[發(fā)明專利]改進(jìn)的高壓電容器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680046116.2
• 申請(qǐng)日: 2006-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN101523528A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·巴爾蒂圖德;J·江;J·羅杰斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 維莎斯普拉格公司
• 主分類號(hào): H01G4/06
• 分類號(hào): H01G4/06
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 鄔少俊;王 英

背景技術(shù)

多層陶瓷電容器通常具有交替的陶瓷電介質(zhì)材料層和導(dǎo)電電極層。可 以使用各種類型的電介質(zhì)材料，并且已經(jīng)使用了各種物理構(gòu)造。利用“串 聯(lián)設(shè)計(jì)”生產(chǎn)高壓性能的電容器已經(jīng)很多年了。在串聯(lián)設(shè)計(jì)中，在浮置電 極和連接到兩側(cè)端子的電極之間存儲(chǔ)電荷，如圖1針對(duì)單個(gè)浮置電極的設(shè) 計(jì)所示。這與圖2所示的標(biāo)準(zhǔn)電容器設(shè)計(jì)相比有所不同，在標(biāo)準(zhǔn)電容器設(shè) 計(jì)中，電極交替連接到不同的端子，且電荷存儲(chǔ)在這些電極之間。這些設(shè) 計(jì)的電容由下式給出：

其中C＝電容，F(xiàn)

＝自由空間的介電常數(shù)＝8.854×10^-12Fm^-1

＝陶瓷材料的介電常數(shù)，為取決于材料的無(wú)量綱常數(shù)

A＝電極的有效重疊面積，m²

N＝電極數(shù)-1

T＝分隔各層的陶瓷的燒結(jié)后活性厚度

然而，對(duì)于串聯(lián)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，有效重疊面積顯著減小。串聯(lián)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn) 是對(duì)于單個(gè)浮置電極而言作用于電極的內(nèi)電壓減半。可以進(jìn)一步分隔浮置 電極以便為每層賦予不止一個(gè)浮置電極，但這也減小了有效重疊面積，從 而減小了電容。圖3示出了27批外殼尺寸1812MLCC、47nF±10％標(biāo)準(zhǔn)設(shè) 計(jì)以及同樣批數(shù)的外殼尺寸1812、22nF±10％單浮置電極串聯(lián)設(shè)計(jì)的平均 擊穿電壓(n＝50)。在所有這些情況下，分隔電極的燒結(jié)活性厚度(fired?active? thickness)為0.0023″，即58微米，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的總厚度為0.051±0.003″(1.30 ±0.08mm)，串聯(lián)電容器的總厚度為0.068±0.003″(1.73±0.08mm)。對(duì)于 所有這些1812外殼尺寸的電容器而言，長(zhǎng)度和寬度尺寸分別為0.177± 0.010″(4.50±0.25mm)和0.126±0.008″(3.20±0.20mm)。分別在圖4和 5中示出了1812標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和單電極串聯(lián)設(shè)計(jì)的截面。

除了這些MLCC的耐內(nèi)電壓的能力之外，這些部件對(duì)來(lái)自電容器端子 的弧絡(luò)(arc-over)有抵抗力也很關(guān)鍵。McLarney的美國(guó)專利No.4731697 公開了一種表面電極，其邊緣部分被另一電介質(zhì)層覆蓋，以防止需要進(jìn)行 激光微調(diào)的弧絡(luò)。然而，重要的是要注意暴露的電極會(huì)被腐蝕。而且，暴 露電極的特性受環(huán)境因素(例如濕度)的影響很大，從而限制可以使用這 些電容器的應(yīng)用。

Duva的美國(guó)專利No.6627509公開了一種通過(guò)以下方式制造抗表面閃 絡(luò)(surface?flashover)的電容器的方法：向多層陶瓷電容器的表面施加聚對(duì) 二甲苯涂層，隨后從端子修整過(guò)剩材料。在這種情況下，與電容器涂層相 關(guān)的成本很高。此外，該涂層可能不和電路板組裝工藝兼容，而且在諸如 衛(wèi)星的一些電子應(yīng)用中，因?yàn)闈B氣問(wèn)題而使有機(jī)涂層的存在受到限制。

因此，盡管為了制造具有高擊穿電壓的電容器并使弧絡(luò)的發(fā)生最小化 做出了各種努力，但問(wèn)題仍然存在。需要一種改進(jìn)的高壓電容器。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的主要目的、特征或優(yōu)點(diǎn)是在目前工藝水平上做出改進(jìn)。

本發(fā)明的另一目的、特征或優(yōu)點(diǎn)是提供一種抗弧絡(luò)的多層陶瓷電容器。

本發(fā)明的另一目的、特征或優(yōu)點(diǎn)是提供一種在空氣中具有高擊穿電壓 的多層陶瓷電容器。

本發(fā)明的另一目的、特征或優(yōu)點(diǎn)是提供一種其設(shè)計(jì)可以維持高電容的 多層陶瓷電容器。

本發(fā)明的另一目的、特征或優(yōu)點(diǎn)是將在把電容器并入到電子電路中時(shí) 由于弧絡(luò)而發(fā)生的不希望的破壞降到最小。

本發(fā)明的另一目的、特征或優(yōu)點(diǎn)是提供一種具有耐高壓能力、較小外 殼尺寸的電容器，其允許對(duì)電路進(jìn)行微型化。

本發(fā)明的另一目的、特征或優(yōu)點(diǎn)是提供一種改進(jìn)的電容器，可以方便 和經(jīng)濟(jì)地制造所述電容器。

通過(guò)以下說(shuō)明書和權(quán)利要求可以使本發(fā)明的這些和/或其他目的、特征 或優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)變得顯而易見。