DE1665131C3 - Ceramic capacitor - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Keramikkondensator, der aus einem als Dielektrikum d'enenden Keramikkörper mit zwei gegenüberliegenden, zueinander parallel verlaufenden Oberflächen, aus zwei auf diese Oberflächen aufgebrachten elektrisch leitenden Schichten der beiden Beläge, aus mit den elektrisch leitenden Schichten verbundenen Anschlüssen und aus einem den Kondensatorkörper und Teile der Anschlüsse bedekkenden Überzug, der zu einem wesentlichen Anteil Epoxydharz enthält, besteht.The invention relates to a ceramic capacitor which consists of a ceramic body which ends as a dielectric with two opposing, mutually parallel surfaces, two of them on top of them Surface applied electrically conductive layers of the two coverings, from with the electrically conductive Layers connected connections and from a cover the capacitor body and parts of the connections Coating, which contains a substantial proportion of epoxy resin, exists.
Keramikkondensatoren, in denen der Keramikkörper als Dielektrikum dient, sind in elektrischen und elektronischen Systemen weit verbreitet. Sie sind besonders vorteilhaft, weil sie eine hohe Kapazität und so eine hohe Durchschlagsspannung bei verhältnismäßig geringen Abmessungen aufweisen. Wenn jedoch derartige Keramikkondensatoren bei Spannungen über 500 Volt betrieben werden, kann an den Stellen, an denen ein hoher Spannungsgradient vorliegt, ein unerwünschtes elektrisches Rauschen und/oder eine Koronaentladung auftreten. So treten beispielsweise bei einem Keramikkondensator, der aus einem als Dielektrikum dienenden Keramikkörper besteht, der auf den zwei gegenüberliegenden Seiten mit Metallschichten als Beläge und Leitungsanschlüssen versehen ist, zwischen den Leitungsdrähten und dem Keramikkörper und den Kanten der Beläge und dem Keramikkörper Koronaentladungen auf. Diese Koronaentladungen können /war durch Aufbringen geeigneter fts Überzüge weitgehend verhindert werden, die dafür bisher verwendeten Überzugsmittel weisen jedoch nur niedrige Gütefaktoren auf. Der niedrige Gütefaktor des Überzugs setzt aber auch den Gütefaktor des fertigen Keramikkondensators herab.Ceramic capacitors, in which the ceramic body serves as a dielectric, are in electrical and electronic systems widely used. They are especially beneficial because they are high capacity and such have a high breakdown voltage with relatively small dimensions. However, if such Ceramic capacitors can be operated at voltages above 500 volts at the points on that have a high voltage gradient, undesirable electrical noise and / or a Corona discharge occur. For example, with a ceramic capacitor that consists of a dielectric serving ceramic body consists, which on the two opposite sides with metal layers is provided as linings and line connections, between the lead wires and the ceramic body and the edges of the coverings and the ceramic body on corona discharges. These corona discharges can / was largely prevented by applying suitable fts coatings for this Coating agents used up to now, however, have only low quality factors. The low figure of merit of the However, coating also lowers the quality factor of the finished ceramic capacitor.
Das gilt auch für die in der USA.-Patentsehrift 28 36 777 und in der französischen Patentschrift 13 93124 beschriebenen Keramikkondensatoren, bei denen der Keramikkörper, der auf zwei gegenüberliegenden zueinander parallel verlaufenden Oberflächen zwei elektrisch leitende Schichten mit damit verbundenen Anschlüssen aufweist, ebenso wie Teile der Anschlüsse mit einem Überzug bedeckt sind, der zu einem wesentlichen Anteil aus einem Epoxydharz bestehtThis also applies to the US patent document 28 36 777 and the French patent specification 13 93 124 described ceramic capacitors, in which the ceramic body, which is on two opposite surfaces running parallel to one another have two electrically conductive layers connected to them Has connections, as well as parts of the connections are covered with a coating that to a substantial part of an epoxy resin
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen neuen Keramikkondensator anzugeben, bei dem die unerwünschten Koronaentladungen nicht auftreten und der gleichzeitig einen hohen Gütefaktor aufweistThe object of the invention is therefore to provide a new ceramic capacitor in which the undesired Corona discharges do not occur and which at the same time has a high quality factor
Es wurde nun gefunden, daß die Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man zu diesem Zwecke einen Epoxydharzüberzug mit einer ganz bestimmten Zusammensetzung verwendet.It has now been found that the object can be achieved by one for this purpose Epoxy resin coating used with a very specific composition.
Gegenstand der Erfindung ist ein Keramikkondensator, der aus einem als Dielektrikum dienenden Keramikkörper mit zwei gegenüberliegenden, zueinander parallel verlaufenden Oberflächen, aus zwei auf diese Oberflächen aufgebrachten elektrisch leitenden Schichten der beiden Beläge, aus mit den elektrisch leitenden Schichten verbundenen Anschlüssen und aus einem den Kondensatorkörper und Teile der Anschlüsse bedeckenden Überzug, der zu einem wesentlichen Anteil Epoxydharz enthält, besteht und dadurch gekennzeichnet ist, daß der Überzug besteht ausThe invention relates to a ceramic capacitor, which consists of a capacitor serving as a dielectric Ceramic body with two opposing, mutually parallel surfaces, made of two these surfaces applied electrically conductive layers of the two coverings, from with the electrically Conductive layers connected connections and from a capacitor body and parts of the connections covering coating, which contains a substantial proportion of epoxy resin, and thereby is characterized in that the coating consists of
1 bis 15 Gewichtsprozent Butylglycidoläther,1 to 15 percent by weight butyl glycidol ether,
5 bis 20 Gewichtsprozent eines Epoxydharzes mit5 to 20 percent by weight of an epoxy resin with
einem Epoxydäquivalentgewicht von 170 bisan epoxy equivalent weight of 170 to
180,
15 bis 30 Gewichtsprozent eines Epoxydharzes mit180,
15 to 30 percent by weight of an epoxy resin with
einem Epoxydäquivalentgewicht von 400 bisan epoxy equivalent weight of 400 to
450,450
1 bis 5 Gewichtsprozent Dicyandiamid,
0,1 bis 5 Gewichtsprozent Bentonit,
0,2 bis 2 Gewichtsprozent Benzidingelb,
30 bis 60 Gewichtsprozent Calciumcarbonat und
3 bis 10 Gewichtsprozent Xylol.1 to 5 percent by weight dicyandiamide,
0.1 to 5 percent by weight bentonite,
0.2 to 2 percent by weight benzidine yellow,
30 to 60 percent by weight calcium carbonate and
3 to 10 weight percent xylene.
Der erfindungsgemäße Keramikkondensator zeichnet sich gegenüber den bisher bekannten Keramikkondensatoren nicht nur dadurch aus, daß er gegen das Auftreten von unerwünschten Koronaentladungen weitgehend geschützt ist bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung seines hohen Gütefaktors, sondern auch dadurch, daß er einen erweiterten Betriebsspannungsbereich aufweist. Außerdem kann der aufgebrachte Harzüberzug dazu dienen, dem Keramikkondensator eine verbesserte Festigkeit zu verleihen und sein Aussehen zu verbessern.The ceramic capacitor according to the invention is distinguished from the previously known ceramic capacitors not only because it prevents the occurrence of undesired corona discharges is largely protected while maintaining its high quality factor, but also in that it has an extended operating voltage range. In addition, the angry Resin coating serve to give the ceramic capacitor an improved strength and be Improve appearance.
Der Harzüberzug kann auf den Keramikkondensator nach irgendeinem der üblicherweise zum Aufbringen von Überzügen angewendeten Verfahren, beispielsweise durch Eintauchen, Aufsprühen oder Aufbrüsten, aufgebracht werden. Damit ist es möglich, Keramikkondensatoren herzustellen, die bei Spannungen von mehr als 500 Volt zufriedenstellend arbeiten.The resin coating can be applied to the ceramic capacitor by any of the methods commonly used to apply coatings, for example by dipping, spraying or brushing on. This makes it possible to use ceramic capacitors that operate satisfactorily at voltages greater than 500 volts.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann der Keramikkondensator noch einen zweiten, auf den ersten Überzug aufgebrachten isolierenden Schutzüberzug aufweisen, wodurch seine .Strukturfestigkeit und sein Aussehen weiter verbessert werden können.According to a preferred embodiment of the invention, the ceramic capacitor can also have one second insulating protective coating applied to the first coating, whereby its .Structural strength and its appearance can be further improved.
Der den Gegenstand der Erfindung bildende Keramikkondensator kann auf technisch einfache Weise wirtschaftlich hergestellt werden und weist hervorragende Eigenschaften in bezug auf die Verringerung des unerwünschten elektrischen Rauschens s und/oder des Auftretens von unerwünschten Korouaentladungen sowie in bezug auf eine erweiterte Betriebsspannung bei gleichzeitiger Aufrcchterhaltung eines hohen Gütefaktors auf.The ceramic capacitor forming the subject of the invention can be technically simple Way to be produced economically and has excellent properties in terms of reduction the undesired electrical noise s and / or the occurrence of undesired corona discharges as well as with regard to an extended operating voltage with simultaneous maintenance a high quality factor.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird riachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigtAn embodiment of the invention is set out below explained in more detail with reference to the drawing. It shows
F i g. 1 einen Keramikkondensator ohne Überzug,F i g. 1 a ceramic capacitor without a coating,
F i g. 2 eine Seitenansicht des in F i g. 1 dargestellten Kondensators, diesmal jedoch mit dem aufgebrachten ;s Überzug,F i g. FIG. 2 is a side view of the FIG. 1 shown Capacitor, but this time with the applied one; s Coating,
F i g. 3 eine Ansicht des in F i g. t gezeigten Kondensators mit dem aufgebrachten Überzug und einem zweiten Schutzüberzug undF i g. 3 is a view of the FIG. t shown capacitor with the applied coating and a second protective coating and
F i g. 4 eine Seitenansicht gemäß F i g. 3, teilweise im Schnitt.F i g. 4 shows a side view according to FIG. 3, partly in section.
Ein Keramikkondensator 10, bestehend aus einem Keramikkörper 11, elektrisch leitenden Schichten 12 und 13 der Beläge und Anschlüsse oder Leitungsdrähte 14 und 15 ist in Fig. 1 gezeigt. Der Keramikkörper Il .··, besteht aus einem geeigneten dielektrischen Material, wie Bariumtitanat, und die elektrisch leitenden Schichten 12 und 13 werden durch Aufbringen oder Abscheiden eines Überzugs aus einem elektrisch leitenden Material auf die gegenüberliegenden paralle- ^o len Oberflächen des Keramikkörpers aufgebracht. Die Schicht 13 ist in Fig. 1 nicht gezeigt. Die Kapazität des Kondensators 10 wird durch die den Schichten 12 und 13 gemeinsame Fläche, die dielektrische Konstante und die Dicke des Keramikkörpers 11 bestimmt. ^A ceramic capacitor 10, consisting of a ceramic body 11, electrically conductive layers 12 and 13 of the pads and terminals or lead wires 14 and 15 are shown in FIG. The ceramic body Il. ··, consists of a suitable dielectric material such as barium titanate and the electrically conductive layers 12 and 13 are by applying or depositing a coating of an electrical conductive material on the opposite paralle- ^ o len surfaces of the ceramic body applied. Layer 13 is not shown in FIG. 1. The capacity of the Capacitor 10 is defined by the area common to layers 12 and 13, the dielectric constant and the Thickness of the ceramic body 11 is determined. ^
Die Anschlüsse 14 und 15 sind an den elektrisch leitenden Schichten 12 bzw. 13 angelötet oder auf andere Weise befestigtThe connections 14 and 15 are soldered to or on the electrically conductive layers 12 and 13, respectively other way attached
F i g. 2 zeigt den Kondensator 10 mit dem Überzug 16 von der Seite. Die beiden Flächen 11a und 11 i> des Keramikkörpers 11 sind im wesentl.chen parallel zueinander und die elektrisch leitenden Schichten 12 und 13 sind einander gegenüberliegend gezeigt, so daß sie eine Kapa/.itätsfläche bilden, die gleich der Fläche der Beläge ist. Man erkennt, daß die Belagflächen etwas kleiner sind als die Fläche des Körpers.F i g. 2 shows the capacitor 10 with the coating 16 from the side. The two surfaces 11a and 11 i> of the ceramic body 11 are essentially parallel to one another and the electrically conductive layers 12 13 and 13 are shown facing each other so that they define a capacity area equal to the area the toppings is. It can be seen that the surface areas are slightly smaller than the area of the body.
Eine Schicht 16. die den Überzug darstellt, befindet sich auf allen Oberflächen des Kondensators 10 einschließlich Teilen der Anschlüsse 14 und 15. Wenn der Überzug als Zw isehenschichi verwendet w nd. kann seine Dicke sehr gering sein. Beispielsweise wurde gefunden, daß eine Dicke von 0,127 mm fur viele Kondensatoren ausreichtA layer 16. which is the coating is located on all surfaces of the capacitor 10 including parts of the terminals 14 and 15. If the cover can be used as an intermediate layer its thickness can be very small. For example, was found that a thickness of 0.127mm for many Capacitors is sufficient
In Fig. 3 ist der Kondensator 10 mn einem zweiten isolierenden Schutzüberzug 17 dargestellt. Der zweite Schutzüberzug 17 wird gewöhnlich angebracht, um die Festigkeit zu erhöhe and oder im. das Aussehen v.i verbessern, und er kai:., aus einem Phenolharz, einem Epox\dharz oder einem anderen geeigneten Isolations- und Schutzmaterial bestehenIn FIG. 3, the capacitor 10 is shown with a second insulating protective coating 17. The second protective coating 17 is usually applied to or in order to increase the strength. vi improve the appearance, and he kai:., consist of a phenolic resin, an Epox \ dharz or other suitable insulating and protective material
F 1 g. 4 zeigt einen Schiv't durch d
mit der Zwischenschicht 16 ur.J de:
17. Ks ist ersichtlich, daß der
Zwischenschicht 16 vollständig bedeckt. Der Überzug 17 verbindet sich mit der Zwischenschicht 16 und ist. wie
Fig. 4 zeigt, gewohnlich etwas dicker als die Zwischenschicht.
Die Dicke des zweiten Überzugs v, ird durch die Strukturerfordernisse des Kondensators 10 bestimmt.F 1 g. 4 shows a Schiv't through d
with the intermediate layer 16 ur.J de:
17. Ks can be seen that the
Intermediate layer 16 completely covered. The coating 17 connects to the intermediate layer 16 and is. as Fig. 4 shows, usually somewhat thicker than the intermediate layer. The thickness of the second coating v 1 is determined by the structural requirements of the capacitor 10.
Die chemischen Bestandteile und die prozentuale Zusammensetzung des vorgesehenen Überzugs sind in der folgenden Tabelle 1 angegeben:The chemical components and the percentage composition of the intended coating are in in the following table 1:
en Kondensator 10 i zw eiten Überzug Überzug 17 dieThe capacitor 10 has a second coating, coating 17
Tabelle 1
VerbindungTable 1
connection
Ciewiehtspro/ein Cieweepspro / a
1 bis 151 to 15
Butylglycidoläther CH2CH CH2 O (CH2I3 (HjButyl glycidol ether CH 2 CH CH 2 O (CH 2 I 3 (Hj
Epoxydharz mit EÄG*) von 170 bis 180
Epoxydharz mit EÄG*) \on 400 bis 450
Dicyandiamid
Bentonit
Benzidingelb
Calciumcarbonat
XylolEpoxy resin with EÄG *) from 170 to 180
Epoxy resin with EÄG *) \ on 400 to 450
Dicyandiamide
Bentonite
Benzidine Yellow
Calcium carbonate
Xylene
*) EÄG = Epoxydäquivalentgewicht (vgl. «Handbook of Kpoxy Resins«. Lee and Neville McGraw Hill. S. 4 bis 14).*) EÄG = epoxy equivalent weight (see "Handbook of Kpoxy Resins". Lee and Neville McGraw Hill. P. 4 to 14).
5 bis 20
15 bis 30
1 bis 5
0.1 bis 5
0,2 bis 2
30 bis 60
3 bis 105 to 20
15 to 30
1 to 5
0.1 to 5
0.2 to 2
30 to 60
3 to 10
Die obigen Bestandteile werden zusammengegeben und vermählen. Zu diesem Zweck kann entweder eine Kugelmühle, eine Rohrmühle mit Kieselsteinfüllung oder ein Walzwerk verwendet werden. Fine bevorzugte Zusammensetzung ist in der folgenden Tabelle Il angegeben.The above ingredients are combined and ground. Either a Ball mill, a tube mill filled with pebbles, or a rolling mill can be used. Fine preferred The composition is given in Table II below.
Benzidingelb gehört zu den organischen Azopigmenten und wird durch Kupplung des Tetiazoniumsalz.es von 3,3'-Dichlorbenzidin mit Acetoacetaryliden hergestellt und besitzt eine guie Helligkeit, Lichtechtheit und Alkalibeständigkeit.Benzidine yellow belongs to the organic azo pigments and is produced by coupling the tetiazonium salt made of 3,3'-dichlorobenzidine with acetoacetarylides and has a good brightness, lightfastness and Alkali resistance.
60 Verbindung 60 connection
Butylglycidoläther
Epoxydharz mit einem EÄG
von 170 bis 180
Epoxydharz mit einem LÄCi
von 400 bis 450Butyl glycidol ether
Epoxy resin with an EÄG
from 170 to 180
Epoxy resin with a LÄCi
from 400 to 450
20,020.0
FoilselAingFoilselAing
Verbindungconnection
Dicyandiamid Bentonit Benzidingelb Calciumcarbonat XvIoIDicyandiamide Bentonite Benzidine Yellow Calcium Carbonate XvIoI
Gewichts ProzentWeight percent
2,5 2,0 0,5 50,0 5,02.5 2.0 0.5 50.0 5.0
Damit die durch Spannungsgradienlen erzeugte Koronaentladung unterdrückt wird, muß der Überzug frei fließfähig sein, damit er in winzige Risse und Spalten im Körper eindringen kann. Der vorgesehene Überzug erfüllt diese Forderung.So that the corona discharge generated by the voltage gradients is suppressed, the coating must be free-flowing so that it can penetrate tiny cracks and crevices in the body. The intended coating meets this requirement.
Der vorgesehene Überzug ist den bisher bekannten Überzügen sowohl hinsichtlich der Unterdrückung des elektrischen Rauschens als auch der Unterdrückung von Koronaentladungen weit überlegen und verbessert die Gehäuse-Durchschlagfestigkeil keramischer Kondensatoren, ohne den elektrischen Verlustfaktor merklich zu erhöhen.The intended coating is the previously known coatings both in terms of suppressing the electrical noise as well as the suppression of corona discharge and improves the Housing dielectric strength wedge of ceramic capacitors, without noticeable the electrical loss factor to increase.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (2)
5 bis 20 Gewichtsprozent eines Epoxydharzes mit einem Epoxydäquivalentgewicht von 170 bis 180,1 to 15 percent by weight of butyl glycidol ether,
5 to 20 percent by weight of an epoxy resin with an epoxy equivalent weight of 170 to 180,
0.1 bis 5 Gewichtsprozent Bentonit,
0,2 bis 2 Gewichtsprozent Benzidingelb,1 to 5 percent by weight dicyandiamide,
0.1 to 5 percent by weight bentonite,
0.2 to 2 percent by weight benzidine yellow,
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| US544459A US3348568A (en) | 1966-04-22 | 1966-04-22 | Coated ceramic capacitor |
| US54445966 | 1966-04-22 | ||
| DEM0073682 | 1967-04-21 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE1665131A1 DE1665131A1 (en) | 1970-05-21 |
| DE1665131B2 DE1665131B2 (en) | 1976-03-25 |
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