195705. lajstromszámú szabadalom • Polietilén-tereftalát dielektrikumú villamos kondenzátor, különösen forrasztható chip-alkatrészként való alkalmazásra és eljárás annak előállítására
195 705 A találmány szerint a fémrátétekkel (14,15) ellátott lapos tekercses kondenzátor testet (9) járulékos hőkezelésnek vetjük alá, amelynek során a hőmérséklet szobahőmérsékletről 200—250° C véghőmérsékletre 1—5 órán keresztül növeljük, majd a véghőmérsékletet 1—65 órán keresztül fenntartjuk azzal, hogy a hőntartás ideje a véghőmérséklettel fordítottan arányos, és így a kívánt, legalább.50%-os kristályosodási mértéket létrehozzuk. Á találmány tárgya villamos kondenzátor, amely legalább egy oldalon fegyverzetként fémréteggel ellátott dielektrikum rétegekből áll, amely dielektrikum rétegek részben kristályosított és előzsugorított polietilén-tereftalátból vannak, a fegyverzetek az ellenpólus szerint váltakova a kondenzátortest homlokfelületeire felvitt, előnyösen fémszórással felvitt fémrátétekkel villamosán öszsze vannak kötve, és a dielektrikum rétegek egy tömbbé vannak rétegelve, vagy egy laposra préselt tekerccsé vannak alakítva. . A találmány tárgya továbbá eljárás egy kondenzátor előállítására forrasztható csip-alkatrészként való alkalmazásra, amelynek során részben kristályosított polietilén-tereftalátból levő, legalább egyik oldalán fémezett dielektrikum rétegekből tekercs alakú kondenzátor testet állítunk elő, amelyet ezután önmagában ismert módon laposra préselt tekerccsé alakítunk, és előzsugorítjuk, majd a homlokfelületekre a dielektrikum rétegeken levő fegyverzetek váltakozva történő csatlakoztatásához fémrátéteket viszünk fel. A tálálmány tárgya továbbá eljárás kondenzátor előállítására, különösen csip-alkatrészként való alkalmazására, amelynek során legalább egyik oldalán fémezett polietilén-tereftalát szalagokat, előnyösen hullámosítva, egy dobra kiindulási kondenzátorrá rétegelünk, majd a kiindulási kondenzátort a rétegek síkjára merőlegesen a kívánt kondenzátorokká, választjuk szét, miközben adott esetben egy adott számú, legalább egy anyakondenzátort alkotó dielektrikum rétegre és fegyverzetre kapacitás szempontjából hatástalan közbenső réteget, majd erre ismét, a következő anyakondenzátornak a kapacitás szempontjából hatásos dielektrikum rétegeit és fegyverzeteit visszük fel, és az így kialakított kiindulási kondenzátor homloklapjait érintkező réteggel látjuk el, ezután még a dobon mintegy 150°C-os hőkezelés közben előzsugorítással a rögzítést létrehozzuk, és csak ezután végezzük a kívánt kondenzátorokká történő szétválasztást a közbenső rétegeknél és az azokra merőleges irányban. A jelen találmány szerinti kondenzátorok lehetnek laposra préselt tekercskondenzátorok vagy tömb- vagy rétegkondenzátorok, amelyek önmagukban jól ismertek. Laposra préselt tekercskondenzátorok és azok előállítása számos irodalmi helyről ismert, ezért azok irodalmi hivatkozására nincs szükség. A jelen találmány szerinti . tömb- vagy rétegkondenzátorok, valamint azok előállítása ismeretes például az 1 764 541 számú DE szabadalmi leírásból (melynek megfelel a 3 670 378 és a 3 728 765 számú US szabadalmi leírás). Ezeket a kondenzátorokat már eddig is nagyon nagy darabszámban (napontá több mint 1 millió darabot) gyártották, és amelyek a piacon megtalálhatók. A tömb- vagy rétegkondenzátoroknak egy másik fajtája, amelyekre a jelen találmány szintén vonatkozik, ismert a P 33 42 329.6 számú DE szabadalmi bejelentésből. Ezek a kondenzátorok ellentétben a szokásos tömb.vagy rétegkondenzátorokkal, bifiláris kialakításúak, és 2 , ily módon induktivitásszegények. Egy ilyen kondenzátort szemléltet a mellékelt 3. ábra, amelyet az alábbiakban, az ábrák ismertetése során még részletezünk. A polietilén-tereftalát dielektrikumú, ismert villag mos kondenzátorok a dielektrikumnak.a különösen jó dielektromos és villamos tulajdonságai miatt a gyakorlatban nagyon széles körben elterjedtek és beváltak. Ha azonban ilyen kondenzátorokat csip-alkatrészként nyomtatott áramköri lapra kell rögzíteni, akkor nejq hézségek lépnek fel, amelyek abban állnak, hogy a folyékony forraszanyag hője következtében, amelynek a hőmérséklete maximálisan 260°C-t ér el, és amely folyékony forraszanyaggal közvetlenül vagy közvetve mintegy 10 másodpercen keresztül érintkeznek, a kondenzálj tor dielektrikumában változások állnak be, mint például jelentős járulékos zsugorodás, a kondenzátor testének deformálódása, a fémrátétek leszakadása és a dielektrikum jellemzőinek megváltozása (veszteségi tényező, dielektromos állandó), így eddig attól el kellett tekinteni, „q hogy ezeket a kondenzátorokat csip-alkatrészként alkalmazzák. Ilyen esetekben kényszerűségből kerámia dieelektrikumú kondenzátorokhoz kellett visszanyúlni,' vagy olyan műanyag szigetelésű kondenzátorokat kellett alkalmazni, amelyek különleges kialakításúak voltak, és .c költséges szerkezeti kialakítással azokat a hőbehatástól védeni kellett. A tömb- illetve rétegkondenzátóroknak egy dobon történő előállításánál további nehézségek lépnek fel. E- zek a nehézségek abban állnak, hogy a dobra több anya- 2q kondenzátornak (gyűrűnek) a feltekercselésénél a menetnyomás belülről kifelé haladva csökken, és a kondenzátor rögzítését szolgáló hőkezelésnél a legbelül levő anyakondenzátorok (gyűrűk) nagyobb nyomásnak vannak kitéve, ami a zsugorítási művelet által jön létre. A külső 2j anyakondenzátorok a kisebb nyomás következtében a rögzített kiindulási kondenzátorban kisebb kapacitásúak. Ez a kapacitás lényegesen kisebb, mint például a legbelső anyakondenzátoré, amely eltérés még a 20%-ot is kiteszi. Ezek a nehézségek főleg rendkívül vékony dielekt- 4Q rikum rétegek alkalmazása esetén lépnek fel, például 3 pm vastagságnál, vagy ennél vékonyabb deielektrikumnál. Annak érdekében, hogy a kívülfekvő anyakondenzátorokból kialakított kondenzátorok kapacitását kiegyenlítsék, ezidáig ezeknek a kondenzátoroknak a hosszát az anyakondenzátorokról történő leválasztásnál nagyobb értékűre hagyták. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan villamos kondenzátor kidolgozását, amely a hőmérsékletre kevésbé érzékeny, és amely különösen csip-alkatrészként való jq alkalmazásra szolgál, és amelynek a beépítési hőmérséklettartománya 200°C hőmérsékletig terjedhet, továbbá, amelynek az előállítása során a tömb- illetve rétegkondenzátorok eketéii a kapacitás-értékek különbsége a belső és külső gyűrűk között minimális értékre csökkentgg hető. A találmány célja volt továbbá egy ilyen kondenzátor előállítási eljárásnak a kidolgozása. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt villamos kondenzátorral a találmány szerint úgy értük el, hogy á polietilén-tereftalátból levő dielektrikum rétegek kristályosígQ tási foka legalább 50%-os, előnyösen legalább 55%-os, az olvadáspont entalpiájának meghatározására szolgáló differenciál -tennoanalízisscl mérve.______________ Az olvadáspont entalpiájának differenciál-termoanalízissel történő meghatározási eljárása széles körben is- 65 mert és általánosan használatos.
