电容器及其制造方法技术

公开了用于制造电容器的装置和方法，其包括用隔离材料（３０）覆盖第一电容器板单元（１２）的步骤。第一电容器板单元（１２）和隔离材料（３０）封闭在第二电容器板单元（２２）中。拉制第二电容器板单元（２２）用于减小其外部直径。多个电容器单元插入第二电容器板连接器（２３）之中。拉制第二电容器板连接器（２３）用于减小金属管的外部直径和用于用第二电容器板连接器（２３）电互连多个第二电容器板单元（２２）以形成第二电容器板（２０）。多个第一电容器单元与第一电容器板连接器（１３）互连以形成第一电容器板（１０）。在本发明专利技术的一个例子中，隔离材料是介质材料（３０）。而在本发明专利技术的另一个例子中，隔离材料变换成或替换成介质材料。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于电气和电子电路的电容器，尤其涉及高电容和低物理体积的改进金属性电容器。本专利技术还涉及通过工艺制造该改进金属性电容器的方法。几年来，电子元件的尺寸在电气和电子产品中已经稳定地显著地降低。随着电气元件尺寸的这种显著降低，电子元件的速度和复杂性在电气和电子产品中已经相当大地增加。电子元件尺寸的降低主要在半导体和电阻单元的领域。但是，这种尺寸上的显著降低并没有涉及到电气电容器领域。电容器是由介质分开的两块导电板形成的，该介质插入该两块导电板之间。电容器的电容正比于电容器导电板的面积，反比于导电板的分开距离或者介质厚度。电容器的介质一定要有足够的厚度以承受电容器导电板之间的电势电压，同时还要足够的薄以增加电容器的电容。应当理解，电容器尺寸的任何减小是受到电容器的物理结构的限制，即导电电容器板的整个表面面积和在电容器导电板之间的介质绝缘体厚度的限制。因此，为了降低电容器的物理尺寸同时又保持相同的电容，导电电容器板的整个表面面积的任何减小一定要与介质材料的厚度或者导电电容器板之间的空间的对应减小相关联。通常，现有技术的电容器是通过将介质材料分开的第一和第二箔片卷成圆柱筒形成的。现有技术中一些是通过结合薄膜片技术等来企图小型化电容器。通过利用薄膜片技术，在不减小其表面面积的情况下，导电电容器板的物理厚度减小了。薄膜技术的使用有助于给定电容之电容器物理尺寸的减小。因此，本专利技术的目的是提供用于制造具有极高电容的现有技术尚未公知其物理尺寸之电容器的设备和方法。本专利技术的另一目的是提供制造具有极高可靠性和能高温工作之电容器的设备和方法。本专利技术的另一目的是提供利用了多个电并联连接之同轴电容器的电容器制造设备和方法。本专利技术的另一目的是提供制造电容器的设备和方法，其中每个单独的同轴电容器在互连之前可以测试任何缺陷，由此删除了由于多个同轴电容器的单个缺陷电容器导致的去掉该电容器的需要。本专利技术的另一目的是通过在拉制工艺中拉制由介质材料分开的同轴导体来制造电容器的设备和方法。本专利技术的另一目的是通过在拉制工艺中拉制许多独立的同轴电容器来制造电容器的设备和方法。前面已经概述了一些本专利技术最相关的目的。这些目的应当解释为仅仅对本专利技术一些最显著特征和应用的说明。通过以不同的方式应用所公开的专利技术或者在本专利技术范围内修改本专利技术能够获得许多其它有益的结果。因此，除了结合附图所做的由权利要求限定的本专利技术范围之外，通过参考本专利技术的概要，和说明优选实施例的详细说明，可以全面理解本专利技术的其它目的。本专利技术由所附权利要求限定，具有示于附图所示的特定实施例。为了概述本专利技术之目的，本专利技术涉及改进的电容器，其包括由多个重复的电容器单元形成的阵列。多个所述电容器单元的每一个包括由第二电容器板单元包围的第一电容器板，并在其之间插入了介质材料。第一电容器板连接器互连多个电容器单元的第一电容器板单元的每一个以形成第一电容器板。第二电容器板连接器互连多个电容器单元的第二电容器板单元的每一个以形成第二电容器板。在本专利技术的一个实施例中，第一电容器板单元包括具有基本上为圆环剖面的金属线。介质材料可以包括在任何一个第一电容器板单元上的氧化物，或者可以包括在任何一个第一电容器板单元上的涂层。在本专利技术的另一个实施例中，每一个第二电容器板单元包括围绕任何一个第一电容器板单元和介质材料且呈连续金属管形状的金属管。第一电容器板连接器包括具有露出部分的任何一个第一电容器板单元。第一电容器板连接器互连多个第一电容器单元之每一个的每一个露出部分以形成第一电容器板。第二电容器板连接器包括放置在第二金属管内且与其电接触的多个电容器单元。本专利技术还涉及用于制造电容器的第一工艺，其包括用隔离材料(spacing material)覆盖第一电容器板单元的步骤。第一电容器板单元和隔离材料被封闭在第二电容器板单元内。拉制具有第一电容器板单元和隔离材料的第二电容器板单元，用于减小其外部直径和形成电容器单元。多个电容器单元被插入第二电容器板连接器。拉制其中具有多个电容器单元的第二电容器板连接器，用于减小其外部直径和将多个第二电容器板单元与第二电容器板连接器电互连以形成第二电容器板。多个第一电容器单元互连第一电容器板连接器以形成第一电容器板。本专利技术还涉及用于制造电容器的第一工艺，其包括提供第一电容器板单元的步骤。第一电容器板单元被封闭在第二电容器板单元内。拉制其中具有第一电容器板单元的第二电容器板单元，用于减小其外部直径和形成电容器单元。多个电容器单元被插入第二电容器板连接器。拉制其中具有多个电容器单元的第二电容器板连接器，用于减小其外部直径和将多个第二电容器板单元与第二电容器板连接器电互连以形成第二电容器板。介质形成在每一个第一和第二电容器板之间。多个第一电容器单元互连第一电容器板连接器以形成第一电容器板。前面已经非常概括地概述了本专利技术最相关和最重要的特征，目的是下面的详细说明可以被更好的理解，使得能够更全面地把握本专利技术对现有技术的贡献。此后将说明形成本专利技术权利要求主题的本专利技术附加特征。应当理解，对于修改或设计用于完成本专利技术相同目的的其它结构，所公开的概念和特定实施例可以很容易地作为基础。本领域技术人员还应理解到的是，这种等价的结构并未超过由所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围。为了较全面的理解本专利技术的实质和目的，参考下面结合附图的详细说明。附图说明图1是本专利技术电容器的立体图；图2是图1电容器的剖面图；图3是说明制造电容器之改进方法的框图；图4是涉及图3的表示成线的第一电容器板单元的立体图；图4A是图4的端视图；图5是封闭图4第一电容器板单元之介质材料的立体图；图5A是图5的端视图；图6是第一电容器板单元和封闭在第二电容器板单元内介质材料的立体图6A是图6的端视图；图7是在拉制具有第一电容器板单元和介质材料的第二电容器板单元以形成电容器单元之后的立体图；图7A是图7的放大端视图；图8是将多个电容器单元装配成阵列的立体图；图8A是图8的端视图；图9是封闭电容器单元阵列的第二电容器板连接器的立体图；图9A是图9的端视图；图10是在拉制其中具有电容器单元阵列的第二电容器板连接器之后的立体图，其用于电互连具有第二电容器板连接器的第二电容器板单元以形成第二电容器板；图10A是图10的放大端视图；图11是在露出任何一个电容器单元阵列第一电容器板单元的一部分之后的立体图；图11A是图11的放大端视图；图12是用第一电容器板连接器互连多个第一电容器单元以形成第一电容器板的立体图；图12A是图12的放大视图；图13是在封装图12电容器之后的立体图；和图13A是图13的放大视图；图14是表示制造电容器之第一改进方法的框图；图15是涉及图14的表示成线的第一电容器板单元的立体图；图15A是图15的端视图；图16是封闭图15第一电容器板单元之隔离材料的立体图；图16A是图16的端视图；图17是封闭在第二电容器板单元内的第一电容器板单元和隔离体材料的立体图；图17A是图17的端视图；图18是在拉制具有形成电容器单元的第一电容器板单元和隔离材料的第二电容器板单元之后的立体图；图18A是图18的放大端视图；图19是将多个同轴单元装配成平行阵列的立体图19A是图19的端视图；图20是封闭同轴单元平行阵列之阵列的第二电容器板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的电容器，包括：多个电容器单元的阵列；所述多个所述电容器单元的每一个包括由第二电容器板单元包围的第一电容器板单元，其间插入有介质材料；第一电容器板连接器互连所述多个所述电容器单元的每一个所述第一电容器板单元，以形成第一电 容器板；和第二电容器板连接器互连所述多个所述电容器单元的每一个所述第二电容器板单元，以形成第二电容器板。

【技术特征摘要】
US 1997-6-10 60/049139;US 1997-6-10 60/0491401.一种改进的电容器，包括多个电容器单元的阵列；所述多个所述电容器单元的每一个包括由第二电容器板单元包围的第一电容器板单元，其间插入有介质材料；第一电容器板连接器互连所述多个所述电容器单元的每一个所述第一电容器板单元，以形成第一电容器板；和第二电容器板连接器互连所述多个所述电容器单元的每一个所述第二电容器板单元，以形成第二电容器板。2.根据权利要求1的改进电容器，其中每一个所述第一电容器板单元包括具有基本上为环形剖面的金属丝。3.根据权利要求1的改进电容器，其中所述介质材料包括在每一个所述第一电容器板单元上的氧化物。4.根据权利要求1的改进电容器，其中所述介质材料包括配置在每一个所述第一电容器板单元上的涂层。5.根据权利要求1的改进电容器，其中每一个所述第二电容器板单元包括位于围绕每一个所述第一电容器板单元的连续金属管。6.根据权利要求1的改进电容器，其中所述第一电容器板连接器具有露出部分的每一个所述第一电容器板单元；和所述第一电容器板互连多个所述第一电容器单元的任何一个的所述露出部分以形成所述第一电容器板。7.根据权利要求1的改进电容器，其中所述第二电容器板连接器包括所述多个所述电容器单元，其被配置在第二金属管中并与其电接触。8.根据权利要求1的改进电容器，包括封装所述电容器的绝缘罩，用于将所述电容器从环境中隔开。9.一种制造电容器的方法，包括步骤提供第一电容器板单元；用隔离材料覆盖第一电容器板单元；将第一电容器板单元和隔离材料封闭到第二电容器板单元之中；拉制其中具有第一电容器板单元和隔离材料的第二电容器板单元，用于减小外部直径和形成电容器单元；将多个电容器单元插入第二电容器板连接器；拉制其中具有多个电容器单元的第二电容器板连接器，用于减小其外部直径和用于用第二电容器板连接器电互连多个第二电容器板单元以形成第二电容器板；和用第一电容器板连接器互连多个第一电容器板单元以形成第一电容器板。10.根据权利要求9的方法，其中用隔离材料覆盖第一电容器板单元的步骤包括在第一电容器板单元上形成绝缘的氧化物。11.根据权利要求9的方法，其中用隔离材料覆盖第一电容器板单元的步骤包括用介质材料涂第一电容器板单元。12.根据权利要求9的方法，其中用第二电容器单元封闭第一电容器板单元和隔离材料的步骤包括将第一电容器板单元和隔离材料封闭在预先形成的第一金属管中。13.根据权利要求9的方法，其中用第二电容器单元封闭第一电容器板单元和隔离材料的步骤包括形成围绕第一电容器板单元和隔离材料的连续管。14.根据权利要求9的方法，包括用金属箔材料包围隔离材料的步骤。15.根据权利要求9的方法，其中将多个电容器单元插入第二电容器板连接器的步骤包括将多个电容器单元插入预先形成的第二金属管中。16.根据权利要求9的方法，其中将多个电容器单元插入第二电容器板连接器的步骤包括形成围绕多个电容器单元的连续管。17.根据权利要求9的方法，其中拉制第二电容器板单元用...

【专利技术属性】
技术研发人员：NR奎克，CV科普，M利伯曼，A索博勒夫斯基，MC默里，
申请(专利权)人：USF过滤及分离集团有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]