[实用新型]薄膜电容器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种薄膜电容器，包括多个介电薄膜的层、在层的第一端面处与第一接口相接触的第一接触层、和在层的第二端面处与第二接口相接触的第二接触层，其中，金属化层至少一侧地覆层到至少每隔一个介电薄膜上，并且其中，每个金属化层与第一接触层或与第二接触层相接触。

背景技术

对于多种功率电子电路的应用而言，电容器例如用于暂时地存储能量或稳定交流电压。尤其是在为应当以尽可能恒定的电压运行的工业设备供电时，因此经常使用电容器，以便能够减弱或补偿电网电压中的波动。

在此，电容器的一种可行的构造类型是薄膜电容器。在薄膜电容器中重叠地覆层有多层介电薄膜，其中分别根据设计方案将金属化层单面或双面地覆层到各个介电薄膜上。在大多数为矩形的层的两个相对置的端面上分别覆层有接触层，其中金属化层总是与一个接触层或另一个接触层相接触。在此，接触层例如能够作为液化金属借助压缩空气平面地喷涂到层的端面上。层通常围绕着垂直于接触层的轴线卷起，并且在可能的情况下为了防止受到环境，尤其是湿气的影响由塑料套管包围，其中仅有两个分别与接触层相接触的接口从塑料套管中伸出。

在介电薄膜和金属化层之间的气隙中，在电压降的情况下由于介电薄膜通过覆层在其相对面上的、反极性地接触的金属化层而有介电极化，产生了高的场强。这导致了电压击穿，该电压击穿首先出现在由于两个表面的不平坦性而轻微地减小了间距的位置上。在施加了交流电压时，这种电压击穿周期性地发生。另外，由于电网电压中的电压峰值，例如电击时，可能导致电压击穿。

由于薄膜电容器中无法避免的残余湿气，金属化层的表面发生氧化，这通常导致其表面的钝化，并且该钝化由此防止了渗入性的腐蚀。但通过电压击穿却克服了排斥氧化的这种钝化，并且金属化层的更深的层面现在发生了氧化。如此，在电压击穿的区域内整个金属化层被慢慢氧化，并且由此提高了该表面区域中的电阻。

如果在与接触层进行接触的附近发生这种氧化，则金属化层到接触层的连接将随着工作时间的增长而具有更高的阻抗，在保持相同的交变电流强度时，随着薄膜电容器由于损耗功率而逐步变热，上述阻抗的变大导致了功率损耗的变大。这种变热不仅能够导致完全损毁薄膜电容器，而且由于介电薄膜的熔化还能够导致薄膜电容器燃烧，这对于上一层级的应用还能够产生明显的工作风险。

金属化层的各个表面部件的逐步氧化问题和由此所产生的到相应的接触层的电阻变大的问题在此情况下均与湿气具有极大关联。在欧洲保证安全运行远超过十年以上的薄膜电容器，在热带气候下工作时可能两年之后已经临界氧化了。尤其是在热带地区如，东南亚、印度、拉丁美洲和部分非洲地区的处于上升期的市场背景下，这对不同工业应用的供电方案提出了新的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种薄膜电容器，该薄膜电容器在尽可能高的电容和容许负荷下尽可能地防止由于环境影响而使电阻临界地提高。

根据本实用新型，该目的通过一种薄膜电容器来实现，该薄膜电容器包括介电薄膜的多个层、在层的第一端面处与第一接口相接触的第一接触层、和在层的第二端面处与第二接口相接触的第二接触层，其中金属化层至少一侧地覆层到至少每隔一个介电薄膜上，并且其中，每个金属化层与第一接触层或与第二接触层相接触，其特征在于，至少一个金属化层的厚度从与其相接触的接触层出发沿着金属化层的覆层长度变小，其中沿着垂直于接触层引导至到金属化层的远离接触层的边缘的部段，部段的与接触层相邻接的半部上的金属化层的平均厚度比该部段的远离接触层的半部上的金属化层的平均厚度大至少50％。

与接触层相接触的平面半部在此理解成金属化层的以下平面部分，该平面部分在一侧通过接触层自身来界定并且在另一侧通过可能的最短的线来界定，该可能的线无论是相对于接触层，还是相对于金属化层的与接触层对置的端部均具有单调的间距关系，并且此时金属化层的平面的半部是被包围的。

特别地，金属化层在此能够覆层到多个子层中，该子层分别与接触层相接触并且随着子层与介电薄膜的间距的增大而具有从接触层出发在介电薄膜上的更短的覆层长度，即，基本上均匀地减小。

特别地，介电薄膜的层的布置在此能够如此实现，即在厚度上变小的金属化层的表面到相对置的介电薄膜的或金属化层的表面的间距基本上恒定。对置在此(且在下文中)理解成，对置的薄膜或层的表面通过气隙彼此分开。