Verfahren zum Herstellen eines Kondensators und Kondensator Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines

Kondensators. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Kondensator sowie die Verwendung eines solchen Kondensators zur Herstellung eines Stromkabels, eines Koaxialkabels und/oder einer resonanten Heizleitung.

Für leistungselektronische Anwendungen werden zunehmend passive Bauelemente benötigt, die bei hohen Spannungen, Strömen und Temperaturen, beispielsweise bei 10 kV, 100 A und 500 °C, betrieben werden können. Insbesondere besteht Bedarf an kapa- zitiven Bauelementen, die eine Ladungskapazität bis in den μΡ-Bereich aufweisen und unter derartigen extremen Betriebsbedingungen verwendet werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines Kondensators zu schaffen, der möglichst einfach an einen Betrieb bei hohen Spannungen, Strömen und Temperaturen anpassbar ist und eine einfach einstellbare Ladungskapazität besitzt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen entsprechenden Kondensator zu schaffen, der möglichst einfach an extreme Betriebsbedingungen anpassbar ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verwendung eines solchen Kondensators anzugeben.

Die Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1, durch einen Kondensator gemäß Patentanspruch 11 sowie durch die Verwendung gemäß Patentanspruch 14 eines Kondensators gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Kondensators, bei welchem zumindest die Schritte a) Bereitstellen eines Grundkörpers, b) Herstellen eines Schichtsystems auf dem Grundkörper, wobei das Schichtsystem wenigstens zwei elektrisch leitfähige Schichten um- fasst, die jeweils durch wenigstens eine dielektrische

Schicht galvanisch voneinander getrennt werden, wobei die we- nigstens eine dielektrische Schicht aus wenigstens einer

Grünfolie hergestellt wird, und c) Sintern des Schichtsystems durchgeführt werden. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Kondensator hergestellt wird, indem zwei oder mehr elektrisch leitfähige Schichten erzeugt wer- den, die beim fertigen Kondensator als Elektroden fungieren. Zwischen jeweils zwei elektrisch leitfähigen Schichten werden eine oder mehrere Grünfolien angeordnet, welche als Dielektrikum fungieren und die elektrisch leitfähigen Schichten voneinander isolieren. Unter einer Grünfolie wird dabei eine ungesinterte („grüne") Keramik- und/oder Glasfolie verstanden. Die Grünfolie kann beispielsweise durch Foliengießen eines keramischen Materials und/oder eines sinterbaren Glasmaterials auf einem Träger hergestellt werden. Anschließend wird der Träger abgezogen, wodurch die ungesinterte Grünfolie erhalten wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung derartig hergestellter Grünfolien beschränkt, so dass auch anderweitig hergestellte Grünfolien verwendet werden können. Es kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass eine Grünfolie oder eine elektrisch leitfähige Schicht als erste Schicht des Schichtsystems auf den Grundkörper aufgebracht wird. Ebenso kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass eine Grünfolie oder eine elektrisch leitfähige Schicht als letzte Schicht, das heißt als Deckschicht des Schichtsystems hergestellt wird. Die Gesamtzahl der Schichten des Schichtsystems kann dabei nach Bedarf gewählt werden. Beispielsweise kann das Schichtsystem 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 oder mehr Schichten umfassen, wobei jede elektrisch leitfähige und/oder dielektrische Schicht grundsätzlich ihrerseits aus mehreren Schichten desselben Ma- terials oder abweichender Materialien aufgebaut sein kann. Nach der Herstellung des Schichtsystems wird dieses gesintert, wodurch der hochtemperaturstabile Kondensator erhalten wird. Die Sintertemperatur hängt dabei von den verwendeten Materialien ab und kann beispielsweise bei Temperaturen zwischen etwa 800 °C und etwa 1000 °C für Grünfolien aus so genannten Niedertemperatur-Einbrand-Keramikmaterialien (Low Temperature Cofired Ceramics; LTCC) oder bei Temperaturen zwischen etwa 1500 °C und etwa 1800 °C bei Grünfolien aus so genannten Hochtemperatur-Einbrand-Keramikmaterialien (High Temperature Cofired Ceramics; HTCC) oder Glasmaterialien liegen. Die Kapazität des erfindungsgemäß hergestellten Kondensators kann durch Variierung des Schichtsystems besonders einfach an seinen jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden und wird im Wesentlichen durch die Anzahl und Gesamtfläche der elektrisch leitfähigen Schichten, durch die Anzahl und Dicke der dielektrischen Schichten und durch die Permittivi- tät der dielektrischen Schicht (en) nach dem Sintern bestimmt. Die Dicke der dielektrischen Schicht (en) bestimmt zudem die elektrische Durchbruchspannung des Kondensators und stellt damit einen Parameter dar, mit dessen Hilfe die Balance zwischen Kapazität und Spannungsfestigkeit des Kondensators einstellbar ist. Durch die geeignete Auswahl der verwendeten Ma- terialen und geometrischen Abmessungen ist eine hohe Variabilität bezüglich der Kapazität und Durchbruchspannung des Kondensators ermöglicht. Somit können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens grundsätzlich Kondensatoren mit hohen Ladungskapazitäten bis in den μΡ-Bereich hergestellt werden, die eine hohe Temperaturbeständigkeit und Spannungsfestigkeit aufweisen und sich somit auch für extreme Betriebsbedingungen eignen. Darüber hinaus kann die Geometrie des Kondensators besonders einfach über die Geometrie des Grundkörpers und die Geometrie (en) der Grünfolie (en) eingestellt werden, wodurch sich der Kondensator besonders einfach an unterschiedliche

Einsatzzwecke anpassen und einfach in verschiedenste Bauteile integrieren lässt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorge- sehen, dass zumindest eine dielektrische Schicht aus mindestens zwei Lagen der wenigstens einen Grünfolie hergestellt wird und/oder dass die wenigstens eine Grünfolie zum Herstellen zumindest einer dielektrischen Schicht wenigstens einmal um den Grundkörper gewickelt wird. Dies stellt eine einfache Möglichkeit dar, um die Kapazität des Kondensators über die Dicke des Dielektrikums, das heißt die Dicke der dielektrischen Grünfolie (n) , nämlich durch die Zahl der Lagen und/oder der Wicklungen gezielt einzustellen. Die Dicke des Dielektrikums bestimmt zudem die elektrische Durchbruchspannung des Kondensators. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine, mehrere oder alle dielektrischen Schichten jeweils aus 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 oder mehr Lagen und/oder Wicklungen einer oder mehrerer Grünfolien bestehen.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn zum Herstellen der elektrisch leitfähigen Schichten eine organische Paste verwendet wird, welche Metallpartikel enthält. Dies stellt eine beson- ders einfache, schnelle und flexible Möglichkeit zum Herstellen der elektrisch leitfähigen Schichten dar. Der organische Binderanteil kann beim Sintern des Schichtsystems ausgebrannt werden, wodurch die Metallpartikel einen leitfähigen Sinterverbund für die Elektroden bilden. Als Metallpartikel können grundsätzlich Elemente wie beispielsweise Silber und/oder Metalllegierungen verwendet werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrisch leitfähigen Schichten mit Hilfe eines Tauchverfahrens und/oder eines Sprühverfahrens hergestellt werden. Auch dies ermöglicht es, die elektrisch leitfähigen Schichten besonders schnell, einfach und flexibel herzustellen . Indem der Grundkörper vor dem Sintern des Schichtsystems vom Schichtsystem entfernt wird, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung möglich, eine Ausnehmung bzw. einen Hohlraum im Kondensator herzustellen. Dies ermöglicht eine besonders einfach Integration des Kondensators in entsprechend geformte Bauteile. Darüber hinaus kann hierdurch auf die Verwendung hochtemperaturfester bzw. sinterbarer Grundkörper verzichtet und der Grundkörper für einen erneuten Verfahrensdurchlauf wieder verwendet werden. Wenn ein zylindrischer Grundkörper verwendet wird, können die dielektrischen Schichten besonders einfach durch Wickeln erzeugt werden. Der fertige Kondensator ist dann als Zylinder- kondensator ausgebildet, welcher während des Betriebs den Vorteil bietet, dass außerhalb des Kondensators zumindest weitgehend kein von ihm verursachtes elektrisches Feld existiert. Alternativ oder zusätzlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn ein Grundkörper verwendet wird, welcher eine Oberfläche aus Polytetrafluorethylen und/oder eine Oberfläche mit einem Haftreibungskoeffizienten μ<0,70, insbesondere eine Oberfläche aus Aluminium besitzt. Eine derartige Oberflächengestaltung ermöglicht ein besonders einfaches Entfernen des Grundkörpers vor dem Sintern des Schichtsystems, so dass bei- spielsweise ein zylindrischer Grundkörper axial aus einem entsprechend zylindrischen Schichtsystem herausgezogen werden kann. Dabei kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass der Grundkörper vollständig aus einem möglichst glatten Material wie beispielsweise Polytetrafluorethylen oder Aluminium be- steht oder dass lediglich die Oberfläche des Grundkörpers durch Besprühen oder durch Aufbringen einer entsprechenden Folie bzw. durch Beschichten mit Aluminium oder dergleichen mit diesem glatten Material versehen ist . In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrisch leitfähigen Schichten derart hergestellt werden, dass sie den Grundkörper alternierend auf einander gegenüber liegenden Seiten des Grundkörpers berühren. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass die elektrisch leitfähigen Schichten so ausgeführt werden, dass eine erste elektrisch leitfähige Schicht auf der einen Seite des Schichtsystems bis zum Grundkörper hinunterreicht, aber auf der gegenüberliegenden Seite des Schichtsystems Abstand zur Oberfläche des Grundkörpers bzw. zum Rand der dielektri- sehen Schicht hält. Die auf die erste elektrisch leitfähige Schicht folgende zweite elektrisch leitfähige Schicht wird umgekehrt ausgebildet, so dass die Metallisierung auf der einen Seite des Schichtsystems Abstand zum Rand der darunter liegenden Grünfolie hält und auf der anderen Seite des

Schichtsystems bis zum Grundkörper hinunterreicht. Entsprechendes gilt für alle folgenden elektrisch leitfähigen

Schichten. Auf diese Weise entsteht ein mehrlagiger Kondensa- tor, bei dem die elektrischen Kontaktflächen auf einander gegenüberliegenden Seiten des Schichtsystems liegen. Darüber hinaus bildet sich hierdurch am Grundkörper eine vergleichsweise dicke elektrisch leitfähige Schicht aus, welche sich hinsichtlich der Strombelastbarkeit des Kondensators vorteil- haft auswirkt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schichtsystem ausgehend vom Grundkörper radial nach außen verjüngend ausgebildet wird. Dies kann beispielsweise durch Variierung der Breite der Grünfolien erreicht werden, um eine unterbrechungsfreie seitliche Metallisierung des Schichtsystems sicherzustellen.

Weitere Vorteile ergeben sich, indem wenigstens eine Grünfo- lie verwendet wird, welche ein Niedertemperatur-Einbrand- Keramikmaterial und/oder ein Hochtemperatur-Einbrand- Keramikmaterial und/oder ein alkalifreies Glasmaterial um- fasst. Dies ermöglicht eine besonders präzise Einstellbarkeit der Permittivität , der spezifischen Kapazität, der Durch- bruchspannung und der Temperaturbeständigkeit des Kondensators. Im Fall der Verwendung alkalifreier Gläser ist eine hohe Kapazitätsdichte vorteilhaft mit einer hohen Spannungsfestigkeit kombinierbar. Weitere Vorteile ergeben sich, indem der Kondensator nach dem Sintern in ein Stromkabel und/oder in ein Koaxialkabel und/oder in eine resonante Heizleitung integriert wird. Hierdurch können die spezifischen Vorteile des Kondensators für unterschiedliche Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Beständigkeit des Kondensators gegenüber hohen Spannungen,

Strömen und Temperaturen realisiert werden. Wenn der Kondensator als Zylinderkondensator ausgebildet ist, kann er besonders Platz sparend in Koaxialkabel und/oder resonante Heiz- leitungen aus alternierenden induktiven und kapazitiven Segmenten (z. B. für die Ölgewinnung) integriert werden.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Kondensator, insbesondere Zylinderkondensator, umfassend ein Schichtsystem, welches wenigstens zwei elektrisch leitfähige Schichten aufweist, die jeweils durch wenigstens eine dielektrische Schicht aus wenigstens einer gesinterten Grünfolie galvanisch voneinander getrennt sind. Die sich hieraus ergebenden Vor- teile sind den vorhergehenden Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Erfindungsaspekts und umgekehrt anzusehen sind. Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Kondensator durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele erhältlich und/oder erhalten ist.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn der Kondensator im Querschnitt zumindest im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist und/oder eine zylindrische Aussparung entlang einer Bauteilachse aufweist. Hierdurch kann der Kondensator besonders einfach in zylindrische Bauteile wie beispielsweise Stromkabel, Koaxialkabel und/oder resonante Heizleitungen integriert werden. Die Aussparung kann auch zum Durchführen anderer Leitun- gen, beispielsweise zum Transport von Strom, elektrischen Signalen oder Kühlmittel dienen.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines Kondensators nach einem der vorhergehenden Ausführungs- beispiele zur Herstellung eines Stromkabels und/oder eines

Koaxialkabels und/oder einer resonanten Heizleitung. Die sich hieraus ergebenden Vorteile sind den vorhergehenden Beschreibungen des ersten und des zweiten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und des zweiten Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Erfindungsaspekts anzusehen sind. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in den Ausführungsbeispielen genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Dabei zeigt:

FIG 1 eine schematische Perspektivansicht eines Grundkör pers mit einer Oberfläche aus PTFE;

FIG 2 eine schematische Perspektivansicht des Grundkörpers, um den zur Herstellung eines Schichtsystems eine Grünfolie gewickelt wird;

FIG 3 eine schematische Perspektivansicht des Grundkörpers mit einer aus der Grünfolie hergestellten die lektrischen Schicht;

FIG 4 eine schematische Perspektivansicht des Grundkörpers, bei welchem eine elektrisch leitfähige Schicht auf die dielektrische Schicht aufgebracht ist ;

FIG 5 eine schematische seitliche Schnittansicht eines weiteren Grundkörpers; eine schematische seitliche Schnittansicht des in FIG 5 gezeigten Grundkörpers mit einer dielektrischen Schicht und einer elektrisch leitfähigen Schicht ; eine schematische seitliche Schnittansicht des Grundkörpers mit einem Schichtsystem aus zwei die lektrischen Schichten und zwei elektrisch leitfäh gen Schichten; eine schematische seitliche Schnittansicht des Grundkörpers mit einem Schichtsystem aus drei dielektrischen Schichten und drei elektrisch leitfähi gen Schichten; eine schematische seitliche Schnittansicht des in FIG 8 gezeigten Schichtsystems, von dem der Grundkörper abgezogen wurde; eine schematische seitliche Schnittansicht des Kon densators nach dem Sintern des Schichtsystems; und eine schematische seitliche Schnittansicht eines zylindrischen Grundkörpers, auf welchen ein Schichtsystem aus sechzehn elektrisch leitfähigen Schichten und fünfzehn dielektrischen Schichten aufgebracht ist.

FIG 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines zylind- rischen Grundkörpers 10 mit einer Oberfläche 12 aus Polytet- rafluorethylen (PTFE, Teflon) . Die glatte Oberfläche 12 ist vorliegend als Beschichtung ausgebildet und dient dazu, den Grundkörper 10 nach dem Herstellen eines Schichtsystems 14 (s. FIG 7) axial aus dem Schichtsystem 14 herauszuziehen, be- vor dieses im Ofen zum zylindrischen Kondensator 16 (s. FIG

10) gebrannt bzw. gesintert wird. Die beschichtete Oberfläche 12 kann beispielsweise durch Besprühen des Grundkörpers 10 mit Teflon oder durch Aufbringen einer Teflonfolie hergestellt werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der ge- samte Grundkörper 10 aus PTFE oder einem Material mit vergleichbaren Gleiteigenschaften besteht.

FIG 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht des Grundkör pers 10, um den zur Herstellung des Schichtsystems 14 in einem ersten Schritt unter geeigneter mechanischer Spannung ei ne keramische Grünfolie 18 gewickelt wird, so dass die Grünfolie 18 den Grundkörper 10 außenumfänglich umschließt. Typi scherweise wird der Grundkörper 10 dabei mit ein bis zehn La gen der Grünfolie 18 umwickelt. Bei der Grünfolie 18 kann es sich um kommerziell erhältliches oder speziell entwickeltes Material handeln, das beispielsweise eine Sintertemperatur unter 900°C für die LTCC-Technik (Niedertemperatur-Einbrand- Keramikmaterialien, Low Temperature Cofired Ceramics) oder eine Sintertemperatur im Bereich 1600-1800°C für die HTCC- Technik (Hochtemperatur-Einbrand-Keramikmaterialien, High Temperature Cofired Ceramics) besitzt. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Grünfolie 18 ein vorzugsweise alkalifreies Glasmaterial bzw. eine Glaskeramik umfasst. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass mehrere unterschiedliche Grünfolien 18 auf den Grundkörper 10 aufgebracht werden.

FIG 3 zeigt eine schematische Perspektivansicht des Grundkör- pers 10 mit einer aus der Grünfolie 18 hergestellten dielektrischen Schicht 20, welche nach dem Sintern des Schichtsystems 14 die dielektrischen Schichten 20 des fertigen Kondensators 16 darstellen. Die verwendeten Grünfolien 18 sind daher hinsichtlich ihrer dielektrischen Eigenschaften ent- sprechend zu wählen.

Nach dem ersten Wickelschritt wird die aus mehreren Lagen Grünfolie 18 bestehende dielektrische Schicht 20 mit einer organischen Paste, die Metallpartikel wie beispielsweise Sil- berpartikel enthält, mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 22 versehen. Die elektrisch leitfähige Schicht 22 kann beispielsweise durch Tauchen oder Sprühen hergestellt werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die elektrisch leitfähige Schicht 22 in mehreren Beschichtungsschritten hergestellt wird, wobei auch unterschiedliche Pasten, Metallpartikel oder dergleichen verwendet werden können. Die Metallisierung wird dabei so ausgeführt, dass sie abwechselnd auf der einen Seite I oder II der Schichten 20, 22 bis zum als Wickelsubstrat dienenden Grundkörper 10 hinunterreicht, aber auf der gegen- über liegenden Seite I oder II Abstand zur Oberfläche 12 des Grundkörpers 10 bzw. zum Rand der dielektrischen Schicht 20 hält. FIG 4 zeigt hierzu eine schematische Perspektivansicht des Grundkörpers 10, bei welchem eine erste elektrisch leit- fähige Schicht 22 in der vorstehend beschriebenen Weise auf die dielektrische Schicht 20 aufgebracht wurde, wobei die elektrisch leitfähige Schicht 22 auf der Seite I des Grundkörpers 10 bis zu dessen Oberfläche 12 hinuntergezogen ist, auf der anderen Seite II jedoch Abstand zum Rand der Grünfolien 18 bzw. der dielektrischen Schicht 20 hält. In weiteren Wickelschritten wird vorzugsweise die gleiche oder bei Bedarf auch eine andere Lagenzahl von dielektrischer Grünfolie 18 gewickelt, die anschließend so metallisiert wird, dass die Metallisierung abwechselnd auf einer Seite I oder II Abstand zum Folienrand hält und auf der anderen Seite I oder II bis zum Wickelsubstrat, das heißt bis zum Grundkörper 10 hinunterreicht . FIG 5 bis FIG 10 zeigen zur weiteren Erläuterung beispielhaft verschiedene Schritte während der Herstellung eines erfindungsgemäßen Kondensators 16. In FIG 5 ist zunächst eine schematische seitliche Schnittansicht eines weiteren zylindrischen Grundkörpers 10 abgebildet, wobei der Grundkörper 10 in diesem Beispiel aus einem homogenem Material wie zum Beispiel PTFE oder Aluminium besteht.

Wie in FIG 6 erkennbar ist, wird der Grundkörper 10 in der vorstehend beschriebenen Weise nacheinander mit einer die- lektrischen Schicht 20 aus in Anzahl und Orientierung beispielhaften zwei Wicklungen bzw. Lagen keramischer Grünfolie 18 und einer elektrisch leitfähigen Schicht 22 beschichtet. Man erkennt, dass die elektrisch leitfähige Schicht 22 den Grundkörper 10 nur auf der Seite I berührt, auf der Seite II aber Abstand zum Rand der dielektrischen Schicht 20 hält.

FIG 7 eine schematische seitliche Schnittansicht des Grundkörpers 10 mit einem Schichtsystem 14, das zwei dielektrische Schichten 20, die aus entsprechenden Wicklungen von Grünfo- lien 18 hergestellt sind, und zwei elektrisch leitfähige

Schichten 22 umfasst. Man erkennt, dass die elektrisch leitfähigen Schichten 22 abwechselnd auf der Seite I oder II bis auf den Grundkörper 10 heruntergezogen und durch die die- lektrischen Schichten 20 galvanisch voneinander getrennt sind .

FIG 8 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht des Grundkörpers 10 mit einem Schichtsystem 14 aus drei dielektrischen Schichten 18, 20 und drei elektrisch leitfähigen Schichten 22. Durch entsprechende Wiederholungen von Wickel- und Metallisierungsschritten entsteht somit ein mehrlagiges Schichtsystem 14, bei dem die als spätere Kontaktflächen des Kondensators 16 dienenden elektrisch leitfähigen Schichten 20 auf den gegenüberliegenden Seiten I und II des Schichtsystems 14 kontaktiert sind.

FIG 9 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht des Schichtsystems 14, von dem der Grundkörper 10 vor dem anschließenden Sintern gemäß der in FIG 8 gezeigten Bauteilachse B des Schichtsystems 14 in axialer Richtung abgezogen wurde. Hierdurch entsteht eine zylindrische Aussparung 24. Der Grundkörper 10 kann dann für einen weiteren Verfahrensdurch- lauf wieder verwendet werden. Je nach Ausgestaltung des Kondensators 16 kann auch vorgesehen sein, dass ein Grundkörper 10 aus einem temperaturstabilen Material verwendet und mitgesintert wird. Alternativ kann ein Grundkörper 10 verwendet werden, der sich beim Sintern zersetzt.

In Abhängigkeit der verwendeten Grünfolien 18 wird das

Schichtsystem 14 nach dem Entfernen des Grundkörpers 10 beispielsweise bei etwa 900 °C zum mehrlagigen Kondensator 16 gesintert. FIG 10 zeigt hierzu eine schematische seitliche Schnittansicht des Kondensators 16 nach dem Sintern des

Schichtsystems 14. Man erkennt, dass sich das Volumen des fertigen Kondensators 16 durch den Binderausbrand der dielektrischen und elektrisch leitfähigen Schichten 20, 22 etwas verringert hat .

FIG 11 zeigt einen nicht maßstäblichen Querschnitt eines zylindrischen Grundkörpers 10, auf welchen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schichtsystems 14 aus sechzehn elektrisch leitfähigen Schichten 22 und fünfzehn dielektrischen Schichten 20 aufgebracht ist. Man erkennt, dass das Schichtsystem 14 im Unterschied zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel als erste Schicht eine elektrisch leitfähige Schicht 22 aufweist, auf welcher eine dielektrische Schicht aus drei Wicklungen Grünfolie 18 aufgebracht ist. Alternativ können die untere und/oder obere elektrisch leitfähige Schicht 22 (Elektrode) aus Gründen der radialen Isolierung nach innen und außen weggelassen werden. Da die Metallisierung nach jedem Wickel- schritt entweder rechts oder links bzw. auf Seite II oder auf Seite I bis zum Grundkörper heruntergezogen wird, bildet sich in der Nähe des Grundkörpers 10 eine hohe Pastendicke. Dies wirkt sich hinsichtlich der Strombelastbarkeit des Kondensators 16 vorteilhaft aus.

Die Breite der dielektrischen Grünfolien 18 kann in einer weiteren Ausführung des Kondensators 16 nach außen, das heißt mit zunehmendem Abstand vom Grundkörper 10 reduziert werden, um eine unterbrechungsfreie seitliche Metallisierung des Schichtsystems 14 sicherzustellen. Die Kapazität des Kondensators 16 wird bestimmt durch die Überlappungsfläche der rechts und links angeschlossenen Elektroden (nicht gezeigt) auf dem Umfang, im Wesentlichen also durch die Länge des zylindrischen Grundkörpers, durch die Dicke der dielektrischen Schichten 20, das heißt durch die Dicke der dielektrischen

Grünfolien 18 und die Zahl der Lagen oder Wicklungen. Weiterhin wird die Kapazität bestimmt durch die Permittivität des keramischen Materials der Grünfolien 18 nach dem Sintern. Die Dicke des Dielektrikums bestimmt ebenfalls die elektrische Durchbruchspannung des Kondensators 16, stellt also den Parameter dar, mit dessen Hilfe die Balance zwischen Kapazität und Spannungsfestigkeit eingestellt wird.

Durchbruchspannungen von lOkV sind beispielsweise mit kommer- ziell erhältlichen, niedrig sinterbaren Glas -Keramik- Verbundfolien (LTCC) bei Dicken von 250 μιτι oder mit hoch isolierenden (alkalifreien) glasbasierten Grünfolien 18 mit Dicken von 30-50 μιτι erzielbar. Charakteristische Werte für spe- zifische Kapazitäten und Durchbruchspannungen verschiedener Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kondensators 16 sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1: Charakteristische Werte für spezifische Kapazitäten und Durchbruchspannungen

Die erfindungsgemäßen Kondensatoren 16 vereinen somit die folgenden Eigenschaften in sich:

- durch Auswahl von Material und geometrischen Abmessungen hohe Variabilität bezüglich Kapazität und Durchbruch- spannung ;

- bei Einsatz alkalifreier Gläser hohe Kapazitätsdichte mit hoher Spannungsfestigkeit kombinierbar;

- durch hohle Zylinderform Platz sparend integrierbar mit axialer Kühlung sowie in resonante Heizleitungen aus al- ternierenden induktiven und kapazitiven Segmenten (z. B. für die Ölgewinnung) ;

- hohe Temperaturbeständigkeit; und

- hohe Spannungsfestigkeit.

Die in den Unterlagen angegebenen Parameterwerte zur Definition von Prozess- und Messbedingungen für die Charakterisierung von spezifischen Eigenschaften des Erfindungsgegenstands sind auch im Rahmen von Abweichungen - beispielsweise auf- grund von Messfehlern, Systemfehlern, Einwaagefehlern, DIN- Toleranzen und dergleichen - als vom Rahmen der Erfindung mitumfasst anzusehen.