CH648686A5 - Kondensator aus gewickelten metallisierten folien und verfahren zu dessen herstellung. - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE deren metallisierte Oberfläche unter Entfernung des Metalls

1. Gewickelter Folienkondensator mit zwei übereinander angerissen wird.

gewickelten Folien, die jeweils eine metallbeschichtete Ober- 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

fläche aufweisen, welche an der unbeschichteten Oberfläche dass die Linien derart angerissen werden, dass sie längs des der jeweils anderen Folie anliegt, wobei jede Folie eine konti- 5 ungefähren Mittelabschnitts der inneren und äusseren Win-

nuierliche, unbeschichtete, linienförmige Zone aufweist, die düngen verlaufen.

an der betreffenden metallisierten Oberfläche ausgebildet ist 9. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch fol-

und in deren Längsrichtung verläuft, dadurch gekennzeich- gende Verfahrensschritte:

net, dass sich die kontinuierlich verlaufenden, unbeschichte- - Eine der Folien wird längs einer Randzone maskiert;

ten Zonen der einander zugeordneten Folien auf den inneren 10 - die verbleibende Fläche dieser Folie wird mit einem Me-

und äusseren Windungen in gegenseitig überdeckender Stel- tallbelag beschichtet, derart, dass unbeschichtete, linienförmi-

lung (42 bzw. 49) befinden und auf den restlichen Windungen ge Zonen gebildet werden, welche längs einer Randzone der bis an zueinander entgegengesetzte Randzonen (38 bzw. 46) Folie verlaufen, und erstrecken und dann längs dieser entgegengesetzten Randzo- - die zweite metallbeschichtete Folie wird angerissen, der-

nen verlaufen. 15 art, dass das Beschichtungsmetall längs einer Linie entfernt

2. Folienkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekenn- wird, welche auf den unbeschichteten Randzonen der inneren zeichnet, dass die unbeschichtete, linienförmige Zone jeder und äusseren Windungen liegt, bis an die anderen Randzonen Folie aus einer nichtmetallisierten, nichtleitenden Linie (38 der restlichen Windungen und von dort längs dieser Randzo-bzw. 46) besteht, die in Folienlängsrichtung längs einer der nen weiter verläuft.

beiden Randzonen der beschichteten Oberfläche (66 bzw. 68) 2o 10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, verläuft, wobei die nichtleitenden Linien (38,46) bei den ein- dass auf die metallbeschichteten Oberflächen zwei Laserander zugeordneten Folien in zueinander entgegengesetzten strahlen gerichtet werden, derart, dass die unbeschichteten, li-Randzonen ausgebildet sind, und dass sich sowohl auf der in- nienförmigen Zonen auf den zugeordneten, beschichteten neren als auch äusseren Windung der Folien die nichtleitende Oberflächen der Folien angerissen werden.

Linie der einen Folie mit der nichtleitenden Linie der anderen 25

Folie in gegenseitig überdeckender Stellung (42 bzw. 49) be-

findet.

3. Folienkondensator nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Die Erfindung bezieht sich auf einen gewickelten Folien-zeichnet, dass die nichtmetallisierten Linien auf der inneren kondensator gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und der äusseren Windung in zueinander entgegengesetzten 30 und auf ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Patentan-Richtungen abgelenkt sind, derart, dass sie längs der rest- spruches 6.

liehen Windungen in nichtmetallisierte, unter seitlichem Ab- Bekannte gewickelte Kondensatoren aus metallisierten stand zueinander verlaufende Linien übergehen. Folien werden in der Regel dadurch hergestellt, dass die eine

4. Folienkondensator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch Oberfläche einer Folie mittels einer Maske im Vakuum metal-gekennzeichnet, dass die nichtleitende Linie der ersten Folie 3S lisiert wird, wobei durch die Maskierung nichtmetallisierte von ihrem einen Ende längs des ungefähren Mittelabschnitts Streifen auf der metallisierten Oberfläche gebildet werden, verläuft, dann in Richtung einer Randzone abbiegt und längs Die metallisierte Folie wird dann längs der nichtmetallisierten dieser Randzone weiterläuft, dann in den Bereich des unge- Streifen ausgeschnitten, um auf diese Weise Folienpaare zu fähren Mittelabschnitts zurückkehrt und längs dieses Ab- erhalten, die nichtmetallisierte, in Längsrichtung verlaufende, schnitts bis zu ihrem anderen Ende verläuft, und dass die 40 sich gegenüberstehende Randzonen aufweisen. Zwei solcher nichtleitende Linie der zweiten Folie von ihrem einen Ende Folien mit sich gegenüberstehenden, nichtmetallisierten längs des ungefähren Mittelabschnitts verläuft, dann in Rieh- Randzonen werden unter gegenseitigem Versatz, d.h. in Dek-tung einer Randzone abbiegt, welche der der ersten Linie zu- kungsfehllage, so auf einen Dorn aufgewickelt, dass die me-geordneten Randzone gegenüberliegt, und längs dieser Rand- tallisierten Randzonen der Folien über die nichtmetallisierten zone weiterläuft, dann in Richtung des ungefähren Mittelab- 45 Randzonen überstehen. Das Aufwickeln der Folien erfolgt in schnitts wieder abbiegt und längs dieses Abschnitts bis zu ih- der Weise, dass sich die metallisierte Oberfläche jeder Win-rem anderen Ende verläuft. dung einer Folie an die nichtmetallisierte Oberfläche der an-

5. Folienkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, deren Folie anlegt. Auf die entgegengesetzten Enden wird dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen der Folie ge- Lötmittel gesprüht, um poröse Lötanschlüsse für das nachfol-genseitig versetzt sind, derart, dass beschichtete Randzonen in 50 gende Anbringen von elektrischen Anschlüssen vorzusehen, den Zwischenräumen zwischen benachbarten Windungen der Vor dem Anbringen der Anschlüsse werden die aufgewickelgleichen Folie freigelegt sind. ten Windungen mit Wachs getränkt, um eine Feuchtigkeits-

6. Verfahren zum Herstellen eines Folienkondensators dichtung zwecks Vermeidung einer Oxidation des Metalls auf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei mit je- den Folien zu erzielen. Des weiteren kann auch die beim Her-weils einer metallbeschichteten Oberfläche versehene Folien 55 ausziehen des Wickeldorns nach erfolgtem Wickelvorgang gleichzeitig auf einem gemeinsamen Dorn aufgewickelt wer- entstehende Kernbohrung mit Wachs gefüllt werden. Kurz den, wobei die metallbeschichtete Oberfläche jeder Folie an vor Beendigung des Wickelvorgangs wird ein Streifen aus under unbeschichteten Oberfläche der jeweils anderen Folie an- beschichtetem dielektrischen Material eingeschoben und zwi-liegt, und dass zwei fortlaufende, unbeschichtete, linienförmi- sehen die äusseren Windungen der metallisierten Folien der-ge Zonen gebildet werden, welche längs der metallbeschichte- 60 art eingewickelt, dass ein Kurzschliessen der metallisierten ten Oberfläche derart verlaufen, dass sie sich auf den inneren Folien vermieden wird, wenn die äusseren Windungen mit und den äusseren Windungen der gewickelten Folie in gegen- dem eingeschlossenen Streifen aus unbeschichtetem dielektri-seitig überdeckender Stellung befinden und im Bereich der sehen Material zwecks Vermeidung eines Aufblätterns der restlichen Windungen bis an zueinander entgegengesetzte aufgewickelten Folien warm versiegelt werden.

Randzonen der Folien und von dort längs der betreffenden 65 Während des Wickelvorganges werden die Folien

Randzone verlaufen. gegeneinander versetzt, um die metallisierten Oberflächenbe-

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, reiche auf den gegenüberliegenden Randzonen zu vergrös-dass zur Ausbildung der linienförmige Zone auf jeder Folie sern, welche zur Aufnahme der Lötanschlüsse vorgesehen

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sind. Weiterhin muss der Versatz genügend gross sein, um ständig metallisierten Folie durch Laserstrahlen so erfolgt, Abweichungen der Begrenzungslinien zwischen den metalli- dass ein Laserstrahl im wesentlichen parallel zur metallisier-sierten Flächenbereichen und den nichtmetallisierten Rand- ten Oberfläche gerichtet ist. In dieser Patentschrift wird der zonen zu kompensieren. Da diese Begrenzungslinien mittels aus gewickelter Folie bestehende Kondensatorwickel gleich-Metalldampfabscheidung durch eine Maske hergestellt wer- 5 zeitig gedreht und transversal zur Achse bewegt, während der den, ergeben sich für die Begrenzungslinien erhebliche Laserstrahl das Metall längs einer Randzone einer Folie ver-Linearitätsabweichungen. Infolge dessen müssen Versatz- dampft. Dieser Vorgang wird in gleicher Weise zum Abtragen massnahmen zur Kompensation der Begrenzungsabweichun- des Metalls längs der gegenüberliegenden Randzone der zweigen getroffen werden, was zu einer Abnahme der verfügba- ten gewickelten Folie angewendet.

ren, übereinanderliegenden, metallisierten Flächen führt, wel- io Die US-Patentschriften 2 683 792 und 2 718 180 beschreiche den Kapazitätswert des Kondensators bestimmen. Dieser ben Elektrodenentladungseinrichtungen zum Ausbilden einer kompensierende Versatz führt zu der Notwendigkeit, breitere Vielzahl begrenzter Kondensatorbelegungen auf einer metal-Folien zu verwenden, wodurch sich ein Kondensator mit rela- lisierten Folie während der Längsbewegung der Folie zu einer tiv grossen baulichen Abmessungen ergibt. Aufwickeleinrichtung.

Bei der Herstellung und Auslegung von Schaltungen und 15 Es ist Aufgabe der Erfindung einen Folienkondensator zu Schaltungsplatinen für einen Einsatz in der Fernmelde- und schaffen und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, Elektroindustrie besteht seit langem der Wunsch nach Kon- welcher Kondensator im Vergleich mit bekannten Folienkondensatoren mit genauen Kapazitätswerten, kleinen Abmes- densatoren gleicher Kapazität weniger breite Folien aufweist sungen, stabilem Frequenzverhalten, hoher Lebensdauer und und dementsprechend weniger Platz beansprucht.

guter Stabilität bei sich ändernden Temperatur- und Feuch- 20 Der erfmdungsgemässe Folienkondensator ist durch die tigkeitsbedingungen während des Betriebs. Generell sind ge- im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten wickelte Kondensatoren aus metallisierten Folien in der La- Merkmale gekennzeichnet.

ge, diesen Anforderungen zu genügen. Indessen werden mit Das erfmdungsgemässe Verfahren ist durch die im kenn-den Fortschritten der Schaltungsauslegung integrierte Schal- zeichnenden Teil des Patentanspruches 6 angeführten Merktungen und andere Halbleitertechnologien in zunehmendem 25 male gekennzeichnet.

Masse gebraucht, was wiederum das Unterbringen einer gros- Während des Aufwickelvorgangs der Folie divergieren die sen Zahl von Schaltkreiskomponenten auf kleinen Substraten angerissenen Linien von der übereinanderliegenden Stellung oder gedruckten Schaltungsplatinen erfordert. Mit fortschrei- in eine Stellung, in der sie unter gegenseitigem Abstand auf tendem Miniaturisierungsprozess wächst daher der Bedarf gegenüberliegenden Randzonen der betreffenden Folien ver-nach kompatiblen, immer kleiner werdenden, zuverlässigen, 30 laufen, um dann bei der Wicklung der letzten Windungen in passiven Komponenten wie Kondensatoren. Ein weit verbrei- ihre übereinanderliegende Stellung zurückzukehren. Der Ka-teter Kondensatortyp ist der Keramikkondensator, welcher pazitätswert des Kondensators wird vorwiegend durch die geringe Abmessungen aufweist. Keramikkondensatoren be- Grösse der übereinanderliegenden metallisierten Flächen besitzen jedoch eine Reihe systembedingter Unzulänglichkeiten, stimmt, welche durch die angerissenen Linien in den gegen-wie Temperaturempfindlichkeit, fehlende Selbstheilung, Ka- 35 überliegenden Randzonen der betreffenden Folien und durch pazitätsänderungen im Laufe der Zeit und ein Kurzschluss- die von den Randzonen zu den übereinanderliegenden Stelverhalten als Folge eines Durchschlags. Demgegenüber fehlen lungen verlaufenden angerissenen Linien auf den betreffen-zwar diese unerwünschten Eigenschaften bei gewickelten Fo- den Folien festgelegt sind.

lienkondensatoren, doch ist bislang die Anwendung solcher Nach erfolgtem Anreissen und Aufwickeln der metalli-Kondensatoren aufgrund ihrer relativ grossen Abmessungen 40 sierten Folien können die äusseren Windungen der metalli-beschränkt, da sich bei der Bestückung und Montage in mi- sierten Folie warmversiegelt werden, um ein Aufblättern wäh-niaturisierte Schaltkreise Probleme ergeben, wei ohne weite- rend der nachfolgenden Herstellungsschritte zu verhindern, res ersichtlich ist. Danach kann lötbares Metall auf die entgegengesetzten En-Verfahren zur Herstellung von gewickelten RC-Schaltun- den jedes Wickels zur Ausbildung poröser Lotblöcke aufge-gen nach dem Stand der Technik, wie z.B. gemäss der US-Pa- « sprüht werden, worauf die entgegengesetzten Enden des Kon-tentschrift 3 939 440 sehen das gemeinsame Aufwickeln von densatorwickels mit Wachs im Vakuum getränkt und zuletzt zwei metallisierten Folien mit unbeschichteten Randzonen elektrische Anschlussleitungen oder Klemmen an den Lot-vor, wobei gleichzeitig mittels Laserstrahlen in die gegenüber- blöcker befestigt werden. Bei Beaufschlagung dieser Kiemliegenden metallisierten Randzonen leitende Widerstandspfa- men mit einem elektrischen Potential nimmt der Kondensator de auf den Oberflächen der aufgewickelten Folien angerissen so eine Ladung an, die durch die Grösse der durch die angerisse-werden. Nach dieser Patentschrift werden die unbeschichteten nen Linien längs der Randzonen und der mit den aufeinan-Randzonen durch Maskenbeschichtung festgelegt, wobei die derliegenden Linien konvergierenden Linien begrenzten überFolie um einen solchen Betrag versetzt werden muss, wie er einanderliegenden metallisierten Flächen bestimmt ist. Und für die Kompensation der linearen Abweichungen längs der zwar teilen die auf den inneren und den äusseren Windungen Begrenzungslinien zwischen den metallbeschichteten und den ss angerissenen Linien die metallisierten Flächen auf den betref-unbeschichteten Flächenbereichen notwendig ist. In der US- fenden Folien in aufeinanderliegende metallisierte Flächen Patentschrift 3 597 579 wird ein Verfahren zum Laserabgleich auf, welche keinen Beitrag für die Kapazität leisten. An jedes von Kondensatoren beschrieben, wobei mittels Laserstrahlen dieser Paare von zwei aufeinanderliegenden metallisierten Aufdampfbereiche der Kondensatorbelegungen oder Rissli- Flächen werden Potentiale der gleichen Polarität angelegt, nien auf einer metallisierten Oberfläche einer Kondensatorbe- so wodurch diese den Kapazitätswert des Kondensators nicht legung grössenmässig festgelegt werden, um diskrete metalli- beeinflussen. Werden die metallisierten Flächen im Bereich sierte Teilbereiche gegenüber der metallisierten Belegungsflä- des Kerns oder der äusseren Windungen kurzgeschlossen, che zu isolieren und damit die wirksamen Belegungsflächen während der Kondensator von dem Aufwickeldorn abge-zu verringern. nommen oder warmversiegelt wird, bleiben die Hauptberei-

In der US-Patentschrift 3 786 224 wird ebenfalls die Ver- 65 che der Kondensatorbelegungen unbeeinflusst.

wendung eines Lasers bei der Herstellung von gewickelten

Folienkondensatoren beschrieben, wobei das Abtragen sich Kurze Beschreibung der Zeichnungen gegenüberliegender metallisierter Randzonen von der voll- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben

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sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht zweier metallisierten Folien mit nichtmetallisierten Randzonen, welche zur Herstellung eines Folienkondensators bekannter Bauart auf einen Dorn aufgewickelt werden;

Fig. 2 einen vergrösserten Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1, welcher die auf der metallisierten Folie angesammelten Ladungspolaritäten nach erfolgtem Aufwickeln und Anbringen von Anschlüssen wiedergibt;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht zweier metallisierten Folien, welche längs der metallisierten Oberfläche angerissen sind;

Fig. 4 einen vergrösserten Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3, welcher die auf den Hauptbereichen der metallisierten Folien angesammelten Ladungspolaritäten nach erfolgtem Aufwickeln und Anbringen von Anschlüssen wiedergibt;

Fig. 5 einen vergrösserten Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 3, welcher die bestehenden Ladungspolaritäten im Bereich des Kerns und der äusseren Windungen nach erfolgtem Aufwickeln und Anbringen von Anschlüssen wiedergibt;

Fig. 6 eine Draufsicht auf zwei Folien mit angerissenen Linien, welche zur Bildung eines Kondensatorwickels zusammengerollt werden;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines fertiggestellten, gewickelten Folienkondensators, welcher mit geeigneten Anschlussdrähten versehen ist;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines gewickelten Folienkondensators, welcher flachgeformt ist und mit maschinell einführbaren Anschlussdrähten versehen wurde;

Fig. 9 eine weitere, teilweise aufgeschnittene Draufsicht auf die mit Strukturierungen versehenen metallisierten Folien zur Veranschaulichung der Ladungen auf den metallisierten Oberflächen des Kondensators;

Fig. 10 eine Draufsicht ähnlich wie Fig. 9 für abgewandelte, mit Strukturierungen versehene metallisierte Folien, wobei sich die dargestellten Ladungen durch Anreissen der Linien in unterschiedlicher Strukturierung auf der äusseren und inneren Windung ergeben;

Fig. 11 eine Draufsicht auf eine weitere abgewandelte Ausführungsform einer mit Strukturierungen versehenen, metallisierten Folie zur Darstellung der Ladungspolarisation bei Anreissen nur einer Folie mit aufeinanderfolgenden und am Rand verlaufenden Linien, während die andere Folie mit nichtmetallisierten Randzonen versehen ist;

Fig. 12 eine schematische Ansicht einer mit Laserstrahlen arbeitenden Anreiss- und Wickelanlage, welche zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vorgesehen ist;

Fig. 13 eine Draufsicht auf die bei der Anlage nach Fig. 12 verwendeten Anreisseinrichtungen, die dazu dienen, übereinanderliegende und am Rand verlaufende Linien auf den metallisierten Folien anzubringen;

Fig. 14 eine Draufsicht auf eine vollständig metallisierte Folienoberfläche, welche mittels Laserstrahlen durch die in Fig. 12 und 13 gezeigten Anlage unter Herstellung zweier mit Strukturierungen versehener Folien angerissen wurde; und

Fig. 15 eine Draufsicht auf eine vollständig metallisierte Folienoberfläche, welche mittels Laserstrahlen durch die in Fig. 12 und 13 gezeigte Anlage unter Herstellung zweier mit Strukturierungen versehener Folien angerissen wurde, welche mit dem in Fig. 12 gezeigten Folienpaar aufgewickelt wird, um einen erfindungsgemässen Kondensator der in Fig. 9 dargestellten Art herzustellen.

Um die Bedeutung der Erfindung und Unterschiede zum typischen Aufbau eines gewickelten Folienkondensators in der bisher bekannten Art sowie Verfahren zu dessen Herstellung besser abschätzen zu können, sei in Fig. 1 zunächst eine Bauart eines bekannten gewickelten Folienkondensators und die gegenwärtig angewandten Verfahren zur Herstellung eines solchen Kondensators betrachtet.

Zwei aus Plastikmaterial bestehende, mit jeweils einseitiger Metallisierung versehene Folien 10 und 11 werden auf ei-5 nen geteilten Dorn 12 gewickelt, welcher aus den beiden Hälften 12A und 12B besteht. Die metallisierte Fohe 10 weist eine metallisierte Oberfläche 13 auf, welche mit einer nichtmetallisierten, sich in Längsrichtung erstreckenden Randzone 14 versehen ist, während die metallisierte Folie 11 eine metalli-10 sierte Oberfläche 16 aufweist, welche mit einer nichtmetallisierten, sich in Längsrichtung auf der gegenüberliegenden Seite erstreckenden Randzone 17 versehen ist. Zur Ausbildung der metallisierten Oberflächen wird Metall, wie beispielsweise Zink oder Aluminium aufgedampft oder in anderer Weise 15 durch eine Maske auf einer sich in Längsrichtung bewegenden, dünnen Folie aus Plastikmaterial niedergeschlagen, welche aus einem dielektrischen Material, wie beispielsweise aus einem Polykarbonat oder einem Polyester besteht, was unter dem Warenzeichen «Mylar» vertrieben wird. Da der Metall-20 dampf durch eine Maske aufgebracht oder abgelagert wird, verlaufen die Begrenzungslinien 18 und 19 zwischen den metallisierten und nichtmetallisierten Flächenbereichen der Folien unregelmässig und faserig.

Vor allem kann auch Metall während der Maskierung sei-25 nen Weg unter der Maske hindurch nehmen und sich auf der Randzone ablagern.

Die maskierte, metallisierte Folie wird auf einen drehfähigen Aufnahmedorn aufgewickelt und anschliessend einem Längenschneidgerät zugeführt, wobei die Folie unter einem 30 Spaltmesser entlang läuft, um die Folie längs der Mittellinien der metallisierten und nichtmetallisierten Streifen aufzutrennen. Nach dem Aufwickeln auf einen anderen Aufnahmedorn werden die Folien einer Wickeleinrichtung zugeführt, in welcher diese zu Kondensatoren gewickelt werden. Während die-35 ser verschiedenen Aufwickel- und Rückwickelvorgänge stellt sich eine bestimmte Deckungsfehllage oder seitliche Überlappung der Windungen ein.

Das Wickeln eines Kondensatorrohlings oder -wickels wird durch das Einführen der beiden Folienanfängen 21 und 40 22 zwischen die beiden Dornhälften 12A und 12B vorgenommen, wobei durch anschliessende Drehung des Doms 12 die Anfänge 21 und 22 in die vorderen Flächenbereiche der Fo-lienhauptteile eingewickelt werden. Die Führung und Positionierung der Folien auf dem Dorn wird so eingerichtet, dass 45 die Streifen mit Versatz oder Deckungsfehllage eines Streifens gegenüber dem anderen aufgewickelt werden, so dass die vollständig metallisierten Randzonen über die nichtmetallisierten Randzonen der anschliessenden aufgewickelten Windungen hinausragen.

so Um eine solche gewünschte Deckungsfehllage sicherzustellen, muss eine beträchtliche, zusätzliche Deckungsfehllage bei der Ausbildung der nichtmetallisierten Randzone eingeführt werden, um unregelmässig verlaufende Begrenzungslinien oder Fehllagen zu kompensieren, wie sie durch die vor-55 angegangenen Aufwickel- und Rückwickelvorgänge während der Metallisierung und Auftragung der Folien hervorgerufen werden. Als Folge dieser Kompensation müssen die metallisierten Streifen breiter und länger ausgebildet werden, um die notwendige Überlappung der metallisierten Flächen zur Er-60 zielung der gewünschten Kapazität sicherzustellen.

Während des Wickelvorganges der beiden Folien liegt die metallisierte Oberfläche jeder Folie jeweils an der nichtmetallisierten Oberfläche der anschliessenden Folie an, wenn die beiden Streifen zusammengewickelt werden. Gegen Ende des es Wickelvorganges wird eine nichtmetallisierte, dielektrische Folie 23 aus Plastikmaterial zwischen die Folien 10 und 11 geschoben und zusammen mit diesen aufgewickelt, um so einige Umschlingungen um die aufgewickelten, metallisierten Fo-

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lien vorzusehen. Der aufgewickelte Kondensatorrohling wird Erfindung sei auf Fig. 3 Bezug genommen, in welcher zwei anschliessend einer äusseren Wärmebehandlung zugeführt, metallisierte, dielektrische Folienstreifen oder Bahnen 31 und um eine Verbindung und Versiegelung der äusseren Windun- 32 gezeigt werden, die zur Ausbildung eines Kondensatorwikgen herbeizuführen und damit ein Aufblättern zu verhindern, kels auf ein geteiltes, aus zwei halbrunden Teilkörpern 33 A wenn die beiden Dornhälften nacheinander weggenommen 5 und 33B bestehenden Dorn aufgewickelt werden. Die Streifen und der Kondensatorrohling durch nachfolgende Fertigungs- können aus einem dielektrischen Plastikmaterial bestehen, schritte weiter vervollständigt wird. welches in der Lage ist, einen Laserstrahl durchzulassen. Im

Die beiden Enden des aufgewickelten Kondensatorroh- übrigen wird der Kondensatorwickel nach den vorstehend an-lings 24 werden durch eine Maske mit einem lötbaren Metall geführten Herstellungsschritten angefertigt, um entweder eibesprüht, um poröse Lotblöcke 25 und 26 (siehe Fig. 7) aus- ic nen zylindrischen Kondensator nach Fig. 7 oder einen flach-zubilden. Anschliessend wird der Kondensatorwickel in eine geformten Kondensator nach Fig. 8 herzustellen. Vakuumkammer gegeben, wo er mit Wachs getränkt wird, Zur Fertigung der metallisierten Folien 31 und 32 werden welches sich in der bei Wegnahme des Dorns entstehenden dielektrische Folienstreifen durch eine Vakuum-Metallisier-Öffnung ablagert und zwischen die Windungen der Folie ein- einrichtung oder eine andere Einrichtung zur Herstellung von dringt. Das eingebrachte Wachs dient zur Verhinderung einer 15 Metallbeschichtungen geführt, um Folien auszubilden, wel-Oxidation des Metalls auf der Folie und Verschliesst gleich- che jeweils auf einer Oberflächenseite vollständig metallisiert zeitig die vom Dorn freigelegte Öffnung. Danach wird der sind. Geeignete Metalle zur Metallisierung der Folien sind Kondensatorwickel durch das Anbringen von drahtähnlichen u.a. Zink oder Aluminium. Eine einzige, breite Folie, deren Anschlussklemmen 27 und 28 an die Lotblöcke 25 und 26 mit eine Oberfläche vollständig metallisiert ist, wird dann mehr-Anschlüssen versehen. 20 fach aufgeschnitten, um Folienstreifen 31 und 32 einer vorge-In einer alternativen Ausführung wird der Kondensator- gebenen Breite zu erzeugen. Für die Herstellung des Konden-wickel vor den abschliessenden Fertigungsschritten in eine satorwickels werden diese Streifen 31 und 32 weiterverarbei-flache Form gebracht. In diesem Fall können die Anschluss- tet, um dünne, nichtmetallisierte oder nichtleitende Begren-klemmen in Form radial verlängerter Leiter ausgebildet sein, zungslinien hervorzurufen, welche zur Festlegung der Kon-wie dies in Fig. 8 dargestellt ist. 25 densatorbelegungsflächen auf den metallisierten Oberflächen

Um das Aufladen eines Kondensators in Verbindung mit verwendet werden.

einer Ladeschaltung zu betrachten, sei auf Fig. 2 Bezug ge- Bei Betrachtung des Streifens 31 gemäss Fig. 3 und 6 lässt nommen, in welcher ein Schnitt durch nebeneinanderliegen- sich erkennen, dass eine entmetallisierte Linie oder von Linien de, zusammen aufgewickelte Folien gezeigt ist. Das Anlegen begrenzter Bereich 34 so ausgebildet ist, dass sich für den Teileines negativen Potentials an die linke Randzone der Folie 10 30 bereich 36 ein Verlauf längs des ungefähren Mittelabschnitts ruft eine negative Ladung auf der metallisierten Oberfläche 13 des Streifens ergibt. Diese Linie divergiert anschliessend längs hervor, während das Anlegen eines positiven Potentials an die einer Linie 37 auf einen Punkt unmittelbar auf oder nahe der rechte Randzone des Streifens 11 die metallisierte Oberfläche Kante der Randzone des Streifens. Von diesem Punkt aus 16 zur Ausbildung einer positiven Ladung veranlasst. Aus wird eine nichtmetallisierte Linie 38 so ausgebildet, dass sie Fig. 2 kann entnommen werden, dass der bei den aufgewik- 35 längs des Randes oder der Kante der Randzone verläuft.

kelten Folien vorgenommene Versatz in Längsrichtung ver- Längs der Folienkante kann eine Randzone 39 aus Metall laufende metallisierten Randzonen hervorruft, welche in den (siehe Fig. 4 und 6) ausgebildet werden. Die Weiterführung zwischen nebeneinanderliegenden Windungen eines Streifens des nichtmetallisierten Linienabschnittes 39 geht anschlies-und der mit Versatz dazwischenliegenden Windung des ande- send in einen divergierenden oder wieder konvergierenden Liren Streifens gebildeten Zwischenräumen oder Lücken freilie- <10 nienabschnitt 41 über, welcher zu dem ungefähren Mittelabgen. Diese in den Zwischenräumen freiliegenden metallisier- schnitt der Folie verläuft, um sich mit dem Linienabschnitt 42 ten Randzonen ergeben zusammen mit den frei liegenden En- zu verbinden, welche längs des ungefähren Mittelabschnitts den der metallisierten Flächen geeignete Stellen für eine Ver- verläuft. Der mittlere Linienabschnitt 42 ist hierbei vorzugs-bindung der Lotblöcke mit den metallisierten Oberflächen weise längs des Mittelabschnittes 36 ausgerichtet, der betreffenden Folien. Die nichtmetallisierten Randzonen « Der Streifen 32 (siehe Fig. 3 und 6) wird in ähnlicher Wei-14 und 17, welche durch den Wicklungsversatz von den End- se hergestellt, um eine nichtmetallisierte Linie oder einen von bereichen des Kondensatorwickels zurückgesetzt hegen, sor- Linien begrenzten Flächenbereich 35 so auszubilden, dass ein gen dafür, dass die metallisierte Oberfläche einer Folie keinen entmetallisierter Linienabschnitt 43 längs des ungefähren Kurzschluss mit der metallisierten Oberfläche der anderen Mittelabschnitts der Folie verläuft. Die Lage der Linienab-Folie ergibt, wenn eine Ladungsspannung an die Anschluss- so schnitte 36 und 43 ist so gewählt, dass die Linien 36 und 43 in klemmen angeschlossen wird. übereinanderliegender Stellung angeordnet sind, nachdem die

Um das Vorhandensein ausreichender, nichtmetallisierter Folien auf einen Dorn 33 aufgewickelt wurden. Bei der Her-Randzonen sicherzustellen, werden die Randzonen von An- Stellung der nichtmetallisierten Linie 35 wird diese Linie längs fang an breit genug vorgesehen, um jede Unregelmässigkeit des Linienabschnittes (44) bis in die Nähe der Randkante der der Begrenzungslinien 18 und 19 zwischen den metallisierten ss Folie abgelenkt. Es sei festgestellt, dass die Ablenkung des Li-und nichtmetallisierten Oberflächen der Folien zu kompen- nienabschnittes 44 genau entgegengesetzt zur Richtung des sieren und Deckungsfehllagen infolge der Aufwickel- und divergierenden Linienabschnittes 37 auf der Folie 31 verläuft. Rückwickelvorgänge auszugleichen. Als Folge der verwende- Die nichtmetallisierte Linie 31 wird längs der Randzone oder ten relativ breiten, nichtmetallisierten Randzonen und einer der Kante der Folie fortgesetzt, um einen Randlinienab-relativ grossen Deckungsfehllage während des Aufwickeins, 60 schnitt 46 zu bilden, wobei eine aus Metall bestehende Randergibt sich eine Flächenverkleinerung der übereinanderliegen- zone 47 vorgesehen werden kann, die sich entlang der Kante den metallisierten Oberflächen, welche als Kondensatorbele- der Folie erstreckt.

gungen zur Verfügung stehen. Um einen Kondensator mit ei- Werden die metallisierten Folien 31 und 32 zur Bildung einer vorgegebenen Kapazität bereitzustellen, ist es deshalb nes Kondensatorwickels auf dem Dorn 33 aufgewickelt, so notwendig, relativ breite oder lange Folienstreifen vorzuse- 65 weist der Hauptteil der Wicklung entmetallisierte Linien auf, hen, um die erforderlichen Deckungsfehllage der aufgewickel- welche mit seitlichem Abstand längs gegenüberliegender ten Folien auszugleichen. Kanten der Randzonen verlaufen. Die entmetallisierte Linie Für die Betrachtung einer Ausführungsform gemäss der 35 wird anschliessend längs des wieder konvergierenden Li-

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nienabschnittes 48 auf einen Punkt zurückgelenkt, welcher gewissen Deckungsfehllage aufgewickelt sind, um eine Freilesich im ungefähren Mittelabschnitt der Folie befindet. An- gung der metallisierten Randzonen für eine einfache Verbin-schliessend wird die längs des ungefähren Mittelabschnitts der dung mit den Lotblöcken zu erreichen. Wird der Kondensa-Folie verlaufende Linie 34 erzeugt, um den Linienabschnitt tor mit einer Ladeschaltung verbunden, so wird den rechten 49 zu bilden. Die Länge der Linie 49 wird dabei so gewählt, 5 Kanten der metallisierten Oberflächen das gleiche Potential, dass nach dem Zusammenwickeln der Folien 31 und 32 sich beispielsweise ein positives Potential zugeführt, während den die Linienabschnitte 42 und 49 in übereinanderliegender Stel- metallisierten Kanten auf der linken Seite negative Potentiale lung befinden. Die Linienabschnitte 42 und 49 müssen nicht zugeführt werden.

notwendigerweise in Längsrichtung zu den Linienabschnitten Im einzelnen teilt die angerissene, nichtmetallisierte Linie

36 und 43 ausgerichtet sein, aber es ist wichtig, dass die über- 10 42 die metallisierte Oberfläche der Folie 31 in zwei metallisier-

einanderliegenden Linienabschnitte 42 und 49 sowie die Li- te Teilbereiche 61 und 62, während die angerissene, nichtme-

nienabschnitte 3.6 und 43 radial ausgerichtet sind oder läge- tallisierte Linie 49 die metallische Oberfläche der Folie 32 in mässig übereinstimmen, nachdem die Folien zu dem Konden- die Teilbereiche 63 und 64 aufteilt. Wird der Kondensator mit satorwickel aufgerollt wurden. einer Ladeschaltung verbunden, so wird den übereinanderlie-

Die nichtmetallisierten Linien 34 und 35 lassen sich durch 15 genden Teilbereichen 62 und 64 ein positives Potential in der

Bewegen der metallisierten Folien relativ zu einem gepulsten Weise aufgeprägt, dass sich praktisch keine Potentialdifferenz

Laserstrahl ausbilden, wobei dieser zum Ausbilden oder An- und damit keine merkliche Ladung dieser Teilbereiche ausbil-

reissen der angeführten Linienkonfigurationen abgelenkt und det, um eine Kapazitätswirkung hervorzurufen. Aufgrund mit einer genügend hohen Wechselrate gepulst wird, dass eine der zwischen den metallisierten Flächen 61 und 64 und den

Folge von übereinanderliegenden, von Metall befreiten 20 Flächen 62 und 63 kreuzweise wirkenden Übersprechkopp-

Brennflecken entstehen, welche als nichtunterbrochene, be- lung stellt sich zwar eine äusserst geringe, zusätzliche Kapazi-

grenzte, von Metall befreite Linien auf den metallisierten Fo- tät ein, welche aber den Sollwert der Kondensatorkapazität lien erscheinen. Das Material für die Folien wird nach dielek- praktisch nicht beeinflusst. In gleicher Weise ruft das Anlegen trischen Eigenschaften und der Fähigkeit ausgewählt, einen eines negativen Potentials an die übereinanderliegenden, me-

grossen Teil eines auftreffenden Laserstrahls durchzulassen 25 tallisierten Teilbereiche 61 und 63 den gleichen Potentialzu-

oder nicht zu absorbieren. Nach empirischen Versuchen las- stand für beide Teilbereiche hervor, so dass sich keine wesent-

sen sich Laserstrahlen ausserdem steuern und fokussieren, oh- liehe Aufladung dieser Teilbereiche zur Ausbildung einer Ka-

ne dass bei Entfernen der metallisierten Oberfläche eine Be- pazitätswirkung ergibt.

Schädigung der darunterliegenden dielektrischen Folie auf- Auch für die Windungen der Folien im Bereich des Kerns tritt. Es kann auch die Verwendung anderer Techniken zur 30 ergibt sich durch die übereinanderliegenden, angerissenen Li-

Entfernung des Metalls und zum Anreissen erwogen werden, nien 36 und 43 (siehe Fig. 3 und 6) eine Teilung der metalli-

beispielsweise spanabhebende Verfahren zur Ausbildung der sierten Oberflächen in übereinanderliegende, metallisierte

Linien oder das Verdampfen der Linien, indem die bewegten, Teilbereiche, denen keine unterschiedlichen Potentiale zuge-

metallisierten Folien den Wirkungen einer Elektronen- oder führt werden, so dass auch diese inneren Windungen keine

Bogenentladungseinrichtung ausgesetzt werden. 35 Aufladung für das Zustandekommen einer Kapazitätswir-

Die um die Mittellinie angerissenen Bereiche der betref- kung zeigen.

fenden Streifen werden lang genug gewählt, um im Bereich Da den äusseren Windungen des Kondensators gleiche des Kerns und des Umfangs eine Anzahl Windungen vorzuse- Potentiale zugeführt werden, lassen sich die äusseren Win-

hen, bei welchen sich die Linien 36 und 43 sowie die Linien 42 düngen durch Verschmelzen der metallisierten Wickelflächen und 49 in übereinanderliegender Stellung befinden, wenn zwei 4° warmversiegeln, ohne dass die Gefahr für ein Kurzschliessen angerissene Folien auf einem geteilten Dorn 33 zur Herstel- der hauptsächlichen Kondensatorbelegungsflächen besteht,

lung eines Kondensatorwickels aufgewickelt werden. Die wei- Wird ein Kondensatorwickel auf einem Dorn 33 aufgewickelt tere Verarbeitung des Kondensatorwickels besteht darin, die und werden anschliessend die beiden Dornhälften 33A und

Enden wiederum mit Lötmittel zu besprühen und die.Win- 33B nacheinander herausgezogen, um den aufgewickelten düngen mit Wachs zu tränken. Wie nach dem Stand der Tech- « Kondensator abzunehmen, so besteht die Möglichkeit, dass nik weiter oben beschrieben, kann der Kondensatorwickel die scharfen Kanten bei den Dornhälften einschneiden und mit axial herausgeführten Anschlüssen, gemäss Fig. 7 verse- damit einen Kurzschluss für die inneren aufgewickelten Win-

hen werden, oder der Kondensatorwickel wird flach ausgebil- düngen der metallisierten Folien hervorrufen. Da jedoch die-

det und mit radial herausgeführten Anschlüssen 51 und 52, se inneren Windungen gleiches Potential zugeführt erhalten gemäss Fig. 8 versehen. so und Von den hauptsächlichen Kondensatorbelegungen elek-

Bei der Ausbildung gemäss Fig. 8 werden die Anschlüsse trisch getrennt sind, wird die Möglichkeit eines Kondensator-

51 und 52 mit schulterartigen Biegungen 53 und 54 versehen, kurzschlusses durch das Herausziehen des Dorns ausge-

welche von Greifern einer Bestückungsmaschine aufgenom- schaltet.

men werden können, um die Anschlussstifte in die vorgesehe- Unter Bezug auf Fig. 4 und auf Zone A in Fig. 9 soll die nen Bohrungen einer gedruckten Schaltungsplatine oder eines ss Aufladung der eigentlichen Kondensatorbelegungsflächen Substrats einführen zu können. betrachtet werden, wie sie durch die angerissenen Linien festin Verbindung mit Fig. 4, 5 und 9 soll die auftretende gelegt sind. Wie aus Fig. 4 ersichtlich verläuft die angerissene elektrische Ladungsverteilung für einen mit einer Ladeschal- Linie 38 längs der rechtsseitigen Randzone der metallisierten tung verbundenen Kondensators verständlich gemacht wer- Folie 31, um so die metallisierte Oberfläche in eine grosse, mit den, wenn der Kondensator aus aufgewickelten Folien 31 und 60 der Bezugsziffer 66 bezeichnete Belegungsfläche und in eine 32 aufgebaut ist, deren Oberflächen wie beschrieben angeris- schmale, metallisierte Randzone 39 aufzuteilen. Verläuft die sen wurden. Zunächst sei die Aufmerksamkeit auf Fig. 5 und angerissene Linie 38 längs der Kante, so bildet sich keine me-auf die in Fig. 9 auf der rechten Seite dargestellte Zone C ge- tallisierte Randzone 39 aus. Durch die angerissene Linie 46 lenkt. Fig. 5 zeigt einen vergrössert wiedergegebenen Schnitt wird die metallisierte Oberfläche der Folie 32 in eine metalli-längs der Linie 5-5 in Fig. 3 in welchem die äusseren Windun- 65 sierte Belegungsfläche 68 und eine sehr schmale, metallisierte gen der beiden Folien mit den angerissenen Linien 42 und 49 Randzone 47 unterteilt. Auch hier kann die angerissene Linie in übereinanderliegender Stellung zu sehen sind. Diese Dar- 46 derart längs der Kante verlaufen, dass die Randzone 47 Stellung lässt ausserdem erkennen, dass die Folien mit einer entweder unterbrochen oder vollständig eliminiert wird.

Durch den Wegfall der Randzonen 39 und 47 wird die Aufladung der hauptsächlichen Belegungsflächen 66 und 68 des Kondensators nicht beeinflusst, da die gegenüberliegenden Kanten der betreffenden Folien keine Metallisierung aufweisen.

Das Anlegen eines positiven Potentials an die rechtsseitig angrenzende Belegungsfläche 68 und das Anlegen eines negativen Potentials an die linksseitig angrenzende Belegungsfläche 66 führt auf diesen metallisierten Flächen zu einer Ansammlung von positiven und negativen Ladungen, um eine Kapazitätswirkung hervorzurufen. Das Anlegen eines positiven Potentials an die metallisierte Randzone 39 bewirkt keine Änderung der Kapazität, da den darunter- und darüberlie-genden metallisierten Windungen 68 auch ein positives Potentials zugeführt wird, so dass die metallisierte Randzone 39 keine Ladung aufnimmt. In gleicher Weise bewirkt das Anlegen eines negativen Potentials an die metallisierte Randzone 47 keine Änderung der auf dem Kondensator ausgebildeten Ladung, da den darunter- und darüberliegenden metallisierten Windungen ebenfalls ein negatives Potential zugeführt wird und damit keine Aufladung der metallisierten Randzone 47 erfolgt.

In den Bereichen, in welchen die angerissenen Linien 34 und 35 eine Ablenkung erfuhren, wie beispielsweise entlang der Linien 41 und 48 in Fig. 9 gezeigt und mit Zone B bezeichnet, werden die dreieckförmigen, an die Belegungsflächen 66 und 68 angrenzenden Flächenbereiche entgegengesetzt geladen, um eine Kapazitätswirkung hervorzurufen. Die übereinanderliegenden, durch die Linien 41 und 48 als rechtwinklige Dreiecke festgelegten Flächenbereiche, welche an die Flächen 61 und 63 bzw. die Flächen 62 und 64 angrenzen, erhalten ähnliches oder praktisch gleiches Potential zugeführt, wodurch keine merkliche Kapazitätswirkung hervorgerufen wird.

Unter Betrachtung der Fig. 4 und 5 kann zusammenfassend festgestellt werden, dass die Folien 31 und 32 mit geringfügigem Versatz oder Deckungsfehllage aufgewickelt werden, um links- und rechtsseitig hinausragende, metallisierte Oberflächen für die Befestigung der Lotblöcke 25 und 26 zu erhalten. Der Betrag dieses Versatzes kann klein gehalten werden, da weder irgendein unregelmässiger Verlauf der begrenzten, vom Laserstrahl angerissenen Linien 38 und 46 noch das vorangegangene Auf- und Rückwickeln der metallisierten Folien auf die Zufuhrrolle berücksichtigt werden muss. Es sei festgehalten, dass sowohl die inneren als auch die äusseren Windungen durch die übereinanderliegenden, angerissenen Längen der ungefähren Mittelbereiche der betreffenden Streifen verlaufenden Linien in Flächenbereiche aufgeteilt werden, welche gleiche elektrische Potentiale zugeführt erhalten und somit keine Ladungen ansammeln. Die hauptsächlichen Kondensatorbelegungsflächen der übrigen Windungen werden durch die auseinanderlaufenden, angerissenen Linien 37 und 44, durch die in der Randzone angerissenen Linien 38 und 46 und durch die wieder zusammenlaufenden, angerissenen Linien 41 und 48 festgelegt. Die sich zwischen diesen Linien in übereinanderliegender Stellung befindlichen, metallisierten Oberflächen legen die Kapazität des Kondensators fest. Diese in übereinanderliegender Stellung befindlichen Flächen werden entgegengesetzt aufgeladen, wenn der Kondensator mit einer Ladeschaltung verbunden wird.

Unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens lassen sich Kondensatorreihen mit gleicher geometrischer Grösse und Gestalt, aber mit unterschiedlichen Kapazitätswerten herstellen. Dies kann in einfacher Weise durch Lageänderung der mittels Laserstrahl angerissenen Randlinien erreicht werden, d.h. durch Verringerung des gegenseitigen Ab-stands der auf den betreffenden Folien angerissenen Randlinien, um die Flächen der übereinanderliegenden metallisier7 648 686

ten Oberflächen zu verringern, welchen unterschiedliche Potentiale zugeführt werden. Das gleiche kann auch durch Bewegen der abgelenkten Linien 37 und 44 in Richtung oder entgegen der Richtung der Linien 41 und 48 vorgenommen 5 werden, um eine Zu- oder Abnahme der Länge der die Kapazität bildenden Fläche auf den betreffenden Streifen zu erreichen. Weiterhin kann die Kapazität durch Zu- oder Abnahme der Dicke des dielektrischen Materials geändert werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 ist eine modifizier-io te Technik zum Anreissen nichtmetallisierter Linien auf den beiden Folien 71 und 72 verwendet, wobei anfänglich jeder Film auf einer Seite vollständig mit einem Metallüberzug versehen ist. In diesem Zustand wird auf der metallisierten Folie 72 längs einer Randzone oder einer Kante eine fortlaufende i5 nichtmetallisierte Linie 73 angerissen. Die zweite Fohe 71 wird so angerissen, dass die entstehende nichtmetallisierte Linie im Bereich der inneren und äusseren Windungen des Kondensators über der fortlaufenden Randlinie 73 liegt. Anschliessend wird die nichtmetallisierte Linie auf der metalli-2o sierten Oberfläche des Streifens 71 so abgelenkt, dass sie längs der gegenüberliegenden Randzone verläuft, um die Bildung der Kondensatorbelegungsflächen auf dem invertierten Hauptteil der Kondensatorwindungen zu bewirken.

Im einzelnen wird mit Zone A in Fig. 10 eine abgewickelte 25 oder ungerollte Darstellung der Hauptwindungen des Kondensators gezeigt. Bei diesem Aufbau weisen die Windungen der hauptsächlichen Kondensatorbelegungen eine fortlaufende, nichtmetallisierte Linie 73 auf, welche längs der oberen Randzone der Folie 72 ausgebildet ist, während eine beschrie-3o bene Randlinie 74 längs der unteren Randzone der metallisierten Folie 71 verläuft. Im Bereich der Zone B wird die nichtmetallisierte Linie abgelenkt, was mit der Bezugsziffer 76 gekennzeichnet ist. Diese abgelenkte Linie 76 verläuft vom Ende der Randlinie 74 zu einer Stelle, welche über der Randli-35 nie 73 liegt, während in der Zone C ein nichtmetallisierter Linienabschnitt 77 so angerissen wird, dass er über der fortlaufenden nichtmetallisierten Linie 73 liegt. Zone C stellt die äusseren Windungen eines Kondensatorwickels dar, und es ist verständlich, dass übereinanderliegende, nichtmetallisierte 40 Linienabschnitte, ähnlich wie die Linien 77 und 73, auch für die inneren Windungen des Kondensatorwickels bestehen.

Bei diesem modifizierten Aufbau führt das Anlegen eines positiven Potentials an ein Ende eines mit Anschlüssen versehenen Wickelkondensators und eines negativen Potentials an 45 das andere Ende zum Auftreten von gleichen Potentialen auf den übereinanderliegenden metallisierten Windungen, welche die inneren und die äusseren Windungen bilden. Das zugeführte Ladungspotential ergibt eine Aufprägung von Ladungen entgegengesetzter Polarität auf die eigentlichen Konden-50 satorbeläge, dargestellt durch Zone A. Auch hier führt in Zone B die abgelenkte nicht metallisierte Linie 76 zu einer Aufteilung der übereinanderliegenden Folien in Paare übereinanderliegender Bereich aus rechtwinkligen Dreiecken, wobei das mit der Bezugsziffer 78 versehene Paar Ladungen entgegenge-55 setzter Polarität aufweist. Das mit Bezugsziffer 79 gekennzeichnete zweite Paar aus dreieckförmigen, übereinanderliegenden Flächen erhält Potentiale der gleichen Polarität zugeführt und wird somit keinen Ladungszustand annehmen.

In Fig. 10 ist die Ablenkung der Randlinie 74 längs des Li-60 nienabschnitts 76 zu sehen, wobei festzustellen ist, dass eine ähnliche Ablenkung am Ende der inneren Windungen vorlag, wo eine über einer nichtmetallisierten Linie liegende, fortlaufende Linie 73 so abgelenkt wurde, dass sie in die Randlinie 74 überging. Es ist ausserdem verständlich, dass die Linie 73 65 zunächst unterhalb der Linie 74 verlaufen kann, um dann zur gegenüberliegenden Randzone am Ende der inneren Windungen abgelenkt zu werden, oder anders ausgedrückt, ist es nur erforderlich, dass die Randlinien im Bereich der inneren und

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der äusseren Windungen übereinanderliegen, um für die inneren und äusseren Windungen einen ladungsfreien Zustand und darüberhinaus eine Isolierung dieser Windungen gegenüber den übrigen Kondensatorwindungen zu erhalten, welche längs gegenüberüegender Randzonen oder Kanten verlaufende nichtmetallisierte Linien aufweisen.

Eine weitere Ausführung ist in Fig. 11 dargestellt, wobei zu Beginn der Herstellung der metallisierten Folie eine von zwei metallisierten Folien 81 mit einer metallschichtfreien Randzone 82 versehen wird. Die metallschichtfreie Zone lässt sich beispielsweise durch selektives Aufdampfen von Metall durch eine randbildende Maske vornehmen. Bei dieser Ausführung wird die zweite vollständig metallisierte Folie 83 durch Anreissen mittels Lasers mit einer nichtmetallisierten Randlinie 84 im Bereich der Zone A, mit einem abgelenkten, nichtmetallisierten Linienabschnitt 86 im Bereich der Zone B und mit einer in übereinanderliegender Stellung angerissenen nichtmetallisierten Linie 8.7 im Bereich der Zone C versehen, wobei dieser Bereich die äusseren Windungen eines Kondensatorwickels darstellt. Die Randlinie 87 liegt über der nichtmetallisierten Randzone 82, wodurch das Anlegen eines Ladungspotentials an die äusseren Windungen keine entgegengesetzten Ladungen auf den aneinanderliegenden, äusseren metallisierten Windungen aufprägen kann. Die Übergangswindungen zwischen den inneren und den die hauptsächlichen Kondensatorbelegungen tragenden Windungen sind mit einer abgelenkten Linie ähnlich der abgelenkten Linie 86 versehen, welche von einer auf der nichtmetallisierten Randzone 82 liegenden Stelle zur angerissenen, nichtmetallisierten Linie 84 verläuft. Auch hier erhalten die aufeinanderliegenden, metallisierten Oberflächen der inneren Windungen Potentiale gleicher Polarität aufgeprägt, wodurch sie keinen Ladungszustand annehmen. Ladungen entgegengesetzter Polarität werden dagegen den metallisierten Flächen der übrigen zwischen den inneren und äusseren Windungen liegenden Windungen zugeführt, so dass dieser Hauptteil der Kondensatorwindungen aufgeladen wird und damit als Kondensatorbelegungen wirkt.

Um die praktische Durchführbarkeit des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung eines Kondensators gemäss der Erfindung zu zeigen, ist in Fig. 12 und 13 eine Einrichtung dargestellt, welche durch Anreissen mittels Laserstrahls und durch Aufwickeln von zwei angerissenen, metallisierten Folien die gleichzeitige Herstellung von zwei Kondensatorwickeln gestattet.

Bei Verwendung dieser Einrichtung wird eine Zufuhrrolle 101 mit dielektrischer Plastikfolie, z.B. Mylar Polyester, auf einem drehbaren Dorn 102 vorgesehen. Die aufgewickelte Folie ist auf einer Oberfläche vollständig metallisiert. Die Folie 101 wird von der Rolle abgezogen, wobei sie eine Span-nungsfühleinrichtung 103 für die Steuerung einer Bandbremse 104 durchläuft, welche die Abgabe der Folie von der Rolle regelt. Anschliessend wird die Folie durch tangentiales Erfassen und Abrollen auf der Aussenfläche einer hochpolierten rostfreien Trommel 106 weiterbewegt, welche von einer Friktionsrolle 107 angetrieben wird, die wiederum von einem Motor 108 (siehe Fig. 13) in Rotation versetzt wird. Die Folie wird durch eine federvorgespannte Quetschrolle 109 gegen die Trommel gedrückt, so dass die Folie durch die Drehung der Trommel weitertransportiert wird. Während die Folie über die Trommel läuft, treffen zwei gepulste Laserstrahlen 111 und 112 auf deren metallisierte Oberfläche, um mittels Laserstrahlen zwei nichtmetallisierte, unter gegenseitigem Abstand verlaufende Linien anzureissen, wobei jede dieser Linien Strukturen bildet, die nach einer der in Fig. 3 bis 6 und 9 oder nach einer in den anderen Figuren dargestellten Ausführungsform ausgebildet sind.

Wie in Fig. 13 dargestellt ist, erzeugt ein einzelner

Nd:Y AG- (= neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Gra-nat) Laserstrahlgenerator 113 einen gepulsten Laserstrahl 114, der durch einen halbdurchlässigen Spiegel 116 in die beiden Laserstrahlen 117 und 118 aufgeteilt wird. Der Laser-s strahl 117 wird durch einen Spiegel 119 auf einen weiteren halbdurchlässigen Spiegel 120 gelenkt, welcher den Laserstrahl 117 in einen reflektierten Laserstrahl 111 und einen durchlaufenden Laserstrahl aufteilt, welcher wiederum als Laserstrahl 112 von einen Spiegel 121 reflektiert wird. Die La-io serstrahlen 111 und 112 werden mittels Fokussierlinsen 125 und 126 auf die sich in Längsrichtung bewegende, metallisierte Oberfläche der Folie 101 gerichtet. Beim Auftreffen der Laserstrahlen 111 und 112 auf die metallisierte Oberfläche wird ohne Beschädigung des Kunststoffmaterials der Folie Ober-15 flächenmetall verdampft und damit eine Linie je Strahl angerissen bzw. eingeschrieben.

Um sicherzustellen, dass das unter der Metallschicht Hegende Kunststoffmaterial der Folie 101 durch die Laserstrahlen 111,112 nicht beschädigt wird, müssen eine Reihe von Pa-20 rametern unter Kontrolle gehalten werden. Zu diesen Steuer-grössen zählen die Pulsrate, der Strahldurchmesser, der Linsenbrennpunkt, die Wellenlänge der Laserstrahlen und das Energieniveau, welches den Kryptonstrahlern des Lasers zugeführt wird. Des weiteren führt die Aufteilung des Laser-25 strahls zu einer Verringerung der Strahlungsenergie des ursprünglichen Lasestrahls auf der Auftreffseite der metallisierten Folie 101 um wenigstens den Faktor vier.

Es konnte festgestellt werden, dass sich zufriedenstellende Ergebnisse erzielen lassen, wenn das Abtragen einer mit Zink 3o oder Aluminium metallisierten Mylar-Polyesterfolie mit einem Laserstrahl vorgenommen wird, welcher in einem TE M00-Mode bei einer Pulsrate von 3000 Hz mit 150 ns breiten Impulsen arbeitet, so dass sich der Strahl für 0,045% der Zeit im Ein-Zustand befindet. Die metallisierte Folie wurde 35 dabei mit 12,5 cm pro Sekunde weiterbewegt.

In ähnlicher Weise wird der Strahl 118 durch einen halbdurchlässigen Spiegel 127 in einen Strahl 128 und einen reflektierten Strahl 129 aufgeteilt, wobei die Strahlen durch die Linsen 131 und 132 auf der metallisierten Oberfläche einer 40 zweiten metallisierten Folie 133 fokussiert werden, welche über eine zweite hochpolierte und sich drehende Trommel 134 in Bewegung versetzt wird. Die beiden für das Ausrichten der Strahlen 111 und 112 sowie der Strahlen 128 und 129 verwendeten Spiegelpaare sind auf zwei wechselseitig bewegten 45 Schlitten 136 und 137 befestigt, welche mittels Programmsteuerung einer Steuereinrichtung 141 durch die umsteuerbaren Motoren 138 und 139 bewegt werden. Die Steuereinrichtung 141 kann eine der zahlreichen verfügbaren programmierten Steuereinrichtungen sein.

so Das Auftreffen der Laserstrahlen auf die metallisierten Oberflächen führt zu einem Anreissen von Linien mittels Abtragen von Metall gemäss den in Fig. 14 und 15 gezeigten Strukturen, welche mit den in Fig. 3,6 und 9 dargestellten Strukturen übereinstimmen. Die mit den Laserstrahlen beauf-55 Schlagte Folie wird durch eine Folge von drei staffeiförmig angeordneten Messern 142,143 und 144 aufgeschnitten, um vier Folienstreifen 146,147,148 und 149 zu erhalten, wobei die Folienstreifen 147 und 148 Strukturen entsprechend dem Verlauf der nichtmetallisierten Linien aufweisen. Die Folien-60 streifen 146 und 149 werden nicht vom Laserstrahl beschrieben und gelten als Ausschuss. Durch die Anordnung der Laserschreib- und Trenneinrichtungen in geringem Abstand zueinander werden die Folienstreifen 147 und 148 mit hochgenauer Lage der lasererzeugten Strukturen in bezug auf die 65 Streifen erzeugt. Jegliches Hin- und Herbeugen der Folien bei der Bewegung über die Trommel bleibt durch die Herstellung der Streifen 146 bis 149 auf den Umfang der Trommel ohne Auswirkung.

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Die Folienstreifen werden anschliessend an einer Trenn- Es sei daraufhingewiesen, dass die Trommeln 106 und rolle 151 (Fig. 12) vorbeigeführt, wobei die den Ausschuss 134 eine günstige Zwangsbewegung der Folienstreifen in darstellenden Streifen 146 und 149 durch eine nachfolgende Richtung auf den Aufwickeldorn 157 ausüben, so dass der Rolle 152 in einen vakuumröhrenähnlichen Aufnahmebehäl- Aufwickeldorn die Streifen mit einer minimalen auf die Streiter 153 geführt werden. Die mit Anrisslinien versehenen Strei- 5 fen wirkenden Zugspannung aufwickeln kann. Bei einer sol-fen 147 und 148 werden anschliessend in eine mit einem Span- chen Ausbildung können Folienstreifen aus sehr dünnem Ma-nungsfühler versehene Aufnahmeeinrichtung geführt, welche terial aufgewickelt werden. Der Dorn 157 wird von einem inzusammenfassend durch den Rahmen 154 gekennzeichnet ist. nerhalb der käuflichen Einheit vorgesehenen Motor angetrie-Die aus der Einrichtung 154 wieder herausgeführten Folien- ben und ist auf einem Drehkopf befestigt, welcher zusätzlich streifen 147 und 148 laufen über einen seitlich mit einer Ein- i0 mit einer Aufnahmemöglichkeit für einen zweiten, geteilten kerbung versehenen Schuh 156 zu einem geteilten Dorn 157, Dorn 187 ausgestattet ist, der gleichzeitig mit dem Dorn 157 der aber ähnlich wie der in Fig. 3 gezeigte Dorn 33 ausgeführt angetrieben wird.

ist. Der Dorn 159 und die Trag- und Antriebseinrichtung stel- Die Längen der dem Dorn 157 zugeführten und von dielen Teile einer modifizierten, käuflichen Aufwickeleinrich- sem aufgewickelten, mittels Laserstrahl angerissenen Folien-tung dar, wie sie beispielsweise von der Fa. E.W. Barton 15 streifen wird durch eine mit zahlreichen Schlitzen ausgestatte-Company, San Fernando, Kalifornien hergestellt wird. te Scheibe 188 gemäss Fig. 13, überwacht, wobei ein Photode-

Eine Rolle metallisierter Folie 133 ist drehbar auf einem tektor 189 vorgesehen ist, welcher der Steuereinrichtung 141 Aufnahmedorn 161 befestigt. Die Folie 133 wird abgezogen signalisiert, wenn eine ausreichende Streifenlänge dem Auf-und läuft über eine mit Rolle versehenen Spannungsfühler wickeldorn 157 zugeführt ist, um zwei Kondensatorwickel 162, welcher das über den Aufnahmedorn 161 geführte 20 mit den weiter oben angeführten, mittels Laserstrahl angeris-Bremsband 163 steuert. Diese Folie wird daraufhin von einer senen Strukturen herzustellen. Wenn der Steuereinrichtung zweiten hochpolierten, rostfreien Trommel 134 tangential er- 141 mitgeteilt wurde, dass zwei Kondensatorwickel auf dem fasst, während die Laserstrahlen 128 und 129 anschliessend Dorn 157 aufgewickelt wurden, werden Steursignale zur Aus-durch Anreissen von nichtmetallisierten Linien eine Struktur lösung einer Drehbewegung des Drehkopfes 186 erzeugt, um auf der Folie hervorrufen, wie sie in Fig. 15 dargestellt ist. 2s den Dorn 157 von einer Aufwickelposition 191 ineineEnt-Auch hier schneidet eine Folge von drei gestaffelt angeordne- nahmeposition 192 zu drehen. Die freihängenden Enden der ten Messern 166,167 und 168 die Folie zur Bildung der Fo- aufgewickelten Streifen werden über einen geschlitzten Bolzen lienstreifen 171,172,173 und 174 auf. In diesem Zustand stel- 193 bewegt, während sich der Dorn 157 in die Entnahmeposi-len die Streifen 171 und 174 Ausschuss-Streifen dar, während tion 192 dreht. Die Drehung des Drehkopfes 186 bringt die Streifen 172 und 173 mit den mittels Laserstrahl angerisse- 30 gleichzeitig den geteilten Dorn von der Entnahmeposition nen, von nichtmetallisierten Linien begrenzten Strukturen ho- 192 in die Aufwickelposition 191. Zu Beginn der Drehbewe-her Lagegenauigkeit versehen sind. gung des Drehkopfes 186 wird eine Hälfte des Dorns 187 in Durch eine federvorgespannte Quetschrolle 176 werden den Drehkopf zurückgezogen, während die andere Hälfte so die Folienstreifen gegen den Umfang der Trommel 134 ge- bewegt wird, dass sie den Film mit der gegenüberliegenden drückt. Die Trommel 134 wird von einer Friktionsrolle 177 35 Oberfläche der geöffneten Dornhälfte greift, welche mit den angetrieben, die von einem Riemenantrieb 178 in Drehung Folienstreifen fluchtet. In der Aufwickelposition wird die anversetzt wird, welcher wiederum von dem Motor 108 ange- dere Hälfte des Dorn 187 vorgeschoben, um die Folienstrei-trieben wird. Die Friktionsrolle 177 ist auf einem Exzenter fen zwischen den Dornhälften festzuhalten.

179 befestigt, so dass die Achse der Rolle 177 in Richtung Mit dem Ende der Drehbewegung des Drehkopfes löst die oder gegen die Richtung der Drehachse der Trommel 134 be- 40 Steuereinrichtung die Betätigung eines Druckluftzylinders wegt werden kann. Durch Veränderung dieses Abstandes 196 aus, wobei ein sägeartiges Messer 197 durch die Streifen können die Relativgeschwindigkeiten der über die Trommeln gestossen wird, welche den geschlitzten Bolzen 193 umschlin-

106 und 134 geführten Folien variiert werden, so dass die Fo- gen. Zu diesem Zeitpunkt werden weitere Signale von der lienstreifen 171 bis 174 mit einer verringerten Vorschubge- Steuereinrichtung zur Betätigung der beiden Druckluftzylin-

schwindigkeit bewegt werden können. 45 der 198 und 199 erzeugt, um nacheinander zwei Sätze von

Die von der Trommel 134 abgenommenen Folienstreifen Haltedrähten 200 und zwei Heizeinrichtungen 201 mit den laufen über eine Trennrolle 181, wobei die Ausschuss-Streifen beiden auf dem Dorn 157 aufgerollten Kondensatorwickel in

171 und 174 in den vakuumröhrenförmigen Aufnahmebehäl- Eingriff zu bringen. Durch die nachfolgende, langsame Dre-

ter 153 geleitet werden. Die mittels Laserstrahl angerissenen hung des Dorns 157 werden die freihängenden Enden der Fo-

Streifen 172 und 173 laufen in die mit einem Spannungsfühler so lienstreifen aufgewickelt, welche die aufeinanderliegenden versehene Aufnahmeeinrichtung 154 und von deren Ausgang mittels Laserstrahl angerissenen Linien aufweisen. Anschlies-

über einen seitlich eingekerbten Positionierungsschuh 182. send wird die Heizeinrichtung 201 zum Verschliessen der äus-

Vom Schuh 182 gelangen die Folienstreifen 172 und 173 zu seren Windungen der Folienstreifen in Betrieb gesetzt, um ein dem Aufwickeldorn 157, wo diese beiden Streifen gleichzeitig Aufblättern zu verhindern, wenn der Dorn für die Entnahme mit den Streifen 147 und 148 zur Herstellung von zwei Kon- ss der beiden aufgewickelten Kondensatorwickel nachfolgend densatorwickeln aufgewickelt werden. über eine Entnahmerinne 202 zurückgezogen wird. Während

Da die Folienstreifen 172 und 173 innerhalb der Windun- der Dorn 157 langsam in die Entnahmeposition gedreht wird,

gen der Folienstreifen 147 und 148 aufgewickelt werden, sind wird auch der sich jetzt in der Aufwickelposition 191 befind-

die Durchmesser aufeinanderfolgend gewickelter Windungen liehe Dorn in eine Drehbewegung versetzt, um das Aufwik-

der Folienstreifen 172 und 173 geringer als die Durchmesser 60 kein der beiden nachfolgenden Kondensatorwickel zu be-

der aufeinanderfolgenden Windungen der Folienstreifen 147 ginnen.

und 148. Durch Einstellung der exzentrisch befestigten An- Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die in triebsrolle 177 in einer Weise, dass die Folienstreifen 172 und Fig. 12 und 13 gezeigte Einrichtung in der Lage ist, zwei Fo-173 mit einer geringeren Geschwindigkeit bewegt werden, um lienstreifen 147 und 148 mit zwei Folienstreifen 173 und 174 Unterschiede der Durchmesser in aufeinanderliegenden Win- es zur Herstellung von zwei Kondensatorwickeln aufzuwickeln, düngen der aufgewickelten Streifen zu kompensieren, werden wobei jeder Kondensatorwickel innere Windungen mit angealle Streifen von dem Aufnahmedorn 157 mit der gleichen rissenen Linien in übereinanderliegender Stellung Kondensa-Spannung aufgewickelt. torbelegungswindungen mit angerissenen, längs gegenüberlie-

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gender Randzonen verlaufenden Linien und äussere Windun- blocke, wie die Blöcke 25 und 26 in Fig. 7, für das Anbringen gen mit angerissenen, wiederum in übereinanderliegender der drahtähnlichen Anschlüsse 27 und 28 oder anderer Anstellung verlaufenden Linien aufweist. Wird ein solcher Kon- schlussklemmen vorzusehen.

densator mit Anschlüssen versehen und mit einer Ladeschal- Mit dem beschriebenen Verfahren können vollständige tung verbunden, so werden die inneren und äusseren Windun- 5 Kondensatorreihen mit unterschiedlichen Kapazitätswerten gen nicht aufgeladen, während die metallisierten Oberflächen bei gleicher geometrischer Gestalt hergestellt werden. Dies der dazwischenliegenden Kondensatorbelegungswindungen kann durch Änderung des eingestellten Hubs für die Hin- und mit Ladungen versehen werden. Die Positionierungsschuhe Herbewegung der Schlitten 136 und 137 erreicht werden, so

156 und 182 sind so angeordnet, dass sie die Folienstreifen dass die auf den Randzonen der Streifen 147 und 148 und der

147 und 148 in bezug auf die Folienstreifen 172 und 173 in ei- ìoStreifen 172 und 173 auf einen geringeren Abstand gebracht ner Weise führen, um einen leichten Kantenversatz hervorzu- werden, um die aufeinanderliegenden Flächenbereiche der rufen, wenn die Folienstreifen gleichzeitig auf die Dorne 157 Folienstreifen mit entgegengesetzter Aufladung zu verklei-

und 187 aufgewickelt werden. Dieser Aufwickelvorgang wird nern. Darüberhinaus kann eine Änderung der Kapazitätswer-

so vorgenommen, dass die vollständig metallisierten Randzo- te auch dadurch vorgenommen werden, dass die abgelenkten,

nen der betreffenden Streifenpaare mit den mittels Laserstrahl 15 angerissenen Linien in ihrem Verlauf längs der Streifen näher angerissenen Randzonen der anderen Streifen aufeinanderlie- zueinander bewegt werden, um damit die Längen der aufgela-

gen, um Zwischenräume zwischen jeder zweiten Windung an denen in übereinanderliegender Stellung befindlichen metalli-

beiden Enden der beiden Kondensatorwickel zu bilden. Diese sierten Oberflächen zu verkleinern. In beiden Fällen wird der

Zwischenräume erlauben das Eindringen des nachfolgenden sich ergebende Kondensatorwickel die gleiche Grösse aufwei-

angewendeten Lötsprays, welches eine gute Verbindung mit 2osen, so dass das nachfolgende Abpacken in Containern oder den freigelegten, metallisierten Randzonen herstellt, um Lot- Behältern der gleichen Grösse vorgenommen werden kann.

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5 Blatt Zeichnungen