DE1439063A1 - Verfahren zur Beseitigung der Spitzen metallischer Elektroden - Google Patents

Description

• Verfahren zur Beseitigung der Spitzen -mete.:lischer Elektroden Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung ...r Spitzen auf der Oberfläche metallischer Elektroden insbuuyia=@.@e ;xer -"luf das Dielektrikum. aufgedampften .Belegungen elektrischer 2:aradeczsatoreno befinden sich in vielen Fällen metallische Leiter in elektrischen Ger@iten oder Bauelementen auf einen hohen. elektri:chen 2otential, Aus Gründen der Kleinheit und Preisgünstigkeit solcher Geräte -:ist e-s. wünschenswert,- den .geomet.ri- . sbhen_Abstand. zwischen zwei 'Leitern verschiedenen .Potentials bei vorgegebener. -POtentiaIdifferenZ. möglichst klein zu'ma- : chen. Es hat sich nun gezeigt, dass dieser geometrische Abstand im allgemeinen .viel, grösser ge.i.,iählt werden .mus.,s -bzwo- . die zwischen den Elek.t.ro;de;n liegende. Spannung viel. kleiner . -gewählt werden muss als, es .die Durchbruc.hsfeldst'-r-ke: .des, '- - _. zi"ischen den beiden Leitern befindlichen DiQle-ktrikums -unter Annahme einer gleichmässigen .Feldverteilung -zulassen- ._ würde. Als eine der Ursachen für die .geringe Belas-tbarksit -viurde fe.stgest,ellt, dass die. -elektrischen Leiter auf-ihrer,-Oberfläche Spitzen. und scharfe Kanten :haben,- ,.in -deren -Umge- .
• bung eine wesentliche Erhöhung der Feldstärke -eintritt. An solchen. Spitzen kommt es nun zu Teildurchschlägen uad den bekannten Glimmerschenungen_,:wodurch.das_ Dielektrikum zerstört und so nach einiger- Zeit der Ausfall des Gerätes-. herbeigefährt wird - . Um die schddliche Erhöhung der. -?Feldstärke. an. diesen Spi-tz.en:.-., zu vermeiden, wird vorgeschlagen zu deren Beseitigung, gemäss der Erfridung- die _metallische.n Elektroden einer Glrii:m= - . behandlung zu unterziehen-. Eine derartige Glicimbehandl.ung lässt. sich .in besonders -einfacher Vieise dadurch vorneh.nen-"_. --:; dass man den. metallischen Leiter, .zoBo die auf einem--Dielektrikumsband aufgedämpfte Belegung-* eines elektrischen Kflz,#i c<ns.a=: tors in :einen evakuierten- Behälter -bringt und .sie dort, mit. einem Pol einer elektrischen Spannungsquelle verbindet., ..#.j.h- 6 rend der andere 2ol mit einer vorzugsweise grossflächigen Gegenelektrode verbunden wird. Bei Verwendung-von Gleichspannung wird dabei der z@linuspol der Gleichspannung ,quelle mit der von Spitzen zu befreienden Elektrode verbunden, während der Pluspol an der Gegenelektrode liegt.-Der Abstand zwischen dem zu behandelnden metallischen Leiter und der Gegenelektrode muss derart bemessen ;werden, dass sich eine Glimmentladung ausbilden kann. Als Gegenelektrode kann auch die Wandung des evakuierbaren Beh`@lters verwendet werden. Ist der Behälter auf einen Druck unter einigen Torr evakuiert, legt man Spannung an den metallischen Leiter und die Gegenelektrode an. Es bildet sieh nun eine Glimmentladung zwischen den beiden Elektroden aus. Die Glimmentladung setzt bei dem metallischen Leiter gerade an Spitzen und scharfen Kanten die meiste Energie pro Flächeneinheit um. Dadurch entstehen an diesen Stellen hohe Temperaturen, die die Spitzen und Kanten durch Schmelz- und Verdampfungsvorgänge abrunden. Die Behandlungsdauer hat sich nach der Grösse und Anzahl der vorhandenen Spitzen usw. zu richten.
• Handelt es sich bei der zu behandelnden metallischen Leiter um ein endloses Band, so ;wird man es zweckmässigerweise whrend der Glimmentladung umspulen. Handelt es sich dagegen um viele kleine Einzelteile, so wird man sie als Schüttgut auf eine an einer .Pol der Spannungsquelle liegende metallische Unterlage schütten. Dadurch wird in beiden 24llen eine :@irt:@ch@;ttliche Behandlungsmethode erreicht. Ähnlich wie endlose Metallbänder kÖnnen auch- metallbedampfte Isolierstüffbänder. .behsndet "erden. --Ist die auf der Isoliers-tofffband befindliche :fletällschicht -sehr. dünn, so ist es .unter UM-nötwendig, besondere Massnahmen zu ergreifen,-um eine zu= ":seit- gehende. Abtragung der Metallschichten durch die- Glikribehandlung zu -vermeiden. Man wird daher vorteilha:fterweise die 3b- -und; aufspulende Rolle-vor einer dauernden Einwirkung der Glimmentladung schützen, um. einen Abbau der an der Rollenstirnseite befindlichen Metallschicht zu vermeiden. Dies gelingt = am. einfachsten -dadurch, dass man, das Isolierband nicht bis zum Rand mit Metall belegt.- Ist dies nicht möglich, so kann man entweder die ab- und auf-.spulende Rolle ausserhalb des Vakuums anordnen und das Band durch eine Sc.1zl Buse in das Vakuum führen. Einfacher ist es jedoch, die ab- und aufspulende Rolle derart'elektröstati:sch abzuschirmen, dass sich dort keine Glimmentladung ausbilden kann. Um weiterhin die der Elektrode während der Glimmbehandlung zugeführte Energie zu. begrenzen und dadurch eine eventtdle Schö.digung zu ver--aeiden, kann man auch die Elektrode mit keiner der beiden spannungsführenden Elektroden verbinden, sondern nur durch einen Raum führen, der von der Glimnentladung erfüllt ist.
• Die G1i_nnbehandlung kann ausser mit Gleichspannung auch mit Hilfe einer lechselspannung durchgeführt :verrlen. 41s besonders-vorteilhaft erneist sich dabei eine ",'lechselpar@run g iöherer Frequenz als, der des technischon :@ec@@el-tro.zu verwenden, da hierbei die erforderliche zwischen Elektrode und Gegenelcktrade liegende Spannung niedriger ge,#",ählt vaerden kann und so infolge der dabei freiwerdenden geringeren Lnergiemenge'eine schonungsvollere Behandlung möglich ist. Besondere Bedeutung kor.m;nt crem Verfahren bei der Behandlung von bedampften Panieren zu, die für Metallpapierkondensatoren vorgeshen sind. Neben dem Abbau von Spitzen-und scharfen Rändern wird durch die Glii.iinbehandlung, ein weiterer erwünschter Effekt erzielt. Der dünne aufgedampfte Metall= .-belag erwirmt sich während der Glimmentladung auf relativ hohe Temperaturen, die wegen der geringen WUrmekapazit@t des ;ietallbelags das Papier nicht schädigen. Da, der- Iidetallbele.g rietallographisch gesehen sehr viele innere Spannungen aufweist, die zu unerwünschtem Kristallwachs tum führen können, fUhrVdieser kurzzeitige Wärmestoss zu euer UTItKrist-allisation. Die umkristallisierten Beläge haben weniger innere Spannungen und neigen nicht zum Kristallwachstum'.'

Claims (2)

1. a . t, e r'-t- a r Is: rt r ;ä c =h -e 1. Verfähren zur 'Beseiutigung von Spitzen. auf der @Oberfläche metallischer Eiefktroden; irisbeuöndere ' der `aug das Pielektrikum aufgedampften Belegungen. elektrischer Kondensatoren', dädureh dass die 'metällscheu Elektroden 'einer -Glimmbehandlung unterzogen werden.
2. 2. Ve-f-ahren- nach Ansprücn= 1 , dadurch gekennzeichnet, .dass die Glimmbehandlung im "Vakuum. vorgenommen wird. 3o.Verfahren nach Anspruch 1 öder 2, dädürch gekennzeichnet, dass die netallisähen tlektroden mit einem Pol einer eiektrischen 'Spannungsquelle verbunden Werden, während der andere Pol mit einer' vorzugsweise grossflächigen Gegenelektrode verbunden. wird : - ' . . 4. Verfahren nach. einem öder mehreren der Anspräche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spannungsquelle eine Gleicnspannungsquelle ist; deren Minuspol mit der zu behandelnden metallischen Elektrode verbunden ist. 5. ecrfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche "1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spännungsquelle eine t'lechselspannungsquelle mit insbesondere höherer 'reauenz als der-des technischen ;'.ec?zselstroms ist. 6o Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5, dadurch,gekennzeichnet, dass die Wandung des evakuierten Behälters, in dem die Glimmbehandlung vorgenommen wird, als Gegenelektrode verwendet wird. . 7.o Verfahren nach einem oder mehreren-der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum fortlaufenden Behandeln von metallischen Bändern oder metallischen Isolierstoff. bändern die Bänder während der Glimmbehandlung umgespult werden. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auf- und Abupulvorgang ausserhalb des Vakuumgefässes vorgenommen wird und die zu behandelnden Bänder durch Irennschleussen in den Vakuumbehälter hinein- und wieder heraus geführt werden. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die im Vakuumbehälter auf- und abspulenden Rollen so abgeschirr..it vierden, dass dort keine Glimmerscheinung auftt'1t @,.