DE976574C

DE976574C - Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichterplatten

Info

Publication number: DE976574C
Application number: DES19632D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Herrmann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1939-10-17
Filing date: 1939-10-18
Publication date: 1963-11-21

Description

Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichterplatten Die bekannten Trockengleichrichterplatten bestehen aus einer metallenen, meist kreisrunden Grundplatte, auf deren einer Seite eine Halbleiterschicht erzeugt oder aufgebracht ist. Auf dieser Halbleiterschicht befindet sich die Sperrschicht und auf dieser eine Spritzmetallschicht als Gegenelektrode. Die metallene Grundplatte ist häufig in der Mitte durchbohrt. Die Bohrung dient zur Montage mehrerer Ventilscheiben auf einem isolierten Dorn beim Zusammenbau der Scheiben zu einem Gleichrichterventil.
Am Innen- und Außenrand der Scheibe ist die Halbleiterschicht nicht mit der Spritzmetallschicht bedeckt. Durch diese Maßnahme wird verhütet, daß an diesen Stellen, die oft kleine, bei der Herstellung unvermeidbare Risse in der Halbleiterschicht oder Absplitterungen der letzteren aufweisen, beim Aufspritzen der Metallschicht elektrisch leitende Verbindungen zwischen Grundplatte und Gegenelektrode oder Kurzschlüsse der Sperrschicht entstehen.
Unter Zwischenlage einer kleinen Isolierstoffscheibe in der Mitte der Platte auf dem von dem Spritzmetall nicht bedeckten Teil des Halbleiters wird bei den bekannten Gleichrichterplatten eine federnde Kontaktscheibe aus dünnem Metallblech, welche die Spritzmetallgegenelektrode auf einer kleineren oder größeren Fläche elektrisch leitend berührt, auf letztere aufgedrückt. Die Kontaktscheiben, sowie die dazwischengelegten Isolierstoffscheiben, sind konzentrisch zur Mittelachse der Gleichrichterplatten angeordnet. Mit Hilfe der aufgelegten Kontaktscheiben erfolgt sowohl die Kontaktgabe zwischen den Elektroden der Ventilscheiben als auch die Stromzuführung zu diesen Scheiben. Die einzelnen zu einem Ventil zusammengebauten Gleichrichterplatten haben bei dieser bekannten Anordnung einen Abstand voneinander.
Es sind auch Trockengleichrichterplatten bekannt, bei denen die Einzelplatten mit aufgespritzter Gegenelektrode oder mit statt dieser aufgelegter duktiler Metallfolie ohne Zwischenlage von Kontakt- und Abstandscheiben unmittelbar aufeinandergelegt werden. Bei diesen Gleichrichtern wird der erforderliche Kontaktdruck durch Druckschraubenbolzen od. dgl. erzeugt.
Die zuletzt genannten bekannten Gleichrichterplatten haben gegenüber den. zuerst genannten den Nachteil der wesentlich schlechteren natürlichen Kühlung und können infolgedessen unter sonst gleichen Voraussetzungen auch nur geringer belastet werden als. jene.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde bereits vorgeschlagen, Trockengleichrichterplatten in der Weise aufzubauen, daß im Schichtaufbau zwischen der Trägerelektrode und der Gegenelektrode im Bereich der beim Zusammenbau der Platten auftretenden Druckbeanspruchung eine harte und fest haftende Isolierlackschicht angerdnet ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Isolierlackschicht auf die Halbleiterschicht durch Aufstempeln, Aufwalzen oder Tauchen aufgebracht.
Auf diese Weise kann eine große Anzahl von Gleichrichterplatten in rationeller Weise mit einer Lackschicht im Bereich der Druckbeanspruchung versehen werden.
In der Zeichnung, die im folgenden beschrieben werden soll, ist der Aufbau einer erfindungsgemäß hergestellten Gleichrichterplatte schematisch dargestellt. Die Stärke der Schichten dieser Gleichrichterplatte ist der besseren Übersichtlichkeit halber in der üblichen Weise in vergrößertem Maßstabe dargestellt.
Auf einer metallenen Grundplatte z, die in der Mitte mit einer Bohrung 2 versehen ist, ist eine Halbleiterschicht 3 entweder erzeugt oder aufgetragen, die an ihrer freien Oberfläche mit einer Sperrschicht bedeckt ist. Die sehr dünne Sperrschicht ist in der Zeichnung nicht besonders angegeben. Am inneren Plattenrand, um das Montageloch herum, ist eine isolierende Lackschicht 4, je nach dem Scheibendurchmesser von geringerer oder größerer Breite, aufgetragen. Dieser Lackring wird gemäß der Erfindung durch Aufstempeln oder Aufwalzen oder Tauchen auf die Halbleiterschicht aufgebracht.
Auf diese Isolierlack- und die Halbleiterschicht wird dann eine Metallschicht 5 aufgespritzt, die die ganze Platte mit Ausnahme eines schmalen Randes an der Außenseite und nötigenfalls auch am inneren Rand der Platte bedeckt. Der schmale Rand an der Plattenaußenseite muß, wie oben schon erwähnt wurde, zur Vermeidung von Kurzschlüssen der Sperrschicht frei von -der Spritzmetallschicht bleiben. Der freie Rand um das Montageloch herum soll eine leitende Verbindung zwischen der Lochwandung und der Spritzmnetallschicht verhindern.
An dem inneren Plattenrand werden Kurzschlüsse der Sperrschicht auch bei einem Kontakt-und Montagedruck, wie er in der Nähe der Achse bei zusammengebauten Gleichrichterplatten auf die Spritzmetallschicht ausgeübt wird, durch die unter der Spritzmetallschicht angeordnete, harte und fest haftende Lackschicht 4 verhindert.
Die Stromableitung der Stromzuleitung erfolgt bei den erfindungsgemäßen Gleichrichterplatten ohne besondere Kontaktscheiben unmittelbar durch die Spritzmetallschicht in der Mitte der Platte. Werden mehrere solcher Gleichrichterplatten mit Hilfe einer isolierten Achse zu einem Gleichrichter zusammengeschaltet, so werden zwischen die einzelnen Gleichrichterplatten kleine Metallscheiben 6 und an den erforderlichen Stellen in bekannter Weise Lötösen gelegt, die einmal die elektrische Leitung von Platte zu Platte übernehmen und zum anderen für den für die Kühlung erforderlichen Abstand zwischen den Gleichrichterplatten sorgen.
Durch die Anordnung des Isolierlackringes 4 zwischen der Halbleiterschicht 3 und der Spritzmetallschicht 5 wer den besondere federnde Kontaktscheiben und die zu diesen gehörigen Isolierstoffscheiben, wie sie bei den bekannten Gleichrichterplatten erforderlich sind, bei denen zur besseren Kühlung die einzelnen Gleichrichterplatten mit Abständen montiert sind, überflüssig.
Die Gleichrichterplatten können nach dem Verfahren gemäß der Erfindung, sofern es sich z. B. um Platten mit Selen als Halbleiter handelt, auch in der Weise hergestellt werden, daß die Isolierlackringe q. auf die amorphe Selenschicht oder auf die Selenschicht nach dem ersten thermischen Formieren aufgetragen und diese Lackringe dann gleichzeitig mit der thermischen Fertigformierung der Gleichrichterplatten im Formierofe:n aufgebrannt und gehärtet werden.
Das Verfahren kann auch so ausgeführt werden, daß auf die Halbleiterschicht in bekannter Weise zunächst unter Freilassung eines verhältnismäßig breiten inneren Randes eine Metallschicht aufgespritzt wird, die ganze Platte danach durch Tauchen oder Spritzen mit einer Isolierlackschicht überzogen und dann auf- die erste Spritzmetallschicht eine zweite Metallschicht aufgespritzt wird. An den Stellen, an denen die zuerst aufgespritzte Metallschicht Spitzen, an ihrer Oberfläche besitzt, wird die Lackschicht durch die nach dem Lackieren aufgespritzte zweite Metallschicht durchschlagen. Die beiden Spritzmetallschichten geben auf diese Weise miteinander guten elektrischen Kontakt. In der Mitte der Gleichrichterplatten, in der bei der Montage der Einzelplatten zu Gleichrichtern Metallscheiben ähnlich der Scheibe 6 in dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel aufliegen, befindet sich kein Metall der zuerst aufgespritzten Metallschicht, wohl aber der Isolierlackring und die auf diesem - aufgespritzte zweite Metallschicht. In gleicher Weise wie bei. dem zuerst beschriebenen Herstellungsverfahren erfolgt also auch hier die Stromabnahme unmittelbar durch die Spritzschicht, und zwar in diesem Falle durch die zuletzt aufgespritzte Metallschicht, wobei ein Kurzschluß der Sperrschicht an der Scheibenmitte, etwa hervorgerufen durch den Druck der Zwischenscheiben auf die obere Spritzmetallschicht, durch die Lackschicht verhütet wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichterplatten mit metallischer Grundplatte, auf dieser erzeugter oder aufgetragener Halbleiterschicht, anschließender Sperrschicht und als Gegenelektrode aufgespritzter Metallschicht, bei denen sich im Schichtaufbau zwischen der Trägerelektrode und der Gegenelektrode im Bereich der beim Zusammenbau der Platten auftretenden Druckbeanspruchung eine harte und fest haftende Isolierlackschicht befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierlackschicht auf die Halbleiterschicht durch Aufstempeln, Aufwalzen oder Tauchen aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Halbleiterschicht mit Ausnahme des Bereiches der Druckbeanspruchung eine Gegenelektrode aufgespritzt, diese und der Bereich der Druckbeanspruchung der Halbleiterschicht mit einer Isolierlackschicht überzogen und anschließend eine Metallschicht auf die Lackschicht so aufgespritzt wird, daß sie durch die Lackschicht hindurch mit der Gegenelektrode in elektrisch gut leitende Verbindung kommt.
3. Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichterplatten nach Anspruch I und 2 mit Selen als Halbleiter, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierlackschicht im Bereich der Druckbeanspruchung auf die amorphe oder noch nicht thermisch ausformierte Selenschicht aufgetragen und gleichzeitig mit der Fertigformierung der Selenschicht im Formierofen aufgebrannt oder gehärtet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 561 548, 6302I6, 658 362, 681 Io8; USA.-Patentschrift Nr. 2 157 895; britische Patentschrift Nr. 308 306; italienische Patentschrift Nr. 374650; französische Patentschrift Nr. 773 946; schweizerische Patentschrift Nr. 196 797; B. Langen, »Die Photoelemente und ihre Anwendungen«, Teil 2, 1936, S. i und 2; »Zeitschrift für technische Physik«, 1938, S. 97; Prospekt der Elektrocell-Gesellschaft Nr. i, 1937, S. 2; K. M ey 1, »Trockengleichrichter«, S.:212. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 974 772.