DE3900741A1 - Verfahren zum abschliessen eines bleigefuellten kondensators und danach hergestellter kondensator - Google Patents
Verfahren zum abschliessen eines bleigefuellten kondensators und danach hergestellter kondensatorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur
Herstellung von Keramikkondensatoren des bleigefüllten Typs und
danach hergestellte Kondensatoren.
Es ist z.B. aus den US-PS 36 79 950, 38 79 645 und 39 65 552
bekannt, einen Keramikkondensator herzustellen, bei dem
Edelmetalle, wie Platin, Palladium u.ä., nicht mehr eingesetzt
werden müssen. Vor dem in den genannten Patenten dargelegten
Verfahren wurden Keramikkondensatoren so hergestellt, daß
grüne Keramikplatten mit Elektrodenbereichen aus Metallen
durchdrungen wurden, die den Sintertemperaturen, denen die
Kondensatoren ausgesetzt sind, Widerstand bieten.
Gemäß den genannten Patenten werden Keramikkondensatoren
gebildet, indem zuerst ein monolithischer Keramikblock gebildet
wird, der sich bis zu Endbereichen des Blocks erstreckende
Hohlräume aufweist, wobei die Hohlräume mit der beabsichtigten
Anordnung der Kondensatorelektroden übereinstimmen. Danach
werden die Hohlräume mit Blei gefüllt, um die Elektrode zu
bilden. Die Hohlräume werden gebildet, indem zwischen den
grünen Keramikplatten Schichten aus organischem Material
eingebracht werden, die im Laufe des Erhitzens des grünen
Keramikmaterials ausgebrannt werden.
Bei der Herstellung von Kondensatoren des beschriebenen Typs
haben sich bedeutende Probleme ergeben. Eines dieser Probleme
ergibt sich aus der Tendenz des geschmolzenen Bleis, das in die
Hohlräume gedrückt wird, sofort aus den Hohlräumen auszulaufen,
sobald die Keramikelemente aus dem Bleischmelzbad
herausgenommen und dadurch vom Druck der Schmelze entlastet
werden.
Gemäß einem der vorgeschlagenen Mittel zur Lösung des
Bleiauslaufproblems wurden die Enden des Keramikmonolithen mit
einer porösen Fritte beschichtet, und Blei wird durch die
Fritte gedrückt, um die Hohlräume zu füllen. Die Schwierigkeit
bei diesem Verfahren besteht darin, daß, wenn die Fritte dicht
und von begrenzter Porosität ist, es schwierig zu gewährleisten
ist, daß die Gesamtheit der Hohlräume mit Blei gefüllt wird,
mit dem Ergebnis, daß die Kapazität der sich ergebenden
Vorrichtung nicht vorausbestimmbar ist. Wenn eine hochporöse
Fritte verwendet wird, ist ein bedeutender Bleiausfluß
unvermeidbar. Wo eine relativ dichte Fritte verwendet wird, ist
es erforderlich, um den Kontakt zu den verdeckten Elektroden
herzustellen, Teile der Fritte wegzuschleifen, um das Blei an
den Endoberflächen freizulegen.
Um das Auslaufen des Bleis zu minimieren, ohne die Enden des
Monolithen mit einer dichten und begrenzt porösen Fritte
beschichten zu müssen, ist vorgeschlagen worden, der
Frittezusammensetzung Silberinkremente zuzusetzen. Das Silber
tendiert dazu, das Blei am Ausfließen durch die Fritte zu
hindern, wobei sich diese Tendenz offensichtlich aus der
Tatsache ergibt, daß das Blei Silber benetzen kann. Die
Silber-Fritte-Kombination schafft keine befriedigende Lösung
für das Abschlußproblem von Kondensatoren des bleigefüllten
Typs, da sich die Silberkomponenten leicht im Blei lösen, mit
dem Ergebnis, daß das Silber in der Fritte sich aus den aus der
Fritte austretenden äußeren Frittebereichen herauslöst, die
nicht elektrisch mit den inneren Elektroden verbunden sind.
Es sind Versuche angestellt worden, der Fritte Materialien
zuzusetzen, die durch Blei benetzt, aber nicht im Blei lösbar
sind. Dadurch ist es möglich, die Keramikmonolithen zu
imprägnieren, während die Tendenz des Imprägnierbleis, aus dem
Monolith auszufließen, eliminiert wird. Eine der Verwendung
solcher durch Blei benetzbarer, jedoch nichtlöslicher Zusätze
zur Frittezusammensetzung inhärente Schwierigkeit besteht
darin, daß Inkremente des Bleis nicht nur innen die
eingelagerten Elektroden benetzen, sondern auch der Außenseite
der Fritte anhaften. Als Ergebnis der Tendenz des Bleis, sich
auf der Außenseite der Abschlußfritte anzusammeln, tendieren
die Keramikchips dazu, aneinanderzuhaften. Um ein solches
Haften zu vermeiden, ist es erforderlich, die imprägnierten
Monolithen heftig zu rütteln, während sie auf einer Temperatur
über dem Schmelzpunkt des Bleis gehalten werden.
Es ist leicht einzusehen, daß das Rütteln einer Menge
imprägnierter Chips nachteilig ist, weil ein beträchtlicher
Anteil der Menge bricht und zerspringt. Auch bleiben Inkremente
von Blei auf den äußeren Oberflächen der Fritte der getrennten
Chips zurück, mit dem Ergebnis, daß die physikalische Kontur
des Chips weitgehend nicht vorausbestimmbar ist.
Ein vorgeschlagenes Mittel zur Lösung des Abschlußproblems bei
bleigefüllten Kondensatoren ist in der GB-Patentanmeldung
21 19 571 A und der europäischen Patentanmeldung 00 92 912
dargelegt. Gemäß diesen Anmeldungen sind die Endbereiche der
Keramikkondensatorkörper mit einem Frittegemisch überzogen, das
aus großformatigen, mit Silber und Glasfritte beschichteten
Keramikpartikeln besteht. Das Frittegemisch wird geschmolzen,
um poröse Endbeschichtungen zu bilden. Danach wird die
Endbeschichtung sulfidiert und werden die Chips mit Blei
imprägniert. Der Sulfidierungsvorgang soll das Silber daran
hindern, sich im Bleibad herauszulösen, dem Blei jedoch
erlauben, das Silbersulfid ausreichend zu benetzen, um ein
Auslaufen des Bleis zu verhindern. Die durch die vorgenannten
Patente vorgeschlagene Lösung ist nicht zufriedenstellend, da
aufgrund der Tendenz des Bleis, das Silbersulfid zu benetzen
(jedoch nicht aufzulösen), große Bleiinkremente die äußeren
Oberflächen der Fritten überziehen. Es bleibt folglich
erforderlich, die Kondensatoren heftig zu schütteln, um eine
Trennung zu erreichen, und die sich ergebenden Kondensatoren
haben aufgrund von überschüssigem anhaftendem Blei nicht
vorausbestimmbare Abmessungen. Es ist hingegen äußerst
wünschenswert, daß die Außenabmessungen von
Keramikkondensatoren genau gesteuert werden, da diese
Kondensatoren beim Einsatz oft durch Automaten zugestellt
werden und die Behandlung der Kondensatoren durch solche
Maschinen wiederum davon abhängt, daß die Kondensatoren
maßhaltig sind.
Die US-PS 46 52 967 zeigt einen weiteren Versuch, das Problem
des Abschlusses bleigefüllter Kondensatoren zu lösen. Gemäß
dieser Vorveröffentlichung schließt eine poröse Fritte eine aus
Ni3B hergestellte Fritte ein. Dieses Material soll das Blei
benetzen und so das Blei innerhalb der Hohlräume halten und
sich trotzdem im Lauf des Eintauchens in das Bleibad nicht
herauslösen. Danach wird eine leitende Deckschicht über den
Frittebereichen der imprägnierten Keramik angebracht. Die
angezogene Vorveröffentlichung kann jedoch die Probleme des
Zusammenhaftens der imprägnierten Kondensatoren und die
Tendenz, daß Bleiinkremente an den äußeren Oberflächen der
Fritte anzuhaften, nicht lösen, mit dem Ergebnis, daß heftiges
Rütteln erforderlich ist und Größenabweichungen infolge von
anhaftendem Blei weiterhin entstehen.
Die vorliegende Erfindung kann als auf ein verbessertes
Verfahren zum Abschluß von Kondensatoren des bleigefüllten Typs
und auf das danach hergestellte Produkt gerichtet angesehen
werden. In ihren weitesten Aspekten betrifft die Erfindung das
Aufbringen einer porösen Abschlußfritte auf die Enden eines
Keramikmonolithen mit inneren, durch Elektrodenmaterial zu
füllenden Hohlräumen, wobei die Fritte den Hohlräumen
benachbarte innere Bereiche aufweist, die Metallkomponenten
einschließen, die leicht durch das zum Füllen der Hohlräume
benutzte geschmolzene Blei benetzt werden. Eine Fritte besteht
an ihren äußeren Oberflächen aus einer durch das Blei nicht
benetzbaren Zusammensetzung, wodurch praktisch keine Tendenz
für das Blei besteht, an den äußeren Oberflächen zu haften.
Insbesondere betrifft das erfindungsgemäße Verfahren das
Anbringen einer Fritte aus porösem Material und Glas auf dem
Keramikmonolith vor dem Füllen. Die Fritte schließt ein Metall
ein, das vorzugsweise aus der Gruppe von Kupfer, Nickel und
Silber oder Kombinationen davon augewählt wird. Ein
kennzeichnendes Merkmal der vorliegenden Erfindung betrifft
eine bevorzugte Oxidation des Metalls, wobei äußereren
Bereichen der Fritte benachbartes Metall hochoxidiert wird und
dem Körper des Chips benachbarte Metallkomponenten in reinem
Zustand oder einem weniger oxidierten Zustand erhalten bleiben.
Dieses Ergebnis kann entweder durch Schmelzen der Metall
enthaltenden Fritte in einer sauerstofffreien Umgebung und die
nachfolgende Wiedererhitzung in Luft oder durch das Schmelzen
der Fritte in Luft erzielt werden.
Als Ergebnis der Oxidationsbehandlung neigen die imprägnierten
Chips, wenn sie aus dem Bleischmelzbad herausgenommen worden
sind, dazu, das Blei innerhalb der Hohlräume zurückzuhalten, da
das Blei die nichtoxidierten oder gering oxidierten inneren
Metallkomponenten der Fritte benetzt. Es besteht jedoch
praktisch keine Tendenz des Bleis dazu, die oxidierten, der
Außenseite des Kondensats benachbarten Metallkomponenten zu
benetzen. Als Ergebnis können die aus der Metallschmelze
genommenen Kondensatoren einfach durch leichtes Schütteln
getrennt werden. Da es praktisch keine Neigung für das Blei
gibt, an den äußeren Bereichen des Kondensatorkörpers oder an
den nicht benetzbaren äußeren Oberflächen der Fritte
anzuhaften, wird der Kondensator, was wichtig ist, eine
vorausbestimmbare Größe, frei von anhaftendem Blei, zeigen. Der
elektrische Kontakt zu den leitenden Materialien in der Fritte
wird danach durch ein beliebiges konventionelles
Metallisierungsverfahren, wie Galvanisieren, Aufspritzen oder
Aufdampfen, hergestellt. Die sich ergebenden Chips von
vorausbestimmbarer Größe eignen sich für die automatische
Zustellung. Da nur ein minimales Rütteln erforderlich ist, um
die Chiptrennung zu gewährleisten, ist die Gefahr einer
Beschädigung der Chips deutlich reduziert.
Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
verbessertes Verfahren zum Abschluß von Chipkondensatoren des
bleigefüllten Typs zu schaffen. Ein weiteres Ziel der Erfindung
ist die Schaffung eines Verfahrens der beschriebenen Art, wobei
vor der Bleifüllung auf den Kondensatorenden eine geschmolzene
Abschlußschicht aufgebracht wird, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß die inneren Bereiche der Schicht, die an die Öffnung
der Hohlräume im Keramikblock angrenzen, ein Material
enthalten, daß durch das injizierte Blei leicht benetzbar ist,
wohingegen die äußeren Oberflächen der geschmolzenen Fritte
durch Blei nicht benetzbar oder gering benetzbar sind.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines
verbesserten, nach dem vorbeschriebenen Verfahren hergestellten
Kondensators. Erfindungsgemäße Kondensatoren können genau
vorausbestimmbare Größenmerkmale aufweisen, da praktisch keine
Neigung für das Blei besteht, sich auf den äußeren Oberflächen
des Abschlusses anzusammeln, und jene kleinen Mengen, die sich
eventuell ansammeln, werden durch leichtes Rütteln entfernt.
Die Befreiung der äußeren Oberflächen der Kondensatoren von
leicht durch Blei benetzbaren Komponenten hat den weiteren
Vorteil, daß ein Minimieren oder Eliminieren des Rüttelns
ermöglicht ist, das bisher erforderlich war, um bleigefüllte
Kondensatoren zu trennen. Durch das Minimieren des Rüttelns
wird ein Splittern oder eine ähnliche Beschädigung der
Kondensatoren entsprechend reduziert.
Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen
Keramikkondensatorkörper vor der Bleifüllung;
Fig. 2 einen Schnitt durch den Kondensator der Fig. 1
nach Anbringen des porösen Frittematerials;
Fig. 3 einen Schnitt durch den Kondensatorkörper der
Fig. 2 nach Oxidation der Fritte;
Fig. 4 einen Schnitt durch den Kondensator der Fig. 3
nach der Bleiimprägnierung;
Fig. 5 einen Schnitt durch den Kondensator der Fig. 4
nach Anbringen eines Metallabschlußüberzugs.
Wie schematisch dargestellt, zeigen die Fig. 1 bis 5 der
Zeichnung die Keramikkondensatorkomponenten bei den
verschiedenen Stufen ihrer Herstellung. Fig. 1 zeigt einen
gesinterten Keramikkörper 10, der aus Bariumtitanat oder einer
ähnlichen an sich bekannten Keramik besteht, die eine hohe
dielektrische Konstante aufweist. Dieser Kondensatorkörper 10
kann nach den in der US-PS 39 65 552 beschriebenen Verfahren
hergestellt werden. Der Keramikkörper 10 schließt z.B.
Hohlräume 11 ein, die sich von einem Endbereich 12 aus nach
innen in den Körper erstrecken. Die Hohlräume 11 nähern sich
den entgegengesetzen Enden 13 des Körpers, erstrecken sich
jedoch nicht bis dahin. In ähnlicher Weise erstrecken sich
Hohlräume 14 vom Ende 13 des Körpers nach innen, wobei die
Hohlräume 14 kurz vor dem Ende 12 des Körpers enden.
Wie aus dem Stand der Technik wohlbekannt, sind die Hohlräume
11 und 12 schließlich mit normalerweise aus Blei bestehendem
Elektrodenmaterial zu füllen. Das in der vorbeschriebenen
US-PS 39 65 552 angegebene Elektrodenmaterial wird
typischerweise in das Innere der Hohlräume 11 und 14 durch
Eintauchen der Kondensatoren in ein Bad von geschmolzenem Blei
injiziert, das atmosphärischen Überdrücken ausgesetzt wird. Das
Blei wird in die Hohlräume gedrückt und bildet Elektroden.
Wegen der Tendenz des Bleis, bei der Herausnahme aus dem Bad
und der sich sodann einstellenden Druckentlastung aus den
Hohlräumen auszufließen, ist es bekannt, die Enden 12, 13 des
Keramikkörpers vor der Bleiinjektion mit einer porösen
Keramikschicht (siehe Patent 39 65 552) zu überziehen. Die
poröse Schicht erlaubt es dem Blei, zum Innern der Hohlräume zu
fließen, verhindert aber dennoch das Ausfließen des Bleis, wenn
die Chips aus dem Bad genommen und wieder atmosphärischen
Drücken ausgesetzt werden. Das beschriebene Verfahren erfordert
es jedoch, daß die porösen Keramikendbereiche weggeschliffen
werden, um die Enden des injizierten Bleis für den Abschluß
freizulegen.
Erfindungsgemäß und unter Bezugnahme insbesondere auf Fig. 2
wird auf die Enden 12, 13 als Überzug auf die Ausgänge der
Hohlräume 11 und 14 eine Abschlußpastenschicht 15 aufgebracht.
Die erfindungsgemäße Abschlußpastenschicht 15 enthält eine
Paste, die nach dem Erhitzen eine poröse Masse bildet, durch
die leicht geschmolzenes Blei unter Druck hindurchgepreßt
werden kann. Während typische Abschlußpasten aus einem Gemisch
aus Keramikpartikeln, niedrigschmelzender Glasfritte und
Edelmetall, wie Palladium, Platin, Gold, Silber usw., besteht,
haben solche Abschlußfritten den Nachteil (zusätzlich zu den
hohen Kosten), daß sie durch das injizierte Blei leicht
benetzbar sind. Als Ergebnis werden bedeutende Mengen des Bleis
nach der Imprägnierung auf den äußeren Oberflächen der
aufgebrachten Fritte haften, was ein heftiges Schütteln bei
erhöhten Temperaturen erforderlich macht, um die einzelnen
Kondensatoren zu trennen. Zusätzlich werden sogar auch nach dem
Rütteln noch beträchtliche Mengen Blei auf den äußeren
Oberflächen der Fritte haften, was zu Kondensatoren führt,
deren physikalische Abmessungen nicht vorausbestimmbar sind.
Erfindungsgemäß besteht die Fritteschicht 15 aus einem Gemisch,
das eine Glasfritte und ein leicht oxidierbares Metall enthält.
Vorzugsweise wird das Metall aus der Gruppe Kupfer, Nickel und
Kombinationen von Silber mit Kupfer und Nickel ausgewählt. Die
Erfindung ist jedoch nicht auf diese besonderen Metalle zu
beschränken, da zahlreiche Metallzusammensetzungen, die das
Erfordernis erfüllen, durch Blei benetzbar, ihre Oxide jedoch
nicht durch Blei benetzbar zu sein, anstelle der Metalle der
nachfolgenden Formeln eingesetzt werden können, ohne vom Geist
der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise und ohne Beschränkung
sind zwei bevorzugte Frittezusammensetzungen nachstehend
angegeben:
65,0 Gew.-% Nickelpulver,
0,6% Borsäure,
4,1% Cadmiumoxid,
6,7% Wismuttrioxid,
0,5% Kieselerde,
4,1% BCA (2-2-Butoxyäthoxyäthylazetat),
19,0% Bindemittel in einem organischen Trägermaterial, z.B. 5% Athylhydroxyäthylzellulose, 15% Gummi(lösung)/Harz, 5% Wachs, 75% eines Gemischs aus ungefähr gleichen Teilen Butylzellusolve und Butylkarbitolazetat.
0,6% Borsäure,
4,1% Cadmiumoxid,
6,7% Wismuttrioxid,
0,5% Kieselerde,
4,1% BCA (2-2-Butoxyäthoxyäthylazetat),
19,0% Bindemittel in einem organischen Trägermaterial, z.B. 5% Athylhydroxyäthylzellulose, 15% Gummi(lösung)/Harz, 5% Wachs, 75% eines Gemischs aus ungefähr gleichen Teilen Butylzellusolve und Butylkarbitolazetat.
65-70% Kupferpulver,
0,6% Borsäure,
2-4% Kadmiumoxid,
3-7% Wismuttrioxid,
0,2-0,5% Kieselerde,
4,1% BCA (2-2-Butoxyäthoxyäthylazetat),
19% Bindemittel in einem organischen Trägermaterial, z.B. 5% Äthylhydroxyäthylzellulose, 15% Gummi(lösung)/Harz, 5% Wachs, 75% eines Gemisch aus ungefähr gleichen Teilen Butylzellusolve und Butylkarbitolazetat.
0,6% Borsäure,
2-4% Kadmiumoxid,
3-7% Wismuttrioxid,
0,2-0,5% Kieselerde,
4,1% BCA (2-2-Butoxyäthoxyäthylazetat),
19% Bindemittel in einem organischen Trägermaterial, z.B. 5% Äthylhydroxyäthylzellulose, 15% Gummi(lösung)/Harz, 5% Wachs, 75% eines Gemisch aus ungefähr gleichen Teilen Butylzellusolve und Butylkarbitolazetat.
Die Frittezusammensetzungen werden als Pastenschicht 15 auf die
Enden 12, 13 des Kondensatorkörpers aufgebracht. Die
Kondensatorkörper mit darauf aufgebrachter Fritteschicht 15
werden dann in einer Luftatmosphäre in einem Ofen mit
Stetigförderer auf eine Spitzentemperatur von 750 bis 800°C
erhitzt, auf diesen Temperaturen 2 bis 10 Minuten lang
gehalten, wobei die Gesamttaktzeit 15 bis 45 Minuten beträgt.
Der Zeitraum kann etwas in Übereinstimmung mit der verwendeten
Frittezusammensetzung variieren. Wenn die Erhitzung über eine
unziemlich lange Zeitspanne ausgedehnt wird, werden die
Metallkomponenten der Paste jedoch über ihre gesamte Ausdehnung
oxidieren, und das Benetzen der inneren Komponenten der Fritte
an den Enden 12, 13 wird unvollständig sein. Im anderen Extrem,
wenn die Fritte in Luftumgebung während einer ungenügend langen
Zeitspanne erhitzt wird, werden die äußeren freiliegenden
Oberflächen der Fritte durch das injizierte Blei benetzbar
bleiben, und die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
nicht vollständig verwirklicht werden.
Als alternatives Verfahren kann das Schmelzen der Fritte in
einer sauerstofffreien Umgebung durchgeführt und die Chips
können danach in Luft oder einer ähnlichen oxidierenden
Umgebung erhitzt werden.
Fig. 3 zeigt einen idealisierten Zustand, wobei der Teil 15 a
der Fritte so dargestellt ist, als hätte er minimale oxidierte
Metallkomponenten (helle Bereiche), wohingegen die äußeren
Komponenten 15 b der Fritte in erster Linie Metallkomponenten
einschließen, die oxidiert worden sind (dunkle Bereiche) und
daher durch Blei nicht benetzbar gemacht worden sind.
Fig. 4 zeigt den Kondensatorkörper der Fig. 3 nach der
Bleiinjektion. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind die Hohlräume
11 und 14 mit Blei oder Bleilegierungen 16 gefüllt worden,
wobei das Blei durch die porösen Fritteschichten 15 gepreßt
worden ist, die vorher durch mindestens einen der
beschriebenen Erhitzungs- und Oxidierungsschritte auf die
Endoberflächen des Kondensatorkörpers aufgeschmolzen worden
sind. Die Bleiinjektion wird in der bekannten Weise
durchgeführt, wobei geeignete Verfahren zur Durchführung dieser
Injektion es bedingen, daß die Elemente in einen Drahtkorb
innerhalb eines abgedichteten Behälters in ein Schmelzbad
gelegt werden. Die Stücke werden auf 320°C erhitzt. Wenn diese
Temperatur erreicht ist, wird der Druck in der Kammer auf ca.
0,0013 Pa gesenkt. Der Korb wird dann in die Bleischmelze
eingetaucht und der Druck in der Kammer für 30 Sekunden auf
23,8 Pa erhöht. Der Korb wird aus dem Blei genommen und für ca.
5 Sekunden leicht gerüttelt. Der Druck in der Kammer wird
zurückgenommen, nachdem die Teile auf unter 260°C gekühlt
worden sind. Die so erhaltenen Teile zeigen praktisch keine
Neigung aneinanderzuhaften, und die Oberflächen der Teile sind
im wesentlichen völlig frei von jedem Bleiüberzug.
Die Frittekomponenten 15 werden danach überzogen, um eine
Metalloberfläche zu schaffen, an denen Lötverbindungen
hergestellt werden können. Der in Fig. 5 dargestellte Überzug
kann durch ein beliebiges Standardmetallauftragsverfahren
aufgebracht werden. Beispielsweise kann ein
Standardelektrolytnickelgalvanisierungsverfahren verwendet
werden, um ca. 0,6 bis 7,5 µm Nickel, gefolgt von einem
Standard-Zinn-Blei-Galvanisierungsverfahren, das eine ähnliche
Dicke von 90% Zinn und 10% Blei aufbringt. Alternative
Metallisierungsverfahren, wie Aufdämpfen und/oder Aufspritzen,
können verwendet werden, um die Abschlüsse zur Schaffung einer
lötbaren Verbindung zu überziehen.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich, ist die
vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Abschließen der
sogenannten bleigefüllten Kondensatoren gerichtet, indem ein
poröser Endüberzug geschaffen wird und dadurch gekennzeichnet,
daß das Innere des Überzugs oder des Abschlusses in einem weit
höheren Ausmaß durch injiziertes Blei benetzbar ist als die
äußere Oberfläche. Erfindungsgemäß wird die unterschiedliche
Benetzbarkeit durch das Oxidieren der Fritte in der Art
erzielt, daß die Oxidierung nahe der Außenseite der Fritte
stärker ist als an der Innenseite.
Während im beschriebenen Beispiel die Fritte in einer
Luftumgebung geschmolzen wird, wodurch Schmelzen und Oxidierung
gleichzeitig erfolgen, ist es natürlich auch möglich, die
Fritte zuerst in einer inerten Umgebung zu schmelzen und danach
die geschmolzene Fritte den Oxidierungseinflüssen zu
unterwerfen. Das letztere Verfahren ist manchmal vorzuziehen,
da es die Oxidationseffekte in einem etwas höheren Grad auf die
äußeren Bereiche der Fritte begrenzt und dadurch eine
verbesserte Benetzung der am weitesten nach innen gelegenen
Bereiche der Fritteschicht durch das Blei gewährleistet.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich, können
zahlreiche Änderungen vorgenommen werden, ohne vom zentralen
Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der als auf ein
Abschlußverfahren gerichtet angesehen werden kann, worin eine
poröse Abschlußfritte durch Oxidierung an ihren äußeren
Oberflächen nicht benetzbar gemacht wird, an ihren inneren
Oberflächen jedoch benetzbar bleibt.
Claims (7)
1. Verbessertes Verfahren zur Herstellung eines
Keramikkondensators des mit Blei gefüllten Typs aus einem
Keramikmonolithen mit einer Vielzahl von Elektroden
aufnehmenden Hohlräumen, wobei sich abwechselnde Hohlräume
bis zu entgegengesetzten Enden des Monolithen erstrecken,
dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Monolithen mit
einer Abschlußpaste überzogen werden, die Fritte und
zumindest ein Metall enthält, das beim Erhitzen in einer
Oxidationsumgebung oxidiert, wobei das gewählte Material
durch Blei benetzbar ist und das Oxid dieses Metalls im
wesentlichen nicht durch Blei benetzbar ist, der Monolith
zum Schmelzen der Fritte erhitzt wird, die Beschichtung in
erhitztem Zustand einer Oxidationsumgebung über einen
Zeitraum ausgesetzt wird, der ausreicht, um die an die
Oberfläche der Beschichtung angrenzenden Metallkomponenten
der Paste im wesentlichen zu oxidieren, während
Metallkomponenten in den von den Oberflächen entfernt
liegenden Bereichen der Beschichtung in einem unoxidierten
oder weniger oxidierten Zustand verbleiben, danach das
Blei in das Innere der Hohlräume durch die Beschichtung
injiziert und danach eine leitende Metallschicht über der
Beschichtung angebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Metallkomponente der Paste aus einem oder mehreren der aus
der Gruppe von Kupfer, Nickel und Silber gewählten Metalle
besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Paste in einer Oxidationsumgebung erhitzt wird, um
gleichzeitig die Fritte zu schmelzen und die der
Oberfläche der Beschichtung benachbarte Metallkomponente
in der Paste zu oxidieren.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Paste in einer sauerstofffreien Umgebung geschmolzen wird
und daß der die geschmolzene Paste enthaltende Monolith
danach in einer Oxidationsumgebung erhitzt wird, um die
Oxidation der der Außenseite der geschmolzenen Paste
benachbarten Metallkomponenten herbeizuführen, während dem
Monolithen benachbarte Inkremente der Metallkomponenten
der geschmolzenen Paste im wesentlichen oxidationsfrei
bleiben.
5. Kondensator, hergestellt nach dem Verfahren gemäß
mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4.
6. Verbessertes Verfahren zur Herstellung eines
Keramikkondensators des mit Blei gefüllten Typs aus einem
Keramikmonolithen mit einer Vielzahl von Elektroden
aufnehmenden Hohlräumen, wobei abwechselnde Hohlräume sich
bis zu entgegengesetzten Enden des Monolithen erstrecken,
dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Monolithen mit
einer Abschlußpaste überzogen werden, die eine Glasfritte
und ein aus der Gruppe Kupfer und Nickel gewähltes Metall
enthält, der Monolith in Oxidationsumgebung zum Schmelzen
der Fritte und Oxidierung der sich an den äußeren
freiliegenden Oberflächen der Paste befindlichen
Metallkomponenten erhitzt wird, wobei die
Metallkomponenten im Innern der Paste unoxidiert oder in
weniger oxidiertem Zustand als das den äußeren Oberflächen
der Paste benachbarte Metall bleiben, danach aus
geschmolzenem Blei bestehende Elektroden in das Innere des
Monolithen injiziert werden, um die Hohlräume im
wesentlichen zu füllen, und danach eine leitende Schicht
über der Oberfläche der geschmolzenen Paste aufgebracht
wird.
7. Kondensator, hergestellt nach dem Verfahren gemäß
Anspruch 6.
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