DE1261964B

DE1261964B - Method of manufacturing a multiple capacitor block

Info

Publication number: DE1261964B
Application number: DEJ22114A
Authority: DE
Inventors: Frank Bowers
Original assignee: Johnson Matthey PLC
Current assignee: Johnson Matthey PLC
Priority date: 1961-07-19
Filing date: 1962-07-17
Publication date: 1968-02-29

Description

Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachkondensatorblocks Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachkondensatorblocks, welcher eine Vielzahl von Einzelkondensatoren enthält, die ihrerseits alle aus einem hoch warmfesten dielektrischen Blatt bestehen, auf dessen beiden Oberflächen sie metallisierte Bereiche als Beläge tragen, und die durch diese Metallbereiche miteinander zu einer zusammengesetzten Einheit oder einem Stapel verbunden sind; wobei die zwischen den nichtmetallisierten Bereichen der einzelnen Blätter liegenden Zwischenräume mit einem isolierenden Material angefüllt werden.Method of Manufacturing a Multiple Capacitor Block The present The invention relates to a method for producing a multiple capacitor block, which contains a large number of individual capacitors, which in turn all consist of one high temperature resistant dielectric sheet are made on both surfaces of which they Wear metallized areas as coverings, and through these metal areas with each other connected to form a composite unit or stack; where the between The spaces between the non-metallized areas of the individual sheets be filled with an insulating material.

Es liegt auf der Hand, daß man im Falle von Kondensatoren, deren Dielektrikum aus Glimmer oder hochschmelzendem keramischem Material besteht, beim Brennen eines Stapels derartiger Kondensatoren unter Druck zwecks Herstellung eines Blocks nur eine Bindung der benachbarten Metallbeläge, die im allgemeinen nicht die ganze Fläche des dielektrischen Blattes bedecken, aneinander erreicht, so daß zwischen den nicht mit Metall überzogenen Teilen der Dielektrika keine Bindung eintritt. Es bleiben also innerhalb des Stapels zwischen den einzelnen Kondensatoren Zwischenräume, die evakuiert und dann mit Wachs oder anderen Isolationsstoffen gefüllt oder getränkt werden müssen, um den Eintritt von Feuchtigkeit zu verhindern.It is obvious that in the case of capacitors, their dielectric consists of mica or refractory ceramic material when firing a Stack of such capacitors under pressure for the purpose of making a block only a bond of the adjacent metal coverings, which generally does not cover the entire area of the dielectric sheet cover, reached one another so that between the not with metal-coated parts of the dielectric no bonding occurs. It stays so within the stack between the individual capacitors gaps that evacuated and then filled or soaked with wax or other insulation material must be in order to prevent the ingress of moisture.

Der Schutz des Kondensatorblockes gegen den Eintritt von Feuchtigkeit ist besonders wichtig, wenn der Kondensator unter tropischen Bedingungen eingesetzt werden soll. Es hat sich gezeigt, daß besonders unter solchen Bedingungen weder das Wachs oder die sonstigen Isolationsfüllungen noch die Berührungsfläche zwischen der Füllung und dem Dielektrikum wirklich undurchlässig für Feuchtigkeit ist. Aus diesem Grund mußte man den Kondensatorblock mit einer äußeren Schutzhülle von Wachs, Keramik oder Glas versehen. Diese äußere Schutzhülle erhöht jedoch unvermeidlich sowohl die Gesamtabmessungen als auch das Gewicht des Blockes, was beides im Hinblick auf die modernen hochkomplizierten elektronischen Anlagen unerwünscht ist, die immer kleinere und kompaktere Kondensatoren hoher Kapazität erfordern.The protection of the condenser block against the ingress of moisture is especially important when the condenser is used in tropical conditions shall be. It has been shown that especially under such conditions neither the wax or other insulation fillings or the contact area between the filling and the dielectric is really impermeable to moisture. the end for this reason you had to cover the capacitor block with an outer protective covering of wax, Ceramic or glass. However, this outer protective cover inevitably increases both the overall dimensions and weight of the block, which are both in view on the modern highly complex electronic equipment that is always undesirable require smaller and more compact high capacitance capacitors.

In der britischen Patentschrift 807 480 wird bereits das Abdichten von Kondensatoren oder Kondensatorblöcken durch Eintauchen der Vorrichtung in das Dichtungsmaterial beschrieben. Die französische Patentschrift 1051940 beschreibt ebenfalls einen Schutz für unter anderem auch kleine Kondensatoren, der durch Eintauchen des gesamten Kondensators in eine geschmolzene Schutzmasse erzeugt wird. Diesem Eintauchverfahren haftet vor allem der Nachteil an, daß notwendigerweise eine zusätzliche Vergrößerung der Abmessungen des fertiggestellten Aggregats die Folge ist. Eine derartige Vergrößerung ist gerade heute, wie bereits erwähnt, ein schwerwiegender Nachteil, da immer kleinere Kondensatoren und Kondensatorblöcke hoher Kapazität angestrebt werden.In the British patent 807 480 the sealing is already of capacitors or capacitor blocks by immersing the device in the Sealing material described. The French patent specification 1051940 describes also a protection for, among other things, also small capacitors, which by immersion of the entire capacitor is generated in a molten protective mass. This one Immersion process is primarily associated with the disadvantage that necessarily an additional Enlargement of the dimensions of the completed unit is the result. One Such an enlargement is, as already mentioned, a serious one today Disadvantage because of the increasingly smaller capacitors and capacitor blocks of high capacitance to be striven for.

Erfindungsgemäß werden bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die vorstehend geschilderten Nachteile dadurch beseitigt, daß die nichtmetallisierten Bereiche der einzelnen Kondensatorblätter vor dem Zusammenstellen dieser Blätter zu einem Stapel oder einer Einheit mit einer Schicht aus Glas oder glasähnlichem Material überzogen und die einzelnen Kondensatoren dann in bekannter Weise übereinandergestapelt und gebrannt werden, so daß die metallisierten Bereiche und die mit Glas überzogenen Bereiche der Blätter sich miteinander zu einem zusammengesetzten Kondensatorblock verbinden.According to the invention, in a method of the aforementioned Art eliminates the disadvantages described above in that the non-metallized Areas of the individual capacitor sheets prior to assembling these sheets into a stack or a unit with a layer of glass or glass-like Covered with material and the individual capacitors then stacked one on top of the other in a known manner and fired so that the metallized areas and those covered with glass Areas of the blades join together to form a composite capacitor block associate.

Vorzugsweise wird der Stapel bei einer Temperatur von etwa 500° C gebrannt.Preferably the stack is at a temperature of about 500 ° C burned.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendet man vorzugsweise Glimmer als hochschmelzendes dielektrisches Material, während die Beläge vorteilhaft aus Silber gebildet werden, obwohl auch andere geeignete Metalle benutzt werden können, falls man dies wünscht. Jede geeignete Glaszusammensetzung, die bei der Brenntemperatur des Kondensatorblockes erweicht, kann zur Beschichtung der unmetallisierten Flächenteile des Dielektrikums verwendet werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß Blei-Bor-Silikat- oder Blei-Alkali-Bor-Silikat-Gläser für die erfindungsgemäßen Zwecke besonders geeignet sind.Preferably, one will use in practicing the invention Mica as a high-melting dielectric material, while the coverings are beneficial can be formed from silver, although other suitable metals are used can, if you so wish. Any suitable glass composition, which softens at the firing temperature of the condenser block, can be used for coating the unmetallized surface parts of the dielectric can be used. It has however, it has been shown that lead-boron-silicate or lead-alkali-boron-silicate glasses for the purposes according to the invention are particularly suitable.

Beispielsweise kann ein für die Durchführung der Erfindung geeignetes Glas die folgende Zusammensetzung haben: Bleimennige . . . . . . . 30 Gewichtsteile Siliziumdioxyd (##t ) . . 7,5 Gewichtsteile Borsäure . . . . . . . . . . . . . . 12,5 Gewichtsteile Die Erfindung ist im nachstehenden an Hand eines Ausführungsbeispieles in ihrer Anwendung auf einen Silber-Glimmer-Kondensator erläutert.For example, one may be suitable for practicing the invention Glass have the following composition: red lead. . . . . . . 30 parts by weight Silicon dioxide (## t). . 7.5 parts by weight boric acid. . . . . . . . . . . . . . 12.5 parts by weight The invention is described below on the basis of an exemplary embodiment explained in its application to a silver mica capacitor.

Mehrere rechteckige Glimmerblättchen werden zunächst auf beiden Seiten mit einer Schicht von Silber versehen, um Beläge zu bilden. Dies kann auf jede in der Köndensatorherstellung übliche Art geschehen, beispielsweise durch Aufsprühen oder Aufpinseln. Bevorzugt wird der Siebdruck. Die Silberschichten bedecken jede Seite des Glimmerblattes nur zum Teil, und zwar beginnt jede Schicht in einer Entfernung von einer Schmalseite des Blattes und reicht bis zur gegenüberliegenden Schmalseite, um diese herum und zum Teil über die andere Seite des Blattes zurück. Die Silberschichten haben dabei eine geringere Breite als das dielektrische Blatt, so daß nichtmetallisierte Streifen an jeder Längskante des Blattes verbleiben. Die Silberschichten werden dann in der üblichen Weise auf das Glimmerblatt aufgebrannt, um einzelne Kondensatoren herzustellen.Several rectangular mica flakes are initially placed on either side provided with a layer of silver to form deposits. This can be done on any in the usual type of capacitor production done, for example by spraying or brushing on. Screen printing is preferred. The silver layers cover each one Side of the mica sheet only partially, and each layer begins at a distance from one narrow side of the sheet and extends to the opposite narrow side, around this and partly back over the other side of the sheet. The silver layers have a smaller width than the dielectric sheet, so that non-metallized Stripes remain on each long edge of the sheet. The silver layers are then burned onto the mica sheet in the usual way to form individual capacitors to manufacture.

Die nichtmetallisierten Ränder auf beiden Seiten des Blattes werden nun mit einer Schicht von Blei-Bor-Silikat-Glas überzogen, und die benötigte Anzahl der so gewonnenen Kondensatoren wird übereinandergelegt, bis ein Kondensatorblock mit der gewünschten Kapazität erreicht ist.The non-metallized edges on either side of the sheet will be now covered with a layer of lead-boron-silicate glass, and the required number the capacitors obtained in this way are placed one on top of the other until a capacitor block with the desired capacity is achieved.

Der Stapel von Kondensatoren wird dann in eine Presse gebracht und unter Druck auf eine Temperatur von etwa 500° C erwärmt, um die zusammenstoßenden Silberschichten und die zusammenstoßenden Glasschichten untereinander über all-- ihre Flächenteile zu verbinden (ein etwaiger Glasüberschuh wird dabei herausgepreßt), wobei sich ein Mehrfachkondensatorblock bildet, dessen Inneres durch die untereinander verbundenen, die Metallisierung im wesentlichen umgebenden Glasflächen wirksam gegen den Eintritt von Feuchtigkeit abgedichtet ist.The stack of capacitors is then placed in a press and heated under pressure to a temperature of about 500 ° C to make the colliding Silver layers and the colliding layers of glass over all to connect their surface parts (any glass overshoe is pressed out), whereby a multiple capacitor block is formed, the interior of which by the one another connected, the metallization essentially surrounding glass surfaces effective against the entry of moisture is sealed.

Da die Silberschichten an den Schmalkanten jedes den Block bildenden Kondensators frei liegen, können Leitungsdrähte leicht daran gelötet werden. Auf diese Weise.werden die Abmessungen und das Gewicht des Kondensatorblockes insgesamt auf dem Minimum gehalten, das sich aus der Zahl der einzelnen, zu dem Block zusammengesetzten Kondensatoren ergibt. Die bisher übliche Schutzhülle ist gänzlich unnötig.Because the silver layers on the narrow edges each form the block Capacitor are exposed, lead wires can easily be soldered to it. on this way. the overall dimensions and weight of the condenser block kept to a minimum, which is made up of the number of the individual, assembled into the block Capacitors results. The previously common protective cover is completely unnecessary.

An Stelle von Glimmer kann man auch irgendein anderes hochschmelzendes Dielektrikum verwenden, das bei der angewandten Brenntemperatur unbeeinflußt bleibt. Auch andere für die angewandte Brenntemperatur geeignete Metalle als Silber können zur Bildung der Beläge benutzt werden.Any other high-melting point can be used instead of mica Use a dielectric that remains unaffected at the firing temperature used. Metals other than silver suitable for the firing temperature used can also be used can be used to form the coverings.

Ferner kann man auf Wunsch das Glas bzw. das glasartige Material anfärben,@um das äußere Bild des Kondensators zu verbessern.Furthermore, the glass or the glass-like material can be colored, @ um to improve the external appearance of the capacitor.

Claims

Claims: 1. A method for manufacturing a multiple capacitor block, which contains a large number of individual capacitors, which in turn all consist of one high temperature resistant dielectric sheet are made on both surfaces of which they Wear metallized areas as coverings, and through these metal areas with each other are connected to a composite unit or a stack, with the between The spaces between the non-metallized areas of the individual sheets be filled with an insulating material, d u r c h e k e n n n -z e i c h n e t that the non-metallized areas of the individual capacitor sheets before putting these sheets together into a stack or a unit with a layer of glass or glass-like material and the individual capacitors then stacked and fired in a known manner, so that the metallized Areas and the glass-covered areas of the leaves become one with each other connect assembled capacitor block.

2. The method according to claim 1, characterized in that a glass of the following composition is used: red lead ...... 30 parts by weight of silicon dioxide .... 7.5 parts by weight of boric acid. . . . . . . . . 12.5 parts by weight

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the stack is fired at a temperature of around 500 ° C. References considered: British Patent No. 807480; French patent specification No. 1051940.