DE2850845A1 - Sperrschichtkondensator und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

• Sperrschichtkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft einen Sperrschichtkondensator gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und Verfahren zu seiner Herstellung, nach Patent O (Patentanmeldung P 28 45 931.6).
• Ein Kondensator der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 14 64 695 bekannt. Insbesondere ist dort aus Fig. 4 und der dazugehörigen Beschreibung ein scheibenförmiger Sperrschichtkondensator bekannt, bei dem die Reoxidationsschicht an einer Hauptfläche weggeschliffen wird.
• Ein Verfahren zum Herstellen von Sperrschichtkondensatoren, bei dem die Reoxidationsschicht auf einer Hauptfläche des Kondensatorkörpers von vornherein vermieden wird, ist aus der DE-PS 12 82 791 bekannt. Dort werden zwei Scheiben aus halbleitendem Material vor dem Aufbringen der sperrschichtfreien Beläge durch einen nichtoxidierenden Stoff lösbar verbunden. In beiden oben genannten Fällen reicht die Reduktionsschicht an eine Hauptfläche des scheibenförmigen Kondensatorkörpers heraus.
• Ein Sperrschichtkondensator, bei dem die Reduktionsschicht an die Mantelfläche des scheibenförmigen Kondensatorkörpers herausreicht, ist aus der US-PS 31 33 338 bekannt. Dort ist insbesondere in Fig. 7 und der dazugehörigen Beschreibung auch eine Schaltungsanordnung von Sperrschichtkondensatoren beschrieben, bei der jedoch die Reduktionsschicht an die gesamte Mantelfläche des scheibenförmigen Kondensatorkörpers herausreicht und dort sperrschichtfrei kontaktiert ist. Dabei ist entlang der gesamten Mantelfläche ein Schleif- oder Schneidvorgang erforderlich.
• Aus der DE-AS 2 320 482 der Anmelderin ist ein Sperrschichtkondensator bekannt, bei dem die Reduktionsschicht nur an einen Teil der Mantelfläche eines scheibenförmigen Kondensatorkörpers herausreicht und dort mit einem sperrschichtfreien Elektrodenbelag versehen ist, während der zweite Elektrodenbelag mindestens beide Hauptflächen des Kondensatorkörpers bis auf einen belagfreien Bereich, der parallel zur sperrschichtfreien Belagfläche verläuft, bedeckt. Dort ist zwar der Kondensatorkörpr relativ einfach herstellbar; die Kontaktierung wegen der Ablegierfestigkeit an der sperrschichtfreien Belagfläche jedoch problematisch.
• Keramikkondensatoren mit einem Kondensatorkörper, dessen Querschnitt flachrohrförmig ausgebildet ist, und der in der zentralen Innenbohrung und an der Außenmantelfläche .Metallschichten für die Beläge des Kondensators besitzt, sind aus der DE-AS 1 904 677, aus der DE-OS 2 543 770, aus der DE-AS 2 s45 000 und aus dem DE-GM 4 101 8t7 bekannt. Dabei ist jedoch bei allen diesen bekannten Kondensatorbauformen mit flachrohrförmigem Querschnitt in der zentralen Innenbohrung ein Kondensatoranschluß befestigt, dessen Einführung in die Innenbohrung fertigungstechnisch problematIsch ist. Außerdem stehen die Anschlußelemente dadurch nicht symmetrisch vom Kondensatorkörper weg.
• Bei der aus der DE-AS 2 345 000 bekannten Kondensatorbauform ist ein Kondensatoranschluß in der Innenbohrung nicht unbedingt erforderlich; dann ist der Gesamtkapazitätswert zwischen beiden Kondensatoranschlüssen infolge Serienschaltung zweier Teilkapazitäten jedoch relativ klein.
• Aus der Dc-OS 2404 758 ist ein Verfahren zum serienmäßigen Herstellen elektrischer Bauelemente bekannt, bei dem der Bauelementkörper einen rechteckigen Vollquerschnitt besitzt, bei dem auf zwei gegenüberliegenden Schmalseiten je eine Längsrille vorhanden ist, in welcher ein Anschlußelement befestigt ist. Dort handelt es sich jedoch um Widerstände oder um Keramikkondensatoren, aser nichtum Sperrschichtkondensatoren der erfindungsgemäßen Art.
• Aus der US-PS 3 001 106 ist ein kompaktes Schaltungssystem mit Bauelementen bekannt, wobei insbesondere aus den Figuren 2 und 2d Bauelemente mit unsymmetrischen bzw. symmetrischen flachrohrförmigen Querschnittsprofil bekannt sind. Auch dort befindet sich in der Innenbohrung ein Anschlußelement bzw.
• handelt es sich nicht um einen Sperrschichtkondensator.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe, einen Sperrschichtkondensator, bestehend aus einem zentralen Reduktionskern und einer aiesen umgebenden Reoxidatlonsschicht zur Verfügung zu stellen, der einfach herstellbar ist und bei dem die Kontaktierung des mit dem sperrschichtfreien Anschlußbelag verbundenen Anschlußelementes unproblematisch ist, weil sie nicht unmittelbar am sperrschichtfreien Anschlußselag durchgeführt wird, sondern auf einer Iötfesten Metallschicht.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemåß=durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und Verfahren zur Herstellung derartiger Sperrschichtkondensatoren sind in den Unteransprüchen beschrieben.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Kondensatorkbrper im Strangzlehverfahren einfach hergestellt werden können, daß die Elektrodenbeläge einfach aufgebracht werden können, und daß die Anschlußelemente in einfachster Weise elektrisch gut leitend und mechanisch fest an den lötbaren Elektrodenbelägen und nicht unmittelbar an der sperrschichtfreien Metallisierung angebracht werden und vom Kondensatorkörper symmetrisch wegstehen.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Fig. la bis 1 c einzelne Verfahrensschritte zur Herstellung eines Sperrschichtkondensators aus einem Doppelstrang und Fig. 2 einen umhüllten Sperrschichtkondensator in natürlicher Größe Fig. 1a zeigt einen keramischen Strang 1 rechteckigen Querschnitts, der eine zentrale Bohrung 121, an den Hauptflächen 13 je eine mittige Längskerbe 16 und an den gegenüberliegenden Schmalseiten 11 je eine Längsrille 12 besitzt. Der Querschnitt der zentralen Bohrung 121 entspricht dem Querschnitt zweier Längsrillen 12. Auf den dichtgesinterten und durchreduzierten Strang 1 wird auf beiden Hauptflächen 13 je ein Abdeckstreifen 5 über die mittige Längskerbe 16 aufgeklebt. Im nachfolgenden Verfahrensschritt wird der.Strang 1 an der Außenoberfläche und in der zentralen Bohrung 121 vollständig mit einer lötfähigen Metallschicht 31, 312, bedeckt. Anschließend werden die Abdeckstreifen 5 vom reduzierten Strang 1 entfernt und der Strang 1 in Längsrichtung in einzelne Abschnitte auseinandergetrennt.
• Nach dem reoxidierenden Einbrand der lötfähtgen Metallschichten 311, 312, bei welchem sich unter der gesamten Oberfläche der Abschnitte eine Reoxidationsschicht 15 in einer Dicke in der Größenordnung von 10 m ausbildet, werden die Abschnitte entlang den Längskerben 16 auseinandergebrochen -wie in Fig. 1b dargestellt ist.
• Fig. 1c zeigt einen Kondensatorkörper 1, bei dem die durch den Bruch entlang den Längskerben 16 (Fig. la) gebildete Bruchfläche lla, an welche der leitende Reduktionskern 14 herausreicht, mit einem sperrschichtfreien Anschlußbelag 32 bedeckt ist, der mit der lötfähigen Metallschicht 312 in der Längsrille 12 leitend verbunden ist. In die Längsrillen 12 werden die Kondensatoranschlüsse 21, 22 eingelegt und mit den Metallschichten 311 bzw. 312 verlötet.
• Fig. 2 zeigt einen mit einer elektrisch isolierenden Masse umhüllten Sperrschichtkondensator mit den beiden zueinander in einem Rasterabstand parallel verlaufenden Kondensatoranschlüssen 21, 22.
• Leerseite

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: Sperrschichtkondensator, bestehend aus einer zentralen, leitenden Reduktionsschicht und einer diese umgebenden Reoxidationsschicht, wobei die Reduktionsschicht an eine Oberflache des keramischen Kondensatorkörpers herausreicht und hier mit einem Ansch-lußbelag sperrschichtfrei kontaktiert ist, während der zweite Kondensatoranschluß an dem Metallbelag befestigt ist, welcher die Reoxidationsschicht bis In die Nähe der Oberflache umschließt, an welcher die Reduktionsschicht herausreicht, der Kondensatorkörper quaderförmig ist und an zwei gegenüberliegenden Schmalseiten je eine.Längsrille besitzt, ein Kondensatoranschluß in einer mit einem lötfähigen Metallbelag bedeckten Längsrille befestigt ist, wobei dieser Metallbelag mit dem an dieser Schmalseite aufgebrachten sperrschichtfreien Anschlußbelag elektrisch leitend verbunden ist und der zweite Kondensatoranschluß in der anderen mit einem Metallbelag bedeckten Längsrille befestigt ist, wobei dieser Metallbelag über beide Hauptflächen des quaderförmigen Körpers bis in die DJähe der gegenüberliegenden Schmalseite reicht, aus welcher die Reduktionsschicht herausreicht, nach Patent (Patentanmeldung P 28 45 931.6), dadurch gekennzeichnet, daß die Schmalseite (11), aus welcher die Reduktionsschicht (14) herausreicht, eine Bruchfläche (lla) mit einer Längsrille (12) ist.
2. 2. Sperrschichtkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der beiden Längsrillen (12) dem Querschnitt der Kondensatoranschlüsse (21, 22) angepaßt sind.
3. 3. Sperrschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoranschlüsse (21, 22) in den Längsrillen (12) festgelötet sind.
4. 4. Sperrschichtkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lötfähige Metallbelag (31) die beiden .Waup-fiächen (13) mit Ausnahme je eines metallfreien Streifens (4), eine Schmalseite (11) und die beiden Längsrillen (12) vollständig bedeckt
5. 5 Sperrschichtkondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reoxidationsschicht (15) die gesamte Oberfläche des quaderförmigen Kondensatorkörpers (1) mit Ausnahme der Bruchfläche (lla) uschließt.
6. 6. Verfahren zur Herstellung eines Srerr5cichtkondensatos nach einet der ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strang (1) aus keramischem Material gezogen wird, der einen rechteckförmigen Querschnitt mit zwei Einbuchtungen (12) an den Längsschmalseiten (lot) mit einer zentralen Bohrung (121) und mit je einer mittigen Längskerbe' (16) auf den beiden Hauptflächen (13) besitzt, daß der Strang (1) getrocknet und dichtgesintert wird, daß der dichtgesinterte Strang (1) durchreduziert wird, so daß sich eine Reduktionsschicht (14) bildet, daß der durchreduzierte Strang (1, 14) an seinen beiden Hauptflächen (13) über den Längskerben (16) mit Streifen (5) abgedeckt wird, daß der Strang (1) außen und innen vollständig mit einem lötfähigen Metallbelag (31, 312) bedeckt wird, daß die streifenförmigen Abdeckungen (5) entfernt werden, daß der Strang (1) in einzelne Langsabschnitte auseinandergetrennt wird, daß die Längsabschnitte (1) einem reoxidierenden Brand unterwerfen werden, bei dem sich eine die gesae Oberfläche umschließende Reoxidationsschicht (15) ergibt, daß die Längsabschnitte (1) entlang den Längskerben (16), die Sollbruchstellen darstellen, auseinandergebrochen werden, daß die sich durch das Auseinandertrennen ergebenden Bruchflächen (llz) mit einem sperrschichtfreien Anschlußbelag (32) bedeckt werden und daß in den lötfähig metallisierten Längsrillen (12) je ein Kondensatoranschluß (21, 22) befestigt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Bohrung (121) im Strang (1) dem Querschnitt der beiden Längsrillen (12) entspricht.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterung des Stranges (1) in einer reduzierenden Atmosphäre durchgeführt wird.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung bedeckt werden, aus welcher die Kondensatoranschlüsse (21, 22) nebeneinander parallel verlaufend herausragen