Способ изготовления стеклокерамических конденсаторов с алюминиевыми электродами

 

Союз Советсинк

Соцналнстмчесинк

Республик

ОП ИСАКА Е

<11) 928431

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (5I ) Дополнительное к авт. санд-ву (5I)NL. Кл. (22) Заявлена 10.12.79 (21) 2852942/18-21 о с присоединением заявки М

Н 01 G 4/12

1пеуаарстеаниый камптет

СССР по делан пзабретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.82. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 15.05,82 (Щ УЙК 621.319. .4.48 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Б. Цйицинский, Т. А. Андреева, Н. М. Вере и И. Д. Фридберг (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКИХ

КОНДЕНСАТОРОВ С АЛЮМИНИЕВЫМИ

ЭЛЕКТРОДАМИ

Изобретение относится к электронной тех нике и может быть использовано для изготовления многослойных стеклокерамических конденсаторов с электродами из неблагородных металлов.

Известен способ изготовления многослойных конденсаторов со стеклосодержащим диэлектриком, спекаюшимся при температуре ниже 600 С, в сочетании с электродом из неблагородного металла (31.

Недостатком известного способа является сложность технологического процесса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления стеклокерамических конденсаторов, включающий приготовление гетерогенной смеси тонкодисперсных порошков неорганического стекла и керамики, раскрой алюминиевой фольги, формирование диэлектрика на алюминиевой фольге, групповую сборку многослойных пакетов с последующим горячим прессованием и резкой на отдельные заготовки (2) .

Недостатками этого способа являются низ" кие удельные характеристики изготовленных конденсаторов, низкая электрическая прочность.

Целью изобретении является расширение диапазона номинальных емкостей и рабочих напряжений и упрощение технологии.

Цель достигается тем, что согласно способу изготовления стеклокерамических конденсаторов с алюминиевыми электродами, включающему приготовление гетерогенной смеси тонкодисперсных порошков неорганического стекла и керамики, раскрой алюминиевой; фольги, формирование диэлектрика на алюминиемой фольге, групповую сборку многоИ слойных пакетов с последующим горячим прессованием и резкой на отдельные заготовки, наклеивают алюминиевую фольгу на лавсановую ленту, формируют диэлектрик

20 в виде пленки толщиной 15 — 500 мкм литьем шликера на алюминиевую фольгу, после чего производят воздушную сушку и удаление лавсановой подложкк, и осуществляют групповую сборку многослойных патериалы измельчают до удельной поверхности 8000 — 10000 см /г, смешивают в заданном соотношении между собой и с поливинилбутиральной связкой до состояния шликера с вязкостью по воронке ВЗ вЂ” 4 25+5 с. Шликер через фильеру разливают на движущийся раскрой алюминиевой фольги, наклеенный на лавсановую ленту. Толщина получаемой пленки определяется шириной фильеры и скоростью движения ленты-подложки, 11осле воздушной сушки и отделения лавсановой подложки двухслойную пленку разрезают на пластины, содержащие определенное число

"зубцов" — заготовок конденсаторов для сборки многослойных пакетов с последующей термообработкой их по режиму: нагревание до 420 — 550 С со скоростью 8—

18 С/мин; прессование при давлении 60- .

140 кг/ем в течение 1 — 1,5 мин.

Толщина диэлектрической пленки после термообработки составляет 60% от толщины воздушно-сухой пленки.

25 Пример 1. На раскрой алюминие вой фольги, рассчитанный на изготовление группы конденсаторов размеров 2х2 мм и наклеенной, например, 12%-ным раствором поливинилбутираля на лавсановую основу, отливают стеклокерамическую пленку толщиной 330 мкм, сушат ее на воздухе и разрезают на пластины, затем производят сборку из трех слоев блока пакетов конденсаторов, который подвергают термообра ботке по режиму: нагревание до 530+10 С со скоростью 10 С/мин; прессование при давлении 100 кг/см в течение 1 мин. После разделения блока на заготовки и оформления контактного узла полученные конденсаторы имеют следующие характеристики: емкость С = 10 + пФ, тантенс угла диэлектрических потерь tg о 10 ч

14-16 сопротивление изоляции

Нд ), 10 Ом.

Пример 2. На раскрой алюминие вой фольги, расчитанный на изготовление руппы конденсаторов 10 х 10 мм и наклеенкой, например, 12%-ным раствором поливинилбутираля на лавсановую основу, отливают стеклокерамическую пленку толщиной 45 мкм, производят сборку блока пакетов конденсаторов из 30 слоев, который подвергают термообработке по режиму: нагревание до 540 + 10 С со скоростью

15 С/мин; прессование при давлении 120 кг/см в течение 1 мин. После разрезки блока на заготовки и оформления контактного узла полученные конденсаторы имеют емкость

3 928431 4 кетов с последующей термообработкОй их при температуре 420 — 550 С и удельном давлении 60-140 кг/ем .

Сущность способа заключается в следующем. S

Из стеклокерамической композиции с неорганическим связующим непосредственно на алюминиевую фольгу толщиной 5 — 15 мкм, выкроенную в виде "гребенки" — группы обьединенных зубцов разной ширины — и . IÎ наклеенную на лавсановую ленту, отливают пленку, толщину которой можно варьировать от 15 до 500 мкм.

После воздушной сушки в течение 10—

60 мин лавсановую подложку отделяют, а t5 двухслойную пленку (диэлектрик — алюминиевый электрод) разрезают на пластины, из которых собирают многослойные конденсатор- ные пакеты, подвергающиеся затем спеканию при температуре 420 — 550 С (в зависимости эо от содержания керамической составляющей в композиции) и удельном давлении 60—

140 кг/см .

После спекания полученный пакет разрезают на отдельные емкостные элементы-заготовки.

В процессе спекания стекло, расплавляясь, обволакивает и стягивает частицы керамики в монолитный блок, остаточная пористость материала не превышает 6%. Равномерное прессование по всей рабочей площади диэлектрика исключает образование областей с повышенной пористостью и наличием микротрещин, что позволяет в 1,5 — 2 раза повысить рабочий градиент напряжения, а, следо35 вательно, уменьшить толщину диэлектрика и увеличить максимальную и удельную емкость конденсатора. Уплотнение структуры диэлектрика приводит к повышению влагоустойчивости и эксплуатационной надежности кон40 денсаторного пакета.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает получение стеклокерамических конденсаторов с алюминиевыми электродами и расширенным диапазоном емкостей и рабочих напряжений, с повышенной влагоустойчивостью и эксплуатационной надежностью. Использо,вание алюминиевой фольги малой толщины, упрощение операции влагозащиты, подключение операции термического закрепления диэлектрического слоя на алюминиевом электроде снизит материалоемкость и трудоемкость таких конденсаторов.

Для изготовления высокочастотных конденсаторов группы TKE M75 .используют керамику марки ТЛ/ — 75 (твердый раствор алюмината лантата и титаната кальция), пирониобат свинца и легкоплавкое свинцово-боратное стекло марки СКЭ вЂ” 5. Указанные ма928431

С = 40000 — 45000 пФ, ад@ . 10 = 15 — 18, Я„7i 10 е Ом.

Конденсаторы работоспособны в интервале температур от -б0 до +85 С при напряжении 50 В.

В таблице приведены сравнительные характеристики конденсаторов.

Как следует из таблицы, предложеиныи способ дает возможность получать стеклокерамические конденсаторы с алюминиевыми злектродами с расширенной шкалой номинальных емкостей и рабочих напряжений, с повышенной в 1,7 раза емкостью, более влагоустойчивые, чем известные конденсаторы. ь Ф

caI g

М

Ю

I, 4

СЧ

° «4 о о

00 о о

° g 3 $ и & г.> и а I 3

Я, И о g 1 о

l u

1 Я

928431 м о

Составитель А. Аксенов

Техред Ж. Кастелевич Корректор В. БУтЯга

Редактор О. Перснянцева

Заказ 3250/65 Тираж 758 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нэобретенйй и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская йаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ изготовления стеклокерамических конденсаторов с алюминиевыми электродами, включающий приготовление гетерогенной смеси тонкодисперсных порошков неорганического стекла. и керамики, раскрой алюминиевой фольги, формирование диэлектрика на алюминиевой фольге, групповую сборку многоcJloilHblx пакетов с последуницим горячим прессованием и резкой на отдельные заготовки,отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона номиналь.ных емкостей и рабочих напряжений и уп. рошения технологии, наклеивают алюминиевую фольгу. на лавсановую ленту, формируют ди928431 1,0 электрик в виде пленки толщиной 15—

500 мкм литьем шлнкера на алюминиевую фольгу, после чего производят воздушную сушку и удаление лавсановой додложки и осуществляют групповую, сборку многослойных пакетов с последуиицей термообработкой их при температуре 420 — 550 С иудельном давлении 60 — 140 кг/сма.

I О ° Источники информации, . принятые во внимание при экспертйза

1. Патент CIA и 3020456, кл. 317 — 258, 6.02.62.

2. Авторское свидетельство СССР И 333876, 15 кл. Н 01 G 4/20, 1968 (прототип).