Brevet FR2606928A1 — publié le 19880520

STRUCTURE DE CONDENSATEUR POUR HAUTE TENSION La présente invention a pour objet une structure de condensateur pour haute tension comprenant au moins un élément capacitif. Elle a pour objet d'améliorer leur tenue en tension et s'applique partlculièrement bien aux plaquettes multicapacités. Les condensateurs pour haute tension sont généralement réalisés à partir de disques ou de plaquettes de céramique recouverts d'électrodes sur leurs faces principales. Pour disposer d'un volume capacitif maximum on peut faire en sorte que les électrodes recouvrent toute la surface de chaque face en regard. I1 existe alors un risque important d'amorçage pour un usage en haute tension dû aux bavures des métallisations d'électrodes sur les tranches. On est alors amené à prévoir des épargnes à la périphérie de chaque face des condensateurs ce qui a pour objet de diminuer la capacité de ces condensateurs. Pour diminuer encore les risques d'amorçage on peut déposer, le long des épargnes et aux limites des électrodes, un diélectrique permettant d'assurer une sorte de transition entre la constante diélectrique de la céramique et celle de l'air. L'inconvénient de cette solution est qu'on ne sait bien déposer, comme diélectrique de transition, qu un verre de constante (de l'ordre de 4 ou 5) beaucoup plus faible que celle de la céramique (environ 2000) constituant le condensateur, ce qui en limite l'intérêt. Un autre inconvénient est la réduction de la surface utile des électrodes par le dépôt qui doit recouvrir en partie ces électrodes pour être réellement efficace. La surface réduite d'électrode rend délicate la mise en place d'une soudure pour assurer la liaison avec le reste du circuit dans le cas de pièces de petites dimensions. I1 n'est pas toujours possible de protéger les épargnes par des dépôts de verre. C'est le cas lorsque les électrodes sont de petites dimensions. Lors de la soudure du fil de connexion, il est fréquent, notamment lorsque les électrodes sont déposées par sérigraphie, que la partie périphérique de l'électrode soit dissoute ce qui modifie d'autant la valeur de la capacité du condensateur réalisé. Pour pallier ces inconvénients l'invention propose d'enterrer les éléments capacitif s, y compris leurs électrodes, de préférence dans le même matériau que celui constituant le diélectrique et de relier ces électrodes à des plots de connexion déposés à la surface du matériau enrobant. L'invention a donc pour objet une structure de condensateur pour haute tension comprenant au moins un élément capacitif formé d'au moins une couche diélectrique comprise entre deux électrodes placées en vis-à-vis, caractérisée en ce que ledit élément capacitif est enserré entre un couvercle supérieur et un couvercle inférieur en matériau diélectrique, lesdits couvercles supportant des plots de connexion correspondant auxdites électrodes et des moyens conducteurs assurant la liaison électrique entre les plots et les électrodes correspondantes. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description qui va suivre, donnée à titre non limitatif, et des figures annexées parmi lesquelles - La figure 1 représente un élément du condensateur selon l'invention, - La figure 2 représente une structure empilée de condensateur selon l'invention au cours de sa fabrication, - les figures 3 et 4 représentent le condensateur selon l'invention au cours de son élaboration, - la figure 5 représente en coupe une version achevée du condensateur selon l'invention. L'invention s'applique particulièrement bien au cas des condensateurs multiples et la description prendra comme exemple le cas d'une structure plane à trois éléments capacitifs. Bien entendu, l'invention s'applique également à une structure à un seul élément capacitif. plusieurs techniques peuvent être utilisées pour obtenir des condensateurs selon l'invention. On va décrire celle maintenant bien connue des condensateurs multicouches. La structure de condensateur selon l'invention comprend un couvercle supérieur et un couvercle inférieur. Un de ces couvercles est représenté à la figure 1. Il est constitué par une couche de matériau diélectrique 1 sur laquelle sont déposées trois électrodes 2. La couche 1 sera de préférence de la même nature que le diélectrique constituant les éléments capacitif s, par exemple de la céramique. Les électrodes 2 peuvent être déposées par sérigraphie. Elles peuvent être en tout matériau conducteur généralement employé pour réaliser des électrodes de condensateur. La figure 2 représente une structure empilée comprenant un certain nombre de feuillets diélectriques 10. Le nombre de ces feuillets dépendra de leur épaisseur, de leur nature et de la valeur désirée pour les éléments capacitifs. L'empilement possède un couvercle supérieur li et un couvercle inférieur 12 du type décrit à la figure 1. L'empilement subit ensuite des opérations de compression et de cuisson selon les règles de l'art connu. On obtient ainsi un ensemble compact où tous les éléments sont rendus solidaires les uns des autres comme le montre la figure 3. L'ensemble diélectrique est désigné par la référence 15. Entre chaque couple d'électrodes 2 en vis-à-vis existe un élément capacitif. L'un des jeux d'électrodes peut se ramener à une seule électrode, les condensateurs pouvant alors être utilisés en montage parallèle dans le circult utilisateur. Il s'agit ensuite d'assurer les liaisons électriques à partir de la surface de l'ensemble 15 jusqu'aux électrodes enterrées. Une solution consiste à usiner les convercles, par exemple par sablage, jusqu'à atteindre les électrodes enterrées. On peut obtenir alors des prises de contact de sections relativement restreintes par rapport à la surface des électrodes. La figure 4 est une vue en coupe qui montre les cratères 16 obtenus par le sablage. On peut alors déposer, par exemple par sérigraphie, des plots de connexion 20 sur la surface de l'ensemble 15, ces plots assurant les liaisons électriques avec les électrode internes comme le montre la figure 5. Les plots 20 permettent les prises de contacts électriques vers les circuits extérieurs et servent de moyens conducteurs vers les électrodes enterrées. D'autres solutions sont possibles pour atteindre les électrodes enterrées. Le sablage peut être effectué entre les opérations de compression et de cuission. L'usinage des couvercles peut être fait par tout autre moyen, par perçage par exemple. Un autre procédé de fabrication consiste à déposer les électrodes 2 sur les feuillets inférieur et supérieur de l'empilement, l'empilement ayant déjà ou non subi des opérations de compression et de cuisson, et à déposer ensuite les couvercles pourvus de trous de petits diamètres. Ces trous permettront la liaison électrique entre les électrodes enterrées et les plots situés à la surface. La liaison électrique entre les plots 20 et les électrodes 2 peut encore se faire au moyen d'un élément supplémentaire. Cet élément supplementafre peut être logé dans des trous pratiqués dans les couvercles. La fixation de chaque triplet plot-élément supplémentaire - électrode enterrée s'effectuant par exemple lors des opérations de compression et de cuisson. La structure de condensateur obtenue possède une tenue en tension nettement améliorée par rapport aux structures de l'art antérieur. La zone de contact soudable est entièrement dégagée et peut être soudée sans problème de dérive de valeur de capacité par rapport à la valeur initiale. Pour une valeur de capacité donnée, on a donc augmenté l'efficacité volumique du composant. REVENDICATIONS 1. Structure de condensateur pour haute tension comprenant au moins un élément capacitif formé d'au moins une couche diélectrique (10) comprise entre deux électrodes (2) placées en vis-à-vis, caractérisée en ce que ledit élément capacitif est enserré entre un couvercle supérieur (11) et un couvercle inférieur (12) en matériau diélectrique, lesdits couvercles supportant des plots de connexion (20) correspondant auxdites électrodes (2) et des moyens conducteurs assurant la liaison électrique entre les plots et les électrodes correspondantes. 2. Structure de condensateur selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite couche diélectrique (10) est en céramique. 3. Structure de condensateur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les couvercles (11,12) et ladite couche diélectrique (10) sont réalisés dans le même matériau. 4. Structure de condensateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdites électrodes (2) sont déposées sur les faces internes des couvercles (11,12). 5. Structure de condensateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdites électrodes (2) sont déposées sur la couche diélectrique (10) adjacente à chaque couvercle (11,12). 6. Structure de condensateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits moyens conducteurs font partie des plots de connexion (20). 7. Structure de condensateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits moyens conducteurs sont situés dans la masse des couvercles (11,12).