DE3216816A1 - Umhuellter, regnerierfaehiger elektrischer schichtkondensator und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

• Umhüllter, regeneriertähiger elektrischer Schichtkondensator und Verfahren zu seiner Herstellunz Die Erfindung betrifft einen umhüllten regenerierfähigen elektrischen Schichtkondensator, der aus mindestens zwei gegenpoligen Metallschichten besteht, zwischen denen sich eine durch Glimmpolymerisation hergestellte Dielektrikumsschicht befindet, bei dem an zwei gegenüberliegenden Seiten die Metallschichten mit Kontaktstreifen verbunden sind und der auf einem Trägermaterial angeordnet ist, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
• Regenerierfähige elektrische Schichtkondensatoren sind beispielsweise aus der DE-OS 29 Q8 467 bekannt.
• Bei der Umhüllung derartiger Kondensatoren besteht, wie bei der Umhüllung aller regenerierfähiger Kondensatoren, die Gefahr, daß die Selbstheilfähigkeiten durch die Umhüllung beeinträchtigt werden. Dieser Einfluß rührt von den mehr oder weniger großen Drücken her, die die Umhüllung auf den Kondensator ausübt. Die Regenerierfähigkeit wird dabei desto stärker gemindert, je größer der ausgeübte Druck ist.
• Für die eingangs genannten organischen Vielschichtkondensatoren, die stoffschlüssig aufgebaut sind und daher keine druckmindernden Luftspalte zwischen den einzelnen Dielektrikumsschichten aufweisen, trifft diese Verminderung der Regenerierfähigkeit durch eine Umhüllung besonders stark zu.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen regenerierfähigen elektrischen Schichtkondensator der eingangs genannten Art, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben, dessen Regenerierfähigkeit durch die Umhüllung nicht beeinträchtigt ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Kondensator der eingangs genannten Art gelöst, der folgende Merkmale aufweist: a) die Umhüllung besteht aus einem Gehäuseboden und einem Deckel, b) der Träger dient als Gehäuseboden, c) im Gehäuseboden sind Anschlußelemente angeordnet, die mit den Kontaktstreifen elektrisch verbunden sind, d) der Deckel weist einen Rand auf, dessen Höhe größer als die Höhe des Schichtaufbaus des Kondensators ist, e) Gehäuseboden und Deckel sind miteinander verklebt.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen sehen vor, daß Gehäuseboden und Deckel als Spritzteile mit Mehrfachanordnung ausgebildet sind. AmKleberand'des Gehäusebodens und/ oder Deckels können Metallschichten angeordnet sein.
• Das Trägermaterial besteht vorzugszweise aus Polyphenylensulfid.
• Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kondensators weist erfindungsgemäß folgende Verfahrensschritte auf: a) auf dem Träger werden die Metallschichten der Kontaktierungsstreifen und damit verbundene Metallschichten in für die Anschlußelemente vorgesehene Nuten aufgebracht, b) auf dem Trägermaterial wird zwischen den Kontaktierungsstreifen der Kondensatoraufbau hergestellt, c) die Anschlußelemente werden in die Nuten eingelötet, d) Deckel- und Gehäuseboden werden miteinander verklebt.
• Es ist vorteilhaft, wenn gleichzeitig mit dem Verfahrensschritt a) Metallschichten am Kleberand des Gehäusebodens aufgebracht werden und zur Verklebung ein anärober Kleber verwendet wird. Bei der Verwendung von Gehäuseboden und Deckeln in Mehrfachanordnung erfolgt eine besonders günstige Herstellung derartiger Kondensatoren.
• Die Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Ausführungsbeispiele aufgezeigt.
• In der dazugehörenden Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Darstellung eines Schichtkondensators mit abgenommenen Gehäusedeckel, Fig. 2 einen Schnitt durch den Gehäusedeckel gemäß Fig.
• 1 und Fig. 3 eine Ausführungsform mit Gehäuseböden im Mehrfachanordnung.
• Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform bei der der Kondensator auf dem Gehäuseboden 1 angeordnet ist. Der Gehäuseboden 1 dient somit gleichzeitig als Trägermaterial für den Kondensatoraufbau. Vom Kondensatoraufbau sind zur besseren Ubersichtlichkeit nur die ersten drei Schichten dargestellt, die aus einer ersten Metallschicht 2 und einer zweiten, gegenpoligen Metallschicht 3 bestehen, zwischen denen die durch Glimmpolymerisation hergestellte Dielektrikumsschicht 4 angeordnet ist. Die Metallschichten 2 bzw0 3 sind an jeweils einer Seite mit Kontaktierungsstreifen 5 bzw. 6 verbunden. Die Metallschichten der Kontaktierungsstreifen 5 bzw. 6 sind mit Metallschichten 7 bzw. 8 verbunden, die in den Nuten 9 bzw. 10, die zur Aufnahme der Anschlußelemente 11, 12 dienen, angeordnet sind. Somit sind die Anschlußelemente 11, 12 über die Metallschicht 7, 8 und die Kontaktstreifen 5, 6 mit den gegenpoligen Metallschichten 2, 3 verbunden.
• Im fertigen Vielschichtkondensator sind weitere Metallschichten an den Stellen angeordnet, die den gegenpoligen Metallschichten 2 bzw. 3 entsprechen. Zwischen jeweils zwei gegenpoligen Metallschichten ist eine weitere Dielektrikumsschicht angeordnet.
• Der Deckel 13 ist mit einem in der Fig. 1 nicht sichtbaren Rand versehen, dessen Höhe so bemessen ist, daß die Deckelinnenseite nicht auf den Schichtaufbau des fertigen Kondensators drücken kann. Damit ist gewährleistet, daß der Kondensator im Gehäuse nicht unter Druck steht und damit alle Voraussetzungen für eine gute Regenerierfähigkeit vorliegen.
• Bei der Herstellung des Kondensators werden zunächst die Metallschichten der Kontaktierungsstreifen 5, 6 und die damit verbundenen Metallschichten 7, 8 in den Nuten 9, 10, beispielsweise durch Aufdampfen oder Aufsputtern, hergestellt. Zur Erzeugung dieser Strukturen kann mit Abdeckblenden oder lithographischen Verfahren gearbeitet werden. Aus Gründen der Haftung auf dem Gehäuseboden 1 und der Lötbarkeit für die Anschlußelemente 11, 12 bestehen die Metallschichten 5, 6, 7, 8 vorzugsweise aus einer Schichtfolge von CrNi/Cu/Au. Die Schichten 5 und 7 bzw0 6 und 8 können im gleichen Beschichtungsvorgang hergestellt werden In einem zweiten Schritt wird dann suf dem Gehäuseboden 1 zwischen den Kontaktierungsstreifen 5 und 6 der Kondensatoraufbau mit den gegenpoligen Metallschichten 2, 3 und der dazwischen angeordneten glimmpolymeren Dielektrikumsschicht 4 hergestellt. Die Metallschichten 2, 3 bestehen beispielsweise aus Aluminium.
• Danach werden die Anschlußelemente 11, 12 in die Nuten 9, 10 des Gehäusebodens 1 eingelötet. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß bei der Verwendung von Gehäuseböden in Mehrfachanordnung und als Drähten ausgebildeten Anschlußelementen 11, 12 in einer Vielfachbedrahtungsvorrichtung gleichzeitig alle Drähte (z. B. 30) für einen Gehäuseboden von entsprechend vielen Drahtrollen abgezogen, abgeschnitten, im Hochfrequenzfeld an einem Ende erhitzt und die erhitzten Drahtenden in die Nuten des Gehäusebodens eingedrückt werden. Bei Verwendung von vorzugsweise verzinnten Drähten entsteht zwischen dem flüssigen Zinn der Drähte und der vergoldeten Kupferschicht in den Nuten eine sichere Kontaktierung.
• Danach erfolgt die Verklebung des Gehäusedeckels 13 mit dem Gehäuseboden 1, wobei darauf zu achten ist, daß die Anschlußelemente 11, 12 mit den Gehäuseteilen so dicht abschließen, daß bei Waschvorgängen keine Verschmutzung entlang der Anschlußelemente 11, 12 in den Kondensator eindringen kann. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß beim Auftragen des Klebers auch auf das mit dem Gehäuseboden 1 abschließende Teil der Anschlußelemente 11, 12 ein Klebetropfen aufgebracht wird. Der Gehäuseboden besteht vorzugsweise aus gespritztem Polyphenylensulfid, da dieser Kunststoff bei den hohen Temperaturen des Lötvorgangs noch formstabil ist. Der Deckel 13 kann aus anderem, billigerem, Kunststoff hergestellt werden.
• In der Fig. 2 ist ein Schnitt durch den Gehäusedeckel 13 dargestellt. Dabei ist zu erkennen, daß der Deckel 13 mit einem Rand 14 versehen ist. Die Höhe dieses Randes 14 muß so bemessen sein, daß der Boden 15 des Deckels 13 nicht an den Schichtkondensator anstößt.
• In der Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ein Träger 16 mit Mehrfachanordnung der Gehäuseböden ausgebildet ist. In dem Träger 16 sind Nuten 17 angeordnet, die zur Aufnahme der Anschlußelemente dienen. In den Nuten 17 sind, wie es bei der Fig. 1 beschrieben ist, Metallisierungen 18 angeordnet, die mit den Kontaktstreifen 19 verbunden sind. Zwischen jeweils zwei Kontaktstreifen 19 sind die Schichtkondensatoren angeordnet, von denen in der Fig.3 nur einer mit den gegenpoligen Metallschichten 20, 21 und der dazwischen angeordneten Dielektrikumsschicht 22 dargestellt ist.
• An den Kleberändern des Trägermaterials 16 sind kleine Metallflecken 23 in einer Art Perforationsmuster angebracht, die im gleichen Arbeitsgang wie die Metallschichten 18 8 und die Kontaktierungsstreifen 19 auf das Trägermaterial 16 mit entsprechenden Maskenformen aufgebracht werden können. Die Metallflecken 23 gestatten eine schnelle Klebung zwischen Gehäuseboden und Deckel mittels anäroben Klebern, die im Siebdruck - also automatenfreundlich - verarbeitet werden können. Diese Einkomponentenkleber reagieren nämlich nur. im Beisein von Metalls Als Gehäusedeckel können vorteilhaft gespritzte Mehrfachanordnungen verwendet werden, die mit dem Trägermaterial 16 verklebt werden. Dabei können auch am Kleberand der Gehäusedeckel Metallflecken ähnlich den Metallflecken 23 des Trägermaterials 16 angeordnet sein.
• Aus wirtschaftlichen Gründen ist die Verwendung einer Mehrfachanordnung, wie sie in der Fig. 3 dargestellt ist, vorteilhaft. Hierbei werden zuletzt die Kondensatoren geprüft und schließlich in einzelne Kondensatoren - z. B. durch Stanzen, Sägen oder Brechen - getrennt.
• 8 Patentansprüche 3 Figuren Leerseite

Claims (8)

1. Patentansprüche Umhüllter regenerierfähiger elektrischer Schichtkondensator, der aus mindestens zwei gegenpoligen Metallschichten besteht, zwischen denen sich eine durch Glimmpolymerisation hergestellte Dielektrikumsschicht befindet, bei dem an zwei gegenüberliegenden Seiten die Metallschichten mit Kontaktstreifen verbunden sind und der auS einem Trägermaterial angeordnet ist, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Merkmale: a) die Umhüllung besteht aus einem Gehäuseboden und einem Deckel, b) das Trägermaterial dient als Gehäuseboden, c) im Gehäuseboden sind Anschlußelemente angeordnet, die mit den Kontaktstreifen verbunden sind, d) der Deckel weist einen Rand auf, dessen Höhe größer als die Höhe des Sehichtaufbaus des Kondensators ist, e) Gehäuseboden und Deckel sind miteinander verklebt.
2. 2. Kondensator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß Gehäuseboden und Deckel als Spritzteile in Mehrfachanordnung ausgebildet sind.
3. 3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h nest, daß am Kleberand des Gehäusebodens und/oder Deckels Metallschichten angeordnet sind.
4. 4. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Trägermaterial aus Polyphenylensulfid besteht,
5. 5. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators nach einem der Ansprüche 1 bis 4. g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h folgende Verfahrensschritte: a) auf dem Trägermaterial werden die Metallschichten der Kontaktierungsstreifen und damit verbundene Metallschichten in für die Ansphlußelemente vorgesehene Nuten aufgebracht, b) auf dem Trägermaterial wird zwischen den Kontaktierungsstreifen der Kondensator aufgebaut, c) die Anschlußelemente werden in die Nuten eingelötet, d) Deckel und Gehäuseboden werden miteinander verklebt.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h ne t, daß gleichzeitig mit dem Verfahrensschritt a) Metallschichten am Kleberand des Gehäusebodens ausgebracht werden.
7. 7. Verfahen nach Anspruch 5 oder 6, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h die Verwendung eines anäroben Klebers,
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, g e -k e n n z e i c h n e t d u r c h die Verwendung von Gehäuseböden und Deckelbin Mehrfachanordnung,