JPS6236624B2 - - Google Patents
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- JPS6236624B2 JPS6236624B2 JP55004653A JP465380A JPS6236624B2 JP S6236624 B2 JPS6236624 B2 JP S6236624B2 JP 55004653 A JP55004653 A JP 55004653A JP 465380 A JP465380 A JP 465380A JP S6236624 B2 JPS6236624 B2 JP S6236624B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/008—Selection of materials
-
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプラスチツクシートからなる誘電体お
よび金属化したとくにアルミニウムからなる被覆
層を有する自封性の電気的とくに交流コンデンサ
に関する。誘電体の表面へコンデンサ被覆として
金属化された金属層が薄い場合、以下には平方抵
抗と称する平方単位当りの表面抵抗が約３オーム
から、１定限以上の中間的電場の強さで誘電体中
に負荷時間とともに進行する金属層の円形崩壊が
始まり、被覆面積損失のためそれに応じて容量低
下が進行する。誘電体がポリプロピレンシートの
場合層の崩壊は周波数50Hz、実効電場の強さ約
40V／μｍで始まる。
よび金属化したとくにアルミニウムからなる被覆
層を有する自封性の電気的とくに交流コンデンサ
に関する。誘電体の表面へコンデンサ被覆として
金属化された金属層が薄い場合、以下には平方抵
抗と称する平方単位当りの表面抵抗が約３オーム
から、１定限以上の中間的電場の強さで誘電体中
に負荷時間とともに進行する金属層の円形崩壊が
始まり、被覆面積損失のためそれに応じて容量低
下が進行する。誘電体がポリプロピレンシートの
場合層の崩壊は周波数50Hz、実効電場の強さ約
40V／μｍで始まる。
この不所望の容量損失を避けるため現在までは
誘電体にさもなければ許容されるより低い電場の
強さが適用される。たとえば誘電体として金属化
したポリプロピレンシートを有する螢光灯コンデ
ンサは3.5オームより大きい平方抵抗を有する十
分薄いアルミニウム層の場合、呼称電圧220〜
250V／50Hz用にはシート厚さ６μｍで十分であ
るにもかかわらず、シート厚さ８μｍの公知アル
ミニウム被覆層によつて呼称電圧220〜250V／50
Hz用に製造される。しかし発生する電場の強さは
高過ぎる。というのは少なくとも規定の試験電圧
たとえば呼称電圧の1.25倍以上で前記層の崩壊が
発生するからである。この層崩壊はコンデンサに
自体必要であるより高い費用および大きい容積の
原因となる。
誘電体にさもなければ許容されるより低い電場の
強さが適用される。たとえば誘電体として金属化
したポリプロピレンシートを有する螢光灯コンデ
ンサは3.5オームより大きい平方抵抗を有する十
分薄いアルミニウム層の場合、呼称電圧220〜
250V／50Hz用にはシート厚さ６μｍで十分であ
るにもかかわらず、シート厚さ８μｍの公知アル
ミニウム被覆層によつて呼称電圧220〜250V／50
Hz用に製造される。しかし発生する電場の強さは
高過ぎる。というのは少なくとも規定の試験電圧
たとえば呼称電圧の1.25倍以上で前記層の崩壊が
発生するからである。この層崩壊はコンデンサに
自体必要であるより高い費用および大きい容積の
原因となる。
アルミニウムで金属化した被覆層を有する自封
性コンデンサの場合、電場の強さに応じた層の崩
壊を避けるため均一に分布する少量の銅を被覆層
へ組込むことがすでに提案された。さらに研究に
より他の金属またはこれら金属の組合せも層の崩
壊を避けるためよい結果をもつて被覆層へ組込み
うることが明らかになつた。それによつて層崩壊
は被覆層が純粋の金属層とくに純粋のAl層の場
合より高い電場の強さで初めて開始する。
性コンデンサの場合、電場の強さに応じた層の崩
壊を避けるため均一に分布する少量の銅を被覆層
へ組込むことがすでに提案された。さらに研究に
より他の金属またはこれら金属の組合せも層の崩
壊を避けるためよい結果をもつて被覆層へ組込み
うることが明らかになつた。それによつて層崩壊
は被覆層が純粋の金属層とくに純粋のAl層の場
合より高い電場の強さで初めて開始する。
前記層崩壊をそれぞれの誘電体に対して許容さ
れる最高の電場の強さまで、少なくとも従来より
高い平均電場の強さで防止し、またはほぼ無視し
うる程度まで低下することが望まれる。シート厚
さ６μｍまでで320V、８μｍのシート厚さで400
〜500V、９μｍ以上のシート厚さで500V以上の
実効交流呼称電圧に対し、金属化したポリプロピ
レンまたはポリカーボネートシートからなる動作
の安定な単層コンデンサを得なければならない。
れる最高の電場の強さまで、少なくとも従来より
高い平均電場の強さで防止し、またはほぼ無視し
うる程度まで低下することが望まれる。シート厚
さ６μｍまでで320V、８μｍのシート厚さで400
〜500V、９μｍ以上のシート厚さで500V以上の
実効交流呼称電圧に対し、金属化したポリプロピ
レンまたはポリカーボネートシートからなる動作
の安定な単層コンデンサを得なければならない。
本発明により自封性コンデンサは被覆層が薄く
形成され、電場の強さに応じた層の崩壊を避ける
ため、均一に分布する少量のAl、Ni、Mg、Ti、
Hf、Be、Biの群から選ばれた少なくとも１つの
他の金属を含み、他の金属の重量の和が総量で
0.5〜10％とくに２〜５％であることが特徴であ
る。本発明による自封性コンデンサの利点は前記
電場の強さによる層の崩壊が実際上もはや発生せ
ず、その他の方法条件とくに蒸着条件に応じて特
許請求の範囲に記載の物質群から選ばれた適当な
添加物または適当な添加物の組合せを被覆層に添
加しうることである。アルミニウム層に添加した
金属の平均重量割合または金属組合せを添加した
場合のそれぞれの重量割合の和はとくに２〜５
％、少なくとも0.5〜10％の範囲にある。たとえ
ば層金属製造の際に不純物として含まれるような
少量の重量割合は本発明にはほとんど影響を与え
ず、10％を超える重量割合の場合、層崩壊を避け
る点ではもはや改善は認められないけれど、これ
らの添加物は層の導電率を低下する。
形成され、電場の強さに応じた層の崩壊を避ける
ため、均一に分布する少量のAl、Ni、Mg、Ti、
Hf、Be、Biの群から選ばれた少なくとも１つの
他の金属を含み、他の金属の重量の和が総量で
0.5〜10％とくに２〜５％であることが特徴であ
る。本発明による自封性コンデンサの利点は前記
電場の強さによる層の崩壊が実際上もはや発生せ
ず、その他の方法条件とくに蒸着条件に応じて特
許請求の範囲に記載の物質群から選ばれた適当な
添加物または適当な添加物の組合せを被覆層に添
加しうることである。アルミニウム層に添加した
金属の平均重量割合または金属組合せを添加した
場合のそれぞれの重量割合の和はとくに２〜５
％、少なくとも0.5〜10％の範囲にある。たとえ
ば層金属製造の際に不純物として含まれるような
少量の重量割合は本発明にはほとんど影響を与え
ず、10％を超える重量割合の場合、層崩壊を避け
る点ではもはや改善は認められないけれど、これ
らの添加物は層の導電率を低下する。
他の金属が主として層金属との金属間化合物の
形で存在するのがとくに有利なことが明らかにな
つた。Al被覆層の平均面積重量はとくに少なく
とも６μｇ／cm2なければならない。亜鉛被覆層の
場合有利な平均面積重量は少なくとも８μｇ／cm2
である。被覆層は比較的低い費用で所望種類の層
を高い均一性をもつて製造できるので、蒸着法で
製造するのが有利である。コンデンサの自封性は
被覆層が適当に低い平均面積重量を有する場合と
くに良好である。
形で存在するのがとくに有利なことが明らかにな
つた。Al被覆層の平均面積重量はとくに少なく
とも６μｇ／cm2なければならない。亜鉛被覆層の
場合有利な平均面積重量は少なくとも８μｇ／cm2
である。被覆層は比較的低い費用で所望種類の層
を高い均一性をもつて製造できるので、蒸着法で
製造するのが有利である。コンデンサの自封性は
被覆層が適当に低い平均面積重量を有する場合と
くに良好である。
提案の新規被覆層は基質金属被覆がAlの場合
とくに有利に適用されるけれど、被覆層として亜
鉛、亜鉛−カドミウムまたは亜鉛マグネシウムを
使用することもでき、これらに特許請求の範囲記
載の金属群から他の金属が単独または組合せで添
加される。１つの実施例によれば真空中の熱蒸着
によつて厚さ６μｍのポリプロピレンシートに５
〜７オームの平方抵抗を有するアルミニウム層を
片面に蒸着させる。添加金属の割合は十分良好な
導電率で層崩壊を最大可能に避ける場合、個々の
金属に対し少なくともそれぞれ0.02％、最高約10
％、総量で少なくとも0.5％、最高約10％でなけ
ればならない。この場合層厚の減少とともに添加
層の目的の効果が低下することが明らかになつ
た。それゆえ実際にはAlの平均面積重量の下限
として約６μｇ／cm2が望まれる。本発明による
Al層中の他の金属の単独または組合せ添加物は
現在までに明らかな限り、共通の特徴としてその
原子半径がAlの原子半径と少なくとも１％異な
る。原子半径はたとえばD′Ans−Lax、
Taschenbuch ｆｕ¨ｒ Chemiker und
Physiker、Band1、3te Auflage、Springer−
Velag1967年により測定することができる。
とくに有利に適用されるけれど、被覆層として亜
鉛、亜鉛−カドミウムまたは亜鉛マグネシウムを
使用することもでき、これらに特許請求の範囲記
載の金属群から他の金属が単独または組合せで添
加される。１つの実施例によれば真空中の熱蒸着
によつて厚さ６μｍのポリプロピレンシートに５
〜７オームの平方抵抗を有するアルミニウム層を
片面に蒸着させる。添加金属の割合は十分良好な
導電率で層崩壊を最大可能に避ける場合、個々の
金属に対し少なくともそれぞれ0.02％、最高約10
％、総量で少なくとも0.5％、最高約10％でなけ
ればならない。この場合層厚の減少とともに添加
層の目的の効果が低下することが明らかになつ
た。それゆえ実際にはAlの平均面積重量の下限
として約６μｇ／cm2が望まれる。本発明による
Al層中の他の金属の単独または組合せ添加物は
現在までに明らかな限り、共通の特徴としてその
原子半径がAlの原子半径と少なくとも１％異な
る。原子半径はたとえばD′Ans−Lax、
Taschenbuch ｆｕ¨ｒ Chemiker und
Physiker、Band1、3te Auflage、Springer−
Velag1967年により測定することができる。
蒸着技術に関する前記利点のほかに種々の添加
金属からの前述の組合せおよび選択可能性により
種々の添加量の選択が可能であり、したがつてそ
のつどの市場の状況の影響を小さくしうる利点が
得られる。これはとくに種々の元素の組合せの場
合に有利である。それはこのような本発明の層を
製造する場合、市販の他の目的のための材料たと
えば溶接桿着棒をただちに使用できるからであ
る。
金属からの前述の組合せおよび選択可能性により
種々の添加量の選択が可能であり、したがつてそ
のつどの市場の状況の影響を小さくしうる利点が
得られる。これはとくに種々の元素の組合せの場
合に有利である。それはこのような本発明の層を
製造する場合、市販の他の目的のための材料たと
えば溶接桿着棒をただちに使用できるからであ
る。
本発明の被覆層の製造は被覆層中に添加物の十
分均一な分配および有害添加物の混入しないこと
が所要の程度に保証される限り、公知の物理的ま
たは化学的金属化法で行われる。たとえば層を合
金原料からでなく、場合により２つの別個のルツ
ボ内で蒸発させる２つの原料から製造するのが適
当な場合もある。同じ蒸着条件のもとに多物質層
の種々の成分の蒸発速度が異なる場合、状況によ
り原料に合金成分を変化して使用し、または別個
のルツボから蒸発させる際適当な制御装置を備え
なければならない。
分均一な分配および有害添加物の混入しないこと
が所要の程度に保証される限り、公知の物理的ま
たは化学的金属化法で行われる。たとえば層を合
金原料からでなく、場合により２つの別個のルツ
ボ内で蒸発させる２つの原料から製造するのが適
当な場合もある。同じ蒸着条件のもとに多物質層
の種々の成分の蒸発速度が異なる場合、状況によ
り原料に合金成分を変化して使用し、または別個
のルツボから蒸発させる際適当な制御装置を備え
なければならない。
本発明の被覆層によつてコンデンサを高い呼称
電場の強さで使用し、したがつてコンデンサを小
さく安価に製造することが可能になる。この被覆
層を設けることによつてとくに蒸着の際特別の費
用を必要とせずに大きい工業的および経済的利点
が得られる。公知の中間層または多層系は必要で
ない。しかしたとえば亜鉛層と組合わせる場合、
アルミニウムの高い導電率および酸化アルミニウ
ム被膜の保護作用のため、被覆層の全体の厚さを
減少することができる。
電場の強さで使用し、したがつてコンデンサを小
さく安価に製造することが可能になる。この被覆
層を設けることによつてとくに蒸着の際特別の費
用を必要とせずに大きい工業的および経済的利点
が得られる。公知の中間層または多層系は必要で
ない。しかしたとえば亜鉛層と組合わせる場合、
アルミニウムの高い導電率および酸化アルミニウ
ム被膜の保護作用のため、被覆層の全体の厚さを
減少することができる。
さらに被覆層の本発明による構造は動作中の過
電圧ピークによつて発生しうる誘電体中の電気的
絶縁破壊部を完全に酸化する利点を有する。さら
に不完全な酸化の危険なしに高い試験電圧を適用
することができるので、試験電圧上昇によつて試
験時間を短縮することができる。最後に層厚が小
さいため、短い蒸着時間および層支持体の低い熱
負荷が達成される。
電圧ピークによつて発生しうる誘電体中の電気的
絶縁破壊部を完全に酸化する利点を有する。さら
に不完全な酸化の危険なしに高い試験電圧を適用
することができるので、試験電圧上昇によつて試
験時間を短縮することができる。最後に層厚が小
さいため、短い蒸着時間および層支持体の低い熱
負荷が達成される。
本発明の被覆層は含浸したコンデンサにも含浸
しないコンデンサにも有利に適用される。という
のは含浸したコンデンサの場合にも１定の中間電
場の強さから層崩壊が認められるからである。た
とえば両面金属化した電場のない紙帯および誘電
体としてのポリカーボネートシートからなるコン
デンサの場合、純アルミニウム層に約80V／μｍ
（50Hz）の中間電場の強さで層崩壊が認められ
る。アルミニウム層の平方抵抗が約15オームであ
る厚さ８μｍの金属化した紙帯と６μｍのポリプ
ロピレンシートからなる複合誘電体を有するコン
デンサの場合、475V（50Hz）の電圧が層崩壊が
認められる。
しないコンデンサにも有利に適用される。という
のは含浸したコンデンサの場合にも１定の中間電
場の強さから層崩壊が認められるからである。た
とえば両面金属化した電場のない紙帯および誘電
体としてのポリカーボネートシートからなるコン
デンサの場合、純アルミニウム層に約80V／μｍ
（50Hz）の中間電場の強さで層崩壊が認められ
る。アルミニウム層の平方抵抗が約15オームであ
る厚さ８μｍの金属化した紙帯と６μｍのポリプ
ロピレンシートからなる複合誘電体を有するコン
デンサの場合、475V（50Hz）の電圧が層崩壊が
認められる。
コンデンサの自封性は層中に含まれる材料が少
ないほど大きくなる。それは少ない材料を酸化す
る場合、アークから取出されるエネルギーが小さ
いからである。本発明の被覆層によつて前記アル
ミニウム層の場合、被覆量を著しく減少すること
ができる。アルミニウム被覆の場合つねにアルミ
ニウムの１部がとくに酸化物または水酸化物とし
て結合されていることは明らかである。
ないほど大きくなる。それは少ない材料を酸化す
る場合、アークから取出されるエネルギーが小さ
いからである。本発明の被覆層によつて前記アル
ミニウム層の場合、被覆量を著しく減少すること
ができる。アルミニウム被覆の場合つねにアルミ
ニウムの１部がとくに酸化物または水酸化物とし
て結合されていることは明らかである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ プラスチツクシートからなる誘電体および金
属化したとくにアルミニウムからなる被覆層を有
する自封性の電気的とくに交流コンデンサにおい
て、被覆層が薄く形成され、電場の強さに応じた
層の崩壊を避けるため、この被覆層が均一に分布
する少量のAl、Ni、Mg、Ti、Hf、Be、Biの群か
ら選択した少なくとも１つの他の金属を含み、他
の金属の重量の和が総量で0.5〜10％とくに２〜
５％であることを特徴とする薄く形成した被覆層
を有する自封性の電気的コンデンサ。 ２ 他の金属が主として層の金属との金属間化合
物の形で存在する特許請求の範囲第１項記載のコ
ンデンサ。 ３ アルミニウム被覆層の平均面積重量が少なく
とも６μｇ／cm2である特許請求の範囲第１項また
は第２項記載のコンデンサ。 ４ 亜鉛被覆層の平均面積重量が少なくとも８μ
ｇ／cm2である特許請求の範囲第１項または第２項
記載のコンデンサ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2902195A DE2902195C2 (de) | 1979-01-20 | 1979-01-20 | Selbstheilender elektrischer Kondensator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55105319A JPS55105319A (en) | 1980-08-12 |
| JPS6236624B2 true JPS6236624B2 (ja) | 1987-08-07 |
Family
ID=6061034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP465380A Granted JPS55105319A (en) | 1979-01-20 | 1980-01-21 | Selffsealed electric capacitor having thin coating layer |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4305111A (ja) |
| EP (1) | EP0014229B2 (ja) |
| JP (1) | JPS55105319A (ja) |
| DE (2) | DE2902195C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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