CN110459402A - 一种多层陶瓷电容器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层陶瓷电容器，所述陶瓷体包括相互对置的上表面和下表面、相互对置的第一端面和第二端面、相互对置的第一侧面和第二侧面；所述内电极为至少一个，层叠在不同的陶瓷介质层表面；所述内电极包括主体部和引出部；所述主体部为矩形，所述引出部为梯形，所述引出部的一个底与第一端面有重叠，所述引出部的另一个底与所述主体部的一端有重叠，所述主体部的另一端沿着陶瓷介质层的表面向第二端面延伸，且与第二端面之间有间隙。本发明所述多层陶瓷电容器，无需将层叠体剖开即可方便地检验两个切割方向的切偏程度，甚至可以仅从层叠体的一个面同时检验两个切割方向上的切偏程度，检验和分选切偏不良品的效率较高。

Description

一种多层陶瓷电容器

技术领域

本发明涉及电子元件领域，尤其涉及一种多层陶瓷电容器。

背景技术

通常在多层陶瓷电容器的制程中，将多个印刷有内电极的陶瓷膜片层叠形成生坯基板，然后通过层压将生坯基板压实，再切割成一个个长方体的层叠体，即可完成多层陶瓷电容器的生坯成型。在切割时，由于切割精度等原因，会存在切偏现象。如果切偏程度较轻，切偏一般不会造成不利影响；但如果偏移量超出工艺允许范围时，电容器存在可靠性隐患。所以发生切偏时要及时将切偏程度不可接受的不良品分选出来。

一般地，通过观察层叠体的四个切断面来检验层叠体的切偏程度。由于内电极只在层叠体的两个相对的切断面上引出，可以根据这两个面上的内电极引出边的位置来观察其中一个切割方向的切偏程度。但是层叠体的另外两个相对的切断面一般没有内电极引出边或者其他标识，所以另一个切割方向的切偏程度无法直接观察到，需要剖开层叠体使内电极露出才能看到，这样切偏检验很不方便，检验和分选的效率较低。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种多层陶瓷电容器。该多层陶瓷电容器在切割制程中检验切偏程度比较方便，可以大大提高对切割质量的检验效率和切偏不良品的分选效率。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种多层陶瓷电容器，包括陶瓷体、第一外电极、第二外电极、内电极，所述陶瓷体为由多个陶瓷介质层层叠而成的长方体，所述陶瓷体包括相互对置的上表面和下表面、相互对置的第一端面和第二端面、相互对置的第一侧面和第二侧面；

所述内电极包括至少一个第一内电极和至少一个第二内电极，所述第一内电极和第二内电极交替层叠在不同的陶瓷介质层表面；所述第一内电极和第一外电极相连接，且所述第一内电极与第二外电极绝缘；所述第二内电极和第二外电极相连接，且所述第二内电极与第一外电极绝缘；

所述第一内电极包括第一主体部，所述第二内电极包括第二主体部，所述第一主体部、第二主体部均为矩形，所述第一内电极、第二内电极中的至少一个设有引出部；

当所述第一内电极设有引出部时，所述引出部为梯形，所述引出部的一个底与第一端面有重叠，所述引出部的另一个底与第一主体部的一端有重叠，所述第一主体部的另一端沿着陶瓷介质层的表面向第二端面延伸，且与第二端面之间有间隙；

当所述第二内电极设有引出部时，所述引出部为梯形，所述引出部的一个底与第二端面有重叠，所述引出部的另一个底与第二主体部的一端有重叠，所述第二主体部的另一端沿着陶瓷介质层的表面向第一端面延伸，且与第一端面之间有间隙。

优选地，所述第一外电极完全覆盖第一端面并且顺沿延伸到上表面、下表面、第一侧面和第二侧面；所述第二外电极完全覆盖第二端面并且顺沿延伸到上表面、下表面、第一侧面和第二侧面；所述第一外电极、第二外电极之间有间隔且绝缘。

更优选地，所述第一主体部与第一侧面和第二侧面均有间隙，所述第二主体部与第一侧面和第二侧面均有间隙。

更优选地，所述第一主体部到第一侧面、第二侧面的最短距离相等；所述第二主体部到第一侧面、第二侧面的最短距离相等。

优选地，所述引出部为等腰梯形或直角梯形。

优选地，所述第一主体部垂直于第一端面的边的长度、所述第二主体部垂直于第二端面的边的长度为第一主体部或第二主体部的长，所述第一主体部平行于第一端面的边的长度、所述第二主体部平行于第二端面的边的长度为第一主体部或第二主体部的宽；

当所述引出部为等腰梯形，且引出部的上底与第一端面或第二端面有重叠，引出部的下底与第一主体部或第二主体部的一端有重叠时，引出部的下底大于第一主体部或第二主体部的宽，第一主体部或第二主体部的宽大于引出部的上底；

当所述引出部为等腰梯形，且引出部的下底与第一端面或第二端面有重叠，引出部的上底与第一主体部或第二主体部的一端有重叠时，第一主体部或第二主体部的宽大于引出部的下底。

优选地，若陶瓷体的长度为m，当所述第一内电极设有引出部时，所述引出部远离第一端面的底到第一端面的距离为d，则0.05m≤d≤0.15m；

当所述第二内电极设有引出部时，所述引出部远离第二端面的底到第二端面的距离为d，则0.05m≤d≤0.15m。

d太小则对X方向切割偏移量的检验量程不足，d太大则引出部占用第一内电极太多面积，不利于提高多层陶瓷电容器的电容量。

优选地，所述引出部的腰与第一端面或第二端面形成的钝角为120°～155°。

优选地，当所述引出部为直角梯形时，所述引出部的上底与第一端面或第二端面有重叠，所述引出部的下底与第一主体部或第二主体部的一端有重叠；若陶瓷体的宽度为w，引出部的直角腰长度为d，上底长度为c，则0.5w≤c≤b，0.05m≤d≤0.15m。

优选地，当所述内电极为多个时，所述内电极还包括交替层叠在不同的陶瓷介质层上的多个第三内电极和多个第四内电极，所述第三内电极和所述第四内电极为矩形，所述引出部设于任意一个第一内电极或/和任意一个第二内电极上。

优选地，所述陶瓷介质层的材料为钛酸钡陶瓷、钛酸镁陶瓷、锆酸钙陶瓷中的至少一种；所述内电极的材料为银、钯、银钯合金、镍、铜、镍铜合金中的至少一种；所述外电极的材料为银、钯、银钯合金、镍、铜、镍铜合金中的至少一种。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明所述多层陶瓷电容器，无需将层叠体剖开即可方便地检验两个切割方向的切偏程度，甚至可以仅从层叠体的一个面同时检验两个切割方向上的切偏程度，检验和分选切偏不良品的效率较高。

附图说明

图1为实施例1的多层陶瓷电容器的外观示意图；

图2为实施例1的多层陶瓷电容器的陶瓷体的外观示意图；

图3为图1的多层陶瓷电容器的剖面图；

图4为图1的多层陶瓷电容器的另一剖面图；

图5为用于印刷实施例1的多层陶瓷电容器的内电极的丝网图形示意图；

图6为X方向切偏时实施例1的多层陶瓷电容器的剖面图；

图7为Y方向切偏时实施例1的多层陶瓷电容器的剖面图；

图8为实施例2的多层陶瓷电容器的剖面图；

图9为用于印刷实施例2的多层陶瓷电容器的内电极的丝网图形示意图；

图10为实施例3的多层陶瓷电容器的剖面图；

图11为用于印刷实施例3的多层陶瓷电容器的内电极的丝网图形示意图；

图12为X方向切偏时实施例3的多层陶瓷电容器的剖面图；

图13为Y方向切偏时实施例3的多层陶瓷电容器的剖面图；

图14为Y方向切偏时实施例3的多层陶瓷电容器的另一剖面图；

图15为实施例4的多层陶瓷电容器的剖面图；

其中，100、多层陶瓷电容器；10、陶瓷体；20、第一外电极；30、第二外电极；S1、上表面；S2、下表面；S3、第一端面；S4、第二端面；S5、第一侧面；S6、第二侧面；12、陶瓷介质层；14、第一内电极；15、第三内电极；16、第二内电极；17、第四内电极；142、引出部；144、主体部。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明所述多层陶瓷电容器的一种实施例，本实施例所述多层陶瓷电容器的具体结构结合附图1～7来进行说明：

结合图1、图2、图3和图4，多层陶瓷电容器100，包括陶瓷体10、第一外电极20及第二外电极30。陶瓷体10由多个陶瓷介质层12层叠而构成具有六个面的长方体，包括上表面S1、下表面S2、第一端面S3、第二端面S4、第一侧面S5和第二侧面S6，上表面S1和下表面S2相互对置并垂直于陶瓷介质层12的层叠方向Z，第一端面S3和第二端面S4相互对置并垂直于方向X,第一侧面S5和第二侧面S6相互对置并垂直于方向Y。

第一外电极20完全覆盖第一端面S3并且顺沿着延伸到上表面S1、下表面S2、第一侧面S5和第二侧面S6的部分，形成一个冠状的结构。第二外电极30完全覆盖第二端面S4并且顺沿着延伸到上表面S1、下表面S2、第一侧面S5和第二侧面S6的部分，形成一个冠状的结构。第一外电极20和第二外电极30相互间隔并且是绝缘的。

陶瓷体10包括内电极。内电极包括多个第一内电极14和多个第二内电极16。第一内电极14和第二内电极16位于陶瓷体10内部并且沿着Z方向交替层叠在不同的陶瓷介质层12的表面上。

第一内电极14包括引出部142和主体部144。引出部142为等腰梯形，引出部142的上底边AB在第一端面S3上，端点A到第一侧面S5的距离为a，端点B到第二侧面S6的距离为b，a＝b。线段AB的长度为c。引出部142的下底边CD与第一侧面S5、第二侧面S6和第二端面S4均形成有间隙。在陶瓷体10上未形成第一外电极20时，可以在第一端面S3上观察到线段AB。

主体部144为矩形。主体部144的一条边EF与引出部142的下底边CD重合，EF的对边与第二端面S4形成有间隙，以使第一内电极14与第二外电极30绝缘。优选的，EF的邻边与第一侧面S5和第二侧面S6均形成有间隙，以避免潮气侵入主体部144，同时也能避免主体部144与第二外电极30在第一侧面S5和第二侧面S6上的延伸部分之间发生短路或者闪络。进一步优选的，主体部144与第一侧面S5和第二侧面S6的距离相等。主体部144垂直于第一端面S3的边的长度为主体部144的长，主体部144平行于第一端面S3的边的长度为主体部144的宽。

第二内电极16在第一内电极14所在平面上的正投影与第一内电极14关于中心线Ⅱ-Ⅱ相互对称。第二内电极16的引出部和主体部的设置与第一内电极14的引出部142和主体部144类同，这里不作赘述。

第一内电极14和第二内电极16可以采用如图5所示图形的丝网在陶瓷介质层12上印刷金属浆料而制得。将多个印刷有图形的陶瓷介质层12按固定的距离往复错位地层叠，即可形成包含交替层叠的多个第一内电极14和多个第二内电极16的生坯基板。将生坯基板层压后进行切割，可得到多个包含交替层叠的多个第一内电极14和多个第二内电极16的层叠体。这时层叠体上尚未形成第一外电极20和第二外电极30，因此可以在层叠体的第一端面和第二端面(分别对应于多层陶瓷电容器100的第一端面和第二端面)看到第一内电极14和第二内电极16的露出部分。以第一内电极14为例，如果没有发生切偏，则第一内电极14在第一端面S3的露出部分为线段AB，并且端点A到第一侧面S5的距离为a，端点B到第二侧面S6的距离为b，a＝b，线段AB的长度为c。当只有X方向发生切偏时，则如图6所示，第一内电极14在第一端面S3的露出部分变为线段A1B1，A1B1的长度为c1，c1＞c，采用影像分析仪测量c1，即可推知X方向的偏移量。另外这时端点A1到第一侧面S5的距离为a1，端点B1到第二侧面S6的距离为b1，a1＝b1。当只有Y方向发生切偏时，则如图7所示，c不变，a和b分别变为a1和b1，采用影像分析仪测量a1和b1的长度，算出a1和b1的差值，即可推知Y方向的偏移量。可以理解，X和Y中任一个方向的切偏不会干扰另一个方向的偏移量检验(比如X方向的切偏并不影响a1和b1的差值)，因此即使两个方向都发生切偏，仍然能够分别进行检验，并且保证检验数据的准确。这样，仅对层叠体的一个面(第一端面或第二端面)进行检验，即可获知X、Y两个方向的切割偏移量，检验和分选切偏不良品的效率较高。

陶瓷体10的长度为m，CD到第一端面S3的距离为d。优选的，

0.05m≤d≤0.15m，d太小则对X方向切割偏移量的检验量程不足，d太大则引出部142占用第一内电极14太多面积，不利于提高多层陶瓷电容器100的电容量。

优选的，引出部142的∠CAB为120°～155°。∠CAB＜120°时，对X方向的切割偏移量的分辨度将太小，检验变得困难；∠CAB＞155°时，足够的X方向切割偏移量的检验量程和足够的线段AB的长度难以同时满足(AB长度太小时第一内电极14与第一外电极20的接触面积太小，可能发生导电不良)。

优选的，将C到第一侧面S5的距离和端点B到第二侧面S6的距离设定为工艺允许的Y方向最大偏移量，则如果Y方向偏移量超出工艺允许的Y方向最大偏移量，Y方向切断位置将落入引出部142，使得引出部142在第一侧面S5或第二侧面S6露出，从而这样的不合格品很容易被识别，可以靠人工肉眼分选，也可以采用光学筛选机分选。

优选的，EF的长度大于或等于AB的长度并且小于或等于CD的长度，这样主体部144的面积较大，有利于提高多层陶瓷电容器100的电容量，并且AB的长度可以设定得较大，从而增加第一内电极14与第一外电极20的接触面积。在其他的实施例中，EF的长度可以小于AB的长度，也可以大于CD的长度。

陶瓷介质层12的材料可以为钛酸钡陶瓷、钛酸镁陶瓷、锆酸钙陶瓷，但不限于此。内电极的材料可以为银、钯、银钯合金、镍、铜、镍铜合金，但不限于此。第一外电极20和第二外电极30的材料可以为银、钯、银钯合金、镍、铜、镍铜合金，但不限于此。

图2和图3只是示例性地画出若干个内电极，实际上内电极的总数没有特别限制。在其他的实施例中，也可以只有第一内电极14而没有第二内电极16，也可以只有第二内电极16而没有第一内电极14。

图5只是示例性地画出若干个图形单元，实际上图形单元的数量可以更多以满足产能需要。

实施例2

本发明所述多层陶瓷电容器的一种实施例，本实施例所述多层陶瓷电容器的具体结构结合附图8～9来进行说明：

结合图8，与实施例1的不同之处在于：引出部142为等腰梯形。引出部142的下底边AB在第一端面S3上，AB与第一侧面S5和第二侧面S6均形成有间隙。端点A到第一侧面S5的距离为a，端点B到第二侧面S6的距离为b，a＝b。线段AB的长度为c。引出部142的上底边CD与第二端面S4形成有间隙。主体部144为矩形。主体部144的一条边EF与引出部142的上底边CD重合。

第一内电极14和第二内电极16可以采用如图9所示图形的丝网在陶瓷介质层12上印刷金属浆料而制得。本实施例的切偏检验效果与实施例1类同，这里不作赘述。

优选的，EF的长度大于AB的长度，这样主体部144的面积较大，有利于提高多层陶瓷电容器100的电容量。在其他的实施例中，EF的长度可以小于或等于AB的长度。

实施例3

本发明所述多层陶瓷电容器的一种实施例，本实施例所述多层陶瓷电容器的具体结构结合附图10～14来进行说明：

结合图10，与实施例2的不同之处在于：第一内电极14和第二内电极16的引出部均为直角梯形。引出部142的上底边AB在第一端面S3上，下底边CD与主体部144的一条边EF重合，垂直于底边的腰AC在第一侧面S5上。端点D与第二侧面S6形成有间隙。在陶瓷体10上未形成第一外电极20时，可以在第一端面S3上观察到线段AB。线段AB的长度为a，线段CF的长度为b，线段CD的长度为c，线段AC的长度为d，陶瓷体的宽度为w。

第一内电极14和第二内电极16可以采用如图11所示图形的丝网在陶瓷介质层12上印刷金属浆料而制得。可以在层叠体的第一端面和第二端面看到第一内电极14和第二内电极16的露出部分。以第一内电极14为例，如果没有发生切偏，则第一内电极14在第一端面S3的露出部分为线段AB，并且线段AB的长度为a。当只有X方向发生切偏时，则如图12所示，第一内电极14在第一端面S3的露出部分变为线段A1B1，A1B1的长度为a1，a1＞a，采用影像分析仪测量a1，即可推知X方向的偏移量。当只有Y方向发生切偏时，则分两种情况来讲。第一种情况如图13所示，第一内电极14的露出部分仍然为线段AB，但端点A从原来在第一端面S3上变为与第一端面S3形成有间隙，采用影像分析仪测量端点A与第一端面S3的距离e，即可推知Y方向的偏移量。第二种情况如图14所示，第一内电极14的露出部分变为两条线段AA1和BB1，采用影像分析仪测量AA1的长度f，即可推知Y方向的偏移量。可以理解，X和Y中任一个方向的切偏不会干扰另一个方向的偏移量检验，因此即使两个方向都发生切偏，仍然能够分别进行检验，并且保证检验数据的准确。这样，仅对层叠体的一个面(第一端面或第二端面)进行检验，即可获知X、Y两个方向的切割偏移量，检验和分选切偏不良品的效率较高。

优选的，0.5w≤c≤b。c太小则引出部142与主体部144的连接宽度太小，可能发生导电不良；c太大则引出部142的端点D及邻近部位呈尖刺突出，容易导致尖端放电，不利于多层陶瓷电容器100的可靠性。优选的，0.05m≤d≤0.15m，d太小则对X方向切割偏移量的检验量程不足，d太大则引出部142占用第一内电极14太多面积，不利于提高多层陶瓷电容器100的电容量。优选的，∠ABD为120°～155°。∠ABD＜120°时，对X方向的切割偏移量的分辨度将太小，检验变得困难；∠ABD＞155°时，足够的X方向切割偏移量的检验量程和足够的线段AB的长度难以同时满足。

实施例4

本发明所述多层陶瓷电容器的一种实施例，本实施例所述多层陶瓷电容器的具体结构结合附图15来进行说明：

结合图15，与实施例1的不同之处在于：内电极包括一个第一内电极14和一个第二内电极16以及多个第三内电极15和多个第四内电极17。第一内电极14和第二内电极16的设置与实施例1相同。第三内电极15和第四内电极17为矩形。第三内电极15和第四内电极17在陶瓷体10内部沿着Z方向交替层叠在不同的陶瓷介质层12的表面上。第一内电极14和第二内电极16在陶瓷体10内部的位置没有限定，可以穿插在任意一对第三内电极15和第四内电极17之间并且被陶瓷介质层12相互隔开，也可以是最外侧的内电极。本实施例只有一个第一内电极14和一个第二内电极16，但在提高切偏不良的检验效率上与实施例1具有同等效果，并且第三内电极15和第四内电极17不具有引出部，因此还可以增加内电极与第一外电极20和第二外电极30的连接面积，减小接触电阻。

在本实施例中，第三内电极15和第四内电极17为矩形，这样两者之间可以形成较大的重叠面积，有利于提高多层陶瓷电容器100的电容量。在其他的实施例中，第三内电极15和第四内电极17也可以是其他形状。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种多层陶瓷电容器，其特征在于，包括陶瓷体、第一外电极、第二外电极、内电极，所述陶瓷体为由多个陶瓷介质层层叠而成的长方体，所述陶瓷体包括相互对置的上表面和下表面、相互对置的第一端面和第二端面、相互对置的第一侧面和第二侧面；

所述内电极包括至少一个第一内电极和至少一个第二内电极，所述第一内电极和第二内电极交替层叠在不同的陶瓷介质层表面；所述第一内电极和第一外电极相连接，且所述第一内电极与第二外电极绝缘；所述第二内电极和第二外电极相连接，且所述第二内电极与第一外电极绝缘；

所述第一内电极包括第一主体部，所述第二内电极包括第二主体部，所述第一主体部、第二主体部均为矩形，所述第一内电极、第二内电极中的至少一个设有引出部；

当所述第一内电极设有引出部时，所述引出部为梯形，所述引出部的一个底与第一端面有重叠，所述引出部的另一个底与第一主体部的一端有重叠，所述第一主体部的另一端沿着陶瓷介质层的表面向第二端面延伸，且与第二端面之间有间隙；

当所述第二内电极设有引出部时，所述引出部为梯形，所述引出部的一个底与第二端面有重叠，所述引出部的另一个底与第二主体部的一端有重叠，所述第二主体部的另一端沿着陶瓷介质层的表面向第一端面延伸，且与第一端面之间有间隙。

2.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第一外电极完全覆盖第一端面并且顺沿延伸到上表面、下表面、第一侧面和第二侧面；所述第二外电极完全覆盖第二端面并且顺沿延伸到上表面、下表面、第一侧面和第二侧面；所述第一外电极、第二外电极之间有间隔且绝缘。

3.如权利要求2所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第一主体部与第一侧面和第二侧面均有间隙，所述第二主体部与第一侧面和第二侧面均有间隙。

4.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述引出部为等腰梯形或直角梯形。

5.如权利要求1或4所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第一主体部垂直于第一端面的边的长度、所述第二主体部垂直于第二端面的边的长度为第一主体部或第二主体部的长，所述第一主体部平行于第一端面的边的长度、所述第二主体部平行于第二端面的边的长度为第一主体部或第二主体部的宽；

当所述引出部为等腰梯形，且引出部的上底与第一端面或第二端面有重叠，引出部的下底与第一主体部或第二主体部的一端有重叠时，引出部的下底大于第一主体部或第二主体部的宽，第一主体部或第二主体部的宽大于引出部的上底；

当所述引出部为等腰梯形，且引出部的下底与第一端面或第二端面有重叠，引出部的上底与第一主体部或第二主体部的一端有重叠时，第一主体部或第二主体部的宽大于引出部的下底。

6.如权利要求1或4所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，若陶瓷体的长度为m，当所述第一内电极设有引出部时，所述引出部远离第一端面的底到第一端面的距离为d，则0.05m≤d≤0.15m；

当所述第二内电极设有引出部时，所述引出部远离第二端面的底到第二端面的距离为d，则0.05m≤d≤0.15m。

7.如权利要求1或4所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述引出部的腰与第一端面或第二端面形成的钝角为120°～155°。

8.如权利要求1或4所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，当所述引出部为直角梯形时，所述引出部的上底与第一端面或第二端面有重叠，所述引出部的下底与第一主体部或第二主体部的一端有重叠；若陶瓷体的宽度为w，引出部的直角腰长度为d，上底长度为c，则0.5w≤c≤b，0.05m≤d≤0.15m。

9.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，当所述内电极为多个时，所述内电极还包括交替层叠在不同的陶瓷介质层上的多个第三内电极和多个第四内电极，所述第三内电极和所述第四内电极为矩形，所述引出部设于任意一个第一内电极或/和任意一个第二内电极上。

10.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述陶瓷介质层的材料为钛酸钡陶瓷、钛酸镁陶瓷、锆酸钙陶瓷中的至少一种；所述内电极的材料为银、钯、银钯合金、镍、铜、镍铜合金中的至少一种；所述外电极的材料为银、钯、银钯合金、镍、铜、镍铜合金中的至少一种。