DE3042252A1

DE3042252A1 - Capacitor with tubular ceramic insulator - has metallised outer surface with two separate metal films coupled to connecting caps

Info

Publication number: DE3042252A1
Application number: DE19803042252
Authority: DE
Inventors: Frank Dr.phil. 8672 Selb Bossert
Original assignee: Draloric Electronic 8500 Nuernberg GmbH; Draloric Electronic GmbH
Current assignee: Draloric Electronic GmbH
Priority date: 1980-11-08
Filing date: 1980-11-08
Publication date: 1982-07-01

Abstract

The central cavity of the tubular, ceramic, dielectric capacitor body is divided by transverse strips and completely metallised. Its outer surface (4) is also metal coated and comprises two separate metal layers, as the capacitor electrodes, coupled to terminal caps (5). Preferably the transverse strips divide the central cavity to give a symmetrical cross section. Three to six transverse strips may be used. The terminal caps may be press fitted to the metal electrode layers. The dielectric body is preferably produced by extrusion of densely sintered ceramics, having a linear, temperature-dependent dielectric constant, or simply a high dielectric constant. Semiconductor material may be used.

Description

Elektrischer Kondensator Electric capacitor

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kondensator gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an electrical capacitor according to the preamble of claim 1.

Elektrische Kondensatoren mit einem länglichen, insbesondere durch Strangpressen hergestellten keramischen Dielektrikumkörper sind allgemein als Rohrkondensatoren mit kreisringförmigem oder ovalem oder flachrohrförmigem Querschnitt bekannt.Electrical capacitors with an elongated, in particular through Extruded ceramic dielectric bodies are commonly called tubular capacitors known with a circular or oval or flat tubular cross-section.

Aus der DE-OS 27 10 259 ist ein keramischer Rohrkondensator bekannt, bei dem der die Metallschichten der Beläge tragende Dielektrikumkörper aus eine Rohr mit einem Mittelsteg besteht und bei dem die Anschlußdrähte jeweils in den Räumen zwischen Mittelsteg und Rohrinnenwand fixiert sind. Durch den Mittelsteg ergibt sich eine nicht symmetrische Querschnittsform, so daß nach dem Sinterbrand ein Verzug des Dielektrikumkörpers nicht auszuschließen ist.From DE-OS 27 10 259 a ceramic tube capacitor is known, in which the dielectric body carrying the metal layers of the coverings consists of a There is a tube with a central web and in which the connecting wires are each in the Spaces between the central web and the inner wall of the pipe are fixed. Through the middle bar the result is a non-symmetrical cross-sectional shape, so that after the sintering firing a distortion of the dielectric body cannot be ruled out.

Ein der zuletzt genannten Art ähnlicher keramischer Rohrkondensator ist auch aus der DE-OS 27 15 524 bekannt. Dort wird durch gezielte Teilmetallisierung einer Stirnfläche des einen Mittelsteg besitzenden, rohrförmigen Dielektrikumkörpers eine höhere Kapazität pro Volumeneinheit erreicht.A tubular ceramic capacitor similar to the last mentioned type is also known from DE-OS 27 15 524. There is through targeted partial metallization an end face of the tubular dielectric body having a central web a higher capacity per volume unit is achieved.

Aus der DE-OS 28 11 898 ist ein elektrischer Rohrkondensator bekannt, der eine Innen- und eine Außenbelagmetallschicht besitzt und bei dem der Dielektrikumkörper mindestens drei nach innen ragende, am Umfang verteilte Vorsprünge aufweist, die derart ausgebildet und angeordnet sind, daß der Anschlußdraht für den Innenbelag durch diese Vorsprünge beim Einstecken zentriert und gegebenenfalls zusätzlich fixiert ist. Dort ist auch ein kreuzförmiger Hohlquerschnitt eines Dielektrikumkörpers bekannt, in den ein Anschlußdraht eingesteckt wird.From DE-OS 28 11 898 an electrical tubular capacitor is known, which has an inner and an outer covering metal layer and in which the dielectric body has at least three inwardly projecting, circumferentially distributed projections which are designed and arranged such that the connecting wire for the inner lining centered by these projections during insertion and, if necessary, additionally fixed is. A cruciform hollow cross-section of a dielectric body is also known there, into which a connecting wire is inserted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Kondensator der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, der einfach herstellbar ist und eine höhere Kapazität besitzt als ein mit zwei getrennten Metallschichten bedeckter keramischer Dielektrikumkörper mit Vollquerschnitt und Metallkappen.The invention is based on the object of an electrical capacitor to make available of the type mentioned above, which is easy to manufacture and has a higher capacity than one covered with two separate metal layers ceramic dielectric body with full cross-section and metal caps.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in der Unteransprüchen gekennzeichnet.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved. Preferred developments of the invention are set out in the subclaims marked.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Dielektrikumkörper einfach, insbesondere durch Strangpressen absolut symmetrisch hergestellt werden kann, und daß Anschlußkappen auf den durch die Querstege versteiften Dielektrikumkörper aufgepreßt werden können. Ein erheblicher Vorteil besteht in der relativ hohen spezifischen Kapazität pro Volumeneinheit.The advantages achieved with the invention are in particular: that the dielectric body is simply absolutely symmetrical, in particular by extrusion can be produced, and that connection caps are stiffened by the transverse webs Dielectric body can be pressed on. There is a significant advantage in the relatively high specific capacity per unit volume.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine räumliche Darstellung eines stranggezogenen, dichtgesinterten und metallisierten Dielektrikumkörpers, Fig. 2a und 2b einen Schnitt durch einen Kondensator, Fig. 3 eine Vorderansicht eines Kondensators und Fig. 4 eine Ersatzschaltung des Kondensators.An embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 shows a three-dimensional representation of an extruded, densely sintered one and metallized dielectric body, FIGS. 2a and 2b show a section through a Capacitor, Fig. 3 is a front view of a capacitor, and Fig. 4 is an equivalent circuit of the capacitor.

Fig. 1 zeigt einen länglichen, keramischen Dielektrikumkörper 1 mit rohrförmigem Querschnitt mit vier kreuzförmig angeordneten Querstegen 2, der in einem Strangpreßvorgang hergestellt und anschließend dichtgesintert wird. Nach dem Aufbringen der Metallschichten 3, d.h. der gesamten inneren Oberfläche des Dielektrikumkörpers 1, und der beiden voneinander getrennten Metallschichten 4 der Beläge wird der Strang entsprechend den gewünschten Kapazitätswerten der herzustellenden Kondensatoren in einzelne Kondensatorkörper auseinandergetrennt, so daß die Stirnflächen von einer Metallisierung freibleiben.Fig. 1 shows an elongated, ceramic dielectric body 1 with tubular cross-section with four cross-bars 2 arranged in a cross, which is shown in is produced in an extrusion process and then densely sintered. After this Application of the metal layers 3, i.e. the entire inner surface of the dielectric body 1, and the two separated metal layers 4 of the coverings is the strand according to the desired capacitance values of the capacitors to be manufactured separated into individual capacitor bodies, so that the end faces of one Metallization remain free.

Fig. 2 zeigt zwei Schnitte durch einen rohrformigen Dielektrikumkörper 1 mit acht gleichmäßig verteilten Querstegen 2. Jeder Quersteg 2 ist beidseitig metallisiert, so daß sich prinzipiell Kapazitäten ergeben, die in Fig. 4 mit Cn bezeichnet sind Bei gleichgroßen Teilkapazitäten der Kreisringsegmente des rohrfömrigen Dielektrikumkörpers 1 - die in Fig. 4 mit C. bezeichnet sind - ergeben die Kapazitäten der Querstege n jedoch keine kapazitive Gesamtwirkung. Die Querstege besitzen dann nur eine mechanische Stützfunktion, so daß auch bei relativ dünnen Wandstärken des Dielektrikumkörpers 1 problemlos Anschlußkappen aufgepreßt werden können.Fig. 2 shows two sections through a tubular dielectric body 1 with eight evenly distributed crossbars 2. Each crossbar 2 is on both sides metallized, so that in principle there are capacitances which are denoted by Cn in FIG If the partial capacities of the circular ring segments of the tubular Dielectric body 1 - denoted by C. in FIG. 4 - produce the capacitances the However, transverse webs have no overall capacitive effect. The crossbars then only have a mechanical support function, so that even with relatively thin walls of the dielectric body 1 connector caps can be pressed on without any problems.

Fig. 3 zeigt einen keramischen Dielektrikumkörper 1 mit rohrförmigem Querschnitt mit Querstegen, dessen Außenmantelfläche mit Metallschichten 4 bedeckt ist, auf welche Anschlußkappen 5 aufgepreßt sind. Von den Anschlußkappen 5 stehen Anschlußdrähte 6 in axial entgegengesetzte Richtungen ab.Fig. 3 shows a ceramic dielectric body 1 with a tubular Cross-section with transverse webs, the outer circumferential surface of which is covered with metal layers 4 is on which connection caps 5 are pressed. Stand from the connection caps 5 Connecting wires 6 in axially opposite directions.

Fig. 4 zeigt die Ersatzschaltung eines Kondensators mit vier Querstegen mit den vier durch die Metallschichten 3 auf den Querstegen gegebenen Teilkapazitäten Cn und den durch die Metallschichten 3 und 4 gegebenen Teilkapazitäten Ci. Bei gleichgroßen Teilkapazitäten C. kommen die Teilkapazitäten Cn der Querstege nicht zur Wirkung und die Gesamtkapazität des Kondensators ergibt sich zu Da die Teilkapazitäten C. zur Wandstärke des tohrförmigen Dielektrikumkörpers umgekehrt proportional sind, sind für relativ hohe Kapazitätswerte dünne Wandstärken erforderlich. Um auch bei dünnen Wandstärken auf den metallisierten Dielektrikumkörper Anschlußkappen problemlos aufpressen zu können, wird der Dielektrikumkörper mit einer entsprechenden Anzahl gleichmäßig verteilter Querstege ausgebildet.4 shows the equivalent circuit of a capacitor with four transverse webs with the four partial capacitances Cn given by the metal layers 3 on the transverse webs and the partial capacitances Ci given by the metal layers 3 and 4. If the partial capacitances C. are of the same size, the partial capacitances Cn of the transverse webs do not have any effect and the total capacitance of the capacitor results Since the partial capacitances C. are inversely proportional to the wall thickness of the tubular dielectric body, thin wall thicknesses are required for relatively high capacitance values. In order to be able to press connection caps onto the metallized dielectric body without problems even with thin wall thicknesses, the dielectric body is formed with a corresponding number of uniformly distributed transverse webs.

Da die Querstege keine kapazitive Wirkung ergeben, müssen sie nicht bis ins Zentrum verlaufen, d.h.Since the crossbars do not have a capacitive effect, they do not have to run to the center, i.e.

es reichen auch kleinere Hohlräume, wie in Fig. 2b dargestellt ist.smaller cavities are also sufficient, as shown in FIG. 2b.

Claims

PATENT CLAIMS: Oi Electrical capacitor with a tubular, ceramic dielectric body, the central cavity of which is divided by transverse webs is completely metallized and its outer jacket surface is also metallized is that the outer circumferential surface is two of each other has separate metal layers (4) of the coverings, which are connected to connection caps (5) are.

2. Electrical capacitor according to claim 1, characterized in that that the central cavity is divided by transverse webs (2) so that a symmetrical cross-section results.

3. Electrical capacitor according to claim 2, characterized in that that three to six or more webs (2) are arranged evenly distributed.

4. Electrical capacitor according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the connection caps (5) on the metal layers (4) of the coverings are pressed out.

5. Electrical capacitor according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the dielectric body (1) is an extruded, densely sintered one Ceramic body is.

6. Electrical capacitor according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the dielectric body (1) made of a ceramic material with linear Temperature dependence of the dielectric constant or from a ceramic material high dielectric constant.

7. Electrical capacitor according to claim 6, characterized in that that the dielectric body (1) consists of a semiconducting ceramic material.