陶瓷多層電容器的制造方法
【專利摘要】給出一種陶瓷多層電容器（1），其具有：基體（2），所述基體（2）包括沿著層堆疊方向(S)設(shè)置成堆疊的陶瓷層（3）；以及設(shè)置在所述陶瓷層（3）之間的第一電極層和第二電極層(41,42)。所述陶瓷多層電容器（1）還包括：第一外接觸部(51)，所述第一外接觸部(51)設(shè)置在所述基體(2)的第一側(cè)面(61)上并且與所述第一電極層(41)導電連接；以及第二外接觸部(52)，所述第二外接觸部(52)設(shè)置在所述基體(2)的與第一側(cè)面(61)相對的第二側(cè)面(62)上并且與第二電極層(42)導電連接。所述基體（2）沿著層堆疊方向(S)具有寬度B,垂直于第一側(cè)面(61)具有高度H,以及垂直于高度H且垂直于層堆疊方向(S)具有長度L,其中寬度B與高度H的比例有關(guān)系B/H≥0.2成立。
【專利說明】陶瓷多層電容器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 給出陶瓷多層電容器，其優(yōu)選適合于高功率應(yīng)用。對于AC/DC或者DC/DC變換器 而言，該多層電容器能夠例如用作過濾器元件。
[0002] 在文獻WO 2011/0S5932 A1中描述了一種電容器，所述電容器包括加熱元件以及 具有介電層的電容區(qū)域，以及設(shè)置在這些層之間的內(nèi)電極，其中，所述加熱元件以及所述電 容區(qū)域彼此以熱傳導的方式連接。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 至少一些實施方式的待解決的任務(wù)是給出一種陶瓷多層電容器，所述陶瓷多層電 容器與已知的多層電容器相比具有改進的特性，例如特別低的ESR值（equivalent series resistance，等效串聯(lián)電阻)。
[0004] 該任務(wù)通過根據(jù)獨立權(quán)利要求的主題來解決。此外，該主題的有利實施方式和改 進方案得自于從屬權(quán)利要求、下面的描述以及附圖。
[0005] 根據(jù)至少一種實施方式的陶瓷多層電容器具有基體。該基體優(yōu)選具有正方形形 狀。該基體包括沿著層堆疊方向設(shè)置成堆疊的介電層。這些介電層優(yōu)選構(gòu)造為陶瓷層。此 夕卜，該基體包括第一電極層和第二電極層，它們設(shè)置在這些陶瓷層之間。例如，第一電極層 和第一電極層能夠分別彼此間隔開地設(shè)置在相同解理面（Schichtebenen)中。此外，第一 電極層以及第二電極層能夠分別設(shè)置在該堆疊的不同解理面中。
[0006] 根據(jù)另一實施方式，該基體包括第一外接觸部。該外接觸部優(yōu)選設(shè)置在該基體的 第一側(cè)面上并且與第一電極層導電連接。優(yōu)選的是，這些第一電極層與第一外接觸部直接 導電連接，也就是說，第一電極層直接與第一外接觸部鄰接并且直接與第一外接觸部連接。 第一電極層優(yōu)選達到第一側(cè)面。
[0007] 此外，該基體具有第二外接觸部，所述第二外接觸部設(shè)置在該基體的與第一側(cè)面 相對的第二側(cè)面上并且與第二電極層導電連接。優(yōu)選的是，第二電極層與第二外接觸部直 接導電連接，也就是說，第一電極層直接與第一外接觸部鄰接并且直接與第一外接觸部連 接。第二電極層優(yōu)選達到第二側(cè)面。
[0008]根據(jù)另一實施方式，該基體沿著層堆疊方向具有寬度B。在此，B表示多層電容器 的基體沿著層堆疊方向的空間擴展。此外，該基體垂直于第一側(cè)面具有高度H。因此，該高 度Η能夠理解為該基體垂直于該基體的第一側(cè)面的空間擴展。優(yōu)選的是，該高度η也垂直 于該基體的第二側(cè)面延伸。此外，該基體垂直于高度Η且垂直于層堆疊方向具有長度L。因 此，該長度L表示該基體在垂直于寬度Β且垂直于高度Η的方向上的空間擴展。
[0009]根據(jù)另一實施方式，對于寬度Β與高度Η的比例，關(guān)系式Β/Η > 0.2成立。根據(jù) 優(yōu)選實施方式，Β/Η彡0.3成立。根據(jù)進一步優(yōu)選實施方式，Β/Η彡1.0成立。根據(jù)特 別優(yōu)選實施方式，Β/Η ~ 0.35成立。
[0010]根據(jù)另一實施方式，對于長度L與寬度Β的比例，L/B彡1成立。此外，優(yōu)選L/B < 5成立，并且特別優(yōu)選L/B < 3. 5成立。
[0011] 根據(jù)另一實施方式，對于長度L與高度Η的比例，L/H彡0.8成立。根據(jù)優(yōu)選實 施方式，L/H彡1成立。根據(jù)進一步優(yōu)選實施方式，l/H彡1.2成立。
[0012]通過該基體的在此給出的寬度B與高度Η之間的比例，對于在此描述的陶瓷多 ^電容器，電極層的供給橫截面與有用橫截面、即與確定電容的面積的比例得到明顯提 尚。由此成夠頭現(xiàn)：在此描述的陶瓷多層電各器具有特別小的ESR值（equivalent series resistance,等效串聯(lián)電阻)。例如，在此描述的、例如電容在411?與1〇1117之間的陶瓷多 層電容器在工作在100 kHz與1 MHz之間的頻率時能夠具有3 ηιΩ與5 ηιΩ之間的ESR。 [0013]根據(jù)另一實施方式，該基體具有第三電極層，所述第三電極層既不與第一外接觸 部也不與第二外接觸部導電連接。優(yōu)選的是，第三電極層不與任何外接觸部導電連接。在 此處以及在下文中，第三電極層也能夠稱為自由電極(浮動電極)。
[0014]根據(jù)另一實施方式，第三電極層與第一電極層交疊。換言之，第三電極層分別具有 至少一個如下部分區(qū)域，在想象著朝該堆疊的層堆疊方向上投影時，所述部分區(qū)域能夠與 第一電極層的至少一個部分區(qū)域重疊。此外，第三電極層能夠與第二電極層交疊。例如，第 一電極層和第二電極層在該基體的相同解理面中能夠分別彼此間隔開地設(shè)置并且分別與 設(shè)置在另一解理面中的至少一個第三電極交疊。
[0015]對第一電極層、第二電極層以及自由的第三電極層的使用、即對串聯(lián)內(nèi)電極的使 用以有利的方式引起擊穿場強的提高，這起到促進多層電容器的健壯性和可靠性的作用。 此外，由此能夠?qū)崿F(xiàn)陶瓷層的介電層厚、即層厚度的下降，由此，作為結(jié)果得到每體積陶瓷 的電極層的橫截面增大并且因而ESR值得到改進（equivalent series resistance，等效串 聯(lián)電阻）以及構(gòu)件對于應(yīng)用電流的電流承載能力得到改進。
[0016]根據(jù)另一實施方式，這些陶瓷層具有3 μηι與200 urn之間的層厚度。根據(jù)另一 優(yōu)選實施方式，這些陶瓷層具有10 μπι與1〇〇 μηι之間的層厚度。特別優(yōu)選的是，這些陶 瓷層具有大約25 μ m的層厚度。
[0017]根據(jù)另一實施方式，這些電極層具有0. 1 μπι與10 μπι之間的層厚度。根據(jù)優(yōu)選 實施方式，這些電極層具有l(wèi)llm與4μιη之間的層厚度。特別優(yōu)選的是，這些電極層具有大 約3. 5μπι的層厚度。
[0018]根據(jù)另一實施方式，該基體具有至少十個陶瓷層。根據(jù)另一實施方式，該基體具有 至少十個第一電極層。根據(jù)另一實施方式，該基體具有至少十個陶瓷層 、根據(jù)另一實施方式，對于設(shè)置在基體中的第一電極層的數(shù)量以及基體的寬度Β有下列 關(guān)系成立：第一電極層的數(shù)量與寬度Β的比例> 1〇/mm。換言之，該基體每^寬度具有至 少十個第一電極層。此外，該基體優(yōu)選每^寬度具有至少十個第二電極層。
[0019]根據(jù)另一實施方式，這些電極層具有非貴金屬。優(yōu)選的是，這些電極層具有銅。根 ^ 一種優(yōu)選的實施方式，這些電極層由銅制成。尤其是在燒結(jié)多層電容器之后，這些電極層 能f由純銅制成。由于銅的高導熱性以及導電性，對于此處所描述的多層電容器，能夠?qū)崿F(xiàn) 特別小的ESR值（ eqUivalent series resistance，等效串聯(lián)電阻)。此外，通過使用非貴金 屬，能夠以有利的方式使多層電容器的制造工藝更為低廉。
[00202根據(jù)另一實施方式，第一側(cè)面以及第二側(cè)面經(jīng)過表面處理。例如，第一側(cè)面和第二 ^面能夠經(jīng)過拋光。此外，可能的是，第一側(cè)面以及第二側(cè)面經(jīng)過研磨、沖洗或者等離子體 蝕刻。借助于經(jīng)過表面處理的側(cè)面，能夠以有利的方式在外接觸部與第一電極層和/或第 特if好的接觸。尤其是，能夠借助于第-側(cè)面以及第二側(cè)面的表面處 理將存在=丨弟二電極層之間和/或各個第二電極層之間的陶瓷材料收回，使得第一電 極層和第-電觀在I雄術(shù)上能夠安全地賴基側(cè)麵上。于是働錄有 的情況下能夠例如利用標準的濺射過程施加外接觸部。 _]棚另-實施方式，第-外接腦以及第二驗_分別具鏈少-個第一濃射 層:其中…第了濺射層與第-電極層或第二電極層雜接觸。優(yōu)選的是，在基體的第-麵 上施加第=麵層'所述第-濺射層與第-電極層從基體的出射賺雖觸。同樣能夠在 基體的第 二麵上施加第-濺射層，臟第-濺射層與第二電極層從基體的出射面直接接 觸。這些濺射層的層厚度能夠例如在〇」微米與L5微米之間。優(yōu)選的是，第一涵射 有鉻或者由鉻制成。 '
[0022] II據(jù)另頭施方式，第-外接觸部以及第二外編婦分別具有第二溉射層，其中 第二濺射?優(yōu)魅^施加絲-獅層上。所絲二觀層健具棚或軸銅制成。'
[0023] 棚另-實施方式，||-外接腦以總二雌觸部側(cè)具鋪三麵層，其中 第三濺射層優(yōu)選直接施加在第二濺射層上，臟第三麵層優(yōu)選具有金或者由金制成 換地，第三濺射層也能夠具有銀或者由銀制成。 e
[0024] 根據(jù)另一實施方式，這些陶瓷層具有陶瓷材料，對于所述陶瓷材料以下方程式成 立： '*f?' y，. 1..J5O --(?))其中 A 從包含La、Nd、Y、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er和Yb的組中選擇，其中B從包含Na、K和Ag 的組中選擇，并且其中C從包含Ni、Cu、Co和Μη的組中選擇，其中，〇 < a〈 〇. 12; 〇.〇5 ^ x ^ 0. 3; 0 ^ b < 0. 12； 0 ^ c < 0. 12； 0 < d < 0. 12; 0 ^ e < 〇. 12； f〈 0· 12; 0 < y〈 1，其中 b + d + e + f〉〇。
[0025]優(yōu)選的是，特別富含鋯的PZT混合晶相從該相圖中選擇。此外，通過條件b + d + ，+ f > 0來確定：在陶瓷材料中，除了來自所定義組A (稀土元素）的摻雜介質(zhì)之外，還必 須存在來自包括Li、Na、K、Ag、Fe、Ni、Cu、Co和Μη的組中的至少一種元素(鋰、鐵以及組 B 和C)。由此，在1000。C至1120。C的溫度下，能夠提供具有燒結(jié)能力的陶瓷材料^這 在陶瓷材料的制造方法期間就已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)與在較高溫度時不穩(wěn)定的其他物質(zhì)/材料組 合。例如，陶瓷材料與由非貴金屬、例如銀或銅制成的電極層的燒結(jié)("混燒"方法）是可能 的。此外，與僅通過組A摻雜的PZT材料相比，該陶瓷材料擁有較高的開關(guān)場強和/或較高 的相對介電常數(shù)(介電常數(shù))。 ^
[0026]此外，低燒結(jié)溫度有助于陶瓷材料的小粒徑的形成，這有利地影響介電特性。更確 切地說，ΡΠ陶瓷的介電特性一般而言還由域大小確定。人們將域理解為其中陶瓷具有相 同極性的區(qū)域。該域大小取決于粒徑。每個顆粒的域數(shù)量隨著粒徑的增加而增加。所改變 的域大小影響陶瓷的材料特性。因而，值得期望的是，能夠控制粒徑和/或顆粒生長。
[0027]優(yōu)選的是，摻雜的鋯鈦酸鉛陶瓷具有鈣鈦礦晶格，其能夠通過一般的化學式ab〇3 來描述，其中A代表鈣鈦礦晶格的A位置而B代表鈣鈦礦晶格的B位置。 3
[0028] 轉(zhuǎn)鈦礦晶格的特征在于相對于摻雜和空位的高容忍性。
[0029] 鋯鈦酸鉛（PZT)的鈣鈦礦晶格能夠通過一般化學式AB〇3來描述。PZT晶格的單位 晶胞能夠通過六面體來描述。這些Α位置由 Pb2+離子占據(jù)，Pb2+離子座落于六面體的角處。 在每個六面體面的中部，分別坐落有離子。在六面體的中央，存在Ti 4+離子和Zr4+離子 (B位置)。該結(jié)構(gòu)相對于用其他金屬離子以及缺陷來替代這些金屬離子具有高度的容忍性， 由此其能夠良好地摻雜。
[0030] 根據(jù)通過摻雜引入的離子與被替代的離子之間的大小差異，能夠出現(xiàn)高度對稱的 配位多面體的變形。該變形能夠改變晶體的對稱中心并因此影響可極化性。
[0031] 摻雜的不同可能性允許根據(jù)摻雜離子的原子價來分類。等價的摻雜、即一種離子 由具有相同原子價的另一種離子的代替不影響陶瓷材料中可能的空位。如果用較高原子價 的陽離子來替代低原子價的陽離子(受主)，則在陰離子晶格中產(chǎn)生空位。高原子價的陽離 子(施主)當替代低原子價的陽離子時造成陽離子晶格中的空位。利用受主和施主的該摻雜 分別導致材料特性的特征改變。受主摻雜的陶瓷也稱為"硬"陶瓷，施主摻雜的陶瓷也稱為 "軟"陶瓷。
[0032] 例如在A位置上利用Nd3+ (或者來自組A的另一種稀土元素）的摻雜表示施主摻 雜。由于釹的離子半徑，其構(gòu)建在Pb2+位置上。通過相應(yīng)地形成Pb空位,來進行電荷均 衡。該摻雜的效果是晶格的量度改變以及這些單元晶胞之間較長的、有效的交互的影響。
[0033] 在A和/或B位置上例如利用K+或Fe3+的摻雜表示受主摻雜。由于鉀的離子半 徑，其構(gòu)建在Pb 2+位置上，而Fe3+構(gòu)建在Zr4+和/或Ti4+位置上。電荷均衡通過減小Pb 2+ 空位（A空缺)和/或相應(yīng)地形成氧空位來實現(xiàn)。該摻雜的效果是顆粒生長以及需要燒結(jié)壓 縮的氧空位形成，其在燒結(jié)溫度下通過K受主而感生。在冷卻過程中，能夠在形成幾乎中性 的{Nd/K}缺陷對的情況下進行與Nd施主的重新組合，使得在制成的陶瓷中不存在或者只 存在非常少量的鉛和/或氧空位濃度。
[0034] 該摻雜影響材料的顆粒生長，顆粒生長取決于所引入的摻雜濃度。小的摻雜量在 此對顆粒生長做出貢獻，與此相反，過大量的摻雜能夠阻止顆粒生長。
[0035]施主摻雜的ΡΠ 材料的特性如在Nd占據(jù)Pb位置的情況下存在的那樣，主要基于 由Pb空位引起、提高的域可移動性。這些空位導致這些域已經(jīng)能夠受到小電場影響。這與 未摻雜的PZT陶瓷相比，導致域邊界的較輕松可移位性，并且因此導致較高的介電常數(shù)。 [00 36]在陶瓷材料中，同時存在受主摻雜和施主摻雜。這導致當陶瓷僅用兩者摻雜類型 之一來摻雜時出現(xiàn)的不利特性得到補償。如果例如僅存在受主摻雜，則這經(jīng)常導致下降的 介電常數(shù)，也就是說，這些常數(shù)位于未摻雜陶瓷的常數(shù)之下。如果僅存在施主摻雜，則阻止 顆粒生長并且陶瓷本體未實現(xiàn)期望的大小。然而，現(xiàn)有的摻雜組合在這些點與未摻雜的陶 瓷相比是正面的。其具有在較低的燒結(jié)溫度下也仍提供的較高介電常數(shù)。
[0037]根據(jù)一種優(yōu)選實施方式，0.1 < X彡0.2成立，原因在于在該范圍內(nèi)極化曲線能 夠設(shè)定得更好。
[0038]根據(jù)另一種實施方式，〇 < y〈 0.05成立。
[0039]根據(jù)另一種實施方式，0.001〈 b < 〇· 12成立，其中進一步優(yōu)選的是，d = e = f =0成立。
[0040]根據(jù)另一種實施方式，0·001 <e < 〇· 12成立，其中進一步優(yōu)選的是，b = d = f = 0成立。
[0041]根據(jù)另一種優(yōu)選實施方式，B是鈉（Na)。由此能夠特別有利地影響材料特性，尤其 是與僅僅包含一種稀土元素的PZT材料相比降低了燒結(jié)溫度并且同時提高開關(guān)場強。
[0042]根據(jù)另一種優(yōu)選實施方式，在電場強為1 kV/mm、優(yōu)選為2 kv/mm時，相對介電常數(shù) 為電場強為0 kV/mm時相對介電常數(shù)的至少60 %。進一步優(yōu)選的是，在場強為2至5 kV/ mm、優(yōu)選為1 kV/mm至10 kV/mm時，陶瓷材料的相對介電常數(shù)(介電常數(shù))為電場強為〇 kV/ mm時相對介電常數(shù)的至少6〇 %。這些測量優(yōu)選在陶瓷材料溫度為125。（^的情況下執(zhí)行。 [0043]根據(jù)另一種優(yōu)選實施方式，在電場強為1 kV/mm、優(yōu)選為2 kV/mm時，陶瓷材料具有 至少500、優(yōu)選至少1500的相對介電常數(shù)。進一步優(yōu)選的是，在電場強為2研/謹至5 kv/ mm時陶瓷材料具有至少500、優(yōu)選至少15〇〇的相對介電常數(shù)，優(yōu)選電場強為1 "/臟至1〇 kV/mm時，陶瓷材料具有至少500、優(yōu)選至少15〇〇的相對介電常數(shù)。這些測量優(yōu)選在陶瓷材 料溫度為125° C的情況下執(zhí)行。
[0044]對極化滯后的測量是用于確定相對介電常數(shù)(介電常數(shù))的標準方法。為了進行與 頻率相關(guān)的測量，已知準靜態(tài)的方法，其中逐點測量滯后回線。例如，能夠借助于aixACCT 系統(tǒng)公司的TF分析儀2000來執(zhí)行極化測量。
[0045]根據(jù)另一種優(yōu)選實施方式，陶瓷材料是一種反鐵電電介質(zhì)。此外，優(yōu)選使用來自反 鐵電-正交晶相區(qū)域（0-相）的基本材料PZT。反鐵電類的特征在于多個極性的部分晶格 (其電偶極矩彼此抵消)的交疊。因而，反鐵電晶體沒有自發(fā)極化，然而可能有特殊的介電特 性。如果將電場施加在反鐵電介質(zhì)處，則首先如線性電介質(zhì)那樣表現(xiàn)。自特定的臨界場強 起，引發(fā)到鐵電相中跳躍性的轉(zhuǎn)變并且曾經(jīng)反鐵電的偶極轉(zhuǎn)變到隨后能量有利、平行的定 向。與此相反，在較小場強的情況下，進行相反的過程。這得到所謂的雙重滯后回線。
[0046]與鐵電陶瓷材料相比，反鐵電陶瓷材料具有不是那么顯著的極化場強滯后。這在 電容器中應(yīng)用時導致較小的能量損耗。因而，優(yōu)選使用反鐵電陶瓷材料。
[0047] 為了制造純鋯鈦酸鉛（PZT)粉末以及以不同方式摻雜的鋯鈦酸鉛（ρΖΤ)粉末，能 夠使用經(jīng)典的混合氧化方法或者基于溶劑的方法、其也稱為"溶膠-凝膠"方法。開始點例 如是所構(gòu)成金屬的醋酸鹽或者醇化物的溶解，它們通過不同的干燥方法轉(zhuǎn)變?yōu)轭w?；赡?膠、陶瓷先驅(qū)物質(zhì)(先驅(qū))。為了進行干燥，提供例如噴霧干燥以及具有隨后的冷凍干燥的噴 霧冷凍顆粒。這些先驅(qū)隨后熱解成氧化物。這樣制造的粉末能夠以小成本來解聚集并且針 對另外的處理來調(diào)節(jié)。
[0048] 此處描述的陶瓷多層電容器的特征尤其在于特別小的ESR值（equivalent series resistance，等效串聯(lián)電阻）以及特別小的ESL值（equivalent series inductivity，等效 串聯(lián)電感)。
[0049] 此處描述的電極層的設(shè)置同時有利于制造此處所描述的多層電容器時的過程控 制。不僅在釋放時而且在燒結(jié)時，釋放產(chǎn)品以及生產(chǎn)氣體的氣體交換/均衡是必需的，其有 利于此處描述的多層電容器。該構(gòu)造通過在側(cè)向上較短的電極層促進了過程控制的改善可 能性，由此還能夠?qū)崿F(xiàn)與常規(guī)的多層電容器相比在體積方面比較大的陶瓷分量。此外，對于 此處描述的多層電容器得到來自所描述的電極層設(shè)置以及陶瓷層的所選擇陶瓷材料的最 佳合作效果，這對于ESR值、ESL值以及機械和熱方面的健壯性起積極作用。尤其是，陶瓷 與上面所給出的B、H和L的縱橫比的組合以及與電極層的幾何形狀的組合改善了組件的電 特性和熱特性。因此，例如能夠通過電極獲取電流的短路徑(幾何效應(yīng)）與絕緣電阻的熱穩(wěn) 定性(陶瓷特性）一起對構(gòu)件的電流承載能力性能起非常積極的作用。
[0050] 陶瓷多層電容器的另外的優(yōu)點和有利的實施方式從下文結(jié)合圖1和2描述的實施 方式中得出。
[0051] 圖1示出根據(jù)一種實施方式的陶瓷多層電容器的透視示意性視圖； 圖2示出圖1中陶瓷多層電容器的橫截面圖。

【具體實施方式】
[0052] 在這些實施例和附圖中，相同或者相同功能的構(gòu)件能夠分別設(shè)有相同的參考標 記。所示出的元件及其彼此間的大小比例原則上看起來不是按照真實比例。而是能夠為了 更好的可視性和/或為了更好的可理解性而過粗或過大地確定各個元件、例如層、組件以 及區(qū)域的尺寸來示出。
[0053] 圖1和圖2示出根據(jù)一種實施例的陶瓷多層電容器1的不同的示意性視圖。該多 層電容器1包括基體2,其具有帶六個側(cè)面的正方體形狀。該基體2具有陶瓷層3以及設(shè)置 在這些陶瓷層3之間的第一和第二電極層41、42,其中這些陶瓷層3和電極層41、42沿著層 堆疊方向S設(shè)置成堆疊。尤其是，基體2具有至少十個第一電極層41和至少十個第二電極 層42。這些陶瓷層3在所示的實施例中具有大約25微米的層厚度。這些電極層41、42具 有大約3. 5微米的層厚度。替換地，這些陶瓷層3和電極層41、42還能夠具有其它層厚度。 [0054] 這些電極層在所示的實施例中具有銅。由此能夠一方面實現(xiàn)：該多層電容器1具 有盡可能小的ESR值，并且另一方面，能夠使多層電容器1的制造工藝更為低廉。
[0055] 此外，多層電容器1具有：第一外接觸部51，其設(shè)置在基體2的第一側(cè)面61上；以 及第二外接觸部52,其設(shè)置在基體2的第二側(cè)面62上。在此，第一電極層41與第一外接觸 部51導電連接，而第二電極層4 2與第二外接觸部52導電連接。第一側(cè)面61和第二側(cè)面 62經(jīng)過表面處理，其中，所述表面處理優(yōu)選在施加外接觸部51、52之前執(zhí)行。尤其是，第一 側(cè)面61和第二側(cè)面62能夠被拋光、沖洗、研磨或者等離子體蝕刻。借助經(jīng)過表面處理的第 一側(cè)面61、第二側(cè)面62的，能夠以有利的方式在外接觸部51、5 2與第一和/或第二電極層 41、42之間實現(xiàn)特別良好的接觸。
[0056] 在所示的實施例中，第一電極層和第二電極層41、42分別彼此間隔開地設(shè)置在相 同層面中。該層面由垂直于該堆疊的層堆疊方向S構(gòu)造的解理面構(gòu)成。在此，在第一電極 層41與第二電極層42之間存在所謂的空隙，即間隙。該間隙表示在該解理面中第一電極 層41與第二電極層4 2之間的區(qū)域，在該區(qū)域中沒有設(shè)置電極層。根據(jù)一替換實施例，也可 能將第一電極層41與第二電極層42分別設(shè)置在不同的解理面中。
[0057] 此外，基體2具有第三電極層43,其既不與第一外接觸部51也不與第二外接觸部 52導電連接。第三電極層43不僅與第一電極層41交疊而且與第二電極層42交疊，也就是 說，第三電極層4 3分別具有至少一個部分區(qū)域，其在想象著朝該堆疊的層堆疊方向S上投 影時，不僅能夠與第一電極層41的至少一個部分區(qū)域而且能夠與第二電極層42的至少一 個部分區(qū)域重疊。根據(jù)其中第一電極層41和第二電極層42分別設(shè)置在不同解理面中的替 代實施例，可能的是，第一電極層41與第二電極層42彼此交疊。
[0058]第一外接觸部51以及第二外接觸部52分別具有第一濺射層，其中，第一濺射層分 別直接施加在基體2上。第一濺射層在此與第一電極層41和/或第二電極層42直接接觸。 這些第一濺射層優(yōu)選具有鉻。在第一濺射層上，分別施加第二濺射層，其中第二濺射層優(yōu)選 具有銅。此外，在第二濺射層上分別施加第三濺射層，其優(yōu)選具有金。替換地，第三溉射層 也能夠具有銀。
[0059] 基體2沿著層堆疊方向S具有寬度B。換言之，B表示基體2在平行于層堆疊方向 S的方向上的擴展。優(yōu)選的是，在基體2中，基體的每mm寬度B設(shè)置至少十個第一電極層以 及至少一個10第二電極層。此外，基體2垂直于第一側(cè)面51具有高度H。因此，基體2垂 直于第一側(cè)面51具有與高度Η對應(yīng)的擴展。此外，基體2垂直于高度Η以及垂直于層堆疊 方向S具有長度L，其對應(yīng)于基體2垂直于層堆疊方向以及垂直于高度Η的擴展。對于基 體2的寬度Β與高度Η的比例，Β/Η彡0.2成立。此外，對于該基體的長度L與寬度Β的 比例，L/B彡1成立，以及對于該基體的長度L與高度Η的比例，L/H彡1成立。
[0060] 在所示出的實施例中，基體2具有大約2. 5 mm的寬度Β、大約7. 0 mm的高度Η以 及大約7. Omni的長度L。因而，在所示出的實施例中，比例Β/Η大約等于0.36。該比例L/ B為大約2. 8并且該比例L/H為大約1. 0。
[0061] 根據(jù)所示出的實施例，多層電容器1的特征尤其在于低ESR值、低ESL值以及在機 械和熱方面的高健壯性。例如，在根據(jù)圖1和2的實施例中所示出的陶瓷多層電容器（380V / l〇yF)具有以下有關(guān)頻率的值：ESR(min)= 3 mQ、ESR(100kHz)= 5 πιΩ 以及 ESL < 4 ηΗ。此外，多層電容器1能夠成本低廉地制造。
[0062] 本發(fā)明并不限于根據(jù)實施例的描述，而是包括每個新的特征以及特征的每種組 合。這尤其包含權(quán)利要求中特征的每種組合，即便該特征或者該組合本身未明確在權(quán)利要 求中或者實施例中給出。
[0063] 參考標記列表 1多層電容器 2基體 3陶瓷層 41第一電極層 42第二電極層 43第三電極層 51第一外接觸部 52第二外接觸部 61第一側(cè)面 62第二側(cè)面 Η基體的高度 Β基體的寬度 L基體的長度 S層堆疊方向。
【權(quán)利要求】
1. 一種陶瓷多層電容器（1)，具有： -基體（2)，所述基體（2)包括沿著層堆疊方向（S)設(shè)置成堆疊的陶瓷層（3)以及設(shè)置 在所述陶瓷層（3)之間的第一電極層和第二電極層（41，42); _第一外接觸部（51)，所述第一外接觸部（51)設(shè)置在所述基體（2)的第一側(cè)面（61) 上并且與所述第一電極層（41)導電連接，以及 -第二外接觸部（52)，所述第二外接觸部（52)設(shè)置在所述基體（2)的與第一側(cè)面 (61)相對的第二側(cè)面（62)上并且與第二電極層（42)導電連接，其中 -所述基體（2)沿著所述層堆疊方向（S)具有寬度B， -所述基體（2)垂直于第一側(cè)面￠1)具有高度H， -所述基體（2)垂直于高度H且垂直于所述層堆疊方向（S)具有長度L， -其中B/H彡0. 2成立。
2. 如權(quán)利要求1所述的陶瓷多層電容器，其中，L/B > 1成立。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的陶瓷多層電容器，其中，L/H > 1成立。
4. 如前面權(quán)利要求中任一項所述的陶瓷多層電容器，其中，所述基體（2)具有第三電 極層（43)，所述第三電極層（43)既不與第一外接觸部（51)也不與第二外接觸部（52)導電 連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的陶瓷多層電容器，其中，第三電極層（43)與第一電極層（41)和 第二電極層（42)交疊。
6. 如前面權(quán)利要求任一項所述的陶瓷多層電容器，其中，所述陶瓷層（3)的層厚度在3 U m與200 u m之間。
7. 如前面權(quán)利要求任一項所述的陶瓷多層電容器，其中，所述電極層（3)的層厚度在 0? I U m 與 10 u m 之間。
8. 如前面權(quán)利要求任一項所述的陶瓷多層電容器，其中，所述基體（2)具有至少十個 第一電極層（41)和至少十個第二電極層（42)。
9. 如前面權(quán)利要求任一項所述的陶瓷多層電容器，其中，有下列關(guān)系成立：第一電極 層的數(shù)里! /覽度B > 10/mm。
10. 如前面權(quán)利要求任一項所述的陶瓷多層電容器，其中，所述電極層（41，42，43) 具有銅。
11. 如前面權(quán)利要求任一項所述的陶瓷多層電容器，其中，所述第一側(cè)面（61)以及第 二側(cè)面（62)經(jīng)過表面處理。
12. 如權(quán)利要求11所述的陶瓷多層電容器，其中，第一側(cè)面￠1)以及第二側(cè)面￠2)經(jīng) 過拋光、研磨或者等離子體蝕刻。
13. 如前面權(quán)利要求任一項所述的陶瓷多層電容器，其中，第一外接觸部（51)以及第 二外接觸部（52)分別具有至少一個濺射層，所述至少一個濺射層與第一電極層（41)或第 二電極層（42)直接接觸。
14. 如前面權(quán)利要求任一項所述的陶瓷多層電容器，其中，所述陶瓷層（3)具有陶瓷材 料，對于所述陶瓷材料以下方程式成立： P0 f ； - I # b & - O, ht'- ^I-! J, ^ ；；i rta ^t：> ' a i： I - x ^ 1 x J1 I -〇 - d-- 龍中 L i dCG,Fef.S:: Y ? r：bu ( I i A 從包含 La、NcU Y、Eu、GcU Tb、Dy、Ho、Er 和 Yb 的組中選擇； B從包含Na、K和Ag的組中選擇； C從包含Ni、Cu、Co和Mn的組中選擇；并且 0. a < 0.12; 0.05 ^ X ^ 0.3; 0 ^ b < 0.12; 0 ^ c < 0.12; 0 ^ d < 0? 12; 0 彡 e〈 0? 12; 0 彡 f〈 0? 12; 0 彡 y〈 1，其中 b + d + e + f>0。
【文檔編號】H01G4/12GK104285265SQ201380024102
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月8日
【發(fā)明者】G.恩格爾, M.肖斯曼, M.科伊尼, A.特斯蒂諾, C.霍夫曼 申請人:埃普科斯股份有限公司