(57)【要約】【解決手段】本発明は、構成要素を注封する方法、即ち、この構成要素の中の全てまたはいくつかの空隙が、注封材料でオプション的に充填された状態で、構成要素（１１０）を注封材料（１１２）に封止する方法、に関する。特に、本発明は、使用中に高電界強度を受けるであろう構成要素を注封する方法に関する。この方法は、不活性な環境をつくるように、注封される構成要素を収容した第１の圧力容器（１００）中に不活性ガスを導入し、この第１の圧力容器中に注封材料を導入し、そしてこの注封材料が不活性な環境の中で硬化されることを可能にする工程を有している。
2005503282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）不活性な環境をつくるように、注封される構成要素を収容している第１の圧力容器中に不活性ガスを導入する工程と、
（ｂ）前記第１の圧力容器中に注封材料を導入する工程と、
（ｃ）前記注封材料が、前記不活性な環境の中で硬化されるのを可能にする工程と
を具備する構成要素を注封する方法。
【請求項２】
前記不活性ガスは、前記注封材料を導入する前に、前記第１の圧力容器に導入される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも０．１ＭＰａの圧力になるように前記不活性ガスを導入する前記工程を有する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
実質的に０.２ないし０.３ＭＰａの圧力になるように前記不活性ガスを導入する前記工程を有する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記注封材料の硬化時間の実質的に全ての時間、前記不活性な環境を維持する工程を具備する前記全ての請求項のいずれか１に記載の方法。
【請求項６】
前記不活性ガスを導入した後、不活性な真空を生じさせるように、前記第１の圧力容器中の圧力を減じる工程と、前記注封材料の導入の間、この不活性な真空を維持する工程とを更に具備する請求項２ないし５のいずれか１に記載の方法。
【請求項７】
前記不活性ガスを導入する前に、真空を生じさせるように、前記第１の圧力容器中の圧力を減じる工程を更に具備する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の圧力容器中の圧力を減じる工程の一方または両方は、高くても１００Ｐａの真空を生じさせる請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の圧力容器中の圧力を減じる工程の一方または両方は、高くても１０Ｐａの真空を生じさせる請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の圧力容器中の圧力を減じる工程の一方または両方は、高くても１Ｐａの真空を生じさせる請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の圧力容器中の圧力を減じる工程の一方または両方は、実質的には０.１３Ｐａの真空を生じさせる請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の圧力容器は、不活性ガスを導入する工程と、これに次いで圧力を減じる工程とを繰り返すことによって繰り返しパージされる請求項６ないし１１のいずれか１に記載の方法。
【請求項１３】
前記注封材料を第２の圧力容器から前記第１の圧力容器中に導入する工程を更に具備する前記全ての請求項のいずれか１に記載の方法。
【請求項１４】
不活性ガスを前記第２の圧力容器中に導入することによって、前記注封材料をこの第２の圧力容器から前記第１の圧力容器中に導入する工程を具備する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記注封材料を前記第１の圧力容器中に導入する前に、真空を生じさせるように、前記第２の圧力容器中の圧力を減じる工程を更に具備する請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２の圧力容器中の圧力を減じる前に、不活性な環境をつくるように、不活性ガスをこの第２の圧力容器中に導入する工程を更に具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも０.１ＭＰａの圧力になるように不活性ガスを前記第２の圧力容器中に導入する工程を具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記不活性ガスを導入する前に、真空を生じさせるように、前記第２の圧力容器中の圧力を減じる工程を更に具備する請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記真空を少なくとも５分間維持する工程を更に具備する請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記真空を少なくとも１０分間維持する工程を更に具備する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記真空を実質的に２０分間維持する工程を更に具備する請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２の圧力容器中の圧力を減じる工程の一方または両方は、高くても１０１ｋＰａの真空を生じさせる請求項１５ないし２１のいずれか１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２の圧力容器中の圧力を減じるいずれかのまたは両方の工程は、実質的に９５ないし１０１ｋＰａの真空を生じさせる請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記使用される不活性のガスは、窒素、無酸素窒素、または六フッ化硫黄である前記全ての請求項のいずれか１に記載の方法。
【請求項２５】
使用される全ての不活性のガスは、窒素、無酸素窒素、または六フッ化硫黄である請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の圧力容器中の圧力を大気圧以上に上昇させ、この上昇された圧力を前記注封材料の硬化時間の少なくとも一部の時間、維持する工程を更に具備する、前記全ての請求項のいずれか１に記載の方法。
【請求項２７】
前記注封材料の硬化時間の実質的に全ての時間、前記上昇された圧力を維持する工程を具備する請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の圧力容器中の圧力を上昇させるように、この第１の圧力容器の内部容量を減少させる工程を具備する請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１の圧力容器の内部容量を減少させるように、この第１の圧力容器中へとピストンを移動させる工程を具備する請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
不活性ガスを使用して、流圧ピストンの移動を果たさせる工程を具備する請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記注封材料が硬化されたときに、前記ピストンを戻す工程を具備する請求項２９もしくは３０に記載の方法。
【請求項３２】
少なくとも１ＭＰａになるように前記圧力を上昇させる工程を具備する請求項２６ないし３１のいずれか１に記載の方法。
【請求項３３】
少なくとも２ＭＰａになるように前記圧力を上昇させる工程を具備する請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
少なくとも３ＭＰａになるように前記圧力を上昇させる工程を具備する請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
添付の図面を参照して前に実質的に説明された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構成要素を注封させる、即ち、この構成要素の全てまたはいくつかの空隙が、注封材料でオプション的に充填された状態で、この構成要素をこの注封材料の中に封止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、シリコーンエラストマーまたはポリエステルのような流体が、構成要素が、注封材料の中に包み込まれるように、注封される構成要素に導入される。そして、この注封材料は、この構成要素の周囲にそして可能であればこの中で、固体となるように硬化され得る。この後、過剰な注封材料は、必要に応じて取り除かれる。
【０００３】
特に、本発明は、使用中に高電界強度を受けるであろう構成要素を注封することに関する。例えば、電気または電子装置、もしくはこれら装置のパーツは、しばしば誘電体の材料の中に注封される。即ち、かくして、注封材料は、導電性の構成要素間に誘電体を形成する。このことは、前記注封材料が、導電性の構成要素間に単にエアギャップがあるままにしておくよりも、高い電界にさらされたときに、電気的ブレークダウンに対してしばしば大きな耐性を示すので、効果的である。更に、この注封材料は、構造上の支持を果し得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、既に知られている注封材料は、これら材料の誘電体の電気的ブレークダウン値は、高電圧での使用では低すぎるため、誘電体としては、限られた能力しか有していない。注封材料として使用されるポリマーは、１０−１００ｋＶ／ｍｍの代表的な固有電気的ブレークダウン値を有しているが、この値は、硬化されたときに、空気が充填された空隙が存在しているので、注封材料に反映されていない。これら空隙での破壊の始まりは、空気の非常に低い電気的ブレークダウン値によってより速く、更に悪いことには、これら空隙でのブレークダウンの流れが、この注封材料自体の中の破壊を引き起こすと考えられている。かくして、既に知られている注封材料の絶縁能力は、非常に減少される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様によると、本発明は、（ａ）不活性な環境をつくるように、注封される構成要素を収容している第１の圧力容器中に不活性ガスを導入する工程と、（ｂ）前記第１の圧力容器中に注封材料を導入する工程と、（ｃ）前記注封材料が、前記不活性な環境の中で硬化されるのを可能にする工程とを有する構成要素を注封する方法に関している。
【０００６】
不活性な環境の中で注封処理を実行することは、前記注封材料の中に形成されている空隙が不活性ガスで充填されることを意味するので、望ましい。不活性ガスは、これ自体の本質によって、最も高い電気的ブレークダウン値を提供する。
【０００７】
オプション的に、不活性ガスが、前記注封材料を導入する前に前記第１の圧力容器中に導入され得る。
【０００８】
便宜的には、前記方法は、実質的には０.２ないし０.３ＭＰａ（２ないし３ｂａｒ）の圧力が好ましいが、少なくとも１ＭＰａ（１０ｂａｒ）の圧力になるように前記不活性ガスを前記第１の圧力容器中に導入する工程を有する。
【０００９】
効果的には、前記注封材料の硬化時間の実質的に全ての時間、不活性な環境を維持する工程を有し得る。これは、前記注封材料が硬化している間、低い電気的ブレークダウン値を有するいかなるガスもこの注封材料の中に吸収され得ないことを確実にしている。
【００１０】
オプション的には、前記方法は、不活性ガスを導入した後、不活性な真空を生じさせるように、前記第１の圧力容器中の圧力を減じる工程と、前記注封材料の導入の間、この不活性な真空を維持する工程とを更に有し得る。注封処理の間に、この注封材料の中に形成された空隙は、圧力容器を占めるガスによって充填される。従って、不活性な環境をつくるように前記圧力容器をパージし、次に、最終的に前記注封材料を導入し、上昇された圧力にセットされることを可能にする前に不活性ガスを排気することは、効果的である。この効果的である理由は、この不活性ガスは、硬化される間に前記注封材料の中に形成され得る空隙の数を減らし、形成されるいかなる空隙も、高圧の不活性ガスで充填され得るからである。
【００１１】
効果的には、前記方法は、前記不活性ガスを導入する前に、真空を生じさせるように、前記第１の圧力容器中の圧力を減じる工程を更に有し得る。これは、前記圧力容器中の少なくともいくらかの空気が、前記不活性ガスで充填する前に排気されるので、前記不活性ガスでのパージ処理をより効果的にする。
【００１２】
前記第１の圧力容器中の圧力を減じる工程の一方または両方は、オプション的に、少なくとも１００Ｐａ（約０.７５Ｔｏｒｒ）の真空を生じさせ得るが、少なくとも１０Ｐａ（約７.５ｘ１０−２Ｔｏｒｒ）が、現在好ましい。更に、少なくとも１Ｐａ（約７.５ｘ１０−３Ｔｏｒｒ）の真空を生じさせるように、前記第１の圧力容器中の圧力を減じることが、より好ましい。しかし、更に少なくとも０.１３Ｐａ（約１ｘ１０−３Ｔｏｒｒ）の圧力が、好ましい。
【００１３】
好ましくは、前記方法は、第２の圧力容器から前記第１の圧力容器中に前記注封材料を導入する工程を更に有し得る。不活性ガスをこの第２の圧力容器中に導入することによって、第２の圧力容器から前記第１の圧力容器へ前記注封材料を導入することは、この導入を達成するには便利な方法である。更に、前記不活性ガスを使用することは、空隙として前記注封材料の中に入れられるように、更なる不活性のガスのみを利用できるようにする。
【００１４】
オプション的には、前記方法は、前記第１の圧力容器中に前記注封材料を導入する前に、真空を生じさせるように、前記第２の圧力容器中の圧力を減じる工程を更に有し得る。最初に、この第２の圧力容器中の減圧は、空隙として前記注封材料によって吸収される利用できるガスを減じ、また、特に、減じられた圧力が、かなりの時間維持されるとき、前記注封材料によって既に吸収されているガスを除去する。
【００１５】
好ましくは、前記方法は、前記第２の圧力容器中の圧力を減じる前に、不活性な環境をつくるように、この第２の圧力容器中に不活性ガスを導入する工程を更に有し得る。この工程は、不活性ガスで充填された最小限の数の空隙が、前記第１の圧力容器中に導入される前に前記注封材料の中にあることを確実にする。特に、不活性ガスの有効性は、前記注封材料を有する空気を導入することによって弱まるであろうため、前記第１の圧力容器が、不活性ガスによってパージされた際には、重要である。かくして、窒素により移動される流圧ピストンのオプション的な使用は、空気の導入に対して保護するという点でも有益である。効果的には、前記方法は、前記第２の圧力容器中に、少なくとも０.１ＭＰａ（１ｂａｒ）の圧力になるように不活性ガスを導入する工程を有する。
【００１６】
オプション的には、前記方法は、前記不活性ガスを導入する前に真空を生じさせるように、前記第２の圧力容器中の圧力を減じる工程を更に有し得る。これは、最初の減圧が、存在し得る空気を薄めるように、不活性ガスを再導入する前に、前記圧力容器と注封材料とから空気を除去する状態での実質的なパージ工程である。便宜的には、前記方法は、少なくとも５分間前記真空を維持する工程を更に有し得る。前記真空を少なくとも１０分間維持することは、現在好ましく、実質的に２０分間前記真空を維持することは、尚更好ましい。理解されるように、前記注封材料からガスがより多く除去されればされる程、前記第２の圧力容器は、減じられた圧力で維持される時間が長くなる。しかし、前記注封材料から発生するガスは、この減じられた圧力が維持されているので、絶えず減少するであろう。
【００１７】
好ましくは、前記第２の圧力容器中の圧力を減じる工程の一方または両方は、少なくとも１０１ｋＰａ（約３０ｉｎＨｇ）の真空を生じさせ、また、オプション的に、実質的には９５ないし１０１ｋＰａ（約２８ないし３０ｉｎＨｇ）の真空を生じさせ得る。
【００１８】
オプション的には、使用されるいかなるまたは全ての不活性ガスは、無酸素窒素または六フッ化硫黄である。この文脈より、窒素という用語は、１００％の純粋な窒素と、実質的には窒素を有するが他のガスのわずかな残留を含んだガス混合物との両方を対象として含むように意図されていることが、明らかであろう。実際には、工業的に得られる窒素の全ては、他のガスの微量をいくらか含むであろう。“無酸素窒素”は、一般に購入によって入手可能であり、また、ガス混合物中の酸素の残留物のフラクションを最小にするように、特別な注意が払われるガス混合物に対応している。
【００１９】
好ましくは、前記方法は、前記第１の圧力容器中の圧力を大気圧以上に上昇させ、また、前記注封材料の硬化時間の少なくとも一部分の時間、この上昇された圧力を維持する工程を更に有している。このようにして、前記注封処理の間に、前記注封材料の中に形成されたいかなる空隙も、サイズを縮小してキャビティ中に閉じ込められたガスの圧力を増加させる傾向がある。容易に理解されるように、空隙によって占められる容積が小さくなればなる程、電気的ブレークダウンに対する優れた力を有するように、前記注封材料によって占められる容積は大きくなる。また、更に、前記電気的ブレークダウン値は、圧力に直接比例している。即ち、これら空隙中の圧力が大きくなればなる程、ブレークダウン前に耐えられ得る電界は高くなる。これら空隙中の不活性ガスの圧力を増加させることによって得られる更なる増加による不活性ガスの増加された電気的ブレークダウン値は、前記注封材料自体の電気的ブレークダウン値を超える空隙の電気的ブレークダウン値を作り出し得る。これは、もちろん、誘電体として使用された際の、既に知られた注封材料の中の電気的ブレークダウンの問題に充分適切な解決策を提案している。
【００２０】
前記上昇された圧力を維持することは、受動的または能動的であり得る。例えば、前記第１の圧力容器を封止する前に、この第１の圧力容器中の圧力を単に上げることは、受動的であり得る。封止が、完全で無かったとしても、前記圧力容器中の圧力が、大気圧に戻るには、有限の時間を要するであろう。よってこれは、また、‘上昇された圧力を維持する’という範囲内に意図されている。
【００２１】
便宜的には、前記方法は、前記注封材料の硬化時間の実質的に全ての時間、前記上昇された圧力を維持する工程を有し得る。この工程は、前記注封材料が、完全に硬化されるまで、いかなる空隙も小さく保たれ、また、これら空隙の中に閉じ込められたいかなるガスも高圧に保たれることを確実にする。そして、この注封材料が完全に硬化されることによって、前記キャビティのサイズが大きくなり、これらキャビティ中の圧力が低下するのを可能にするように、前記注封材料が緩むことができない。
【００２２】
オプション的には、前記方法は、前記第１の圧力容器中の圧力を上昇させるように、この第１の圧力容器の内部容積を減少させる工程を有し得る。この工程は、前記圧力容器中の可動のピストンを使用することによって非常に容易に達成できる。従って、この方法は、前記第１の圧力容器の内部容積を減少させるように、この第１の圧力容器中にピストンを移動させる工程を有し得る。便宜的には、この方法は、不活性ガスを使用して、流圧ピストンの移動を果させる工程を有し得る。前記注封材料の硬化時間の実質的に全ての時間、上昇された圧力が維持されるところでは、前記ピストンは、この注封材料が硬化されたときのみ戻され得る。これは、前記第１の圧力容器中の圧力が、この注封材料の硬化時間に渡って維持されることを確実にする。
【００２３】
本発明の一実施形態によると、前記方法は、圧力を少なくとも１ＭＰａ（１０ｂａｒ）になるように上昇させる工程を有し得る。効果的には、この方法は、少なくとも２ＭＰａ（２０ｂａｒ）になるように、または、オプション的に、この圧力を実質的に３ＭＰａ（３０ｂａｒ）になるように上昇させる工程を有し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明が、より容易に理解され得るように、例示に過ぎないが、添付の図面への参照がなされる。
【００２５】
図１から理解できるように、図示された装置は、圧力容器１００と、1対のベルジャー１０２並びに１０４と、真空ポンプ１０６と、窒素シリンダー１０８とを有しており、これらは全て様々なライン並びにバルブを介して接続されている。注封される構成要素１１０が、前記圧力容器１００中にある。この例で構成要素は、電子装置であるが、本発明では多くの他の形式の構成要素に使用され得る。最初に、注封材料１１２（構成要素１１０に対し１０：１の重量比）が、第２の圧力容器、即ち、前記ベルジャー１０４の中にある。この実施形態では、使用された注封材料１１２は、シリコーンエラストマーであったが、ポリエステルのような他の注封材料も適切であり得る。
【００２６】
前記圧力容器１００には、この圧力容器１００の内部容量を変更するように動作可能なピストン１１４が設けられている。最初に、このピストン１１４は、ピストン１１４のベース（図示されていない）に３０ｍｍのギャップを形成するように後退した位置に位置されている。このピストン１１４が、後退した位置に維持されることを確実にするように、スペーサ（図示されていない）が、物理的止め具として作用するようにピストン１１４の周囲に装着されている。
【００２７】
前記真空ポンプ１０６は、装置の他の部材から真空ポンプ１０６を遮断するように動作可能な遮断バルブ１１６ａを有する共通ライン１１６を介して、装置の他の部材と連通している。通常の使用では、この遮断バルブ１１６ａは、ライン１１８中の真空を維持するように、常に開いたままである。一方、この他のバルブは、通常閉じられたままであり、必要なときにのみ開かれる。前記ベルジャー１０２は、ライン１１８並びに１２０と、共通ライン１１６とを介した前記真空ポンプ１０６と連通している。バルブ１２０ａが、前記ベルジャー１０２を前記真空ポンプ１０６に対して通じさせ、効果的に前記ライン１１８と１２０とをリンクさせている。前記ベルジャー１０４も同様に、即ち、共通ライン１１６とライン１１８並びに１２２とを介して、前記真空ポンプ１０６と連通している。バルブ１２２ａは、ライン１１８と１２２とを接続し、前記ベルジャー１０４を前記真空ポンプ１０６に対して通じるように動作可能である。また、直接的なリンクが、ライン１１８並びに１２４と、共通ライン１１６とによって、前記真空ポンプ１０６と前記窒素シリンダー１０８との間の設けられている。この窒素シリンダー１０８は、ライン１１８と１２４とをリンクしているバルブ１２４ａを介し、この真空ポンプに対して通じされ得る。
【００２８】
図１は、全く概略的であるということが理解されるべきである。これらライン上のバルブの位置並びにこれらラインのルートは、出来る限り明瞭になるように配置されている。かくして、これらの位置関係は、図１から絶対的と捉えられるべきではない。
【００２９】
前記窒素シリンダー１０８は、無酸素窒素を含んでいるが、この‘窒素’シリンダーという用語は、簡潔さのために使用されている。この窒素シリンダーは、無酸素窒素を夫々ライン１２６、１２８と１３０とを介して、前記ベルジャー１０２並びに１０４と、前記ピストン１１４とへ供給する。これらベルジャー１０２並びに１０４と、このピストン１１４とは、夫々バルブ１２６ａと１２８ａと１３０aとを使用して、この窒素シリンダー１０８に通じされ得る。
【００３０】
これらベルジャー１０２並びに１０４の両方は、バルブ１３２ａ並びに１３４ａを有するライン１３２並びに１３４を介して、夫々前記圧力容器１００に連通している。
【００３１】
上述の全てのラインとバルブと、ベルジャー１０２並びに１０４と、真空ポンプ１０６と窒素シリンダー１０８とは、全てこの技術分野でしばしば使用される一般的な構成要素であり、この技術分野で一般的に知られているあらゆる方法での上述の配置に従って組立てられ得る。
【００３２】
図２には、本発明の実施形態の方法が示されている。示されたように、この方法は、実質的には、２００と２０２と２０４とで示された３つの処理工程を有する。両工程２００並びに２０２は、最終工程２０４が実行される前に、互いに平行して実行される。工程２００は、前記圧力容器１００をパージするのに対応して、工程２０２は、注封材料のベルジャー１０４をパージするのに対応している。また、工程２０４は、注封処理自体と対応している。
【００３３】
２００での前記圧力容器をパージすることは、２００ａでこの圧力容器を１ｘ１０-３Ｔｏｒｒ（０.１３Ｐａ）の圧力へ排気することから始まる。この排気は、前記ベルジャー１０２と前記ライン１１６、１１８、１２０と１３２とを介して前記圧力容器１００に対して通じている前記真空ポンプ１０６を使用することによって実行される。もちろん、バルブ１２０ａ並びに１３２ａは、開いていなければならない。この排気は、真空を維持するように、前記圧力容器１００並びに前記ベルジャー１０２から空気を除去する。
【００３４】
排気２００ａが完了すると、前記バルブ１２０ａは、前記ベルジャー１０２並びに前記圧力容器１００を前記真空ポンプ１０６から遮断するように、閉じられる。前記バルブ１３２ａは、暫定的に開けられたままであり、かくして前記圧力容器１００を前記ベルジャー１０２と連通されたままにする。窒素充填２００ｂが、この後開始される。この窒素充填２００ｂは、２ないし３ｂａｒ（０.２ないし０.３ＭＰａ）の圧力に前記窒素シリンダー１０８からの無酸素窒素で前記圧力容器１００を充填することを有する。この圧力は、前記窒素シリンダー１０８にあるレギュレーター（図示されていない）を使用することによって制御される。窒素は、前記バルブ１２６ａを開けることによって（前記バルブ１３２ａは、排気２００ａの後に開けられたままである）、前記ベルジャー１０２と、前記ライン１２６と１３２とを介して、前記圧力容器１００に導入される。従って、これら圧力容器１００並びにベルジャー１０２は、非常に低い分圧空気のみが残った状態で、不活性な無酸素窒素が充填されている。窒素充填２００ｂが完了すると、前記バルブ１２６ａは、これらベルジャー１０２並びに圧力容器１００を前記窒素窒素シリンダー１０８から遮断するように、閉じられる。
【００３５】
前記圧力容器１００をパージする第３工程は、２００ｃで、この圧力容器１００並びに前記ベルジャー１０２を１ｘ１０-３Ｔｏｒｒ（０.１３Ｐａ）の圧力へ排気することである。この排気は、これらベルジャー１０２並びに圧力容器１００が、前記ライン１１６、１１８と１２０とを介して前記真空ポンプ１０６にもう一度通じられるように、前記バルブ１２０ａを開けることによって実行される。この第２の排気工程２００ｃは、前記圧力容器１００が、他の存在するガスの極微量は無視できるものとして、無酸素窒素の残留量のみを有することを確実にする。この排気２００ｃが完了すると、前記バルブ１２０ａは、前記ベルジャー１０２並びに前記圧力容器１００から前記真空ポンプ１０６を遮断するように、閉じられる。
【００３６】
前記圧力容器１００のパージの終了時に残された真空中の他のガスの極微量に対する無酸素窒素の割合を最大にするために、前記窒素充填工程２００ｂ並びに排気工程２００ｃは、全体を通して２００ｄで示されたように、適宜繰り返される。これら繰り返されるパージ工程２００ｂ並びに２００ｃは、真空の無酸素窒素のフラクションを増加させる点から、絶えず減少する戻りを呈し、４または５回のパージサイクルが適切と考えられている。パージ２００が最終的に完了すると、前記バルブ１３２ａもまた、前記ベルジャー１０２から前記圧力容器１００を遮断するように、閉じられる。
【００３７】
２００で前記圧力容器をパージするのと平行して、前記注封材料のベルジャー１０４をパージすることが、２０２で実行される。厳密に言えば、これら２つのパージ２００並びに２０２は、同時に実行される必要はなく、代わって、いずれの順序で連続的に実行され得る。しかし、互いに平行な操作は、効率のために、また前記圧力容器１００並びに前記ベルジャー１０４内の真空が、第３の、かつ最終工程の２０４の最初で最適の状態であることを確実にするために実行される。
【００３８】
２０２で、前記ベルジャー１０４をパージすることは、２０２ａでこのベルジャー１０４を排気することから始まる。この排気は、バルブ１２２ａを開けることにより、前記ライン１１６、１１８と１２２とを介して前記真空ポンプ１０６に対して前記ベルジャー１０４を通じさせることによって実行される。このベルジャー１０４中の圧力は、２８ないし３０ｉｎＨｇ（９４.８ないし１０１.６ｋＰａ）まで減じられ、２０分間このレベルに維持される。この継続されたポンピングは、このベルジャー１０４内に当初含まれていた空気、並びに前記注封材料１１２から漏れる空気を排気する。この排気は、この注封材料１１２が、実質的に空隙が無いことを確実にする。長いポンピング時間によって、２０２でのパージは、しばしば２００でのパージの前に開始される。
【００３９】
２０２ａでの排気が完了すると、前記バルブ１２２ａは、前記真空ポンプ１０６を前記ベルジャー１０４から遮断するように、閉じられる。このベルジャー１０４は、次に、２０２ｂで、１気圧の圧力に無酸素窒素で充填される。無酸素窒素は、前記バルブ１２８ａを開けることにより、前記ライン１２８を介して前記窒素シリンダー１０８によって供給される。前記ベルジャー１０４を無酸素窒素で充填することは、不活性な環境を確実にし、また、前記注封材料１１２内のいかなる空隙も不活性な無酸素窒素で充填されることを確実にする。窒素充填２０２ｂが完了すると、前記バルブ１２８ａは、前記ベルジャー１０４が、前記窒素シリンダー１０８から遮断されるように、閉じられる。
【００４０】
前記ベルジャー１０４は、２０２ｃで、もう一度２８ないし３０ｉｎＨｇ（９４.８ないし１０１.６ｋＰａ）の圧力になるまで排気される。この排気は、前記バルブ１２２ａを開けることにより、前記ライン１１６、１１８と１２２とを介して前記真空ポンプ１０６に対して前記ベルジャー１０４を通じさせることによって得られる。ポンピングが完了すると、このベルジャー１０４は、前記バルブ１２２ａを閉じることによって前記真空ポンプ１０６から遮断される。この閉じによって、前記ベルジャーが、無視できる極微量の他のガスが存在する状態で、極微量の無酸素窒素のみを有することを確実にする。同様に、前記注封材料１１２内の空隙は、最小限の数となり、また、これら空隙は、不活性な無酸素窒素で充填されている。
【００４１】
前記ベルジャー２０２のパージの終了時に残された真空中の他のガスの極微量に対する無酸素窒素の割合を最大にするために、窒素充填工程２０２ｂ並びに排気工程２０２ｃは、全体を通して２０２ｄで示されたように、適宜繰り返される。これら繰り返されるパージ工程２０２ｂ並びに２０２ｃは、真空の無酸素窒素のフラクションを増加させる点から、絶えず減少する戻りを呈し、４または５回のパージサイクルが適切と考えられている。
【００４２】
前記パージ工程２００並びに２０２が完了すると、注封工程２０４が開始され得る。最初に、２０４ａで、前記圧力容器１００と前記ベルジャー１０４とを接続している前記ライン１３４の前記バルブ１３４ａが、開けられる。このベルジャー１０４が、この圧力容器１００よりも高い圧力を有するので、無酸素窒素の残留物が、この圧力容器１００の中に引き込まれて、これと同時に、前記注封材料１１２をこの圧力容器の中に引き込む。実質的に全ての注封材料１１２が、この圧力容器１００の中に引き込まれることを確実にするように、前記ベルジャー１０４は、無酸素窒素によってわずかに加圧される。無酸素窒素は、前記バルブ１２８ａを開けることにより、前記ライン１２８を介して前記窒素シリンダー１０８によって供給される。前記注封材料１１２が、前記圧力容器１００の中に入ると、この注封材料は、前記構成要素１１０の中のいかなる空隙も充填し、この構成要素１１０を封入する。
【００４３】
前記圧力容器１００が、前記注封材料１１２で満たされるとすぐに、この圧力容器１００は、前記バルブ１３４ａを閉じることによって装置の他の部材から遮断される。この圧力容器１００は、次に、２０４ｂで示されたように、圧力容器１００中へ流圧ピストン１１４を延ばすことによって、３０  ｂａｒ（３ＭＰａ）に加圧される。この加圧をするために、前記スペーサ（図示されていない）が、まず最初に取り除かれなくてはならない。この流圧ピストン１１４は、前記バルブ１３０ａを開けることにより、前記ライン１３０を介して前記窒素シリンダー１０８から供給される無酸素窒素によって作動される。図１から明確であるように、無酸素窒素が、前記ピストンの面１１４ａの裏側の気密なキャビティ１３６中に導入される。かくして、前記ピストン１１４を前記圧力容器１００中へと駆動する。前記ピストン１１４を後退させるために、無酸素窒素が、前記バルブ１３０ａと圧力容器１００との間の前記ライン１３０に設けられた圧力リリーフバルブ（図示されていない）を介して、過剰に加圧されたキャビティ１３６から排気される。前記ピストンの面１１４ａが、前記キャビティ１３６から前記圧力容器１００の内部を効果的に封止するので、これらピストンの面と圧力容器との間にはガスの漏れは無いであろう。しかし、ガスが、前記キャビティから前記圧力容器１００中に漏れたとしても、前記流圧ピストン１１４を駆動するために無酸素窒素を使用することは、不活性な環境が、この圧力容器１００中に維持されることを確実にする。
【００４４】
前記ピストン１１４は、３０ｂａｒの高圧が維持されるように（前記圧力容器１００が、不完全に封止されている場合、いくらかの漏れの可能性を許容している）前記注封材料１１２が、硬化される間、その位置に保たれている。前記注封材料１１２が、充分にセットされると、前記ピストン１１４は、２０４ｃで示されたように、前記圧力容器１００中の圧力を緩和するために引っ込められ得る。前記注封される構成要素１１０は、次に、必要に応じて更なる加工（過剰な注封材料１１２のトリミング等）のために取り出し得る。
【００４５】
前記注封材料１１２が硬化される間、前記圧力容器１００中の高圧を維持することは、この注封材料の中のいかなる空隙も、サイズが小さくて、３０ｂａｒ（３ＭＰａ）の圧力の無酸素窒素を含むことを確実にする。かくして、注封された構成要素１１０は、約１０ｋＶ／ｍｍの固有電気的ブレークダウン値を有し、また、約５０ｋＶ／ｍｍの電気的ブレークダウン値を有する加圧された無酸素窒素で充填された小さな空隙のみを有する、硬化された注封材料を含んでいる誘電体を有する。従って、前記構成要素１１０は、空隙での破壊が、この誘電体全体に渡る破壊を開始することなく、従来知られた方法に従った注封される構成要素よりも高い電界にさらされ得る。理解されるように、この状況は、構成要素が、より多くの適用分野で活用されることを可能にしている。
【００４６】
上述の実施形態に対する変形は、特許請求の範囲から逸脱すること無く可能である。
【００４７】
例えば、無酸素窒素は、不活性ガスの現在の好ましい例として説明されたが、当業者は、他の適切な不活性ガスを容易に特定することが出来るであろう。特に、六フッ化硫黄（ＳＦ６と、ヘリウムと、アルゴンと、ネオンとは、使用し得る適切な選択肢である。
【００４８】
更に、前記注封材料を前記ベルジャー１０４から前記圧力容器１００へ移す圧力差が使用されるが、他の方法も可能である。例えば、ピストンが、移送を影響するのに使用され得る。または、重量が移送を影響するように、高低差が、使用され得る。
【００４９】
前記窒素シリンダー１０８が、前記ライン１２６並びにバルブ１２６ａを介して直接的に前記圧力容器に接続され、また、前記真空ポンプ１０６が、前記ライン１２０並びにバルブ１２０ａを介して直接的に前記圧力容器１００に接続される状態で、前記ベルジャー１０２が、上述の実施形態から省略され得ることは極めて明らかであろう。１対のベルジャー１０２並びに１０４を供給することは、可撓性を増すという点から有益である。例えば、前記ベルジャー１０２並びに１０４の機能は、入れ替え可能である。即ち、前記ベルジャー１０２は、前記注封材料１１２を収容し得、また、前記圧力容器１００は、工程２００で、前記ベルジャー１０４を介してパージされ得る。
【００５０】
前記圧力容器１００は、２０４ｂで、多くの方法で加圧され得る。例えば、更なる不活性ガスが、前記圧力容器１００を過剰に加圧するために使用され得る。しかし、この方法は、前記注封材料１１２中により多くの不活性ガスが吸収されることで、より多くの空隙が形成されることが必然的に生じるので、ピストンに比べてあまり好ましくない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の方法での使用に適した装置の概略的な図。
【図２】本発明の一実施形態を示すフロー図。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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