CN101364480A - 一种采用小错位内部电极的片式多层陶瓷电容器及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用小错位内部电极的片式多层陶瓷电容器及其方法，其装置包括依次相邻设置的多个介质层，所述介质层之间设置为电极层；其中，每层电极设置为至少两段，每段之间设置为预定间距，并且相邻电极层的预定间距交错设置。本发明采用小错位内部电极的片式多层陶瓷电容器及其方法由于采用了对片式电容各层介质之间的小错位设置方式，实现了对所生产的片式电容容量的连续调整，方便了对片式电容的生产，提高了小容量片式电容的应用范围；同时提高了端电极的结合强度。

Description

一种采用小错位内部电极的片式多层陶瓷电容器及其方法

技术领域

本发明设计一种片式多层陶瓷电容器和生产方法的改进，尤其涉及的是一种改进内部电极结构设置的片式多层陶瓷电容器及其实现方法。

背景技术

现有技术中，片式电容MLCC(Multilayer Ceramic Capacitor)即多层陶瓷电容器，又称独石电容，是用途广泛，使用量很大的一种常见电子元件。但由于片式多层陶瓷电容器在生产时需要不同的规格，主要是电容量的需求不同，为了达到这一目的，均采用固定的错位方式(称为大错位)和相对应的介质厚度配合，以达到调整片式多层陶瓷电容器的容量要求。

采用这种模式，由于是非连续式来调整容量，所以难以实现容量分布中心和实际容量标称相重合，从而难以实现高精度的所谓要求。所以采用这种方式只能满足层数较多(>5层)，精度要求不高的产品上；对于层数不多(≤5层)和精度要求高的产品就难以实现，同时还存在端头结合强度不高的问题。

层数较少的片式多层陶瓷电容器，比如需要5层的设计产品如果减少(或增加)一层，电容容量会下降(或上升)25％，而这样的产品一般容量公差要求在5％以内(甚至在2％以内)，所以传统的方法就必须要调整介质厚度。但在实际的生产上是难以安排和调整，因此采用传统的方式生产低层数的多层陶瓷电容器会出现生产安排不畅和生产周期长，同时产品的命中率低。

片式多层陶瓷电容器传统的内部结构是大错位方式，如图1所示的：即固定正对面积(相当于固定错位数)，只能通过调整介质层数和介质厚度的方式来改变产品容量，每层电极层是不分段的。如前所述，现有技术的这种设计方式无法适用较小容量多层陶瓷电容器的生产要求，因此有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用可连续无级错位(称为小错位)内部电极的片式多层陶瓷电容器及其方法，用以实现对片式电容生产时的连续电容量值调整，以满足实际对电容量的要求。

本发明的技术方案包括：

一种采用小错位内部电极的片式多层陶瓷电容器，其包括依次相邻设置的多个介质层，所述介质层之间设置为电极层；其中，每层电极设置为两段或两段以上，每段之间设置为预定间距，并且相邻电极层的预定间距交错设置。

所述的片式多层陶瓷电容器，其中，所述电极层数设置为4层或5层。

一种采用小错位内部电极的片式电容实现方法，其包括以下步骤：

A、设置多层电极层，在所述电极层之间设置介质层，设置每层电极为两段或两段以上，在所述每段之间设置为预定间距；

B、设置相邻电极层的所述预定间距交错设置；

C、调整所述预定间距的大小以确定所生产的片式电容容量，进行后续生产过程。

所述的片式电容实现方法，其中，所述电极层数设置为4层或5层。

本发明所提供的一种采用小错位内部电极的片式多层陶瓷电容器及其方法，由于采用了对片式电容各层介质之间的小错位设置方式，实现了对所生产的片式电容容量的连续调整，方便了对片式电容的生产，提高了小容量片式电容的应用范围；同时提高了端电极的结合强度。

附图说明

图1为现有技术的片式电容剖视结构的示例示意图；

图2为本发明的片式电容内部电极的剖视示意图；

图3为本发明的片式电容内部电极原理的立体示意图；

图4为本发明采用小错位内部电极的片式多层陶瓷电容器及其方法中容量与错位数关系示意图。

具体实施方式

以下结合附图，将对本发明的各较佳实施例进行更为详细的说明。

本发明的采用小错位内部电极的片式多层陶瓷电容器及其方法中，如图2和图3所示的，主要改进的是片式电容MLCC的内部结构设计，在生产过程中，对于本发明片式电容的生产，采用的电极层110都是设置为两段，如本发明实施例中的两个半部111和112，实际上，还可以在电极层上设计更多段，以方便调整。

在所述电极层110之间设置为介质层120，图中仅为示意，并未绘制具体的材质；本发明采用小错位内部电极的片式多层陶瓷电容器采用小错位方式，即相邻电极层的两个半部之间的预定间距113位置是交错开的，这样就具有以下优点：

首先，在相同的介质厚度的条件下可以连续的调整片式电容MLCC的电容容量，通过调整电极层的预定间距113，由于相邻电极层的预定间距113是交错设置的，这样，预定间距113的调整实际上就是调整了电极层之间的相对面积，从而调整了片式电容生产出来的电容量，保证了产品容量的命中率。

其次，本发明采用小错位内部电极的片式多层陶瓷电容器和方法特别适合小容量的片式电容MLCC的设计，通过交错设置的预定间距113，可以提高片式电容MLCC的端电极结合强度，从而提供电容在后续使用过程的耐用度。

本发明采用小错位内部电极的片式电容实现方法中，主要通过以下过程实现了片式电容的设计生产：

首先，设置多层电极层，在所述电极层之间设置介质层，设置每层电极为两段或两段以上，在每段之间设置为预定间距；

其次，设置相邻电极层的所述预定间距交错设置；

再次，调整所述预定间距的大小以确定所生产的片式电容容量，进行后续生产过程。后续生产过程为现有技术所熟知，在此不再赘述。

以下结合本发明各附图，从原理角度说明本发明片式电容的容量调整过程：

电容容量的计算公式：C＝(n-1)*εr*ε0*L0*W0/t

其中C表示片式电容MLCC的静电容量；n为内部电极层数；εr为相对介电常数；ε0为空气介电常数；L0为有效正对电极的长度；W0为有效正对电极的宽度；t为介质厚度。

对于某一材料而言，εr是不变的。改变电容容量C可以通过改变电极层数n，介质厚度t，和正对面积L0*W0等来实现。对于大量生产而言，最佳方法是改变电极n。对于小容量而言，因为层数较少，比如可能需要4层或5层电极层的设计产品，靠增减层数的办法很难命中容量的，例如减少一层容量会下降25％，而这样的产品一般容量公差要求在5％以内，传统的方法就必须要调整介质厚度t。

本发明装置和方法是调整介质层层数n的同时，调整正对面积中L0。L0的调整采用叠层过程中对错位数值的设定，即可连续调节。为保证产品的容量精度，本发明方法采用了调整错位的预定间距内部电极机构结构，通过调整错位数可以调整的容量在20％以上，同样的层数最佳容量调整范围将达到40％以上。而且本发明装置和方法可以连续调节，以命中所需要的电容容量值要求。

同时本发明采用小错位内部电极的片式多层陶瓷电容器及其方法中，由于采用了错位的预定间距设置，当与外部电极连接时，连接的结合力更强。

如图4所示是本发明采用小错位内部电极的片式多层陶瓷电容器可调整的电容容量区域范围效果，可见，叠层书越多，本发明可调的电容容量区域越大，而且在该区域内是连续可调的，生产设计更方便。

应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的描述较为具体，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1、一种采用小错位内部电极的片式多层陶瓷电容器，其包括依次相邻设置的多个介质层，所述介质层之间设置为电极层；其特征在于，每层电极设置为至少两段，每段之间设置为预定间距，并且相邻电极层的预定间距交错设置。

2、根据权利要求1所述的片式多层陶瓷电容器，其特征在于，所述电极层数设置为4层或5层。

3、一种采用小错位内部电极的片式电容实现方法，其包括以下步骤：

A、设置多层电极层，在所述电极层之间设置介质层，设置每层电极层为至少两段，在每段之间设置为预定间距；

B、设置相邻电极层的所述预定间距交错设置；

C、调整所述预定间距的大小以确定所生产的片式电容容量，进行后续生产过程。

4、根据权利要求3所述的片式电容实现方法，其特征在于，所述电极层数设置为4层或5层。

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