DE1665131C3 - Keramikkondensator - Google Patents
KeramikkondensatorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Keramikkondensator, der aus einem als Dielektrikum d'enenden Keramikkörper
mit zwei gegenüberliegenden, zueinander parallel verlaufenden Oberflächen, aus zwei auf diese
Oberflächen aufgebrachten elektrisch leitenden Schichten der beiden Beläge, aus mit den elektrisch leitenden
Schichten verbundenen Anschlüssen und aus einem den Kondensatorkörper und Teile der Anschlüsse bedekkenden
Überzug, der zu einem wesentlichen Anteil Epoxydharz enthält, besteht.
Keramikkondensatoren, in denen der Keramikkörper als Dielektrikum dient, sind in elektrischen und
elektronischen Systemen weit verbreitet. Sie sind besonders vorteilhaft, weil sie eine hohe Kapazität und so
eine hohe Durchschlagsspannung bei verhältnismäßig geringen Abmessungen aufweisen. Wenn jedoch derartige
Keramikkondensatoren bei Spannungen über 500 Volt betrieben werden, kann an den Stellen, an
denen ein hoher Spannungsgradient vorliegt, ein unerwünschtes elektrisches Rauschen und/oder eine
Koronaentladung auftreten. So treten beispielsweise bei einem Keramikkondensator, der aus einem als Dielektrikum
dienenden Keramikkörper besteht, der auf den zwei gegenüberliegenden Seiten mit Metallschichten
als Beläge und Leitungsanschlüssen versehen ist, zwischen den Leitungsdrähten und dem Keramikkörper
und den Kanten der Beläge und dem Keramikkörper Koronaentladungen auf. Diese Koronaentladungen
können /war durch Aufbringen geeigneter fts Überzüge weitgehend verhindert werden, die dafür
bisher verwendeten Überzugsmittel weisen jedoch nur niedrige Gütefaktoren auf. Der niedrige Gütefaktor des
Überzugs setzt aber auch den Gütefaktor des fertigen Keramikkondensators herab.
Das gilt auch für die in der USA.-Patentsehrift 28 36 777 und in der französischen Patentschrift
13 93124 beschriebenen Keramikkondensatoren, bei denen der Keramikkörper, der auf zwei gegenüberliegenden
zueinander parallel verlaufenden Oberflächen zwei elektrisch leitende Schichten mit damit verbundenen
Anschlüssen aufweist, ebenso wie Teile der Anschlüsse mit einem Überzug bedeckt sind, der zu
einem wesentlichen Anteil aus einem Epoxydharz besteht
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen neuen Keramikkondensator anzugeben, bei dem die unerwünschten
Koronaentladungen nicht auftreten und der gleichzeitig einen hohen Gütefaktor aufweist
Es wurde nun gefunden, daß die Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man zu diesem Zwecke einen
Epoxydharzüberzug mit einer ganz bestimmten Zusammensetzung verwendet.
Gegenstand der Erfindung ist ein Keramikkondensator, der aus einem als Dielektrikum dienenden
Keramikkörper mit zwei gegenüberliegenden, zueinander parallel verlaufenden Oberflächen, aus zwei auf
diese Oberflächen aufgebrachten elektrisch leitenden Schichten der beiden Beläge, aus mit den elektrisch
leitenden Schichten verbundenen Anschlüssen und aus einem den Kondensatorkörper und Teile der Anschlüsse
bedeckenden Überzug, der zu einem wesentlichen Anteil Epoxydharz enthält, besteht und dadurch
gekennzeichnet ist, daß der Überzug besteht aus
1 bis 15 Gewichtsprozent Butylglycidoläther,
5 bis 20 Gewichtsprozent eines Epoxydharzes mit
einem Epoxydäquivalentgewicht von 170 bis
180,
15 bis 30 Gewichtsprozent eines Epoxydharzes mit
15 bis 30 Gewichtsprozent eines Epoxydharzes mit
einem Epoxydäquivalentgewicht von 400 bis
450,
1 bis 5 Gewichtsprozent Dicyandiamid,
0,1 bis 5 Gewichtsprozent Bentonit,
0,2 bis 2 Gewichtsprozent Benzidingelb,
30 bis 60 Gewichtsprozent Calciumcarbonat und
3 bis 10 Gewichtsprozent Xylol.
0,1 bis 5 Gewichtsprozent Bentonit,
0,2 bis 2 Gewichtsprozent Benzidingelb,
30 bis 60 Gewichtsprozent Calciumcarbonat und
3 bis 10 Gewichtsprozent Xylol.
Der erfindungsgemäße Keramikkondensator zeichnet sich gegenüber den bisher bekannten Keramikkondensatoren
nicht nur dadurch aus, daß er gegen das Auftreten von unerwünschten Koronaentladungen
weitgehend geschützt ist bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung seines hohen Gütefaktors, sondern auch
dadurch, daß er einen erweiterten Betriebsspannungsbereich aufweist. Außerdem kann der aufgebrachte
Harzüberzug dazu dienen, dem Keramikkondensator eine verbesserte Festigkeit zu verleihen und sein
Aussehen zu verbessern.
Der Harzüberzug kann auf den Keramikkondensator
nach irgendeinem der üblicherweise zum Aufbringen von Überzügen angewendeten Verfahren, beispielsweise
durch Eintauchen, Aufsprühen oder Aufbrüsten, aufgebracht werden. Damit ist es möglich, Keramikkondensatoren
herzustellen, die bei Spannungen von mehr als 500 Volt zufriedenstellend arbeiten.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann der Keramikkondensator noch einen
zweiten, auf den ersten Überzug aufgebrachten isolierenden Schutzüberzug aufweisen, wodurch seine
.Strukturfestigkeit und sein Aussehen weiter verbessert werden können.
Der den Gegenstand der Erfindung bildende Keramikkondensator kann auf technisch einfache
Weise wirtschaftlich hergestellt werden und weist hervorragende Eigenschaften in bezug auf die Verringerung
des unerwünschten elektrischen Rauschens s und/oder des Auftretens von unerwünschten Korouaentladungen
sowie in bezug auf eine erweiterte Betriebsspannung bei gleichzeitiger Aufrcchterhaltung
eines hohen Gütefaktors auf.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird riachfolgend
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt
F i g. 1 einen Keramikkondensator ohne Überzug,
F i g. 2 eine Seitenansicht des in F i g. 1 dargestellten
Kondensators, diesmal jedoch mit dem aufgebrachten ;s
Überzug,
F i g. 3 eine Ansicht des in F i g. t gezeigten Kondensators mit dem aufgebrachten Überzug und
einem zweiten Schutzüberzug und
F i g. 4 eine Seitenansicht gemäß F i g. 3, teilweise im Schnitt.
Ein Keramikkondensator 10, bestehend aus einem Keramikkörper 11, elektrisch leitenden Schichten 12
und 13 der Beläge und Anschlüsse oder Leitungsdrähte 14 und 15 ist in Fig. 1 gezeigt. Der Keramikkörper Il .··,
besteht aus einem geeigneten dielektrischen Material, wie Bariumtitanat, und die elektrisch leitenden Schichten
12 und 13 werden durch Aufbringen oder Abscheiden eines Überzugs aus einem elektrisch
leitenden Material auf die gegenüberliegenden paralle- ^o
len Oberflächen des Keramikkörpers aufgebracht. Die Schicht 13 ist in Fig. 1 nicht gezeigt. Die Kapazität des
Kondensators 10 wird durch die den Schichten 12 und 13 gemeinsame Fläche, die dielektrische Konstante und die
Dicke des Keramikkörpers 11 bestimmt. ^
Die Anschlüsse 14 und 15 sind an den elektrisch leitenden Schichten 12 bzw. 13 angelötet oder auf
andere Weise befestigt
F i g. 2 zeigt den Kondensator 10 mit dem Überzug 16 von der Seite. Die beiden Flächen 11a und 11 i>
des Keramikkörpers 11 sind im wesentl.chen parallel zueinander und die elektrisch leitenden Schichten 12
und 13 sind einander gegenüberliegend gezeigt, so daß sie eine Kapa/.itätsfläche bilden, die gleich der Fläche
der Beläge ist. Man erkennt, daß die Belagflächen etwas kleiner sind als die Fläche des Körpers.
Eine Schicht 16. die den Überzug darstellt, befindet
sich auf allen Oberflächen des Kondensators 10 einschließlich Teilen der Anschlüsse 14 und 15. Wenn
der Überzug als Zw isehenschichi verwendet w nd. kann
seine Dicke sehr gering sein. Beispielsweise wurde
gefunden, daß eine Dicke von 0,127 mm fur viele
Kondensatoren ausreicht
In Fig. 3 ist der Kondensator 10 mn einem zweiten
isolierenden Schutzüberzug 17 dargestellt. Der zweite Schutzüberzug 17 wird gewöhnlich angebracht, um die
Festigkeit zu erhöhe and oder im. das Aussehen v.i
verbessern, und er kai:., aus einem Phenolharz, einem
Epox\dharz oder einem anderen geeigneten Isolations-
und Schutzmaterial bestehen
F 1 g. 4 zeigt einen Schiv't durch d
mit der Zwischenschicht 16 ur.J de:
17. Ks ist ersichtlich, daß der
Zwischenschicht 16 vollständig bedeckt. Der Überzug 17 verbindet sich mit der Zwischenschicht 16 und ist. wie Fig. 4 zeigt, gewohnlich etwas dicker als die Zwischenschicht. Die Dicke des zweiten Überzugs v, ird durch die Strukturerfordernisse des Kondensators 10 bestimmt.
mit der Zwischenschicht 16 ur.J de:
17. Ks ist ersichtlich, daß der
Zwischenschicht 16 vollständig bedeckt. Der Überzug 17 verbindet sich mit der Zwischenschicht 16 und ist. wie Fig. 4 zeigt, gewohnlich etwas dicker als die Zwischenschicht. Die Dicke des zweiten Überzugs v, ird durch die Strukturerfordernisse des Kondensators 10 bestimmt.
Die chemischen Bestandteile und die prozentuale Zusammensetzung des vorgesehenen Überzugs sind in
der folgenden Tabelle 1 angegeben:
en Kondensator 10 i zw eiten Überzug Überzug 17 die
Tabelle 1
Verbindung
Verbindung
Ciewiehtspro/ein
1 bis 15
Butylglycidoläther CH2CH CH2 O (CH2I3 (Hj
Epoxydharz mit EÄG*) von 170 bis 180
Epoxydharz mit EÄG*) \on 400 bis 450
Dicyandiamid
Bentonit
Benzidingelb
Calciumcarbonat
Xylol
Epoxydharz mit EÄG*) \on 400 bis 450
Dicyandiamid
Bentonit
Benzidingelb
Calciumcarbonat
Xylol
*) EÄG = Epoxydäquivalentgewicht (vgl. «Handbook of Kpoxy Resins«. Lee and Neville
McGraw Hill. S. 4 bis 14).
5 bis 20
15 bis 30
1 bis 5
0.1 bis 5
0,2 bis 2
30 bis 60
3 bis 10
15 bis 30
1 bis 5
0.1 bis 5
0,2 bis 2
30 bis 60
3 bis 10
Die obigen Bestandteile werden zusammengegeben und vermählen. Zu diesem Zweck kann entweder eine
Kugelmühle, eine Rohrmühle mit Kieselsteinfüllung oder ein Walzwerk verwendet werden. Fine bevorzugte
Zusammensetzung ist in der folgenden Tabelle Il angegeben.
Benzidingelb gehört zu den organischen Azopigmenten und wird durch Kupplung des Tetiazoniumsalz.es
von 3,3'-Dichlorbenzidin mit Acetoacetaryliden hergestellt und besitzt eine guie Helligkeit, Lichtechtheit und
Alkalibeständigkeit.
60 Verbindung
Butylglycidoläther
Epoxydharz mit einem EÄG
von 170 bis 180
Epoxydharz mit einem LÄCi
von 400 bis 450
Epoxydharz mit einem EÄG
von 170 bis 180
Epoxydharz mit einem LÄCi
von 400 bis 450
(iew 1 | eins |
pro/t | .'IH |
8.(1 | |
120 |
20,0
FoilselAing
Verbindung
Dicyandiamid Bentonit Benzidingelb Calciumcarbonat
XvIoI
Gewichts Prozent
2,5 2,0 0,5 50,0 5,0
Damit die durch Spannungsgradienlen erzeugte Koronaentladung unterdrückt wird, muß der Überzug
frei fließfähig sein, damit er in winzige Risse und Spalten im Körper eindringen kann. Der vorgesehene Überzug
erfüllt diese Forderung.
Der vorgesehene Überzug ist den bisher bekannten Überzügen sowohl hinsichtlich der Unterdrückung des
elektrischen Rauschens als auch der Unterdrückung von Koronaentladungen weit überlegen und verbessert die
Gehäuse-Durchschlagfestigkeil keramischer Kondensatoren, ohne den elektrischen Verlustfaktor merklich
zu erhöhen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Keramikkondensator, bestehend aus einem als Dielektrikum dienenden Keramikkörper mit zwei 5
gegenüberliegenden, zueinander parallel verlaufenden Oberflächen, aus zwei auf diese Oberflächen
aufgebrachten elektrisch leitenden Schichten der beiden Beläge, aus mit den elektrisch leitenden
Schichten verbundenen Anschlüssen und aus einem den Kondensatorkörper und Teile der Anschlüsse
bedeckenden Überzug, der zu einem wesentlichen Anteil Epoxydharz enthält, dadurch gekennzeichnet,
daß der Oberzug besteht aus
15
1 bis 15 Gewichtspro7ent Butylglycidoläther,
5 bis 20 Gewichtsprozent eines Epoxydharzes mit einem Epoxydäquivalentgewicht von 170 bis 180,
5 bis 20 Gewichtsprozent eines Epoxydharzes mit einem Epoxydäquivalentgewicht von 170 bis 180,
15 bis 30 Gewichtsprozent eines Epoxydharzes mit einem Epoxydäquivalentgewicht von
400 bis 450,
1 bis 5 Gewichtsprozent Dicyandiamid,
0.1 bis 5 Gewichtsprozent Bentonit,
0,2 bis 2 Gewichtsprozent Benzidingelb,
0.1 bis 5 Gewichtsprozent Bentonit,
0,2 bis 2 Gewichtsprozent Benzidingelb,
30 bis 60 Gewichtsprozent Calciumcarbonat und 3 bis 10 Gewichtsprozent Xylol.
2. Keramikkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen zweiten, auf den ersten \o
Überzug aufgebrachten isolierenden Schutzüberzug aufweist.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US54445966 | 1966-04-22 | ||
US544459A US3348568A (en) | 1966-04-22 | 1966-04-22 | Coated ceramic capacitor |
DEM0073682 | 1967-04-21 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1665131A1 DE1665131A1 (de) | 1970-05-21 |
DE1665131B2 DE1665131B2 (de) | 1976-03-25 |
DE1665131C3 true DE1665131C3 (de) | 1976-11-11 |
Family
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