Brevet FR2493587A1 — publié le 19820507

L'invention concerne un procédé pour équilibrer la capacité de condensateurs électriques, en particulier de condensateurs céramiques, qui sont avantageusement mis en oeuvre dans des appareils de % F g- et de maintien électroniques. Dans les condensateurs céramiques, il apparaît, par suite des écarts toléres inévitables dans la fabrication, entre autres, des dispersions de la capacité. La cause en est l'épaisseur irrégulière du corps céramique. Pour fabriquer des condensateurs céramiques avec des tolérances étroites, il est nécessaire d'ajuster leur capacité à une valeur de consigne. A ce jour, il est courant d'effectuer cet équilibrage au moyen de décapage au sable. Ainsi, la surface des électrodes du corps céramique est réduite en enlevant une partie de l'électrode et l'on obtient ainsi une réduction de la capacité. Ce procédé présente des inconvénients considérables. Outre la grande concentration de poussière, qui pollue l'environnement et le personnel, et qui exerce aussi une influence négative sur la durée de vie de l'installation d'équilibrage, un inconvénient décisif consiste en ce que la sécurité et la précision d'équilibrage sont très faibles par suite de l'usure élevée des buses à sable et des pièces actionnées mécaniquement comme les soupaes magnétiques, ce qui entraîne une perte élevée en matériau et une proportion élevée de déchets. ! La mise en oeuvre de la technique des lasers devait éliminer ces inconvénients. Dans le journal "Electronicsn', New York, 45/1972, il est décrit un procédé selon lequel on a essayé de soumettre une zone étroitement délimitée de l'électrode, à des températures extrèmement élevées afin d'éliminer une partie de la surface de l'électrode au moyen de rayons lasers ou d'électrons. Cependant, des effets secondaires empêchent l'emploi du procédé pour tous les matériaux céramiques. Sous l'action des rayons lasers, des matières céramiques déterminées deviennent conductrices, ces zones conductrices traversant tout le corps céramique. Comme la décomposition de la matière céramique est irréversible, les corps céramiques ainsi traités présentent indubitablement des propriétés diélectriques.Ainsi ces procédés ne peuvent Qtre appliqués à des matières qui se décomposent thermiquement. Un enlèvement de l'électrode en vue d'équilibrer le condensateur par laser n'est donc pas possible pour toute masse céramique, de sorte que l'on continue à utiliser les procédés de décapage au sable avec les inconvénients mentionnés plus haut, L'invention a pour objectif de trouver un procédé qui permette ltéquilibrage de condensateurs céramiques, qui sont constituées de masse céramique se décomposant thermiquement, avec une grande précision et sans poussière au cours du procédé de fabrication;; L'objet de l'invention est de proposer un procédé d'équilibrage au moyen de laser, selon lequel la couche conductrice dans le corps céramique est maintenue de façon limitée et reproductible, en maintenant la valeur diélec trique requise du condensateur. Le procédé devra Btre également applicable à des couches de céramique extremement minces A cet effet, on produit, au moyen de rayonnement laser, une couche céramique conductrice à la surface du corps céramique constitué de céramique se décomposant thermi quement, avec une profondeur de pénétration et une surface déterminées. L'invention sera mieux comprise à l'aide du dessin annexé qui représente un mode de réalisation de 1 2 inventionO Conformément à la figure 1, on produit sur une partie déterminée de la surface d'un condensateur céra- mique, constitué d'un corps céramique 1, et des électrodes 2 et 3, par un rayonnement directif 6, avec un laser déclenché, avec le choix approprié des paramètres : capacité initiale, diamètre du foyer, fréquence d'impulsions, et vitesse de coupe, une zone d'influence thermique 4, de surface A2 et de profondeur de pénétration d' De ce fait, le matériau dans la zond d'influence thermique 4, se différencie des parties non irradiées du corps céramique 1, par sa conductivité électrique0 Le corps céramique se décompose avantageusement dans la zone deinfluence thermique 4, y devient conducteur, et ainsi une partie de l'électrode 2 peut s'évaporer.La zone d'influence thermique 4 représente une électrode située plus profondément0 La conductivité thermique de l'électrode 2 conduit à ce que le corps céramique 1 se décompose et devient conducteur également dans la zone de bordure 5 de la partie non irradiée I1 se produit ainsi un recouvrement entre ltélectrode 2 et la zone de bordure 5, qui est en liaison électrique avec la zone d'influence thermique 4, et assure la liaison électrique entre l'électrode 2 et la zone d'influence thermique 4. L'action d'équilibrage se produit par le fait que la zone d'influence thermique 4 présente une profondeur de pénétration d-' déterminée à l'intérieur du corps céramique 1 et ainsi l'épaisseur réelle du diélectrique est réduite dans la zone irradiée.La profondeur de pénétration de la zone de bordure 5 dans le corps céramique 1 est, en raison de la conductivité thermique limitée de l'électrode 2 et de lla faible longueur d'impulsion laser, bien inférieure à la profondeur de pénétration d' de la zone d'influence thermique 4, et n'exerce pratiquement pas d'influence sur la capacité du condensateur équilibré.La capacité du condensateur équilibré se calcule à l'aide de la formule suivante t (A-A') ##O A' C = . + d d A = surface totale du condensateur At = surface de la zone irradiée d = épaisseur totale du condensateur dt = profondeur de pénétration de la zone d'influence thermique Le grand avantage de l'invention réside en ce qu'un procédé d'équilibrage jusqu'ici irréalisable au moyen de laser pour des céramiques qui se décomposent thermiquement, est applicable, même pour des couches extrêmement minces. Ce nouveau procédé peut être réalisé dans le m9me dispositif de laser que celui ayant servi auparavant à l'équilibrage de la capacité de condensateurs céramiques, en céramique ne se décomposant pas ; il suffit de mettre en oeuvre la tête de laser appropriée. Le procédé laser garantit une sécurité et une précision d'équilibrage élevées, en raison de la commande exempte d'inertie des rayons lasers. On atteint ainsi un rendement élevé. Les pertes de matériau et la proportion de déchets sont de ce fait considérablement réduites. Le dégagement de poussière sur le personnel et l'environnement, qui accompagne le procédé de décapage au sable, est complètement supprimé. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour l'équilibrage de la capacité de condensateurs électriques, en particulier de condensateurs céramiques, constitués d'une masse céramique se décomposant thermiquement, procédé caractérisé en ce que, au moyen d'un rayonnement laser (6) dirigé sur la surface du corps céramique, on produit une couche céramique conductrice (4) ayant une profondeur de pénétration d' et une surface A'. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'irradiation s'effectue au moyen d'un laser déclenché. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche céramique conductrice est obtenu par un faisceau électronique.