DE1564566C

DE1564566C - Process for the production of electrical thin film capacitors

Info

Publication number: DE1564566C
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl Phys 8400 Regensburg HOIl 19 00 Gaenge
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1971-10-14

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dünnfolienkondensatoren, bei dem die durch Auftragen von Lackschichten und Aufdampfen von Belegungen auf imprägnierte Hilfsträger gefertigten Dünnfolien von diesen unter Erwärmung losgelöst und ohne freie Führung auf eine Trommel aufgewickelt werden und bei dem nach Erreichen der gewünschten Anzahl Wickellagen der Wickelkörper in Einzelkapazitäten zerteilt wird.The invention relates to a method for producing thin film capacitors, in which the manufactured by applying layers of lacquer and vapor deposition of coverings on impregnated auxiliary carriers Thin films detached from these under heating and wound onto a drum without free guidance and in the case of the winding body after reaching the desired number of winding layers is divided into individual capacities.

Es ist aus der schweizerischen Patentschrift 236 117 ein Verfahren bekannt, bei dem zur Herstellung von Dünnfolienkondensatoren die durch Auftragen von Lackschichten und Aufdampfen von Belegungen gefertigten Dünnfolien von Hilfsträgern unter Erwärmung losgelöst,, ohne freie Führung auf eine Trommel aufgewickelt werden und nach Erreichen der gewünschten Anzahl Wickellagen der Wickelkörper in Einzelkapazitäten zerteilt wird. Durch die Erwärmung beim bekannten Verfahren werden Zwischenschichten, welche sich auf den Metallhilfsträgern befinden, erwärmt, wodurch das Ablösen der Dünnfolien ermöglicht wird. Außerdem kann die Erwärmung dazu dienen, thermoplastische Folien klebefähig zu machen.It is known from Swiss Patent 236 117 a method in which to manufacture of thin film capacitors by applying layers of lacquer and vapor deposition of coatings manufactured thin films detached from auxiliary carriers under heating, without free guidance a drum are wound up and after reaching the desired number of winding layers Winding body is divided into individual capacities. Due to the heating in the known process intermediate layers, which are located on the metal auxiliary carriers, are heated, which causes the detachment the thin films is made possible. In addition, the heating can be used to make thermoplastic To make foils sticky.

Beim bekannten Verfahren erhält man auf der Trommel einen großen »Mutterkondensator«, der je nach Bedarf in einzelne kleinere Kondensatoren zerteilt werden kann.With the known method, you get a large "mother capacitor" on the drum, the ever can be broken up into individual smaller capacitors as required.

Aus der deutschen Patentschrift 1089 024 ist ein Verfahren zur Herstellung von Dünnfolien auf Hilfsträgem bekannt, bei dem die Hilfsträger vor dem Lackieren mit einem hochschmelzenden Kohlenwasserstoff» z.B. Hartwachs: oder Polyäthylen, im- , prägniert werden. In der britischen Patentschrift 949 155 ist ein bekanntes Verfahren beschrieben, bei dem zum Ubereinanderkleben von Dünnfolien, welche durch Auftragen von Lackschichten und Aufdampfen von Belegungen auf Hilfsträgern gefertigt und von diesen unter Erwärmung losgelöst werden, die Dünnfolien erwärmt wer-From the German patent specification 1089 024 is a Process for the production of thin films on auxiliary carriers known, in which the auxiliary carrier before painting with a high-melting hydrocarbon »e.g. hard wax: or polyethylene, im-, be impregnated. In British patent specification 949 155 a known method is described in that for gluing thin films on top of each other, which by applying layers of lacquer and Vapor deposition of coverings made on auxiliary carriers and from these under heating detached, the thin films are heated

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Beim Zerteilen eines aus der schweizerischen Patentschrift 236117 bekannten »Mutterkondensators« in einzelne Kondensatoren erhält man Pakete " von ziemlich lose aufeinanderliegenden Folienstücken, die eingepreßt in aufwendigen Einspannvorrichtungen die für weitere Bearbeitungsschritte notwendige Stabilität erhalten. Falls der »Mutterkondensator« vor der Zerteilung stirnseitig mit einer Kontaktschicht überzogen ist, werden die einzelnen Lagen zwar zusammengehalten, das Kondensatorpaket ist aber nach Art eines Bläsebalges verformbar. Auch besteht die Gefahr, daß'die äußeren Lägen abblättern. Infolge dieser -Verformbarkeit ergeben sich Schwierigkeiten bei weiteren Bearbeitungsschritten. Außerdem lassen sich bei der Massenfertigung größere Schwankungen hinsichtlich der Kapazität nur mit größer Sorgfalt vermeiden.When cutting one from the Swiss Patent specification 236117 known "mother capacitor" in individual capacitors you get packages " of rather loosely stacked pieces of film, which are pressed into complex clamping devices maintain the stability required for further processing steps. If the "mother capacitor" is covered with a contact layer on the front side before the division, the individual layers become although held together, the capacitor pack is deformable in the manner of a bellows. Also there is a risk that the outer layers will peel off. As a result of this deformability, difficulties arise in further processing steps. In addition, large variations in capacity can only be observed in mass production Avoid with great care.

Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, ohne besonderen Aufwand mechanisch stabile und damit kapazitätskonstante, aus einem »Mutterwickel« hergestellte Einzelkondensatoren, aufgebaut aus Dürinfolien, zu fertigen.The object of the present invention is to be mechanically stable and without any special effort thus constant capacitance, individual capacitors made from a »mother winding«, built up from Durin foils to manufacture.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Hilfsträgerfolien mit Wachs imprägniert sind, daß beim Ablösen der erwärmten Dünnfolien vom Hilfsträger Wachspartikeln an der Dünnfolie haften und mitgenommen werden und daß die Wachsreste durch Erwärmen auf der Trommel verflüssigt und anschließend abgekühlt werden. According to the invention this is achieved in that the auxiliary carrier films are impregnated with wax that When the heated thin film is detached from the auxiliary carrier, wax particles adhere to the thin film and be taken and that the wax residues are liquefied by heating on the drum and then cooled.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß beim Abtrennen der Dünnfolien vom Hilfsträger unter Wärmeeinwirkung geringe Wachsmengen an der Dünnfolie haften bleiben, die bei der Herstellung des Mutterwickels zwischen den Wickellagen zu liegen kommen. Während der Temperung des Wickelkörpers auf der Trommel oberhalb der Schmelztemperatur des Wachses wird das Wachs flüssig und verklebt nach Abkühlung die einzelnen Wickellagen fest miteinander. . ■ :The invention is based on the idea that when separating the thin films from the auxiliary carrier Under the influence of heat, small amounts of wax adhere to the thin film, which during manufacture of the mother lap come to rest between the lap layers. During the tempering of the wound body on the drum above the melting temperature of the wax, the wax becomes liquid and sticks after cooling the individual wrapping layers firmly together. . ■:

An Hand eines Ausführungsbeispieles soll in der Figur die Erfindung näher erläutert werden. Auf den Hilfsträgern 1 und V werden die darauf hergestellten Dünnfolien 2 und 2' über Umlenkrollen 3 und 4 an die Trommel 5 herangeführt. Mit 2 und 2' ;können auch mehrere zusammenkaschierte Dünnfolien bezeichnet sein. Die Umlenkrollen sind erwärmt, so daß beim Ablösen der Dünnfolien von den Hilfsträgern geringe Wachsmengen auf die Folien übertragen werden. Um eine ausreichende Wachsmenge zu übertragen, werden die Dünnfolien· während des Ablösevorganges auf eine Temperatur, die mindestens 10⁰C über dem Schmelzpunkt des Wachses liegt, erwärmt. Vorteilhaft erwärmt man dabei die Umlenkrollen auf eine entsprechend hohe Temperatur. Die Teinperung des Wickelkörpers auf der Trommel 5 geschieht oberhalb der Schmelztemperatur ;des Wachses. Dabei verflüssigt sich die zwischen den einzelnen Wipkellagen befindliche geringe Wachsmenge; die einzelnen Folien verkleben bei der anschließenden Abkühlung fest miteinander. Wird der Wickelkörper auf der Trommel in einzelne Teilkapazitäten zerteilt, so erhält man mechanisch stabile Stapelkondensatoren, die im Dauerbetrieb gute Kapazitätskonstanz zeigen.The invention is to be explained in more detail in the figure using an exemplary embodiment. On the auxiliary carriers 1 and V , the thin films 2 and 2 'produced thereon are fed to the drum 5 via deflection rollers 3 and 4. With 2 and 2 '; several thin films laminated together can also be referred to. The pulleys are heated so that when the thin films are detached from the auxiliary carriers, small amounts of wax are transferred to the films. In order to transfer a sufficient amount of wax, the thin films · during the debonding operation to a temperature which is at least 10 ⁰ C above the melting point of the wax, heated. The pulleys are advantageously heated to a correspondingly high temperature. The tempering of the winding body on the drum 5 takes place above the melting temperature of the wax. The small amount of wax between the individual rocker layers liquefies in the process; the individual foils stick together firmly during the subsequent cooling process. If the winding body on the drum is divided into individual partial capacities, then mechanically stable stacked capacitors are obtained, which show good constant capacitance in continuous operation.

Besitzt das Wachs, mit dem die Hilfsträger imprägniert sind, gleichzeitig gute dielektrische Eigenschaften, so ergibt sich als weiterer Vorteil für einen erfiridungsgemäß hergestellten Kondensator¹ ? eine erhöhte spezifische Volumenkapazität. Es werden nämlich Hohlräume, die sich beiiri Wickeln zwischen den Wickellagen bilden, vom flüssigen Wachs ausgefüllt.If the wax with which the auxiliary carriers are impregnated also has good dielectric properties, then there is a further advantage for a capacitor ¹ manufactured according to the invention? an increased specific volume capacity. This is because cavities that form between the winding layers in the case of wraps are filled by the liquid wax.

Die Temperzeit des Wickelkörpers auf der Trommel ist abhängig von der Höhe der Tempertemperatur. Infolge der schlechten wärmeleitenden Eigenschaften der Kunststoffolien ist ' eine bestimmte Temperzeit notwendig, bis das Wachs im Wickel vollständig verflüssigt ist.;. Andererseits darf die,Tempertemperatur nicht beliebig hoch gewählt werden, da sonst ' die temperaturempfindlichen Dielektrikumsfolien geschädigt werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Wickelkörper auf der Trommel bei 12O⁰C 15Minuten lang zu tempern. Dabei kann die Trommel entsprechend beheizt werden, oder auf den Wickelkörper wirkt von allen* Seiten eine entsprechend hohe Tempertemperatur;The tempering time of the wound body on the drum depends on the level of the tempering temperature. As a result of the poor heat-conducting properties of the plastic films, a certain tempering time is necessary until the wax in the roll is completely liquefied. On the other hand, the "tempering temperature" must not be chosen arbitrarily high, since otherwise "the temperature-sensitive dielectric foils will be damaged. It has proved to be advantageous to anneal the winding body on the drum at 12O ⁰ C for 15 minutes in length. The drum can be heated accordingly, or a correspondingly high tempering temperature acts on the winding body from all * sides;

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of thin film capacitors, in which the thin films produced by applying layers of lacquer and vapor deposition of coverings on impregnated auxiliary carriers detached from these under heating and wound onto a drum without free guidance and in the case of the winding body after reaching the desired number of winding layers

is divided into individual capacities, thereby characterized that the auxiliary carrier foüen are impregnated with wax that when the heated thin films are detached from the auxiliary carrier wax particles adhere to the thin film and be taken away and that the wax residues by heating liquefied on the drum and then cooled.

2. The method according to claim 1, characterized in that the thin films are heated during detachment to a temperature which is at least 10 ⁰ C above the melting point of the wax with which the auxiliary carriers are impregnated.

3. The method according to claim 1, characterized in that the winding body on the The drum is heated to a temperature above the melting temperature of the wax is, with which the subcarriers are impregnated.

4. The method according to claim 1 and 3, characterized in that the winding body is ^{heated to 120 0} C for 15 minutes on the drum. .

5. The method according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the thin films are heated when they are detached from the auxiliary carrier films Roles are guided.

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the drum on which the winding body is located is heated. _

1 sheet of drawings