[发明专利]具有用于改善负载能力的覆层的无源电器件

说明书

本发明涉及一种具有中间层的无源电器件、尤其线圈，其中，所述中间层具有比所述无源电器件的以所述中间层覆盖的表面更小的热膨胀系数，并且在所述中间层上设置有等离子体聚合的、含碳的覆层，所述覆层具有碳含量，所述碳含量在与等离子体聚合的覆层的背向所述中间层的侧相距80nm的深度中测量，其中，所述等离子体聚合的覆层包括50至100原子％、优选地50至90原子％的碳含量或作为金属有机覆层，布置2至50原子％的碳含量，所述碳含量分别借助XPS测量。

技术领域

本发明涉及一种具有中间层的无源电器件、尤其线圈，其中中间层具有比电器件的覆盖有中间层的表面更小的热膨胀系数，并且在所述中间层上设置有等离子体聚合的含碳的覆层。

此外，本发明涉及相应的等离子体聚合的覆层的应用，用于改善无源电器件上的中间层的热学的和/或机械的负载能力和/或介质的耐受性，尤其通过阻止连贯微裂纹的产生来改善。

此外，本发明涉及一种用于制造具有中间层和设置在其上的等离子体聚合的覆层的无源电器件的方法——优选地，两个层具有电绝缘作用。

背景技术

电子工业中的当前趋势在于，始终不断地减小电绝缘层或电绝缘覆层的层厚度。除了更高效利用结构空间的可行性之外，对此的原因也在于热阻因更小的层厚度而减小以及从中得出的在加热性能或散热性能方面的改善。在此，覆层的成分或在更大的层厚度的情况下包覆物是在能持续使用的温度范围的意义上使用中的限制。因此，常用的、经常基于有机的由铜线漆或硅酮包覆物构成的覆层能够实现至大约200℃或大约230℃的使用。所述最大值的短时间的超出(震荡)尽管有时是可能的，但是在较长的使用中导致绝缘材料的大多持久的热损伤并且由此导致绝缘特性的显著降低以及失效风险的明显升高。此外，在传统漆的情况下，在加热时结合因安装情况作用到电器件上的机械压力，存在局部的层厚度降低的风险。所述层厚度降低在出现的部位处导致绝缘能力的降低并且同样提高失效风险。

此外，在大多数情况下，保护覆层的所需的厚度有不利作用，所述厚度通常大于0.1mm。这尤其适用于热学的加热(不良的热传递)以及最大可能的结构空间利用。此外，多个覆层材料才利用提高的厚度实现所要求的抗电压的击穿强度(包括安全裕量、根据VDE的典型要求：(使用电压+1000V)*2)。

以下简短地总结最重要的或最常用的绝缘材料：

-以硅酮对线的包覆(部分地具有玻璃纤维织物)：大多至200℃的使用——至230℃的震荡，至700V的电压值——在大约1.5mm的绝缘层厚度的情况下至2.5kV的峰值电压检验(线芯的厚度相关性)(3.5V/μm)

-铜线漆-绝缘——基底：聚酯酰亚胺——“线漆是聚合物在大多数解析的溶剂混合物中的的溶液。所有线漆在特定的线涂装机器上漆装并且在300-600℃的情况下烘烤。在此，溶剂蒸发并且催化地燃烧。热量被用于加热设备。聚合物交联并且形成不可溶的膜。在焊接——也已经以刀刃或砂纸剥除的——铜漆线的情况下，可能释放少量的高毒性的甲苯-2,4二异氰酸盐，因此在商业的工作场地需要吸取设备。为了获得平滑的、同心的且无孔的膜，漆线通常在6至20次之间漆装且烘烤。作为经验法则，适用：漆膜构成铜漆线的重量的大约10％。由此增加的直径被称为增长。”——来源是：https://de.wikipedia.org/wiki/Kupferlackdraht

-聚酯酰亚胺——除了其他不同改性的聚酰亚胺之外也参见卡普顿(短时间针对至大约400℃的载荷，在其他情况下最大大约250℃)。膜具有180V/μm范围中的击穿强度——膜厚度典型地是～0.1mm。但是，膜由于其相对的刚性并且在高弯曲半径的情况下由于有限的裂纹伸展不适用于多种3-D几何形状。

-精细云母：