the UV lacquer.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, soweit dies von dem Schutzumfang der Ansprüche erfasst ist.It goes without saying that the features mentioned above can be used not only in the specified combinations but also in other combinations without departing from the scope of the present invention, insofar as this is covered by the scope of protection of the claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102019002801 A1 [0002, 0017]DE 102019002801 A1 [0002, 0017]

Claims (16)

Folienkondensator aus mindestens einer Schicht aus einem Dielektrikum, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum aus einem Stoffgemisch aus Partikeln aus einem anorganischem Ferroelektrikum und aus einem Binde- und/oder Lösemittel besteht, wobei der Anteil der Partikeln aus einem anorganischem Ferroelektrikum 20% bis 60% des Gesamtvolumens der Schicht aus einem Dielektrikum beträgt und der Anteil des Binde- und/oder Lösemittels 40% bis 80% des Gesamtvolumens der Schicht aus einem Dielektrikum beträgt, wobei das Dielektrikum gesintert ist.Film capacitor made of at least one layer of a dielectric, characterized in that the dielectric consists of a mixture of particles from an inorganic ferroelectric and a binder and / or solvent, the proportion of the particles from an inorganic ferroelectric 20% to 60% of the Total volume of the layer made of a dielectric is and the proportion of the binder and / or solvent is 40% to 80% of the total volume of the layer made of a dielectric, the dielectric being sintered. Folienkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schicht aus einem Dielektrikum auf eine Folie aufgedruckt ist.Film capacitor according to Claim 1 , characterized in that the at least one layer of a dielectric is printed onto a film. Folienkondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus Polyethylen (PE), Polyetylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN), Polypropylen (PP), Polytetraflourethylen (PTFE), Polystyrol (PS) oder Polycarbonat (PC) besteht.Film capacitor according to Claim 2 , characterized in that the film consists of polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polystyrene (PS) or polycarbonate (PC). Folienkondensator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie eine Transferfolie ist, die nur für die Herstellung des Dielektrikums erforderlich ist und im fertigen Kondensator nicht mehr vorhanden ist.Film capacitor according to Claim 2 or 3 , characterized in that the film is a transfer film which is only required for the production of the dielectric and is no longer present in the finished capacitor. Folienkondensator nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel aus einem organischen Ferroelektrikum einen oder mehrere der folgenden Stoffe aufweisen: Keramiken aus der Gruppe der Titandioxide und Perowskite, Titandioxid, Magnesium-/ Calcium-/ Strontium-/ Barium-/ Zink-/ Zinn-titanate, Magnesium-/ Calcium-/ Strontium-/ Barium-/ Zink-/ Zinn-zirkonate, Magnesium-/ Calcium-/ Strontium-/ Barium-/ Zink-/ Zinn-niobate, Magnesium-/ Calcium-/ Strontium-/ Barium-/ Zink-/ Zinn-tantalate.Film capacitor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the particles made of an organic ferroelectric have one or more of the following substances: ceramics from the group of titanium dioxide and perovskite, titanium dioxide, magnesium / calcium / strontium / barium / zinc - / tin titanates, magnesium / calcium / strontium / barium / zinc / tin zirconates, magnesium / calcium / strontium / barium / zinc / tin niobates, magnesium / calcium / Strontium / barium / zinc / tin tantalates. Folienkondensator nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel mindestens einen oder mehrere der folgenden Stoffe aufweist: Thermoplastische Polymere, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polyamide, Polyester, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyvinylidendiflourid, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Wachse, insbesondere Polyethylenwachs, Fischer-Tropsch-Wachs, Paraffin, Bienenwachs, Carnaubawachs, Anorganische Bindemittel, insbesondere Kieselsole/-gele, Alkoxysilikate, Natron-/ Kaliwasserglas.Film capacitor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the binder has at least one or more of the following substances: thermoplastic polymers, in particular polyethylene, polypropylene, polyamides, polyesters, polyacrylates, polymethacrylates, polyvinylidene difluoride, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl butyral, waxes, in particular Polyethylene wax, Fischer-Tropsch wax, paraffin, beeswax, carnauba wax, inorganic binders, in particular silica sols / gels, alkoxysilicates, soda / potassium silicate. Folienkondensator nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittel mindestens einen oder mehrere der folgenden Stoffe aufweist: Alkohole, beispielsweise Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, Ketone, beispielsweise Aceton, Methylethylketon, Ester, beispielsweise Ethyl-, Propyl-, Butylacetat, Glykolderivate, beispielsweise Butylglykol, Ethoxypropanol, Aromaten, beispielsweise Toluol, Xylol, Solventnaphtha.Film capacitor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the solvent contains at least one or more of the following substances: alcohols, for example ethanol, 1-propanol, 2-propanol, ketones, for example acetone, methyl ethyl ketone, esters, for example ethyl, propyl -, butyl acetate, glycol derivatives, for example butyl glycol, ethoxypropanol, aromatics, for example toluene, xylene, solvent naphtha. Verfahren zur Herstellung eines Folienkondensators aus mindestens einer Schicht aus einem Dielektrikum, die auf eine Folie aufgedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum aus einem Stoffgemisch aus Partikeln aus einem anorganischem Ferroelektrikum und aus einem Binde- und/ oder Lösemittel besteht, wobei der Anteil der Partikeln aus einem anorganischem Ferroelektrikum 20% bis 60% des Gesamtvolumens der Schicht aus einem Dielektrikum beträgt und der Anteil des Binde- und/oder Lösemittels 40% bis 80% des Gesamtvolumens der Schicht aus einem Dielektrikum beträgt, wobei das Dielektrikum nach dem Aufdrucken auf die Folie gesintert wird.A method for producing a film capacitor from at least one layer of a dielectric which is printed onto a film, characterized in that the dielectric consists of a mixture of particles from an inorganic ferroelectric and a binder and / or solvent, the proportion of Particles made of an inorganic ferroelectric is 20% to 60% of the total volume of the layer made of a dielectric and the proportion of the binder and / or solvent is 40% to 80% of the total volume of the layer made of a dielectric, the dielectric being printed on the Foil is sintered. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für das Sintern Lasersintern und/ oder Sintern mittels Intense Pulsed Light (IPL) und/oder Sintern mittels Hochfrequenzwellen oder Mikrowellenstrahlung verwendet wird.Procedure according to Claim 8 , characterized in that laser sintering and / or sintering by means of Intense Pulsed Light (IPL) and / or sintering by means of high-frequency waves or microwave radiation is used for the sintering. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzbereich des Hochfrequenz- bzw. Mikrowellensinterns 10 MHz bis 200 MHz bzw. 1 GHz bis 3 GHz beträgt.Procedure according to Claim 9 , characterized in that the frequency range of high frequency or microwave sintering is 10 MHz to 200 MHz or 1 GHz to 3 GHz. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus Polyethylen (PE), Polyetylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN), Polypropylen (PP), Polytetraflourethylen (PTFE), Polystyrol (PS) oder Polycarbonat (PC) besteht.Method according to one of the Claims 8 until 10 , characterized in that the film consists of polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polystyrene (PS) or polycarbonate (PC). Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie durch eine Transferfolie gebildet wird, die nur für die Herstellung des Dielektrikums erforderlich ist und im fertigen Folienkondensator nicht mehr vorhanden ist.Method according to one of the Claims 8 until 11th , characterized in that the film is formed by a transfer film which is only required for the production of the dielectric and is no longer present in the finished film capacitor. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel aus einem organischen Ferroelektrikum einen oder mehrere der folgenden Stoffe aufweisen: Keramiken aus der Gruppe der Titandioxide und Perowskite, Titandioxid, Magnesium-/ Calcium-/ Strontium-/ Barium-/ Zink-/ Zinn-titanate, Magnesium-/ Calcium-/ Strontium-/ Barium-/ Zink-/ Zinn-zirkonate, Magnesium-/ Calcium-/ Strontium-/ Barium-/ Zink-/ Zinn-niobate, Magnesium-/Calcium-/ Strontium-/ Barium-/ Zink-/ Zinn-tantalate.Method according to one of the Claims 8 until 12th , characterized in that the particles made of an organic ferroelectric have one or more of the following substances: ceramics from the group of titanium dioxides and perovskites, titanium dioxide, magnesium / calcium / strontium / barium / zinc / tin titanates, magnesium - / calcium / strontium / barium / zinc / tin zirconates, magnesium / calcium / strontium / barium / zinc / tin niobates, magnesium / calcium / strontium / barium / zinc - / tin tantalates. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel einen oder mehrere der folgenden Stoffe aufweist: Thermoplastische Polymere, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polyamide, Polyester, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyvinylidendiflourid, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Wachse, insbesondere Polyethylenwachs, Fischer-Tropsch-Wachs, Paraffin, Bienenwachs, Carnaubawachs, Anorganische Bindemittel, insbesondere Kieselsole/-gele, Alkoxysilikate, Natron-/Kaliwasserglas.Method according to one of the Claims 8 until 13th , characterized in that the binder has one or more of the following substances: thermoplastic polymers, in particular polyethylene, polypropylene, polyamides, polyesters, polyacrylates, polymethacrylates, polyvinylidene difluuride, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl butyral, waxes, in particular polyethylene wax, Fischer-Tropsch wax, Paraffin, beeswax, carnauba wax, inorganic binders, in particular silica sols / gels, alkoxysilicates, soda / potassium waterglass. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittel mindestens einen oder mehrere der folgenden Stoffe aufweist: Alkohole, beispielsweise Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, Ketone, beispielsweise Aceton, Methylethylketon, Ester, beispielsweise Ethyl-, Propyl-, Butylacetat, Glykolderivate, beispielsweise Butylglykol, Ethoxypropanol, Aromaten, beispielsweise Toluol, Xylol, Solventnaphtha.Method according to one of the Claims 8 until 14th , characterized in that the solvent comprises at least one or more of the following substances: alcohols, for example ethanol, 1-propanol, 2-propanol, ketones, for example acetone, methyl ethyl ketone, esters, for example ethyl, propyl, butyl acetate, glycol derivatives, for example Butyl glycol, ethoxypropanol, aromatics, for example toluene, xylene, solvent naphtha. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus einem Dielektrikum mittels Offsetdruck, Flexodruck, Tiefdruck oder Siebdruck auf die Folie aufgedruckt wird.Method according to one of the Claims 8 until 15th , characterized in that the layer of a dielectric is printed onto the film by means of offset printing, flexographic printing, gravure printing or screen printing.
DE102020002881.0A 2020-05-13 2020-05-13 Printed film capacitor with sintered dielectric Withdrawn DE102020002881A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020002881.0A DE102020002881A1 (en) 2020-05-13 2020-05-13 Printed film capacitor with sintered dielectric
PCT/EP2021/025170 WO2021228432A1 (en) 2020-05-13 2021-05-05 Printed film capacitor with a sintered dielectric material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020002881.0A DE102020002881A1 (en) 2020-05-13 2020-05-13 Printed film capacitor with sintered dielectric

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020002881A1 true DE102020002881A1 (en) 2021-11-18

Family

ID=76011881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020002881.0A Withdrawn DE102020002881A1 (en) 2020-05-13 2020-05-13 Printed film capacitor with sintered dielectric

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102020002881A1 (en)
WO (1) WO2021228432A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117059399B (en) * 2023-10-11 2024-01-26 北京航空航天大学宁波创新研究院 Preparation method of dielectric capacitor based on roll-to-roll and dielectric capacitor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4443365A1 (en) 1994-12-06 1996-06-13 Philips Patentverwaltung Firing and sintering process for a ceramic electronic component
US20040038800A1 (en) 2002-01-15 2004-02-26 Tdk Corporation Dielectric ceramic composition and electronic device
DE102006017902A1 (en) 2006-04-18 2007-10-25 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Ceramic dielectric or thin and / or thick layers containing at least one ceramic dielectric, manufacturing method and use thereof
US20070299164A1 (en) 2005-02-02 2007-12-27 Tadashi Hayashi Heatcurable dielectric resin composition and heatcurable dielectric resin film
DE102019002801A1 (en) 2019-04-16 2020-10-22 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Film capacitor with increased capacity

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1514012C3 (en) * 1964-05-27 1980-06-26 International Business Machines Corp., Armonk, N.Y. (V.St.A.) Process for the production of a thin film capacitor
JPS62283620A (en) * 1986-06-02 1987-12-09 株式会社　アサヒ化学研究所 Dielectric paste for thick film capacitor
JP2013182908A (en) * 2012-02-29 2013-09-12 Kyocera Corp Capacitor
JP5450696B2 (en) * 2012-03-07 2014-03-26 太陽誘電株式会社 Multilayer ceramic capacitor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4443365A1 (en) 1994-12-06 1996-06-13 Philips Patentverwaltung Firing and sintering process for a ceramic electronic component
US20040038800A1 (en) 2002-01-15 2004-02-26 Tdk Corporation Dielectric ceramic composition and electronic device
US20070299164A1 (en) 2005-02-02 2007-12-27 Tadashi Hayashi Heatcurable dielectric resin composition and heatcurable dielectric resin film
DE102006017902A1 (en) 2006-04-18 2007-10-25 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Ceramic dielectric or thin and / or thick layers containing at least one ceramic dielectric, manufacturing method and use thereof
DE102019002801A1 (en) 2019-04-16 2020-10-22 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Film capacitor with increased capacity

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021228432A1 (en) 2021-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102020002881A1 (en) Printed film capacitor with sintered dielectric
DE102019002801A1 (en) Film capacitor with increased capacity
DE2227751B2 (en) Electric capacitor and process for its manufacture
EP2886357B1 (en) Security document and method for the production of a security document
DE4337749A1 (en) Method for producing ceramic multilayers
DE2055713B2 (en) Process for the production of an electret film metallized on one side
US20120183722A1 (en) Green sheet and manufacturing method thereof
DE1640188A1 (en) Polyolefin based dielectric
AT162504B (en) Electric capacitor
DE102020002664A1 (en) High capacity printed film capacitor
DE2215591A1 (en) Method of treating plastic, particularly in tape form, and layered tape or cable
DE102022114964A1 (en) Method for producing a capacitor element with a dielectric ceramic film, slip for producing a dielectric ceramic film and capacitor element with a dielectric ceramic film
DE4210847A1 (en) Blocking capacitor prodn. from metallised films - includes non-self healing films, by demetallisation of cut edges using laser beam
DE4443129C2 (en) Process for coating a carrier material
DE1639213C3 (en) Electrical capacitor with plastic mixed dielectric
DE19538843C1 (en) Paste used for electrodes of multilayered capacitors
DE1949855B2 (en) Process for the production of electrical wound capacitors
DE102017211723B4 (en) Method for producing a heating element
EP3211027B1 (en) Transfer film with metallic layer and method for its production
DE102019110057A1 (en) SOLID DIELECTRIC, MANUFACTURING PROCESS THEREOF, ENERGY STORAGE AND CHARGING STATION
DE1539965C (en) Process for the production of a Wik kelkondensators with solid electrolyte
Hadi et al. STUDY OF THE DIELECTRIC AND MICROSTRUCTURE PROPERTIES OF (1-x) CaCu3TI4O12–(x) PbZr0. 65Ti0. 35O3 COMPOSITE
DE1013793B (en) Capacitor with burnout coverings
DE1158178B (en) Process for the production of a regenerative capacitor of high space capacity
DE102016204665A1 (en) Process for the preparation of a wound capacitor and wound capacitor

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee