DE1948129C3 - Keramikkondensator - Google Patents

Description

Ein derartiger Kondensator ist aus der französischen Patentschrift 1 507 963 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stabilität der dünnen, die Kapazität bestimmenden Mittelschicht eines solchen Kondensators zu verbessern und die Herstellung des Kondensators zu erleichtern. Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die keramische Mittelschicht und die Beläge keine Durchbohrungen aufweisen und daß jede der äußeren Anschlußschichten durch eine der Durchbohrungen einer äußeren Keramikschicht mit dem zunächst befindlichen Belag Kontakt hat. In der Zeichnung bedeutet

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Mittelschicht des Kerariikkondensators,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Mittelschicht,

F i g. 3 eine Draufsicht auf eine der Außenschichten des Kondensators,

F i g. 4 eine Seitenansicht von F i g. 3,

F i g. 5 eine Schnittansicht durch einen fertigen Kondensator entlang der Linie 5-5 von F i g. 6 und

F i g. 6 eine Draufsicht auf einen fertigen Kondensator.

Der Kondensator besteht aus einer keramischen Mittelschicht 1, welche sandwichartig zwischen zwei Außenschichten 2, 3 angeordnet ist. Auf entgegengesetzten Seiten der Mittelschicht sind Metallbeläge 4, 5 aufgeslrichen, welche mit der Mittelschicht bei der Brenntemperatur der Keramik zusammengesintert sind. Für eine Titanatkeramik, die eine hohe Brenntemperatur erfordert, könnten die Beläge 4, 5 aus einer Platin-Palladium-Farbe bestehen, während für Keramiken, die eine niedrigere Brenntemperatur erfordern, andere Metalle verwendet werden können. Die äußeren Schichten 2, 3 sind aus dem gleichen keramischen Material wie die Mittelschicht 1. Jede Außenschicht 2, 3 besitzt eine oder mehrere Durchbohrungen 6, welche in Richtung der Dicke durch die Schicht in dem Bereich angebracht sind, auf

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welchen ein Anschlüsse bildender Übeizug7 aufge- Einheit gemessen werden kann. Sieht man mehrere

bracht wird. Durchbohrungen vor, wovon eine oder mehrere einen

Bei der Herstellung des Kondensators werden die bestimmten Prozentsatz der Belagfläche einnehmen, Beläge 4, 5 auf entgegengesetzte Seiten einer grünen ist es möglich, die Kapazität der gebrannten Einheit keramischen Mittelschicht 1 aufgestochen. Die Be- 5 so einzustellen, daß sie innerhalb der gewünschten läge werden so aufgestrichen, daß ein sie umgebender Toleranz liegt. Wenn beispielsweise eine der DurchRand 8 verbleibt. Die Mittelschicht 1 wird dann zwi- bohrungen 6 eine Fläche gleich 10 ⁰Zo der Belagschen grünen keramischen Außenschichten 2, 3 an- flächen 4, 5 aufweist, wäre eine lOprozentige Einstelgeordnet. So lange sich die Außenschichten mit der lung der Kapazität der gebrannten Einheit durch EntMittelschicht decker., ist keine besondere Ausrich- io fernung des ganzen Teils des Belags, welcher am tung erforderlich. Das Ganze wird dann zusammen- Boden der Durchbohrung freiliegt, möglich. Dies gegepreßt, um einen innigen Kontakt zwischen den schicht am besten durch eine Sandbestrahlung.
Außenschichten i, 3 und dem die Beläge 4, 5 um- Die Kondensatoranschlüsse werden beispielsweise gebenden Rand 8 zu gewährleisten. Die Anordnung in Form eines Silberanstrichs innerhalb der in Fig. 3 wird dann bei den für die Keramik übl-chen Brenn- 15 mit 7 bezeichneten Fläche angebracht. Der Silbertemperaturen gebrannt, wobei die Beläge 4, 5 mit anstrich läuft, wie bei 11 und 12 gezeigt, in die der Mittelschicht 1 und die Außenschichten 2, 3 mit Durchbohrungen 6 und kommt dabei mit der Außendem Rand 8 der Mittelschicht 1 zusammengesintert seite des den Belag bildenden Überzugs in Berührung, oder vereinigt werden. Nach dem Brennen bildet das Nach dem Aufstreichen der Anschlüsse 9 und 10 Ganze eine einheitliche Keramik, in welcher die 20 wird der Silberanstrich zur Alterung der Farbe und Ränder 8 mit den Außenschichten aus Keramik und zur Erzielung einer Oberfläche, an welche Lötanmit den Belägen unter innigem Kontakt mit der Schlüsse gemacht werden können, gesintert. Kondcn-Mittelschicht versiegelt sind. Die Beläge 4, 5 zeigen satorzuführungen, zum Beispiel die Haarnadclzukeincrlci Neigung, sich von der Schicht 1 zu trennen führung 13 mit sich überkreuzenden oder X-Endcn oder abzuheben. Da die Schichten 2, 3 nichi zu der 25 14, 15, werden an die Anschlüsse 9, 10 nach der Kapazität der Einheit beitragen, hat eine Neigung üblichen Tauchlötmethode angelötet, wobei die Ander Schichten 2, 3, sich abzulösen, keinen Einfluß Schlüsse 9, 10 zwischen die sich überkreuzenden auf die Kapazität. Enden gefaßt werden, während der Kondensator in

Der versiegelte Rand 8 ergibt einen Feuchtigkeits- das Lötmittel eintaucht. Die Enden 14, 15 der Zuschutz, da die einander gegenüberliegenden Beläge 30 führungen liegen flach auf den Ansehlußoberllächen mit entgegengesetzter Polarität innerhalb der Einheit und werden durch das Lötmittel 16 fest in Stellung gebrannt werden und so keine Feuchtigkeit an die gehalten. Der Zugriff des Lötmittels auf die AnRänder des Dielektrikums dringen kann, an welchen Schlüsse wird weiter noch dadurch erhöht, daß das in der Regel Störungen durch Feuchtigkeit bei einem Lötmittel in die Öffnungen 6 hineinläuft, wie dies üblichen aus einer einzigen Folie bestehenden 35 hei 17 gezeigt ist. Nach beendetem Lötvorgang wird Dielektrikum auftreten. Es ist dies ein wichtiger Vor- der Bogen 18 der Zuführung 13 abgeschnitten, so teil für Kondensatoren, die bei starker Wärme und daß Enden 19, 20 verbleiben, die an den hohen Feuchtigkeit verwendet werden sollen. Die verr,iegel- Kanten aus dem Kondensator herausstellen und an ten Ränder setzen auch Glimmentladungen herab eine Schaltung angeschlossen werden können,
oder beseitigen sie ganz. 4° Die im vorhergehenden beschriebene Kapazitäts-

Die Kapazität der Anordnung wird durch die einstellung ei folgt entweder nach dem Brennen des Dicke der Mittelschicht 1 und die sich überdeckenden Silberanslrichs oder nach dem Löten. Wenn die EiH-Flächen der beläge 4, 5 bestimmt. Da die Außen- fernung des Belags am Boden der dazu ausersehenen schichten 2, 3 eine mechanische Stütze bilden, kann Durchbohrung 6 vor Aufbringung des Silberanstrichs die Schicht 1 extrem dünn sein. Die Schicht 1 kann 45 erfolgt, füllen sich die zur Einstellung entfernten z. B. weniger als 0,0051 mm dick sein und ist in der Belagflächcn mit der Silberfarbe und die Kapazität Regel nicht dicker als 0,076 mm. Die Schicht 1 ist kehrt auf den vor der Einstellung vorhandenen Wert somit viel zu dünn, um eine Handhabung zu ermög- zurück. Die Einstellung nach dem Brennen oder liehen. Obwohl die Schichten 2. 3 eine Dicke von Sintern des Silberanstrichs wird durch den annur 75 |im besitzen können, empfiehlt es sich doch 50 schließenden Lötvorgang nicht wieder zunichte gefür gewöhnlich, diese Schichten 0,13 bis 0,25 mm macht. Die Einstellung kann somit entweder nach dick zu machen, so daß die ganze .Anordnung ein dem Sintern des Silbers oder nach dem Löten erhandfestes Gebilde ist. folgen.

Die dielektrische Festigkeit der Mittelschicht 1, Der Kondensator gemäß der Erfindung besitzt viele welche im Bereich zwischen 300 um.¹ 500 V pro 55 Vorteile. Er besitzt eine höhere Nennspannung, da 25,4 (im Dicke liegt, ermöglicht es, die Knndensa- die die Schicht 1 begrenzenden Ränder in Keramik torcn bei einer Spannung von 50 bis KK)V pro .erxiegelt sind und der Kondensator bei seiner Durch-25,4 um Dicke der Schicht 1 reichlich zu bemessen. schlagspannung in Richtung der Dicke anstatt bei der Ein Grund dafür, daß diese Bemessung möglich ist, geringeren Durchschlagspannung über den Rand bebesteht darin, daß die miteinander verschmolzenen, 60 messen werden kann. Diese Versiegelung verbessert die Beläge 4, 5 umgebenden Keramikränder 8 es auch die Bemessung des Kondensators unter hohen erlauben, den Kondensator bei seiner Durchschlag- Feuchtigkeilsbedingungen. Es besieht keine Möglichspannung durch die Dicke der Schicht 1 zu bemessen keil, daß Feuchtigkeit in die Keramik eindringt. Das und nicht auf der Basis der Durchschlagspannung Aufstreichen der Beläge 4, 5 auf entgegengesetzte über den Rand der Schicht 1. 65 Seiten der die Kapazität bestimmenden Schicht 1

Nach dem Brennen sind Teile der Beläge 4, 5 verringert eine Spaltung und verhindert somit einen

durch die Durchbohrungen 6 in den Außenschichten Kapazitätsverlust auf Grund der Aufhebung des

2, 3 zugänglich, so daß die Kapazität der gebrannten innigen Kontakts zwischen den Belägen 4, 5 und der

Schicht 1. Jede Neigung zur Aufspaltung erfolgt zwischen den Außenschichten 2, 3, welche jedoch nicht zur Betriebskapazität beitragen. Der Kondensator unterliegt keiner Wanderung des Silbers, welche einen Durchschlag verursachen könnte. Eine Reaktion zwischen dem keramischen Material der Schicht 1 und der Fritte in der für die Anschlüsse 9, 10 verwendeten Farbe ist ausgeschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Keramikkondensator, bestehend aus einem Schichtkörper, aus einer mittleren, das Dielektrikum des Kondensators bildenden Keramikschicht, die zwischen zwei äußeren Keramikschichten aus dem gleichen keramischen Material wie die Mittelschicht angeordnet ist und zu dünn ist, um eine Handhabung bei einem selbständigen Brand zu erlauben, weiter bestehend aus einem Paar auf den beiden Oberflächen der Mittelschicht aufgesinterten, aus einem Metallanstrich bestehenden Belägen, deren Ränder von dem Außenumfang der Mittelschicht einen Abstand besitzen, wobei jede der äußeren Schichten 75 (im oder dicker ist und mit einer ihrer Oberflächen auf jeweils einem der Beläge und dem diesen umgebenden Keramikrand aufliegt und wobei die äußeren Schichten in einem Abstand von ihrem Rand Durchbohrungen aufweisen, welche in Richtung der Dicke durch jede äußere Schicht hindurchgehen und wobei die Schichten und die Beläge einen einstückigen gesinterten keramischen Körper bilden, in welchem jeder der Ränder der Mittelschicht mit der damit in Berührung befindlichen Außenschicht unter Versiegelung der Ränder der keramischen Mittelschicht verschmolzen ist und wobei die der Mittelschicht abgewandten Oberflächen der Außenschichten in die Durchbohrungen hineinreichende Anschlüsse bildende Metallanstriche besitzen, an welche Zuführungen angelötet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Mittelschicht und die Beläge kjine Durchbohrungen aufweisen und daß jede der äußeren Anschlußschichten durch eine der Durchbohrungen einer äußeren Keramikschicht mit dem zunächst befindlichen Belag Kontakt hat.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch eine oder mehrere der Durchbonrungen zugängliche Teil eines Belags ebenso wie der über diesem Teil befindliche Teil der metallischen Anschlußschicht entfernt ist.

3. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich in einer der Außenschichten mehr als eine Durchbohrung und in der anderen Außenschicht mindestens eine Durchbohrung befindet.

4. Verfahren zur Herstellung des Kondensators von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die den Schichtkörper aufbauenden keramischen Schichten im grünen Zustand übereinander anordnet, wobei die Mittelschicht mit den die Beläge bildenden MetallschidUen vorher bestrichen wurde und die Durchbohrungen in den Außenschichten auf beiden Seiten der Beläge vorhanden sind, daß man dann das Schichtgebilde brennt und dann auf die freiliegenden Oberflächen der Außenschichten des gebrannten Schichtkörpcrs die Anschlußschichten aufbringt, an welche dann die Zuführungen angelötet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 2 und 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität der Einheit durch Entfernung eines durch eine der Durchbohrungen zugänglichen Teils der Metallfläche eines der Beläge eingestellt wird.

Die Erfindung betrifft einen Keramikkondensator, bestehend aus einem Schichtkörper aus einer mittleren, das Dielektrikum des Kondensators bildenden Keramikschicht, die zwischen zwei äußeren Keramikschichten aus dem gleichen keramischen Material wie die Mittelschicht angeordnet ist und zu dünn ist, um eine Handhabung bei einem selbständigen Brand zu erlauben, weiter bestehend aus einem Paar auf den beiden Oberflächen der Mittelschicht aufgesinterten, aus einem Metallanstrich bestehenden Belägen,' deren Ränder von dem Außenumfang der Mittelschicht einen Abstand besitzen, wobei jede der äußeren Schichten 75 |im oder dicker ist und mit einer ihrer Oberflächen auf jeweils einem der Beläge und dem diesen umgebenden Keramikrand aufliegt und wobei die äußeren Schichten in einem Abstand von ihrem Rand Durchbohrungen aufweisen, welche in Richtung der Dicke durch jede äußere Schicht hindurchgehen und wobei die Schichten und die Beläge einen cinstückigen gesinterten keramischen Körper bilden, in welchem jeder der Ränder der Mittelschicht mit der damit in Berührung befindlichen Außenschicht unter Versiegelung der Ränder der keramischen Mittelschicht verschmolzen ist und wobei die der Mittelschicht abgewandten Oberflächen der Außenschichten in die Durchbohrungen hineinreichende Anschlüsse bildende Melallanstriche besitzen, an welche Zuführungen angelötet