DE29604356U1 - Metallized dielectric film and capacitor made therefrom - Google Patents

Metallized dielectric film and capacitor made therefrom

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Description

DEG-35 371DEG-35 371

METALLISIERTER DIELEKTRISCHER FILM UND
KONDENSATOR DARAUSMETALLIZED DIELECTRIC FILM AND
CAPACITOR FROM IT

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft einen metallisierten dielektrischen Film, der zur Herstellung von elektrischen Leistungskondensatoren verwendet werden kann.The invention relates to a metallized dielectric film that can be used for the production of electrical power capacitors.

Es ist bekannt, daß im Falle eines Durchschlags aufgrund eines Strukturfehlers in der dielektrischen Schicht ein Kondensator aus einem dielektrischen Film mit metallisierten Oberflächen in der Lage sein kann, die Fehlstelle zu isolieren. Ein Kondensator dieser Art wird gewöhnlich als "selbstheilend" bezeichnet, da die Energie, die beim Durchschlag frei wird, die Metallisierung um die Fehlstelle herum entfernt, so daß der Kurzschlußbereich isoliert wird und der Kondensator weiter betrieben werden kann, auch wenn die Kapazität, dann kleiner.ist.als die Kapazität unter Nennbedingungen .It is known that in the event of a breakdown due to a structural defect in the dielectric layer, a capacitor made of a dielectric film with metallized surfaces may be able to isolate the defect. A capacitor of this type is usually referred to as "self-healing" because the energy released during breakdown removes the metallization around the defect, isolating the short-circuit region and allowing the capacitor to continue operating even if the capacitance is then less than the capacitance under nominal conditions.

Andererseits können in einem Leistungskondensator intensive, kurze Ströme die Kontaktzone zwischen dem metallisierten Teil des dielektrischen Films und den Anschlußteilen aus Metall für die Kontakte aufschmelzen. In der Regel beginnt dieses Aufschmelzen an den schwächsten Stellen und setzt sich fort, bis die Anschlußteile der Kondensatorelemente elektrisch ganz abgetrennt sind, mit möglicherweise gefährlichen thermischen Auswirkungen, die zur vollständigen Zerstörung des Bauteils führen. In bestimmten Fällen (hohe Spannung, hohe Kapazität) kann der Durchschlag so heftig sein, daß davon mehrere aufeinanderfolgende Lagen des Konden-On the other hand, in a power capacitor, intense, short currents can melt the contact zone between the metallized part of the dielectric film and the metal terminals for the contacts. As a rule, this melting starts at the weakest points and continues until the terminals of the capacitor elements are completely electrically separated, with potentially dangerous thermal effects that lead to the complete destruction of the component. In certain cases (high voltage, high capacitance), the breakdown can be so severe that it affects several consecutive layers of the capacitor.

sator-Dielektrikums betroffen sind. In diesem Fall funktioniert der Selbstheilmechanismus nicht mehr richtig, mit dem Ergebnis des Auftretens eines großen Bereichs mit geschmolzenem Material um die Durchschlagzone, was in kurzer Zeit zur Zerstörung des Bauteils führt.sator dielectric. In this case, the self-healing mechanism no longer works properly, resulting in the appearance of a large area of molten material around the breakdown zone, which leads to the destruction of the component in a short time.

Um die. nachteiligen Auswirkungen eines Hochenergiedurchschlags zu verhindern, kann der Film in "Segmente" aufgeteilt werden, die die Energie verringern, die in einem Elementarkondensator gespeichert ist (wie es in der europäischenTo prevent the adverse effects of high energy breakdown, the film can be divided into "segments" that reduce the energy stored in an elementary capacitor (as is done in the European

&iacgr;&ogr; Patentanmeldung 0 056 010 beschrieben ist) . Um den Unterbrechungsmechanismus zuverlässiger zu machen, kann das Anschlußteil des Films, das aus aufgesprühtem Metall besteht, reduziert werden, um elektrisch leitende (und schmelzbare) Kanäle auszubilden, so daß sich im Falle eines inneren Fehlers die&iacgr;&ogr; patent application 0 056 010). To make the interruption mechanism more reliable, the contact part of the film, which consists of sprayed metal, can be reduced to form electrically conductive (and fusible) channels, so that in the event of an internal fault, the

is "Segmente" leichter voneinander isolieren lassen. Andere alternative Lösungen schließen das Aufteilen der Metallbeschichtung des Films in zahlreiche Zonen verschiedener Form ein, die von isolierendem Material begrenzt sind und die miteinander über schmelzbare leitende Elemente verbunden sind, wie im obigen Fall. Diese Zonen können mosaikartig sein (wie in den nationalen Patentanmeldungen DE 40 10 753 und FR 2 651 602 und in der europäischen Patentanmeldung 0 611 179is "segments" can be more easily isolated from each other. Other alternative solutions include dividing the metal coating of the film into numerous zones of different shapes delimited by insulating material and connected to each other by fusible conductive elements, as in the above case. These zones can be mosaic-like (as in national patent applications DE 40 10 753 and FR 2 651 602 and in European patent application 0 611 179

...... beschrieben) oder, ein &zgr;innenförmiges Profil haben (wie.es in der europäischen Patentanmeldung 0 438 344 beschrieben ist)....... described) or have an internal profile (as described in European patent application 0 438 344).

Das Aufteilen des Kondensators in eine Anzahl von Elementarkondensatoren, die über Schmelzsicherungen miteinander verbunden sind, d.h. die Verwendung eines segmentierten Films anstelle eines mosaikartigen oder zinnenförmigen Films hat den Vorteil, daß die vollständige Zerstörung des Bauteils verhindert wird, die im Fehlerfall dessen Kapazität bis zur vollständigen Isolation verringert, wobei nur wenig Gas erzeugt wird und der Film nicht schmilzt oder verbrennt (wodurch ebenfalls das Explosionsrisiko verringert wird). Jedoch erhöhen sich in einem solchen Bauteil die Jouleschen Wärme-Dividing the capacitor into a number of elementary capacitors connected to each other by fuses, i.e. using a segmented film instead of a mosaic or crenellated film, has the advantage of preventing the complete destruction of the component, which in the event of a fault reduces its capacitance to the point of complete isolation, with little gas being generated and the film not melting or burning (which also reduces the risk of explosion). However, in such a component the Joule heat

Verluste. Der Kondensator verträgt daher in diesem Fall keinen hohen Strom mehr.losses. In this case, the capacitor can no longer tolerate high current.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen metallisierten dielektrischen Film zu schaffen, der als leitende Elektrode eines Leistungskondensators der selbstheilenden Art verwendet werden kann und bei dem die Nachteile des obigen Films nicht auftreten, d.h. einen metallisierten dielektrischen Film zu schaffen, der gleichzeitig hinsichtlich der Aufrechterhaltung eines Impulsstromes (und daher hinsichtlich &iacgr;&ogr; des Explosionsrisikos) zuverlässig ist und bei dem die Jouleschen Wärmeverluste im Vergleich zu den herkömmlichen selbstheilenden Kondensatoren gering sind.The object of the present invention is to provide a metallized dielectric film which can be used as a conductive electrode of a power capacitor of the self-healing type and which does not have the disadvantages of the above film, i.e. to provide a metallized dielectric film which is at the same time reliable in terms of maintaining a pulse current (and therefore in terms of the risk of explosion) and in which the Joule heat losses are low compared to the conventional self-healing capacitors.

Auch soll bei einem Leistungskondensator im Falle eines lokalen Fehlers mit einem daraus folgenden Überschlag die Kapazitätsverringerung bei sonst gleichen Bedingungen kleiner sein als die Kapazitätsverringerung bei herkömmlichen selbstheilenden Kondensatoren.In the case of a power capacitor, in the event of a local fault with a resulting flashover, the reduction in capacitance should also be smaller, all other conditions being equal, than the reduction in capacitance in conventional self-healing capacitors.

Darüberhinaus soll die Ausbildung des metallisierten dielektrischen Films und die Herstellung des Kondensators einfach und wirtschaftlich möglich sein, ohne daß eine komplizierte Technologie erforderlich ist.Furthermore, the formation of the metallized dielectric film and the manufacture of the capacitor should be simple and economical without the need for complicated technology.

Diese Aufgabe wird mit dem im Anspruch 1 beschriebe -This object is achieved with the device described in claim 1 -

nen .metallisierten dielektrischen Film, gelöst.a metallized dielectric film.

Vorteilhaft befinden sich die elektrisch leitenden, schmelzbaren Elemente in einem Abstand von dem Bereich mit dicker Metallisierung, der die Kontaktelektrode des Kondensators bildet. Kompatibel zu den Erfordernissen der Abscheidungsprozesse für die Schichten befinden sich diese in jenen Zonen des leitenden Materials, durch die nur wenig Strom fließt. Diese Zonen lassen sich durch experimental feststellen, wenn der Stromfluß zwischen den leitenden Elektroden berücksichtigt wird. Auf diese Weise wird eine Verringerung der Jouleschen Wärmeverluste (hinsichtlich des Standes der Technik) in den Elementarkondensatoren erhalten.Advantageously, the electrically conductive fusible elements are located at a distance from the area of thick metallization that forms the contact electrode of the capacitor. Compatible with the requirements of the deposition processes for the layers, they are located in those zones of the conductive material through which only a small amount of current flows. These zones can be determined experimentally if the current flow between the conductive electrodes is taken into account. In this way, a reduction in the Joule heat losses (with respect to the state of the art) in the elementary capacitors is obtained.

Die Oberfläche der Beschichtung des dielektrischen Films aus leitendem Material ist derart in Sektoren aufgeteilt, daß die schmelzbaren Elemente dazu dienen können, einen Filmsektor zu isolieren, wenn mehrere Lagen des Dielektrikums perforiert sind, wobei jedoch kein selbstheilender Durchschlag erfolgt. Die Geometrie der Sektoren für die leitende Elektrode wird durch experimentelle Ergebnisse (die mittels Labortests erhalten werden) aus dem Verhalten der schmelzbaren leitenden Elemente beim Stromdurchgang bestimmt.The surface of the coating of the dielectric film of conductive material is divided into sectors in such a way that the fusible elements can serve to insulate a film sector when several layers of the dielectric are perforated, but without self-healing breakdown. The geometry of the sectors for the conductive electrode is determined by experimental results (obtained by laboratory tests) from the behavior of the fusible conductive elements during the passage of current.

&iacgr;&ogr; All das macht, zusammen mit der Tatsache, daß für sonst gleiche Bedingungen die Verringerung der Kapazität des Kondensators aufgrund des Durchschlags kleiner ist als bei den Kondensatoren des Standes der Technik aus segmentierten oder mosaikartigen Filmen, die erfindungsgemäße Anordnung auch bei Leistungskondensatoren zuverlässiger, die bei großen Strömen betrieben werden. Durch das Ausdehnen der Segmentierung des leitenden Materials bis in den Bereich dicker Metallisierung für die Kontakte wird verhindert, daß sich das an einer Stelle beginnende Schmelzen dieses Bereiches im Fehlerfall über die ganze Länge des Films fortsetzt, mit folglich stärkerer Zurückhaltung von Impulsströmen.&iacgr;&ogr; All this, together with the fact that, for otherwise equal conditions, the reduction in the capacitance of the capacitor due to breakdown is smaller than in the case of prior art capacitors made of segmented or mosaic films, makes the arrangement according to the invention more reliable even in the case of power capacitors operated at high currents. By extending the segmentation of the conductive material into the area of thick metallization for the contacts, the melting of this area, which begins at one point, is prevented from continuing along the entire length of the film in the event of a fault, with consequent greater retention of impulse currents.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgendenEmbodiments of the invention are described below

,beispielhaft anhand..der Zeichnung näher erläutert. .Es zeigen:,exemplarily explained in more detail using the drawing. .Showing:

Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf einen Teil des metallisierten dielektrischen Films einer ersten Ausführungsform; Fig. 1 is a schematic plan view of a part of the metallized dielectric film of a first embodiment;

Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf einen Teil des metallisierten dielektrischen Films einer zweiten Ausführungsform, die, wenn sie mit der Struktur der Fig. 3 kombiniert wird, eine elektrische Schaltung bildet, die zwei in Reihe geschalteten Kondensatoren entspricht;Fig. 2 is a schematic plan view of a portion of the metallized dielectric film of a second embodiment, which, when combined with the structure of Fig. 3, forms an electrical circuit corresponding to two capacitors connected in series;

Fig. 3 eine schematische Aufsicht auf einen Teil eines nicht segmentierten metallisierten dielektrischen Films, der in einem bekannten selbstheilenden Leistungskondensator als leitende Elektrode verwendet wird;Fig. 3 is a schematic plan view of a portion of a non-segmented metallized dielectric film used as a conductive electrode in a known self-healing power capacitor;

Fig. 4 eine schematische Aufsicht auf einen Teil des metallisierten dielektrischen Films einer dritten Ausführungsform; undFig. 4 is a schematic plan view of a part of the metallized dielectric film of a third embodiment; and

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Teils des metallisierten dielektrischen Films der Fig. 1.Fig. 5 is a perspective view of the portion of the metallized dielectric film of Fig. 1.

In den Fig. 1 und 5 ist die erste Ausführungsform desIn Figs. 1 and 5 the first embodiment of the

metallisierten dielektrischen Films generell mit 10 bezeich-metallized dielectric film generally designated 10

* net; sie umfaßt ein Substrat 20 aus dielektrischem Material mit einem isolierenden Rand 2OA und einer Oberfläche 30 aus* net; it comprises a substrate 20 made of dielectric material with an insulating edge 2OA and a surface 30 made of

&iacgr;&ogr; elektrisch leitendem Material. Der isolierende Rand 20A besteht gewöhnlich aus Kunststoff oder Papier. Die Oberfläche 30 endet in Bereichen 40 mit dickerer Metallisierung, entsprechend den Anschlußteilen, die aus aufgesprühtem Metall gebildet werden und an denen die Kontaktelektroden des Kondensators vorgesehen sind. Die Oberfläche 30 ist in Sektoren 51, 52 mit im wesentlichen fünfeckiger Form aufgeteilt. Die Sektoren 51, 52 werden durch das Ausbilden von "Segmenten" 11, 12, 15 erhalten, die alle aus dielektrischem Material bestehen.“ electrically conductive material. The insulating edge 20A is usually made of plastic or paper. The surface 30 ends in areas 40 with thicker metallization, corresponding to the terminal parts formed of sprayed metal and on which the contact electrodes of the capacitor are provided. The surface 30 is divided into sectors 51, 52 of substantially pentagonal shape. The sectors 51, 52 are obtained by forming "segments" 11, 12, 15, all made of dielectric material.

Eine erste Reihe von Segmenten 11, die alle parallel zueinander verlaufen, isoliert die Sektoren 51 voneinander.A first row of segments 11, all running parallel to each other, isolates the sectors 51 from each other.

Jedes Segment 11 steht mit dem Bereich 40 dicker Metallisie-Each segment 11 is connected to the area 40 thick metallization

... .. rung.in Kontakt und.erstreckt, ,sich zum Inneren der. leitenden Oberfläche 30 bis zu dem Scheitel- oder Schnittpunkt 14, in dem sich zwei weitere Segmente 12 treffen. Im Schnittpunkt 14 treffen die beiden Segmente 12 und das Segment 11 unter im wesentlichen gleichen Winkeln aufeinander.... .. tion and extends towards the interior of the conductive surface 30 to the vertex or intersection point 14 where two further segments 12 meet. At the intersection point 14, the two segments 12 and the segment 11 meet at essentially the same angles.

Eine zweite Reihe von Segmenten 15, die ebenfalls parallel zueinander und parallel zu den Segmenten 11 verlaufen, isolieren die Sektoren 52 voneinander; sie stehen mit dem isolierenden Rand 2OA in Kontakt. Jedes Segment 15 liegt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Segmenten 11 auf der gegenüberliegenden Seite einer imaginären horizontalen Achse 16, im die wesentlichen durch die Mitte der Segmente 12 verläuft und die den Film 10 in zwei Teile teilt. Das Segment 15A second series of segments 15, also parallel to each other and parallel to the segments 11, insulate the sectors 52 from each other; they are in contact with the insulating edge 20A. Each segment 15 lies between two consecutive segments 11 on the opposite side of an imaginary horizontal axis 16, which runs essentially through the middle of the segments 12 and which divides the film 10 into two parts. The segment 15

trifft im Scheitel- oder Schnittpunkt 21 unter Bildung von im wesentlichen drei gleichen Winkeln auf zwei Segmente 12.meets two segments 12 at the vertex or intersection point 21, forming essentially three equal angles.

Jeder Sektor 51 ist über zwei schmelzbare leitende Elemente 60 mit zwei Sektoren 52 verbunden, wobei die schmelzbaren leitenden Elemente 60 im Falle eines Durchschlags den fehlerhaften Sektor 51, 52 vom Stromdurchgang ausschließen. Die schmelzbaren leitenden Elemente 60 befinden sich im wesentlichen in der Mitte der Segmente 12 und haben vom Bereich 40 dicker Metallisierung ausreichend Abstand, umEach sector 51 is connected to two sectors 52 via two fusible conductive elements 60, whereby the fusible conductive elements 60 exclude the faulty sector 51, 52 from the passage of current in the event of a breakdown. The fusible conductive elements 60 are located essentially in the middle of the segments 12 and are sufficiently spaced from the area 40 of thick metallization in order to

&iacgr;&ogr; den Joulesehen Wärmeverlust beim Stromdurchgang zu verringern. Der Abstand zwischen dem Schnittpunkt 21 und dem oberen Rand des Bereichs 40 dicker Metallisierung ist kleiner als die Hälfte der Gesamthöhe oder -breite des Films 10 (die in den Fig. 1 und 5 mit "h" bezeichnet ist und die die Höhe bzw. Breite des isolierenden Randes 2OA, die Höhe bzw. Breite der Oberfläche 30 und die Höhe bzw. Breite des Bereichs 40 dicker Metallisierung umfaßt). Der Abstand zwischen dem unteren Rand des Bereichs 40 dicker Metallisierung und dem Schnittpunkt 14 eines jeden Sektors 51 ist ebenfalls kleiner als die Hälfte der Gesamthöhe oder -breite "h" des Films 10. Durch die Erstreckung des die Segmente bildenden dielektrischen Materials der Segmente 11 der Sektoren 51 in den Bereich 40 dicker MetalJLisierung des. Films .10 hinein und durch diesen Bereich, 40 hindurch wird verhindert, daß sich das an einer Stelle beginnende Aufschmelzen des Bereichs 40 ausbreitet und über die gesamte Länge der leitenden Elektrode des Kondensators erstreckt. Dadurch wird auch die Zuverlässigkeit des Films 10 hinsichtlich einer Explosion verbessert, wenn große Ströme pulsieren. Die Beschichtung der Oberfläche 30 mit leitendem Material wird gewöhnlich durch das Abscheiden von Metallschichten erhalten, während die Segmentierung der Sektoren 51, 52 und die Ausbildung der schmelzbaren leitenden Brücken 6 0 gewöhnlich durch lokales Abtragen bzw. Abschmelzen oder während der Metallisierung erreicht wird.Î to reduce the Joule heat loss during the passage of current. The distance between the intersection point 21 and the upper edge of the region 40 of thick metallization is less than half the total height or width of the film 10 (which is designated "h" in Figs. 1 and 5 and which includes the height or width of the insulating edge 20A, the height or width of the surface 30 and the height or width of the region 40 of thick metallization). The distance between the lower edge of the region 40 of thick metallization and the intersection point 14 of each sector 51 is also less than half the total height or width "h" of the film 10. By extending the dielectric material forming the segments of the segments 11 of the sectors 51 into and through the region 40 of thick metallization of the film 10, the melting of the region 40 that begins at one point is prevented from spreading and extending over the entire length of the conductive electrode of the capacitor. This also improves the reliability of the film 10 with respect to explosion when large currents are pulsating. The coating of the surface 30 with conductive material is usually obtained by the deposition of metal layers, while the segmentation of the sectors 51, 52 and the formation of the fusible conductive bridges 60 is usually achieved by local removal or melting or during metallization.

Die Herstellung eines Kondensators umfaßt das Aufeinanderlegen zweier metallisierter dielektrischer Filme 10 derart, daß das Substrat 20 und der metallisierte Bereich 40 des zweiten Films gegenüber dem des ersten Films umgedreht und in vertikaler Richtung etwas versetzt sind. Die beiden Filme 10 . werden dann, beginnend an der kürzeren. Seite, aufgewickelt.. Es wird ein Zylinder erhalten, der das eigentliche kapazitive Element bildet.The manufacture of a capacitor involves placing two metallized dielectric films 10 on top of each other in such a way that the substrate 20 and the metallized region 40 of the second film are turned over from that of the first film and slightly offset in the vertical direction. The two films 10 are then wound up, starting at the shorter side. A cylinder is obtained which forms the actual capacitive element.

Der metallisierte dielektrische Film 10 der Fig. 1The metallized dielectric film 10 of Fig. 1

&iacgr;&ogr; kann vorteilhaft auch dann verwendet werden, wenn zwei oder mehr in Reihe verbundene Kondensatoren benötigt werden. Durch das Verbinden des in der Fig. 2 bei 80 gezeigten Filmabschnitts längs einer geometrischen Achse 17 (die im wesentlichen längs der Mitte des Films 25 verläuft) mit einem zweiten Filmabschnitt 80' mit den gleichen strukturellen Eigenschaften wie der Abschnitt 80 und Kombinieren des so erhaltenen Aufbaus 25 mit dem metallisierten dielektrischen Film 90 der Fig. 3 wird eine elektrische Schaltung erhalten, die zwei in Reihe geschalteten Kondensatoren entspricht. Der Aufbau 25 ist dafür vorgesehen, an einem Potential betrieben zu werden, das gleich der Hälfte des Potentials ist, das für den Betrieb des Kondensators verwendet wird, der den Film 10 der Fig. 1γ can also be used advantageously when two or more capacitors connected in series are required. By connecting the film section shown at 80 in Fig. 2 along a geometric axis 17 (which runs substantially along the center of the film 25) to a second film section 80' with the same structural characteristics as the section 80 and combining the structure 25 thus obtained with the metallized dielectric film 90 of Fig. 3, an electrical circuit corresponding to two capacitors connected in series is obtained. The structure 25 is intended to be operated at a potential equal to half the potential used to operate the capacitor which forms the film 10 of Fig. 1

. . als. leitende ,Elektrode..auf weist.. . . . . as. a. conductive. electrode..has.. . .

In den Fig. 2 und 3 bezeichnet 20 &Aacgr; den isolierenden Rand, 30' die Beschichtung aus elektrisch leitendem Material, 40" den Bereich dicker Metallisierung mit den Kontakten und 12' die Segmente der Sektoren 51', 52' des Aufbaus 25, den Sitz der schmelzbaren leitenden Elemente 60'.In Fig. 2 and 3, 20 'designates the insulating edge, 30' the coating of electrically conductive material, 40" the area of thick metallization with the contacts and 12' the segments of the sectors 51', 52' of the structure 25, the seat of the fusible conductive elements 60'.

Die elektrische Schaltung, die zwei in Reihe geschalteten Kondensatoren entspricht, kann auch dadurch erhalten werden, daß zwei Abschnitte metallisierter dielektrischer Filme 10, 10" längs der imaginären Achse 19 verbunden werden, wie es in der Fig. 4 gezeigt ist. In dieser Figur bezeichnet 26 den gesamten Filmabschnitt, 2O11A den Rand aus isolierendem Material, 30" die mit leitendem Material beschichtete OberThe electrical circuit corresponding to two capacitors connected in series can also be obtained by connecting two sections of metallized dielectric films 10, 10" along the imaginary axis 19, as shown in Fig. 4. In this figure, 26 designates the entire film section, 20 11 A the edge of insulating material, 30" the surface coated with conductive material.

;,{: &idigr;&iacgr;&idiagr;1 ';,{: &idigr;&iacgr;&idiag; 1 '

fläche und 40" den Bereich dicker Metallisierung, den Sitz der Kondensatorkontakte. Die mit 11", 12", 14", 21», 51", 52" und 60" bezeichneten Elemente sind analog zu und haben die gleichen strukturellen und funktionellen Eigenschaften wie die in der Fig. 1 mit 11, 12, 14, 21, 51, 52 und' 60 und in der Fig. 2 mit II1, 12', 14 <; 21 ·, 51', 52.' und 60' bezeichneten Elemente.area and 40" the area of thick metallization, the seat of the capacitor contacts. The elements designated 11", 12", 14", 21", 51", 52" and 60" are analogous to and have the same structural and functional properties as the elements designated 11, 12, 14, 21, 51, 52 and 60 in Fig. 1 and II 1 , 12', 14 <; 21 ·, 51', 52.' and 60' in Fig. 2.

Die Eigenschaften des erfindungsgemäßen metallisierten dielektrischen Films und dessen Vorteile gehen aus derThe properties of the metallized dielectric film according to the invention and its advantages are evident from the

&iacgr;&ogr; vorstehenden Beschreibung hervor.&iacgr;&ogr; above description.

Die metallisierten dielektrischen Filme 10, 25, 26 sind besonders für die Herstellung von Leistungskondensatoren geeignet, in denen intensive kurze Ströme' fließen, die die Kontaktzone zwischen dem Bereich 40, 40', 40" dicker Metallisierung und dem auf die Anschlußteile zum Ausbilden der Kontakte aufgesprühten Metall schmelzen lassen können.The metallized dielectric films 10, 25, 26 are particularly suitable for the manufacture of power capacitors in which intense short currents flow which can melt the contact zone between the region 40, 40', 40" of thick metallization and the metal sprayed onto the terminals to form the contacts.

Die sektorierte Struktur 51', 52', 51", 52" kann auch in Filmen 25, 26 für in Reihe verbundene Leistungskondensatoren verwendet werden, wobei das erfindungsgemäße Verfahren für metallisierte dielektrische Filme 25, 26 verwendet wird, die der Hälfte der Spannung unterliegen, der ein einziger Kondensator unterliegt, wobei der zweite Film (der eine der leitenden Elektroden des Kondensators bildet) ein nicht segmentierter metallisierter dielektrischer Film 90 ist. Es wurde in einem solchen Fall experimentell festgestellt, daß die Schmelzsicherungen 60" längs der isolierenden Segmente 12" (die aus dem leitenden Material 30" herausgelöst wurden) und insbesondere im wesentlichen in deren Mitte angeordnet werden können, so daß sich die Jouleschen Wärmeverluste erheblich verringern.The sectored structure 51', 52', 51", 52" can also be used in films 25, 26 for series-connected power capacitors, the method according to the invention being used for metallized dielectric films 25, 26 subject to half the voltage to which a single capacitor is subjected, the second film (which forms one of the conductive electrodes of the capacitor) being a non-segmented metallized dielectric film 90. In such a case, it has been found experimentally that the fuses 60" can be arranged along the insulating segments 12" (which have been dissolved out of the conductive material 30") and in particular substantially in the middle thereof, so that the Joule heat losses are significantly reduced.

Der beschriebene metallisierte dielektrische Film 10 zur Herstellung von selbstheilenden elektrischen Leistungskondensatoren weist eine Oberfläche 3 0 auf, die in Sektoren 51, 52 mit einer besonderen, im wesentlichen wabenförmigen geometrischen Struktur in Zellen aufgeteilt ist. Die ZellenThe described metallized dielectric film 10 for the production of self-healing electrical power capacitors has a surface 30 which is divided into cells in sectors 51, 52 with a special, essentially honeycomb-shaped geometric structure. The cells

sind durch isolierende Segmente 11, 12, 15 getrennt, die von leitenden, schmelzbaren Elementen 60 überbrückt werden, so daß der Kondensator in kritischen Betriebszuständen (Durchschläge, Impulsströme, Defekte, Fehlstellen) eine größere Zuverlässigkeit und geringere Verluste als herkömmliche Kondensatoren zeigt.are separated by insulating segments 11, 12, 15, which are bridged by conductive, fusible elements 60, so that the capacitor shows greater reliability and lower losses than conventional capacitors in critical operating conditions (breakdowns, pulse currents, defects, faults).

&idigr;&idiagr;-1 s- &tgr;.!&Mgr;.&idigr;&idiagr;- 1 s- &tgr;.!&Mgr;.

Claims (9)

SchutzansprücheProtection claims 1. Metallisierter dielektrischer Film {10, 25, 26) mit wenigstens einem Substrat {20, 20', 20") aus dielektrischem Material, wenigstens einem ersten isolierenden Rand (2OA, .,.201A, 20"A) und. einer Oberfläche . {30, 30', 30") aus. elektrisch leitendem Material, die in einem Bereich (40, 40', 40") dicker Metallisierung endet, der dem Anschlußteil des Substrats (20, 20', 20") entspricht, wobei die Oberfläche (30, 30', 30") aus elektrisch leitendem Material in eine Anzahl von ersten Sektoren {51, 51', 51") und zweiten Sektoren1. Metallized dielectric film (10, 25, 26) with at least one substrate (20, 20', 20") made of dielectric material, at least one first insulating edge (20A, .,.20 1 A, 20"A) and. a surface (30, 30', 30") made of electrically conductive material which ends in a region (40, 40', 40") of thick metallization which corresponds to the connection part of the substrate (20, 20', 20"), wherein the surface (30, 30', 30") made of electrically conductive material is divided into a number of first sectors (51, 51', 51") and second sectors &iacgr;&ogr; (52, 52', 52") aufgeteilt ist, die voneinander überall mit Ausnahme von elektrisch leitenden schmelzbaren Elementen (60, 60', 60") isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Sektoren (51, 51', 51") und die zweiten Sektoren (52, 52', 52") durch Ausbilden von Segmenten (11, II1, 11", 12, β ... is 12·, 12", 15, 15', 15") erhalten werden, die aus dielektrischem Material bestehen, wobeiis 12·, 12", 15, 15', 15"), which consist of dielectric material, eine erste Reihe von Segmenten aus parallelen ersten Segmenten {11, 11', 11") gleicher Länge besteht, von denen jedes mit einem ersten Ende mit dem Bereich (40, 40") dicker Metallisierung in Kontakt steht;a first series of segments consists of parallel first segments {11, 11', 11") of equal length, each of which is in contact with the region (40, 40") of thick metallization at a first end; eine zweite Reihe von Segmenten aus zweiten Segmenten (12, 12', 12") besteht, von denen wenigstens zwei ein gemeinsames erstes Ende (14, 14', 14") aufweisen, das mit dem zweiten Ende wenigstens eines der ersten Segmente (11, 11', 11") so verbunden ist, daß drei Winkel gebildet werden; unda second series of segments consists of second segments (12, 12', 12"), at least two of which have a common first end (14, 14', 14") which is connected to the second end of at least one of the first segments (11, 11', 11") so that three angles are formed; and eine dritte Reihe von Segmenten aus parallelen dritten Segmenten (15, 15', 15") gleicher Länge besteht, die parallel zu und abwechselnd mit den ersten Segmenten (11, 11', 11") verlaufen und die jeweils auf der Seite einer den Film (10, 25, 26) in zwei Teile teilenden geometrischen horizontalen Achse (16, 16', 16") angeordnet sind, die der Seite der ersten Segmente (11, 11', 11") gegenüberliegt, wobei ein erstes Ende der dritten Segmente mit dem isolierenden Rand (2 0A,a third series of segments consists of parallel third segments (15, 15', 15") of equal length, which run parallel to and alternate with the first segments (11, 11', 11") and which are each arranged on the side of a geometric horizontal axis (16, 16', 16") dividing the film (10, 25, 26) into two parts, which is opposite to the side of the first segments (11, 11', 11"), a first end of the third segments being connected to the insulating edge (2 0A, - 11 -- 11 - 201A, 20"A) in Kontakt steht und wenigstens eines der dritten Segmente (15, 15', 15") ein mit dem zweiten Ende von wenigstens zwei der zweiten Segmente (12, 12', 12") gemeinsames Ende (21, 21', 21") aufweist, so daß drei Winkel gebildet werden, und wobei wenigstens einer der ersten Sektoren (51, 51', 51") über· wenigstens zwei der elektrisch leitenden schmelzbaren Elemente (60, 60', 60"), die in den zweiten Segmenten {12, 12', 12") vorgesehen sind, mit zwei der zweiten Sektoren (52, 52', 52") verbunden ist.20 1 A, 20"A) and at least one of the third segments (15, 15', 15") has an end (21, 21', 21") common to the second end of at least two of the second segments (12, 12', 12") so as to form three angles, and wherein at least one of the first sectors (51, 51', 51") is connected to two of the second sectors (52, 52', 52") via at least two of the electrically conductive fusible elements (60, 60', 60") provided in the second segments (12, 12', 12"). 2.. Metallisierter dielektrischer Film (10, 25, 26) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Sektoren (51, 51', 51") und die zweiten Sektoren (52, 52', 52") eine fünfeckige Form haben.2.. Metallized dielectric film (10, 25, 26) according to claim 1, characterized in that the first sectors (51, 51', 51") and the second sectors (52, 52', 52") have a pentagonal shape. 3. Metallisierter dielektrischer Film (10, 25, 26) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem elektrischen Kontakt des Bereiches (40, 40") dicker Metallisierung und dem zweiten Ende (21, 21', 21") der dritten Segmente (15, 15', 15") kleiner ist als die Hälfte der gesamten Breite (h) des Films (10, 25, 26).3. Metallized dielectric film (10, 25, 26) according to claim 1, characterized in that the distance between the electrical contact of the region (40, 40") of thick metallization and the second end (21, 21', 21") of the third segments (15, 15', 15") is less than half the total width (h) of the film (10, 25, 26). 4. Metallisierter dielektrischer Film (10, 25, 26) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der ersten Segmente (11, 11', 11") kleiner ist als der Abstand zwischen dem elektrischen Kontakt des Bereiches (40, 40") dicker Metallisierung und dem zweiten Ende (21, 21', 21") der dritten Segmente (15, 15', 15").4. Metallized dielectric film (10, 25, 26) according to claim 1 or 3, characterized in that the length of the first segments (11, 11', 11") is smaller than the distance between the electrical contact of the region (40, 40") of thick metallization and the second end (21, 21', 21") of the third segments (15, 15', 15"). 5. Metallisierter dielektrischer Film (10, 25, 26) nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den elektrisch leitenden schmelzbaren Elementen (60, 60', 60") und dem elektrischen Kontakt des Bereiches (40, 40") dicker Metallisierung größer ist als die Länge der ersten Segmente (11, 11', 11").5. Metallized dielectric film (10, 25, 26) according to claim 1 or 4, characterized in that the distance between the electrically conductive fusible elements (60, 60', 60") and the electrical contact of the region (40, 40") of thick metallization is greater than the length of the first segments (11, 11', 11"). 6» Metallisierter dielektrischer Film (10, 25, 26) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende der ersten Segmente (11, 11', 11") in das Innere des Bereiches (40, 40") dicker Metallisierung hineinreicht.6» Metallized dielectric film (10, 25, 26) according to claim 1, characterized in that the first end of the first segments (11, 11', 11") extends into the interior of the region (40, 40") of thick metallization. 7. Metallisierter dielektrischer Film (25) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste isolierende Rand (20A) entfernt und der Bereich (40) dicker Metallisierung7. Metallized dielectric film (25) according to claim 1, characterized in that the first insulating edge (20A) is removed and the region (40) of thick metallization &iacgr;&ogr; durch einen zweiten isolierenden Rand (201A) ersetzt ist, und daß der so gebildete Film (80) mit wenigstens einem zweiten Film (80') der gleichen Art wie der Film (80) und mit den gleichen strukturellen und funktioneilen Eigenschaften wie dieser und mit wenigstens einem metallisierten dielektrischen Film (90) der selbstheilenden Art verbunden ist, so daß eine elektrische Schaltung erhalten wird, die in Reihe verbundenen Kondensatoren entspricht.Î is replaced by a second insulating edge (20 1 A), and that the film (80) thus formed is connected to at least one second film (80') of the same type as the film (80) and having the same structural and functional characteristics as the latter and to at least one metallized dielectric film (90) of the self-healing type, so as to obtain an electrical circuit corresponding to capacitors connected in series. 8. Metallisierter dielektrischer Film (26) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (10) mit wenigstens einem zweiten metallisierten dielektrischen Film (10") der gleichen Art wie der Film (10) und mit den gleichen strukturellen und funktioneilen Eigenschaften wie dieser verbunden ist, so daß eine elektrische Schaltung erhalten wird, die in Reihe verbundenen Kondensatoren entspricht.8. Metallized dielectric film (26) according to claim 1, characterized in that the film (10) is connected to at least a second metallized dielectric film (10") of the same type as the film (10) and with the same structural and functional properties as the latter, so that an electrical circuit is obtained which corresponds to capacitors connected in series. 9. Kondensator der selbstheilenden Art, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator wenigstens einen metallisierten isolierenden Film (10, 25, 26) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche enthält.9. Capacitor of the self-healing type, characterized in that the capacitor contains at least one metallized insulating film (10, 25, 26) according to at least one of the preceding claims.
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