УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРЕТА Российский патент 1995 года по МПК H01G7/02 H01G13/00 

Изобретение относится к твердотельной электронике и может быть использовано для получения высококачественных электретных материалов.

Качество электретного материала зависит от равномерного распределения заряда по поверхности диэлектрика. Нанесение заряда на поверхность диэлектрика с упорядоченным распределением зарядовых пятен и с оптимальным коэффициентом дискретности позволяет регулировать параметры электростатического поля, потенциал поля, среднюю плотность поверхностного заряда, что позволяет формировать приповерхностные поля в тонком слое вблизи электрета, которые используются в практических целях. Параметрами электростатического поля можно управлять, меняя размер пятен, расстояние между пятнами и поверхностную плотность заряда на пятнах. Изготовление электретов с искусственной дискретной структурой существенно расширяет область применения таких электретов.

Известно устройство для изготовления электрета, содержащее профилированные металлические электроды, расположенные с противоположных сторон электретного материала. Перед окончанием процесса поляризации на пленке с двух сторон выдавливают в горячем состоянии рисунок, соответствующий профилю электродов.

Недостатком данного устройства является трудоемкость в изготовлении профилированных электродов, что затрудняет изготовление их в большом количестве с различным рисунком; кроме того, при такой поляризации возможен пробой электретного материала.

Известно устройство, содержащее два электрода, расположенных с противоположных сторон электретного материала, причем как минимум один электрод имеет несколько выступов. Между электродами и электретным материалом расположены изоляционные пластины, имеющие углубления, стенки которых контактируют с периферийными выступами электродов и изолируют их.

Введение дополнительно диэлектрических пластин существенно уменьшает возможность пробоя, но остается трудоемкость в изготовлении пластин, кроме того, рисунок получается неточным, так как малейшее отклонение при изготовлении пластин приводит к несовпадению их при наложении.

Известно устройство для изготовления электрета, принятое за прототип, содержащее металлический электрод с отверстиями (маска), который плотно наклеивают на электретный материал. Электретный материал облучают электронами в вакууме. На электретном материале образуется множество поляризованных участков, окруженных неполяризованным материалом, и неполяризованная область.

Недостатком данного устройства является то, что электрод необходимо наклеивать на электретный материал, что технологически трудоемко. С другой стороны, данным способом нельзя изготовить свободный (без электродов) электрет. Это приводит к тому, что каждый раз приходится изготавливать новый электрод.

Общим недостатком указанных выше устройств является также жесткая привязка к способу поляризации.

Для устранения указанных недостатков предложено устройство для изготовления электретов с заданным распределением зарядовых пятен, содержащее электрод на диэлектрическом основании, причем электрод с диэлектрическим основанием выполнен в виде печатной платы. Печатная плата выполнена на одной из сторон двухстороннего фольгированного диэлектрика и электрические соединена с другой стороной.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет выявить существенные признаки заявляемого устройства. Изготовление электрода в виде печатной платы, выполненной на одной из сторон двухстороннего фольгированного диэлектрика и электрически соединенной с другой стороной, позволяет существенно упростить поляризацию электрета, появляется возможность многократного использования электрода и изготовление электретов с любым распределением зарядовых пятен с довольно сложным рисунком.

Данная совокупность существенных признаков позволяет изготовить качественно новое, по сравнению с известными техническими решениями, устройство для поляризации электретов, с помощью которого возможно получать высококачественные электретные материалы.

На фиг.1 показано устройство для изготовления электретов (поперечный разрез); на фиг.2 фотошаблон для изготовления печатной платы.

На фиг. 1 изображено устройство для изготовления электрета, содержащее электретный материал 1, расположенный над печатной платой 2, которая выполнена с одной стороны двухстороннего фольгированного диэлектрика 3. Причем металлические слои электрически соединены между собой через металлизированные отверстия 4.

Для изготовления такого устройства были сделаны фотошаблоны (фиг.2) с круглыми пятнами радиусом R и разными расстояниями между ними b. Пятна между собой соединены мостиками. По фотошаблонам были изготовлены печатные платы (фиг. 3). Крайние четыре пятна через металлизированные отверстия соединены с нижней металлизированной поверхностью.

Возможны различные конфигурации дискретного заряда. Для этого изготавливаются различные печатные платы: с равномерным распределением зарядовых пятен; с различной плотностью линий; с нормальным распределением; в виде однородной сетки; радиальным и радиально-концентрическим.

П р и м е р. Электретный материал накладывают на устройство со стороны печатной платы и помещают в поле коронного разряда. Коронный разряд создается с помощью иглы или игл, на которые подается высокое напряжение (15-20 кВ). Игла располагается на расстоянии 0,015 м над поверхностью электретного материала. При размерах печатной платы 0,15 х 0,05 м колокол коронного разряда охватывает всю поверхность электретного материала.

Электрод в виде печатной платы пригоден при любом способе поляризации (коронный, термо, электронным лучом).

Таким образом, использование электретных материалов с упорядоченным распределением зарядовых пятен позволяет расширить область их применения, а также использовать их в электретных фильтрах, электретных форсунках, при изготовлении искусственных кровеносных сосудов, деталей искусственного сердца и ряда других устройств.

Устройство для изготовления электретов относится к твердотельной электронике и может быть использовано для получения высококачественных электретных материалов. Устройство для изготовления электрета с заданным распределением зарядовых пятен содержит электрод, закрепленный на диэлектрическом основании, выполненный в виде печатной платы. Печатная плата выполнена на одной из сторон фольгированного диэлектрика и электрически соединена с другой стороной. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРЕТА с заданным распределением зарядовых пятен, содержащее электрод, закрепленный на диэлектрическом основании, отличающееся тем, что электрод с диэлектрическим основанием выполнен в виде печатной платы. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что печатная плата выполнена на одной из сторон двустороннего фольгированного диэлектрика и электрически соединена с другой стороной.