DE1261964B

DE1261964B - Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachkondensatorblocks

Info

Publication number: DE1261964B
Application number: DEJ22114A
Authority: DE
Inventors: Frank Bowers
Original assignee: Johnson Matthey PLC
Current assignee: Johnson Matthey PLC
Priority date: 1961-07-19
Filing date: 1962-07-17
Publication date: 1968-02-29

Description

Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachkondensatorblocks Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachkondensatorblocks, welcher eine Vielzahl von Einzelkondensatoren enthält, die ihrerseits alle aus einem hoch warmfesten dielektrischen Blatt bestehen, auf dessen beiden Oberflächen sie metallisierte Bereiche als Beläge tragen, und die durch diese Metallbereiche miteinander zu einer zusammengesetzten Einheit oder einem Stapel verbunden sind; wobei die zwischen den nichtmetallisierten Bereichen der einzelnen Blätter liegenden Zwischenräume mit einem isolierenden Material angefüllt werden.
Es liegt auf der Hand, daß man im Falle von Kondensatoren, deren Dielektrikum aus Glimmer oder hochschmelzendem keramischem Material besteht, beim Brennen eines Stapels derartiger Kondensatoren unter Druck zwecks Herstellung eines Blocks nur eine Bindung der benachbarten Metallbeläge, die im allgemeinen nicht die ganze Fläche des dielektrischen Blattes bedecken, aneinander erreicht, so daß zwischen den nicht mit Metall überzogenen Teilen der Dielektrika keine Bindung eintritt. Es bleiben also innerhalb des Stapels zwischen den einzelnen Kondensatoren Zwischenräume, die evakuiert und dann mit Wachs oder anderen Isolationsstoffen gefüllt oder getränkt werden müssen, um den Eintritt von Feuchtigkeit zu verhindern.
Der Schutz des Kondensatorblockes gegen den Eintritt von Feuchtigkeit ist besonders wichtig, wenn der Kondensator unter tropischen Bedingungen eingesetzt werden soll. Es hat sich gezeigt, daß besonders unter solchen Bedingungen weder das Wachs oder die sonstigen Isolationsfüllungen noch die Berührungsfläche zwischen der Füllung und dem Dielektrikum wirklich undurchlässig für Feuchtigkeit ist. Aus diesem Grund mußte man den Kondensatorblock mit einer äußeren Schutzhülle von Wachs, Keramik oder Glas versehen. Diese äußere Schutzhülle erhöht jedoch unvermeidlich sowohl die Gesamtabmessungen als auch das Gewicht des Blockes, was beides im Hinblick auf die modernen hochkomplizierten elektronischen Anlagen unerwünscht ist, die immer kleinere und kompaktere Kondensatoren hoher Kapazität erfordern.
In der britischen Patentschrift 807 480 wird bereits das Abdichten von Kondensatoren oder Kondensatorblöcken durch Eintauchen der Vorrichtung in das Dichtungsmaterial beschrieben. Die französische Patentschrift 1051940 beschreibt ebenfalls einen Schutz für unter anderem auch kleine Kondensatoren, der durch Eintauchen des gesamten Kondensators in eine geschmolzene Schutzmasse erzeugt wird. Diesem Eintauchverfahren haftet vor allem der Nachteil an, daß notwendigerweise eine zusätzliche Vergrößerung der Abmessungen des fertiggestellten Aggregats die Folge ist. Eine derartige Vergrößerung ist gerade heute, wie bereits erwähnt, ein schwerwiegender Nachteil, da immer kleinere Kondensatoren und Kondensatorblöcke hoher Kapazität angestrebt werden.
Erfindungsgemäß werden bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die vorstehend geschilderten Nachteile dadurch beseitigt, daß die nichtmetallisierten Bereiche der einzelnen Kondensatorblätter vor dem Zusammenstellen dieser Blätter zu einem Stapel oder einer Einheit mit einer Schicht aus Glas oder glasähnlichem Material überzogen und die einzelnen Kondensatoren dann in bekannter Weise übereinandergestapelt und gebrannt werden, so daß die metallisierten Bereiche und die mit Glas überzogenen Bereiche der Blätter sich miteinander zu einem zusammengesetzten Kondensatorblock verbinden.
Vorzugsweise wird der Stapel bei einer Temperatur von etwa 500° C gebrannt.
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendet man vorzugsweise Glimmer als hochschmelzendes dielektrisches Material, während die Beläge vorteilhaft aus Silber gebildet werden, obwohl auch andere geeignete Metalle benutzt werden können, falls man dies wünscht. Jede geeignete Glaszusammensetzung, die bei der Brenntemperatur des Kondensatorblockes erweicht, kann zur Beschichtung der unmetallisierten Flächenteile des Dielektrikums verwendet werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß Blei-Bor-Silikat- oder Blei-Alkali-Bor-Silikat-Gläser für die erfindungsgemäßen Zwecke besonders geeignet sind.
Beispielsweise kann ein für die Durchführung der Erfindung geeignetes Glas die folgende Zusammensetzung haben: Bleimennige . . . . . . . 30 Gewichtsteile Siliziumdioxyd (##t ) . . 7,5 Gewichtsteile Borsäure . . . . . . . . . . . . . . 12,5 Gewichtsteile Die Erfindung ist im nachstehenden an Hand eines Ausführungsbeispieles in ihrer Anwendung auf einen Silber-Glimmer-Kondensator erläutert.
Mehrere rechteckige Glimmerblättchen werden zunächst auf beiden Seiten mit einer Schicht von Silber versehen, um Beläge zu bilden. Dies kann auf jede in der Köndensatorherstellung übliche Art geschehen, beispielsweise durch Aufsprühen oder Aufpinseln. Bevorzugt wird der Siebdruck. Die Silberschichten bedecken jede Seite des Glimmerblattes nur zum Teil, und zwar beginnt jede Schicht in einer Entfernung von einer Schmalseite des Blattes und reicht bis zur gegenüberliegenden Schmalseite, um diese herum und zum Teil über die andere Seite des Blattes zurück. Die Silberschichten haben dabei eine geringere Breite als das dielektrische Blatt, so daß nichtmetallisierte Streifen an jeder Längskante des Blattes verbleiben. Die Silberschichten werden dann in der üblichen Weise auf das Glimmerblatt aufgebrannt, um einzelne Kondensatoren herzustellen.
Die nichtmetallisierten Ränder auf beiden Seiten des Blattes werden nun mit einer Schicht von Blei-Bor-Silikat-Glas überzogen, und die benötigte Anzahl der so gewonnenen Kondensatoren wird übereinandergelegt, bis ein Kondensatorblock mit der gewünschten Kapazität erreicht ist.
Der Stapel von Kondensatoren wird dann in eine Presse gebracht und unter Druck auf eine Temperatur von etwa 500° C erwärmt, um die zusammenstoßenden Silberschichten und die zusammenstoßenden Glasschichten untereinander über all-- ihre Flächenteile zu verbinden (ein etwaiger Glasüberschuh wird dabei herausgepreßt), wobei sich ein Mehrfachkondensatorblock bildet, dessen Inneres durch die untereinander verbundenen, die Metallisierung im wesentlichen umgebenden Glasflächen wirksam gegen den Eintritt von Feuchtigkeit abgedichtet ist.
Da die Silberschichten an den Schmalkanten jedes den Block bildenden Kondensators frei liegen, können Leitungsdrähte leicht daran gelötet werden. Auf diese Weise.werden die Abmessungen und das Gewicht des Kondensatorblockes insgesamt auf dem Minimum gehalten, das sich aus der Zahl der einzelnen, zu dem Block zusammengesetzten Kondensatoren ergibt. Die bisher übliche Schutzhülle ist gänzlich unnötig.
An Stelle von Glimmer kann man auch irgendein anderes hochschmelzendes Dielektrikum verwenden, das bei der angewandten Brenntemperatur unbeeinflußt bleibt. Auch andere für die angewandte Brenntemperatur geeignete Metalle als Silber können zur Bildung der Beläge benutzt werden.
Ferner kann man auf Wunsch das Glas bzw. das glasartige Material anfärben,@um das äußere Bild des Kondensators zu verbessern.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachkondensatorblocks, welcher eine Vielzahl von Einzelkondensatoren enthält, die ihrerseits alle aus einem hoch warmfesten dielektrischen Blatt bestehen, auf dessen beiden Oberflächen sie metallisierte Bereiche als Beläge tragen, und die durch diese Metallbereiche miteinander zu einer zusammengesetzten Einheit oder einem Stapel verbunden sind, wobei die zwischen den nichtmetallisierten Bereichen der einzelnen Blätter liegenden Zwischenräume mit einem isolierenden Material angefüllt werden, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die nichtmetallisierten Bereiche der einzelnen Kondensatorblätter vor dem Zu= sammenstellen dieser Blätter zu einem Stapel oder einer Einheit mit einer Schicht aus Glas oder glasähnlichem Material überzogen und die einzelnen Kondensatoren dann in bekannter Weise übereinandergestapelt und gebrannt werden, so daß die metallisierten Bereiche und die mit Glas überzogenen Bereiche der Blätter sich miteinander zu einem zusammengesetzten Kondensatorblock verbinden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas der folgenden Zusammensetzung verwendet wird: Bleimennige ...... 30 Gewichtsteile Siliziumdioxyd .... 7,5 Gewichtsteile Borsäure . . . . . . . . . 12,5 Gewichtsteile
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel bei einer Temperatur von rund 500° C gebrannt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 807480; französische Patentschrift Nr. 1051940.