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DANS
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Muri
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CES
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Molecule
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DES
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barium titanate
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barium
(1)
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Physical
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0,18 mm
(1)
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43 s
(1)
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0,25 mm
(1)
[18][_]
19 mm
(1)
[19][_]
1200cl
(1)
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Generic
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metal
(2)
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Chemical Role
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adhesive
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2521790A1
Family ID 1504566
Probable Assignee Eldre Corp
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE DE FABRICATION D'UNE BARRE OMNIBUS STRATIFIEE A HAUTE
CAPACITE, CETTE BARRE, ET BANDE DIELECTRIQUE D'ISOLATION A UTILISER
DANS CE PROCEDE
EN Title HIGH CAPACITY LAMINATED BUSBAR - COMPRISES LAMINATED
CONDUCTOR AND INSULATING LAYERS, WITH HIGH CAPACITY CAPACITORS INLAID
BETWEEN CONDUCTOR STRIPS
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UNE BARRE OMNIBUS STRATIFIEE A CAPACITE ELEVEE,
ET SON PROCEDE DE FABRICATION.
CETTE BARRE COMPORTE UNE MINCE BANDE FLEXIBLE 42 EN MATIERE
DIELECTRIQUE, PRESENTANT DES OUVERTURES DANS LESQUELLES DES ELEMENTS
RAPPORTES DIELECTRIQUES 44, EN CERAMIQUE, SONT LOGES. LES FACES
OPPOSEES DE CES ELEMENTS 44 SONT METALLISEES. DES BANDES CONDUCTRICES
METALLIQUES 12, 22, 32 SONT INTERCALEES AVEC LES BANDES ISOLANTES 42
ET PRESENTENT DES PATTES 14, 24, 34 DE CONNEXION.
DOMAINE D'APPLICATION: CIRCUITS DE TRANSMISSION DE PUISSANCE POUR
COURANTS ALTERNATIFS ET CONTINUS.
High capacity, laminated busbar is mfd. by (a) preparing a thin
flexible insulating strip (42) carrying at least one window (43) from
a layer (40) of dielectric plastic material, covered with resin; (4)
placing in the window a thin, inlaid ceramic dielectric piece (44)
similar to a slice, the opposite faces of which are metallised; (c)
partially curing the strip, so that part of the coating flows and
comes into contact with the edges of the inlay to fix it into the
window in position coplanar with the strip; (d) placing the strip
between two conductive strips of metal (12,22) so that they are
isolated from each other; (e) then applying an insulating sheath (40')
of plastic material on the conductive strips so that the metallic
faces of the inlay are in direct contact with the surfaces of the
conducting strips. Capacitive strips can be inserted in the busbar
without use of adhesive, conductive or otherwise, other than the
material present on the insulating layer.
Description
_________________________________________________________________
L'invention concerne les barres omnibus stratifiees, et plus
particulierement un procede de fabrication d'une barre stratifiee du
type dans lequel de minces tranches ou elements rapportes, ceramiques
et dielectriques sont incorporees dans l'isolation afin d'accroitre la
capacite electrique de la barre.
Des barres omnibus stratifiees du type decrit sont frequemment
utilisees pour la transmission de puissance a divers circuits, y
compris des circuits utilisant des signaux en courant alternatif ou en
courant continu, ou bien des combinaisons de ces deux courants. Ces
barres omnibus ont de preference une faible impedance caracteristique
et une haute capacite. La technologie recente dans le domaine des
condensateurs ceramiques a couches minces a atteint un niveau qui a
rendu possible la realisation de couches ou tranches metallisees
extremement minces en matieres ceramiques dielectriques, convenant a
une incorporation directe dans une barre omnibus stratifiee.
Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amerique NO 3 778 735 indique
qu'il est souhaitable d'inserer plusieurs tranches de ceramique, dont
chaque face porte un revetement metallise, entre les surfaces de deux
bandes conductrices metalliques qui sont entourees d'une gaine
isolante. Chacun des brevets des Etats-Unis d'Amerique N" 4 236 046 et
NO 4 266 091 suggere l'utilisation d'un adhesif conducteur du courant
electrique pour la fixation de ces tranches ou puces ceramiques
metallisees sur les faces des conducteurs entre lesquels elles sont
disposees.
Le brevet des Etats-Unis d'Amerique N" 4 236 038 suggere par ailleurs
l'utilisation d'un adhesif non conducteur a cet effet.
L'invention a pour objet principal un procede perfectionne de
fabrication de barres omnibus stratifiees du type decrit, procede dans
lequel aucun adhesif, conducteur ou autre, n'est utilise entre les
surfaces opposees des puces capacitives et des bandes conductrices
adjacentes.
A cet effet, les barres sont produites a partir de couches speciales
d'isolation qui sont revetues d'une resine partiellement murie et qui
presentent des ouvertures espacees. De minces condensateurs ou
elements rapportes en ceramique sont ensuite places dans ces
ouvertures et l'ensemble est amene partiellement a maturation, par
exemple par chauffage a 65-1200C, afin ae provoquer la fusion d'une
partie de la resine et son ecoulement pour qu'elle entre en contact,
afin de les fixer, avec les parties marginales des bords, seulement,
des elements rapportes en ceramique qui sont ainsi fixes dans
l'isolant.
Ensuite, ce dernier, dans lequel les elements rapportes sont fixes,
est place entre des conducteurs et est fixe dans une gaine en matiere
plastique pour achever la barre stratifiee.
De cette maniere, les faces opposees des elements rapportes sont
maintenues en contact direct avec les surfaces en vis-a-vis des
conducteurs et sans qu'un adhesif quelconque soit interpose entre les
faces metallisees des elements rapportes et les surfaces en vis-a-vis
des conducteurs.
L'invention sera decrite plus en detail en regard des dessins annexes
a titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels
- la figure 1 est une vue partielle en plan d'une couche speciale
d'isolation destinee a etre incorporee dans des barres omnibus
stratifiees du type realise conformement a l'invention
- la figure 2 est une vue partielle en plan d'un dispositif
d'assemblage, cette vue montrant comment les couches speciales de
stratification du type montre sur la figure 1 sont concues pour etre
incorporees dans les barres omnibus selon l'invention
- la figure 3 est une elevation partielle d'une barre omnibus apres
qu'elle a ete assemblee et stratifiee conformement a une forme du
procede de l'invention, la barre etant representee partiellement en
coupe
- la figure 4 est vue analogue a celle de la figure 3, mais montrant
une variante de cette barre omnibus; et
- la figure 5 est une vue avec coupe partielle analogue a celle de la
figure 4, mais ne montrant qu'une partie d'une autre forme de
realisation de la barre omnibus selon l'invention.
Les figures representent globalement en 40 un flan ou une feuille
d'isolation comprenant deux bandes laterales espacees 41 reliees entre
elles par des bandes isolantes transversales et paralleles 42
destinees a etre incorporees chacune dans une barre omnibus somme
decrit ci-apres. Chacune des bandes isolantes 42 qui, dans la forme de
realisation representee, ont une epaisseur d'environ 0,18 mm, presente
plusieurs ouvertures rectangulaires et espacees 43 s'etendant
longitudinalement. Un mince condensateur, realise en ceramique
dielectrique, par exemple en une composition de barium titanate
commercialisee par la firme Minnesota Mining and Manufacturing Co.
sous la marque "Al Si Mag 1283", est fixe dans chaque ouverture 43
d'une maniere decrite ci-apres.
Chaque element rapporte 44 de la forme de realisation representee
presente une epaisseur de l'ordre de 0,18 A 0,25 mm, et est de
preference au moins aussi epais ou plus epais que la bande 42
d'isolant dans laquelle il est loge. Bien que cela ne soit pas montre
sur les dessins, il convient de noter que les surfaces planes opposees
de chaque element rapporte 44 sont metallisees ou revetues d'une
couche extremement mince de metal, par exemple par depot en phase
vapeur ou autre.
Chaque flan 40 peut etre prepare par decoupage ou poinconnage d'une
mince couche de matiere plastique souple et isolante, par exemple du
type commercialise par la firme E.I. DuPont deNemours and Co., Inc.,
sous la marque "NOMEX", laquelle matiere a ete prealablement revetue
d'une resine partiellement murie. Cette operation de poinconnage non
seulement forme les ouvertures rectangulaires 43 dans les flans, mais
forme egalement des ouvertures circulaires 46 utilisees par la suite
au cours des operations d'assemblage. Dans la forme de realisation
representee, chaque ouverture 43 presente une longueur d'environ 19 mm
et une largeur a peu pres egale a la moitie de la largeur de la bande
correspondante 42.
Apres l'operation de decoupage ou de poinconnage, chaque flan 40 est
dirige vers un poste d'assemblage ou les elements rapportes
dielectriques ou condensateurs 44 sont places dans les ouvertures 43.
Les elements rapportes s'ajustent etroitement dans les ouvertures 43,
mais ne sont cependant pas ajustes de facon assez serree pour rester
dans ces ouvertures sans autre traitement.Par consequent, pour fixer
les tranches 44 dans les ouvertures 43, de maniere qu'au moins les
flans puissent ensuite etre manipules pendant l'assemblage des barres
omnibus sans que les tranches tombent des ouvertures, chaque flan 40,
dans lequel les elements rapportes 44 sont loges, est soumis a un
traitement a temperature relativement basse, par exemple en etant
place dans un dispositif chauffant maintenu a une temperature de
l'ordre de 65 a 1200C. Ce traitement provoque la fusion d'une
certaines partie du revetement encore non muri, recouvrant chaque flan
40, et son ecoulement, provoquant son entree en contact avec les bords
marginaux des elements rapportes 44 et fixant ainsi ces derniers dans
le flan associe 40. Chaque sousensemble 40, partiellement muri et
portant ses elements rapportes 44, peut a present etre manipule par un
operateur pour l'assemblage dans les barres finales, comme decrit
ci-apres.
Il est important de noter que le traitement thermique a basse
temperature (65 a 1200cl du sous-ensemble 40 et des elements rapportes
44 ne provoque pas une maturation complete du revetement de resine sur
le flan 40. Il permet simplement a une partie de la resine de
s'ecouler pour entrer en contact avec les elements rapportes 44. Il
est evident que lorsque les sous-ensembles sont retires de
l'atmosphere faiblement chauffee, la resine se refroidit et fixe les
elements rapportes 44 dans le flan associe.
Pour assembler dans les barres omnibus les flans 40 auxquels les
elements rapportes 44 sont fixes, on peut proceder comme decrit dans
le brevet belge NO 824 647.
Par exemple, a l'aide du dispositif d'assemblage 50 (figure 2) et de
plusieurs flans metalliques a0, r 20 et 30, une couche initiale 40'
d'isolation, de meme forme que le flan 40 sauf qu'elle ne presente pas
les ouvertures 43 ni ne comporte les elements rapportes 44, est
positionnee, au moyen d'ouvertures 46, sur des pieds 52 de montage du
dispositif dasseiblage ou gabarit 50.Ensuite, les bancs laterales 11
du flan 10 sont montees sur les pieds 52 afin que ce flan metallique
soit positionne sur le flan isolant 40' le plus bas, apres quoi l'un
des sous-ensembles 40, contenant les elements rapportes 44, est monte
sur le flan 10 de maniere que ses elements rapportes 4d soient alignes
avec les parties medianes des bandes conductrices paralleles 12 qui
s'etendent entre les bandes 11 du flan 10. Ensuite, comme le montre la
figure 2, le flan 20 est assemble sur le dessus du premier flan
isolant 40, puis il est recouvert d'un deuxieme flan 40, apres quoi le
flan metallique 30 est place sur l'ensemble et est ensuite recouvert
de la couche isolante finale et exterieure 40' qui est analogue a la
couche isolante inferieure ou initiale 40'.
Lorsque les operations d'assemblage decrites cidessus sont achevees,
l'ensemble est partiellement stratifie, comme decrit dans la demande
precitee, les bandes laterales des flans isolants et conducteurs sont
retirees, et la derniere operation de stratification a lieu pour
achever la stratification de chaque barre. Cette derniere operation de
stratification acheve egalement la maturation des revetements de
resine sur les couches isolantes 40 et 40'.
Comme montre sur la figure 3, qui represente de facon fragmentee et en
coupe partielle, une barre omnibus stratifiee realisee par le procede
decrit ci-dessus, on peut noter que dans une telle barre, les surfaces
metallisees opposees des elements rapportes 44 sont en contact direct
avec les surfaces adjacentes et en vis-a-vis des bandes metalliques
12, 22 et 32, en des points espaces le long de ces dernieres. Lorsque
le conducteur median 22, par exemple, est utilise comme conducteur de
masse, une capacite extremement elevee existe entre ae conducteur et
les conducteurs adjacents 12 et 32, par rapport aux barres omnibus
anterieures de ce type.De plus, meme dans les cas ou une barre de ce
type est soumise a une flexion telle qu'un ou plusieurs des elements
rapportes ceramiques 44 qu'elle contient se rompent, il est apparu que
la capacite particulierement elevee de la barre n'en est pas
sensiblement alteree.
Dans la forme de realisation montree sur la figure 3, il convient de
noter que les diverses pattes ou bornes 14, 24 et 34 des bandes
conductrices respectives 12, 22 et 32 sont decalees volontairement les
unes des autres dans la direction longitudinale de la barre afin
d'empecher la formation de tout court-circuit indesirable entre ces
pattes Cependant, il est apparu que dans le cas ou les pattes 14 et 34
des bandes 12 et 32, par exemple, sont volontairement placees en
alignement longitudinal et que les pattes alignees 14 et 34 sont
ensuite reliees volontairement entre elles comme montre sur la figure
4, la capacite de la barre obtenue, etablie entre la bande 22 et les
bandes 12 et 32 a present interconnectees, est augmentee de maniere a
etre encore plus grande que celle de la barre montree sur la figure 3.
La figure 5 represente un autre type de barre dont les elements
analogues a ceux des formes de realisation decrites precedemment
portent les memes references numeriques. Dans cette barre, une
quatrieme bande conductrice metallique 82 est ajoutee et separee de la
bande 32 par une bande isolante 42 qui contient plusieurs elements
rapportes 44 dont les surfaces metallisees opposees sont en contact
avec les surfaces en vis-a-vis des bandes conductrices 82 et 32,
respectivement. De plus, dans cette forme de realisation, des pattes
classiques et espacees 84 font saillie d'au moins un bord de la bande
82 et sont alignees et connectees sur les pattes 24 de la bande
conductrice 22.La fanon dont les bandes 22 et 82 sont interconnectees,
ces bandes etant disposees de facon a alterner avec les bandes 12 et
32, accroit egalement de facon notable la capacite entre les
conducteurs respectifs 12 et 32 et les bandes interconnectees 22 et 82
lorsque ces dernieres sont utilisees, par exemple, comme bandes de
masse.
Il convient de noter que les dimensions relatives des elements des
barres omnibus montrees sur les figures 3 a 5 sont indiquees de facon
exageree uniquement pour plus de clarte.
La capacite repartie, introduite dans la barre omnibus selon
l'invention par l'utilisation de la couche isolante contenant les
elements rapportes 44, permet la production de barres omnibus
extremement compactes et fiables, et evite d'avoir a utiliser un
adhesif quelconque place directement entre les surfaces en vis-a-vis
des elements rapportes et des bandes conductrices, respectivement. En
choisissant la quantite et la disposition des condensateurs ceramiques
ou des elements rapportes 44 dans les couches d'isolation, il est
possible de concevoir une barre correspondante afin qu'elle possede
une capacite predeterminee.En outre, cette capacite peut etre aisement
modifiee, pendant la fabrication des barres, simplement par mise en
alignement et connexion des pattes 14, 24, 34, etc., faisant saillie
lateralement des diverses bandes conductrices d'une barre, ce qui
accroit sensiblement la capacite de cette derniere lorsque cela est
necessaire ou souhaitable.
Il convient egalement de noter que des sousensembles isolants a haute
capacite, du type indique en 40, ou au moins leurs bandes 42 qui
continuent les elements rapportes dielectriques ceramiques 44,
constituent en fait, des elements de condensateur incorpores dans la
barre omnibus. Comme represente sur la figure 3, par exemple, lorsque
la bande conductrice metallique 22 assume la fonction de conducteur de
masse, les bandes isolantes adjacentes 42 contenant les elements
rapportes 44 eliminent par filtrage tous parasites electroniques
pouvant autrement apparaitre lors du passage du courant dans les
conducteurs adjacents 12 et 32. A cet egard, le sousensemble 40 ou 42
de la barre selon l'invention se comporte litteralement comme un
condensateur lorsqu'il est utilise de la maniere decrite, et il
pourrait entrer dans la fabrication de condensateurs.
Bien que certaines dimensions du sous-ensemble 40 et des elements
rapportes associes 44 aient ete suggerees, il est evident que ces
dimensions ne sont citees qu'a titre de simples exemples et qu'elles
peuvent etre modifiees sans sortir du cadre de l'invention. De meme,
il est possible de modifier la forme des elements rapportes 44, ainsi
que le nombre et la forme des bandes conductrices utilisees dans las
formes de realisation decrites. La forme de realisation montree sur la
figure 5, par exemple, peut etre fabriquee de maniere que les pattes
14 soient alignees et connectees sur les pattes 34 du conducteur 32,
ce qui aurait pour effet d'interconnecter des conducteurs alternes 12
et 32, ces conducteurs etant intercales avec les bandes metalliques
intermediaires 22 et 82 qui sont interconnectees par leurs pattes
respectives 24 et 84.
Ainsi, suivant le nombre de bandes conductrices d'une barre, il est
possible de connecter les bandes metalliques de plusieurs manieres
differentes pour obtenir la capacite souhaitee.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportees au
procede decrit et represente sans sortir du cadre de l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Procede de fabrication d'une barre omnibus stratifiee a haute
capacite, caracterise en ce qu'il consiste a preparer une bande mince
et flexible (42) d'isolation, presentant au moins une ouverture (43),
a partir d'une couche (40) de matiere plastique dielectrique, revetue
de resine, a placer dans ladite ouverture un mince element rapporte
dielectrique et ceramique (44), analogue a une tranche, dont les faces
opposees sont metallisees, a amener partiellement a maturation ladite
bande afin qu'une partie de son revetement s'ecoule et vienne en
contact avec les bords marginaux de l'element rapporte pour fixer ce
dernier dans ladite ouverture, en position sensiblement coplanaire
avec ladite bande, a placer cette derniere entre deux bandes
conductrices metalliques(12, 22) afin que ces dernieres soient isolees
l'une de l'autre, puis a appliquer une gaine isolante (40') en matiere
plastique sur les bandes conductrices de maniere que les faces
metallisees de l'element rapporte soient en contact direct avec les
surfaces en vis-a-vis desdites bandes conductrices.
2. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il consiste
egalement a preparer, avec ladite matiere dielectrique, un flan (40)
comprenant plusieurs desdites bandes (42) disposees parallelement les
unes-;aux autres et a une certaine distance les unes des autres et
transversalement entre deux parties laterales espacees (41) dudit
flan, chacune des bandes presentant plusieurs ouvertures identiques
(43) espacees les unes des autres le long de la bande, a placer l'un
desdits elements rapportes (44) dans chacune desdites ouvertures des
bandes et a amener partiellement a maturation ledit flan pour y fixer
les elements rapportes, a placer le flan, amene partiellement a
maturation, entre deux flans metalliques (10, 20) et en alignement
avec ces deux flans dont les formes sont similaires a celles du flan
partiellement fixe, a realiser une stratification des flans assembles
entre deux revetements isolants exterieurs (40') qui ont egalement des
formes similaires a celles du flan amene partiellement a maturation,
puis a separer la bande stratifiee en retirant les parties laterales
alignees des flans et des revetements.
3. Barre omnibus stratifiee, caracterisee en ce qu'elle comporte au
moins trois bandes conductrices metalliques plates (12, 22, 32)
comportant chacune plusieurs saillies i (14, 24, 34) de connexion de
circuits partant d'au moins l'un de leurs bords, un premier groupe de
couches dielectriques isolantes 142) disposees chacune entre deux
bandes conductrices differentes pour les isoler l'une de l'autre, des
couches dielectriques isolantes supplementaires (40') appliquees sur
les surfaces exterieures desdites bandes conductrices et les
recouvrant, sauf dans les zones des saillies de connexion, un element
rapporte (44) en ceramique incorpore dans chacune desdites premieres
couches isolantes afin que ses faces opposees soient en contact direct
avec les surfaces en vis-a-vis des deux bandes conductrices situees de
part et d'autre de cet element rapporte, et des moyens destines a
connecter au moins certaines des saillies (14) de l'une de deux
premieres bandes conductrices (12, 32) a certaines des saillies (34)
de l'autre des deux premieres bandes conductrices afin d'accrortre
davantage la capacite etablie entre les deux premieres bandes
conductrices et une troisieme bande conductrice (22) dans ladite
barre.
4. Barre omnibus selon la revendication 3, caracterisee en ce qu'elle
comporte quatre bandes conductrices (12, 22, 32, 82) stratifiees dans
lesdites couches isolantes supplementaires et separees les unes des
autres par lesdites premieres couches isolantes, lesdites deux
premieres bandes conductrices (12, 32) etant disposees de maniere a
alterner avec les autres bandes conductrices (22, 82) de la barre.
5. Bande dielectrique isolante destinee a etre utilisee dans le
procede selon la revendication 1, caracterisee en ce qu'elle comporte
une couche dielectrique flexible et mince (42) en matiere plastique
presentant au moins une ouverture (43) et portant un revetement de
resine amenee partiellement a maturation, un mince element rapporte
(44) en ceramique de forme analogue a celle de l'ouverture et
legerement plus mince que cette ouverture, et des moyens destines a
fixer l'element rapporte dans l'ouverture afin qu'il soit sensiblement
coplanaire a ladite couche de matiere plastique, lesdits moyens
comprenant une partie du revetement de resine qui s'est ecoulee pour
entrer en contact, en les fixant, avec seulement certaines parties des
bords marginaux de l'element rapporte.
6. Bande dielectrique isolante selon la revendication 5, caracterisee
en ce que l'element rapporte (44) est une mince couche, analogue a une
tranche, d'une composition de titanatede barium, les surfaces opposees
de cette couche ayant ete metallisees.
7. Bande dielectrique isolante selon l'une des revendications 5 et 6,
caracterisee en ce que l'element rapporte (44) presente une epaisseur
legerement superieure a celle de ladite couche de matiere plastique
afin que ledit element rapporte depasse legerement de ladite
ouverture.
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