DE971447C

DE971447C - Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern, insbesondere Selengleichrichtern

Info

Publication number: DE971447C
Application number: DEP8946A
Authority: DE
Inventors: Hans Nagorsen
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1948-10-01
Filing date: 1948-10-01
Publication date: 1959-02-12
Also published as: GB722426A; CH287009A; NL154418B

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 12. FEBRUAR 1959

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ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern, insbesondere Selengleichrichtern, nach welchem auf einem gemeinsamen Träger nacheinander Folgen dünner Schichten entsprechend dem Aufbau eines einzelnen Gleichrichterelementes für die Bildung von Gleichrichtersätzien in einem fortlaufenden Arbeitsprozeß aufgetragen werden.

Es sind hierfür bereits Verfahren vorgeschlagen worden, wonach ein Wandertisch gegebenenfalls in Form eines drehbaren kreisförmigen Tisches in einem Vakuumbehälter bewegt wird, und auf einen Träger der ganze Satz der Gleichrichterzellen entsprechend der herzustellenden Gleichrichtersäule aufgedampft wird. Die Einrichtung ist dabei derart getroffen, daß bei jedem Umlauf des Tisches eine Zelle erzeugt wird. Es muß also bei diesem bekannten Verfahren die Anordnung derart getroffen werden, daß bei der Fertigung und Bewegung des Tisches entsprechende Gleichrichterzellen unmittelbar entstehen.

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern, insbesondere Selengleichrichtern, nach welchen auf einem gemeinsamen Träger nacheinander Folgen dünner Schichten entsprechend dem Aufbau eines einzelnen Gleichrichterelementes in einem fortlaufenden Arbeitsprozeß für die Bildung von Gleichrichtersätzen aufgetragen werden. Erfindungsgemäß ist dieses Verfahren dadurch ausgezeichnet,

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daß durch das Niederschlagen ununterbrochene Bahnen als Schichten in unmittelbar übereinanderliegenden Windungen von der Schichtenfolge eines Gleichrichterelementes entsprechender Gangzahl, z. B. nach Art einer mehrgängigen Schraube, zunächst ein Zwischenprodukt und aus diesem durch Zerschneiden eine oder mehrere Säulen mit je einer Zahl von in Reihe geschalteten Gleichrichterelementen entsprechend der Windungszahl des ίο Körpers gebildet werden.

Bei dem bekannten Verfahren muß jeweils bei der Herstellung der einzelnen Schichten in diesen das zu jeder Säule gehörige Element so aufgetragen werden, daß die Gleichrichtersätze bzw. -säulen entstehen.

Nach der Erfindung wird zunächst keine Rücksicht darauf genommen, ob durch das Verfahren des Auftragens Gleichrichterelemente in einer geeigneten Schaltung entstehen, sondern die Schichten werden als ununterbrochene Bahnen aufgetragen. Es entsteht zunächst ein Zwischenprodukt ohne den Charakter eines Gleichrichters. Dieses Zwischenprodukt gewinnt diesen erst, sobald es entsprechend zerschnitten wird. Es ist offensicht-Hch, daß sich auf diese Weise eine wesentliche Vereinfachung der Einrichtung, welche zum Auf tragen der Schichten dient, und der Durchführung des Verfahrens ergeben.

Das Niederschlagen der verschiedenen Schichten bzw. ununterbrochenen Bahnen kann in sonst für das Aufbringen von Schichten an sich bekannter Weise auf dem Verdampf ungs wege zweckmäßig im Vakuum oder auch auf elektrolytischem Wege erfolgen.

Die nach der Erfindung hergestellten Gleichrichtersäulen können die Form einer ebenen Platte haben. Es können jedoch die Gleichrichtersäulen auch als andere Formkörper hergestellt werden, wenn sie sich dem besonderen Verwendungszweck anpassen müssen. In diesem Falle muß der als Grundlage wirkende Trägermetallkörper eine entsprechende Form haben. Während seiner Bewegung für das Niederschlagen der Schichten kann der Trägermetallkörper in für Verdampfungseinrichtungen bekannter Weise einer Erwärmung ausgesetzt sein, damit sich das Selen als metallisches Selen niederschlägt bzw. umwandelt und die übereinanderliegenden Schichten im Verlauf des Herstellungsprozesses des Produktes bereits unmittelbar miteinander reagieren können.

Nach dem Auftragen der Schichten auf dem als Grundlage dienenden Trägermetallkörper kann gegebenenfalls noch nachträglich eine Formgebung des Zwischenproduktes ausgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichtern wird bei Anwendung eines Niederschiagens auf dem Verdampfungswege, z. B. wie folgt, durchgeführt.

Der als Grundlage für den Aufbau der Säule dienende Trägermetallkörper wird um eine Achse in rotierende Bewegung versetzt und dabei nacheinander an Verdampfungsquellen vorbeigeführt, die die Stoffe für die jeweils aufzutragenden Schichten enthalten. In der Abbildung ist mit 1 die um eine Achse 2 rotierende Trägermetallscheibe bezeichnet, die über drei Verdampfern 3,4,5 angeordnet ist. Dadurch wird die Scheibe nacheinander bei jeder Umdrehung den Verdampfern ausgesetzt. Von diesen Verdampfern besteht der Verdampfer 3 aus einem glühenden Nickeldraht, der Verdampfer 4 ist mit Selen gefüllt, und der Verdampfer 5 enthält Cadmium bzw. Zinncadmium. Zweckmäßig ist die Trägermetallscheibe bei ihrer Drehbewegung auf über 100⁰C erwärmt, damit sich das Selen als metallisches Selen niederschlägt bzw. umwandelt. Das Niederschlagen der Schichten auf der als Grundlage dienenden Trägermetallscheibe geschieht zweckmäßig im Vakuum. Nach dem Niederschlagen der Schichten auf dem als Grundlage dienenden Trägermetallkörper werden aus dem entstandenen Produkt Gleichrichterelemente der verlangten Größe geschnitten. Um in einfacher Weise Störungen des Gleichrichtereffektes an den Rändern der Schichten zu vermeiden, werden zweckmäßig die Schichten in einer solchen Flächenanordnung übereinander aufgetragen, daß der Rand der darauffolgenden Schicht gegenüber dem Rand der darunterliegenden Schicht zurücktritt.

Die Formierung der Gleichrichter kann in an sich bekannter Weise durch Anlegen von Spannungen erfolgen, die erheblich höher als die Betriebsspannung des Gleichrichters liegen. Gegebenenfalls ist vorher eine thermische Umwandlung für die Selenschichten bei etwa 165⁰C vorzusehen. Eine solche Erwärmung läßt sich zweckmäßig durch das Hindurchleiten eines elektrischen Stromes in Durchlaßrichtung des Gleichrichters bewirken.

Es ist zwar für die Herstellung von Kondensatoren bekanntgeworden, auf einen trommeiförmigen Trägerkörper nacheinander abwechselnd leitende Beläge und Isolierschichten in Zylinderringform konzentrisch zueinander durch Aufkondensieren bzw. Aufspritzen aufzubringen. Die Dicke des einzelnen spiralig hergestellten Zylinderringes ist dabei durch die Zahl der in der Zeiteinheit stattfindenden Wechsel der für die Erzeugung der verschiedenen Schichten wirksamen Düsen, die Umlaufgeschwindigkeit der Trommel und die in der Zeiteinheit ausströmende Menge der zu schichtenden Stoffe bestimmt. Es wird also jeweils nur ein Düsensystem wirksam, und die einzelnen Schichten werden nicht, wie gemäß der vorliegenden Erfindung als fortlaufende Bahnen, z. B. im Sinne der Gänge einer mehrgängigen Schraube, erzeugt. Ferner handelt es sich bei einem Kondensator nur um die räumliche Zuordnung zweier verschiedener Stoffe, nämlich des Metalls der Beläge und des Dielektrikums. Demgegenüber liegen bei einem Gleichrichter mindestens drei Schichten aus verschiedenen Werkstoffen vor, die für die Bildung des fertigen Produktes miteinander reagieren sollen und sich gegebenenfalls umwandeln. Diese Prozesse können bei Anwendung der Erfindung gleichzeitig durchgeführt werden während des

fortlaufenden Arbeitsprozesses für das Aufbringen der Schichten. Es ist also nach der Erfindung die Fertigung von Gleichrichtern, welche aus einer Folge von verschiedenartigen Arbeitsvorgängen besteht, vereinfacht und verbessert unter technischen Gesichtspunkten, die bei Kondensatoren nicht vorliegen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ίο i. Verfahren zur Herstellung von Trocken-

gleichrichtern, insbesondere Selengleichrichtern, nach welchen auf einem gemeinsamen Träger nacheinander Folgen dünner Schichten entsprechend dem Aufbau eines einzelnen Gleichrichterelementes in einem fortlaufenden Arbeitsprozeß für die Bildung von Gleichrichtersätzen aufgetragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Niederschlagen ununterbrochener Bahnen als Schichten in unmittelbar übereinanderliegenden Windungen von der Schichtenfolge eines Gleichrichterelementes entsprechender Gangzahl zunächst ein Zwischenprodukt und aus diesem durch Zerschneiden eine Zahl von in Reihe geschalteten Gleichrichterelementen entsprechend der Windungszahl des Körpers gebildet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung an dem Träger bereits unmittelbar einer thermischen Behandlung unterworfen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine rotierende Scheibe als Träger oberhalb der in der Umlaufsrichtung aufeinanderfolgenden Verdampfungseinrichtungen der verschiedenen Stoffe für die Halbleiterschichten und Elektroden bewegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten in solcher Flächenanordnung aufgetragen werden, daß der Rand der darauffolgenden Schicht gegenüber dem Rand der darunterliegenden Schicht zurücktritt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 550 710, 600410; österreichische Patentschrift Nr. 112 562;
niederländische Patentschrift Nr. 46405;
französische Patentschrift Nr. 657 791;
britische Patentschriften Nr. 275713, 476846; USA.-Patentschriften Nr. 1640335, 1 919 988.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

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