RU2019112654A

RU2019112654A - Пленочный конденсатор очень высокой емкости и способ его изготовления

Info

Publication number: RU2019112654A
Application number: RU2019112654A
Authority: RU
Inventors: Жан-Мишель ДЕПОН
Original assignee: Блю Солюшнз
Priority date: 2016-10-03
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2020-11-06
Also published as: KR20190057382A; CN109844881A; BR112019006024A2; CA3036330A1; US20190287721A1; WO2018065289A1; FR3057100A1; JP2019534580A; EP3520127A1; IL265704A

Claims

1. Пленочный конденсатор (1) очень высокой емкости, содержащий диэлектрический слой (100), образованный по меньшей мере одной диэлектрической пленкой (100а, …, 100i), при этом каждая диэлектрическая пленка (100а, …, 100i) этого диэлектрического слоя (100) имеет следующие параметры:

- относительная диэлектрическая проницаемость [ε_f ⁱ], при этом ε_f ⁱ ≥ 10,

- толщина [e_f ⁱ], при этом 0.05 мкм ≤ e_f ⁱ ≤ 50 мкм,

- диэлектрическая жесткость [E_f ⁱ], при этом E_f ⁱ ≥ 50 В/мкм,

при этом в параметрах "f" обозначает «пленка», и i ≥ 1, где "i" обозначает "i-ую" диэлектрическую пленку (100i) указанного диэлектрического слоя (100),

причем этот диэлектрический слой (100) отделяет первую структуру-носитель (200) электронных зарядов от второй структуры-носителя (300) электронных зарядов, причем эти две структуры имеют противолежащую поверхность (S), отделенную диэлектрическим слоем (100),

отличающийся тем, что:

А) граница между диэлектрическим слоем (100) и первой структурой (200) отвечает следующим требованиям:

- участок противолежащей поверхности (S), где указанная первая структура (200) входит в прямой контакт с указанным диэлектрическим слоем (100), превышает 90%,

- во всех зонах границы, где диэлектрической слой (100) не входит в прямой контакт с указанной первой структурой (200), они локально разделены N толщинами (где N ≥ 1) «паразитных» диэлектриков (400), при этом каждая толщина имеет относительную диэлектрическую проницаемость [ε_p ^j] и диэлектрическую жесткость [E_p ^j], которые соответствуют отношению:

ε_p ^j E_p ^j ≥ Min(ε_f ⁱ E_f ⁱ),

где "p" обозначает "толщину паразитного диэлектрика", и "j" обозначает "j-ую" толщину, при этом 1 ≤ j ≤ N,

В) граница между диэлектрическим слоем (100) и второй структурой (300) отвечает следующим требованиям:

- участок противолежащей поверхности (S), где указанная вторая структура (300) входит в прямой контакт с указанным диэлектрическим слоем (100), превышает 90%,

- во всех зонах границы, где диэлектрической слой (100) не входит в прямой контакт с указанной второй структурой (300), они локально разделены толщинами М (где М ≥ 1) «паразитных» диэлектриков (500), при этом каждая толщина имеет относительную диэлектрическую проницаемость [ε_p ^k] и диэлектрическую жесткость [E_p ^k], которые соответствуют отношению:

ε_p ^k E_p ^k ≥ Min(ε_f ⁱ E_f ⁱ),

где "p" обозначает "толщину паразитного диэлектрика", и "k" обозначает "k-ую" толщину, при этом 1 ≤ k ≤ М,

при соблюдении следующего дополнительного условия:

С) когда указанный диэлектрический слой (100) состоит из более чем одной диэлектрической пленки (100i), то вся граница Σ между двумя диэлектрическими пленками (100i) отвечает следующим условиям:

- участок противолежащей поверхности (S), где обе диэлектрические пленки (100i) входят в прямой контакт, превышает 90%,

- во всех зонах границы Σ, где две диэлектрические пленки (100i) не входят в прямой контакт, эти пленки локально разделены P_Σ толщинами (при P_Σ ≥ 1) «паразитных» диэлектриков (600), при этом каждая толщина имеет относительную диэлектрическую проницаемость [ε_p ^ℓ] и диэлектрическую жесткость [E_p ^ℓ], которые соответствуют отношению:

ε_p ^ℓ E_p ^ℓ ≥ Min(ε_f ⁱ E_f ⁱ),

где "p" обозначает "толщину паразитного диэлектрика", и "χℓ" обозначает " ℓ-ую" толщину, при этом 1 ≤ ℓ ≤ P_Σ, при этом указанный диэлектрический слой выполнен из полимерного материала или на основе полимерного материала, исключая исключительно минеральный материал.

2. Пленочный конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что указанный диэлектрический слой (100) не является самонесущим.

3. Способ изготовления пленочного конденсатора по п. 2, отличающийся тем, что содержит следующие последовательные этапы:

а) используют второй диэлектрический слой (101), называемый «опорным слоем», с относительной диэлектрической проницаемостью [ε_f'] и толщиной [e_f'], который металлизирован на одной из своих двух противоположных сторон и который имеет диэлектрическую жесткость [E_f'],

b) указанный диэлектрический слой (100) укладывают на указанный опорный слой (101) таким образом, чтобы он входил в контакт с металлизированной стороной этого опорного слоя,

с) производят металлизацию стороны указанного диэлектрического слоя (100), которая осталась открытой после этапа b),

d) производят намотку в рулон комплекса, полученного в результате этапа с), или укладывают в стопу несколько комплексов, полученных в результате этапа с),

при этом указанные диэлектрический слой (100) и опорный слой (101) удовлетворяют следующему отношению:

e_f' E_f' ≥ e_fE_f, в котором выражения e_f и E_f определены в пункте 1.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что используют опорную пленку (101), металлизированную на своих двух сторонах, причем на этапе d) совмещают, то есть зеркально располагают металлизированную поверхность указанного диэлектрического слоя (100) с металлизированной поверхностью одной из сторон указанного опорного слоя (101).

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что используют опорную пленку (101), металлизированную на одной из своих сторон, при этом на этапе d) совмещают, то есть зеркально располагают металлизированную поверхность указанного диэлектрического слоя (100) с металлизированной поверхностью указанного опорного слоя (101).

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что используют опорный слой (101), относительная диэлектрическая проницаемость [ε_f'] которого меньше или равна 10.

7. Способ по одному из пп. 3-6, отличающийся тем, что этап d) осуществляют в вакууме или при давлении, меньшем или равном 10 миллибар.

8. Способ по одному из пп. 3-7, отличающийся тем, что на этапе d) новый комплекс прижимают к предыдущему, прикладывая давление, в частности, при помощи нажимного катка или за счет регулирования угла укладки.

9. Способ по п. 3, отличающийся тем, что содержит следующие этапы, на которых:

а) указанный диэлектрический слой (100) укладывают на опорную пленку (300), образованную металлическим листом;

b) укладывают комплекс, полученный в результате этапа а), на опорный диэлектрический слой (101);

с) укладывают комплекс, полученный в результате этапа b), на вторую опорную пленку (400), образованную металлическим листом;

d) наматывают в рулон комплекс, полученный в результате этапа с), или укладывают в стопу несколько комплексов, полученных в результате этапа с).

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что указанные диэлектрические слои (100, 101) являются идентичными.

11. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что указанные опорные пленки (300, 400) являются идентичными металлическими листами.

12. Способ по одному из пп. 9-11, отличающийся тем, что между указанными этапами а) и b) подвергают металлизации оставшуюся открытой сторону указанного диэлектрического слоя (100).

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что между указанными этапами b) и с) подвергают металлизации оставшуюся открытой сторону указанного диэлектрического слоя (100).

14. Способ по одному из пп. 9-13, отличающийся тем, что этап d) осуществляют в вакууме или при давлении, меньшем или равном 10 миллибар.

15. Способ по одному из пп. 9-14, отличающийся тем, что на этапе d) новый комплекс прижимают к предыдущему, прикладывая давление, в частности, при помощи нажимного катка или за счет регулирования угла укладки.

16. Способ по одному из пп. 9-15, отличающийся тем, что используют пористые листы.

17. Способ по одному из пп. 9-16, отличающийся тем, что используют листы, которые включают в себя предохранители.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что выполнение указанных предохранителей осуществляют, применяя одну или другую из следующих технологий:

- удаление материала из указанного листа таким образом, чтобы оставшийся материал образовал указанные предохранители, при этом удаление производят при помощи такой технологии, как испарение металла, пробивка или механическое сверление металла, растворение или химическое травление металла;

- добавление материала к указанному листу таким образом, чтобы добавленный материал образовал указанные предохранители, при этом добавление производят при помощи такой технологии, как сварка, пайка, клепание или штамповка.