NL9000742A - Verbeterde capacitieve structuur. - Google Patents

Description

Titel: Verbeterde capacitieve structuur.

Deze uitvinding heeft betrekking op een verbeterde capacitieve structuur van een type dat een groep van capacitieve lagen omvat, waarbij deze lagen elk een diëlectrisch substraat en een gemetalliseerd gebied op één oppervlak van het diëlec-trische substraat omvatten en zodanig gerangschikt zijn, dat de gemetalliseerde gebieden op alternerende lagen zich naar tegengestelde randen van de capacitieve structuur uitstrekken, en tegengestelde massa's van geleidend materiaal omvat, die elk één zo'n rand van de capacitieve structuur bedekken en voorzien in electrische aansluitingen met de gemetalliseerde gebieden die zich naar dezelfde rand uitstrekken. Een capacitieve eigenschap wordt verkregen waar de gemetalliseerde gebieden boven elkaar liggen.

Voorbeelden van capacitieve structuren van het bovengenoemde type worden gegeven in de Amerikaanse octrooisc-hriften nr. 4.462.052, nr. 4.448.340 en nr. 4.531.268. Deze octrooischriften openbaren dat een dergelijke capacitieve structuur met voordeel gemaakt kan worden door twee vliezen van polymere film in boven elkaar liggende positie op een trommel te winden, waarbij elk voorziet in een diëlectrisch substraat. Elke vlies van een dergelijke film heeft een gemetalliseerde bekleding op zijn bovenoppervlak, met vrijlating van een nauwe, longitudinale, gedemetalliseerde zone, welke geschreven kan worden met behulp van een laser, en welke de gemetalliseerde bekleding in een relatief breed gemetalliseerd gebied, dat zich uitstrekt naar en langs één rand, en een relatief smalle, gemetalliseerde strip, welke zich uitstrekt naar en langs de andere rand, verdeelt. De vliezen, welke van gelijke breedte zijn, zijn zijdelings zo verschoven (offset), dat wanneer de vliezen in parallelle stroken van uniforme breedte worden gesneden voordat zij op de trommel gewonden worden, de randen van alternerende opeenvolgende lagen van de op elkaar liggende stroken zijdelings verschoven zijn ten opzichte van de overige lagen. De resulterende structuur, welke een "touw" ("rope") wordt genoemd, vanwege zijn neiging om enigszins slap te zijn, wordt samengedrukt bij een verhoogde temperatuur waardoor een meer starre structuur wordt gevormd, welke een "stok" ("stick") genoemd wordt. Een geleidende, metallische massa, welke typerend is samengesteld uit opeenvolgende lagen, bijvoorbeeld een binnenlaag van aluminium, aangebracht door een metaalsproeiwerkwijze, een tussenlaag van koper, aangebracht door een metaalsproea-werkwijze, en een buitenlaag van eutectisch tin en lood-soldeer, aangebracht door een dompelwerkwijze, bedekt elke rand van de op elkaar liggende strook om te voorzien m electrische kontakten met en tussen de gemetalliseerde gebieden die zich naar en langs een dergelijke rand uitstrekken. De stok wordt tot afzonderlijke condensatoren gezaagd. In elke condensator dienen de geleidende metallische massa's als . elektroden, en een capacitieve eigenschap wordt verkregen waar de relatief brede gemetalliseerde gebieden van de opeenvolgende lagen boven elkaar liggen. Voor verdere achtergrond wordt verwezen naar de Amerikaanse octrooischriftennr.

3.670.378 en nr. 4.229.865, welke andere voorbeelden van capacitieve structuren van het bovengenoemde type openbaren.

Hoewel capacitieve structuren van het bovenbedoelde type zoals tot dusver bekend in veel toepassingen goed voldaan hebben, kan barstvorming optreden tijdens hun vervaardiging en in daaropvolgende bewerkingen, in het bijzonder in capacitieve structuren welke meer dan ongeveer 2,5 mm dik zijn. Barstvorming kan een ongewenste veranderlijkheid in de capacitieve eigenschappen van dergelijke structuren introduceren. Wanneer barstvorming optreedt, treedt over het algemeen een microscopische of macroscopische scheiding op tussen twee lagen van een dergelijke capacitieve structuur. Een dergelijke scheiding treedt gewoonlijk op tussen twee centrale lagen van de capacitieve structuur aan een van zijn zaageinden of aan beide zaageinden, waarbij een ongewenste opening gevormd wordt waarin zich Ionische verontreinigingen of andere geleidende verontreinigingen op kunnen hopen, welke de diëlectrische weerstand van de capacitieve structuur kunnen verminderen. Bovendien kunnen sommige lagen van de capacitieve structuur langs een breuklijn breken, welke over het algemeen loodrecht op een dergelijke scheiding neigt te zijn, waarbij de capaciteit van de capacitieve structuur op een niet controleerbare wijze verminderd wordt. Hoewel er geen enkele intentie is om in deze aan enige theorie in het bijzonder gebonden te zijn, wordt gemeend dat barstvorming optreedt, omdat tegengestelde randen van de respectievelijke lagen van gemetalliseerde polymeerfilm vastgezet worden in de geleidende, metallische massa's die voorzien in electrische kontakten, wanneer de capacitieve structuren bloot worden gesteld aan thermische afwijkingen, zoals hieronder uitgelegd wordt.

De afzonderlijke condensatoren worden typerend verhit tot ongeveer 215°C. voor thermische normalisatie, vervolgens gekoeld. Barstvorming (wanneer dit optreedt) wordt waargenomen wanneer de afzonderlijke condensatoren afkoelen. De binnenlagen van de metallische massa's zijn zoals boven opgemerkt typerend van aluminium, dat met een snelheid van ongeveer 25 x 10-6 cm/cm/°C uitzet. De polymeerfilm is typerend een polyesterfilm, zoals een poly(ethyleentereftalaat) film, welke met een snelheid van ongeveer 17 x 10“® cm/cm/°C uitzet. Aluminium heeft een thermisch geleidingsvermogen van ongeveer 2,37 watt/cm/°C, in vergelijking met poly(ethyleentereftalaat) film, welke een thermisch geleidingsvermogen van ongeveer 1,54 x 10-3 watt/cm/°C bezit. Derhalve heeft elk van de electrische kontakten een hoger thermisch geleidingsvermogen en zet het met een grotere snelheid uit, vergeleken met de lagen van gemetalliseerde polymeerfilm. Dit heeft tot gevolg dat de electrische kontakten er toe neigen de lagen van gemetalliseerde polymeerfilm te scheiden voordat dergelijke lagen uitzetten. Bovendien neigen de electrische kontakten samen te trekken, wanneer afkoelen optreedt, terwijl de lagen van gemetalliseerde polymeerfilm neigen uitgezet te blijven. De buitenlagen van gemetalliseerde polymeerfilm neigen af te koelen voordat de binnenlagen afkoelen, waarbij de buitenlagen ertoe neigen een starre structuur te vormen, waarnaar de binnenlagen zich neigen.te schikken wanneer de binnenlagen afkoelen. Omdat de bovenste buitenlagen van gemetalliseerde polymeerfilm, en de onderste buitenlagen van gemetalliseerde polymeerfilm neigen te wedijveren om de hechting van de binnenlagen van gemetalliseerde polymeerfilm, neigen de binnenlagen van gemetalliseerde polymeerfilm derhalve tot loslaten van elkaar, waardoor een barst gevormd wordt.

Een polyesterfilm, zoals een poly(ethyleentereftalaat) film, is deels kristallijn en neigt met kristalliseren door te gaan met elke temperatuurafwijking. Wanneer een dergelijke film doorgaat met kristalliseren dan neigt een dergelijke film tot krimpen. Een dergelijke krimp neigt voort te schrijden vanaf de buitenlagen naar de binnenlagen en bij te dragen aan het barsten zoals boven bekommentarieerd.

Barstvorming lijkt ook toegeschreven te kunnen worden aan thermische expansie van geadsorbeerde gassen aan gemetalliseerde oppervlakken van de lagen van gemetalliseerde polymeerfilm. Wanneer de afzonderlijke condensatoren gemaakt worden en wederom wanneer de afzonderlijke condensatoren aan substraten gesoldeerd worden, kunnen de afzonderlijke condensatoren temperatuurveranderingen van ongeveer 300 tot ongeveer 500 K ondervinden, waarbij dergelijke gassen met een faktor 1,66 bij konstante druk uitzetten. Terwijl de uitzettende gassen neigen tot het uiteendrijven van de respectievelijke lagen, neigen de buitenlagen af te koelen voordat de binnenlagen koelen en starre, uitgezette structuren te vormen, waartegen de binnenlagen neigen te blijven vast gehecht. Uiteindelijk neigt zich, wanneer de centrale lagen afkoelen, een barst te vormen die begrensd wordt door concave oppervlakken van de laag van gemetalliseerde polymeerfilm aan tegengestelde zijden.

Omdat de respectievelijke lagen neigen goed gelamineerd te zijn, dat is, goed van laag tot laag vastzitten, zijn zeer hoge krachten vereist om dergelijke lagen te scheiden. Soms gaat een barst door verschillende lagen voordat deze zich tussen twee aangrenzende lagen voortzet. Een dergelijke trapvormige barst, welke vereist dat polymeerfilmlagen afgeschoven worden, laat zien, dat dergelijke hoge krachten die barstvorming veroorzaken, uitgeoefend worden. Veelvuldig doorloopt een barst de volledige breedte van een afzonderlijke condensator en is voldoende breed om licht te laten passeren door de barst, zoals gemakkelijk gezien kan worden onder kleine vergroting, mogelijk zonder enige vergroting. Barsten zo breed als ongeveer 75 μιη zijn waargenomen in afzonderlijke condensatoren met een nominale dikte van ongeveer 4 mm. In sommige gevallen treden smalle barsten op in de buitenlagen van een dergelijke structuur, mogelijk te wijten aan andere barstvormende mechanismen.

Bijgevolg is er een behoefte waarop deze uitvinding betrekking heeft, aan een verbeterde capacitieve structuur, waarin ongewenste veranderlijkheid te wijten aan barstvorming geminimaliseerd is.

Deze uitvinding nu voorziet in een capacitieve structuur van het bovengenoemde type, waarin thermische spanningen die de neiging hebben om delaminering van enkele van zijn capacitieve lagen te veroorzaken, vrijwel opgeheven worden voordat dergelijke lagen van elkaar loslaten.

De capacitieve structuur volgens deze uitvinding omvat een bovenste substructuur en een onderste substructuur. Elke substructuur omvat een veelheid van capacitieve lagen die in gestapelde relatie tot elkaar gelamineerd zijn. Elke capacitieve laag omvat een diëlectrisch substraat en een gemetalliseerd gebied, dat een overwegend gedeelte van een oppervlak van het diëlectrische substraat van een dergelijke capacitieve laag bedekt, en dat zich slechts naar één van zijn eerste en tweede randen uitstrekt. De gemetalliseerde gebieden op alternerende capacitieve lagen in elke substructuur strekken zich naar tegengestelde randen uit. De eerste randen van alternerende capacitieve lagen in elke substructuur strekken zich tot voorbij de eerste randen van de overige capacitieve lagen in zo'n substructuur uit waarbij ze intandingen vormen langs de eerste randen van een dergelijke substructuur. De tweede randen van alternerende capacitieve lagen in elke substructuur strekken zich tot voorbij de tweede randen van de overige capacitieve lagen van zo'n substructuur uit waarbij ze intandingen vormen langs de tweede randen van zo'n substructuur.

Bovendien is ten minste één scheidingslaag gesandwiched tussen de bovenste en onderste substructuren. Elke scheidingslaag is gemaakt van een materiaal dat minder agressief bindt aan ten minste een van de bovenste en onderste substructuren, dan de bovenste en onderste substructuren zouden binden aan elkaar, wanneer elke scheidingslaag weggelaten zou worden. Wanneer de naburige lagen (waartussen de scheidingslaag gesandwiched is) gemaakt zijn van diëlectrische polyesterfilm, zoals diëlectrische poly(ethyleentereftalaat) film, onverschillig of elk van de naburige lagen een gemetalliseerd gebied op zijn oppervlak heeft dat gericht is naar de scheidingslaag, bevat de scheidingslaag bij voorkeur, maar niet exclusief, polytetrafluorethyleen, dat verwaarloosbaar (of helemaal niet) aan een dergelijke film bindt. De scheidingslaag kan geschikt aangebracht worden door sproeien van een colloïdale suspensie van polytetrafluorethyleen m een vloeibare drager welke een geschikte binder bevat. Een afzonderlijke laag welke ten minste aan zijn tegengestelde oppervlakken polytetrafluorethyleen bevat, zoals een film, bevattende of in hoofdzaak bestaande uit polytetrafluor ethyleen, kan in een alternatief gebruikt worden als scheidingslaag.

In een minder bevoorkeurde uitvoeringsvorm is de scheidingslaag een afzonderlijke laag, bevattende polytetrafluorethyleen aan ten minste zijn tegengestelde oppervlakken, zoals een film, bevattende of in hoofdzaak bestaande uit polytetrafluorethyleen, als aangebracht tussen een onderliggende capacitieve laag van de bovenste substructuur en een bovenliggende capacitieve laag van de onderste substructuur.

In de minder bevoorkeurde uitvoeringsvorm kan een van de naburige lagen (tussen welke de scheidingslaag gesandwiched is) een gemetalliseerd gebied op zijn oppervlak hebben dat naar de scheidingslaag gericht is.

In een meer bevoorkeurde uitvoeringsvorm omvat de bovenste substructuur een onderliggende laag van diëlectrische polyesterfilm, bij voorkeur diëlectrische poly(ethyleentereftalaat) film, en omvat de onderste substructuur een bovenliggende laag van gelijksoortige film. De scheidingslaag is eveneens een afzonderlijke laag, bevattende polytetrafluorethyleen, zoals bovengenoemd, en is gesandwiched tussen de onderliggende laag van de bovenste substructuur en de bovenliggende laag van de onderste substructuur. De onderliggende laag van de bovenste substructuur en de bovenliggende laag van de onderste substructuur kunnen uit een enkel stuk zijn, zoals een geplette buis van een dergelijke film, in een geschikte breedte wanneer deze in platte vorm is, of een gevouwen stuk van een dergelijke film, in een geschikte breedte wanneer deze gevouwen is.

Er wordt beoogd dat de scheidingslaag louter gesandwiched kan zijn tussen het diëlectrisch substraat van een capacitieve laag van één zo'n substructuur en een tussenliggende laag van diëlectrisch materiaal, zoals een onderliggende laag of een bovenliggende laag als boven bedoeld, waarbij de tussenliggende laag gesandwiched wordt tussen de scheidingslaag en de capacitieve lagen van een van de substructuren. De scheidingslaag kan geschikt gevormd worden door een dunne bekleding die door sproeien, als boven bedoeld, of op een andere wijze op een oppervlak van de tussenliggende laag is aangebracht. Wanneer een gemetalliseerd oppervlak van een van de capacitieve lagen op andere wijze blootgesteld zou worden aan een barst langs de scheidingslaag, bedekt bij voorkeur de tussenliggende laag het gemetalliseerde oppervlak.

In een meest geprefereerde uitvoeringsvorm, welke een verfijning is van de meer geprefereerde uitvoeringsvorm die, zoals hierboven beschreven, een bovenliggende laag en een onderliggende laag omvat, wordt de scheidingslaag gevormd door een dunne bekleding die door sproeien, zoals boven genoemd, of op andere wijze op een oppervlak van de onderliggende laag van de bovenste substructuur of op een oppervlak van de bovenliggende laag van de onderste substructuur wordt aangebracht. Zelfs wanneer andere materialen gebruikt worden voor een onderliggende laag van de bovenste substructuur en voor een bovenliggende laag van de onderste substructuur en zelfs wanneer een ander materiaal gebruikt wordt voor de scheidmgs-laag, is het voordelig om een scheidingslaag te vormen uit een dunne bekleding, die door sproeien, als boven bedoeld, of op andere wijze op een oppervlak van een onderliggende laag van de bovenste substructuur of op een oppervlak van een bovenliggende laag van de onderste substructuur wordt aangebracht, liever dan een discrete laag als scheidingslaag aan te brengen.

Bovendien omvat de capacitieve structuur volgens deze uitvinding een eerste massa van geleidend materiaal dat de intandingen bedekt en zich uitstrekt in de intandingen, gevormd langs de eerste randen van de capacitieve lagen van de bovenste en onderste substructuren, om te voorzien m elec-trische aansluitingen met en tussen de gemetalliseerde gebieden die zich tot de eerste randen van de capacitieve lagen van de bovenste en onderste substructuren uitstrekken, en een tweede massa van geleidend materiaal dat de intandingen bedekt en zich uitstrekt in de intandingen, gevormd langs de tweede randen van de capacitieve lagen van de bovenste en onderste substructuren, om te voorzien in electrische aansluitingen met en tussen de gemetalliseerde gebieden die zich uitstrekken tot de tweede randen van de capacitieve lagen van de bovenste en onderste substructuren. De massa's van geleidend materiaal binden de capacitieve lagen van elke substructuur aan elkaar en binden de bovenste en onderste substructuren aan elkaar waarbij de scheidingslaag tussen deze substructuren is ge-sandwiched. Geleidende metallische massa's zoals boven besproken, kunnen met voordeel gebruikt worden voorde massa's van geleidend materiaal van de capacitieve structuur volgens deze uitvinding.

Tijdens en na thermische normalisatie neigt de capacitieve structuur volgens deze uitvinding, preferentieel te barsten tussen de scheidingslaag en de aangrenzende laag, of tussen de scheidingslaag en de aangrenzende lagen aan tegengestelde zijden van de scheidingslaag, maar niet om ergens anders te barsten. Na thermische normalisatie van een dergelijk capacitieve structuur kan de capacitieve structuur vervolgens worden geïmpregneerd met was, die elke barst tussen de scheidingslaag en elk van beide aangrenzende lagen kan vullen, om te verhinderen dat mogelijke ionische verontreinigingen of andere geleidende verontreinigingen binnendringen in de barst en de geleidende metallische massa's overbruggen waardoor ze electrisch kontakt maken.

Deze en andere doelen, eigenschappen, en voordelen van deze uitvinding zijn duidelijk uit de volgende beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm van deze uitvinding onder verwijzing naar de bijgaande tekening.

Fig. 1 is een flink vergroot dwarsdoorsneeaanzicht van een capacitieve structuur volgens de stand van de techniek, waarbij gedeelten van een dergelijke structuur opengewerkt zijn voor illustratiedoeleinden, en waarbij een barst getoond wordt tussen twee capacitieve lagen van een dergelijke structuur.

Fig. 2 is een evenveel vergroot dwarsdoorsneeaanzicht van een capacitieve structuur volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van deze uitvinding, waarbij gedeelten van een dergelijke structuur opengewerkt zijn voor illustratiedoeleinden, en waarbij een barst getoond wordt langs een scheidingslaag van een dergelijke structuur.

Voordat een gedetailleerde beschrijving gegeven wordt van een capacitieve structuur die een voorkeursuitvoeringsvorm van deze uitvinding vormt, is het nuttig een capacitieve structuur te beschouwen die een voorbeeld is van de stand van de techniek, zoals getoond in figuur 1. Zoals getoond in figuur 1 omvat een capacitieve structuur.10 een groep capacitieve lagen 12, die elk een diëlectrisch substraat met gemetalliseerde gebieden omvat die het bovenoppervlak 14 van het diëlectrisch substraat bedekken, met vrijlating van een nauwe, longitudinale, gedemetalliseerde zone 14a welke het gemetalliseerde oppervlak 14 in een relatief breed gebied 14b. en een relatief smalle strip 14<^ verdeelt. Alternerende capacitieve lagen 12, welke van gelijke breedte zijn, zijn zijdelings verschoven ten opzichte van elkaar, zodat de randen van alternerende capacitieve lagen 12 zijdelings verschoven zijn ten opzichte van de overige lagen. Derhalve worden intandingen 20 langs de linkerranden van de capacitieve lagen 12, en intandingen 22 langs de rechterranden van de capacitieve lagen 12 gevormd.

Een bovenste deklaag 16 en een onderste deklaag 18, die elk een enkele dikkere plaat van diëlectrisch materiaal zijn, zijn aangebracht op respectievelijk de top- en de bodemopper-vlakken van de groep capacitieve lagen 12. Een geleidende metallische massa 24, welke opgebouwd kan zijn uit een bmnen-laag van aluminium, aangebracht door een metaalsproei-werkwijze, een tussenlaag van koper, aangebracht door een metaalsproeiwerkwijze en een buitenlaag van eutectisch tin en loodsoldeer, aangebracht door een dompelwerkwijze, bedekt de linkerranden van de capacitieve lagen 12 en bedekt de linkerranden van de bovenste deklaag 16 en de onderste deklaag 18. De binnen-, tussen- en buitenlagen van de massa 24 zijn ^ niet gedifferentieerd in figuur 1. De massa 24 strekt zich uit boven de bovenste deklaag 16, om een flens 26 te vormen die de bovenste deklaag 16 aan de capacitieve lagen 12 bindt aan de linkerkant van de capacitieve structuur 10. De massa 24 strekt zich uit beneden de onderste deklaag 18, om een onderste flens 28 te vormen die de onderste deklaag 18 aan de capacitieve lagen 12 aan de linkerkant van de capacitieve structuur 10 bindt. Op gelijke wijze bedekt een geleidende metallische massa 30 de rechterranden van de capacitieve lagen 12 evenals de rechterranden van de bovenste deklaag 16 en de onderste deklaag 18. De massa 30 strekt zich op dezelfde wijze uit boven de bovenste deklaag 16 om een bovenste flens 32 te vormen en beneden de onderste deklaag 18 om een onderste flens 34 te vormen. De bovenste flens 32 en de onderste flens 34 binden de deklagen 16, 18 aan de capacitieve lagen 12 aan de rechterzijde van de capacitieve structuur 10. De onderste flenzen 28, 34 fungeren elk eveneens als een terughoudende voet, welke de onderste deklaag 18 ten opzichte van een circuitplaatje of ander substraat (niet getoond), op het oppervlak waarvan de capacitieve structuur 10 geplaatst kan zijn, verhoogt.

Zoals getoond in figuur 1 heeft zich een barst 36 gevormd tussen twee van de capacitieve lagen 12, namelijk twee binnenlagen van de capacitieve structuur 10. Zoals getoond zijn enkele van de capacitieve lagen 12 naast de barst 36 gebroken, om breuken 38 langs een breuklijn te vormen die over het algemeen loodrecht op de breuk 36 neigt te staan. De barst 36 en de breuken 38 hebben een ongewenste veranderlijkheid in de capacitieve eigenschappen van de capacitieve structuur 10 veroorzaakt.

In figuur 2 omvat een capacitieve structuur 100, die een voorkeursuitvoeringsvorm van deze uitvinding vormt, een bovenste substructuur 102 en een onderste substructuur 104, gescheiden door een denkbeeldig vlak 106. De bovenste substructuur omvat een groep capacitieve lagen 112, welke elk een diëlectrisch substraat met gemetalliseerde gebieden omvatten die het bovenoppervlak 114 van het diëlectrisch substraat bedekken, met vrijlating van een nauwe longitudinale, gedemetalliseerde zone 114a. welke het gemetalliseerde oppervlak 114 in een relatief breed gebied 114&. en een relatief smalle strip 114^ verdeelt. Alternerende capacitieve lagen 112, welke een gelijke breedte hebben, zijn zijdelings ten opzichte van elkaar verschoven, zodat de randen van alternerende capacitieve lagen 112 verschoven zijn ten opzichte van de overige lagen 112. Derhalve worden intandingen 116 langs de linkerranden van de capacitieve lagen 112 en intandingen 118 langs de rechterranden van de capacitieve lagen 112 gevormd. Een bovenste deklaag 120, welke een enkele dikkere plaat van diëlectrisch materiaal is, wordt aangebracht aan het topoppervlak van de groep capacitieve lagen 112. De onderste substructuur 104 omvat een groep capacitieve lagen 122 welke gelijk aan de capacitieve lagen 112 zijn, waarbij elk van de capacitieve lagen 122 een diëlectrisch substraat met gemetalliseerde gebieden omvat, welke het bovenoppervlak 124 van het diëlectrische substraat bedekken, met vrijlating van een nauwe, longitudinale gedemetalliseerde zone 124a welke het gemetalliseerde oppervlak 124 in een relatief breed gebied 124& in een relatief nauwe strip 124s verdeelt. Alternerende capacitieve lagen 122, welke van gelijke breedte zijn, zijn zijdelings verschoven ten opzichte van elkaar zodat de randen van alternerende capacitieve lagen 122 zijdelings verschoven zijn ten opzichte van de overige lagen 122. Derhalve worden intandingen 126 langs de linkerranden van de capacitieve lagen 122 en intandingen 128 langs de rechterranden van de capacitieve lagen 122 gevormd. Een onderste deklaag 130, welke gelijk is aan de bovenste deklaag 120, wordt aangebracht op het bodemoppervlak van de capacitieve lagen 122.

De bovenste substructuur 102 is voorzien van een onderliggende laag 132 van niet-gemetalliseerd diëlectrisch materiaal. De onderste substructuur 104 is voorzien van een bovenliggende laag 134 van niet-gemetalliseerd diëlectrisch materiaal. De bovenliggende laag 134 is gelijk aan de onderliggende laag 132 van de bovenste substructuur 102, uitgezonderd dat de bovenliggende laag 134 van de onderste substructuur 104 voorzien is van een dunne bekleding 136, welke dient als een scheidingslaag tussen de bovenste substructuur 102 en de onderste substructuur 104, en gemaakt is van een materiaal dat minder agressief aan de bovenliggende laag 134 bindt dan de bovenliggende laag 134 en de onderliggende laag 132 aan elkaar zouden binden wanneer de dunne bekleding 136 weggelaten werd, bij voorkeur een materiaal dat polytetrafluorethyleen bevat. De dunne bekleding 136 kan geschikt aangebracht worden door sproeien van een colloidale suspensie van polytetrafluorethyleen in een vloeibare drager welke een geschikte binder bevat, waarbij een voorkeursspray bestaat uit Crown™ 6065 Permanent TFE Coating, commercieel verkrijgbaar van Crown Industrial Products, Hebron, Illinois. Alternatief kunnen verschillende oliën en harsen gebruikt worden. Bij voorkeur hebben, om de hantering en lading te vergemakkelijken, de onderliggende laag 132 van de bovenste substructuur 102 en de bovenliggende laag 134 van de onderste substructuur 104 een dikte van ongeveer 25μπι elk. Dikkere films kunnen gemakkelijker behandeld worden, maar verhogen onnodig de dikte en kosten van de capacitieve structuur 100.

Bij voorkeur zijn de diëlectrische substraten van de capacitieve lagen 112, 122 van poly(ethyleentereftalaat) film, en voornoemde lagen 132, 134 zijn eveneens elk van poly(ethyleentereftalaat) film. Poly(ethyleentereftalaat) film wordt geprefereerd vanwege zijn diëlectrische eigenschappen en vanwege zijn vermogen te binden aan zichzelf en aan de gemetalliseerde gebieden op de capacitieve lagen 112, 122. Andere diëlectrische materialen kunnen alternatief gebruikt worden.

Hoewel de voornoemde lagen 132, 134 als aparte delen getoond worden, is het beoogd door deze uitvinding dat dergelijke lagen alternatief verkregen kunnen worden uit een enkel stuk, zoals een geplette buis van een dergelijke film, in een geschikte breedte wanneer deze geplet is, of een gevouwen stuk van een dergelijke film, in een geschikte breedte wanneer deze gevouwen is. In elk geval kan elke laag verkregen door pletten of vouwen een dunne bekleding hebben zoals de dunne bekleding 136.

Bovendien wordt door deze uitvinding beoogd dat, in plaats van de dunne bekleding 136, die door sproeien, zoals bovengenoemd, of op andere wijze op de bovenliggende laag 134 van de onderste substructuur 104 is aangebracht, een of meer afzonderlijke, polytetrafluorethyleen bevattende lagen, bij voorkeur één enkele laag, zoals een film, bevattende of in hoofdzaak bestaande uit polytetrafluorethyleen, alternatief gebruikt kan worden als een scheidingslaag tussen de bovenste substructuur 102 en de onderste substructuur 104, waarop de voornoemde lagen 132, 134 of een van dergelijke lagen 132, 134 volledig weggelaten kan worden. Een geschikte film is Teflon film van E.I. DuPont de Nemours & Company, Wilmington,

Delaware. Wanneer dergelijke lagen 132 en 134 beide weg worden gelaten of wanneer een van dergelijke lagen 132, 134 wordt weggelaten, kan een dunne bekleding zoals de dunne bekleding 136 direct door sproeien, zoals boven opgemerkt, of op andere wijze op de onderste capacitieve laag 112 van de bovenste substructuur 102 of op de bovenste capacitieve laag 122 van de onderste substructuur 104 worden aangebracht. Het verdient de voorkeur, ongeacht of de scheidingslaag gevormd wordt door een dunne bekleding zoals de dunne bekleding 136 of door een afzonderlijke laag, om de bovenliggende laag 134 van de onderste substructuur 102 te handhaven, omdat een dergelijke laag 134 het gemetalliseerde oppervlak 124 van de bovenste capacitieve laag 122 van de onderste substructuur 102 bedekt. Een dergelijk oppervlak 124 zou anders blootgesteld worden aan eventuele verontreinigingen in eventuele barsten langs de scheidingslaag. Bovendien, zoals boven opgemerkt, zijn verschillende oliën en harsen bruikbaar in plaats van poly- tetrafluorethyleen.

Een geleidende metallische massa 140, welke met voordeel gevormd kan worden door een binnenlaag van aluminium, aangebracht door een metaalsproeiwerkwijze, een tussenlaag van koper, aangebracht door een metaalsproeiproces, en een buitenlaag van eutectisch tin en loodsoldeer, aangebracht door een dompelproces, bedekt de linkerranden van de capacitieve lagen 112, de onderliggende laag 132 van de bovenste substructuur 102, de bovenliggende laag 134 van de onderste substructuur 104 en de capacitieve lagen 122, evenals de bovenste deklaag 120 en de onderste deklaag 130. De binnen-, tussen en buitenlagen van de massa 140 zijn in figuur 2 niet gedifferentieerd. De massa 140 strekt zich uit boven de bovenste deklaag 120 om een bovenste flens 142 te vormen waardoor de bovenste deklaag 120 aan de capacitieve lagen 112 gebonden wordt. De massa 140 strekt zich uit beneden de onderste deklaag 130 om een onderste flens 144 te vormen waardoor de onderste deklaag 130 aan de capacitieve lagen 112 gebonden wordt. Een geleidende metallische massa 150 welke op gelijke wijze opgebouwd kan worden, bedekt de rechterranden van de capacitieve lagen 112, de onderliggende laag 132 van de bovenste substructuur 102, de bovenliggende laag 134 van de onderste substructuur 104, en de capacitieve lagen 122 evenals de bovenste deklaag 120 en de onderste deklaag 130. De massa 150 strekt zich uit boven de bovenste deklaag 120 om een bovenste flens 152 te vormen, en beneden de onderste deklaag 130 om een onderste flens 154 te vormen. Elk van de onderste flenzen 144, 154 dient eveneens als een terughoudende voet, welke de onderste deklaag 130 ten opzichte van een circuitplaat of ander substraat (niet getoond), op het oppervlak waarvan de capacitieve structuur 100 opgericht wordt, verhoogt.

Tijdens en na thermische normalisatie neigt de capacitieve structuur 100 preferentieel te barsten tussen de scheidingslaag, gevormd door de dunne bekleding 136, en de onderliggende laag 132 van de bovenste substructuur 102, en mogelijk tussen de scheidingslaag, gedefinieerd door de dunne bekleding 136, en de bovenliggende laag 134 van de onderste substructuur 104, maar barst nergens anders. Na thermische normalisatie van de capacitieve structuur 100 wordt de capacitieve structuur 100 geïmpregneerd met was, welke neigt elke barst tussen de scheidingslaag gedefinieerd door de dunne bekleding 136, en elk van de aangrenzende lagen op te vullen, zoals de barst 160 getoond in figuur 2 tussen de dunne bekleding 136 en de onderliggende laag 132 van de bovenste substructuur 102, waardoor verhinderd wordt dat eventuele ionische verontreinigingen of andere geleidende verontreinigingen in de barst binnendringen en de geleidende metallische massa's 140, 150 overbruggen. Een geschikte was is

Bee Square Amber» was, corraieroieel verkrijgbaar van Petrolite Co., Tulsa, Oklahoma.

In deze aanvrage verwijzen richting-aangevende termen, waaronder "bovenste", "onderste", "links", "rechts", "bovenliggende", en "onderliggende", naar een capacitieve structuur in een geschikte oriëntatie zoals getoond in de tekening, maar zijn niet bedoeld om deze uitvinding te beperken tot enige bijzondere oriëntatie.

Verschillende verfijningen kunnen gemaakt worden xn de capacitieve structuur volgens deze uitvinding zonder dat het bereik en het idee van deze uitvinding verlaten wordt.

Claims (16)

1. Capacitieve structuur omvattende een bovenste sub-structuur en een onderste substructuur, waarbij elke sub-structuur een veelheid van capacitieve lagen gelamineerd in gestapelde relatie tot elkaar omvat, waarbij elke capacitieve laag tegengestelde eerste en tweede randen heeft, waarbij elke capacitieve laag een diëlectrisch substraat en een gemetalliseerd gebied omvat, dat een overwegend gedeelte van een oppervlak van het diëlectrisch substraat van een dergelijke capacitieve laag bedekt en zich naar slechts een van de eerste of tweede randen van een dergelijke capacitieve laag uitstrekt, waarbij de gemetalliseerde gebieden op alternerende capacitieve lagen in elke substructuur zich uitstrekken naar tegengestelde randen, waarbij de eerste randen van alternerende capacitieve lagen in elk zo'n substructuur zich uitstrekken tot voorbij de eerste randen van de overige capacitieve lagen in een dergelijke substructuur om intandingen langs de eerste randen van een dergelijke substructuur te vormen, waarbij de tweede randen van de alternerende capacitieve lagen in elke substructuur zich uitstrekken tot voorbij de tweede randen van de overige capacitieve lagen van een dergelijke substructuur om intandingen langs de tweede randen van een dergelijke substructuur te vormen, waarbij de capacitieve structuur verder ten minste een scheidingslaag gesandwiched tussen de bovenste en onderste substructuren omvat, waarbij elk zo'n scheidingslaag gemaakt kan zijn van een materiaal dat minder agressief bindt aan ten minste een van de bovenste en onderste substructuren dan de bovenste en onderste substructuren aan elkaar zouden binden wanneer elk van dergelijke scheidingslagen weggelaten zou worden, waarbij de capacitieve structuur verder een eerste massa van geleidend materiaal omvat dat de intandingen bedekt en zich uitstrekt in de intandingen, gevormd langs de eerste randen van de capacitieve lagen van de bovenste en onderste substructuren om te voorzien in electrische kontakten met en tussen de gemetalliseerde gebieden die zich uitstrekken tot de eerste randen van de capacitieve lagen van de bovenste en onderste substructure^ en een tweede massa van geleidend materiaal dat de intandingen bedekt en zich uitstrekt in de intandmgen, gevormd langs de tweede randen van de capacitieve lagen van de bovenste en onderste substructuren om te voorzien in elec trische aansluitingen met en tussen de gemetalliseerde gebieden die zich uitstrekken naar de tweede randen van de capacitieve lagen van de bovenste en onderste substructuren, waarbij de massa's van geleidend materiaal de.capacitieve lagen van elke substructuur aan elkaar bindt en de bovenste en onderste substructuren aan elkaar bindt met de scheidingslaag tussen de bovenste en onderste substructuren gesandwiched, waarbij, wanneer de capacitieve structuur blootgesteld wordt aan thermische spanningen, die delaminatie van enkele van de capacitieve lagen neigen te veroorzaken, de scheidingslaag los neigt te laten van ten minste een van de bovenste en onderste substructuren, waardoor in hoofdzaak dergelijke spanningen verlicht worden, voordat een of meer van de capacitieve lagen van elkaar loslaten.

2. capacitieve structuur volgens conclusie 1, omvattende één zo'n scheidingslaag, gesandwiched tussen de bovenste en on-derste substructuren.

3. capacitieve structuur volgens conclusie 2, verder omvattende een tussenliggende laag van diëlectrisch materiaal tussen de scheidingslaag en een van de capacitieve lagen van een van de substructuren.

4. Capacitieve structuur volgens conclusie 3, waarin de scheidingslaag voorzien is van een dunne bekleding aangebracht op een oppervlak van de tussenliggende laag.

5. capacitieve structuur volgens conclusie 4, waarin de tussenliggende laag gemetalliseerde gebieden bedekt op een oppervlak van een van de capacitieve lagen van een van de substructuren.

6. Capacitieve structuur volgens conclusie 2, waarin de bovenste substructuur een onderliggende laag van diëlectrisch materiaal omvat, de onderste substructuur een bovenliggende laag van diëlectrisch materiaal omvat, en de scheidingslaag gesandwiched is tussen de onderliggende laag van de bovenste substructuur en de bovenliggende laag van de onderste substructuur.

7. Capacitieve structuur volgens conclusie 6, waarin de scheidingslaag gevormd wordt door een dunne bekleding, aangebracht op een oppervlak van een laag gekozen uit de onderliggende laag van de bovenste substructuur en de bovenliggende laag van de onderste substructuur.

8. Capacitieve structuur volgens conclusie 2, waarin het diëlectrische substraat van elke capacitieve laag een diëlectrische polyesterfilm is, de bovenste substructuur een onderliggende laag van diëlectrische polyesterfilm omvat, de onderste substructuur een bovenliggende laag van diëlectrische polyesterfilm omvat, en de scheidingslaag polytetrafluor-ethyleen bevat en gesandwiched is tussen de onderliggende laag van de bovenste substructuur en de bovenliggende laag van de onderste substructuur.

9. Capacitieve structuur volgens conclusie 8, waarin de scheidingslaag gevormd wordt door een dunne bekleding aangebracht op een oppervlak van een laag gekozen uit de onderliggende laag van de bovenste substructuur en de bovenliggende laag van de onderste substructuur.

10. Capacitieve structuur volgens conclusie 2, waarin het diëlectrische substraat van elke capacitieve laag diëlectrische poly (ethyleentereftalaat) film is, de bovenste substructuur een onderliggende laag van diëlectrische poly(ethyleentereftalaat) film omvat, de onderste substructuur een bovenliggende laag van diëlectrische poly(ethyleentereftalaat) film omvat, en de scheidingslaag polytetrafluorethyleen bevat en gesandwiched is tussen de onderliggende laag van de bovenste substructuur en de bovenliggende laag van onderste substructuur.

11. Capacitieve structuur volgens conclusie 10, waarin de scheidingslaag gevormd wordt door een dunne bekleding, aangebracht op een oppervlak van een laag gekozen uit de onderliggende laag van de bovenste substruetuur en een bovenliggende laag van de onderste substruetuur.

12. Capacitieve structuur volgens conclusie 2, waarin de scheidingslaag polytetrafluorethyleen bevat.

13. Capacitieve structuur volgens conclusie 2, waarin de scheidingslaag gevormd wordt door een dunne bekleding, aangebracht op een oppervlak van een van de bovenliggende en ondeirlxcfcjencle substiructuircn ·

14. Capacitieve structuur volgens conclusie 13, waarin de scheidingslaag polytetrafluorethyleen bevat.

15. Capacitieve structuur volgens conclusie 2, waarin de scheidingslaag een afzonderlijke laag is welke polytetrafluorethyleen bevat.

16. Capacitieve structuur volgens een van de voorgaande conclusies, welke geïmpregneerd is met was die elke scheiding tussen de scheidingslaag en elk van de substructuren neigt op te vullen.