高压穿心式陶瓷电容器制造技术

本发明专利技术涉及一种高压电容，包括接地部件、两个穿心式电容、绝缘壳、及绝缘树脂。接地部件有两个凸起部分，穿心式电容固定在两个凸起部分的顶端。绝缘壳有两个被分开的空心柱形部分，该空心柱形部分的敞开的上端联在一起、下端装在所述的凸起部之上，绝缘树脂填充在穿心式电容的周围。本发明专利技术提供了一种具有高机械强度和良好耐压特性（包括在潮湿环境下）的高压电容，并且尺寸小、价格便宜。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高压电容以及用这种高压电容作滤波器的磁控管。在这类高压电容中，一种双联高压电容是最为通用的，例如，日本技术19388/1989号和日本技术48112/1985号所公开的高压电容。这种高压电容包括一个穿心式电容，该电容有两个分隔开的贯穿孔、两个位于相对面之一上的独立电极，此处贯穿孔是敞开的，和一个设置在另一面上的共用电极，该共用电极焊接在接地部件的凸起部分上。具有绝缘管的复合层导体分别穿过穿心式电容的贯穿孔和接地部件的一个贯穿孔，并且用电极联接片将它们焊接到穿心式电容的两个独立电极上。接地部件有一个位于一侧的中心凸起部分。一个位于接地部件一侧的上绝缘壳设置在接地部件的凸起部分上，并且一个位于接地部件另一侧的下绝缘壳设置在凸起部分中以包围住所述的导体。上绝缘壳通常是用热可塑性树脂如聚丁烯对苯二酸酯(以下简称PBT)制成的，以实现成本下降。诸如环氧树脂一类的热固性绝缘树脂设置在穿心式电容的内侧和外侧。上、下绝缘壳包围着穿心式电容，以保证防潮和电绝缘。导体的端部位于上绝缘壳一侧联接到外界。由于这种高压电容含有设置在穿心式电容内侧上的热固性树脂如环氧树脂，因此必须减少在耐压试验或热冲击试验以及使用中产生的热应力以及在硬化时产生的收缩应力。至今，是通过用硅橡胶等制成的绝缘管包覆所述导体的方式来达到这一目的。硅橡胶绝缘树脂管是有弹性的，并且因此，可以防止构成穿心式电容的绝缘瓷元件与环氧树脂间交界面的分离。但是，由于先有技术的高压电容包含一个穿心式电容，该电容的外侧和内侧上设置有绝缘树脂，而且穿心式电容和绝缘树脂间的接触外界面沿着穿心式电容的内部和外部柱形表面广阔延伸。因而出现交界面分离的可能性是很高的，并且电压击穿失效很易于出现。此外，由于这种电容为周围设置绝缘树脂的双联动穿心式电容，因而减小它的体积受到限制。因而双联动穿心式电容的使用导致高成本。使用上述高压电容的磁控管也具有上述问题。为了解决上述问题，人们又研究用两个独立的穿心式电容构成的独立电容式高压电容，这种型式的高压电容主要是在双联动式方案之前使用的。但是，独立电容式高压电容包含独立的穿心式电容，当它们与接地部件联接时，无法提供足够的机械强度。进一步说，所述的导体分别装到穿心式电容中，并且联接片是装到导体的端部并且与其分离。因此，机械强度的不足导致导体的晃动而引起导体、电容绝缘材料和接地部件与绝缘树脂交界面的分离。在这种情况下，耐压特性大大降低了。更进一步讲，即使采用这样一种结构，其中，为每个穿心式电容装设一个上绝缘壳，在上绝缘壳中的穿心式电容周围装设绝缘树脂，也难于保证有足够的机械强度去承受与联接片联接时所施加的外力。此外，为每个上绝缘壳分别灌注绝缘树脂，这样会导致绝缘树脂灌注步骤的增加而提高成本。还有，当水滴或类似东西贴附到上绝缘壳表面时，就会沿上绝缘壳表面产生漏电而导致电压击穿失效。对这样一个结构进行进一步的研究表明，该结构中用单个上绝缘壳覆盖两个穿心式电容并用绝缘树脂填入该壳的内部空间。在这种情况中，所提供的绝缘树脂多于所必需的，这就增加了热循环试验中产生的热应力以致增加了产生电压击穿失效等危险。此外，整个体积和成本也就增加了。用更进一步的观点，这种类型的高压电容作为磁控管的滤波器在电烘箱中有重要的应用，并且经常被用于高相对湿度或许具有很多灰尘的环境中。因此，就需满足在潮湿条件下的高电压击穿水平。但是，先有技术的高压电容具有一个安装在接地部件凸起部分上的由热可塑性树脂如PBT组成的上绝缘壳。即，由导体延伸到接地部件的路径的大部分是由热塑性树脂上绝缘壳的表面所构成。热可塑性树脂如PBT在一轨道电阻方面要比热固性树脂如环氧树脂或不饱和聚合物树脂差。因而，就难于获得具有满意的轨道电阻的高压电容。轨道电阻可以通过用热固性树脂比如环氧树脂或不饱和聚合物树脂制做上绝缘壳的方式得到改进。但在这种情况下，成本将增加。作为进一步的问题，用先有技术的结构，环氧树脂类热固性绝缘树脂设置在穿心式电容的内侧和外侧上以保证防潮和电绝缘，而电容的绝缘瓷元件与热固性绝缘树脂间的联接强度和粘结力是不够的。因此，在高温加载试验或防潮加载试验中，就会在绝缘瓷元件与绝缘树脂间接触交界面中出现分离或产生裂纹，因而导致电击穿。作为更进一步的问题，由于在电压击穿试验或热冲击试验以及使用中产生的热应力及由于硬化时收缩产生的应力会使穿心式电容与外部热固性树脂如环氧树脂间接触交界面产生分离，进而会产生间隙或裂纹。结果，耐压特性降低。采用以硅橡胶或类似的东西制成的绝缘管包复部分在贯穿电容中延伸的导体的方式，可减缓在热凝绝缘树脂如环氧树脂中的热应力及硬化收缩应力。但是，在这种情况下，由于必需用硅橡胶或类似的的东西制成的绝缘管包覆导体，元件的数目就增加了。此外，因为要装配绝缘管，装配的步骤数也就增加了。使用中还提出了进一步的问题，因为由环氧树脂或类似的合成树脂制成的上、下绝缘壳与绝缘树脂粘合。在这种情况下，上、下绝缘壳与绝缘树脂压制件的粘合力高于贯穿电容与压制件的粘合力。因此，由于热冲击试验或热循环试验及使用中的温度变化而产生的热应力引起具有上、下绝缘壳的绝缘树脂压制件的反复收缩和膨胀。结果，绝缘瓷元件与绝缘树脂压制件间接触交界面会引起分离及产生间隙或裂纹，而在分离的部分及在那里形成的间隙或裂纹中会引起电区域集中，从而导致电表面击穿等。使用中提出另一个问题，通过使上、下绝缘壳装设到接地部件的一端或其内的方式，并将绝缘树脂灌入上、下绝缘壳，在这样的步骤中，如果上、下绝缘壳与接地部件装配接触不充分，所装填的绝缘树脂就会穿过没充分接触的部分流出到外界来，因而导致一个报废的产品。为了要防止由于绝缘树脂的流出而产生的报废品，就必需使上、下绝缘壳与接地部件在装配处紧密接触。但是，上、下绝缘壳与接地部件失效的装配或不合格的装配而导致废品的产生是很容易的。此外，由于上、下绝缘壳是必需的，因而元件数和装配步骤就增加了，而使成本增加。在这种类型的高压电容中，为了保证可靠性，增加穿心式电容的绝缘瓷元件与在穿心式电容周围设置的绝缘树脂间的联接强度是非常重要的。但是，用先有技术的高压电容，在测量温度范围80到140℃情况下，联接强度大约是20到40kgf/cm2。因此就不可能防止由于热冲击试验或热循环试验及使用中产生热应力而引起的绝缘瓷元件与绝缘树脂间接触交界面中出现分离及产生间隙或裂纹。因此，就产生了湿气侵入到分开的部分或空隙及裂纹中的问题，而这里所说的分开的部分或空隙及裂纹是在诸如高温加载试验或防潮加载试验这类可靠性试验中以及在高温、高相对湿度条件下的使用中瓷元件与绝缘树脂间接触交界面中产生的。此外，在分离部分或空隙及裂纹中电区域集中易于引起电压击穿。本专利技术的第一个目的是要提供一种高压电容和磁控管。这种高压电容和磁控管包括那些在潮湿环境中使用的，具有机械强度高、耐压特性优良以及体积小和价格便宜的特点。本专利技术的第二个目的是要提供在潮湿环境中使用的一种高压电容和磁控管，它们在轨道电阻和耐压特性方面是优良的，并且是便宜的。本专利技术的第三个目的是提供一种高压电容和磁控管，可使构成穿心式电容的绝缘瓷元件和绝缘树脂间的联接强度增加，以防止绝缘瓷元件和绝缘树脂间的接触交界面中裂纹引起的分离，从而提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压电容，包括一个接地部件、两个穿心式电容、两个导体、一个上绝缘壳及绝缘树脂，其特征在于：所述的接地部件具有位于同一侧的两个凸起部分，所述的两个凸起部分各有一个中心孔并相互隔开；所述的两个穿心式电容各具有一个贯穿孔和两个固定在其上、下端面的电极，此处所述的贯穿孔是敞开的，并且所述的两个穿心式电容分别设置于每个所述的接地部件的凸起部分之上，所述的下端面电极联结在所述的凸起部分上；所述的两个导体分别穿过所述的穿心式电容的贯穿孔，并且独立地分别联接地到所述的上端面电极上；所述的上绝缘壳具有两个彼此分开的空心柱形伸出物，所述的空心柱形伸出物的敞开的上端是联在一起的，所述的上绝缘壳有一个与所述的空心柱形伸出物的内部空间相通的凹进部分，所述的空心柱形伸出物的敞开的下端各自置于所述的接地部件的凸起部分上，所述的穿心式电容装在所述的内部空间，所述的绝缘树脂填充在所述的穿心式电容周围。

【技术特征摘要】
JP 1991-8-27 75727/91;JP 1991-8-29 77156/91;JP 1991.一种高压电容，包括一个接地部件、两个穿心式电容、两个导体、一个上绝缘壳及绝缘树脂，其特征在于所述的接地部件具有位于同一侧的两个凸起部分，所述的两个凸起部分各有一个中心孔并相互隔开；所述的两个穿心式电容各具有一个贯穿孔和两个固定在其上、下端面的电极，此处所述的贯穿孔是敞开的，并且所述的两个穿心式电容分别设置于每个所述的接地部件的凸起部分之上，所述的下端面电极联结在所述的凸起部分上；所述的两个导体分别穿过所述的穿心式电容的贯穿孔，并且独立地分别联接地到所述的上端面电极上；所述的上绝缘壳具有两个彼此分开的空心柱形伸出物，所述的空心柱形伸出物的敞开的上端是联在一起的，所述的上绝缘壳有一个与所述的空心柱形伸出物的内部空间相通的凹进部分，所述的空心柱形伸出物的敞开的下端各自置于所述的接地部件的凸起部分上，所述的穿心式电容装在所述的内部空间，所述的绝缘树脂填充在所述的穿心式电容周围。2.一种高压电容，包括一个接地部件、两个穿心式电容、两个导体、一个上绝缘壳及绝缘树脂构成;其特征在于所述的接地部件具有位于同一侧面的两个凸起部分，所述的两个凸起部分各有一个中心孔;所述的两个穿心式电容各具有一个贯穿孔和两个固定在其上下端面的电极，此处所述的贯穿孔是敞开的，并且所述的两个穿心式电容置于每个所述的接地部件的凸起部分之上，所述的下端面电极联结到所述的凸起部分上;所述的两个导体各自穿过所述的穿心式电容的贯穿孔，并且联接到所述的上端面电极上;所述的绝缘树脂由外部和内部绝缘树脂压制件构成，所述的外部绝缘树脂压制件由热固性树脂制成并且填充在位于所述的接地部件一侧的所述的穿心式电容的周围，所述的内部绝缘树脂压制件填充在所述的接地部件的另一侧;所述的上绝缘壳由热可塑性树脂制成，并且置于所述的外部绝缘树脂压制件的上端，所述的外上部绝缘树脂压制件在所述的上绝缘壳和所述的接地部件之间暴露出来。3.依照权利要求2所述的高压电容，其特征在于所述的接地部件有两个彼此隔开的凸起部分;所述的两个穿心式电容分别置于所述的凸起部分上;所述的两个导体分别穿过所述的穿心式电容的贯穿孔，并且独立地联接到所述的上端面电极上;所述的外部绝缘树脂压制件各自独立地填充在所述的各穿心式电容周围;所述的上绝缘壳具有两个彼此分开的空心柱形伸出物，所述的空心柱形伸出物的敞开的上端是联在一起的，所述的上绝缘壳有一个与所述的空心柱形伸出物的内部空间相通的凹进部分，所述的空心柱形伸出物的敞开的下端各自置于所述的接地部件的凸起部分上。4.一种高压电容，包括一个接地部件、两个穿心式电容、两个导体及绝缘树脂;其特征在于所述的接地部件具有位于同一侧的两个凸起部分，所述的两个凸起部分中有一个中心孔;所述的两个穿心式电容各电容各包括一个绝缘瓷元件和两个电极，其中每个绝缘瓷元件有一个贯穿孔、两个电极固定在所述的绝缘瓷元件的上下端面，所述的贯穿孔是敞开的，并且所述的两个穿心式电容置于每个所述的接地部件的凸起部分之上，所述的下端面电极联结到所述的凸起部分上;所述的两个导体各自穿过所述的穿心式电容的贯穿孔，并且分别联接到所述的上端面电极上;所述的绝缘树脂是环氧类树脂，它填充在所述的穿心式电容周围;所述的绝缘瓷元件上包覆一层由环氧类树脂或酚类树脂制成的绝缘膜。5.依照权利要求4的所述的高压电容，其特征在于所述的两个凸起部分各具有一个中心孔并且互相隔开;所述的两个穿心式电容各具有一个贯穿孔、一个被所述的绝缘膜包复的绝缘瓷元件，并且置于每个所述的接地部件的凸起部分之上，所述的下端面电极联结到所述的凸起部分上;所述的两个导体各自穿过所述的穿心式电容的贯穿孔;所述的绝缘树脂是分别填充在所述的穿心式电容周围的各自独立的绝缘树脂压制件。6.依照权利要求5所述的高压电容，其特征在于所述的上绝缘壳设有两个彼此隔开而其敞开的上端又彼此联在一起的空心柱形伸出物，还设有一个与所述的空心柱形伸出物的内部空间相通的凹进部分，所述的穿心式电容装设在所述的内部空间。7.一种高压电容，包括一个接地部件、两个穿心式电容、两个导体及绝缘树脂;其特征在于所述的接地部件具有位于同一侧的两个凸起部分，所述的两个凸起部分各有一个中心孔;所述的两个穿心式电容各具有一个贯穿孔和两个固定在其上下端面的电极，此处所述的贯穿孔是敞开的，并且所述的两个穿心式电容置于每个所述的接地部件的凸起部分之上，所述的下端面电极联结到所述的凸起部分上;所述的两个导体自穿过所述的穿心式电容的贯穿孔，并且联接到所述的上端面电极上;所述的绝缘树脂由外部和内部绝缘树脂压制件构成，二者中至少有一个由氨基甲酸乙脂树脂制成，所述的外部绝缘树脂压制件填充在位于所述的接地部件一侧的所述的穿心式电容的外围，所述的内部绝缘树脂压制件填充位于接地部件另一侧的所述的穿心式电容的贯穿孔内。8.依照权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩谷昭一，矢作正博，工藤仁，伊藤滋，藤原勋，小笠原正，森田诚，佐佐木节雄，田口照男，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]