[发明专利]用于薄膜电容器的薄膜和薄膜电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于薄膜电容器的薄膜，所述薄膜由一种电绝缘的载体膜和敷设于该载体膜之上的导电层构成，其中所述的导电层在该薄膜电容器内形成电极，而所述载体膜则形成电介质。另外，本发明还涉及一种用该薄膜实施的薄膜电容器。

现有技术

电容器尤其以薄膜电容器的形式而被制造用于大量的电容领域，其中电介质由塑料薄膜组成。电极由两个导电的金属面构成。所述的两个金属面由薄的金属膜制成，或由蒸镀在膜上的金属层构成。后面提到的电容器具有自愈作用，也就是说，在电击穿或穿透的情况下，金属层会蒸发到放电的周围或为此而设的附近位置上。由此使有效区域被减小，其中虽然轻微地减小了电容，但该电容器仍然可以使用。

在US5136462和FR8911713中曾讲述过一种用于薄膜电容器的薄膜，它具有划分成单个段的金属敷层，而不是连贯的金属敷层。所述的单个段具有较小的表面电阻，且这些段由不导电的沟状缝隙相互隔开，并仅通过狭窄的电桥作相互电连接。该狭窄的电桥被用作保护装置，在电击穿的情况下，由该电桥将有关的段同其余的段分隔开，使得由电击穿引起的损害只局限在单个或几个段的范围内。具有这种分段薄膜的电容器对应着几千个单个的并联电容器。

在EP0813213A1的分段薄膜电容器中，各段之间的缝隙是利用一种导电薄层来覆盖的。该薄层的作用是扩大有效面积和避免在电极段与未敷设的缝隙之间的边沿处产生过高的场。导电的缝隙的任务在于，在电极段内发生电击穿的情况下提高该电极段周围内的阻抗和中断能量供给。在此，所述导电薄层的面积部分相对于所述电极段越大，则所述薄膜电容器的等效串联电阻就越大，由此也便提高了电损耗和所述电容器内的温度。而电容器内的较高温度会引起老化现象的加快。

WO 94/19813曾公开过一种薄膜电容器，它具有一种介电薄膜和镀敷其上的连贯的电极。所述的电极按照考虑而被构造得较薄，并具有相应高的表面电阻5～300欧姆。由于该较高的表面电阻，相对于上面讲述的分段薄膜电容器可以实现更好的介电强度或更高的击穿电压。

发明叙述

因此本发明所基于的任务是创造一种用于薄膜电容器的薄膜和一种设有该薄膜的薄膜电容器，它们只经受极小的老化现象。

该任务由具有权利要求1的特征部分的薄膜和具有权利要求8的特征部分的薄膜电容器来实现。本发明的优选扩展方案由从属权利要求给出。

本发明的特征在于，在具有作为电极的导电层和敷设于该层之上的电流线路结构的电容器薄膜中，所述层的表面电阻被选得尽可能地大，而所述电流线路结构的表面电阻则选得尽可能地小。在击穿的情况下，所述的第一种措施只带来较小的电容损耗，第二种措施则可以导致电极和电流线路结构的表面总电阻减小。由此减小了所述电容器薄膜的欧姆损耗，并从而降低了升温。所以上述两种措施对老化现象是有正面作用的。

本发明用于薄膜电容器的薄膜的导电层具有较高的表面电阻。当电击穿时，该高的表面电阻限制了所述导电层的蒸发表面区域，由此只轻微地损害所述电容器的有效电极表面和其电容。另外，击穿电压被提高了，在击穿时只有局部较少的电能被转换成热。利用本发明的优选为主辅电流线路形式的电流线路结构，可以相对于所述导电层的表面电阻制作一个较低的表面总电阻。该较低的表面总电阻降低了电流流经电容器时的欧姆损耗，并由此降低了电容器内的升温，所以这对取决于温度的电容老化起到了正面作用。

所述的电流线路结构优选地由与所述导电层相同或不同的导电材料组成，而且具有一个凸出在所述导电层上方的轮廓。所述单个的、优选构造为条形的电流线路被细分为主辅电流线路，并形成条形构造的电极结构。优选地，所述电流线路结构的表面电阻至少以因数20相对于所述导电层的表面电阻而被降低。这样，所述的电流线路结构在面积上可以只较少地覆盖所述电极层的10％以下，而不会在所需的表面总电阻降低方面带来损失。所述的电流线路实施得越狭窄和/或越稀疏，则所述电容器薄膜的自愈(高电阻)电极表面降低得越少。利用所述较低的表面总电阻和所述的薄电极层，设有本发明电容器薄膜的薄膜电容器在自愈特性最优化的同时，还具有较好的导电性能，这便提高了寿命期望值。

附图简述

不失本发明思想的一般性，下面参考附图并借助实施例来举例阐述本发明。图中：

图1～3分别示出了本发明电容器薄膜的一个区域的俯视图，以及

图4示出了按本发明构造的电容器薄膜的、未按比例画出的截面图。

实施本发明的方法