CN101067986B - 高温电容器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开了由具有至少一个氟化表面(24)的聚醚酰亚胺膜(22)制成的电介质层的电容器(10)。电容器(10)还包括设置在聚醚酰亚胺膜(22)的氟化表面(24)上的金属化层。电容器进一步包括设置在聚醚酰亚胺膜(22)的相对于氟化表面(24)的侧上的电极(20)。还公开了制造电容器(10)的方法(28)。方法(28)包括等离子体处理聚醚酰亚胺膜(22)的表面。方法(28)还包括金属化该表面(24)。方法(28)进一步包括在相对表面上设置电极(20)以及最后封装该电容器(10)。
Description
技术领域
本发明通常涉及电容器，并且具体涉及薄膜电容器中的电介质层，例如金属化薄膜电容器中的电介质层。
背景技术
在过去十年间，通过先进制造技术和新材料的结合，实现了在电容器可靠性上的显著增长。特别是在所谓的薄膜电容器方面，获得了性能的极大增强。基于制造技术可以将薄膜电容器分类为三种，也就是，薄膜和箔(foil)电容器、金属化薄膜电容器和混合工艺薄膜电容器。
通常地，金属化薄膜电容器由通过塑料(plastic)膜分开的两个金属电极组成。金属化塑料膜通过在塑料膜层上真空沉积金属膜来构造。这将提供紧凑的电容器结构、自清洁能力、更长的寿命以及更高的能量密度。一些常规使用的塑料膜是聚丙烯和聚醚酰亚胺膜。典型地，金属膜层极度薄，为大约200-500埃数量级并且典型地是铝或锌。与其他类型的电容器相比较，金属化薄膜电容器在尺寸、简易以及制造成本上具有优势，并且因此广泛应用于功率电子工业中。
尽管在金属化薄膜电容器上已经获得显著进步，但某些问题，例如热稳定性和降低的寿命却持续挑战其广泛的应用。例如，以聚丙烯膜作为电介质层的金属化薄膜电容器不适合大约90℃以上的操作。
因此，需要设计一种可以解决上述问题并满足电子工业应用的当前需求的金属化薄膜电容器。
发明内容
依照本发明的一个方面，提供制造电容器的方法，包括等离子体处理聚醚酰亚胺膜的表面。该方法还包括金属化该处理表面，然后在相对表面上设置电极和最后封装电容器。
依照本发明的另一个方面，制造电容器的方法包括在氟化的气氛中等离子体处理聚醚酰亚胺膜的表面。该方法也包括金属化该表面，然后，和前面一样，在相对表面上设置电极和最后封装电容器。
依照本发明的另一个方面，提供包括由具有至少一个氟化表面的聚醚酰亚胺膜制成的电介质层的电容器。电容器也包括设置在聚醚酰亚胺膜的氟化表面上的金属化层，和设置在与氟化表面相对的聚醚酰亚胺膜侧上的电极。
附图说明
当参考附图阅读下面的具体实施方式时，可以更好地理解本发明的这些和其他的特征、方面和优点，在全部附图中相同的附图标记表示相同的部分，其中：
图1是依照本发明的方面的示例性的金属化薄膜电容器的概略的说明；
图2是依照本发明的一个方面的金属化薄膜电容器的一部分的截面图，其图解了电介质层的等离子体处理的表面；
图3是依照本发明的一个方面制造具有如图2的等离子体处理表面的电介质层的金属化薄膜电容器的示例方法的步骤流程图；
图4图型比较了市售聚醚酰亚胺膜、旋涂聚醚酰亚胺膜和填充有纳米填料氧化铝(Al2O3)的聚醚酰亚胺膜的击穿电压与暴露在等离子体中的时间的变化关系，所述膜全部都可以用于如图2中的高温金属化薄膜电容器；
图5是可以用在如图2中的高温金属化薄膜电容器中的改进的聚醚酰亚胺膜的介电常数与施加信号频率的变化关系的图解；以及
图6是可以用在如图2中的高温金属化薄膜电容器中的改进的聚醚酰亚胺膜和没有等离子体处理的双轴取向的聚丙烯膜的击穿电压和温度的变化关系的图解比较。
具体实施方式
如下面详细地论述，本发明的实施方案包括具有改进电特性并可在高温操作的金属化薄膜电容器。还对制造这样的膜和薄膜电容器的方法进行描述。这里考虑的一些介电特性是介电常数和击穿电压。电介质的“介电常数”是电容器电容与在真空中相同构造的电极的电容的比率，在前者的电容器中电极之间和周围的空间是用电介质填充的。如在这里使用的，“击穿电压”指的是在施加AC或DC电压下，电介质材料的电介质击穿抗力的度量。在击穿前施加的电压除以电介质材料的厚度来得到击穿电压。通常是以电势差的单位比上长度单位来度量，例如千伏每毫米(kV/mm)。作为在这里应用，术语“高温”指的是高于大约100摄氏度的温度(℃)。
典型的金属化薄膜电容器包括***在两侧的两个电极之间的聚合物膜。两个电极包括层金属，例如，铝、铜或锌或他们的组合，其是真空沉积在用作金属化薄膜电容器中的电介质的聚合物膜上。在本发明的一个实施方案中，在这里公开的金属化薄膜电容器包括其上设置有电介质层的电极。薄膜电容器还包括电介质层的等离子体处理的表面。进一步地，薄膜电容器包括电极，所述电极典型地由在电介质层的等离子体处理表面上设置(例如真空沉积)的例如铝或锌的金属层构成。
现在转向附图，图1是依照本发明的方面的金属化薄膜电容器10的概略的说明。金属化薄膜电容器10包括作为最后的封装缠绕在电容器的圆柱表面14周围的塑料箔12。引线16提供金属化薄膜电容器10在电路中的电连接。将用于构造金属化薄膜电容器中的示例性实施方案中的工艺称作“缠绕”(wound)电容器工艺。在“缠绕”电容器工艺中，平衡长度的(offset length)金属化箔缠绕在轧制的圆柱体上。希望依照本发明的金属化薄膜电容器提供例如低电介质损失率的电特性并可以广泛用于功率电子应用。在共未决的2005年11月23日提交的名为“HIGH DIELECTRIC CONSTANT NANOCOMPOSITES”的美国专利申请序列号11/286096和2005年11月14日提交的名为“LAMINATEDFILM CAPACITORS WITH HIGHER DIELECTRIC BREAKDOWNSTRENGTH”的美国专利申请序列号11/273208中可找到具有改进介电特性的某些早期金属化薄膜电容器的进一步详细描述，他们都转让给与本发明相同的受让人，在此通过引用结合进来。
图2是表现依照本发明的金属化薄膜电容器18的一部分的截图。金属化薄膜电容器18包括电极20，如阴极，在其上设置电介质层22。在一个示例中，电介质层22是聚醚酰亚胺膜，包括相对于电极20的等离子体处理表面24。进一步，将金属化层26设置在等离子体处理表面24之上，并用作阳极。
典型地电极20包括金属箔。在一个实施方案中，电极20包括铝、铜或锌箔的至少一个。用作电介质层22的聚醚酰亚胺膜的示例可以是以名称Ultem
从General Electric Plastics商业获得的薄膜产品。等离子体处理表面的示例包括通过四氟化碳氟化的表面。电介质层22的厚度可以是在大约0.5μm至大约50μm之间的范围内。在另一示例的实施方案中，电介质层22的厚度范围可以在大约3μm至10μm之间变化。电介质层22可以在大约-50℃至大约250℃的温度范围内操作。电介质层的击穿电压可以是在大约300-700kV/mm之间的范围内。金属化层26的典型厚度在大约
至大约的范围内变化。
图3是图示依照本发明的一个方面、在制备以图2中的作为参考的金属化薄膜电容器18的方法28中涉及的示例步骤的流程图。方法28包括在步骤30中在氟化的气氛中等离子体处理聚醚酰亚胺膜的表面。通常地表面上的等离子体处理指的是等离子体反应，其导致表面分子结构的改变或原子取代。在示例性实施方案中，在这里使用的等离子体表面处理包括以如四氟化碳(CF4)的氟化物种(species)等离子体表面处理，其导致了在表面的氢原子用氟原子取代。这使得能够建立氟化结构，其导致了比现有的薄膜电容器更好的化学稳定性。也可以相信，处理工艺可以至少部分地改进或平坦化薄膜的表面，导致在形成的电容器的操作过程中更加均匀的电荷分布，由此减少局部击穿和失效的可能性。在另一示例中，等离子体处理工艺可以包括氩等离子体处理。
在非限定性的示例中，等离子体表面处理可以包括化学气相沉积工艺。在另一个示例性的实施方案中，等离子体表面处理包括在聚醚酰亚胺膜的表面为期少于大约20秒的等离子体处理。本发明的电介质材料可以以几种方式涂覆。涂覆工艺的适合示例包括旋涂、浸涂、刷涂、溶剂浇铸以及化学气相沉积。
然后在步骤32金属化等离子体处理的表面。在步骤32中的金属化可以包括聚醚酰亚胺膜的气相沉积、溅射或电化学沉积工艺。在示例中，气相沉积工艺、溅射或电化学沉积可以包括用铝或铜沉积聚醚酰亚胺膜的表面。在另一个示例中，气相沉积、溅射或电化学沉积工艺可以包括用锌和铝或铜沉积聚醚酰亚胺膜的表面。方法28还包括在聚醚酰亚胺膜上设置电极。最后，在步骤36封装金属化薄膜电容器。封装电容器的步骤36将典型地包括缠绕和层叠电容器，并且提供用于将电荷施加到缠绕层的导体或端子。
前述的实施方案提供了优于现有薄膜电容器的明显的优点以及制造这样电容器的方法。例如，发现由前述技术制造的电容器与现有的薄膜电容器相比提供增加的介电常数、增加的电介质击穿电压、减少的表面缺陷、增强的热稳定性、增强的耐电晕击穿以及延长的寿命。已经发现包含例如氧化铝(Al2O3)或氧化硅的某些纳米颗粒或纳米填充物的聚合物表现出更高的击穿强度和介电常数，并且特别适合本发明的薄膜和电容器。颗粒填充的聚合物还可以提供增加的热传导率并可以适合用于本发明。聚醚酰亚胺膜的更高的玻璃转变温度例如上面提到的商业上用的Ultem
膜也允许电容器的更高的操作温度。
如上面表述的，表面缺陷可以引起在电介质中的击穿电压的分散性，导致在电容器的不同位置的击穿电压不同，导致电容器的整体击穿电压的下降。如在上文中表述的电介质膜的表面的等离子体处理使表面结构更加均匀从而减少表面缺陷。这导致更窄的击穿电压范围以及因此，增加和延长了电容器的寿命。进一步，耐电晕性(corona resistance)，其作为电容器中的电介质承受指定水平电离而不导致电介质完全击穿的时间的度量，通过这样的表面处理增加了。这直接导致了电容器的延长寿命。
实施例
接下来的实施例是仅仅是说明性的，而不应构成对要求保护的发明范围的任何限制。
图4图形比较38了市售聚醚酰亚胺膜、旋涂聚醚酰亚胺膜、和添有纳米填料如氧化铝(Al2O3)的聚醚酰亚胺膜的击穿强度和等离子体暴露时间的变化关系38，上述膜全部都可以用于如图2中的高温金属化薄膜电容器。Y轴40代表击穿强度，伏特每米。X轴42代表时间，单位是秒。厚度为15μm的商业上的聚醚酰亚胺膜样本在CF4存在下等离子体处理，测量了如曲线44所示的击穿电压和CF4暴露时间的变化关系。类似地，曲线46和48分别表示在等离子体处理的旋涂聚醚酰亚胺膜样本上和等离子体处理的充满纳米填充物例如氧化铝的聚醚酰亚胺膜上做的测量。
如从曲线44、46和48所看到的，等离子体处理的旋涂聚醚酰亚胺膜样本提供比等离子体处理的纳米填充的聚醚酰亚胺膜和等离子体处理的商业上的聚醚酰亚胺样本高的击穿电压。对研究的全部三个样本而言，以20秒的最佳处理持续时间，对照没有处理的样本，等离子体处理提供改进的电介质击穿强度。然而，在旋涂聚醚酰亚胺膜上，等离子体处理工艺显得最有效。
图5对填充有如图2中所示的等离子体处理的聚醚酰亚胺膜的金属化薄膜电容器在30℃～200℃的温度操作时，介电常数和施加频率的变化关系进行了图形比较50。Y轴52代表介电常数，其是无量纲的量。X轴54代表以赫兹测量的施加的频率。曲线56、58、60、62、64以及66分别代表在30℃、50℃、100℃、150℃、180℃以及210℃时填充等离子体处理的聚醚酰亚胺膜作为电介质的电容器的介电常数随施加频率的变化。在上面提到的温度范围内在整个频率范围内介电常数在3.2和3.3之间变化。这显示了在变化的温度下在宽的施加频率范围内充满等离子体处理的聚醚酰亚胺膜作为电介质的电容器的稳定性。
图6是可用于如图2中高温金属化薄膜电容器的等离子体处理的聚醚酰亚胺膜，与没有等离子体处理的双轴取向的商业上的聚丙烯膜的热稳定性的图解比较68。Y轴70代表以伏特每微米(V/μm)度量的击穿强度。X轴72代表以℃度量的温度。曲线74代表在从大约30℃至大约250℃变化的温度下为等离子体处理的聚醚酰亚胺膜做的测量。曲线76代表在大约30℃没有等离子体处理的商业上的聚丙烯膜的单个测量。由于商业上的聚丙烯膜在超过大约90℃是不可操作的，没有做进一步的测量。如在曲线74中看到的，等离子体处理的聚醚酰亚胺膜的击穿强度在整个温度范围内看上去是稳定的，从而阐明等离子体处理的聚醚酰亚胺膜的理想的热稳定性。
虽然在这里仅仅阐明和描述了本发明的某些特征，对本领域技术人员而言许多修改和变化是可以预见的。因此，可以理解附加的权利要求是想要覆盖全部这样的落入本发明实质精神之内的修改和变化。
元件列表
10金属化电容器
12塑料箔
14电介质
16引线
18改进的金属化电容器
20电极
22电介质层
24等离子体处理/氟化的表面
26相对于氟化表面设置的电极
28制造电容器的方法
30等离子体处理PEI膜
32金属化等离子体处理的表面
34在相对表面上设置电极
36封装电容器
38击穿强度和时间的关系图
40击穿电压
42时间
44旋涂(改进的)聚醚酰亚胺膜的变化
46填充了纳米填充物氧化铝的聚醚酰亚胺膜的变化
48商业上的聚醚酰亚胺膜的变化
50在不同温度下改进的聚醚酰亚胺膜的介电常数和信号频率的变化关系图
52介电常数
54频率
56在30℃的变化
58在50℃的变化
60在100℃的变化
62在150℃的变化
64在180℃的变化
66在200℃的变化
68改进的聚醚酰亚胺膜和双极取向的聚丙烯的热稳定性的图
70击穿电压
72温度
74改进的聚醚酰亚胺膜的变化
76双轴聚丙烯的变化
Claims (9)
1.一种制造电容器(10)的方法，包括：
通过改变分子结构，等离子体处理聚醚酰亚胺膜(22)的表面(24)；
金属化该表面(24)；
在该聚醚酰亚胺膜上设置电极(20)；以及
封装该电容器(10)；
其中
聚醚酰亚胺膜(22)具有在300-700kV/mm之间的范围内的击穿电压，且
所述聚醚酰亚胺膜(22)包含纳米填充物。
2.权利要求1的方法，所述等离子体处理包括化学气相沉积工艺。
3.权利要求1的方法，所述等离子体处理包括在氟化的气氛中等离子体处理或氩等离子体处理。
4.权利要求1的方法，所述金属化包括聚醚酰亚胺膜(22)的气相沉积、溅射或电化学沉积工艺。
5.权利要求4的方法，所述气相沉积、溅射或电化学沉积工艺包括用铝或铜沉积聚醚酰亚胺膜(22)的表面(24)。
6.一种制造电容器(10)的方法，包括：
通过改变分子结构，在氟化的气氛中等离子体处理聚醚酰亚胺膜(22)的表面(24)；
金属化该表面(24)；
在该聚醚酰亚胺膜(22)上设置电极(20)；以及
封装该电容器(10)；
其中
聚醚酰亚胺膜(22)具有在300-700kV/mm之间的范围内的击穿电压，且
所述聚醚酰亚胺膜(22)包含纳米填充物。
7.权利要求6的方法，该氟化的气氛包括四氟化碳。
8.电容器(10)，包括：
由聚醚酰亚胺膜(22)制成的电介质层，该聚醚酰亚胺膜包括至少一个等离子体处理的表面，其中所述至少一个等离子体处理的表面是氟化表面；
设置在该聚醚酰亚胺膜(22)的该氟化表面上的金属化层(32)；以及
设置在该聚醚酰亚胺膜(22)的侧上的电极(20)；
其中
该电介质层(22)具有在300-700kV/mm之间的范围内的击穿电压，且
所述电介质层(22)包含纳米填充物。
9.权利要求8的电容器(10)，其中该电介质层(22)具有在-50℃至250℃之间的范围内的操作温度。
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| US7989530B2 (en) * | 2005-11-23 | 2011-08-02 | General Electric Company | Nonlinear polymer composites and methods of making the same |
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| US8247484B2 (en) * | 2008-06-12 | 2012-08-21 | General Electric Company | High temperature polymer composites and methods of making the same |
| US20090309259A1 (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | General Electric Company | High temperature polymer composites comprising antiferroelectric particles and methods of making the same |
| WO2010004700A1 (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | パナソニック株式会社 | 金属化フィルムコンデンサ |
| US9390857B2 (en) * | 2008-09-30 | 2016-07-12 | General Electric Company | Film capacitor |
| JP5241470B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2013-07-17 | 信越ポリマー株式会社 | コンデンサ用フィルムの製造方法及びコンデンサ用フィルム |
| US8094431B2 (en) * | 2009-03-31 | 2012-01-10 | General Electric Company | Methods for improving the dielectric properties of a polymer, and related articles and devices |
| JP5191471B2 (ja) | 2009-11-13 | 2013-05-08 | 信越ポリマー株式会社 | フィルムキャパシタ用フィルムの製造方法及びフィルムキャパシタ用フィルム |
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| JP2011171362A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | フィルムコンデンサ用金属蒸着フィルムおよびフィルムコンデンサ |
| JP5713574B2 (ja) | 2010-03-08 | 2015-05-07 | 信越ポリマー株式会社 | フィルムキャパシタ用フィルムの製造方法及びフィルムキャパシタ用フィルム |
| US20120081833A1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | General Electric Company | Electronic devices containing polyetherimide components |
| JP5679168B2 (ja) | 2010-10-18 | 2015-03-04 | 信越ポリマー株式会社 | フィルムキャパシタ用フィルムの製造方法 |
| JP5734069B2 (ja) * | 2011-04-13 | 2015-06-10 | 小島プレス工業株式会社 | フィルムコンデンサ素子及びフィルムコンデンサ並びにフィルムコンデンサ素子の製造方法 |
| WO2012155083A1 (en) * | 2011-05-12 | 2012-11-15 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Amorphous polyetherimide films for capacitors, methods of manufacture, and articles manufactured therefrom |
| EP2707414B1 (en) | 2011-05-12 | 2019-06-26 | SABIC Global Technologies B.V. | Amorphous polycarbonate films for capacitors, methods of manufacture, and articles manufactured therefrom |
| JP2013153115A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-08 | Toyota Motor Corp | 金属化フィルムコンデンサ |
| US9659711B2 (en) | 2013-05-31 | 2017-05-23 | Sabic Global Technologies B.V. | Capacitor films, methods of manufacture, and articles manufactured therefrom |
| US10077345B2 (en) | 2013-05-31 | 2018-09-18 | Sabic Global Technologies B.V. | Capacitor films, methods of manufacture, and articles manufactured therefrom |
| EP3039061B1 (en) | 2013-08-28 | 2018-07-25 | SABIC Global Technologies B.V. | Polycarbonate films for capacitors, methods of manufacture, and articles manufactured therefrom |
| US20170062144A1 (en) * | 2015-09-01 | 2017-03-02 | General Electric Company | Manufacturing processes for forming metallized film capacitors and related metallized film capacitors |
| WO2019023307A1 (en) * | 2017-07-27 | 2019-01-31 | Kemet Electronics Corporation | INCREASING THE OPERATING TEMPERATURE OF BOPP-BASED CAPACITORS BY FLUORATING A FILM |
| CN115151989A (zh) | 2020-03-27 | 2022-10-04 | 东丽株式会社 | 薄膜电容器用膜、薄膜电容器用金属层叠层膜及薄膜电容器 |
| DE102020124520A1 (de) | 2020-09-21 | 2022-03-24 | Tdk Electronics Ag | Kondensator |
| JP7287553B2 (ja) | 2021-09-17 | 2023-06-06 | 東レ株式会社 | フィルムコンデンサ用フィルム、金属積層体、フィルムコンデンサ、パワーコントロールユニット、電動自動車、および電動航空機 |
| KR102635063B1 (ko) * | 2023-10-27 | 2024-02-13 | 성문전자주식회사 | 내환경 특성을 강화한 인버터용 커패시터 필름 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5576925A (en) * | 1994-12-27 | 1996-11-19 | General Electric Company | Flexible multilayer thin film capacitors |
| US5614111A (en) * | 1993-02-19 | 1997-03-25 | Electronic Concepts, Inc. | Method for making metallized capacitor having increased dielectric breakdown voltage |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02290008A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-29 | Marcon Electron Co Ltd | 金属化プラスチックフィルムコンデンサ |
| US5161128A (en) * | 1990-11-30 | 1992-11-03 | Ultrasonic Arrays, Inc. | Capacitive transducer system and method |
| US5257178A (en) * | 1991-12-19 | 1993-10-26 | General Electric Company | Method of optimally operating a computer numerical control milling machine to mill optimal high density interconnect substrates |
| US5636100A (en) * | 1993-10-12 | 1997-06-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Capacitor having an enhanced dielectric breakdown strength |
| JPH11176245A (ja) * | 1997-10-14 | 1999-07-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 多層絶縁電線およびそれを用いた変圧器 |
| US6974620B1 (en) * | 2000-02-28 | 2005-12-13 | Toray Industries, Inc. | Polyester film for heat-resistant capacitor, metallized film thereof, and heat-resistant film capacitor containing the same |
| US6800169B2 (en) * | 2001-01-08 | 2004-10-05 | Fujitsu Limited | Method for joining conductive structures and an electrical conductive article |
| US6693793B2 (en) * | 2001-10-15 | 2004-02-17 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Double-sided copper clad laminate for capacitor layer formation and its manufacturing method |
| GB0130485D0 (en) * | 2001-12-21 | 2002-02-06 | Plastic Logic Ltd | Self-aligned printing |
| US7273987B2 (en) * | 2002-03-21 | 2007-09-25 | General Electric Company | Flexible interconnect structures for electrical devices and light sources incorporating the same |
| US7015260B2 (en) * | 2003-06-04 | 2006-03-21 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | High temperature polymeric materials containing corona resistant composite filler, and methods relating thereto |
| US7875347B2 (en) * | 2003-12-29 | 2011-01-25 | General Electric Company | Composite coatings for groundwall insulation, method of manufacture thereof and articles derived therefrom |
| US7192654B2 (en) * | 2005-02-22 | 2007-03-20 | Oak-Mitsui Inc. | Multilayered construction for resistor and capacitor formation |
| US7655295B2 (en) * | 2005-06-14 | 2010-02-02 | Siemens Energy, Inc. | Mix of grafted and non-grafted particles in a resin |
| US20070108490A1 (en) * | 2005-11-14 | 2007-05-17 | General Electric Company | Film capacitors with improved dielectric properties |
| US7465497B2 (en) * | 2005-11-23 | 2008-12-16 | General Electric Company | High dielectric constant nanocomposites, methods of manufacture thereof, and articles comprising the same |
| US7923497B2 (en) * | 2005-11-23 | 2011-04-12 | General Electric Company | Antiferroelectric polymer composites, methods of manufacture thereof, and articles comprising the same |
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| US7741396B2 (en) * | 2005-11-23 | 2010-06-22 | General Electric Company | Composites having tunable dielectric constants, methods of manufacture thereof, and articles comprising the same |
| US7542265B2 (en) * | 2006-11-28 | 2009-06-02 | General Electric Company | High energy density capacitors and methods of manufacture |
| US20100244585A1 (en) * | 2009-03-26 | 2010-09-30 | General Electric Company | High-temperature capacitors and methods of making the same |
| US8094431B2 (en) * | 2009-03-31 | 2012-01-10 | General Electric Company | Methods for improving the dielectric properties of a polymer, and related articles and devices |
| JP5191471B2 (ja) * | 2009-11-13 | 2013-05-08 | 信越ポリマー株式会社 | フィルムキャパシタ用フィルムの製造方法及びフィルムキャパシタ用フィルム |
| US9070491B2 (en) * | 2012-09-17 | 2015-06-30 | Sabic Global Technologies B.V. | Polymer nanocomposites for electronic applications |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5614111A (en) * | 1993-02-19 | 1997-03-25 | Electronic Concepts, Inc. | Method for making metallized capacitor having increased dielectric breakdown voltage |
| US5576925A (en) * | 1994-12-27 | 1996-11-19 | General Electric Company | Flexible multilayer thin film capacitors |
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