Brevet FR2675302A1 — publié le 19921016

i PROCEDE DE CICATRISATION DES FACES DE DECOUPE DES CONDENSATEURS A FILMS PLASTIQUES SOUPLES METALLISES DE TYPE EMPILE ET PROCEDE DE FABRICATION DE CONDENSATEURS A FILMS PLASTIQUES SOUPLES METALLISES DE TYPE EMPILE. La présente invention concerne les condensateurs à films plastiques souples métallisés de type empilé ainsi qu'un procédé de fabrication de ces condensateurs. Actuellement, pour réaliser des condensateurs de type empilé à partir de films plastiques métallisés, on utilise généralement des films plastiques de largeurs appropriées présentant une zone métallisée et une marge non métallisée. On enroule au moins une paire de films sur une roue de grand diamètre de façon que les marges non métallisées de deux films contigus se retrouvent sur des côtés opposés. On obtient alors un ruban capacitif d'épaisseur voulue suivant le nombre de tours effectué On recouvre ensuite avec un métal ou un alliage de métaux chacun des flancs du ruban capacitif C'est l'opération de shoopage destinée à créer les armatures de sortie des futurs condensateurs Le ruban ainsi obtenu est appelé condensateur-mère On procède alors à la découpe du condensateur-mère en blocs unitaires appelés condensateurs semi-finis. Cette découpe est toujours délicate, compte-tenu de la faible épaisseur des films métallisés (quelques microns) et entraîne souvent la détérioration des faces de découpe par la formation de court-circuits entre les différents films. Selon l'art connu, seule l'autocicatrisation permet de supprimer ces contacts nuisibles Il s'agit alors de faire passer un courant dans le condensateur défecteux pour éliminer les résidus métalliques. L'inconvénient de cette intervention réside dans le fait que seules certaines natures de films sont autocicatrisables Il en est ainsi du polytéréphtalate d'éthylène glycol (polyester PET) et du polypropylène (PP). Par contre de nombreuses natures de films ne sont pas autocicatrisables, tels le polyphénylène sulfure (PPS), le polyacide parabonique (PPA), le polyétherimide (PEI), le polyméthylènépentène (PMP) et aussi le polyester quand celui-ci comporte un certain pourcentage de cristallites. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci- dessus en proposant un procédé de cicatrisation qui peut être utilisé sur toute nature de films pouvant être métallisés. La présente invention a aussi pour but de proposer un nouveau procédé de fabrication de condensateurs à films plastiques souples métallisés de type empilé. En conséquence, la présente invention a pour objet un procédé de cicatrisation des faces de découpe des condensateurs semi- finis à films plastiques souples métallisés de type empilé, caractérisé en ce que la cicatrisation est effectuée en réalisant, par effet thermique sur les deux faces de découpe des condensateurs, de nouvelles marges non métallisées sur toutes les feuilles à films plastiques souples métallisés. Selon un mode de réalisation préférentiel, l'effet thermique est obtenu en utilisant un faisceau laser. Les caractéristiques techniques de l'invention et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et accompagnée des figures suivantes dans lesquelles les figures 1 A et 1 B représentent respectivement une vue en perspective et une vue en coupe d'un condensateur de type empilé conforme à l'art antérieur. la figure 2 représente le procédé de cicatrisation par faisceau laser des faces de découpe des condensateurs empilés semi-finis. les figures 3 A et 3 B représentent respectivement la vue de face d'une feuille plastique métallisée à marge gauche non métallisée (Fig 3 A) et la vue de face d'une feuille plastique métallisée à marge droite non métallisée (Fig 3 B), après le procédé de cicatrisation par faisceau laser. Sur toutes ces figures, les mêmes repères désignent les mêmes éléments. La figure l A représente une vue en perspective d'un condensateur semi- fini de type empilé Ce condensateur est constitué d'un empilement d'un nombre pair de feuilles 1, 2. Une armature métallique 5 a été déposée sur chacune des faces latérales 3, 4 du condensateur. La figure 1 B représente une vue en coupe d'un condensateur de type empilé. Cette figure représente donc une face de découpe, vue de face, du condensateur semi-fini. Chaque feuille est constituée d'un support de film plastique 6 sur lequel sont situées une zone métallisée 7 et une marge non métallisée 8 Les feuilles sont empilées de façon que deux feuilles successives aient leur marge non métallisée de largeur m à l'opposé l'une de l'autre Lors de la découpe, des courtcircuits peuvent apparaître entre les zones métallisées qui se trouvent en regard l'une de l'autre, c'est-à-dire sur la largeur a. Les armatures métalliques 5, de largeur e, permettent de relier mécaniquement et électriquement les métallisations de chaque face latérale. La figure 2 représente le procédé de cicatrisation par faisceau laser des faces de découpe des condensateurs empilés semi-finis. Selon l'invention, un faisceau laser 10 est balayé par l'intermédiaire d'un scanner au-dessus des faces de découpe du condensateur semi-fini. Les surfaces de découpe sont décrites par la conjugaison du balayage du faisceau suivant la direction 12 et de l'entraînement du condensateur suivant la direction 11. Le balayage du faisceau laser suivant la direction 12 est effectué sur la largeur a. Le faisceau est orienté soit perpendiculairement aux surfaces de découpe, soit suivant un angle déterminé par l'homme de métier Pratiquement cet angle est compris entre O et 70 . L'onde émise par le faisceau laser fait volatiliser le métal par l'effet thermique qu'elle produit sur celui-ci. Il y a donc réalisation, sur chaque feuille de film plastique métallisé, d'une nouvelle marge 9 La largeur de cette marge peut varier suivant plusieurs paramètres relatifs au faisceau laser, notamment sa puissance, sa vitesse de balayage, ou bien encore l'angle avec lequel il arrive sur la surface à démétalliser. On obtient ainsi des marges de largeurs comprises entre 1/20 ème et 1/l Oème de la largeur du film plastique. La figure 3 A représente une vue de face d'une feuille diélectrique métallisée à marge latérale gauche 8 après réalisation de la marge 9 selon l'invention. La figure 3 B représente une vue de face d'une feuille diélectrique métallisée à marge latérale droite 8 après réalisation de la marge 9 selon l'invention. Puisque deux marges supplémentaires 9 sont créées sur chaque feuille de film plastique métallisé, la surface de métallisation de chaque feuille se trouve diminuée par rapport à celle existant dans l'art antérieur. 1 o Ainsi la résistance définie par la feuille diélectrique qui sépare deux zones métallisées est-elle plus élevée dans le procédé suivant l'invention que dans le procédé suivant l'art antérieur. Il en découle globalement un avantage du procédé suivant l'invention, à savoir l'augmentation de la résistance d'isolement du condensateur L'éloignement des métallisations en bordure de la feuille diélectrique permet, par ailleurs, d'élever la tension de claquage du composant ce qui se traduit avantageusement par une augmentation de la valeur de la rigidité diélectrique du condensateur. Un autre avantage de l'invention consiste à pouvoir cicatriser des découpes de qualité plus ou moins bonne. En effet, comme il a été dit plus haut, la démétallisation s'effectue avec de nombreux paramètres de réglage (puissance du faisceau, vitesse de balayage, angle d'inclinaison du faisceau entre autres). Ainsi se donne-t-on les moyens, par cette méthode, de cicatriser aisément des découpes qu'il est très difficile de cicatriser selon l'art antérieur. Ceci permet l'utilisation d'une plus grande variété d'outils de découpe et notamment celle d'outils rudimentaires du type fraise-scie. Le fait de pouvoir réaliser des découpes plus difficiles offre aussi l'avantage de pouvoir améliorer la qualité du diélectrique en portant celui-ci à une température de cuisson plus élevée que dans l'art antérieur. Il est en effet nécessaire de cuire le condensateur-mère à une température élevée afin de le rendre plus stable, et donc plus fiable, thermiquement. Par cette intervention, l'air qui se trouve entre les différentes feuilles 1, 2 du condensateur est éliminé Le condensateur est donc compacté et, comme il vient d'être dit, rendu thermiquement plus stable Ainsi est-il avantageux de pouvoir porter la cuisson du condensateur à la température la plus élevée possible, prise dans les limites connues par l'homme de métier. L'inconvénient est alors de rendre le condensateur compacté éventuellement trop dur pour permettre une découpe facile On voit qu'on se donne, par la présente invention, les moyens de répondre avantageusement à ce problème. La température de cuisson qui est de 1450 C dans l'art antérieur peut être portée à 180 'C selon l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé de cicatrisation des faces de découpe des condensateurs semifinis à films plastiques souples métallisés de type empilé, caractérisé en ce que la cicatrisation est effectuée en réalisant, par effet thermique sur les deux faces de découpe des condensateurs, de nouvelles marges non métallisées sur toutes les feuilles à films plastiques souples métallisés. 2 Procédé de cicatrisation des faces de découpe des condensateurs semi- finis à films plastiques souples métallisés de type empilé, caractérisé en ce que la cicatrisation est effectuée en réalisant, à l'aide d'un faisceau laser agissant sur les faces de découpe des condensateurs, de nouvelles marges non métallisées sur toutes les feuilles à films plastiques souples métallisés. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le faisceau laser balaye les deux faces de découpe du condensateur semi-fini avec une incidence nulle ou ayant une valeur comprise entre zéro et soixante-dix degrés. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la marge présente une largeur comprise entre 1/10 ème et 1/20 ème de la largeur du film plastique. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le film plastique est un film de polyester, polycarbonate, polysulfone, polypropylène ou toute autre nature de film plastique pouvant être métallisée. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la métallisation est réalisée à l'aide d'un métal choisi parmi l'aluminium, du zinc, du chrome, ou similaire. 7 Procédé de fabrication d'un condensateur de type empilé caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: Métallisation d'un film diélectrique souple de grande largeur. Découpe du film de grande largeur en films de largeurs voulues. Bobinage d'au moins une paire de films métallisés de manière à former la structure empilée des futurs condensateurs. Métallisation des côtés latéraux afin de créer les armatures métalliques des futures condensateurs. Découpe en condensateurs semi-finis du condensateur-mère obtenu à l'étape ci-dessus. Cicatrisation des faces de découpe par faisceau laser. Obtention du condensateur fmi après enrobage et encapsulation.