FR2497393A1 - Procede de fabrication de condensateurs feuilletes comportant des couches de protection et condensateurs ainsi obtenus - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE FABRICATION DE CONDENSATEURS FEUILLETES OBTENUS PAR SUPERPOSITION DE FILMS DE MATERIAU DIELECTRIQUE METALLISES, CHAQUE CONDENSATEUR ETANT REVETU DE COUCHES PROTECTRICES. SELON L'INVENTION, ON UTILISE LES COUCHES LES PLUS EXTERIEURES DE FILMS METALLISES DU CONDENSATEUR COMME COUCHES DE PROTECTION EN LES DEMETALLISANT DANS DES ZONES SITUEES A PROXIMITE DES SCHOOPAGES, SUR TOUTE LA LONGUEUR DES ARMATURES, DE SORTE QUE CES COUCHES NE JOUENT PLUS AUCUN ROLE ELECTRIQUE. APPLICATION: FABRICATION DE CONDENSATEURS DE TYPE "PAVE".
Description
PROCEDE DE FABRICATION DE CONDENSATEURS FEUILLETES
COMPORTANT DES COUCHES DE PROTECTION
ET CONDENSATEURS AINSI OBTENUS
La présente invention concerne un procédé de fabrication de condensateurs du type feuilletés et des condensateurs de ce type.
COMPORTANT DES COUCHES DE PROTECTION
ET CONDENSATEURS AINSI OBTENUS
La présente invention concerne un procédé de fabrication de condensateurs du type feuilletés et des condensateurs de ce type.
Ces condensateurs, appelés également condensateurs "pavés", sont constitués d'une superposition alternée de couches respectivement conductrices et diélectriques planes, les couches conductrices étan: connectées en parallèles en deux groupes d'ordre respectivement pair et impair. Les deux faces terminales supérieure et inférieure sont recouvertes chacune d'une feuille ou plaquette de finition assurant la protection mécanique et électrique, les deux faces latérales opposées portant respectivement les moyens de connexions en parallèle des deux groupes pair et impair, les couches conductrices constituant les armatures desdits condensateurs.
Pour un raccordement plus aisé des connexions latérales, les armatures d'un meme groupe peuvent faire saillie sur ltune des faces latérales, les armatures de l'autre groupe faisant saillie sur l'autre face. Un moyen de connexion connu consiste à réaliser un dépôt métallique sur chacune desdites faces latérales. Ce dépôt est généralemen' réalisé par projection à chaud du métal désiré sous forme de goutelettes en fusion. Ce procédé ainsi que les connexions obtenues à l'aide de celui-ci sont généralement désignés par le terme de "schoopage", terme qui sera utilisé par la suite dans l'exposé.
Il est connu du brevet français 903 040 de réaliser des empilements de feuilles métallisées, par exemple par bobinage de celles-ci sur un tambour de grand diamètre. Après schoopage de l'ensemble des faces latérales de ces empilements, les condensateurs sont découpés, par sciage ou fraisage, perpendiculairement et paral lèlement au plan des feuilles. Lorsque le diamètre du rouleau est suffisamment grand par rapport aux dimensions du condensateur terminé, on ne rencontre pas de problèmes particuliers au cours du découpage des condensateurs dans le plar radial. TouZeeois, la découpe dans le plan bangent3el aux surfaces cylindriques est beeu- coup plus délicate à réaliser.Après découpage, on constai;e en effet que les feuilles supérieures des condensateurs ainsi forrnés, parallèles aux directions tangentielles des surfaces cylindriques, sont très sensibles à l'endommagement. En particulier, on a constaté que les condensateurs ainsi réalisés, après fixation de la plaquette de protection et de finition, étaient souvent le siège de court-circuits.
Ces court-circuits apparaissent très souvent dans les feuilles voisines des surfaces de coupe, c'est-à-dire celles constituant les armatures externes desdits condensateurs. En effet, le découpage étant grossier, il se forme des trous dans les feuilles relativement fragiles, et d'une façon générale un endommagement de ces couches externes. De plus, ces feuilles étant soumises à des tensions importantes au cours des opérations de sciage, elles tendent à se désolidariser des schoopages, ce qui provoque un accroissement du facteur de pertes. Il est connu également du brevet français 2 û11 553 de réaliser, par bobinage sur un rouleau de grand diamètre, plusieurs blocs successifs de films métallisés, chaque bloc étant séparé du bloc suivant par des couches séparatrices ou intercalaires, sans effet capacitif.Après empilage de plusieurs spires successives de films métallisés, on introduit des couches séparatrices et/ou intercalaires, sans effet capacitif, lsdites couches étant réalisées par bobinage d'un second film suivant plusieurs spires. Après bobinage du nombre de spires in'ercalaires ou réparatrices désiré, le bobinage des spires des films métallisés est recommencé et ainsi de suite, jusqu'à réaliser n blocs de filons métallisés, séparés respectivement par des couches sans effet capacitif. Celles-ci sont généralement des films de matière plastique ou métallique.De préférence, et afin de rendre plus facilement séparables les blocs les uns des autres après schoopage, on introduit au moins une couche intercalaire de largeur plus grande que celle des films métallisés et/ou celles des couches séparatrices. Après schoopage, chaque bloc de films métallisés, entouré de parc et d'autre de couches séparatrices sans effet capacitif, est ainsi maintenu solidairement par le schoopage, les blocs pouvant être séparés les uns les autres grace au film intercalaire, par pelage.Un tel procédé est d'ailleurs à rapprocher du procédé bien connu de l'homme de l'art dans le domaine des condensateurs bobinés, procédé qui consiste à réaliser des "couches" successives de condensateurs bobinés, séparées les unes des autres par un intercalaire plus large que lesdits condensateurs, puis à "schooper" simultanément l'ensemble de ces condensateurs.
Un tel procédé présente cependant un certain nombre d'inco"'- vénients. En effet, pour bobiner les couches séparatrices et/ou intercalaires, il est nécessaire de stopper le bobinage des films mé'allisés, les couper et les fixer sur le bloc, fixer le film séparateur, réaliser le nombre de spires voulu de ce film, le couper et le fixer sur le bloc, fixer le film intercalaire et réaliser le nombre désiré de spires, couper ce film intercalaire et le fixer sur le bloc, puis recommencer l'opération avec le film séparateur puis avec les films métallisés et ainsi de suite. Il est bien évident qu'un tel procédé est long, couteux en main oeuvre, d'un rendement assez faible puisqu'il faut stopper régulièrement la machine de bobinage.
Le procédé selon l'invention permet d'éviter ces inconvénients.
Il est caractérisé en ce que les couches séparatrices et/ou interna laires sont constituées par les films métallisés sur lesquels on réalise une démétallisation locale - de façon à couper la métallisation afin que lesdits films soient sans effet capacitif dans les empilements.
Dans sa forme la plus simple, un tel procédé est particulièrement aisé à réaliser puisqu'il suffit de bobiner l'épaisseur voulue de films métallisés, et réaliser le schoopage sur les faces latérales du cylindre ainsi formé, avec ou sans masque de schoopage, puis séparer les blocs les uns des autres et démétalliser l'une ou plusieurs des couches extérieures desdits blocs. Le procédé de bobinage est alors continu et ne nécessite aucun erré en cours de rotation du rouleau, les opérations de coupe et de scellage étant généralement supprimées. La séparation des blocs entre eux peu= se faire selon la technique connue du sciage ou du fraisage, qui ne représente pas, dans ce cas, les inconvénients du procédé antérieur.En effet, les couches extérieures du condensateur n'testant pas des'idées à jouer un rôle capacitif, il est sans importance que celles-ci soient légèrement endommagées. Afin de faciliter la séparation des blocs entre eux, on peut toutefois également utiliser le procédé du film intercalaire tel que décrit ci-dessus, procédé qui ralentit les opérations, mais qui permet d'obtenir des surfaces extérieures de meilleure qualité.
Différents moyens sont possibles pour démétalliser localement, conformément à l'invention, les films métallisés. On peut par exemple utiliser les - procédés bien connus d'oxydation localisée, d'étincelage, d'attaque par faisceau laser, et tout autre procédé bien connu de l'homme de l'art. Cette opération de démêtallisation peut être réalisée, soit pendant la métallisation en intsrposant des caches amovibles aux endroits désirés, soit après métallisation du film.
Dans ce deuxième cas, il est possible de réaliser cette démétallisa- tion, soit en amont du rouleau Cou tambour) de bobinage, solt directement sur celui-ci, au cours de l'opération de bobinage. Si cette opération de démétallisation est réalisée sur le rouleau de bobinage, tous les moyens de démétallisation cités ci-dessus peuvent convenir dans la mesure ob celle-ci est réalisée séquentiellement, spire par spire.Dans le cas où l'on utilise un faisceau laser, on peut toutefois réaliser cette démétallisation sur le nombre de spires désiré, simultanément, en ayant soin d'utiliser un Faisceau laser de longueur d'onde située en dehors du spectre d'absorbticn du matériau diélectrique utilisé, et ayant une énergie telle qu'elle permet d'attaquer le nombre de couches métallisdes désiré
Il est également possible et même souhaitable lorsqu'on désire par exemple faire un tri qualitatif entre les blocs après découpage ou fraisage, de réaliser cette opération de démétallisation après séparation des blocs, lesdits blocs étant continus ou ayant déja été découpés en "pavés". Lorsqu'on désire n'attaquer qu'une seule couche métallisée, c'est-à-dire la couche extérieure, il est alors possible d'utiliser tous les moyens de démétallisation cités ci-dessus. Toute- fois, dans la majorité des cas, ceci s'avère insuffisant. Il est en effet souhaitable de posséder plusieurs couches successives de protection afin que celles-ci soient réellement efficaces. Dans ce but, on réalisera donc l'opération de démétallisation sur les blocs après séparation, ou sur les condensateurs, après découpage, à l'aide d'un faisceau laser ayant la longueur d'onde e: I'énergie désirées telles que définies ci-dessus.
Il est également possible et même souhaitable lorsqu'on désire par exemple faire un tri qualitatif entre les blocs après découpage ou fraisage, de réaliser cette opération de démétallisation après séparation des blocs, lesdits blocs étant continus ou ayant déja été découpés en "pavés". Lorsqu'on désire n'attaquer qu'une seule couche métallisée, c'est-à-dire la couche extérieure, il est alors possible d'utiliser tous les moyens de démétallisation cités ci-dessus. Toute- fois, dans la majorité des cas, ceci s'avère insuffisant. Il est en effet souhaitable de posséder plusieurs couches successives de protection afin que celles-ci soient réellement efficaces. Dans ce but, on réalisera donc l'opération de démétallisation sur les blocs après séparation, ou sur les condensateurs, après découpage, à l'aide d'un faisceau laser ayant la longueur d'onde e: I'énergie désirées telles que définies ci-dessus.
D'une façon générale, la démétallisation s'étend parallèlement aux connexions de schoopage, et de façon continue. De préférénce, elle sera effectuée à proximité de ladite connexion de schoopage.
De cette façon, en effet, la zone métallisée restante sera si faible, que la contribution capacitive apportée par cette zone métallisée au condensateur sera négligeable.
Selon un mode préférentiel, cette démétallisation sera réalisée tout à fait sur la bordure du film métallisé, à côté de la connexion de schoopage, et sur la bordure opposée à celle qui est déjà démétallisée de sorte que la contribution capacitive apportée par cette couche démétallisée sera sensiblement nulle.
Dans le cas où l'on désire réaliser des condensa:eurs de précision, la démétallisation sera mise en oeuvre après découpage des condensateurs en "pavés". Chaque condensateur sera pris entre des contacts électriques sur ses schoopages, et sa capacité mesurée dans un pont. En fonction de la capacité désirée, on ajustera l'énergie du faisceau laser de façon à démétalliser le nombre de couches voulues. Pour une fabrica:ion donnée, on mesurera au préalable la diminution de capacité entraînée par la démétallisation d'une couche. Après é:alonnage de la puissance du faisceau laser en fonction du nombre de couches attaquées, celle-ci sera donc réglée en fonction de la capacité à obtenir.Ces opérations de comparaisons, réglages, etc... peuvent être effectuées automatiquement par des moyens appropriés aisément réalisables par l'homme de l'art sans autres explications.
Il est bien entendu que, lorsque les blocs sont réalisés à l'aide de films métallisés décalés l'un par rapport à l'acres mais non démétallisés sur une bordure, la zcne démétalisée, conformément à l'invention, sera celle située à proximité de li -rordur-e du film devant être reliée électriquement au chropage . L'idée "mère" de l'invention est en effet d'utiliser le film métallisé, qui sert à réaliser la partie active du condensateur, comme couche séparatrice et/ou intercalaire en supprimant son caractère d'activité électrique et en lui conférant une fonction électriquement "inactive" au cours d'une étape du procédé.
L'invention concerne également des condensateurs électriques feuilletés à armatures planes, de préférence parallélépipédiq:es, constitués d'un empilage de couches de films métallisés composés essentiellement d'un film de matériau diélectrique revêtu d'une couche de métal, chaque couche possédant une bande non métallisée sur l'un de ses côtés, les couches métalliques de rangs pairs et impairs constituant les armatures des condensateurs étant respectivement reliées entre elles par des connexions électriques latérales ou schoopage, caractérisé en ce que l'une au moins des couches externes de films métallisés, de part et d'autre du condensateur, comporte une zone démétallisée située de préférence à proximité de la connexion de schoopage à laquelle elle est raccordée et s'étendant sur toute la longueur de l'armature, constituant ainsi au moins une couche de protection des couches capacitives. De préférence, cette zone démétallisée sera située à l'opposé de ladite bande démévalli- sée et/ou à proximité de la connexion de achoopage à laquelle ladite couche est reliée.
Selon un mode préférentiel de réalisation, le condensateur selon l'inven'ion est caractérisé en ce que les films de matériau diélectrique constituant les couches de protection et les couches capacitives sont identiques.
Les couches externes ainsi démétallisées n'apportent sensiblement aucune contribution capacitive au condensateur.
Pour réaliser les condensateurs selon l'invention, on pourra utiliser tous les films métallisés bien connus de l'homme de l'art.
Comme films diélectriques, mis à part le papier, on pourra utiliser les films de matière plastique tels que le polycarbonate, le polysulfone, les polyoléfines, et de préférence les polyéthylène et polypropylène, le polystyrène, les polyesters, et de préférence le pol ytérephtalate d'éthylène, le polynaphsaJéna'e d'éthylène, etc.
On peut éventuellement utiliser également les films de polyamides, de polyimides, de polyamides-imides, de polyfluorures de vinylidène, etc.
L'épaisseur de ces films sera celle habituellement choisie dans cette technique. De préférence, on utilisera les films diélectriques d'épaisseur comprise entre 1 micron et 20 microns. Suivant l'effet désiré, l'une ou les deux faces des films diélectriques utilisés aura au préalable subit un traitement chimique, mécanique, ou électrique.
Ces différents traitements, connus en soi, ont généralement pour but d'améliorer les propriétés d'adhérence et/ou de rugosité desdits films. Ces propriétés peuvent toutefois être conférées aux dits films lors de leur fabrication.
Par exemple, on sait que pour améliorer les propriétés de glissant du film, c'esc-à-dire permettre un bon enroulement et déroulement de celui-ci, on incorpore dans le polymère, avant ex'rusion, des charges de type minéral et/ou organique. Il est également connu pour certains d'entre eux, afin d'augmenter leur résistance mécanique, de les soumettre, après extrusion, à une opération d'étirage mono ou bi-directionnel. La stabilité thermique de tels films est également augmentée au cours d'une opération appelée "thermo-fixation", dans laquelle le film, maintenu en tension, est soumis à une température élevée, de l'ordre de 2800C pour le polytérephtalate d'éthylène.Ceci permet de limiter le "retrait" du film diélectrique, notamment au cours des opérations de traitement thermique des condensateurs.
Pour métalliser les films diélectriques cités ci-dessus, on utilisera les métaux habituellement utilisés à cet effet tels que l'aluminium, le zinc, etc. L'épaisseur de la couche de métallisation sera telle que la résistance "carré" variera entre 0,5 et 5 ohms.
En ce qui concerne la fabrication des condensateurs, notamment les opérations de bobinage des films, avec ou sans décalage, avec ou sans bordures démétellisées, etc..., les opérations de schoopage avec ou sans masques latéraux, de séparation des blocs, de découpage, de connexions électriques, etc... on pourra se reporter pour plus de détails aux brevets français 903 1:140, 1 051 464, 1 051 465, 2 011 553, etc.
Il est à remarquer que le procédé selon l'invention est essen tiellement un procédé continu, ne nécessitant pas d'arrêt dans les opérations de bobinage des couches successives, électriquement actives et inactives. Il n'est en effet aucuneir.env nécessaire d'ar rêver le bobinage entre deux blocs successifs puisque la démétalli salin est effectuée soit en fin de bobinage de chaque bloc, soit après séparation des blocs. On augmente ainsi considérablement le rendement du procédé par rapport à l'ar' antérieur.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples de réalisation suivants, donnés à titre non limitatifs, conjointement avec les figures qui représentent:
- la figure 1, une coupe d'un condensateur selon une première variante,
- la figure 2, une coupe d'un condensateur selon une deuxième variante de l'invention,
- la figure 3, une coupe d'un condensateur selon une troisième variante de l'invention,
- la figure 4, une coupe d'un condensateur selon une quatrième variante de l'invention,
- la figure 5 un appareil pour réaliser les condensateurs selon Finvention, avec lequel la démétallisation est réalisée avant le bobinage des films métallisés,
- la figure 6, une variante de l'appareil précédent, dans lequel la démétallisation est réalisée sur la bobine mère, avant découpage,
- la figure 7, un appareil de démétallisation, dans lequel la démétallisation est réalisée sur les condensateurs déjà découpés,
- la figure 8, une variante simplifiée de l'appareil de la figure 7,
- la figure 9, une variante de démétallisation d'un condensateur "mère",
- la figure 10, un grossissement du condensateur "mère" de la figure 9 après démétallisation.
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- la figure 10, un grossissement du condensateur "mère" de la figure 9 après démétallisation.
Sur la figure 1, est représenté un empilement de films diélectriques, respectivement 1, 2, 3, 4, 5 et 6, revêtus respectivement de couches métallisées 7, 8, 9, 10, 11 et 12. Cet empilement représente les couches externes du condensateur 25, lesdites couches portant respectivement les numéros n, n - 1, n - 2, n - 3, n - 4, n - 5. Les couches métalliques correspondant aux rangs pairs, par exemple, les couches n, n - 2, n - 4, et aux rangs impairs, par exemple, les couches n - 1, n - 3, n - 5, sont respectivement connectées entre elles par les connexions de schoopage 13 et 14. Ces connexions sont réalisées par projection latérale de métal en fusion.
L'absence de métallisation en 19, 20, 21, 22, 23 et 24 permet des connexions alternées. Selon l'invention, les films métallisés 1, 2, 3 et 4 sont démétallisés sur toute leur longueur parallèlement aux connexions de schoopage 13 et 14. Ces démétallisations sont repré sentées respectivement en 15, 16, 17 et 18. Sur cette figure, on constate- que lesdites démétallisations ont été réalisées à proximité des schoopages, mais non à leur contact. Les zones respectivement 30, 31 et 32 n'apportent aucune contribution capacitive au conden sa:eur, tandis que la zone 33 apporte une faible contribution capacitive au condensateur ainsi réalisé. Une telle structure de condensateur es' particulièrement adaptée au cas où la précision requise pour la capacité n'est pas critique, ladite démétallisation pouvant alors dans ce cas être effectuée, ainsi qu'on le verra plus bas (voir figure 5) par tous les moyens précédemment cités, et avant bobinage superposé des films métallisés. Le fait de démétalliser les films à une certaine distance de leur bordure permet de s'affranchir ainsi des problèmes d'ajustemen: précis des moyens de démétallisation par rapport auxdites bordures.
Le condensateur ainsi réalisé sur la figure 1 possède donc, à titre d'exemple, 4 couches de film qui ont été démétallisées, réalisant ainsi des couches de protection du condensateur terminé, les couches "actives" du condensateur étant les couches n - 4, n - 5, etc.
Il est bien entendu que le condensateur terminé présents une structure =elle que représentée sur la figure 1 à la fois sur se partie supérieure et sa partie inférieure.
Toutefois, ce mode de réalisation n'est pas le mode préféré de l'invention, compte tenu des "résidus" de zones actives.
Sur la figure 2 on a représenté une seconde variante du condensateur selon l'invention. Sur cette figure, les mêmes moyens portent les mêmes références que sur la figure précédente. Sur cette figure 2, les démétallisations telles que 15, 16, 17, 18 ont été réalisées sur les bordures des films métallisés, à l'opposé des zones déjà démétallisées avant le bobinage dudit condensateur, telles que 19, 20, 21, 22, 23,24.
Dans cette structure, les couches de protection elles que n, n - 1, n - 2, n - 3 n'apportent aucune contribution capacitive au condensateur, puisque les couches métallisées desdites ouches de protection ne sont pas reliées électriquement aux connexions de schoopage 13, 14. Pour réaliser une telle structure, les démétallisa tisons peuvent btre réalisées soit en amont de l'opération de bobinage (voir figure 5) soit sur le tambour de bobinage des films métallisés (voir figure 6).
Sur la figure 3, est représentée une troisième variante de la structure du condensateur selon l'invention. Sur cette figure, les mêmes moyens que ceux des figures précédentes portent les mêmes références. Cette structure correspond à une démétallisation par faisceau laser telle que décrit ci-après en rgard des figures 5 et 6.
Les zones démétallisées ont été créées à quelque distance des connexions de schoopage, ce qui provoque une démétallisation semblable sur chaque couche de protection n, n - 1, n - 2, n - 3.
Ainsi par exemple, les zones démétallisées 26, 16, 28, 18, d'une part, et 15, 27, 17, 29, d'autre part sont alignées les unes par rapport aux autres, et ont été réalisées simultanément par le faisceau laser. Il est bien évident que les zones démétallisées telles que, par exemple 26 et 18, n'ont aucune ac:ion que le fonctionnement électrique du condensateur, compte tenu de la présence par ailleurs des zones démétallisées 15 et 17. Toutefois, une telle structure est particulièrement commode à réaliser, évitant par exemple les problèmes d'alignement exact du laser sur les bordures des condensateurs, et permettant éventuellement un ajustement de la capacité des con dense'eus ainsi formés, en laissant subsister des zones ayant une contribution capacitive dans les couches de protection.
Sur la figure 4, est représentée une vue en coupe de la structure d'un condensateur selon une quatrième variante de l'invention. Sur cette figure, les mêmes éléments que ceux des figures précédentes portent les mêmes références. Les zones démétallisées 15, 16, 17, 18 sont sensiblement superposées dans cette variante. Il est donc aisé de les réaliser à l'aide d'un seul faisceau laser (par exemple) et simultanément. Seule la couche métallique 10 située entre 18 et le schoopage 13 apporte une contribution capacitive au condensateur. Ces zones démétallisées peuvent être situées dans une position quelconque entre les deux connexions latérales de schoopage.Il est préférable qu'elles soient situées du côté de la connexion de schoopage à laquelle est reliée la dernière couche métallisée comportant une zone démétallisée (sur cette figure, à proximité du schoopage 13).
Sur la figure 5, est représenté un premier appareil pour la réalisation du procédé selon l'invention. Deux bobines 43, 47 de films diélectriques métallisés 45, 49 sont entraînées en rotation, dans le sens indiqué par la flèche, par le tambour 41. Deux rouleaux dembarrage 46, 50 permettent de régler les tensions des films bobinés. Des moyens de démétallisation 51, 52 réalisent la démé'al- lisa'ion continue des films diélectriques métallisés, à proximité des bordures desdits films, à l'opposé des zones non métallisées de ces films. Ces moyens de démétallisation 51, 52 sont actionnés, par des moyens non représentés sur la figure, pendant le temps nécessaire au bobinage du nombre de couches de protection voulu.Ces moyens, sur lesquels on ne donnera pas plus de détails compte tenu des indications déjà données plus haut, sont ensuite déconnectés pour permettre le bobinage des couches de film diélectrique métallisé constituant la partie active des condensateurs. On peut ainsi bobiner successivement plusieurs blocs de films diéiectriques métallisés, chaque bloc étant séparé du suivant par un certain nombre de couches de films diélectriques démétallisés. Les condensateurs sont ensuite réalisés selon un procédé connu en soi.On peut, par exemple, réaliser une projection de métal en fusion sur l'ensemble des bordures latérales des films métallisés (constituant la parie active des condensateurs) et des films partiellement démétallisés (constituant les couches de protection du condensateur). Cette opération est communément appelée schoopage. Les blocs ou con dense'eus "mères" subissent ensuite une coupe radiale afin de les séparer ciu tambour 41.Chaque bloc est ensuite séparé des blocs adjacents, par exemple par sciage, puis découpé en condensateurs soumis ensuite aux opérations de finissage, telles que connexions des fils sur les schoopages, enrobage, irnpression, etc
Il est bien évident, sans que ceci ne constitue aucunement une nécessité, que l'on peut également introduire un film de séparation après bobinage de quelques couches de protection d'un bloc sur le tambour. Cette couche de séparation, généralement un peu plus large que le film métallisé lui-même ou les films de protection, permet d'éviter l'opération de sciage pour séparer les blocs les uns des autres. Ce filrn de séparation joue le rôle de film de démoulage, permettant la séparation aisée desdits blocs entre-eux. On peut également, d'une façon connue en soi, utiliser des masques de schoopage, disposés à proximité du tambour 41, en regard des films de protection au cours de l'opération de schoopage.
Il est bien évident, sans que ceci ne constitue aucunement une nécessité, que l'on peut également introduire un film de séparation après bobinage de quelques couches de protection d'un bloc sur le tambour. Cette couche de séparation, généralement un peu plus large que le film métallisé lui-même ou les films de protection, permet d'éviter l'opération de sciage pour séparer les blocs les uns des autres. Ce filrn de séparation joue le rôle de film de démoulage, permettant la séparation aisée desdits blocs entre-eux. On peut également, d'une façon connue en soi, utiliser des masques de schoopage, disposés à proximité du tambour 41, en regard des films de protection au cours de l'opération de schoopage.
Sur la figure 6, qui représente une variante de l'appareil décrit à I'aide de la figure 4, les mêmes moyens que ceux décrits sur cette figure portent les mêmes références. Selon cette variante, les
moyens de démétallisation 51, 52 sont disposés au-dessus du tambour
41, de façon à démétalliser à proximité de chacune des bordures des
films diélectriques métallisés. Si l'on utilise des moyens de démétal
lisation autres qutun faisceau laser, il n'est alors possible de démé
talliser que le film supérieur du -bloc en cours de formation. De
cette façon, on ne pourra obtenir qu'un seul film de protection sur le
condensateur.C'est pourquoi, il sera préférable d'utiliser comme moyens de démétallisation 51, 52 un faisceau laser tel que défini
précédemment, de façon à démétalliser simultanément plusieurs
couches métalliques, créant ainsi lesdites zones démétallisées à
proximité des connexions latérales de schoopage. En utilisant l'appa
reil décrit sur cette figure 6, on peut ainsi réaliser une structure
représentée sur les figures 2, 3 et 4, mais non celle représentée sur
la figure 1.
moyens de démétallisation 51, 52 sont disposés au-dessus du tambour
41, de façon à démétalliser à proximité de chacune des bordures des
films diélectriques métallisés. Si l'on utilise des moyens de démétal
lisation autres qutun faisceau laser, il n'est alors possible de démé
talliser que le film supérieur du -bloc en cours de formation. De
cette façon, on ne pourra obtenir qu'un seul film de protection sur le
condensateur.C'est pourquoi, il sera préférable d'utiliser comme moyens de démétallisation 51, 52 un faisceau laser tel que défini
précédemment, de façon à démétalliser simultanément plusieurs
couches métalliques, créant ainsi lesdites zones démétallisées à
proximité des connexions latérales de schoopage. En utilisant l'appa
reil décrit sur cette figure 6, on peut ainsi réaliser une structure
représentée sur les figures 2, 3 et 4, mais non celle représentée sur
la figure 1.
Sur la figure 7, est représenté un appareil permettant la
démétallisation des condensateurs après découpage en "pavés": les
condensateurs 61, 62, 63, découpés à l'aide de moyens non représen
tés sur la figure se déplacent dans le sens de la flèche sur le tapis
roulant 60. Deux roues 65, 66, en avancement continu ou pas-à-pas,
permettent de centrer le condensateur 64, par rapport aux quatre
faisceaux lasers 69, 70, 71, 72. Ces roues, qui tournent dans des
plans sensiblement horizontaux prennent le condensateur entre ses
connexions de schoopage. Elles permettent également de faire avan
cer le tapis roulant 60. A l'arrivée de la face frontale du condensa
teur 64, des moyens de détection, tels qu'une cellule photo-électri
que (non représentée sur la figure) déclenchent le fonctionnement
des faisceaux lasers.Le déplacement du tapis roulant 60, permet
ainsi de réaliser des zones démétallisées sur les faces supérieure et
inférieure du condensateur 64, sur un nombre de couches fonction de
la puissance desdits faisceaux lasers, ainsi que cela a été expliqué
ci-dessus.
démétallisation des condensateurs après découpage en "pavés": les
condensateurs 61, 62, 63, découpés à l'aide de moyens non représen
tés sur la figure se déplacent dans le sens de la flèche sur le tapis
roulant 60. Deux roues 65, 66, en avancement continu ou pas-à-pas,
permettent de centrer le condensateur 64, par rapport aux quatre
faisceaux lasers 69, 70, 71, 72. Ces roues, qui tournent dans des
plans sensiblement horizontaux prennent le condensateur entre ses
connexions de schoopage. Elles permettent également de faire avan
cer le tapis roulant 60. A l'arrivée de la face frontale du condensa
teur 64, des moyens de détection, tels qu'une cellule photo-électri
que (non représentée sur la figure) déclenchent le fonctionnement
des faisceaux lasers.Le déplacement du tapis roulant 60, permet
ainsi de réaliser des zones démétallisées sur les faces supérieure et
inférieure du condensateur 64, sur un nombre de couches fonction de
la puissance desdits faisceaux lasers, ainsi que cela a été expliqué
ci-dessus.
Selon une variante, dans laquelle les roues 65, 66 seront de
préférence munies d'un système d'avance pas-à-pas, lesdites roues
sont munies latéralement d'un conducteur électrique entrant en contact avec les connexions de schoopage du condensateur 64. Ces connexions sont reliées à des moyens de mesure de la capacité dudit condensateur 64, tels qu'un pont capacitif. Selon la valeur du condensateur ainsi mesurée t la ':.leur souhait pour ce conden sateur, l'énergie des faisceaux lasers est commandée de façon à attaquer le nombre de couches désiré afin d'ajuster la capacité desdits condensateurs.Cette capacité peut être mesurée à nouveau après l'opération de démétallisation, avant Je dEconnexion des roues 65, 66 et des schoopages du condensateur 64. Ces mesures de capacités et cette commande de puissance de faisceaux lasers peut être réalisée sans difficultés pour l'homme de l'art après étalonnage, pour une fabrication donnée, de la diminution de capacité résultant de la suppression d'une couche métallisée, et la mesure des puissances nécessaires pour démétalliser avec le faisceau laser le nombre de couches de films métallisés voulu.
préférence munies d'un système d'avance pas-à-pas, lesdites roues
sont munies latéralement d'un conducteur électrique entrant en contact avec les connexions de schoopage du condensateur 64. Ces connexions sont reliées à des moyens de mesure de la capacité dudit condensateur 64, tels qu'un pont capacitif. Selon la valeur du condensateur ainsi mesurée t la ':.leur souhait pour ce conden sateur, l'énergie des faisceaux lasers est commandée de façon à attaquer le nombre de couches désiré afin d'ajuster la capacité desdits condensateurs.Cette capacité peut être mesurée à nouveau après l'opération de démétallisation, avant Je dEconnexion des roues 65, 66 et des schoopages du condensateur 64. Ces mesures de capacités et cette commande de puissance de faisceaux lasers peut être réalisée sans difficultés pour l'homme de l'art après étalonnage, pour une fabrication donnée, de la diminution de capacité résultant de la suppression d'une couche métallisée, et la mesure des puissances nécessaires pour démétalliser avec le faisceau laser le nombre de couches de films métallisés voulu.
La figure 8 représente une variante simplifiée de la figure 7, dans laquelle on n'utilise qu'un faisceau laser par face de condensateur. Le condensateur 79 es: soumis à l'action des générateurs 80, 81 de faisceaux lasers 82, 83. Ceux-ci créent des zones démétallisées 84, 85 s'étendant sur plusieurs couches de films métallisés. Les connexions latérales de schoopage sont représentées en 86 et 87.
La figure 9 représente un appareil simplifié de démétallisation de condensateurs "mères". II est en effet généralement plus économique de réaliser la démétallisation avant découpe du condensateur "mère". Le condensateur "mère" 94 est attaqué de part et d'autre par les générateurs 90, 91 de faisceaux lasers 92, 93. Ceux-ci créent des zones démétallisées 98, 99 sur les faces 97 et 96 du condensateur "mère" 94, sur un nombre de couches fonction de la puissance du faisceau laser considéré, comme expliqué ci-dessus. Le repère 95 représente l'une des connexions latérales de schoopage du condensaleur "mère", l'autre n'étant pas visible sur la figure.
La figure 10 est un grossissement du condensateur "mère" de la figure 9, montrant clairement les zones démétallisées sur celuici.
A l'aide des appareils décrits sur les figures 8 à 10, on réalise des condensateurs tels que représentés sur la figure 4.
Il est bien entendu que, notamment dans le cas des figures 8 à 10, on peut n'utiliser qu'un seul faisceau laser et procéder au retournement des condensateurs après démétallisation d'une face
afin de réaliser la démétallisetion sur l'autre face.
afin de réaliser la démétallisetion sur l'autre face.
Claims (16)
1. Procédé de fabrication de condensateurs feuilletés, dans lequel on réalise un bloc en empilant successivement des films diélectriques métallisés, l'empilement étant réalisé par bobinage simultané sur un rouleau de grand diamètre, d'au moins deux films superposés, les rangs pairs et impairs des empilements étant respec- vivement reliés entre eux par des connexions électriques latérales ou schoopayes, des couches séparatrices intercalaires étant disposées entre un empilement de couc'es de films métallisés formant un bloc et le bloc suivant, les blocs ainsi realisés étant ensui::e découpés en condensateurs unitaires ou "pavés" dans un plan sensiblement radial, caractérisé en ce que les couches sépararices intércalaires sont constituées par des films métallisés sur lesquels on réalise une démétallisation locale de façon à rendre lesdites couches sensible inactives électriquement.
2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que la démétallisation locale est réalisée parallèlement et à proximité de la connexion électrique latérale à 7laquelle la couche séparatrice intercalaire est reliée.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la dérnotallisation est provoquée par oxydation localisée, étincelage ou action d'un faisceau laser.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, earac'érisé en ce que la démétallisation des films métallisés destinés à réaliser les couches séparatrices intercalaires est mise en oeuvre après le bobinage d'un bloc comportant l'empilement voulu pour la réalisation des capacités désirées, mais avant le bobinage du bloc suivant.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'opération de démétallisation est réalisée en amont de l'opération de bobinage des couches séparatrices.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'opération de démétallisation est réalisée simultanément avec l'opé- ration de bobinage.
7. Procédé selon la revendication 4 ou 6, dans lequel la démétallisation est réalisée à l'aide d'un faisceau laser, caractérisé en ce que l'on démétallise simultanément plusieurs couches de films métallisés, le faisceau laser utilisé ayant une longueur d'onde située en dehors du spectre d'absorption du matériau diélectrique, son énergie étant fonction du nombre de couches à démétalliser, créant ainsi une pluralité de couches protectrices.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la démétallisation des films métallisés destinés à réaliser les couches séparatrices in:ercalaires estvmise en oeuvre après schoopage et séparation des blocs.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la démétallisation est mise en oeuvre après découpage des pavés constituant les condensateurs.
10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, dans lequel la démétallisation est réalisée à l'aide d'un faisceau laser, caractérisé en ce que l'on démétallise simultanément plusieurs couches de films métallisés, le faisceau laser u:ilisé ayant une longueur d'onde située en dehors du spectre d'absorption du matériau diélectrique, son énergie étant fonction du nombre de couches démétallisées, créant ainsi une pluralité de couches protectrices.
11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, carac térisé en ce que les opérations d'empilement et de démétallisation sont effectuées en continu.
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'on utilise le même film diélectrique pour réaliser les couches électriquement "actives" et "inactives".
13. Condensateur électrique feuilleté à armatures planes constitué d'un empilement de couches de films métallisés constitués essentiellement d'un film de matériau diélectrique revêtu d'une couche de métal, les couches métalliques de rangs pairs et impairs constituant les armatures du condensateur étant respectivement reliées électriquement entre elles par des couches métalliques latérales, caractérisé en ce que l'une, au moins, des couches externes de films métallisés, de part et d'autre du condensateur comporte une zone démétallisée la rendant sensiblement inactive.
14. Condensateur selon la revendieation 3 caractérisé en ce que la zone démétallisée de chaque couche sen.:blement inactive.
électriquement s'étend parallèlement et à proximité de la connexion électrique latérale à laquelle la couche métallisée est reliée.
15. Condensateur selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que les zones démétallisées des couches sensiblement inactives électriquement sont sensiblement superposées et s'étendent parallèlement à la connexion électrique latérale.
16. Condensateur selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que les films de matériau diélectrique constituant les couches électriquement "actives" et "inactives" sont identiques.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8027889A FR2497393A1 (fr) | 1980-12-31 | 1980-12-31 | Procede de fabrication de condensateurs feuilletes comportant des couches de protection et condensateurs ainsi obtenus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8027889A FR2497393A1 (fr) | 1980-12-31 | 1980-12-31 | Procede de fabrication de condensateurs feuilletes comportant des couches de protection et condensateurs ainsi obtenus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2497393A1 true FR2497393A1 (fr) | 1982-07-02 |
| FR2497393B1 FR2497393B1 (fr) | 1984-03-09 |
Family
ID=9249685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8027889A Granted FR2497393A1 (fr) | 1980-12-31 | 1980-12-31 | Procede de fabrication de condensateurs feuilletes comportant des couches de protection et condensateurs ainsi obtenus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2497393A1 (fr) |
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| FR2497393B1 (fr) | 1984-03-09 |
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