DE102009028629A9

DE102009028629A9 - Ultra-Breitband-Kondensator

Info

Publication number: DE102009028629A9
Application number: DE102009028629A
Authority: DE
Inventors: John L. Galvagni; Andrew P. Ritter; John Mruz; Robert Grossbach; Marianne Berolini
Original assignee: AVX Corp
Current assignee: Kyocera Avx Components Corp N D Ges Us
Priority date: 2008-08-18
Filing date: 2009-08-18
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2029-08-19
Also published as: DE102009028629B4; JP2010045372A; JP5536393B2; CN101677035A; US8446705B2; US20100039749A1; DE102009028629A1; CN101677035B

Abstract

Es werden Einrichtung und Methodik zur preiswerten Realisierung eines oder mehrerer sekundärer Kondensatoren innerhalb eines monolithischen Körpers offengelegt, der bereits einen ersten, größeren Kondensator enthält, um Ultra-Breitbandstrukturen bereitzustellen. Alternierende Schichten von Elektroden werden mit Armbereichen versehen, die Bereiche benachbarter Elektrodenschichten umschließen, um zusätzliche Kopplungseffekte innerhalb der Kondensatorstruktur zu schaffen und dadurch vielfache zusätzliche äquivalente Kondensatorstrukturen innerhalb des Bauteils zu erzeugen.

Description

PRIORITÄTSANSPRUCH
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Rechte aus der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/089,673, eingereicht am 18. August 2008, der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/089,969, eingereicht am 19. August 2008, der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/099,770, eingereicht am 24. September 2008, der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/099,778, eingereicht am 24. September 2008 und der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 12/538,584, eingereicht am 10. August 2009, alle mit dem Titel „ULTRA-BREITBAND-KONDENSATOR”. Alle der obigen Anmeldungen sind hierin durch den Bezug darauf für alle Zwecke einbezogen.
GEBIET DER ERFINDUNG
Der vorliegende Gegenstand bezieht sich auf Ultra-Breitband-Kondensatoren und insbesondere auf vereinfachte Aufbauten, um die Bildung vielfacher kapazitiver Bereiche innerhalb der inneren Elektrodenschichten einer Vielschicht-Keramikkondensator-Struktur zu erleichtern, sowie auf Herstellungsverfahren solcher Kondensatoren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Vielfalt moderner technischer Geräte verursacht einen Bedarf an effizienten elektronischen Bauelementen und integrierten Schaltkreisen, die darin eingesetzt werden. Kondensatoren sind grundlegende Bauelemente, die zur Filterung, Entkopplung, Überbrückung und für weitere Aspekte solcher moderner Anwendungen eingesetzt werden, welche die drahtlose Kommunikati on, Alarmsysteme, Radarsysteme, Leitungsvermittlung, Anpassungsnetzwerke und viele andere Anwendungen umfassen können. Ein drastischer Anstieg der Geschwindigkeit und der Packungsdichte von integrierten Schaltkreisen erfordert Verbesserungen, insbesondere bei der Technik der Kopplungskondensatoren. Wenn Kopplungskondensatoren mit hoher Kapazität den hohen Frequenzen vieler aktueller Anwendungen ausgesetzt sind, werden die Leistungsdaten immer wichtiger. Da Kondensatoren für eine solche Vielzahl von Anwendungen grundlegende Bauelemente sind, ist ihre Präzision und Effizienz zwingend erforderlich. Viele spezielle Aspekte des Kondensator-Aufbaus wurden daher zur Verbesserung der Leistungsdaten von Kondensatoren anvisiert.
Die unglaubliche Vielfalt der Kondensator-Umfelder bringt es mit sich, dass Kondensatoren oft einer Anzahl verschiedener Betriebsfrequenzen ausgesetzt sind. Viele drahtlose Kommunikationssysteme, darunter Satelliten-, GPS- und Mobilfunkanwendungen sowie Hochgeschwindigkeitsprozessor-Anwendungen erfordern eine Kondensatortechnik, die sich hohen Betriebsfrequenzen anpassen kann. Als solche wurden Breitbandkondensatoren zuvor in verschiedenen Formen bereitgestellt, um sich für den Einbau in viele verschiedene Typen elektronischer Einrichtungen zu eignen. Bei manchen dieser zuvor bekannten Anordnungen wurde das Hauptaugenmerk auf das Unterbringen mehrerer kapazitiver Elemente innerhalb eines einzigen Aufbaus gelegt. Solche Vielfachelemente nahmen viele Formen an, darunter galvanisch miteinander gekoppelte, physisch getrennte Bauteile sowie der Aufbau eines Bauteils aus mehreren Elementen, die als zusätzliche kapazitive Elemente innerhalb des einzelnen Bauteils fungieren.
Das US-Patent Nr. 6,816,356 an Devoe et al. stellt ein solches Bauteil dar. Devoe et al. stellen eine integrierte Kondensatoranordnung bereit, die eine Vielzahl von Kondensatoren enthält, welche in einem im Wesentlichen monolithischen dielektrischen Körper in Reihe und/oder parallel geschaltet sind. Das Bauteil enthält sowohl einen Vielschichtkondensator mit höherem Wert für niedrigere Frequenzen als auch einen Kondensator mit niedrigerem Wert für höhere Frequenzen.
Das US-Patent Nr. 7,248,458 an Mruz legt ein weiteres Beispiel einer Breitbandkondensator-Konstruktion offen, die sowohl einen Niederfrequenzteil als auch einen Hochfrequenzteil aufweist. Wie hierin in den 1A–1J dargestellt, ist Mruz' Breitbandkondensator unter Verwendung einer recht komplexen und aufwändigen Herstellungstechnik konstruiert.
Die 1A–1J stellen die Konstruktion eines Breitbandbauteils gemäß Mruz' Lehre dar. Wie in 1A dargestellt, ist das Bauteil 100 ein Standard-Vielschichtkondensator (MLC) ohne Anschlussflächen. Der Kondensator 100 besteht aus alternierenden Elektroden 102, 104 in einer Keramikstruktur 110, die für die dielektrische Trennung der Elektroden 102, 104 sorgt.
1B stellt eine Schnittansicht des Kondensators 100 entlang einer Linie A-A aus 1A dar. Nach der Ausbildung des Kondensators 100 wird eine Gesamtbeschichtung aus leitfähigem Metall 120, gewöhnlich stromlose Vernickelung, gefolgt von stromloser Goldplattierung, auf allen sechs Seiten des Kondensators 100 aufgebracht. Nach dem Überziehen mit leitfähigem Metall 120 wird mit geeigneten Mitteln ein Schnitt 130 durch das leitfähige Metall 120 vorgenommen, um die beiden Polaritäten des Kondensators 100 zu trennen, die in 1C als Anschlussbereiche 132, 134 dargestellt sind. 1D stellt eine Schnittansicht durch den Kondensator 100 ähnlich der in 1B dargestellten dar und zeigt den Schnitt 130 in den Überzug 120 aus leitfähigem Metall, der getrennte Anschlussbereiche 132, 134 erzeugt.
Als Nächstes wird, wie in 1E dargestellt, ein isolierender Überzug 140 über den jetzt getrennten Bereichen 132, 134 aus leitfähiger Metallbeschichtung 120 aufgebracht. Die isolierende Schicht 140 kann im Allgemeinen einer Epoxidschicht entsprechen. Es ist einzusehen, dass der isolierende Überzug 140, wie in der Kondensator-Schnittansicht von 1F dargestellt, im Allgemeinen den durch den Schnitt 130 erzeugten Spalt ausfüllt. Nachdem das Epoxid oder andere isolierende Material ausgehärtet ist, wird das Teil entweder im Los beschichtet oder an jedem Ende in Anschlusspaste getaucht, wodurch lötbare Anschlüsse 152, 154 ausgebildet werden, wie in 1G dargestellt. Das fertiggestellte Teil ist nun in 1H im Längsschnitt gezeigt.
Wegen der Anordnung des fertiggestellten Aufbaus sind, wie in 1I gezeigt, zusätzliche Kapazitäten im Bereich 164 zwischen der oberen Elektrode 102a und der Umfangsbeschichtung 134 sowie im Bereich 165 zwischen der unteren Elektrode 104a und der Beschichtung 132 gebildet. Diese zusätzlichen Kapazitäten werden als Bereiche 164 und 165 dargestellt. Ähnlich gibt es eine Kapazität, wenn auch recht klein, zwischen dem Ende der Elektroden und der Endbeschichtung, die als Bereiche 166 und 167 dargestellt ist. Die Hauptkapazität kommt vom Überlappungsbereich innerhalb des Vielschichtkondensators, der als Bereich 162 dargestellt ist.
Diese verschiedenen Kapazitäten werden schematisch bei niedrigen Frequenzen in 1J dargestellt. Der große Überlappungsbereich 162 ergibt den Kondensator 162' im Schaltbild. Die zweiten Flächen 164 und 165 tragen zu den Kapazitäten 164', 165' bei, und die kleinen Endkondensatorbereiche 166 und 167 ergeben den Kondensator 166', 167'. Übereinstimmende Schraffierung stellt die Beziehung der Bereiche zu den Kondensatoren her. Der resultierende äquivalente kapazitive Stromkreis von parallel geschalteten Kondensatoren verschiedener Werte weist einen breitbandigen Frequenzgang auf.
Während nach dem Stand der Technik verschiedene Methodiken zum Konstruieren von breitbandigen kapazitiven Bauteilen bereitgestellt wurden, wäre es dennoch vorteilhaft, ähnliche oder verbesserte Ergebnisse bei einer bedeutenden Reduktion von Produktionsaufwand und -kosten bereitzustellen.
Während verschiedene Umsetzungen von Breitbandkondensatoren entwickelt wurden, ist keine Konstruktion bekannt geworden, die allgemein alle gewünschten Eigenschaften umfasst, wie sie nachstehend gemäß der Technik des vorliegenden Gegenstands dargestellt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht der nach dem Stand der Technik gefundenen und anerkannten Eigenschaften, die durch das vorliegende Thema angesprochen werden, wurde eine verbesserte Einrichtung und Methodik entwickelt, um Breitbandkondensatoren bereitzustellen.
In einer beispielhaften Anordnung wurde ein Breitbandkondensator entwickelt, der Merkmale verwendet, welche die Werte von sekundären und tertiären Kondensatoren kleiner Werte erhöhen und reproduzierbar steuern, die parallel zu den primären monolithischen Vielschichtkondensatorstrukturen liegen.
In einer der einfacheren Formen wurde ein Breitbandkondensator entwickelt, der eine Vielzahl von gestapelten Elektroden verwendet, von denen jede einen mittleren Bereich und einen einzelnen Arm oder ein Paar von äußeren Armen hat, die damit verbunden sind, um mehrfache kapazitive Elemente zu erzeugen. Vorteile werden durch Schaffen von mehrfachen kapazitiven Elementen innerhalb eines einzelnen Satzes gestapelter Elektroden erreicht. Ein solcher Ansatz ist effizienter und weniger kostspielig als andere Ansätze, die separate und eigenständige Elektrodensätze, schwimmende interne Platten, externe Anschlussmerkmale, interne Durchkontaktierungen oder andere zusätzliche Bestandteile erfordern, um kapazitive Elemente zusätzlich zu einem primären Kondensator mit parallelen Platten zu erzeugen.
Ein weiterer positiver Aspekt dieses Bauteiltyps ist es, dass eine bedeutend reduzierte Anzahl von Verarbeitungsschritten erforderlich ist, um kapazitive Bauteile bereitzustellen, die vollständig mit zuvor entwickelten Bauteilen kompatibel sind und im Wesentlichen ähnliche Daten wie diese aufweisen.
Gemäß Aspekten bestimmter Ausführungen des vorliegenden Gegenstands werden Methodiken bereitgestellt, um die Anzahl sekundärer kapazitiver Elemente innerhalb eines Kondensator-Bauteils weiter zu erhöhen, indem ein Mechanismus bereitgestellt wird, um mehr Gelegenheiten zum Koppeln von Elektroden entgegengesetzter Polarität zu erzeugen, die innerhalb des Kondensatorkörpers zu erreichen sind, ohne zusätzliche Verarbeitungsschritte zu erfordern. In vielen Ausführungen können mehrere kapazitive Elemente durch einzigartige Gestaltung und Anordnung eines einzigen, sich wiederholenden Satzes gegenüberstehender Elektrodenblätter erreicht werden.
Gemäß bestimmten Aspekten anderer Ausführungen des vorliegenden Gegenstands wurden Methodiken entwickelt, die Konstruktion eines Breitbandkondensators durch Beseitigen kostspieliger und zeitaufwändiger Verfahrensschritte zu vereinfachen und dabei funktionell gleichwertige Betriebsdaten beizubehalten.
Zusätzliche Ziele und Vorteile des vorliegenden Gegenstands werden hierin in der detaillierten Beschreibung dargelegt oder sind jemandem mit gewöhnlichem Fachwissen daraus ersichtlich. Auch ist weiterhin zu beachten, dass Änderungen und Abwandlungen an dessen spezifisch dargestellten, herangezogenen und diskutierten Merkmalen und Elementen in verschiedenen Ausführungsformen und Anwendungen des Gegenstands praktiziert werden können, ohne von Sinn und Umfang des Gegenstands abzuweichen. Zu solchen Abwandlungen können Ersetzen der gezeigten, bezogenen oder diskutierten Mittel, Merkmale oder Schritte durch äquivalente sowie die funktionelle, einsatzmäßige oder positionsmäßige Umkehrung von verschiedenen Teilen, Merkmalen, Schritten oder dergleichen gehören, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Noch weiter versteht sich, dass verschiedene Ausführungsformen, ebenso wie verschiedene im Vorliegenden bevorzugte Ausführungsformen des vorliegenden Gegenstands verschiedene Kombinationen oder Ausführungen vorliegend offengelegter Merkmale oder Elemente oder ihrer Äquivalente enthalten können (einschließlich Kombinationen von Merkmalen, Teilen, Schritten oder Ausführungen davon, die nicht ausdrücklich in den Figuren gezeigt oder in der detaillierten Beschreibung solcher Figuren angegeben wurden). Zusätzliche Ausführungen des vorliegenden Gegenstands, die nicht unbedingt im zusammengefassten Abschnitt ausgedrückt werden, können verschiedene Kombinationen und Aspekte von Merkmalen, Bestandteilen oder Schritten einschließen und einbeziehen, die in den oben zusammengefassten Gegenständen und/oder anderen Merkmalen, Bestandteilen oder Schritten angezogen werden, die anderweitig in dieser Anmeldung diskutiert werden. Jemand mit gewöhnlichem Fachwissen wird die Merkmale und Aspekte dieser und anderer Ausführungsformen nach Durchsicht des Rests der Spezifikation besser verstehen.
In einer beispielhaften Ausführung der Technik des vorliegenden Gegenstands enthält ein Vielschichtkondensator eine Vielzahl von ersten Elektrodenblättern, eine Vielzahl von zweiten Elektrodenblättern, dielektrisches Material, eine erste äußere Anschlussfläche und eine zweite äußere Anschlussfläche. Jedes erste Elektrodenblatt enthält eine erste Hauptelektrode und eine separate erste Gegenelektrode, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind, wobei die erste Hauptelektrode einen mittleren Bereich und mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der neben dem mittleren Bereich positioniert ist, und wobei die erste Gegenelektrode mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der im Wesentlichen längs zu dem mindestens einen Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist. Jedes zweite Elektrodenblatt enthält eine zweite Hauptelektrode und eine separate zweite Gegenelektrode, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind, wobei die zweite Hauptelektrode einen mittleren Bereich und mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der neben dem mittleren Bereich positioniert ist, und wobei die zweite Gegenelektrode mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der längs zu dem mindestens einen Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist. Das dielektrische Material ist zwischen benachbart gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblättern verschachtelt, um eine gestapelte Anordnung von Einheitszellen zu bilden, wobei sich in jeder Einheitszelle mindestens ein Teil des mittleren Bereichs jeder ersten Hauptelektrode mit mindestens einem Teil des mittleren Bereichs einer zweiten Hauptelektrode überlappt. Die erste äußere Anschlussfläche ist galvanisch mit jeder ersten Hauptelektrode und jeder zweiten Gegenelektrode verbunden, und die zweite äußere Anschlussfläche ist galvanisch mit jeder zweiten Hauptelektrode und jeder ersten Gegenelektrode verbunden.
In einer weiteren beispielhaften Ausführung der Technik des vorliegenden Gegenstands enthält ein Breitbandkondensator eine Vielzahl von ersten Elektrodenblättern, eine Vielzahl von zweiten Elektrodenblättern und eine Vielzahl von dielektrischen Schichten. Jedes erste Elektrodenblatt enthält eine erste Hauptelektrode und eine separate erste Gegenelektrode, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind. Jedes zweite Elektrodenblatt enthält eine zweite Hauptelektrode und eine separate zweite Gegenelektrode, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind. Die Vielzahl von dielektrischen Schichten ist mit alternierenden ersten und zweiten Elektrodenblättern verschachtelt, um einen gestapelten Aufbau zu bilden. Eine primäre Kapazität für niedrige Frequenzen wird durch eine Überlappung zwischen jedem gegenüberliegenden Paar erster und zweiter Hauptelektroden gebildet, und eine sekundäre Kapazität für hohe Frequenzen wird durch die Kopplung zwischen der Hauptelektrode und der Gegenelektrode in jedem ersten und zweiten Elektrodenblatt gebildet.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführung der Technik des vorliegenden Gegenstands enthält ein Vielschichtkondensator eine Vielzahl von ersten Elektrodenblättern, eine Vielzahl von zweiten Elektrodenblättern, zwischen benachbart gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblättern geschachtel tes dielektrisches Material, um eine gestapelte Anordnung von Einheitszellen zu bilden, eine Vielzahl von dritten Elektrodenblättern, eine Vielzahl von vierten Elektrodenblättern, zusätzliches, mit ausgewählten Blättern der Vielzahl von dritten und vierten Elektrodenblättern geschachteltes dielektrisches Material, eine erste äußere Anschlussfläche und eine zweite äußere Anschlussfläche. Jedes erste Elektrodenblatt enthält eine erste Hauptelektrode und eine separate erste Gegenelektrode, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind, wobei jede erste Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der ersten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt, und wobei jede erste Gegenelektrode einen Endbereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, die sich vom Endbereich erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist und der zweite Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist. Jedes zweite Elektrodenblatt enthält eine zweite Hauptelektrode und eine separate zweite Gegenelektrode, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind, wobei jede zweite Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der zweiten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt, und wobei jede zweite Gegenelektrode einen Endbereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, die sich vom Endbereich erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist und der zweite Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist. Mindestens ein Teil des mittleren Bereichs jeder ersten Hauptelektrode überlappt sich mit mindestens einem Teil des mittleren Bereichs einer zweiten Hauptelektrode, wobei in jeder Einheitszelle dielektrisches Material verschachtelt ist. Jedes dritte Elektrodenblatt enthält dritte und vierte gegenüberliegende Gegenelektroden, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind. Jedes vierte Elektrodenblatt enthält erste und zweite gegenüberliegende Schirmelektroden, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind. Eine erste Deckschicht ist oben auf den alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblättern und verschachteltem dielektrischem Material angeordnet, und eine zweite Deckschicht ist unten an den alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblättern und verschachteltem dielektrischem Material angeordnet. Die erste äußere Anschlussfläche ist galvanisch mit jeder ersten Hauptelektrode, jeder zweiten Gegenelektrode, jeder dritten Gegenelektrode und jeder ersten Schirmelektrode verbunden. Die zweite äußere Anschlussfläche ist galvanisch mit jeder zweiten Hauptelektrode, jeder ersten Gegenelektrode, jeder vierten Gegenelektrode und jeder zweiten Schirmelektrode verbunden.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführung der Technik des vorliegenden Gegenstands enthält ein Verfahren zum Bereitstellen eines Breitbandkondensators das Anordnen einer Vielzahl von ersten Elektrodenblättern, von denen jedes eine erste Hauptelektrode und eine separate erste Gegenelektrode enthält, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind, das Anordnen einer Vielzahl von zweiten Elektrodenblättern, von denen jedes eine zweite Hauptelektrode und eine separate zweite Gegenelektrode enthält, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind; und Verschachteln einer Vielzahl von dielektrischen Schichten mit alternierenden ersten und zweiten Elektrodenblättern, um einen gestapelten Aufbau mit einer Überlappung zu bilden, die zwischen jedem gegenüberliegenden Paar erster und zweiter Hauptelektroden gebildet ist, sodass daraus eine primäre Kapazität für niedrige Frequenzen sowie eine sekundäre Kapazität für hohe Frequenzen durch Kopplung zwischen der Hauptelektrode und der Gegenelektrode in jedem ersten und zweiten Elektrodenblatt gebildet wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Eine vollständige und erhellende Offenlegung des vorliegenden Gegenstands einschließlich dessen bester Form, die sich an jemanden mit gewöhnlichem Fachwissen richtet, wird in der Beschreibung gegeben, die sich auf die beigefügten Figuren bezieht, in denen:
die 1A–1J jeweils Schritte bei der Konstruktion eines zuvor bekannten Breitbandkondensators darstellen, nämlich desjenigen, der im US-Patent Nr. 7,248,458 (Mruz) dargelegt ist;
die 2A–2G jeweils Konstruktionsaspekte einer ersten beispielhaften Ausführung eines Ultra-Breitbandkondensators gemäß dem vorliegenden Gegenstand darstellen;
die 3A–3C jeweils Konstruktionsaspekte einer ersten Abwandlung des ersten beispielhaften Ultra-Breitbandkondensators aus dem vorliegenden Gegenstand darstellen;
die 4A–4C jeweils Konstruktionsaspekte einer zweiten beispielhaften Ausführung eines Ultra-Breitbandkondensators gemäß dem vorliegenden Gegenstand darstellen;
die 5A–5B jeweils Konstruktionsaspekte einer dritten beispielhaften Ausführung eines Ultra-Breitbandkondensators gemäß dem vorliegenden Gegenstand darstellen;
die 6A–6B Leistungsdaten eines zuvor bekannten Breitbandkondensators darstellen, während die 6C–6D zum Vergleich Leistungsdaten eines beispielhaften Breitbandkondensators darstellen, der gemäß der vorliegenden Technik konstruiert wurde;
die 7A–7B jeweils Konstruktionsaspekte einer zweiten Abwandlung des ersten beispielhaften Ultra-Breitbandkondensators aus dem vorliegenden Gegenstand darstellen;
7C Leistungsdaten eines beispielhaften Breitbandkondensators darstellt, wie er in den 7A–7B gezeigt ist und gemäß der vorliegenden Technik konstruiert wurde;
8A eine Draufsicht eines beispielhaften ersten Elektrodenblatts bietet, das eine erste Hauptelektrode und eine erste Gegenelektrode enthält, wie sie auch in den 2A und 2B gezeigt ist;
8B eine Draufsicht eines beispielhaften zweiten Elektrodenblatts bietet, das eine zweite Hauptelektrode und eine zweite Gegenelektrode enthält, wie sie auch in den 2A und 2B gezeigt ist;
8C eine Draufsicht eines beispielhaften dritten Elektrodenblatts bietet, das gegenüberstehende dritte und vierte Gegenelektroden zur selektiven Verwendung in Ausführungen der vorliegenden Technik enthält;
8D eine Draufsicht eines beispielhaften vierten Elektrodenblatts bietet, das gegenüberstehende erste und zweite Schirmelektroden zur selektiven Verwendung in Ausführungen der vorliegenden Technik enthält;
9A eine Schnittansicht eines beispielhaften Breitbandkondensators gemäß Aspekten der vorliegend offengelegten Technik bietet, der selektiv beispielhafte erste, zweite, dritte und vierte Elektrodenblätter jeweils aus den 8A–8D enthält;
9B eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Breitbandkondensators bietet, wie er in 9A gezeigt ist, mit an der Peripherie des Bauteils ausgebildeten 3-seitigen äußeren Anschlussflächen;
10A eine Schnittansicht eines weiteren beispielhaften Breitbandkondensators gemäß Aspekten der vorliegend offengelegten Technik bietet, der selektiv beispielhafte erste, zweite, dritte und vierte Elektrodenblätter jeweils aus den 8A–8D enthält; und
10B eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Breitbandkondensators bietet, wie er in 10A gezeigt ist, mit an der Peripherie des Bauteils ausgebildeten 5-seitigen äußeren Anschlussflächen.
Wiederholte Verwendung von Bezugszeichen in der gesamten vorliegenden Spezifikation und den angefügten Zeichnungen soll dieselben oder analoge Merkmale, Elemente oder Schritte des vorliegenden Gegenstands repräsentieren.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie im Abschnitt „Zusammenfassung der Erfindung” diskutiert, befasst sich der vorliegende Gegenstand insbesondere mit verbesserter Einrichtung und Methodik zum Bereitstellen von Ultra-Breitbandkondensatoren.
Ausgewählte Kombinationen von Aspekten der offengelegten Technik entsprechen einer Vielzahl von verschiedenen Ausführungen des vorliegenden Gegenstands. Es sollte beachtet werden, dass jede der hierin dargestellten und diskutierten beispielhaften Ausführungen keine Einschränkungen des vorliegenden Gegenstands andeuten sollten. Merkmale und Schritte, die als Teil einer Ausführung dargestellt oder beschrieben werden, können in Kombination mit Aspekten einer anderen Ausführung benutzt werden, um noch eine weitere Ausführung zu ergeben. Zusätzlich können bestimmte Merkmale gegen ähnliche, nicht ausdrücklich erwähnte Bauteile oder Merkmale ausgetauscht werden, welche dieselbe oder eine ähnliche Funktion erfüllen.
Nun wird im Detail Bezug auf die vorliegend bevorzugten Ausführungen des Ultra-Breitbandkondensators des Gegenstands genommen. Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen stellen nun die 2A–2G den Aufbau eines Kondensators gemäß einer ersten Ausführung des vorliegenden Gegenstands dar, in dem bedeutende Anteile reproduzierbarer sekundärer und tertiärer Elemente bereitgestellt sind. 2A stellt eine Draufsicht einer Einheitszelle oder eines Paars von Elektroden dar, die viele Male in einem Elektrodenstapel wiederholt werden, wie er verwendet werden kann, um einen Breitbandkondensator gemäß der vorliegenden Technik herzustellen. In einer beispielhaften Konstruktion können über einhundert Sätze von Elektrodenpaaren in einem einzigen Kondensator angeordnet sein. Fachleute werden jedoch erkennen, dass die genaue Anzahl an angeordneten Zellen von vielen Variablen abhängt, darunter zum Beispiel dem gewünschten Nennwert für den Kondensator. Die Anzahl der in den Zeichnungen dargestellten und in der Beschreibung diskutierten Einheitszellen und entsprechenden Elektroden werden nur als Beispiel benutzt und sollten nicht als unnötig einschränkender Aspekt der vorliegenden Technik betrachtet werden.
Gemäß der ersten beispielhaften Ausführung des vorliegenden Gegenstands entspricht ein erster Struktursatz von Elektroden einer ersten Hauptelektrode 200 mit armähnlichen Anhängen (d. h. Ausläuferarmen) 202, 204, die an beiden Seiten eines mittleren Bereichs 206 positioniert sind. Auf derselben Ebene befindet sich eine erste C-förmige Elektrode 208, die Seitenarme 222, 224 hat und sowohl als Ankernase als auch als Gegenelektrode dient. In einer Ausführung ist zu sehen, dass die erste Hauptelektrode 200 einen Endbe reich 201 hat, der sich zu einer ganzen Abmessung einer Fläche eines unabgeschlossenen Stapels von Dielektrikums- und Elektroden-Schichten erstreckt und entlang dieser Abmessung freiliegt. Der mittlere Bereich 206 und die Ausläuferarme 202, 204 der ersten Hauptelektrode 200 erstrecken sich alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich 201 in einer Weise, dass der mittlere Bereich 206 und die Ausläuferarme 202, 204 alle im Allgemeinen parallel zueinander liegen. Jeweilige Seiten der Ausläuferarme 202 und 204 können sich auch zu entsprechenden Flächen erstrecken und an ihnen entlang freiliegen, die an die Fläche angrenzen, an welcher der Endbereich 201 freiliegt. Die erste C-förmige Elektrode 208 hat auch einen Endbereich, der sich zu einer ganzen Fläche eines unabgeschlossenen Stapels von Dielektrikums- und Elektroden-Schichten erstreckt und entlang dieser Fläche freiliegt. Die Seitenarme 222, 224 erstrecken sich von einem solchen Endbereich der ersten C-förmigen Elektrode 208 und haben Bereiche, die sich zu entsprechenden Flächen erstrecken und an ihnen entlang freiliegen, die an die Fläche angrenzen, an welcher der Endbereich der ersten C-förmigen Elektrode 208 freiliegt.
Der zweite Struktursatz von Elektroden hat einen ähnlichen, gespiegelten Aufbau, bei dem die zweite Hauptelektrode 210 Ausläuferarme 212, 214 enthält, die an beiden Seiten des mittleren Bereichs 216 positioniert sind. Der mittlere Bereich 216 und die Ausläuferarme 212, 214 erstrecken sich alle im Allgemeinen parallel zueinander von einem Endbereich 211 aus. Auf derselben Ebene befindet sich eine zweite C-förmige Elektrode 218, die Seitenarme 226, 228 hat und sowohl als Ankernase als auch als Gegenelektrode dient. Wie oben bezüglich der ersten Hauptelektrode 200 und der ersten C-förmigen Elektrode 208 beschrieben, kann man sehen, dass die zweite Hauptelektrode 210 und die zweite C-förmige Elektrode 218 Endbereiche haben, von denen mittlere Bereiche und/oder Seitenarmbereiche wegragen. Andere Aspekte der Positionierung und des Freiliegens entlang einer Bauteilperipherie können auch gelten, obwohl bedacht werden sollte, dass einige Ausführungen möglicherweise nicht das volle Ausmaß des Freiliegens der verschiedenen Elektrodenkanten an der Oberfläche benötigen, wie es oben mit Bezug auf 2A dargestellt und beschrieben wird.
Eine perspektivische Ansicht eines Stapels von sechs Elektrodenblättern ist in 2B dargestellt, welche die alternierenden Elektrodensätze zeigt. Erste und zweite Elektrodenblätter (wobei jedes erste Blatt aus einer ersten Hauptelektrode 200 und einer ersten C-förmigen Elektrode 208 und jedes zweite Blatt aus einer zweiten Hauptelektrode 210 und einer zweiten C-förmigen Elektrode 218 besteht) sind alternierend mit dielektrischen Schichten gestapelt, um einen Vielschichtaufbau zu bilden, wie er in der Schnittansicht von 2D gezeigt ist. Das dielektrische Material 215 in 2D kann typischerweise zwischen jedem benachbarten Elektrodenblatt in einem alternierenden Stapel angeordnet sein. Die Dicke der dielektrischen Schichten zwischen Elektrodenblättern kann gewählt sein, um einen vorgegebenen Kapazitätswert für eine primäre Kapazität mit parallelen Platten zu erzielen, während auch Dünnfilm-beschichtete Anschlussflächen untergebracht werden, wie später in dieser Anmeldung beschrieben. Die Dicke der dielektrischen Schichten auf der Ober- und Unterseite des Elektrodenstapels kann etwas größer sein, um dielektrische Deckschichten zu bilden, die zusätzlichen mechanischen Schutz und strukturelle Festigkeit für das fertige Bauteil bieten. Dielektrisches Material 215 und Elektroden können jeweils in Schichten oder Blättern aufgebracht werden, während das Bauteil geformt wird. Es sollte jedoch verstanden werden, dass ein fertiggestelltes Bauteil nach dem Brennen als Block aus dielektrischem Material betrachtet werden kann, in dem Elektroden eingebettet sind.
Verschiedene Materialien, die normalen Fachleuten bekannt sind, können zum Ausbilden der Elektroden und des dielektrischen Materials der Kondensatoren des Gegenstands ausgewählt werden. Zum Beispiel können Elektroden 200, 210, 208 und 218 aus einer Vielfalt von verschiedenen leitfähigen Materialien ausgeformt sein, wie etwa, jedoch nicht beschränkt auf, Platin, Silber, Nickel, Kupfer, eine Palladium-Silber-Legierung, Kombinationen da von und/oder anderen leitfähigen Materialien oder anderen geeigneten leitfähigen Substanzen. Zu dielektrischem Material 215 kann ein keramisches, halbleitendes oder isolierendes Material gehören, wie etwa, jedoch nicht beschränkt auf, Bariumtitanat, Kalziumtitanat, Zinkoxid, Aluminiumoxid mit Schmelzglas oder andere geeignete keramische oder glasgebundene Materialien. Alternativ kann das dielektrische Material 215 eine organische Verbindung, wie etwa ein Epoxid sein (mit oder ohne Keramikbeimischung, mit oder ohne Glasfaser), gebräuchlich als Leiterplattenmaterialien, oder andere als Dielektrika übliche Kunststoffe. In diesen Fällen ist der Leiter gewöhnlich eine Kupferfolie, die chemisch geätzt wurde, um das Muster zu ergeben. In noch anderen Ausführungen kann das dielektrische Material 215 ein Material enthalten, das eine relativ hohe Dielektrizitätskonstante (K) hat, wie etwa eins aus NPO (COG), X7R, X5R X7S, Z5U, Y5V und Strontiumtitanat. In einem Beispiel wird dielektrisches Material verwendet, das eine Dielektrizitätskonstante innerhalb eines Bereichs zwischen ungefähr 2000 und ungefähr 4000 hat.
Sobald eine ausgewählte Anordnung von Elektroden und dielektrischem Material zusammen gestapelt ist, ist ein sechsseitiges unabgeschlossenes Bauteil wie das in 2F gezeigte ausgebildet. Freiliegende Kanten von ersten Hauptelektroden 200 und zweiten C-förmigen Elektroden 218 sind in einer gestapelten Anordnung an einer Seite des Bauteils ausgerichtet, während freiliegende Kanten von zweiten Hauptelektroden 210 und ersten C-förmigen Elektroden 208 in einer gestapelten Anordnung an einer gegenüberliegenden Seite des Bauteils ausgerichtet sind. Äußere Anschlussflächen 252 und 254 werden ausgebildet, wie in den 2C, 2D und 2G dargestellt, um Elektrodenplatten einer gegebenen Polarität miteinander zu verbinden. Wie in diesen Figuren gezeigt, enthält eine erste äußere Anschlussfläche 252 einen Anschluss der ersten Polarität, der direkt an alle ersten C-förmigen Elektroden 208 und alle zweiten Hauptelektroden 210 angeschlossen ist und diese galvanisch miteinander koppelt. Ähnlich enthält eine zweite äußere Anschlussfläche 254 einen Anschluss der zweiten Polarität, der direkt an alle ersten Hauptelektroden 200 und alle ersten C-förmigen Elektroden 218 angeschlossen ist und diese galvanisch miteinander koppelt. Wie weiter gezeigt, hat jede äußere Anschlussfläche einen jeweiligen Bereich 252, 254, der sich entlang einer ganzen Abmessung einer gegebenen Fläche des Kondensators erstreckt und auf jeweilige angrenzende Flächen umläuft, wie durch die Bereiche 252' und 254' bezeichnet. Es sollte einzusehen sein, dass andere Anschlussstrukturen und/oder Anschlüsse an eine oder mehrere der Elektroden ebenfalls innerhalb des Geltungsbereichs der vorliegend offengelegten Technik liegen.
In einer bestimmten Ausführung der offengelegten Technik können Anschlüsse 252 und 254 durch Aufbringen einer Dünnfilmbeschichtung aus leitfähigem Material auf ausgewählte Elektrodenbereiche und letztlich Bilden von „beschichteten Anschlussflächen” ausgebildet werden. Solche beschichteten Anschlussflächen können durch Galvanisieren (oder elektrochemisches Abscheiden) ausgebildet werden, bei dem ein unabgeschlossener Stapel gebrannter Dielektrikums- und Elektrodenschichten mit freiliegenden Elektrodenbereichen einer Beschichtungslösung, wie etwa elektrolytischem Nickel oder elektrolytischem Zinn ausgesetzt wird, die durch eine elektrische Vorspannung gekennzeichnet ist. Der Kondensator selbst wird dann auf eine Polarität entgegengesetzt der Beschichtungslösung vorgespannt, und leitfähige Elemente in der Beschichtungslösung werden von ausgewählten der freiliegenden Elektrodenbereiche des Kondensators angezogen. Eine alternative Beschichtungstechnik ohne polare Vorspannung wird als stromlose Beschichtung bezeichnet und kann in Verbindung mit Lösungen zur stromlosen Beschichtung wie etwa einer ionischen Nickel- oder Kupferlösung verwendet werden, um beliebige aus einer oder mehreren Anschlussschichten auszubilden.
Gemäß elektrochemischen und/oder stromlosen Beschichtungstechniken wird ein Chargenprozess, wie etwa Trommelgalvanisierung oder dergleichen benutzt, wodurch ein unabgeschlossener Kondensator vorzugsweise über einen bestimmten Zeitraum vollständig in einer geeigneten Beschichtungslösung untergetaucht oder in sie eingetaucht wird. Bei bestimmten Ausführungen des vorliegenden Gegenstands werden nicht mehr als fünfzehn Minuten benötigt, damit sich genügend Beschichtungsmaterial so auf ausgewählten freiliegenden Elektrodenbereichen entlang eines Ultra-Breitbandkondensators abscheidet, dass der Aufbau ausreicht, das Beschichtungsmaterial auszubreiten, um eine durchgehende Verbindung zwischen ausgewählten benachbarten freiliegenden Elektrodenbereichen einer gegebenen Polarität herzustellen.
Eine besondere Methodik zum Ausbilden beschichteter Anschlussflächen gemäß der offengelegten Technik bezieht sich auf eine Kombination der oben herangezogenen Techniken zum Aufbringen der Beschichtung. Ein Ultra-Breitbandkondensator kann erst in einer Lösung zur stromlosen Beschichtung, wie etwa einer Lösung mit Kupferionen, untergetaucht werden, um eine anfängliche Kupferschicht über ausgewählten freiliegenden Elektrodenbereichen abzuscheiden. Die Beschichtungstechnik kann dann zu einem elektrochemischen Beschichtungssystem übergehen, das einen schnelleren Aufbau von Kupfer auf den ausgewählten Bereichen dieses Bauteils erlaubt. Weiteres Sicherstellen der vollständigen Beschichtungsbedeckung und des Haftens des Beschichtungsmaterials kann durch Beifügen von widerstandsreduzierenden Zusätzen in der/den Beschichtungslösung(en) erreicht werden. Noch ein weiterer Mechanismus zum Verbessern der Haftung der metallischen Abscheidung, welche die beschichteten Anschlussflächen bildet, ist es, das Bauteil danach gemäß solchen Techniken wie Einbrennen, Laserbestrahlung, UV-Bestrahlung, Mikrowellenbestrahlung, Lichtbogenschweißen usw. zu erwärmen. Diese Prozesse können in einigen Ausführungen allgemein als „Tempern” bezeichnet werden.
Gemäß den verschiedenen verfügbaren Techniken zum Beschichten von Material auf ausgewählten freiliegenden Elektrodenbereichen eines Ultra-Breitbandkondensators gemäß der vorliegenden Technik können verschie dene Materialtypen zum Herstellen der beschichteten Anschlussflächen verwendet werden. Zum Beispiel können metallische Leiter, wie etwa Nickel, Kupfer, Zinn usw., sowie geeignete Widerstandsleiter oder halbleitende Materialien benutzt werden (wie sie gemäß der Varistortechnik bereitgestellt werden) und/oder Kombinationen dieser verschiedenen Materialtypen. Ein besonderes Beispiel von Anschlussflächen 252, 254 entspricht einer ersten Dünnfilmbeschichtung aus Kupfer (Cu), gefolgt von einer zweiten Beschichtung aus Nickel (Ni) und einer dritten Beschichtung aus Zinn (Sn), Blei (Pb), Gold (Au) oder legierten Kombinationen dieser Materialien. In einer Ausführung wird eine solche dreischichtige Dünnfilmanschlussfläche mit einer angenäherten Dicke von ungefähr zehn Mikrometern ausgebildet.
Beschichtete Anschlussflächen gemäß dem vorliegenden Gegenstand werden durch die Position freiliegender Elektrodenbereiche gelenkt. Solche Phänomene können als „selbstbestimmend” bezeichnet werden, da die Ausbildung beschichteter Anschlussflächen durch die Anordnung freiliegender Metallisierung an ausgewählten peripheren Stellen am Ultra-Breitbandkondensator bestimmt wird. Abstände zwischen benachbarten freiliegenden leitfähigen Bereichen in einer gegebenen Kolonne können besonders gestaltet sein, um die gelenkte Ausbildung von Anschlussflächen gemäß der offengelegten Technik sicherzustellen. In einigen Ausführungen beträgt dieser Abstand zwischen freiliegenden leitfähigen Bereichen in einer gegebenen Kolonne weniger als ungefähr zehn Mikrometer und beträgt in anderen Ausführungen weniger als ungefähr acht Mikrometer (z. B. in einem Bereich zwischen ungefähr 2 und 8 Mikrometern). Das Einbringen C-förmiger Elektroden 208, 218 zusätzlich zu Hauptelektroden 200, 210 trägt dazu bei, für einen ausreichend engen Abstand zwischen freiliegenden Elektroden in einem gegebenen Stapel zu sorgen. Die C-förmigen Elektroden 208 bzw. 218 dienen sowohl als funktionelle Elektrode zum Erzeugen von kapazitiven Kopplungseffekten als auch als mechanische „Ankernase”, um dazu beizutragen, die Haftung der beschichteten Anschlussflächen 252, 254 an der Peripherie des Kondensators zu erhöhen. Wie weiter mit Bezug auf 8C diskutiert, können zusätzliche Gegenelektroden, Schirmelektroden oder andere zwischen ersten und zweiten Elektrodenblättern und/oder in dielektrischen Deckschichten oberhalb und/oder unterhalb des Haupt-Elektrodenstapels und/oder auf der obersten und/oder untersten Fläche des Bauteils angeordnet sein, um zusätzliche leitfähige Bereiche zu erzeugen, die Keimbildungs- und Leitpunkte zur Ausbildung beschichteter Anschlussflächen gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bereitstellen können.
Zusätzliche Aspekte der oben beschriebenen Technik zur Ausbildung von dünnfilmbeschichteten Anschlussflächen sind im US-Patent Nr. 7,177,137 an Ritter et al. mit dem Titel „Beschichtete Anschlussflächen” beschrieben, das hierin durch den Bezug darauf für alle Zwecke einbezogen ist und Eigentum des Eigners der vorliegenden Technik ist. Es ist einzusehen, dass weitere Techniken zum Ausbilden von Kondensatoranschlüssen ebenfalls innerhalb des Umfangs der vorliegenden Technik sein können. Zu beispielhaften Alternativen gehören die Ausbildung von Anschlussflächen durch Plattieren, Maskieren, Sputtern, Vakuumabscheiden, Drucken oder andere Techniken zum Ausbilden von leitfähigen sowohl Dickschicht- als auch Dünnfilmauflagen.
Immer noch mit Bezug auf eine erste beispielhafte Ausführung der offengelegten Ultra-Breitbandkondensatortechnik, stellen die 2C, 2D und 2E gemeinsam dar, wie vielfache Kapazitäten unter Verwendung der oben beschriebenen ersten und zweiten gegenüberstehenden Elektrodenblätter ausgebildet werden. In einem besonderen Beispiel werden innerhalb des Bauteils vier Gruppen von kapazitiven Bereichen 262, 264, 265 und 266 ausgebildet. Diese Gruppen sind in den 2C und 2D allgemein dargestellt. Der primäre kapazitive Bereich 262 ergibt sich aus der Überlappung der mittleren Bereiche 206, 216 von ersten Hauptelektroden 200 und zweiten Hauptelektroden 210. Jeder Satz gegenüberstehender erster und zweiter Elektroden trägt zur ersten primären Kapazität 262 bei, wie in 2D gezeigt und durch gepunktete Schraffur dargestellt ist. Der sekundäre kapazitive Bereich 264, von dem eine Schicht in 2C mit waagerecht gestrichelter Schraffur dargestellt ist, ergibt sich aus der Kopplung zwischen der C-förmigen Elektrode 218 einer ersten Polarität und den benachbarten Bereichen der Hauptelektrode 210, die eine entgegengesetzte Polarität zu derjenigen der C-förmigen Elektrode 218 hat. Eine tertiäre Kapazität 266, wie sie in 2C mit senkrecht gestrichelter Schraffur dargestellt ist, ergibt sich aus Kopplungsbereichen zwischen Seitenarmen 228 und 214 sowie zwischen Seitenarmen 226 und 212. Eine Kapazität 265, wie sie in 2C mit Kreuzschraffur dargestellt ist, ergibt sich aus dem spezifischen Kopplungsbereich zwischen dem Ende des mittleren Bereichs 216 der Hauptelektrode 210 und dem Endbereich der C-förmigen Elektrode 218. In einigen Ausführungen der vorliegenden Technik kann es erwünscht sein, die Kapazität 265 als Teil der sekundären Kapazität 264 darzustellen, obwohl diese Bereiche in den 2C und 2E getrennt gezeichnet sind.
Nun werden mit Bezug auf 2E die vier oben beschriebenen Gruppen von Kapazitätsbereichen 262, 264, 265 und 266 in einer Schaltplandarstellung gezeichnet, wobei der kapazitive Bereich 262 von 2D schematisch als Kondensator 262' sowie die kapazitiven Bereiche 264, 265 und 266 von 2C jeweils als Kondensatoren 264', 265' und 266' dargestellt sind. Gleiche Schraffur wird verwendet, um die schematischen Kondensatoren von 2E zu den entsprechenden kapazitiven Bereichen der 2C und 2D in Beziehung zu setzen.
Es ist einzusehen, dass die tatsächlichen Werte der Kondensatoren 262', 264', 265' und 266' selektiv gestaltet werden können, indem solche Parameter wie etwa die Anzahl von Elektrodenblättern in einem Kondensator, die Fläche der überlappenden Hauptbereiche entsprechender Hauptelektrodenpaare, der die Elektroden trennende Abstand, die Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Materials im Kondensator und andere Parameter gewählt werden. In einer beispielhaften Ultra-Breitbandkondensator-Ausführung entspricht der primäre Kondensator 262' allgemein einer relativ großen Kapazität, die zum Betrieb in einem allgemein niedrigeren Frequenzbereich geeig net ist, wie etwa in der Größenordnung zwischen ungefähr einigen Kilohertz (kHz) bis ungefähr 200 Megahertz (MHz), während der sekundäre Kondensator 264' und die tertiären Kondensatoren 265' und 266' allgemein Kondensatoren mit relativ kleinerem Wert entsprechen, die ausgelegt sind, in einem relativ höheren Frequenzbereich zu arbeiten, wie etwa in der Größenordnung zwischen ungefähr 200 Megahertz (MHz) bis zu vielen Gigahertz (GHz). In einigen Ausführungen kann die primäre Kapazität innerhalb eines Bereichs zwischen ungefähr 1 und 500 nF, zwischen ungefähr 10 und 100 nF oder innerhalb eines beliebigen anderen beispielhaften Bereichs geeigneter Kapazitätswerte liegen. In einigen Ausführungen kann die sekundäre Kapazität innerhalb eines Bereichs zwischen ungefähr 1 und 500 pF, zwischen ungefähr 10 und 100 pF oder innerhalb eines beliebigen anderen beispielhaften Bereichs geeigneter Kapazitätswerte liegen.
Noch unter Bezugnahme auf 2E werden nun beispielhafte Parameter für ein Beispiel des Ultra-Breitbandkondensators diskutiert, der Gegenstand des Vorliegenden ist. Es versteht sich, dass diese Parameter nur als Beispiel angegeben werden und den Umfang der vorliegend offengelegten Technik nicht unangemessen einschränken sollen. In einer besonderen beispielhaften Ausführung hat die primäre Kapazität 262 einen Wert von ungefähr 100 000 Picofarad (pF) und ist aus sechsundsiebzig (76) Blättern von Elektrodenschichten ausgebildet, die einen Überlappungsbereich von ungefähr 0,19 mm², eine Dicke des Dielektrikums zwischen den Elektrodenblättern von ungefähr vier Mikrometern und ein dielektrisches Material mit einer Dielektrizitätskonstante von ungefähr 3200 haben. Die sekundäre Kapazität 264', die sich zwischen den Kanten der Hauptelektrode und umgebenden Armen einer C-förmigen Elektrode in derselben Ebene ergibt, hat einen beispielhaften Wert von ungefähr einhundertfünfzehn (115) pF und wird dadurch ausgebildet, dass die Fläche der Elektrodenkanten ungefähr 0,25 mm² und die Dicke des Dielektrikums (relativ gleichförmiger Abstand zwischen einer Kante der Hauptelektrode und der gegenüberliegenden Kante einer umgebenden C-förmigen Elektrode) ungefähr sechzig (60) Mikrometer beträgt. Der in 2C als Kapazitätsbereich 265 (entsprechend dem Kondensator 265' in 2E) dargestellte Kopplungsbereich kann in einer beispielhaften Ausführung ungefähr fünfzig (50) pF beitragen. Die sich zwischen gegenüberstehenden Seitenarmen einer Hauptelektrode und einer C-förmigen Elektrode in derselben Ebene ergebende tertiäre Kapazität 266' hat einen beispielhaften Wert von ungefähr zehn (10) pF und ist ausgebildet durch Auslegen der Fläche jeder jeweils gegenüberstehenden Elektrodenkante auf ungefähr 0,05 mm² und der dielektrischen Dicke (des Abstands zwischen gegenüberstehenden Armkanten) auf ungefähr einhundertfünfundsiebzig (175) Mikrometer.
Die 3A–3C illustrieren eine erste Abwandlung der ersten Ausführungsform des vorliegenden Gegenstands. Bei der ersten Abwandlung sind die C-förmigen Elektroden 208, 218 aus den 2A–2D durch L-förmige Elektroden 238, 248 ersetzt, und einzelne Ausläuferarme 234, 242 gehören jeweils zu Elektroden 236, 246. Die Elektroden 236 und 246 können alternierend mit einer Vielzahl von dielektrischen Schichten (nicht gezeigt) verschachtelt sein (in einer Weise wie in 3B dargestellt), um einen gestapelten Aufbau und eine sich ergebende Struktur auszubilden, die allgemein durch sechs Flächen gekennzeichnet ist. Ein Bereich jeder ersten Elektrode 236 und jeder L-förmigen Elektrode 248 erstreckt sich zu einer ganzen Abmessung einer ersten Fläche der sich ergebenden Struktur und zu einem Teil einer zweiten angrenzenden Fläche und liegt dort frei. Ein Bereich jeder zweiten Elektrode 246 und jeder L-förmigen Elektrode 238 erstreckt sich zu einer ganzen Abmessung einer dritten Fläche der sich ergebenden Struktur (wobei die dritte Fläche die der ersten Fläche gegenüberliegende Fläche ist) sowie zu einem Teil einer zweiten angrenzenden Fläche und liegt dort frei. Die Kondensatorausführung aus den 3A–3C bildet jeweils auch primäre, sekundäre und tertiäre Kapazitäten wie oben beschrieben, außer dass die Kapazität 264' aus einer L-förmigen Fläche 284 (wie in 3C gezeigt) anstelle der C-förmigen Fläche 264 (in 2C gezeigt) gebildet wird. Normale Fachleute werden jedoch erkennen, dass eine gemäß dieser ersten Abwandlung der ersten Ausführung konstruierte Struktur nur in einer einzigen Ausrichtung (z. B. der zweiten oben beschriebenen Fläche) montiert werden kann, während die ursprüngliche erste Ausführung wegen der C-förmigen Elektroden in vielfältigen Ausrichtungen montiert werden kann.
Die 4A–4C stellen eine zweite Ausführung des vorliegenden Gegenstands dar, die eine alternative Methodik zum Vergrößern sekundärer kapazitiver Bereiche innerhalb der gesamten Vielschichtkondensatorstruktur enthält. Wie in 4A dargestellt, bestehen Elektrodenpaare nun aus spiegelbildlichen Formen, die mit vielfachen langen linearen Beziehungen ineinander greifen. Elektroden 300, 310 sind in einer einzelnen Ebene mit dreifachen Ausläuferarmen versehen, die mittleren Bereichen 300' bzw. 310' zusammen mit Seitenarmen 302, 304 und 312, 314 entsprechen. Die zweite Schicht 324–327 ist wieder ein Spiegelbild des Paars 300–310; Paare solcher erster und zweiter Elektrodenblätter von 4A werden zusammen mit alternierenden dielektrischen Schichten (nicht gezeigt) gestapelt, um überlappende Beziehungen miteinander zu bilden, wie in der perspektivischen Ansicht von 4B zu sehen ist. Die Überlappung zwischen Elektroden gegensätzlicher Polarität in benachbarten Blättern einer Einheitszelle bilden die oben bezüglich der 2A–2D beschriebene primäre Kapazität.
Immer noch mit Bezug auf die 4A–4C hat jede Elektrode 300, 310, 324, 327 einen entlang einer Oberfläche freiliegenden Endbereich, von dem drei Ausläuferbereiche ausgehen. Die drei Ausläuferbereiche entsprechen allgemein einem mittleren Bereich und zwei Seitenarmen. Die Elektrode 300 wird jetzt im näheren Detail beschrieben, mit der Übereinkunft, dass diese Beschreibung gleichermaßen auf die Elektroden 310, 324 und 327 zutrifft. Der mittlere Bereich 300' und die Seitenarme 302 und 304 erstrecken sich alle von einem Endbereich der Elektrode 300, wo der Endbereich so gestaltet ist, dass er sich zu einer gesamten Abmessung einer ersten Fläche eines unabgegeschlossenen Vielschichtkondensators erstreckt und dort freiliegt. Der mittlere Bereich 300' und die Seitenarme 302 und 304 erstrecken sich allgemein von einem Endbereich der Elektrode 300 in einer Weise, dass alle drei Ausläuferarme im Allgemeinen parallel zueinander liegen. Der mittlere Bereich 300' liegt zwischen den Seitenarmen 302, 304 und erstreckt sich eine weitere Strecke vom Endbereich der Elektrode 300 weg als die Seitenarme 302, 304 (z. B. ungefähr zweimal so weit wie die Strecke, die sich die Seitenarme 302, 304 vom Endbereich der Elektrode 300 erstrecken).
Die Kondensatorausführung aus den 4A–4C bildet jeweils auch primäre, sekundäre und tertiäre Kapazitäten wie oben bezüglich der 2A–2G beschrieben, außer dass die sekundäre Kapazität 264' aus der geschlängelten Fläche 364 (wie in 4C gezeigt) anstelle der C-förmigen Fläche 264 (in 2C gezeigt) gebildet wird. 4C ist ein Duplikat des oberen, in 4A dargestellten Elektrodenblatts, jedoch mit der als Bereich 364 hervorgehobenen sekundären Kapazität aus der Kopplung der inneren Elektroden. Bei einem gegebenen Elektrodenblatt wie in 4C gezeigt ist der Kapazitätsbereich 364 allgemein entlang einem Pfad gebildet, der zwischen angrenzenden Kanten des ersten Seitenarms 302 der Elektrode 300 und dem mittleren Bereich 310' der Elektrode 310, zwischen der fernen Kante des mittleren Bereichs 310' und einem Teil des Endbereichs der Elektrode 300, zwischen angrenzenden Kanten des mittleren Bereichs 310' und des mittleren Bereichs 300', zwischen der fernen Kante des mittleren Bereichs 300' und einem Teil des Endbereichs der Elektrode 310 sowie zwischen angrenzenden Kanten des mittleren Bereichs 300' und des Seitenarms 314 definiert wird. Nach Erkenntnissen aus der vorliegenden Offenlegung werden normale Fachleute erkennen, dass komplexere Elektrodenpaare die Entwicklung der sekundären Kapazität zusätzlich erhöhen können. Beispielhafte, nicht einschränkende Anordnungen enthalten ineinandergreifende Kammstrukturen und ineinandergreifende Spiralen. Alle solche Konstruktionen und andere werden als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenlegung befindlich betrachtet.
Gemäß einer dritten Ausführung des vorliegenden Gegenstands besteht eine weitere Weise, eine parallele Kapazität in die Struktur einzubauen, darin, zu sätzliche Schichten in den Stapel aufzunehmen. In der Ausführung der 5A und 5B wird dieselbe Struktur, wie sie in den 2A–2G eingeführt wurde, mit zusätzlichen Elektroden 411, 413 und 411', 413' oberhalb und unterhalb des Stapels von Elektrodensätzen 401–403 und 405–407 versehen. In einer Ausführung können die Elektroden 411, 413, 411' und 413' allgemein eine rechteckige Form haben. Wieder werden normale Fachleute erkennen, dass der Stapel von Sätzen aus Elektroden 401–403 und 405–407 viel mehr Elektroden entsprechen kann als dargestellt, zum Beispiel in der Größenordnung von ungefähr einhundert Schichten oder mehr. Die Elektroden 411, 413 zusammen mit ihren Gegenstücken am anderen Ende, 411', 413', erzeugen eine weitere Kapazität des Stapelbereichs, wie in der Perspektive von 5B zu sehen ist. Zur leichteren Darstellung wurden die C-förmigen Elektroden 403 und 405 aus der perspektivischen Ansicht von 5B weggelassen, und die rechteckigen Elektroden 411' und 413' sind transparent, nur mit einem Umriss, dargestellt. Insbesondere kann die rechteckige Elektrode 411' eine Parallelplattenkapazität mit einem überlappenden Teil des mittleren Bereichs einer unmittelbar benachbarten Elektrode 407 bilden. Ähnlich kann die rechteckige Elektrode 413 eine Parallelplattenkapazität mit einem überlappenden Teil des mittleren Bereichs der unmittelbar benachbarten Elektrode 401 bilden. In einer Schaltbilddarstellung würden solche zusätzlichen, teilweise durch eine oder mehrere Platten 411, 413, 411' und 413' gebildeten Kapazitäten parallel zu den in 2E dargestellten primären, sekundären und tertiären Kapazitäten geschaltet. Es versteht sich, dass das mit den Elektrodenschichten der 5A–5C ausgebildete resultierende Bauteil vielseitigere Montagemöglichkeiten hat und in mehreren Ausrichtungen mit einer beliebigen einer Vielzahl von Flächen des Bauteils montiert werden kann.
Ein bedeutender Aspekt des vorliegenden Gegenstands ist beim Vergleich der 6A und 6B mit den 6C und 6D zu sehen. Wenn die Einfügungsdämpfung und die Echodämpfung der zuvor bekannten, in den 1A–1J dargestellten Struktur gemessen wird, können die Ergebnisse wie in den 6A und 6B dargestellt aufgetragen werden. Dieser relativ teure Kondensator erfüllt die Spezifikation von weniger als –0,75 dB Einfügungsdämpfung und mehr als –18 dB Echodämpfung über einen breiten Bereich von Betriebsfrequenzen (einschließlich 400 MHz–40 GHz und darüber hinaus). Gemäß der vorliegenden Offenlegung wurde ein Bauteil offengelegt, das Eigenschaften hat, wie sie in den 6C und 6D dargestellt sind, die für alle praktischen Zwecke im Wesentlichen identische Leistungsdaten gegenüber dem zuvor bekannten Bauteil aufweisen und in einem Kondensator bereitgestellt werden, der viel einfacher und weniger aufwändig zu bauen ist.
Die 7A–7C betreffen eine zweite beispielhafte Abwandlung der ersten Ausführung des in den 2A–2G dargestellten vorliegenden Gegenstands. Bei dieser zweiten Abwandlung hat jeder mittlere Bereich der ersten und der zweiten Hauptelektrode einen verbreiterten Bereich gegen Mitte jedes Elektrodenblatts, der den Überlappungsbereich der ersten und der zweiten Hauptelektrode relativ vergrößert und damit die Kapazität pro Schicht in jeder Einheitszelle vergrößert. Diese optimierten Parameter tragen dazu bei, die durch die primäre Kapazität bereitgestellten Niederfrequenzeigenschaften des Breitband-Bauteils zu verbessern. Diese Abänderung ist besonders vorteilhaft bei relativ kleineren Bauteilen, zum Beispiel Teilen, die eine Standardgröße von 0201 haben, wobei Bauteilgrößen von „XXYY” einer solchen entsprechen, die ein Breitenmaß von 0,XX Zoll und ein Längenmaß von 0,YY Zoll hat.
Insbesondere mit Bezug auf 7A enthält ein erstes Elektrodenblatt eine erste Hauptelektrode 700 und eine erste Gegenelektrode 708. Die erste Hauptelektrode 700 hat Arm-ähnliche Anhänge (d. h. Ausläuferarme) 702, 704, die an beiden Seiten eines mittleren Bereichs 706 positioniert sind. Auf derselben Ebene befindet sich eine erste C-förmige Elektrode 708, die von einem Endbereich ausgehende Seitenarme 722, 724 hat und sowohl als Ankernase als auch als Gegenelektrode dient. In einer Ausführung ist zu sehen, wie die erste Hauptelektrode 700 einen Endbereich 701 hat, der sich zu einer ganzen Abmessung einer Fläche eines unabgeschlossenen Stapels von Dielektrikums- und Elektroden-Schichten erstreckt und entlang dieser Abmessung freiliegt. Der mittlere Bereich 706 und die Ausläuferarme 702, 704 der ersten Hauptelektrode 700 erstrecken sich alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich 701 in einer Weise, dass der mittlere Bereich 706 und die Ausläuferarme 702, 704 alle im Allgemeinen parallel zueinander liegen. Jeweilige Seiten der Ausläuferarme 702 und 704 können sich auch zu entsprechenden Flächen erstrecken und an ihnen entlang freiliegen, die an die Fläche angrenzen, an welcher der Endbereich 701 freiliegt. Die erste C-förmige Elektrode 708 hat auch einen Endbereich, der sich zu einer ganzen Fläche eines unabgeschlossenen Stapels von Dielektrikums- und Elektroden-Schichten erstreckt und entlang dieser Fläche freiliegt. Die Seitenarme 722, 724 erstrecken sich von einem solchen Endbereich der ersten C-förmigen Elektrode 708 und haben Bereiche, die sich zu entsprechenden Flächen erstrecken und an ihnen entlang freiliegen, die an die Fläche angrenzen, an welcher der Endbereich der ersten C-förmigen Elektrode 708 freiliegt.
Noch mit Bezug auf 7A hat ein zweites Elektrodenblatt einen ähnlichen, gespiegelten Aufbau zum ersten Elektrodenblatt und enthält eine zweite Hauptelektrode 710 und eine zweite Gegenelektrode 718, wobei die zweite Hauptelektrode 710 Ausläuferarme 712, 714 enthält, die an beiden Seiten des mittleren Bereichs 716 positioniert sind. Der mittlere Bereich 716 und die Ausläuferarme 712, 714 erstrecken sich alle im Allgemeinen parallel zueinander von einem Endbereich 711. Auf derselben Ebene befindet sich eine zweite C-förmige Elektrode 718, die Seitenarme 726, 728 hat und sowohl als Ankernase als auch als Gegenelektrode dient. Wie oben bezüglich der ersten Hauptelektrode 700 und ersten C-förmigen Elektrode 708 beschrieben, kann man sehen, dass die zweite Hauptelektrode 710 und die zweite C-förmige Elektrode 718 Endbereiche haben, von denen mittlere Bereiche und/oder Seitenarmbereiche wegragen. Andere Aspekte der Positionierung und des Freiliegens entlang einer Bauteilperipherie können auch gelten, obwohl be dacht werden sollte, dass einige Ausführungen möglicherweise nicht das volle Ausmaß des Freiliegens der verschiedenen Elektrodenkanten an der Oberfläche benötigen, wie es oben dargestellt und beschrieben ist.
Der verbreiterte Bereich jedes mittleren Bereichs 706 jeder ersten Hauptelektrode 700 und jedes mittleren Bereichs 716 jeder zweiten Hauptelektrode 710 kann in einer Vielzahl von besonderen Weisen gestaltet sein. Zum Beispiel enthält eine Ausführung mittlere Bereiche 706, 716, die eine erste maximale Breite (z. B. W1 in 7A) und einen verbreiterten Bereich haben, der durch eine zweite maximale Breite (z. B. W2 in 7A) definiert ist, die breiter als die erste maximale Breite ist. Bei einem weiteren Beispiel umfasst der mittlere Bereich 706, 716 jeder ersten und zweiten Hauptelektrode 700, 710 erste und zweite, im Wesentlichen rechteckige Bereiche 731, 732, 733, 734, die durch eine erste maximale Breite und einen verbreiterten Bereich 735, 736 zwischen dem ersten und dem zweiten rechteckigen Bereich definiert werden, der durch eine zweite maximale Breite definiert ist, die breiter als die erste maximale Breite ist. Die verbreiterten Bereiche 735, 736 der mittleren Bereiche 706, 716 können besonders in einer Vielzahl von Formen gestaltet sein, zum Beispiel in im Wesentlichen polygonaler (z. B. dreieckiger, rechteckiger, sechseckiger, achteckiger usw.) oder kreisförmiger/ovaler Form.
Eine perspektivische Ansicht eines Stapels von vier Elektrodenblättern (zwei ersten Blättern und zwei zweiten Blättern) ist in 7B dargestellt, welche die alternierenden Elektrodensätze zeigt. Erste und zweite Elektrodenblätter (wobei jedes erste Blatt aus einer ersten Hauptelektrode 700 und einer ersten C-förmigen Elektrode 708 und jedes zweite Blatt aus einer zweiten Hauptelektrode 710 und einer zweiten C-förmigen Elektrode 718 besteht) sind alternierend mit dielektrischen Schichten gestapelt, um einen Vielschichtaufbau zu bilden. Die verschachtelte Anordnung von Elektroden- und Dielektrikumsschichten kann wie oben beschrieben ausgeführt sein.
Ein beispielhafter Kondensator mit ersten und zweiten Elektrodenblättern wie in den 7A und 7B gezeigt wurde mit Bauteilmaßen von 0201 gebaut und enthielt 51 Blätter erster und zweiter aktiver Nickel-Elektrodenschichten, die eine Überlappung von ungefähr 0,03 mm², eine Dielektrikumsdicke zwischen Elektrodenblättern von ungefähr vier Mikrometern und ein dielektrisches Material auf Basis von Bariumtitanat mit einer Dielektrizitätskonstante von ungefähr 3200 hatten. Durch Verwenden von ersten und zweiten Hauptelektroden mit einem verbreiterten Mittenbereich wie in den 7A und 7B gezeigt wurde eine Erhöhung des aktiven Überlappungsbereichs und der resultierenden primären Kapazität um 25–50% gegenüber einem Bauteil ohne die verbreiterten Elektrodenbereiche erzielt. Die Kapazität eines beispielhaften Bauteils liegt im Bereich zwischen ungefähr 8 und 12 nF (z. B. in einer Ausführung ungefähr 10 nF). Die 7C stellt grafisch den Breitband-Frequenzgang für ein solches beispielhaftes Bauteil sowohl bezüglich der Einfügungsdämpfung als auch der Echodämpfung dar, gemessen in Dezibel (dB). Im Einzelnen ist mit der gepunkteten Kurve die Einfügungsdämpfung über der Frequenz in Megahertz (MHz) aufgetragen, während die gestrichelte Kurve die Echodämpfung über der Frequenz darstellt.
Die 8A–10B stellen zusätzliche spezifische Kombinationen der oben offengelegten Merkmale und Aspekte der vorliegenden Ultra-Breitbandkondensatortechnik dar. Im Einzelnen zeigen die 8A–8D vier verschiedene Elektrodenblätter, die verschiedenartig mit dielektrischem Material kombiniert werden können, um verschiedene Vielschichtkondensatoren gemäß der vorliegend dargelegten Technik zu erreichen. Die 9A und 9B zeigen eine solche beispielhafte Kombination von Elektrodenblättern, die einen Vielschichtkondensator ergeben, der jeweils dreiseitige äußere Anschlussflächen hat. Die 10A und 10B zeigen eine weitere beispielhafte Kombination von Elektrodenblättern, die einen Vielschichtkondensator ergeben, der jeweils fünfseitige äußere Anschlussflächen hat.
Unter Bezugnahme auf die 8A–8D zeigen die 8A und 8B erste und zweite Elektrodenblätter, die den in den 2A und 2B dargestellten entsprechen. Gleiche Nummern werden benutzt, um dieselben oder ähnliche Elemente zu bezeichnen. Das erste Elektrodenblatt von 8A enthält eine erste Hauptelektrode 200 und eine erste Gegenelektrode 208, während das zweite Elektrodenblatt von 8B eine zweite Hauptelektrode 210 und eine zweite Gegenelektrode 218 enthält. Jede erste und zweite Hauptelektrode 200, 210 enthält einen jeweiligen mittleren Bereich 206, 216, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm 202, 204 und 222, 224. Jede erste und zweite Gegenelektrode 208, 218 enthält einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm 222, 224 und 226, 228, die in jedem gegebenen Blatt längs zu den Ausläuferarmen der gegenüberliegenden ersten bzw. zweiten Hauptelektrode ausgerichtet sind. Gegenüberliegende erste und zweite Elektrodenblätter sind alternierend mit dielektrischem Material gestapelt, um die aktiven Schichten eines Vielschicht-Breitbandkondensators zu bilden.
Die 8C zeigt ein drittes Elektrodenblatt, das dritte und vierte Gegenelektroden 270 und 280 enthält, die zur Verwendung als Blind-/Ankerelektroden innerhalb eines Vielschichtkondensators gestaltet sind. Solche dritte Elektroden können in einen Vielschichtkondensator irgendwo innerhalb des dielektrischen Materials angeordnet sein, um zusätzliche Keimbildungspunkte und Führungen für äußere Anschlussflächen bereitzustellen, insbesondere wenn solche Anschlussflächen ausgebildet werden, indem die zuvor beschriebenen Techniken zum Aufbringen (z. B. durch stromloses und/oder elektrolytisches Beschichten) einer Dünnfilmschicht aus leitfähigem Material direkt auf interne Elektrodenbereiche benutzt werden, die entlang einer oder mehreren Flächen des Bauteils freiliegen. Bei einem Beispiel können dritte Elektrodenblätter, die dritte und vierte Gegenelektroden 270, 280 enthalten, zwischen ausgewählten ersten und zweiten Elektrodenblättern angeordnet sein, wo zusätzliche Beschichtungs-Keimbildungspunkte benötigt werden. Bei einem weiteren Beispiel können dritte Elektrodenblätter wie in 8C gezeigt auf der Ober- und/oder Unter seite einer gestapelten Anordnung von ersten und zweiten Elektrodenblättern und verschachteltem dielektrischem Material angeordnet sein, um Anschlussflächen-Keimbildungspunkte für die obere und die untere Deckschicht zu bilden. Bei noch einem weiteren Beispiel können dritte Elektrodenblätter wie in 8C gezeigt zwischen Hauptelektroden und Schirmelektroden (z. B. wie in den 5A und 8D dargestellt) oder sogar über die Schirmelektroden hinaus zu den oberen und/oder unteren Flächen des Bauteils angeordnet sein.
Bei der in 8C gezeigten speziellen Ausführung kann jede Gegenelektrode 270 allgemein C-förmig sein, um einen Endbereich 272 zu enthalten, von dem aus sich Ausläuferarme 274 bzw. 276 in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung zueinander erstrecken. Jede Gegenelektrode 280 kann ebenfalls allgemein C-förmig sein, um einen Endbereich 282 zu enthalten, von dem aus sich Ausläuferarme 284 bzw. 286 in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung zueinander erstrecken. Bei einem gegebenen dritten Elektrodenblatt sind Gegenelektroden 270 und 280 im Wesentlichen in derselben Ebene ausgebildet. Der Ausläuferarm 274 der Gegenelektrode 270 ist im Wesentlichen längs zum Ausläuferarm 284 der Gegenelektrode 280 ausgerichtet, und der Ausläuferarm 276 der Gegenelektrode 270 ist im Wesentlichen längs zum Ausläuferarm 286 der Gegenelektrode 280 ausgerichtet.
8D stellt ein viertes beispielhaftes Elektrodenblatt dar, das ein gegenüberstehendes Paar erster und zweiter Schirmelektroden 290 und 292 enthält, ähnlich denjenigen, die bereits in den 5A und 5B gezeigt und mit Bezug darauf beschrieben sind. Die Schirmelektroden können auch wahlweise in beispielhaften Vielschichtkondensatoren angeordnet sein, zum Beispiel innerhalb der oberen oder unteren Bereiche eines solchen Bauteils, um zusätzliche Kapazität, Schutz vor elektromagnetischen Störungen oder andere Schirmeigenschaften für das Bauteil zu bieten. Es hat sich erwiesen, dass die Aufnahme von Schirmelektroden überlegene Frequenzeigenschaften ge genüber einem Bauteil bereitstellt, das ohne Schirmelektroden hergestellt wurde.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 9A und 9B ein besonderes Beispiel eines Bauteils dargestellt, in dem wahlweise alle vier der in den 8A und 8B gezeigten Elektrodenblätter verwendet werden. Eine Vielzahl von ersten und zweiten Elektrodenblättern (die jeweils erste Haupt- und Gegenelektroden 200, 208 und zweite Haupt- und Gegenelektroden 210, 218 enthalten) ist alternierend mit dielektrischem Material verschachtelt, um die aktiven Haupt-Elektrodenschichten eines Vielschichtbauteils zu bilden. An der Ober- und der Unterseite des alternierenden Stapels erster und zweiter Elektrodenblätter ist eine Vielzahl von dritten (Gegenelektroden 270 und 280 enthaltenden) Elektrodenblättern angeordnet. Mindestens ein viertes Elektrodenblatt, das erste und zweite Schirmelektroden 290 und 292 enthält, ist dann als eine obere interne Elektrodenschicht und eine untere interne Elektrodenschicht angeordnet. Jede Hauptelektrode, Gegenelektrode und Schirmelektrode in der Anordnung von 9A erstreckt sich zu einer Endfläche des Vielschichtbauteils und liegt dort anfänglich frei. In einigen Ausführungen erstrecken sich solche internen Elektroden zu einer gesamten Abmessung einer Endfläche sowie zu Teilbereichen zweier angrenzender Seitenflächen und liegen dort frei. Der entlang einer Bauteilfläche zwischen jedem freiliegenden angrenzenden Elektrodenblatt gemessene Abstand kann sorgfältig gewählt sein, um die Aufbringung beschichteter Anschlussflächen zu erleichtern. Bei einem Beispiel beträgt der Abstand zwischen Elektrodenblättern ungefähr zwischen 2 und 8 Mikrometern. Bei diesem letzteren Beispiel ergeben aufgebrachte externe Anschlussflächen 294 und 295, wie sie in 9B gezeigt sind, Anschlüsse entgegengesetzter erster und zweiter Polarität. Die resultierende dreiseitige Anschlussstruktur gestaltet das Bauteil so, dass es mit jeder der beiden gegenüberliegenden Seitenflächen montiert werden kann.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 10A und 10B ein weiteres besonderes Beispiel eines Bauteils dargestellt, in dem wahlweise alle vier der in den 8A und 8B gezeigten Elektrodenblätter verwendet werden. Eine Vielzahl von ersten und zweiten Elektrodenblättern (die jeweils erste Haupt- und Gegenelektroden 200, 208 und zweite Haupt- und Gegenelektroden 210, 218 enthalten) wird alternierend mit dielektrischem Material verschachtelt, um die aktiven Haupt-Elektrodenschichten eines Vielschichtbauteils zu bilden. An der Ober- und der Unterseite des alternierenden Stapels erster und zweiter Elektrodenblätter wird eine Vielzahl von dritten (Gegenelektroden 270 und 280 enthaltenden) Elektrodenblättern angeordnet. Eine Vielzahl von vierten Elektrodenblättern, die erste und zweite Schirmelektroden 290 und 292 enthalten, wird dann über die gesamte Deckschicht, zum Beispiel über die dritten Elektrodenblätter hinaus, angeordnet. Zusätzlich ist mindestens eine vierte Elektrode (bestehend aus Schirmelektroden 290' und 292') auf jeder obersten und untersten Fläche des Vielschichtstapels angeordnet. Bei einem Beispiel können die Schirmelektroden 290' und 292' etwas dicker sein als die inneren Elektrodenschichten, um dem Äußeren des Bauteils mehr Robustheit zu verleihen.
Noch mit Bezug auf die 10A und 10B erstreckt sich jede Hauptelektrode, Gegenelektrode und Schirmelektrode in der Anordnung von 10A zu einer Endfläche des Vielschichtbauteils sowie Teilbereichen der angrenzenden Seitenflächen und liegt dort anfänglich frei. Zusätzlich liegen die Schirmelektroden 290' und 292' entlang Teilbereichen der oberen und unteren Flächen frei. Solche Freilegungsstellen werden speziell gewählt, um die Aufbringung von Dünnfilmmaterial gemäß den beschriebenen Verfahren zum Ausbilden beschichteter Anschlussflächen zu erleichtern. Externe Anschlussflächen 296 und 297 können dann ausgebildet werden, wie in 10B gezeigt, um Anschlüsse entgegengesetzter erster und zweiter Polarität bereitzustellen. Jede äußere Anschlussfläche ist so an fünf Seiten eines Bauteils ausgebildet und ergibt einen Aufbau, der unempfindlich gegenüber der Aus richtung ist, in dem Sinne, dass das Bauteil mit der Oberseite, der Unterseite oder jeder der beiden Seiten montiert werden kann.
Obwohl in den 9A und 10A bestimmte Anzahlen von ersten, zweiten, dritten und vierten Elektrodenschichten gezeigt sind, sollte zu verstehen sein, dass geringere oder größere Anzahlen solcher Elektrodenblätter in derselben oder einer anderen relativen Anordnung angeordnet sein können. Zum Beispiel können dritte Elektrodenblätter auch zwischen den ersten und zweiten Hauptelektrodenblättern angeordnet sein. Eine viel größere Anzahl von ersten und zweiten Elektrodenblättern kann tatsächlich verwendet werden (z. B. 50–100 Schichten oder mehr). Zusätzlich sollte bedacht werden, dass, obwohl die 9A und 10A und andere Elektrodenblattanordnungen zeigen, die allgemein symmetrisch von oben nach unten sind, zum Beispiel alternativ Kombinationen von dritten und vierten Elektrodenblättern nur an einer einzigen oberen oder unteren Seite des Haupt-Elektrodenstapels angeordnet sein können.
Während der vorliegende Gegenstand detailliert mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen davon beschrieben wurde, ist zu beachten, dass ein Fachmann, nachdem er das oben Gesagte verstanden hat, leicht Änderungen, Abwandlungen und Äquivalente dieser Ausführungsformen herstellen kann. Dementsprechend besteht der Umfang dieser Offenlegung eher als Beispiel denn als Einschränkung, und die Darlegung des Gegenstands schließt nicht die Einbeziehung solcher Änderungen, Abwandlungen und/oder Ergänzungen zum vorliegenden Gegenstand aus, die jemandem mit gewöhnlichem Fachwissen offensichtlich wären.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 6816356 [0005]
- US 7248458 [0006, 0027]
- US 7177137 [0057]

Claims

Vielschichtkondensator, umfassend: eine Vielzahl von ersten Elektrodenblättern, wobei jedes erste Elektrodenblatt eine erste Hauptelektrode und eine separate erste Gegenelektrode enthält, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind, wobei die erste Hauptelektrode einen mittleren Bereich und mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der neben dem mittleren Bereich positioniert ist, und wobei die erste Gegenelektrode mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der im Wesentlichen längs zu dem mindestens einen Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist; eine Vielzahl von zweiten Elektrodenblättern, wobei jedes zweite Elektrodenblatt eine zweite Hauptelektrode und eine separate zweite Gegenelektrode enthält, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind, wobei die zweite Hauptelektrode einen mittleren Bereich und mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der neben dem mittleren Bereich positioniert ist, und wobei die zweite Gegenelektrode mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der längs zu dem mindestens einen Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist; dielektrisches Material, das zwischen benachbart gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblättern verschachtelt ist, um eine gestapelte Anordnung von Einheitszellen zu bilden, wobei sich in jeder Einheitszelle mindestens ein Teil des mittleren Bereichs jeder ersten Hauptelektrode mit mindestens einem Teil des mittleren Bereichs einer zweiten Hauptelektrode überlappt; eine erste äußere Anschlussfläche, die galvanisch mit jeder ersten Hauptelektrode und jeder zweiten Gegenelektrode verbunden ist; und eine zweite äußere Anschlussfläche, die galvanisch mit jeder zweiten Hauptelektrode und jeder ersten Gegenelektrode verbunden ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei: sich jede erste Hauptelektrode und jede zweite Gegenelektrode zu einer ersten Endfläche und mindestens einer angrenzenden Seitenfläche des Vielschichtkondensators erstrecken und direkt mit der ersten äußeren Anschlussfläche an solchen erstreckten Oberflächenstellen verbunden sind; und sich jede zweite Hauptelektrode und jede erste Gegenelektrode zu einer zweiten Endfläche und der besagten mindestens einen angrenzenden Seitenfläche des Vielschichtkondensators erstreckt und direkt mit der zweiten äußeren Anschlussfläche an solchen erstreckten Oberflächenstellen verbunden ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei: jede erste und zweite Hauptelektrode einen Endbereich hat, von dem aus sich der mittlere Bereich jeder Hauptelektrode und der mindestens eine Ausläuferarm jeder Hauptelektrode in im Wesentlichen paralleler Weise erstrecken; und jede erste und zweite Gegenelektrode einen Endbereich hat, von dem aus sich der mindestens eine Ausläuferarm jeder Gegenelektrode erstreckt.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei: jede erste Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der ersten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt; jede erste Gegenelektrode einen Endbereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, die sich vom Endbereich erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentli chen längs zum ersten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist und der zweite Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist; jede zweite Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der zweiten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt; und jede zweite Gegenelektrode einen Endbereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, die sich vom Endbereich erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist und der zweite Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 4, wobei: sich jede erste Hauptelektrode und jede zweite Gegenelektrode zu einer ersten Endfläche und Teilbereichen zweier angrenzender Seitenflächen des Vielschichtkondensators erstrecken und direkt mit der ersten äußeren Anschlussfläche an solchen erstreckten Oberflächenstellen verbunden sind; und sich jede zweite Hauptelektrode und jede erste Gegenelektrode zu einer zweiten Endfläche und Teilbereichen der beiden angrenzenden Seitenflächen des Vielschichtkondensators erstrecken und direkt mit der zweiten äußeren Anschlussfläche an solchen erstreckten Oberflächenstellen verbunden sind.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei jede erste und zweite Gegenelektrode weiter einen mittleren Bereich umfasst, der neben dem mindestens einen Ausläuferarm positioniert ist, mindestens ein Teil des mittleren Bereichs der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen seitlich zu mindestens einem Teil des mittleren Bereichs der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist sowie mindestens ein Teil des mittleren Bereichs der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen seitlich zu mindestens einem Teil des mittleren Bereichs der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei: jede erste Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der ersten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt; jede erste Gegenelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der ersten Gegenelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist, wobei der zweite Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist und wobei mindestens ein Teil des mittleren Bereichs der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen seitlich zu mindestens einem Teil des mittleren Bereichs der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist; jede zweite Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der zweiten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt; und jede zweite Gegenelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der zweiten Gegenelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist, wobei der zweite Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist und wobei mindestens ein Teil des mittleren Bereichs der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen seitlich zu mindestens einem Teil des mittleren Bereichs der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 7, wobei: sich jede erste Hauptelektrode und jede zweite Gegenelektrode zu einer ersten Endfläche und Teilbereichen zweier angrenzender Seitenflächen des Vielschichtkondensators erstrecken und direkt mit der ersten äußeren Anschlussfläche an solchen erstreckten Oberflächenstellen verbunden sind; und sich jede zweite Hauptelektrode und jede erste Gegenelektrode zu einer zweiten Endfläche und Teilbereichen der beiden angrenzenden Seitenflächen des Vielschichtkondensators erstrecken und direkt mit der zweiten äußeren Anschlussfläche an solchen erstreckten Oberflächenstellen verbunden sind.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei der mittlere Bereich jeder ersten und zweiten Hauptelektrode einen verbreiterten Bereich gegen Mitte des Elektrodenblatts hat.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei der mittlere Bereich jeder ersten und zweiten Hauptelektrode mindestens einen Bereich umfasst, der durch eine erste maximale Breite definiert ist, und einen verbreiterten Bereich, der durch eine zweite maximale Breite definiert ist, die größer als die erste maximale Breite ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei der mittlere Bereich jeder ersten und zweiten Hauptelektrode erste und zweite im Wesentlichen rechteckige Bereiche umfasst, die durch eine erste maximale Breite definiert sind, und einen verbreiterten Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten rechteckigen Bereich, der durch eine zweite maximale Breite definiert ist, die größer als die erste maximale Breite ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 11, wobei die verbreiterte Fläche des mittleren Bereichs jeder ersten und zweiten Hauptelektrode im Wesentlichen polygonale oder kreisförmige Gestalt hat.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei das dielektrische Material Bariumtitanat umfasst.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei ausgewählte erste und zweite Hauptelektroden und erste und zweite Gegenelektroden Nickel umfassen.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei der Abstand zwischen jedem ersten und zweiten benachbarten Elektrodenblatt in einem Bereich zwischen ungefähr 2 Mikrometern und 8 Mikrometern liegt.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei jede besagte erste bzw. zweite äußere Anschlussfläche eine Dünnfilmbeschichtung aus leitfähigem Material umfasst.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei jede besagte erste bzw. zweite äußere Anschlussfläche mehrfache Schichten von Dünnfilmbeschichtung umfasst, wobei ausgewählte Schichten der mehrfachen Schichten von Dünnfilmbeschichtung eine oder mehrere aus Kupfer, Nickel, Zinn und Gold umfassen.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, weiter umfassend: eine Vielzahl von dritten Elektrodenblättern, die jeweils dritte und vierte gegenüberliegende Gegenelektroden enthalten, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind; und zusätzliches dielektrisches Material, das mit ausgewählten Blättern der Vielzahl von dritten Elektrodenblättern verschachtelt ist, um erste und zweite Deckschichten zu bilden, wobei eine erste Deckschicht oben auf den alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblättern und verschachteltem dielektrischem Material angeordnet ist und eine zweite Deckschicht an der Unterseite der alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblätter und verschachteltem dielektrischem Material angeordnet ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, weiter umfassend mindestens ein drittes Elektrodenblatt, das erste und zweite im Wesentlichen rechteckige Schirmelektroden enthält, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 19, wobei mindestens ein drittes Elektrodenblatt oben auf den alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblättern und verschachteltem dielektrischem Materi al angeordnet ist, und wobei mindestens ein drittes Elektrodenblatt an der Unterseite der alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblätter und verschachteltem dielektrischem Material angeordnet ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 1, weiter umfassend: eine Vielzahl von dritten Elektrodenblättern, die jeweils dritte und vierte gegenüberliegende Gegenelektroden enthalten, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind; eine Vielzahl von vierten Elektrodenblättern, die erste und zweite gegenüberliegende Schirmelektroden enthalten, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind; und zusätzliches dielektrisches Material, das mit ausgewählten Blättern der Vielzahl von dritten und vierten Elektrodenblättern verschachtelt ist, um erste und zweite Deckschichten zu bilden, wobei eine erste Deckschicht oben auf den alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblättern und verschachteltem dielektrischem Material angeordnet ist und eine zweite Deckschicht an der Unterseite der alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblätter und verschachteltem dielektrischem Material angeordnet ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 21, wobei mindestens ein viertes Elektrodenblatt oben auf dem Vielschichtkondensator angeordnet ist und mindestens ein viertes Elektrodenblatt an der Unterseite des Vielschichtkondensators angeordnet ist, sodass die erste äußere Anschlussfläche im Wesentlichen eine erste Endfläche des Vielschichtkondensators bedeckt und auf einen Teilbereich jeder angrenzenden Seitenfläche umläuft und die zweite äußere Anschlussfläche im Wesentlichen eine zweite Endfläche des Vielschichtkondensators bedeckt und auf einen Teilbereich jeder der besagten angrenzenden Seitenflächen umläuft.
Breitbandkondensator, umfassend: eine Vielzahl von ersten Elektrodenblättern, wobei jedes erste Elektrodenblatt eine erste Hauptelektrode und eine separate erste Gegenelektrode enthält, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind; eine Vielzahl von zweiten Elektrodenblättern, wobei jedes zweite Elektrodenblatt eine zweite Hauptelektrode und eine separate zweite Gegenelektrode enthält, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind; und eine Vielzahl von dielektrischen Schichten, die mit alternierenden ersten und zweiten Elektrodenblättern verschachtelt sind, um einen gestapelten Aufbau zu bilden; wobei eine primäre Niederfrequenz-Kapazität aus einer Überlappung zwischen jedem gegenüberliegenden Paar erster und zweiter Hauptelektroden gebildet wird; und wobei eine sekundäre Kapazität für hohe Frequenzen durch eine Kopplung zwischen der Hauptelektrode und der Gegenelektrode in jedem ersten und zweiten Elektrodenblatt gebildet wird.
Breitbandkondensator nach Anspruch 23, wobei: die primäre Kapazität kapazitive Funktionalität im Frequenzbereich unter ungefähr 200 MHz bietet; und die sekundäre Kapazität kapazitive Funktionalität im Frequenzbereich über ungefähr 200 MHz bietet.
Breitbandkondensator nach Anspruch 23, wobei: zumindest ein Teil der ersten Hauptelektrode und zumindest ein Teil der ersten Gegenelektrode in jedem ersten Elektrodenblatt mit im Wesentlichen seitlicher Ausrichtung angeordnet sind, sodass die sekundäre Kapazität teilweise aus der kapazitiven Kopplung zwischen seitlich benachbarten Teilbereichen der ersten Hauptelektrode und ersten Gegenelektrode in jedem ersten Elektrodenblatt gebildet wird; und zumindest ein Teil der zweiten Hauptelektrode und zumindest ein Teil der zweiten Gegenelektrode in jedem zweiten Elektrodenblatt mit im Wesentlichen seitlicher Ausrichtung angeordnet sind, sodass die sekundäre Kapazität teilweise aus der kapazitiven Kopplung zwischen seitlich benachbarten Teilbereichen der zweiten Hauptelektrode und der zweiten Gegenelektrode in jedem zweiten Elektrodenblatt gebildet wird.
Breitbandkondensator nach Anspruch 23, wobei eine tertiäre Kapazität für hohe Frequenzen durch eine Kopplung zwischen der Hauptelektrode und der Gegenelektrode in jedem ersten und zweiten Elektrodenblatt gebildet wird.
Breitbandkondensator nach Anspruch 26, wobei: zumindest ein Teil der ersten Hauptelektrode und zumindest ein Teil der ersten Gegenelektrode in jedem ersten Elektrodenblatt mit im Wesentlichen seitlicher Ausrichtung angeordnet sind, sodass die sekundäre Kapazität teilweise aus der kapazitiven Kopplung zwischen seitlich benachbarten Teilbereichen der ersten Hauptelektrode und der ersten Gegenelektrode in jedem ersten Elektrodenblatt gebildet wird; und wobei zumindest ein Teil der zweiten Hauptelektrode und zumindest ein Teil der zweiten Gegenelektrode in jedem zweiten Elektrodenblatt mit im Wesentlichen seitlicher Ausrichtung angeordnet sind, sodass die sekundäre Kapazität teilweise aus der kapazitiven Kopplung zwischen seitlich benachbarten Teilbereichen der zweiten Hauptelektrode und der zweiten Gegenelektrode in jedem zweiten Elektrodenblatt gebildet wird; jede erste Hauptelektrode einen mittleren Bereich und mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der neben dem mittleren Bereich positioniert ist, und wobei jede erste Gegenelektrode mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der im Wesentlichen längs zu dem mindestens ei nen Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode in derselben Ebene ausgerichtet ist; jede zweite Hauptelektrode einen mittleren Bereich und mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der neben dem mittleren Bereich positioniert ist, und wobei jede zweite Gegenelektrode mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der im Wesentlichen längs zu dem mindestens einen Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode in derselben Ebene ausgerichtet ist; und die tertiäre Kapazität durch kapazitive Kopplung zwischen einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der ersten Hauptelektrode und einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der ersten Gegenelektrode in jedem ersten Elektrodenblatt und zwischen einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der zweiten Hauptelektrode und einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der zweiten Gegenelektrode in jedem zweiten Elektrodenblatt gebildet wird.
Breitbandkondensator nach Anspruch 23, wobei: jede erste Hauptelektrode einen mittleren Bereich und mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der neben dem mittleren Bereich positioniert ist, und wobei jede erste Gegenelektrode mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der im Wesentlichen längs zu dem mindestens einen Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode in derselben Ebene ausgerichtet ist; und jede zweite Hauptelektrode einen mittleren Bereich und mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der neben dem mittleren Bereich positioniert ist, und wobei jede zweite Gegenelektrode mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der im Wesentlichen längs zu dem mindestens einen Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode in derselben Ebene ausgerichtet ist.
Breitbandkondensator nach Anspruch 28, wobei die sekundäre Kapazität durch kapazitive Kopplung zwischen einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der ersten Hauptelektrode und einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der ersten Gegenelektrode in jedem ersten Elektrodenblatt und zwischen einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der zweiten Hauptelektrode und einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der zweiten Gegenelektrode in jedem zweiten Elektrodenblatt gebildet wird.
Breitbandkondensator nach Anspruch 23, weiter umfassend: eine erste äußere Anschlussfläche, die galvanisch mit jeder ersten Hauptelektrode und jeder zweiten Gegenelektrode verbunden ist; und eine zweite äußere Anschlussfläche, die galvanisch mit jeder zweiten Hauptelektrode und jeder ersten Gegenelektrode verbunden ist.
Breitbandkondensator nach Anspruch 30, wobei die besagte erste bzw. zweite äußere Anschlussfläche eine Dünnfilmbeschichtung aus leitfähigem Material umfasst.
Breitbandkondensator nach Anspruch 23, wobei: jede erste Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der ersten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt; jede erste Gegenelektrode einen Endbereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, die sich vom Endbereich erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist und der zweite Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist; jede zweite Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der zweiten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt; und jede zweite Gegenelektrode einen Endbereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, die sich vom Endbereich erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist und der zweite Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist.
Breitbandkondensator nach Anspruch 23, wobei: jede erste Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der ersten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt; jede erste Gegenelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der ersten Gegenelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist, wobei der zweite Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist und wobei mindestens ein Teil des mittleren Bereichs der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen seitlich zu mindestens einem Teil des mittleren Bereichs der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist; jede zweite Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der zweiten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt; und jede zweite Gegenelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der zweiten Gegenelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist, wobei der zweite Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist und wobei mindestens ein Teil des mittleren Bereichs der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen seitlich zu mindestens einem Teil des mittleren Bereichs der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist.
Breitbandkondensator nach Anspruch 23, weiter umfassend erste und zweite äußere Anschlussflächen, wobei sich jede erste Hauptelektrode und jede zweite Gegenelektrode zu einer ersten Endfläche und Teilbereichen von zwei angrenzenden Seitenflächen des Vielschichtkondensators erstrecken und direkt mit der ersten äußeren Anschlussfläche an solchen erstreckten Oberflächenstellen verbunden sind, und wobei sich jede zweite Hauptelektrode und jede erste Gegenelektrode zu einer zweiten Endfläche und Teilbereichen der beiden angrenzenden Seitenflächen des Vielschichtkondensators erstrecken und direkt mit der zweiten äußeren Anschlussfläche an solchen erstreckten Oberflächenstellen verbunden sind.
Breitbandkondensator nach Anspruch 23, wobei jede erste und zweite Hauptelektrode mindestens einen Bereich umfasst, der durch eine erste maximale Breite definiert ist, und einen verbreiterten Bereich, der durch eine zweite maximale Breite definiert ist, die größer als die erste maximale Breite ist.
Breitbandkondensator nach Anspruch 23, wobei die besagte Vielzahl von dielektrischen Schichten Bariumtitanat umfasst.
Breitbandkondensator nach Anspruch 23, wobei der Abstand zwischen jedem ersten und zweiten benachbarten Elektrodenblatt in einem Bereich zwischen ungefähr 2 Mikrometern und 8 Mikrometern liegt.
Breitbandkondensator nach Anspruch 23, wobei: die primäre Kapazität innerhalb eines Bereichs zwischen ungefähr 1 nF und ungefähr 500 nF liegt; und die sekundäre Kapazität innerhalb eines Bereichs zwischen ungefähr 1 pF und ungefähr 500 pF liegt.
Vielschichtkondensator, umfassend: eine Vielzahl von ersten Elektrodenblättern, wobei jedes erste Elektrodenblatt eine erste Hauptelektrode und eine separate erste Gegenelektrode enthält, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind, wobei jede erste Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der ersten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt, und wobei jede erste Gegenelektrode einen Endbereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, die sich vom Endbereich erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist und der zweite Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist; eine Vielzahl von zweiten Elektrodenblättern, wobei jedes zweite Elektrodenblatt eine zweite Hauptelektrode und eine separate zweite Gegenelektrode enthält, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind, wobei jede zweite Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der zweiten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt, und wobei jede zweite Gegenelektrode einen Endbereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, die sich vom Endbereich erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist und der zweite Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist; dielektrisches Material, das zwischen benachbart gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblättern verschachtelt ist, um eine gestapelte Anordnung von Einheitszellen zu bilden, wobei sich in jeder Einheitszelle mindestens ein Teil des mittleren Bereichs jeder ersten Hauptelektrode mit mindestens einem Teil des mittleren Bereichs einer zweiten Hauptelektrode überlappt; eine Vielzahl von dritten Elektrodenblättern, die jeweils dritte und vierte gegenüberliegende Gegenelektroden enthalten, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind; eine Vielzahl von vierten Elektrodenblättern, die erste und zweite gegenüberliegende Schirmelektroden enthalten, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind; zusätzliches dielektrisches Material, das mit ausgewählten Blättern der Vielzahl von dritten und vierten Elektrodenblättern verschachtelt ist, um erste und zweite Deckschichten zu bilden, wobei eine erste Deckschicht oben auf den alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblättern und verschachteltem dielektrischem Material angeordnet ist und eine zweite Deckschicht an der Unterseite der alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblätter und verschachteltem dielektrischem Material angeordnet ist; eine erste äußere Anschlussfläche, die galvanisch mit jeder ersten Hauptelektrode, jeder zweiten Gegenelektrode, jeder dritten Gegenelektrode und jeder ersten Schirmelektrode verbunden ist; und eine zweite äußere Anschlussfläche, die galvanisch mit jeder zweiten Hauptelektrode, jeder ersten Gegenelektrode, jeder vierten Gegenelektrode und jeder zweiten Schirmelektrode verbunden ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 39, wobei: sich jede erste Hauptelektrode, jede zweite Gegenelektrode, jede dritte Gegenelektrode und jede erste Schirmelektrode zu einer ersten Endfläche und Teilbereichen zweier angrenzender Seitenflächen des Vielschichtkondensators erstrecken und direkt mit der ersten äußeren Anschlussfläche an solchen erstreckten Oberflächenstellen verbunden sind; und sich jede zweite Hauptelektrode, jede erste Gegenelektrode, jede vierte Gegenelektrode und jede zweite Schirmelektrode zu einer zweiten Endfläche und Teilbereichen der beiden angrenzenden Seitenflächen des Vielschichtkondensators erstrecken und direkt mit der zweiten äußeren Anschlussfläche an solchen erstreckten Oberflächenstellen verbunden sind.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 39, wobei der mittlere Bereich jeder ersten und zweiten Hauptelektrode einen verbreiterten Bereich gegen Mitte des Elektrodenblatts hat.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 39, wobei der mittlere Bereich jeder ersten und zweiten Hauptelektrode mindestens einen Bereich umfasst, der durch eine erste maximale Breite definiert ist, und einen verbreiterten Bereich, der durch eine zweite maximale Breite definiert ist, die größer als die erste maximale Breite ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 39, wobei das dielektrische Material Bariumtitanat umfasst.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 39, wobei ausgewählte Elektroden aus der ersten und der zweiten Hauptelektrode, der ersten und der zweiten Gegenelektrode, der dritten und der vierten Gegenelektrode und der ersten und der zweiten Schirmelektrode Nickel enthalten.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 39, wobei der Abstand zwischen jeweils benachbarten Elektrodenblättern in einem Bereich zwischen 2 Mikrometern und 8 Mikrometern liegt.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 39, wobei jede besagte erste bzw. zweite äußere Anschlussfläche eine Dünnfilmbeschichtung aus leitfähigem Material umfasst.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 39, wobei jede besagte erste bzw. zweite äußere Anschlussfläche mehrfache Schichten von Dünnfilmbeschichtung umfasst, wobei ausgewählte Schichten der mehrfa chen Schichten von Dünnfilmbeschichtung eins oder mehrere aus Kupfer, Nickel, Zinn und Gold enthalten.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 39, wobei: mindestens ein oberes viertes Elektrodenblatt oben auf den alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblättern und verschachteltem dielektrischem Material angeordnet ist; und mindestens ein unteres viertes Elektrodenblatt an der Unterseite der alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblätter und verschachteltem dielektrischem Material angeordnet ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 48, wobei: eine Vielzahl von dritten Elektrodenblättern und verschachteltem dielektrischem Material zwischen dem mindestens einen oberen vierten Elektrodenblatt und den alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblättern angeordnet ist; und eine Vielzahl von dritten Elektrodenblättern und verschachteltem dielektrischem Material zwischen dem mindestens einen unteren vierten Elektrodenblatt und den alternierend gestapelten ersten und zweiten Elektrodenblättern angeordnet ist.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 48, wobei mindestens ein viertes Elektrodenblatt oben auf dem Vielschichtkondensator angeordnet ist und mindestens ein viertes Elektrodenblatt an der Unterseite des Vielschichtkondensators angeordnet ist, sodass die erste äußere Anschlussfläche im Wesentlichen eine erste Endfläche des Vielschichtkondensators bedeckt und auf einen Teilbereich jeder angrenzenden Seitenfläche umläuft und die zweite äußere Anschlussfläche im Wesentlichen eine zweite Endfläche des Vielschichtkondensators bedeckt und auf einen Teilbereich jeder besagten angrenzenden Seitenfläche umläuft.
Vielschichtkondensator nach Anspruch 39, wobei der Vielschichtkondensator eine Breite von ungefähr 0,01 Zoll und eine Länge von ungefähr 0,02 Zoll und eine Kapazität zwischen ungefähr 8 nF und 12 nF hat.
Verfahren zum Bereitstellen eines Breitbandkondensators, umfassend: Bereitstellen einer Vielzahl von ersten Elektrodenblättern, wobei jedes eine erste Hauptelektrode und eine separate erste Gegenelektrode enthält, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind; Bereitstellen einer Vielzahl von zweiten Elektrodenblättern, wobei jedes zweite Elektrodenblatt eine zweite Hauptelektrode und eine separate zweite Gegenelektrode enthält, die im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind; und Verschachteln einer Vielzahl von dielektrischen Schichten mit alternierenden ersten und zweiten Elektrodenblättern, um einen gestapelten Aufbau mit einer Überlappung auszubilden, die zwischen jedem gegenüberliegenden Paar erster und zweiter Hauptelektroden gebildet ist, sodass daraus eine primäre Kapazität für niedrige Frequenzen und eine sekundäre Kapazität für hohe Frequenzen durch Kopplung zwischen der Hauptelektrode und der Gegenelektrode in jedem ersten und zweiten Elektrodenblatt gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 52, weiter umfassend: Bilden einer solchen Überlappung zwischen jedem gegenüberliegenden Paar erster und zweiter Hauptelektroden, sodass die primäre Kapazität in einem Frequenzbereich unter ungefähr 200 MHz vorliegt; und Bilden einer solchen Kopplung zwischen der Hauptelektrode und der Gegenelektrode in jedem ersten und zweiten Elektrodenblatt, dass die sekundäre Kapazität in einem Frequenzbereich über etwa 200 MHz vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 52, weiter umfassend: Anordnen zumindest eines Teils der ersten Hauptelektrode und zumindest eines Teils der ersten Gegenelektrode in jedem ersten Elektrodenblatt mit im Wesentlichen seitlicher Ausrichtung, sodass die sekundäre Kapazität teilweise aus der kapazitiven Kopplung zwischen seitlich benachbarten Teilbereichen der ersten Hauptelektrode und der ersten Gegenelektrode in jedem ersten Elektrodenblatt gebildet wird; und Anordnen zumindest eines Teils der zweiten Hauptelektrode und zumindest eines Teils der zweiten Gegenelektrode in jedem zweiten Elektrodenblatt mit im Wesentlichen seitlicher Ausrichtung, sodass die sekundäre Kapazität teilweise aus der kapazitiven Kopplung zwischen seitlich benachbarten Teilbereichen der zweiten Hauptelektrode und der zweiten Gegenelektrode in jedem zweiten Elektrodenblatt gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 52, weiter umfassend die Kopplung zwischen der Hauptelektrode und der Gegenelektrode in jedem ersten und zweiten Elektrodenblatt, um daraus eine tertiäre Kapazität für hohe Frequenzen auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 52, weiter umfassend: Anordnen zumindest eines Teils der ersten Hauptelektrode und zumindest eines Teils der ersten Gegenelektrode in jedem ersten Elektrodenblatt mit im Wesentlichen seitlicher Ausrichtung, sodass die sekundäre Kapazität teilweise aus der kapazitiven Kopplung zwischen seitlich benachbarten Teilbereichen der ersten Hauptelektrode und der ersten Gegenelektrode in jedem ersten Elektrodenblatt gebildet wird; und Anordnen zumindest eines Teils der zweiten Hauptelektrode und zumindest eines Teils der zweiten Gegenelektrode in jedem zweiten Elektrodenblatt mit im Wesentlichen seitlicher Ausrichtung, sodass die sekundäre Kapazität teilweise aus der kapazitiven Kopplung zwischen seitlich benachbarten Teilbereichen der zweiten Hauptelektrode und der zweiten Gegenelektrode in jedem zweiten Elektrodenblatt gebildet wird; wobei jede erste Hauptelektrode einen mittleren Bereich und mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der neben dem mittleren Bereich positioniert ist, und wobei jede erste Gegenelektrode mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der im Wesentlichen längs zu dem mindestens einen Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode in derselben Ebene ausgerichtet ist; und wobei jede zweite Hauptelektrode einen mittleren Bereich und mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der neben dem mittleren Bereich positioniert ist, und wobei jede zweite Gegenelektrode mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der im Wesentlichen längs zu dem mindestens einen Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode in derselben Ebene ausgerichtet ist; und wobei dieses Verfahren weiter umfasst: Ausbilden einer solchen tertiären Kapazität durch kapazitive Kopplung zwischen einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der ersten Hauptelektrode und einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der ersten Gegenelektrode in jedem ersten Elektrodenblatt sowie zwischen einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der zweiten Hauptelektrode und einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der zweiten Gegenelektrode in jedem zweiten Elektrodenblatt.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei: jede erste Hauptelektrode einen mittleren Bereich und mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der neben dem mittleren Bereich positioniert ist, und wobei jede erste Gegenelektrode mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der im Wesentlichen längs zu dem mindestens einen Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode in derselben Ebene ausgerichtet ist; und jede zweite Hauptelektrode einen mittleren Bereich und mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der neben dem mittleren Bereich positioniert ist, und wobei jede zweite Gegenelektrode mindestens einen Ausläuferarm umfasst, der im Wesentlichen längs zu dem mindestens einen Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode in derselben Ebene ausgerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 57, weiter umfassend das Ausbilden der sekundären Kapazität durch kapazitive Kopplung zwischen einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der ersten Hauptelektrode und einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der ersten Gegenelektrode in jedem ersten Elektrodenblatt sowie zwischen einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der zweiten Hauptelektrode und einem Ende des mindestens einen Ausläuferarms der zweiten Gegenelektrode in jedem zweiten Elektrodenblatt.
Verfahren nach Anspruch 52, weiter enthaltend: galvanisches Verbinden einer ersten äußeren Anschlussfläche mit jeder ersten Hauptelektrode und jeder zweiten Gegenelektrode; und galvanisches Verbinden einer zweiten äußeren Anschlussfläche mit jeder zweiten Hauptelektrode und jeder ersten Gegenelektrode.
Verfahren nach Anspruch 59, wobei die besagte erste bzw. zweite äußere Anschlussfläche eine Dünnfilmbeschichtung aus leitfähigem Material umfasst.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei: jede erste Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der ersten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Bezie hung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt; jede erste Gegenelektrode einen Endbereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, die sich vom Endbereich erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist und der zweite Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist; und jede zweite Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der zweiten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt; jede zweite Gegenelektrode einen Endbereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, die sich vom Endbereich erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist und der zweite Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei: jede erste Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der ersten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt; jede erste Gegenelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der ersten Gegenelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist, wobei der zweite Ausläuferarm der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist und wobei mindestens ein Teil des mittleren Bereichs der ersten Gegenelektrode im Wesentlichen seitlich zu mindestens einem Teil des mittleren Bereichs der ersten Hauptelektrode ausgerichtet ist; jede zweite Hauptelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der zweiten Hauptelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken und der mittlere Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ausläuferarm liegt; und jede zweite Gegenelektrode einen Endbereich, einen mittleren Bereich, einen ersten und einen zweiten Ausläuferarm umfasst, wobei sich der mittlere Bereich, der erste und der zweite Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode alle von verschiedenen Stellen entlang dem Endbereich der zweiten Gegenelektrode in einer im Wesentlichen parallelen Beziehung erstrecken, wobei der erste Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum ersten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist, wobei der zweite Ausläuferarm der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen längs zum zweiten Ausläuferarm der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist und wobei mindestens ein Teil des mittleren Bereichs der zweiten Gegenelektrode im Wesentlichen seitlich zu mindestens einem Teil des mittleren Bereichs der zweiten Hauptelektrode ausgerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 52, weiter umfassend das Ausbilden erster und zweiter äußerer Anschlussflächen, wobei sich jede erste Hauptelektrode und jede zweite Gegenelektrode zu einer ersten Endfläche und Teilbereichen von zwei angrenzenden Seitenflächen des Vielschichtkondensators erstrecken und direkt mit der ersten äußeren Anschlussfläche an solchen erstreckten Oberflächenstellen verbunden sind, und wobei sich jede zweite Hauptelektrode und jede erste Gegenelektrode zu einer zweiten Endfläche und Teilbereichen der beiden angrenzenden Seitenflächen des Vielschichtkondensators erstrecken und direkt mit der zweiten äußeren Anschlussfläche an solchen erstreckten Oberflächenstellen verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei jede erste und zweite Hauptelektrode mindestens einen Bereich umfasst, der durch eine erste maximale Breite definiert ist, und einen verbreiterten Bereich, der durch eine zweite maximale Breite definiert ist, die größer als die erste maximale Breite ist.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei die besagte Vielzahl von dielektrischen Schichten Bariumtitanat umfasst.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei der Abstand zwischen jedem ersten und zweiten benachbarten Elektrodenblatt in einem Bereich zwischen 2 Mikrometern und 8 Mikrometern liegt.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei: die primäre Kapazität innerhalb eines Bereichs zwischen ungefähr 1 nF und ungefähr 500 nF liegt; und die sekundäre Kapazität innerhalb eines Bereichs zwischen ungefähr 1 pF und ungefähr 500 pF liegt.
Verfahren nach Anspruch 52, weiter umfassend: Freilegen gewählter Bereiche der besagten ersten und zweiten Hauptelektroden und der besagten ersten und zweiten Gegenelektroden entlang Flächen des Breitbandkondensators; und Beschichten von Anschlussmaterial direkt auf den freiliegenden ausgewählten Bereichen der Elektroden, bis freiliegende Bereiche von ausgewählten der besagten Elektroden in Gruppen miteinander verbunden sind, wodurch die freiliegenden ausgewählten Bereiche der Elektroden als Keimbildungspunkte und Führungen für das Anschlussmaterial fungieren und damit einen selbstbestimmenden Beschichtungsvorgang ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 68, wobei das Beschichten mit Anschlussmaterial das vollständige Eintauchen des Breitbandkondensators in ein stromloses Lösungsbad über eine vorgegebene Zeitspanne umfasst.
Verfahren nach Anspruch 68, wobei das Beschichten mit Anschlussmaterial das vollständige Eintauchen des Breitbandkondensators in ein Lösungsbad zur elektrolytischen Beschichtung über eine vorgegebene Zeitspanne umfasst.
Verfahren nach Anspruch 52, weiter umfassend: Bereitstellen einer Beschichtungsbadlösung; und vollständiges Eintauchen des Breitbandkondensators in die Beschichtungsbadlösung über eine vorgegebene Zeitspanne, sodass ein Beschichtungsmaterial direkt auf den freiliegenden Kanten der ersten und zweiten Hauptelektroden und der ersten und zweiten Gegenelektroden abgeschieden wird und sich eine oder mehrere Anschlussstrukturen durch Überbrücken ausgewählter der freiliegenden Elektrodenkanten durch das beschichtete Material entwickeln.