DE733726C

DE733726C - Verfahren zur Herstellung von metallisierten Isolierstoffolien

Info

Publication number: DE733726C
Application number: DES128740D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Josef Schniedermann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1937-09-12
Filing date: 1937-09-12
Publication date: 1943-04-01

Description

Verfahren zur Herstellung von metallisierten Isolierstoffolien Die durch Kathodenzerstäubung oderMetallaufdampfung metallisierten Isolierstoffolien, wie Papier- oder Kunstfolien, die neuerdings zum Aufbau von elektrischen Kondensatoren verwendet werden, haben infolge ihres hohen Belagwiderstandes besondere Könstruktionen bezüglich der Anschlußkontaktierung notwendig gemacht. Das an sich von den üblichen Wickelkondensatoren her bekannte Verfahren der Stirnmetallisierung eines mit überstehender Folie hergestellten Wickels anzuwenden, ist zwar bei den aus metallisierten Isolierstoffolien aufgebauten Kondensatoren ebenfalls erwünscht, jedoch stößt die Verwirklichung auf große Schwierigkeiten. Da der Belag unselbständig ist und nur mit der Unterlage zusammen vorhanden sein kann, stehen bei aus metallisierter und versetzt angeordneter Isolierfolie hergestellten Wickelkondensatoren stirnseitig die einseitig mit Metall bedeckten Randstreifen der Isolierfolie vor. Um nun eine völlige Zusammenfassung der metallisierten Randstreifen zu erzielen, ist es notwendig, die Stirnseiten der Kondensatoren nochmals zu bestäuben bzw. durch Aufdampfen zu metallisieren, damit auch die Ränder der Isolierstreifen selbst mit Metall bedeckt werden, so daß eine z. B. durch Schoopisierung angebrachte Verstärkung, an die die Stromzuführung angebracht wird, fest haftet.
Um diesen umständlichen Weg zu vermeiden, ist es erwünscht, zum Aufbau der Kondensatoren Isolierbänder zu verwenden, bei denen von vornherein der Metallbelag auf der einen Seite des Streifens bis über den einen Rand des Isolierstoffes angebracht ist. Ein mit derartig metallisierten und versetzt angeordneten Isolierstoffolien hergestellter Kondensator kann unmittelbar nach der Herstel- Jung schoopisiert bzw., wenn das Belagmetall lötfähig ist, stirnseitig mit Lötmetall überzogen «-erden, so daß sich die Herstellung von derjenigen der normal aus leitenden und nichtleitenden Bändern hergestellten Wickelkondensatoren nicht unterscheidet.
Bei einer besonders zweckmäßigen Form der metallisierten Isolierstoffbänder müßte der Metallbelag an der einen Seite der Isolier-. folie über den metallisierten Rand noch mit einem schmalen metallisierten Randstreifen auf der anderen Seite der Isolierfolie in Verbindung stehen, so wie es bereits bei Aufbauelementen von Stapelkondensatoren bekanntgeworden ist, bei welchen die dielektriäschen Plättchen auf der einen Flachseite den kapazitiv wirksamen Belag tragen, der mit einem schmalen Metallrandstreifen auf der Gegenseite des Plättchens über den Rand hinweg in leitender Verbindung steht. Diese Belegungen wurden jedoch nicht durch Metallaufdampfung oder Kathodenzerstäubung hergestellt.
Will man randmetallisierte, endlose Isolierstoffolien durch Bestäuben oder Aufdampfen herstellen, so sind erhebliche Schwierigkeiten zu überwinden, damit der Vorteil der einfachen Herstellung der Produkte nicht durch erschwerte Herstellung der Ausgangsmaterialien aufgehoben wird. Man hat darum bereits vorgeschlagen, einfach bis an den Rand in bekannter Weise metallisierte Isolierstoffolien am Längsrand um 18o° so umzuklappen, daß die Metallschicht offen liegt, um dadurch die gewünschte Kontaktsicherheit zwischen Belegung und Kontaktschicht auf der Stirnseite des Wickelkondensators zu er-- -halten. Dies ist jedoch sehr umständlich und erfordert weitgehende Berücksichtigung beim Aufbau des Kondensators.
Die Erfindung gibt nun ein Verfahren an, um die Isolierstoftbänder in einfachster Weise ohne großen Aufwand in der gewünschten Ai#t herzustellen. Zur Erläuterung dieses Verfahrens sei wegen der besseren Verständlichkeit gleich die Zeichnung mitherangezogen.
Zunächst ist in Fig. i im Querschnitt eine Isolierstoffolie mit d bezeichnet.. und der durch Aufstäuben oder Aufdampfen aufgebrachte Belag mit b, der auf der einen Seite des Isolierstreitens mit dein Rande abschneidet, während auf der anderen Seite ein für den Kriechweg notwendiger freier Randstreifen vorhanden ist. Dies stellt die bisher gebräuchliche Art der metallisierten Isolierfolien dar.
Auf Grund der vorstehenden Ausführungen ist es jedoch wünschenswert, die Ausführung nach Fig. 2.nder Fig. 3 zu verwenden, bei der der Belag b nicht nur bis zum Rand des Isolierstreifens a, sondern über den Rand gemaß Fig. 2 oder noch besser bis auf die Gegenseite, wie Fig.3 zeigt, aufgebracht ist. Die erfindungsgemäße IIetallisierung solcher in Fig. 2 oder 3 dargestellten Isolierstreifen wird dadurch erreicht, daß der mitzumetallisierende Rand bzw. Randstreifen der Isolierstoffolie während des Metallisierungsvorganges aus der Ebene des Isolierstoffes herausgebogen wird. Als Mittel dafür kann eine Unterlage dienen, die z. B. .gleichzeitig auch eine Kühlvorrichtung sein kann, deren Formgestaltung die beabsichtigte Abbiegung des Isolierstoffrandes vornimmt.
In Fig. 5 ist dieser Vorgang schematisch dargestellt. c ist die Unterlage, in diesem Falle eine Kühlvorrichtung, auf der der Isolierstoffstreifen d fest anliegt oder festanliegend geführt wird. Die Form der Unterlage c ist derartig, daß der Streifen d an der rechten Seite abgebogen wird, so daß auch der Rand der Bahn c mitmetallisiert werden kann, e und f sind beispielsweise Verdampfungsgefäße. Der kleinere Dampferzeuger f kann zusätzlich angeordnet werden, um eine besonders starke Bedampfung des Randes zu erzielen.
Steht nun der Isolierstoffstreifen d, wie in der Abbildung gezeigt ist, ein wenig über die Unterlage5d vor, so wird auch auf der anderen Seite des Streifens d ein Niederschlag erzeugt werden, so daß der fertige Streifen dem in der Fig.3 dargestellten Beispiel entspricht. Die linksseitig angebrachte Schablone g deckt den Isolierstreifen d mit einer bestimmten Breite ab, so daß ein von Metall freier Randstreifen entsteht.
Je nach dem zur Verwendung kommenden lletallisierungsverfahren bzw. nach dem zum Verdampfen gebrachten Metall ist es unter Umständen erforderlich und günstig, die Metallisierung in zwei Stufen vorzunehmen, wobei allerdings die stufenweise Behandlung nicht etwa dazu dient, nacheinander die Fläche des Isolierstreifens und dann den Rand zu metallisieren. Vielmehr dient das stufenweise Verfahren dazu, eine schnelle und besonders v erteilhafte Metallisierung durchzuführen. Beispielsweise läßt man ein Isolierstoffband kontinuierlich die Anordnung nach Fig. 5 durchlaufen, wobei von dem Verdampfer e ein von dem eigentlichen Belagmetall verschiedenes 'Metall, z. B. Silber, in einer äußerst geringen, optisch nicht feststellbaren Stärke aufgedampft wird. Die einzeln aufgedampften Teilchen dienen als Kristallisacionskeime für den eigentlichen Niederschlag, z. 13. aus- Zink, der in einer zweiten, ähnlich gestalteten Anordnung, wie Fig. C zeigt, aufgebracht wird. :Tuch dort ist 1c ein Kühlbehälter, während i der Dampferzeuger ist. Das Aufbringen von Kristallisationskeimen vor der eigentlichen Bedampfung ist an sich bei der Metallisierung von Quarz und Glas, also temperaturfesten Stoffen, insbesondere zur Herstellung von Spiegeln, bekannt. Die Anwendung bei der Herstellung von Kondensatorbelegungen auf Isolierstoffolien und vor allem bei Randmetallisierungen ist jedoch neu und hat gerade dabei erhebliche, nicht vorhersehbare Vorteile. Infolge der vorhandenen Kristallisationskeime schlägt sich der Metalldampf in der zweiten Anordnung bedeutend schneller nieder. Außerdem ist eine erhebliche Materialersparnis vorhanden. Weiterhin schlägt sich bei der Wahl bestimmter Metalle das eigentliche Belagmetall nur auf den Stellen nieder, an denen Kristallisationskeime vorhanden sind, so daß Abdeckschablonen u. dgl. bei der zweiten Vorrichtung in Fortfall kommen können. Dies hat erhebliche Bedeutung, weil sich das Belagmetall auch auf den Schablonen niederschlägt, wobei es infolge des dichten Metallnebels zu Anwachsungen kommt, die eine häufige Säuberung der Apparatur notwendig machen. Die Schablone bei der ersten Stufe nach dem geschilderten Verfahren zeigt aber infolge der atomaren Schichtdicke, die dort niedergeschlagen wird, auch nach längster Zeit keine Veränderung. Gegebenenfalls können zur Herstellung besonders dicker Randmetallauflagen noch zusätzliche Verdampfer f und k vorgesehen sein.
Die in der Zeichnung angegebenen Einrichtungen stellen natürlich nur Beispiele dar. Bei sinngemäßer Abänderung können z. B. auch Isolierfolien metallisiert werden, wie sie in den Fig. 4 gezeigt sind, bei denen beide Seiten der Fläche unter Freilassung von Kriechwegen metallisiert sind, so daß ein solches Band bereits einen Kondensator darstellt. -Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden die Ränder und/oder die Randstreifen der Isolierfolie durch mechanische oder chemische Behandlung aufgerauht, damit sowohl das@aufgedampfte Metall als auch die Kontaktmetallschicht fest haftet.
Die Aufrauhung kann z. B. dadurch erfolgen, daß das Band mit einem Reißrand (Schneiden mit stumpfem Messer) ausgerüstet ist, oder daß der Rand durch Eintauchen in Natronlauge, Salpetersäure, Kupferoxyd-Ammoniaklösung; oder bei Kunstfolien 'in Xylol, Amylacetat, Monostyrol, Benzol o. dgl. aufgequollen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren zur Herstellung von durch Kathodenzerstäubung oder Metallaufdampfung metalliierten Isolierstoffolien, bei welchen der Metallbelag bis auf einen Rand bzw. sogar bis auf einen Randstreifen der Gegenseite des Isolierstoffstreifens ausgedehnt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ' mitzumetallisierende Rand bzw. Randstreifen des Isolierstoffes während des Metallisierungsvorganges aus der Ebene des Isolierstoffes herausgebogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Unterlage, z. B. eine Kühlvorrichtung, benutzt wird, die durch ihre Formgestaltung den Rand des Isolierstoffstreifens abbiegt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffstreifen mit dem zu metallisierenden abgebogenen Randteil etwas über die Unterlage vorstehend geführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des zu metallisierenden Randes ein weiterer Metalldampferzeuger vorgesehen ist.
5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierung des Isolierstoffes in zwei Stufen vorgenommen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der ersten Metallisierungsstufe lediglich eine optisch nicht feststellbare Impfung des Isolierstoffes mit Kristallisationskeimen erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem metallisierten Rand gegenüberliegender Randstreifen des Isolierstoffstreifens mittels einer Schablone abgedeckt wird. B. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zu metallisierende Rand der Isolierfolie durch mechanische oder chemische Behandlung aufgerauht wird.