DE887541C

DE887541C - Metallisiertes Dielektrikumsband fuer elektrische Kondensatoren

Info

Publication number: DE887541C
Application number: DEB9383D
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Phil Nat Vaupel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1943-03-28
Filing date: 1943-03-28
Publication date: 1953-08-24

Description

Metallisiertes Dielektrikumsband für elektrische Kondensatoren Die Erfindung bezieht sich auf metallisierte Dielektrikumsbänder für elektrische Kondensatoren, deren metallische Belegungen über die Breite des Dielektrikumsbandes verschiedene elektrische Schichtleitwerte haben.
Es ist schon vorgeschlagen worden, die Metallschicht durch ein besonderes Verdampfungsverfahren in annähernd gleicher Dicke, aber mit ganz verschiedenem Leitwert auf dem Dielektrikumsband aufzubringen. Die verschiedene Vorbehandlung des Dielektrikumsbandes vor der thermischen Aufdampfung des Metalls gibt hierzu einen Weg. Durch Versuche wurde festgestellt, daß zum Beispiel der spezifische Schichtleitwert im Verhältnis von z : 2o über die Breite eines Dielektrikumsbandes, d. h. auf einem Weg von wenigen Zentimetern kontinuierlich geändert werden kann. Die Beeinflussung der Vorbehandlung erfordert jedoch besondere Umstände und große Sorgfalt.
Ein anderer bekannter Weg ist, den Leitwert der Schicht durch Änderung des Schichtquerschnitts zu verändern. Einer Metallschicht, die im elektrischen Kondensator noch ausbrennfähig sein soll, sind jedoch hierbei gewisse Grenzen gesetzt. Eine ausbrennfähige Metallschicht soll die Eigenschaft haben, beim Durchschlag eines Kurzschlußstromes durch eine elektrisch leitende Fehlstelle im Dielektrikum den Metallbelag um diese Stelle herum verdampfen zu können und damit die durchschlagene Stelle zu isolieren. Die Schicht darf also nicht zu dick gemacht werden. Die Erfahrung zeigt nun, daß einerseits ein guter Ausbrand nur unterhalb einer gewissen Schichtdicke gewährleistet ist und daß es andererseits eine untere Grenze dieser Schicht gibt, unter der man schon einen merkbaren chemischen Schichtabbau befürchten muß. Verändert man den Querschnitt und damit den Leitwert der Schicht, so muß man darauf achten, daß man einerseits die untere Grenze nicht unterschreitet und andererseits keine Stellen mit zu großer Schichtdicke verwendet, die die Ausbrennfähigkeit ungünstig beeinflussen würden. Der Veränderung der Schichtdicke über den Querschnitt sind daher Grenzen gesetzt.
Die Erfindung zeigt einen neuen Weg, auf dem innerhalb bestimmter Grenzender Schichtdicke die Leitwerte in größerem Maß verändert werden können, als man bei den gegebenen Grenzen der Schichtdicke erwartet.
Gemäß der Erfindung liegen auf dem Dielektrikumsband des elektrischen Kondensators mindestens zwei Metallbeläge übereinander, deren spezifischer Leitwert voneinander verschieden ist und von denen mindestens eine Metallschicht einen über die Breite des Dielektrikumsbandes verschiedenen Querschnitt aufweist: Durch die passende Auswahl von mindestens zwei Stoffen verschiedenen spezifischen Widerstandes für die aufeinanderliegenden Schichten und durch Änderung des Querschnitts von mindestens einer dieser Schichten lassen sich alle möglichen Verhältnisse der Schichtleitwerte über die Breite des Dielektrikumsbandes herstellen.
Beim Aufbringen von mehreren Metallbelägen übereinander, zum Beispiel durch thermische Bedampfung im Vakuum, können aber die verschiedenen Metalle ineinanderdiffundieren und Legierungen bilden. Da in der Regel die Leitwerte der Legierungen kleiner sind als die der reinen Komponenten, kann man auch hierdurch eine erwünschte Veränderung des Verhältnisses der Leitwerte erhalten.

In Abb. i ist schematisch eine Metallschicht quer zur Längsrichtung des Dielektrikumsbandes. also über dessen Breite geschnitten dargestellt. Zur Verdeutlichung ist die Metallschicht übertrieben dick dargestellt. Das als Träger der Metallschicht dienende Dielektrikumsband ist in der Abbildung weggelassen. Das Verhältnis der Grenzen innerhalb der sich die Dicke des Metallbelags überdieBreitedesDielektrikumsbandes verändert, ist mit 3:I gewählt. In diesem Verhältnis steht die Dicke am Ende i zu der Dicke am Ende 4 der Schicht. Es sei nun angenommen, daß der elektrische Strom von der Schnittlinie i als Eintrittstelle durch die Schicht in Pfeilrichtung zur Schnittlinie 4 fließe, dann sei F die Fläche eines beliebig großen aber bestimmten Querschnitts in der Längsrichtung zum Dielektrikumsband, dargestellt durch die Schnittlinie i. Die entsprechenden Flächen für die Querschnitte an den Linien 2, 3 und 4 sind dann 2/3 F, 1/2 F und 1/3 F, wenn die Schnittlinie -- sich in der Mitte zwischen i und 4, Schnittlinie 3 sich hingegen in der Mitte zwischen 2 und 4 befinden soll, Der oben gedachte fließende elektrische Ladestrom für die Kondensatorbelegung geht durch die Flächen F bei i, %F bei 2; 1/2F bei 3 und 1/3 F bei 4. Ist die ganze Schicht aus dem homogenen Stoff 5 vom spezifischen elektrischen Leitwert k5 hergestellt, so sind den besagten Flächen folgende Schichtleitwerte zuzuordnen:

Schnitt ! Fläche I Schichtleitwert

I F F k5

2 2/3 F z /3. F k5

3 1/2 F % F k5

4 1/3 F 1 i3 F k5

Das Verhältnis der Leitwerte ist danach i : =/.3 : 1l, :1 / 3 oder 6 : 4: 3 : 2. In Abb. 2 ist eine gleich große Schicht wie in Abb. i dargestellt, nur besteht sie aus zwei keilförmig aufeinanderliegenden Schichten der Stoffe 5 und 6, wobei der Stoff 6 zum Beispiel einen halb so großen spezifischen Leitwert wie der Stoff 5 haben soll, also k6 = ?/2 . k5. Werden die gleichen Schichtflächen wie in Abb. i betrachtet, so ergibt sich, da sich die Leitwerte nach dem ersten Kirchhoffschen Gesetz addieren, welches man hier in erster Annäherung voraussetzen darf, folgendes:

Schnitt I Fläche Schichtleitwerte

I F (k5) F k5

1/_2F(k5)+1/6F(ks) %l#.k5+1/6F k6=1;2F k5+1/6F-l/z#k5='i12F'ka

3 1/4 F (kä) + 1/4 F (k6) 1/4 F ' k5 + 1/4 F ' k6 = 1/4 F ' k5 + 1/4 F ' 1/2- # k5 = 3/3 F ' k5

4 1t'3 F (k6) 1/3 F ' k6 = 1/a F ' 1/1 k5 = 1/61# . k5

Das Verhältnis der Leitwerte ist hierdurch I : 7/12: 3/$ : 1/6 oder 24: 14: 9 : 4.

In Abb. 3 ist eine gleich große Schicht wie in Abb. i und 2 aus den beiden Stoffen 5 und 6 mit den verschiedenen spezifischen Leitwerten k5 und k6 gebildet. Die Schicht 6 ist hier in gleicher Stärke über die keilförmige Schicht 5 gelegt. Die gleichen Betrachtungen wie bei Abb. i und 2 ergeben als Verhältnis der Leitwerte für die gleichen Schnittlinien 5/" : 1j., : 1/3 :1/6 oder 5:3:2:I.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Metallisiertes Dielektrikumsband für elektrische Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Metallbeläge übereinander auf dem Dielektrikumsband liegen, deren spezifischer Leitwert voneinander verschieden ist und von denen mindestens eine Metallschicht einen über die Breite des Dielektrikumsbandes verschiedenen Querschnitt aufweist.
2. Metallisiertes Dielektrikumsband nach Anspruch i dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Metallbeläge beim Aufbringen ganz oder teilweise Legierungen gebildet haben.