Sorgfältige Auswahl der Rohstoffe
Neben der Zusammensetzung des Keramikmaterials selbst sind die Optimierung des Herstellungsprozesses und die strenge Kontrolle der Prozessparameter entscheidende Faktoren, die die Qualität von Hochspannungs-Keramikkondensatoren beeinflussen. Daher muss man bei der Auswahl der Rohstoffe sowohl die Kosten-effektivität als auch die Reinheit berücksichtigen; Insbesondere muss bei der Auswahl industriell reiner Rohstoffe besonderes Augenmerk auf deren Eignung für den vorgesehenen Einsatzzweck gelegt werden.
Vorbereitung der Fritte
Die Qualität der vorbereiteten Fritte hat erheblichen Einfluss auf die Feinheit des Keramikpulvers nach dem Mahlen in der Kugelmühle sowie auf den anschließenden Brennprozess. Wenn beispielsweise die Frittensynthesetemperatur zu niedrig ist, ist die Synthese unvollständig, was sich nachteilig auf die nachgelagerten Prozesse auswirkt. Wenn restliche Ca²⁺-Ionen im synthetisierten Material verbleiben, können sie den Band-Gießprozess (Film-) behindern. Wenn umgekehrt die Synthesetemperatur zu hoch ist, wird die resultierende Fritte übermäßig hart, wodurch die Effizienz der Kugelmahlung verringert wird. Darüber hinaus kann der Eintrag von Verunreinigungen aus den Mahlkörpern die Reaktivität des Pulvers verringern, was eine höhere Brenntemperatur für die Keramikkomponenten erforderlich macht.
Umformprozess
Während der Formungsphase ist es wichtig, eine ungleichmäßige Druckverteilung über die Dicke des Bauteils zu verhindern und die Bildung übermäßig geschlossener{0}zelliger Poren im Grünkörper zu vermeiden. Das Vorhandensein großer Poren oder innerer Laminierungen kann die Durchschlagsfestigkeit (elektrische Durchschlagsfestigkeit) des fertigen Keramikkörpers beeinträchtigen.
Brennvorgang
Der Brennplan muss streng kontrolliert werden, wobei hochleistungsfähige Temperaturkontrollgeräte und Brennhilfsmittel mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit zum Einsatz kommen.
Verkapselung
Die Auswahl der Verkapselungsmaterialien, die Steuerung des Verkapselungsprozesses und die Oberflächenreinigungsbehandlung der Keramikkomponenten haben einen tiefgreifenden Einfluss auf die Eigenschaften des Kondensators. Daher ist es unerlässlich, Verkapselungsmaterialien auszuwählen, die eine hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweisen, eine starke Verbindung mit der Keramikoberfläche eingehen und über eine hohe Durchschlagsfestigkeit verfügen. Derzeit ist Epoxidharz das am häufigsten gewählte Material, obwohl eine kleine Anzahl von Produkten Phenolharz zur Verkapselung verwendet. Einige Hersteller verwenden auch ein zweistufiges Verfahren, bei dem zunächst ein Isolierlack aufgetragen und anschließend mit Phenolharz vergossen wird. Dieser Ansatz bietet gewisse Vorteile hinsichtlich der Kostenreduzierung. In großen Produktionslinien wird häufig die Pulververkapselungstechnologie eingesetzt.
Um die Durchbruchspannung von Keramikkondensatoren zu erhöhen, wird häufig eine Glasurschicht um den Rand der Grenzfläche zwischen den Elektroden und der dielektrischen Oberfläche aufgetragen. Diese Technik verbessert effektiv sowohl die Spannungsfestigkeit als auch die Belastbarkeit bei hohen Temperaturen von Keramikkondensatoren, die in Hochspannungsschaltkreisen verwendet werden, wie sie beispielsweise in Fernsehgeräten zu finden sind. Beispielsweise kann die Anwendung einer Glasur aus Bleiborosilikatglas die Durchbruchspannung des Kondensators unter einem elektrischen Gleichfeld um den Faktor 1,4 und unter einem elektrischen Wechselfeld um den Faktor 1,3 erhöhen.