DE1665131A1 - Keramischer Kondensator - Google Patents

Description

Die iirfindung betrifft Schutzüberzüge für elektrisch Komponenten, insbesondere Mittel und Verfahren zum oohütsen von iceramischen Kondensatoren.

Keramische Kondensatoren oder Kondensatoren, die

Materialien al3 Dielektrikum verwenden, sind in a'.-?x:-triscnen αηα elektronischen Systemen weit verbreitet. jie oiua oesonaers interessant, da sie eine hohe Kapazitunυ Lai eine gute Durchschlagspannung bei relativ geringen Aurnessungen zur Verfugung stellen.

Wenn keramische Kondensatoren bei über 500 V betrie ben ./erden, kann ein elektrisches Rauschen und/oder eine Korona-Entladung an den Stellen entstehen, wo ein hoher

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Spannungsgradient vorliegt. .Beispielsweise weist ein Keramik-Kondensator, der eine Keramiksciieibe mit metallisierten j£lektrodenflachen auf jeder iJeite und Leitungsdrähten, die mit jeder Eleictrodenfläche verbunden sind, besitzt, Korona-Entladungswege auf, die zwischen den Leitungsdrähten und der Keramikscheibe und ti&n Kanten der Elektroden und der Keramikscheibe verlaufen. Diese Korona-Entladungswege können durch geeignete uberzüre blockiert werden. Bisher wiesen jedoch die Überzugsmittel, v/elohe Korona-jtotladungsunterdrückungseigenscnaften aufweisen, die zur Blockierung der erwähnten <vege geeignet sind, niedrige Gütefaktoren auf. Da ein überzug üDer dem beschriebenen Kondensator einen Parallelkoruiensator rit aen überzug als Dielektrikum bildet, v.öirde ein überzug- i.-.it niedrigem Gütefaktor den endgültigen ^Utefa^tor des Keramik-Kondensators herabsetzen.

Der erfindungsgemaße überzug v/eist- sowohl eine Hervorragende Unterdrückungsfähigkeit für Korona-Entladungen als auch einen hohen Gütefaktor auf. Daher liefert d-?r erfindun^sgemäß· Überzug ein ideales .littel zur ür^erter-ing des Betriebeepannungsbereiches keramischer Kondensatoren. Andere elektrische Bauteile, welche Bereiche aufweisen, .die

hohen

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hohen Spannungsgradienten ausgesetzt sind, können mit dem erfindungsgemäßen Überzug ebenfalls geschützt werden.

lter erfindungsgemäße überzug, der als Unterlageschiciit eines abschließenden Kondensatorüberzugs dienen Λαηη, stellt ein billiges Mittel zur Erweiterung des Betriebsspatinun,-sbereiches Keramischer Kondensatoren dar. JiP abschließenden Kondensatorüberuüge können vorgesehen .-.erden, um der Kondensatorstrukjtur Festigkeit au verleinen oder aus ir.inden des besseren Aussehens.

l.-i ;'ol,-enden wiru f:ezei:t werden, da!? ein gefülltes Apoxyjiarr.syatem einen joerzu; liefert, dor Korona- ^n ti ndungen uuteruruckeii Kami una einen Honen j'itefaktor a;«:weist. Yerücniedene Füllstoffe liefern in Verbindung :uit uen 2u<;.ruiideliegenden üip oxy harz die speziellen elektri- •csi.en 2.1. euscxiaftei: einer unterdrückung der Korona-^ntlau,;:i, una neuer äütefaktoren. Der gefüllte üpoxyüberzug Kann durcu ui-.taucnen, Aufsprühen, ü-ufbüreten oder nach anderen Ui-li.cherweise zur Aufbringung von Überzügen angev.eiideten Xetnoden aiü-ebracnt .-.-erden. Her erfindunri3i:en.äfie v. ::er..u·: i-i.-t er cu leicht auf samtliche urö;3en und d :.er .--tuteile an*·.enden.

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Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Überzugs für elektrische Bauteile, insbesondere für keramische Kondensaetoren, der eine gute Unterdrückung von Corona-jfintladungen gibt und einen hohen Gütefaktor aufweist. Mn weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Keramik-Kondensators mit erweitertem Betriebsepannungsbereich. Btweh Die Erfindung soll auch ein Mittel zur Verringerung des elektrischen Rauschens und/oder von Korona-Entladungen, die in keramischen Kondensieren erzeugt werden, liefern. Der Überzug kann als Unterschicht auf keramischen Kondensatoren angebracht v/erden, άτ ergibt

Keramik-Kondensatoren, die bei Spannungen über 5U0 V zufriedenstellend arbeiten. Die Aufbringung des Überzugs auf den elektrischen Komponenten icann durcn üintauchen_f Aufsprühen, Aufstreichen oaer durch andere übliche Überzugsaui'bringungsnethoden erfolgen. Außerdem soll der erfindun -sgemäße überzug so fließfähig sein, daß er in winzige Sprünge in den elektrischen Bauteilen eindringen kann« Der erfindungsgemäße Überzug soll billig sein und den endgültigen Gütefaktor des Kondensators möglich wenig verschlechtern.

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Pie Erfindung wird im folgenden in Verbindimg mit der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. In dieser bezeichnen gleiche Bezugszahlen Elemente ähnlicher Punktion. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Keramik-Kondensators ohne Überzug;

Pig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Kondensators, der mit dem erfindungsgemäßen Überzug versehen istj

Pig. 5 eine Ansicht des in Pig. 1 gezeigten Keramilc-Kondensatore mit dem erfindungsgemäflen Überzug und einem endgültigen Scautzüber~ zug, und

Pig. 4 eine Seilschnittseitenansicht von fig·3*

Allgemein ausgedrückt, betrifft di» Erfindung «inta ochutzüberzug für elektrische Bauttil·, QtmäÖ »intr Au*-

besttht die Erfindung

la eine» jtXüUttn ipoxy-

harzsy3tem« Die verschiedenen füllstoffe ergebt» t» Verbindung mi-j; der üpoxygrundmasee diel besonderen und neuer-» tigeii lierldiale wie hohen Gütefaktor* sowie

l.

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— α -

von Korona-jJntladungen. Bel einer iuawendungsart des Überzugs v/ird dieser auf einem aeranik-Kondensator aufgebracht.

Die Anbringung des erfindun^sgemäßen bberaugs auf einem Xerainik-Kondensator v/ird im folgenden unter 3ezu£- nähme auf die Fig. 1 bis 4 der ^eichnun^; beschrieben.

Ein Keramik-Kondensator 10, der eine Keramiicscheibe 11, leitfähige j£Lektrodenbereiehe 12 und 13 und Klemmen oder Leitungsdrähte 14 und 15 auf v/eist, v/ird in. i^<lin:»1 gezeigt. Die Keramikscheibe 11 besteht aus einem ,ceeigneten dielektrischen i'iaterial wie j3ariumtitanat,und die leitfähigen ülektrodenflachen 12 und 13 werden durch Brennen oder sonstig« Abscheiden a«t» eines Überzugs aus leitfähigem Mj*- terial an den begrenzten flächen gebildet. Die Elektrode]*» fläche 13 ist in Fig. 1 nicht gezeigt. Die Kapazitanz de· Kondensators 10 wird durch die den -^lektrodsnflachen 12 und 13 gemeinsame ?läche, die dielektrische Konstante unt die Dicke der leramikscheibe 11 best!mit.

Die Klemmen H und 15 sind an den Blektrodenflachen ^l 12 bzw. 13 angelötet oder auf andere Weise befestigt.

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ORIÖJNÄL

Fi::. 2 zeigt den Kondensator 10 mit dem erfindungsgemäSen überzug 16 von der Seite. Die beiden Flächen 11a uud 11b der i-eramiicsciieibe 11 sind in wesentlichen parallel uria aie jäleiitroaenilachen 12 und 1? sind als gegenüber angeordnet gezeigt, so dab sie eine Kapazitanzflache bilden, aie leicn α er ü'l^cne der Jilektroaenbereiche ist. Man ericeimt, da*: aie id. eictroaenf lachen etwas Kleiner sind als dip Fläche der Scheibe.

Eine Unterschicht 16, di<=> den erfindungsgemäSen -berzur darstellt, befindet sich auf allen Oberflächen des konuensators K einschließlich der xeile der Leitungsdrahte 14 und -^, die der keraniKscnexbe 11 benachbart sind.

eim af*r erfindun.js,.~emä3e überzur; als Unterschicht verv:enaet v.ird, tzanri die' uicKe se:ir rerinr sein. Beispielsv.'eise ν,-urae gefuiiaen, daü eine .uicJce von 0,1^7 nun für viele Kondensatoren ausreicht.

In Fig. 5 wird der Kondensator 10 mit einen abschließenden Schutzüberzug 17 gezeigt. Der abschließende Schutzliberzug 17 wira gewohnlich angebracht, um die FeetigKeit su erhöhen und/oder um d&B Aussehen zu rerbteatm,

H ' und

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und icann aus einem Phenolharz, einem Epoxyharz oder einem anderen geeigneten Isolations- und Schutzmaterial bestehen.

In Fig. 4 wird ein Schnitt des Kondensators 10 mit der Unterschicht 16 und dem abschließenden Überzug 17 gezeigt, eis ist ersichtlich, daß der abschließende Überzug 17 die Unterschicht 16 vollständig bedeckt. Der Endüberzug 17 veroindet sich mit der Unterschicht 16 und ist, wie Fig.4 zeigt, gewöhnlich etwas diener als die Unterschicht. Die Dicice des aDSchlie.Senden Überzugs wird durch die ütrukturerfordernisse des Kondensators 10 bestimmt.

Die chemischen .bestandteile und die prozentuale Zusammensetzung des erfindungsgemäßen überzüge sind in i'abelle I gezeigt.

■J-abelle I Bereiche der chemischen Zusammensetzung

Verbindung Sew.ff»

Butylglycidoläther IiGH₂C^GH₂ - O - (GH*), - I(f (CILJ V ^Z *

170-180 Gew./Epoxydepoxynarz 5-20

400-450 Gew./Epoxydepoxyharz 15-30

Dicyandiamid

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Dicyandiamid 1-5

Bentonit 0,1-5

Benzidingelb 0,2-2

Calciumcarbonat 30-60

Aylol 3-10

Die obigen Bestandteile werden zusammengegeben und vermählen. Zu diesem Zweck kann entweder eine Kugelmühle, eine Rohrmühle mit Kieselsteinfüllung oder ein 'Walzwerk verwendet werden. Eine typische Zusammensetzung wird in Tabelle II angegeben.

Benzidingelb gehört zu den organischen Azopigmenten und v/ird durch Kupplung'des Setrazoniumsalzes von 3»3'-Dichlorbenzidin mit Acetoacetaryliden hergestellt und besitzt gute Helligkeit, Lichtechtheit und Alkalibeständigkeit.

l'abelle II Typische Zusammensetzung

Verbindung Gew.^

Butylglycidoläther 8,0

170-180 Gew./Epoxydepoxyharz 12,0 .

400-450 009821/U12

- ίο -

400-450 tfew./Epoxydepoxyharz 20,0

Dicyandiamid 2,5

Bentonit 2,0

Benzidingelb 0,5

Calciumcarbonat 50,0

Xylol 5,0

Damit die durch. Spannungsgradienten in elektrischen .Bauteilen erzeugte Korona-Entladung unterdrückt wird, muß der Überzug frei fließfänig sein, dar.it er in winzige Hisae und Spalten im Bauteil eindringen Kann. "Der erfindungsgemäße Überzug erfüllt diese Forderung.

Der erfindunjäSgemäöe überzug ist den bisner bekannten überzügen sowohl ninsientlieh der Unterdrückung von elektrischem !tauschen als auch von Korona-^ntladungen weit überlegen und verbessert die Gehäuse-Durchschlagfestigkeit keramischer Kondensatoren,ohne den elektrischen Verlustfaktor merklich, zu erhöhen. Die Verwendung des neuartigen Überzugs gemäß der Erfindung bei keramiacnen Kondensatoren ergibt einen neuartigen, verbesserten KeramiK-Kondensator.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. P A ϊ H N T A S S P R Ü G H Ji

   1. überzug für eleictrisehe Bauteile, dadurch, gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus 1 bis 15 &ew.7« ^utylglycldoliither, i? bis 20 Jew.5* 170-180 üew./iipoxydepoxyharz, 15 bis 50 Gew.;» 400 bis 450 Gew./hpoxydepoxyharz, 1 bis 5 iiew.i? !Dicyandiamid, 0,1 bis b Gtew.p Jientonit, 0,2 bis c jev;.*,5 Benzidiii.,:elb, "50 bis bO £ew.yi> Ualciumcarbonat und 'j bis 10 «ew.yo Aylol besteht.

   ^. uberiuig nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da.? er aus d,u Jew.:* Butylglycidoläther, 12 Gew.^ 170 ois 1eu üew./ipoxydepoxynarz, 20 üew./D 400-4^0 ^ew./iipoxydejOiyaarz, 2,t; iew.^ UicyandiaEid, <. ,0 Sew./j Bentonit, U,? ^ew.-.j 3eiu;iaingelb, bu Gew.> Calciumcarbonat und H,ο uew. a -"-ylol cestent.

   i.erL-::_tik-Kona ensat or, Destentnd aus einem KeramiK-teil niit besti^iütten dielektrischen eigenschaften, einem ι aar eie^triseii leitfähi^er Plächen auf aem Teil, die so uz..,eorouiet slua, dai eine durch die Fläche zwischen den ej.fi>trisch leitfähigen Bereichen una durch die Dicke und

   die

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   die Dielektrizitätseigensehaften des Keramikteile bestimm-

   wobei

   te Kapazitanz gebildet wird,/mit jeder der elektrisch leitenden Flächen Klemmen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Überzug gemäß Anspruch 1 oder 2 aufweist, welcher das Keramikteil, die elektrisch leitenden flächen und 'feile der Klemmen bedeckt.

   4. Kondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Keramikteil aus einer Platte besteht, die parallel zueinander ausgerxchtete Flächen aufweist und auf jeder dieser Flächen eine der elektrisch leitfähigen Flächen angebracht ist.

   b. Keramik-Kondensator nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß er einen zweiten isolierenden Schutzüberzug trägt·

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