CN115527772A - 一种电容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电容器技术领域，尤其涉及一种电容器，电容器包括介电主体、多个内电极和外电极，介电主体具有沿第一方向层叠在其中的多个介电层；多个内电极设置于介电主体内，多个内电极通过介电层间隔，内电极包括第一导电片和第二导电片；第一导电片具有沿第二方向相对的第一端和第二端，第二导电片连接于第一端沿平行于第三方向的一侧，第二导电片背离第一端的一侧通过介电主体的表面暴露；外电极设置于介电主体沿第二方向的端部，外电极与第二导电片连接。本发明实施例的电容器，内电极与介电主体的两端面间隔，减少对外电极与介电主体的连接强度的影响，增强外电极的连接可靠性，并能增加相邻两内电极的重叠面积，以增加电容器的容量。

Description

一种电容器

技术领域

本发明涉及电容器技术领域，尤其涉及一种电容器。

背景技术

多层陶瓷电容器(简称MLCC)是各类电子设备与器件中使用最多的元件之一，主要用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换和控制电路等方面，是最基本的电能存储元件，大量应用于航空航天、军事武器与设备、各类消费电子产品及通讯等诸多领域。

多层陶瓷电容器包括层叠设置的内电极和介电层，以及连接内电极的外电极，内电极和介电层层叠烧结形成芯片，内电极沿层叠方向依次交替从芯片的两端露出，外电极粘贴设置于芯片的两端并与露出的内电极连接。由于相邻两内电极沿芯片的长度方向交错，两者之间交错形成的阶梯通过介电层挤压填充，当两者的交错幅度较小时，形成的阶梯也较小，阶梯内填充的介电层部分则易脱落，或者难以通过介电层的挤压完成填充。而外电极与芯片之间的连接作用力来源于外电极与介电层之间的粘合力，并与阶梯内的介电层部分有直接的连接关系，因此相邻两内电极交错的幅度不宜过小，即重叠程度不易过大，以保证外电极与电芯之间的连接强度。但是相邻两内电极交错的幅度过大又会降低两者的重叠面积，降低电容器的容量。

发明内容

本发明实施方式主要解决的技术问题是提供一种电容器，能够改善内电极破坏外电极与介电层之间的连接强度的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：提供一种电容器，所述电容器包括介电主体、多个内电极和外电极，所述介电主体具有沿第一方向层叠在其中的多个介电层；所述多个内电极设置于所述介电主体内，所述多个内电极通过所述介电层间隔，所述内电极包括第一导电片和第二导电片；所述第一导电片具有沿第二方向相对的第一端和第二端，所述第二导电片连接于所述第一端沿平行于第三方向的一侧，所述第二导电片背离所述第一端的一侧通过所述介电主体的表面暴露；所述第二导电片沿所述第二方向的宽度，小于所述内电极沿所述第三方向的宽度；所述外电极设置于所述介电主体沿所述第二方向的端部，所述外电极与所述第二导电片连接；所述第一方向、第二方向和第三方向互相垂直。

在一些实施例中，沿所述第一方向，所述多个内电极的所述第一导电片互相重叠。

在一些实施例中，沿所述第一方向观察，所述第一导电片位于所述介电层内。

在一些实施例中，所述介电层沿平行于所述第二方向凸出所述内电极的宽度，小于所述介电层沿平行于所述第三方向凸出所述内电极的宽度。

在一些实施例中，所述内电极与相邻所述介电层形成的阶梯结构内填充有填料。

在一些实施例中，所述内电极包括两所述第二导电片，两所述第二导电片连接于所述第一导电片沿平行于第三方向的两侧。

在一些实施例中，沿所述第二方向，所述第二导电片与所述第一导电片平齐。

在一些实施例中，沿所述第二方向，所述第二导电片的宽度为芯片宽度的0.01％至10.00％。

在一些实施例中，所述第二导电片自所述第一导电片延伸而成。

在一些实施例中，所述电容器包括两所述外电极，两所述外电极分别设置于所述介电主体的两端部；所述内电极与邻近自身的所述第一端的所述外电极连接。

区别于相关技术的情况，本发明实施例的电容器，通过设置第二导电片，所述第二导电片沿第三方向从介电主体暴露，以使所述内电极与所述介电主体的两端面间隔，并且所述外电极设置于所述介电主体的端部，从而所述外电极与所述介电主体的连接强度不易受所述内电极的影响，增强所述外电极与所述介电主体的连接可靠性；由于所述内电极对所述外电极的连接强度影响小，所述内电极的重叠程度可以增加，以增加相邻两所述内电极的重叠面积，增加所述电容器的容量；并且所述第二导电片沿所述第二方向的宽度，小于所述内电极沿所述第三方向的宽度，能够缩短所述内电极外露部分的宽度，降低镀液渗透至所述介电主体内的概率，改善镀液在所述介电主体内产生氢气或者还原气体而造成裂缝的情况，提高所述电容器的耐高温和耐湿的可靠性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例的电容器的结构示意图；

图2是本发明实施例的电容器的半剖视图；

图3是本发明实施例的电容器的剖视图；

图4是图2中相邻介电层与内电极配合的结构示意图；

图5是本发明实施例的介电主体与内电极配合的结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

100、电容器；

1、介电主体；11、介电层；111、填料；12、覆盖层；

2、内电极；21、第一导电片；211、第一端；212、第二端；22、第二导电片；

3、外电极。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互组合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块的划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置示意图中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本发明的描述中，应当说明的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本发明的描述中，应当说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个及以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为解决上述技术问题，如图1和图2所示，本发明实施方式提供一种电容器100，所述电容器100包括介电主体1、多个内电极2和两外电极3，所述介电主体1用于提供绝缘，所述多个内电极2沿第一方向间隔设置于所述介电主体1内，所述内电极2通过所述介电主体1的表面暴露，所述内电极2暴露的一端与所述外电极3连接，并且所述多个内电极2沿所述第一方向交替与两所述外电极3连接，以形成多层电容。可选的，所述介电主体1为陶瓷材质，所述内电极2和所述外电极3均为导电金属材质。

接下来，依次对上述的介电主体1、内电极2和外电极3的具体结构作出说明。

对于上述介电主体1，如图1和图2所示，所述介电主体1具有沿第一方向层叠在其中的多个介电层11，所述介电主体1由所述多个介电层11烧结形成，所述介电层11用于间隔相邻两所述内电极2，层叠设置的所述内电极2的最外侧设置有覆盖层12，以将所述内电极2与外界隔离，沿所述第一方向，所述覆盖层12的厚度大于所述介电层11的厚度，所述覆盖层12与所述介电层的材质相同。所述介电主体1沿所述第二方向的两侧用于与所述外电极3连接；所述介电主体1沿所述第三方向的两侧用于暴露所述内电极2，以便于与所述外电极3连接。其中，所述第一方向、第二方向和第三方向互相垂直。

对于上述内电极2，如图3和图4所示，所述内电极2包括第一导电片21和第二导电片22；所述第一导电片21具有沿第二方向相对的第一端211和第二端212，所述第二导电片22连接于所述第一端211沿平行于第三方向的一侧；所述第二导电片22背离所述第一端211的一侧通过所述介电主体1的表面暴露，则所述内电极2从所述介电主体1沿所述第三方向的一侧暴露。即所述内电极2与所述介电主体1的两端面间隔，所述外电极3与所述介电主体1的连接强度不易受所述内电极2的影响，从而增强所述外电极3与所述介电主体1的连接可靠性；而且由于所述内电极2对所述外电极3的连接强度影响小，所述内电极2的重叠程度可以增加，以增加相邻两所述内电极2的重叠面积，增加储存电荷的有效面积，进而增加所述电容器100的容量。可选的，所述第二导电片22自所述第一导电片21延伸而成，即所述第一导电片21和所述第二导电片22为一体加工制成，连接效果好，强度高，增强电学性能。可选的，所述第二导电片22与所述第一导电片21连接处设置有弧形的倒角。可选的，所述第二导电片22由所述内电极2冲切形成，加工简单。可选的，所述第一导电片21呈矩形，所述第二导电片22呈矩形或直角矩形。

如图3所示，相邻两所述内电极2的沿所述第二方向的放置方向相反，并且所述内电极2与邻近自身的所述第一端211的所述外电极3连接，从而所述内电极2沿所述第一方向交替与两所述外电极3连接。

对于上述第一导电片21，如图2至图4所示，沿所述第一方向，所述多个内电极2的所述第一导电片21互相重叠，则所述第一导电片21的面积即为所述内电极2的重叠区域的面积，即储存电荷的有效面积，充分利用所述电容器100内的空间，增加所述电容器100的容量。

如图2至图4所示，沿所述第一方向观察，所述第一导电片21位于所述介电层11内，从而相邻两所述介电层11在烧结工艺中，能够将两者之间的第一导电片21包裹在内。进一步的，所述介电层11沿平行于所述第二方向凸出所述内电极2的宽度a，小于所述介电层11沿平行于所述第三方向凸出所述内电极2的宽度b，以进一步增大所述内电极2与所述介电层11的面积比，增加单位体积电容器100的容量，而由于所述介电层11沿所述第二方向的两端与所述外电极3连接，因此所述介电主体1沿所述第二方向的两端也不易破裂。可选的，宽度a大于1微米，宽度b为10至300微米。再进一步的，如图3所示，所述内电极2与相邻所述介电层11形成的阶梯结构内填充有填料111，所述填料111与所述介电层11材质相同，可以改善因所述介电层11凸出于所述内电极2的距离过小，而所述介电层11无法包裹所述内电极2的问题，从而所述内电极2与所述介电层11的面积比可以进一步增大。

对于上述第二导电片22，如图5所示，沿所述第二方向，相邻两所述内电极2的所述第二导电片22间隔设置，从而便于分别与两所述外电极3连接。具体地，如图4所示，所述第一端211和所述第二端212沿所述第二方向的宽度相等，所述第二导电片22沿所述第二方向的的宽度c小于所述第一端211沿所述第二方向的宽度d，并且所述第二导电片22邻近所述内电极2沿所述第二方向的端部设置，则相邻两所述内电极2的第二导电片22沿所述第二方向间隔。进一步的，如图4所示，沿所述第二方向，所述第二导电片22与所述第一导电片21平齐，所述第二导电片22充分靠近所述外电极3，减少所述外电极3朝向所述介电主体1中心沿平行于所述第二方向延伸的距离，缩小所述外电极3的体积，增加两所述外电极3的间隔距离。

如图4所示，所述第二导电片22沿所述第二方向的宽度c，小于所述内电极2沿所述第三方向的宽度e，则通过设置所述第二导电片22，能够缩短所述内电极2外露部分的宽度，降低所述介电主体1与所述内电极2之间出现分层和裂缝的频率，从而降低镀液渗入介电主体1的概率，进而改善电容器100绝缘电阻降低的问题，改善镀液在所述介电主体1内产生氢气或者还原气体而造成裂缝的情况，提高电容器100耐高温和耐湿的可靠性。可选的，沿所述第二方向，所述第二导电片22的宽度c为芯片宽度f的0.01％至10.00％，保证所述第二导电片22与所述第一导电片21和所述外电极3之间的连接效果。其中，所述芯片包括所述多个介电层11和所述多个内电极2，所述芯片为所述介电层11和所述内电极2烧结形成的整体，所述芯片沿所述第二方向的宽度f与所述介电层11沿所述第二方向的宽度f相等。

如图4所示，所述内电极2包括两所述第二导电片22，两所述第二导电片22连接于所述第一导电片21沿平行于第三方向的两侧，所述内电极2通过两所述第二导电片22与所述外电极3连接，增强连接效果。并且当一所述第二导电片22与所述介电主体1之间出现分层或者裂缝时，不易蔓延至另一所述第二导电片22周围，进一步降低所述介电主体1与所述内电极2之间出现分层和裂缝的频率。

对于上述外电极3，如图1至图3所示，两所述外电极3设置于所述介电主体1沿所述第二方向的两端部，两所述外电极3沿所述介电主体1的表面互相延伸靠近，即沿平行于所述第二方向朝下所述介电主体1的中部靠近，以形成槽体状，所述外电极3的凹槽的底部与所述介电主体1沿所述第二方向的端面连接，所述凹槽的侧壁与所述第二导电片22连接，以将所述外电极3连接于所述第二导电片22，并且所述凹槽的侧壁还与所述介电主体1沿所述第一方向相对的两侧壁，以及沿所述第三方向的两侧壁连接，进一步增强所述外电极3与所述介电主体1连接的稳定性。进一步的，所述凹槽的侧壁完全包裹所述第二导电片22的外露部分，增强所述电容器100的密封效果。可选的，所述外电极3背离所述介电主体1的一侧为曲面。

本发明实施例的电容器100，通过设置第二导电片22，所述第二导电片22沿第三方向从介电主体1暴露，以使所述内电极2与所述介电主体1的两端面间隔，并且所述外电极3设置于所述介电主体1的端部，从而所述外电极3与所述介电主体1的连接强度不易受所述内电极2的影响，增强所述外电极3与所述介电主体1的连接可靠性；由于所述内电极2对所述外电极3的连接强度影响小，所述内电极2的重叠程度可以增加，以增加相邻两所述内电极2的重叠面积，增加所述电容器100的容量；所述内电极2与相邻所述介电层11形成的阶梯结构内填充有填料，可以改善因所述介电层11凸出于所述内电极2的距离过小，而所述介电层11无法包裹所述内电极2的问题，从而所述内电极2与所述介电层11的面积比可以进一步增大，进一步增加所述电容器100的容量；并且沿第二方向，所述第二导电片22的宽度小于所述第一端211的宽度，能够缩短所述内电极2外露部分的宽度，降低镀液渗透至所述介电主体1内的概率，改善镀液在所述介电主体1内产生氢气或者还原气体而造成裂缝的情况，提高所述电容器100的耐高温和耐湿的可靠性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电容器，其特征在于，包括：

介电主体，具有沿第一方向层叠在其中的多个介电层；

多个内电极，设置于所述介电主体内，所述多个内电极通过所述介电层间隔，所述内电极包括第一导电片和第二导电片；所述第一导电片具有沿第二方向相对的第一端和第二端，所述第二导电片连接于所述第一端沿平行于第三方向的一侧，所述第二导电片背离所述第一端的一侧通过所述介电主体的表面暴露；所述第二导电片沿所述第二方向的宽度，小于所述内电极沿所述第三方向的宽度；以及

外电极，设置于所述介电主体沿所述第二方向的端部，所述外电极与所述第二导电片连接；

其中，所述第一方向、第二方向和第三方向互相垂直。

2.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，沿所述第一方向，所述多个内电极的所述第一导电片互相重叠。

3.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，沿所述第一方向观察，所述第一导电片位于所述介电层内。

4.根据权利要求3所述的电容器，其特征在于，所述介电层沿平行于所述第二方向凸出所述内电极的宽度，小于所述介电层沿平行于所述第三方向凸出所述内电极的宽度。

5.根据权利要求3所述的电容器，其特征在于，所述内电极与相邻所述介电层形成的阶梯结构内填充有填料。

6.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述内电极包括两所述第二导电片，两所述第二导电片连接于所述第一导电片沿平行于第三方向的两侧。

7.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，沿所述第二方向，所述第二导电片与所述第一导电片平齐。

8.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，沿所述第二方向，所述第二导电片的宽度为芯片宽度的0.01％至10.00％。

9.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述第二导电片自所述第一导电片延伸而成。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电容器，其特征在于，所述电容器包括两所述外电极，两所述外电极分别设置于所述介电主体的两端部；所述内电极与邻近自身的所述第一端的所述外电极连接。

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