KR20210158497A - 고균일 진공 커패시터 및 그 제조방법 - Google Patents

고균일 진공 커패시터 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210158497A
KR20210158497A KR1020200076870A KR20200076870A KR20210158497A KR 20210158497 A KR20210158497 A KR 20210158497A KR 1020200076870 A KR1020200076870 A KR 1020200076870A KR 20200076870 A KR20200076870 A KR 20200076870A KR 20210158497 A KR20210158497 A KR 20210158497A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vacuum
electrode
fixed electrode
electrodes
movable electrode
Prior art date
Application number
KR1020200076870A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102360910B1 (ko
Inventor
이재헌
김훈래
Original Assignee
주식회사 스페이스솔루션
(주) 개마텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 스페이스솔루션, (주) 개마텍 filed Critical 주식회사 스페이스솔루션
Priority to KR1020200076870A priority Critical patent/KR102360910B1/ko
Publication of KR20210158497A publication Critical patent/KR20210158497A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102360910B1 publication Critical patent/KR102360910B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G5/00Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture
    • H01G5/01Details
    • H01G5/011Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G5/00Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture
    • H01G5/01Details
    • H01G5/014Housing; Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G5/00Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture
    • H01G5/04Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture using variation of effective area of electrode
    • H01G5/10Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture using variation of effective area of electrode due to rotation of helical electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G5/00Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture
    • H01G5/16Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture using variation of distance between electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G5/00Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture
    • H01G2005/02Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture having air, gas, or vacuum as the dielectric

Abstract

본 발명은 진공 콘덴서 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 한 쌍의 전극 사이의 간격을 균일하게 유지시킬 수 있는 고균일 진공 콘덴서에 관한 것이다.
본 발명에 의한 진공 콘덴서는 절연부재의 양단을 전도성 부재로 막은 진공실이 구비되고, 상기 진공실 내 양 전도성 부재 사이에 정전 용량을 가지는 진공용기; 상기 진공용기 내 전도성 부재 중 하나에 구비되는 고정전극; 상기 고정전극을 대향하여 고정전극과 가동전극 사이에 정전용량을 가지도록 다른 전도성 부재에 구비되는 가동전극; 및 상기 고정전극과 가동전극 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 절연체로 형성되는 스페이서;를 포함한다.

Description

고균일 진공 콘덴서 및 그 제조방법{VACUUM CONDENSER}
본 발명은 진공 콘덴서 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 전극에 무기바인더로 절연층을 형성하여 한 쌍의 전극 사이의 간격을 균일하게 유지시킬 수 있는 고균일 진공 콘덴서 및 그 제조방법에 관한 것이다.
고전압 진공 축전기는 플라즈마를 사용하는 모든 반도체 및 디스플레이 장비에 필수적으로 사용되는 핵심부품이다.
종래에는 다양한 진공 콘덴서(이를테면, 특허 문헌 1에서와 같은)가 일반적인 반도체 설비의 고주파 전원과 대전력 발진 회로의 고주파 장치 등에서의 임피던스 조정을 위해 사용되었다.
도 1은 종래 진공 콘덴서의 한 예를 설명하기 위한 모식도이다.
진공용기(1)는 주로 튜브형 절연부재(2)(세라믹 재료로 만들어진 부재; 이하에서 절연튜브라 약칭함)와 절연튜브(2) 양단에 위치한 전도성 부재(구리 등의 금속으로 만들어진 부재)(3,4)로 구성된다.
도면에서 볼 수 있듯이, 이를테면, 전도성 부재(3,4)는 절연튜브(2)의 양단에 위치한 금속 실린더(5,6)와 절연튜브(2)와 금속 실린더(5,6)를 밀봉하기 위한 플랜지(가동전극측과 고정전극측 플랜지; 이하에서 가동측 플랜지와 고정측 플랜지로 약칭함)(7,8)로 구성된다. 가동측 플랜지(7)와 고정측 플랜지(8)는 외부 단자로도 사용될 수 있다.
부호 9는 내경이 각기 다른 복수의 실린더형 전극부재로 구성된 고정전극을 나타낸다. 각 전극부재는 고정측 플랜지(8)의 안쪽에(진공용기(1) 내부에) 정해진 거리마다 동심원을 그리며 위치한다. 부호 10은 고정전극(9)과 같이 내경이 서로 다른 복수의 실린더형 전극부재로 구성된 가동전극을 나타낸다. 각 전극부재는 정해진 거리에 동심원을 그리며 위치한다. 가동전극(10)은 각 전극부재가 고정전극(9)의 전극부재와 접촉하지 않으면서 고정전극(9)의 전극부재 사이의 틈으로 삽입되거나 틈으로부터 이탈되도록 진공용기(1) 내부에 위치한다. 부호 11은 가동도체를 나타낸다. 가동도체(11)는 가동전극(10)을 지지하는 가동전극지지부재(12)와 가동전극지지부재(12)의 후면(가동전극(10)이 설치되지 않은 면)으로부터 튀어나와 있는 가동로드(13)로 구성된다.
부호 14는 탄성의 연질금속(이를테면, 인청동(phosphor bronze)으로 만들어진 부재 혹은 동피복 SUS 부재로 만들어진 부재)으로 만들어져 진공 콘덴서의 전류 통로 역할을 하는 벨로오즈를 나타낸다. 벨로오즈(14)의 한쪽끝은 베어링부(15)에 (납땜으로)연결되고, 다른 한쪽 끝은 가동도체(11)로 (납땜으로)연결되어 진공 콘덴서 내
고정전극(9), 가동전극(10), 그리고 벨로오즈(14)로 감싸진 진공실(18)이 밀폐된 상태에서 가동도체(11)(가동전극(10))가 축 방향으로 상승하거나 하강할 수 있도록 되어 있다.
가동로드(13)로는, 이를테면, 기둥상의 부재가 사용된다. 위에 언급된 바와 같이, 가동전극(10)이 가동로드(13)의 한쪽 끝에 고정되고, 가동로드(13)의 다른 한쪽 끝은 가동측 전도성 부재(4)에 있는 베어링부(15)로 움직임이 가능하게 지지된다. 가동도체(11)의 지지구조로서, 베어링부(15)로 회전이 가능하게 지지되어 있는 부재에 가동도체(11)의 다른 한쪽 끝이 나사조임되는 구조가 채용될 수 있다. 이를테면, 가동도체(11)의 다른 한쪽 끝에 위치한 수나사부가 베어링부(15)로 회전이 가능하게 지지되어 있는 너트부재(가동전극의 위치를 조절하는 부재; 이하에서 조절너트로 칭함)의 암나사부에 나사조임되는 구조가 또한 채용될 수 있다.
축 방향으로 가동도체(11)를 움직여 고정전극(9)에 삽입하거나 고정전극(9)으로부터 이탈되도록(가동전극(10)을 고정전극(9)에 삽입하거나 고정전극(9)으로부터 이탈되도록 하여 두 전극(9,10)의 각각의 전극부재가 서로 교대로 위치하도록) 함에 의해서, 대항전극들 사이의 면적(고정전극(9)과 가동전극(10)이 겹치는 면적)이 변한다.
이를 통해, 반대 극성의 전압이 두 전극(9,10)에 각각 인가되고, 대항전극들 사이의 면적이 변할 때, 두 전극(9,10) 사이에 나타나는 정전용량이 연속*으로 변하고, 임피던스 조정이 이루어진다.
이와 같은 진공 콘덴서를 사용하는 고주파 장치에서, 고주파 전류가 가동측 플랜지(7)로부터 벨로오즈(14)와 대항전극들 사이의 정전용량을 통해 고정측 플랜지(8)로 흐른다. 근래에는, 고주파 장치에 사용되는 부하가 커지고, 그에 따라 고주파 전류가 증가한다. 따라서, 대전류 흐름의 잦은 조정이 이루어지는 경우가 많아지고 있다.
이와 같은 진공 콘덴서에 필요한 특성 중 하나는, 진공실(18)의 진공상태를 유지하면서 내전압 특성을 유지하는 것이다. 다른 한편으로, 이를테면, 위에 언급된 바와 같이, 가동전극(10)과 고정전극(9)에 전류가 흐를 때, 금속입자들(부유물질)과 기체 등이 진공실(18) 내에 발생하고, 진공실(18)의 진공도가 감소해, 진공 상태가 유지되지 못하는 문제가 발생한다. 나아가, 이를테면, 수소 등의 미량분자가 물질을 투과하는 특성 때문에 영구적으로 진공이 유지되지 못하는 문제가 있다.
[0011] 따라서, 진공실(18) 내에 게터(16)가 설치되어 진공용기(1) 내의 금속입자들과 기체와 같은 (게터에 흡착될 수 있는)흡착물질이 게터(16)에 의해 흡착되는 방법이 채용되어진다. 이 예로, 게터성분이 열에 의해 증발되는 증발형 게터(분산게터)를 사용하는 방법이 알려져 있다. 이 방법은 다음과 같다; 증발한 게터성분이 진공용기(1)의 내벽에 부착되고, 진공실(18)의 흡착물질이 부착된 성분에 의해 흡착된다. 또 표면이 산화막으로 보호된 비증발형 게터(접합게터; 이를테면, 기체와 쉽게 결합하는 마그네슘, 바륨, 알루미늄과 같은 물질로 만들어진 게터)를 사용하는 방법도 있다. 이 방법은 다음과 같다; 산화막이 열에 의해 제거되고 표면이 활성화된 후, 흡착물질이 흡착된다. 나아가, 상기 두 방법 모두를 동시에 채용한 방법도 있다.
상기 게터(16)가 단지 진공용기(1) 내에 내벽(이를테면, 금속 실린더(6)의 내벽)면에 설치된 경우, 흡착작용이 부적절해지고 진공실(18)이 고진공 상태로 유지되지 못하여, 불안정한 내전압 특성을 야기하는 문제를 가져온다. 이 문제에 대해, 최근에, 게터(16)를 고정측 플랜지(8)의 내벽면(진공용기(1) 내) 고정전극(9) 중심축 주위 또는 가동전극 지지부재(12)의 표면 가동전극(10) 중심축 주위에 설치하는 방법이 채용되었다.
도 2는 고정전극과 가동전극의 이미지이다. 이를 통해 알 수 있는 바와 같이, 고정전극과 가동전극은 스파이럴(spiral) 형태로 형성되어 커패시터를 형성한다.
도 3과 같이 고정전극과 가동전극은 간섭하지 않으면서 서로 겹쳐지도록 설치되는데(r1=r2), 검은색(회색)은 고정전극을, 파란색은 가동전극을 나타낸 것이다(이하 동일).
그런데, 두 전극의 중심축이 틀어질 경우, 상호간의 간격이 상이하게 되고(d1≠d2), 이것은 제조과정에서 사양의 변화를 유발하게 되는 결함의 중요 원인이 된다.
다시 말해, 도 4의 (a)와 같이 두 전극이 결합상태이거나 가동전극이 이동하는 것과 무관하게 두 전극 사이의 간격이 동일해야 한다(d1=d2). 그러나 도 4의 (b)와 같이 두 전극의 중심축이 달라지는 경우, 두 전극 사이의 간격이 서로 달라지게 되고(d1≠d2), 커패시턴스의 산포를 유발하여 내전압 사양이 설계사양을 만족하지 못하게 되는 문제가 있다.
또한, 두 전극 사이의 간격이 같지만 두 전극의 기판이 평행하지 않는 경우도 전극 이동시 거캐시터의 값이 선형적이지 못하거나 내전압 특성을 저하시키면서 불량을 초래하게 된다(도 5 참조).
한편, 가변형 진공 커패시터의 경우, 통상적으로 두 전극의 상태에 따라 최소 커패시턴스 혹은 최대 커패시턴스가 정의된다. 도 6에서 두 전극이 최소 결합하는 경우 최소 커패시턴스를 형성하고(도 6의 (a)참조).최대로 결합하는 경우 최대 커패시턴스를 형성한다(도 6의 (b)참조).
공개특허공보 제2001-0092683호 공개특허공보 제1991460호 등록특허공보 제1133478호 일본특허공개공보 특개평11-73998호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전극에 절연층을 코팅하여 상호 결합되는 한 쌍의 전극 사이의 간격이 균일하게 유지할 수 있는 고균일 진공 콘덴서를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 아크방전 등 동작불량을 줄이고 성능을 개선할 수 있는 고균일 진공 콘덴서를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 두 전극의 기판이 평행하게 함으로써 전극 이동시 커패시턴스 값이 선형적이지 못하거나 내전압 특성을 저하시키는 불량을 방지할 수 있는 고균일 진공 콘덴서를 제공함에 있다.
위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 진공 콘덴서는 절연부재의 양단을 전도성 부재로 막은 진공실이 구비되고, 상기 진공실 내 양 전도성 부재 사이에 정전 용량을 가지는 진공용기; 상기 진공용기 내 전도성 부재 중 하나에 구비되는 고정전극; 상기 고정전극을 대향하여 고정전극과 가동전극 사이에 정전용량을 가지도록 다른 전도성 부재에 구비되는 가동전극;을 포함하며, 상기 고정전극 또는 가동전극은 절연층이 코팅된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 절연층은 산화막인 것이 바람직하다.
또한 상기 절연층은 상기 고정전극과 가동전극의 교차 영역에 코팅된 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 진공 콘덴서 제조방법은 1) 절연부재의 양단을 전도성 부재로 막은 진공실을 구비하고, 상기 진공실 내 양 전도성 부재 사이에 정전 용량을 가지는 진공용기를 형성하는 단계; 2) 상기 진공용기 내 전도성 부재 중 하나에 구비되는 고정전극과 가동전극을 형성하는 단계; 및 3) 상기 고정전극과 가동전극의 표면에 절연층을 형성하는 단계;를 포함한다.
또한 상기 3)단계는, 3-1) 상기 고정전극과 가동전극을 무기바인더 용액에 딥코팅하는 단계; 및 3-2) 상기 무기바인더를 경화시키는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 진공 콘덴서는 상기 고정전극과 가동전극 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 절연체로 형성되는 스페이서;를 포함한다.
또한 상기 고정전극과 가동전극은 스파이럴 형태이며, 상기 스페이서도 상기 고정전극과 가동전극 사이에 위치되도록 스파이럴 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 스페이서는 상기 고정전극 또는 가동전극 중 어느 하나에 고정되는 것이 바람직하다.
또한 상기 스페이서에는 상기 고정전극 또는 가동전극의 일단이 삽입되는 슬릿이 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 스페이서는 진공의 유전율보다 더 큰 유전체인 것이 바람직하다.
또한 상기 무기바인더는
SiO2, 지르코니아, 알루미나, 타이타니아, 이트리아, 또는 이들 중 어느 하나 이상의 복합 산화물인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 전극에 무기바인더로 절연층을 형성함으로써 상호 결합되는 한 쌍의 전극 사이의 간격이 균일하게 할 수 있는 효과가 있다.
그에 따라 두 전극간 밀착 또는 봉착하는 과정에서 두 전극간 동축과 축방향으로 어긋남을 방지하여 아크방전 등 동작불량을 줄이고 성능을 개선할 수 있게 된다.
또한 두 전극의 기판이 평행하게 함으로써 전극 이동시 커패시턴스 값이 선형적이지 못하거나 내전압 특성을 저하시키는 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 가변 진공 콘덴서를 나타낸 것이다.
도 2 내지 도 6은 종래 진공 콘덴서의 전극을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 진공 콘덴서의 전극을 나타낸 것이다.
도 7은 도 6에 도시된 전극의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 9 내지 도 13은 본 발명에 의한 진공 콘덴서의 전극의 다양한 실시형태를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 진공 콘덴서의 실시예를 구체적으로 설명한다.
본 발명에 의한 진공 콘덴서는 진공용기와, 고정전극과, 가동전극 및 스페이서를 포함한다.
이와 같이 진공 콘덴서는 진공용기를 구비하여 진공을 사용하는 이유는 하나 이상의 전극으로 구성되는 커패시터 및 그 커패시터에 의해 형성되는 커패시턴스의 내전압을 높이기 위한 수단의 하나로 사용되어지고 있으며, 대기압보다 낮은 압력을 유지하게 된다. 고진공을 유지할수록 자유전자 분포 확률이 작아지고, 전계에 따른 이온화 방전 확률이 낮아지면서 대기압 대비 두 전극간 절연전압 (withdraw voltage, anti-breakdown voltage)특성이 우수하기 때문이다.
이러한 유전체 매체로서 진공을 사용하게 되면, 수백 Amp까지의 전류를 흐르게 하는 kV범위의 전압들 또는 수십 kV전압에서 동작하고 100kHz에서 200MHz 범위의 높은 주파수에서 동작하는 고전력 응용들에서 그 커패시터의 동작을 가능하게 한다.
진공 콘덴서는 통상적으로 펌핑을 통하여 대기압보다 낮은 압력을 유지할 수 있도록 봉착(sealing)된 구분된 공간을 가지고 있고, 통상적으로는 이러한 진공상태를 유지하는 공간은 하나 이상의 전극이 이동함으로써 가변형 커패시턴스를 구현하는 구조를 포함하고 있다.
구분된 진공상태의 공간은 통상적으로 2개의 금속 칼라(collar)들에 진공 밀봉 방식(vacuum tight manner)으로 결합된 실린더형 (관형) 세라믹(또는 다른 전기 절연) 피스(piece)에 의해 서로 전기적으로 절연된 2개의 금속 칼라들을 포함한다. 유전체와 함께 전기 커패시턴스를 생성하는 기능을 하는 전극들은 인클로저내에서 각각의 금속 칼라에 전도적으로 부착된다(도 1 참조).
진공 압력은 통상적으로 10-4mbar보다 낮다. 커패시터 유전체로서 진공을 사용하면, 특히 온도 또는 주파수에 종속되지 않고 유전체값을 안정하게 하는 장점이 제공되며, 고전압 및 고전류에서도 매우 낮은 유전체 손실로 안정한 커패시터의 동작을 가능하게 한다
이러한 구조의 진공 캐패시터는 고주파(100kHz~200MHz)전력을 이용하여 플라즈마 기체상태를 발생시키기 위한 장치에 있어서 전력 전송 정합을 위한 주요 가변형 소자로서 이용되고 있다.
진공 콘덴서는 하나의 축상으로 마주하는 두 전극이 존재하고 축상으로 겹쳐지는 두 전극의 면적과, 하나 이상의 마주 보는 두 전극간 간격 및 두 전극간 유전체에 의해 커패시턴스가 결정된다.
Figure pat00001
그러나 두 전극의 간격은 이동축의 정렬각도에 의해 그 정밀도가 결정되는데 잘못된 정렬에 따른 커패시턴스의 값은 제품간 산포, 더 나아가 내전압, 내전류 등 중요 사양 불만족에 따른 제품 결함으로 이어진다.
특히 통상적인 진공 콘덴서의 제조 과정에 있어서 두 전극은 사전 나선형으로 감겨진 (winding electrode collars) 축방향 일치조건에서 상부 전극과 하부전극 그리고 그 사이에 놓이는 절연체(세라믹 재질)의 축일치 과정을 거치게 되고 이후 고온 소성과정을 통해 상부 전극과 세라믹, 하부 전극과 세라믹의 밀착과정을 거치게 되는데, 이러한 과정에서의 사전 축일지 조건이 틀어지거나 깨어지는 상황이 발생하게 된다.
구체적으로 설명하면, 금속재질의 전극과 진공절연을 위한 절연체를 접착을 위해 접착물질을 위치시킨 후 고온으로 소성하여 봉착하게 된다. 이러한 이유는 금속과 통상 사용되어지는 세라믹 절연물의 특성에 기반한 것으로, 가소성된 접착물을 전극과 절연물 사이에 위치시키게 되는데 일정한 압력을 고온 소성과정에 가하는 어려울 뿐만 아니라, 접착물의 국부적 용해속도 등이 제어될 수 없기 때문이다.
두 전극간 거리가 불 균일한 경우, 두 전극 사이 가장 가까운 국부적 위치를 통해 전계 집중이 발생하게 되고, 설계사양 이상의 전기 에너지의 충 방전이 형성되면서 설계적 사양을 만족하지 못하게 된다.
본 발명은 두 전극간 일정한 간격을 유지할 수 있도록, 사전 형성된 절연 구조를 삽입함으로써 두 전극간 밀착 봉착하는 과정에서 두 전극간 동축과 축방향의 어긋남을 방지함을 목적으로 한다.
따라서 본 발명에 의한 실시예는 상기 고정전극과 가동전극 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 절연체로 형성되는 스페이서를 포함한다.
도 7은 본 발명에 의한 전극을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 전극은 절연층(101)이 코팅된 것을 알 수 있다.
상기 절연층은 무기바인더 코팅막으로서 산화막이다.
특히, 상기 절연층은 양 전극이 교차되는 영역에 코팅된다는 특징이 있다.
도 8을 참조하여, 본 발명에 의한 전극의 제조방법을 구체적으로 설명한다. 먼저, 수조(201)에 무기바인더 용액(202)을 수용한다. 상기 무기 바인더 용액(202)는 SiOHXRY의 구조를 가진다.
이와 같은 구조의 무기바인더 용액(202)에 전극을 딥코팅하고 경화하여 산화막을 형성하는 것이다.
다시 말해, 무기바인더코팅막이 경화 후 SiO1.X 가 되는 무기 바인더를 코팅한다.
본 발명에 의한 전극에 절연층을 코팅하는 무기 바인더는 상기 SiO2 외에, 지르코니아, 알루미나, 타이타니아, 이트리아, 또는 이들 중 어느 하나 이상의 복합 산화물인 것이 바람직하다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 고정전극(회색)과 가동전극(파란색) 사이에 스페이서(초록색)가 구비되는 것이다.
상기 스페이서에 의해 두 전극간 간격이 일정하게 유지되는데, 상기 스페이서는 절연체로서 진공의 유전율이 1이라 할 때, 상기 절연체의 유전율이 1보다 크거나 작으나 상관이 없다.
도 11을 참조하면, 두 전극간 거리 양쪽에 삽입할 수 있 수 있으며, 어느 한쪽에 형성할 수도 있다. 특히 상기 스페이서는 상부의 구조물에 결합될 수도 있고(도 11의 (a)참조) 혹은 하부에 구조물에 결합되어 질 수 있다(도 11의 (b)참조).
또는 본 발명에 의한 스페이서는 두 전극의 최외부에 설치될 수 있다(도 12 참조). 이와 반대로 본 발명에 의한 스페이서는 두 전극의 중심부 등 특정 부분에 설치될 수 있다(미도시).
또한 본 발명에 의한 스페이서는 슬릿형태로 형성될 수도 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 스페이서에는 상기 고정전극 또는 가동전극의 일단이 삽입되는 슬릿이 형성되는 것이 바람직하다(도 13참조).
통상적으로 절연내압의 증가를 위해서는 두 전극간의 거리가 증가되어야 함으로 진공커패시터의 크기가 증가하게 된다. 그러나 1 보다 높은 상기 절연체를 사용하는 경우, 기존 설계시 대비 절연내압의 증가를 얻을 수 있으므로 바람직하게는 진공의 유전율을 1이라 할 때, 절연체의 유전율이 1보다 높은 값을 가지는 것을 특징으로 한다.

Claims (6)

  1. 절연부재의 양단을 전도성 부재로 막은 진공실이 구비되고, 상기 진공실 내 양 전도성 부재 사이에 정전 용량을 가지는 진공용기;
    상기 진공용기 내 전도성 부재 중 하나에 구비되는 고정전극;
    상기 고정전극을 대향하여 고정전극과 가동전극 사이에 정전용량을 가지도록 다른 전도성 부재에 구비되는 가동전극;을 포함하며,
    상기 고정전극 또는 가동전극은 절연층이 코팅된 것을 특징으로 하는 진공 콘덴서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절연층은 산화막인 것을 특징으로 하는 진공 콘덴서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 고정전극과 가동전극의 교차 영역에 코팅된 것을 특징으로 하는 진공 콘덴서.
  4. 1) 절연부재의 양단을 전도성 부재로 막은 진공실을 구비하고, 상기 진공실 내 양 전도성 부재 사이에 정전 용량을 가지는 진공용기를 형성하는 단계;
    2) 상기 진공용기 내 전도성 부재 중 하나에 구비되는 고정전극과 가동전극을 형성하는 단계; 및
    3) 상기 고정전극과 가동전극의 표면에 절연층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 콘덴서 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 3)단계는,
    3-1) 상기 고정전극과 가동전극을 무기바인더 용액에 딥코팅하는 단계; 및
    3-2) 상기 무기바인더를 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 콘덴서 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 무기바인더는
    SiO2, 지르코니아, 알루미나, 타이타니아, 이트리아, 또는 이들 중 어느 하나 이상의 복합 산화물인 것을 특징으로 하는 진공 콘덴서 제조방법.
KR1020200076870A 2020-06-24 2020-06-24 고균일 진공 커패시터 및 그 제조방법 KR102360910B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200076870A KR102360910B1 (ko) 2020-06-24 2020-06-24 고균일 진공 커패시터 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200076870A KR102360910B1 (ko) 2020-06-24 2020-06-24 고균일 진공 커패시터 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210158497A true KR20210158497A (ko) 2021-12-31
KR102360910B1 KR102360910B1 (ko) 2022-02-10

Family

ID=79177650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200076870A KR102360910B1 (ko) 2020-06-24 2020-06-24 고균일 진공 커패시터 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102360910B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010092683A (ko) 2000-03-23 2001-10-26 코지마 케이지 진공 가변 커패시터 장치
JP2010045217A (ja) * 2008-08-13 2010-02-25 Oki Semiconductor Co Ltd 可変容量素子
KR20100077031A (ko) * 2007-11-20 2010-07-06 메이덴샤 코포레이션 진공 콘덴서
KR101133478B1 (ko) 2008-06-06 2012-04-10 메이덴샤 코포레이션 커패시터의 잔여수명 진단 장치 및 잔여수명 진단 장치를 구비한 전력 보상 장치
KR20140137171A (ko) * 2013-05-22 2014-12-02 최도경 가변 커패시터 장치
KR101991460B1 (ko) 2016-09-02 2019-09-30 메이덴샤 코포레이션 커패시터 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010092683A (ko) 2000-03-23 2001-10-26 코지마 케이지 진공 가변 커패시터 장치
KR20100077031A (ko) * 2007-11-20 2010-07-06 메이덴샤 코포레이션 진공 콘덴서
KR101133478B1 (ko) 2008-06-06 2012-04-10 메이덴샤 코포레이션 커패시터의 잔여수명 진단 장치 및 잔여수명 진단 장치를 구비한 전력 보상 장치
JP2010045217A (ja) * 2008-08-13 2010-02-25 Oki Semiconductor Co Ltd 可変容量素子
KR20140137171A (ko) * 2013-05-22 2014-12-02 최도경 가변 커패시터 장치
KR101991460B1 (ko) 2016-09-02 2019-09-30 메이덴샤 코포레이션 커패시터 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102360910B1 (ko) 2022-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8335071B2 (en) Vacuum capacitor
KR101902301B1 (ko) 진공 가변 커패시터
JP4286404B2 (ja) 整合器およびプラズマ処理装置
US20130100574A1 (en) Vacuum variable capacitor
KR102325544B1 (ko) 스퍼터링 장치
CN109716474B (zh) 用于高压或者中压开关设备的绝缘子装置
US20100172064A1 (en) Electric apparatus for electric power
KR102360910B1 (ko) 고균일 진공 커패시터 및 그 제조방법
KR101759920B1 (ko) 고전압 축전기
KR102360909B1 (ko) 고균일 진공 커패시터
US20220384157A1 (en) Plasma processing device and retractable sealing part thereof
JP4388846B2 (ja) 可変容量コンデンサ及びこの可変容量コンデンサを備えたインピーダンス整合器
EP3005386B1 (en) Vacuum variable capacitor
US20230360858A1 (en) Variable capacitor with linear impedance and high voltage breakdown
WO2021234833A1 (ja) マルチユニット式オゾン発生器
JP7229448B1 (ja) 可変容量素子
JP7028001B2 (ja) 成膜方法
TW202410088A (zh) 具有線性阻抗和高電壓崩潰的可變電容器
CN117897789A (zh) 用于切换电压的真空开关管
JPH0897069A (ja) 高耐圧コンデンサ

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right