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Ausheilvorgang bei metallisierten Kondensatoren
| Auch die besten Kunststofffolien sind nicht frei von Fehlstellen (pin holes, bubbles, weakspots), wie auch keramische Materialien Fehlstellen aufweisen. Allerdings besteht bei metallisierten Film- Kondensatoren die Möglichkeit, diese Fehlstellen durch Anlegen einer erheblich höheren Spannung als die Nennspannung zu beseitigen. Diesen Vorgang nennt man Ausheilung und hat damit praktisch die Möglichkeit, ein "Zero-Defect-Dielectric" zu erhalten. |
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Bild 1: Schemadarstellung des Ausheilvorgangs
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Bild 2: Isolierhof nach dem Ausheilvorgang
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Der Prozess der Ausheilung wird durch einen elektrischen Durchschlag, der in ca. 10-8 sec. abläuft, eingeleitet. Das Dielektrikum wird im Durchschlagskanal in ein hochkomprimiertes Plasma umgesetzt, das aus dem Durchschlagskanal herausdrängt und die Dielektrikumsschichten auseinanderdrückt (Bild 1).
In dem sich ausbreitenden Plasma setzt sich die Entladung über die Metallbeläge fort. Es treten Temperaturen von schätzungsweise 6000 K auf, dabei bilden sich isolierende Höfe um die ursprünglich vorhandene Fehlstelle (Bild 2). Diese schnelle Löschung des Plasmas ist notwendig, um Folgeschäden an der über der Fehlstelle liegenden Dielektrikumslage zu vermeiden.
Der Druck zwischen den Lagen darf nicht zu groß sein, um eine rasche Ausdehnung des Plasmas vom Durchschlagskanal aus zu ermöglichen. Große Teile des Plasmas geraten in Gebiete geringer Feldstärke.
Der eindwandfreie Ablauf des Ausheilvorganges hängt von der Dicke der Metallisierung, von der chemischen Zusammensetzung und von der Höhe der angelegten Spannung ab; wobei -abgesehen von der chemischen Zusammensetzung- die Fertigungsbedingungen die Voraussetzung für das optimale Ausheilen schaffen müssen.
Ausheilgüte als Qualitätsmaßstab |
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