DE19903572A1 - Monolithischer Kondensator - Google Patents

Abstract

Ein monolithischer Kondensator, der einen gesinterten Keramikkörper aufweist, umfaßt eine gesinterte Keramikmatrix, eine Mehrzahl von inneren Elektroden, die in der Dickenrichtung in dem gesinterten Keramikkörper aufgebracht und durch die gesinterte Keramikmatrix getrennt sind und sich wechselnd zu gegenüberliegenden zwei Seitenflächen des gesinterten Keramikkörpers erstrecken, und eine obere und eine untere Keramikschicht, die oberhalb und unterhalb der gesinterten Keramikmatrix vorgesehen sind. Die gesinterte Keramikmatrix ist aus einer Reduktions-resistenten BaTiO¶3¶-Keramik zusammengesetzt. Die obere und die untere Keramikschicht sind aus einer Reduktions-resistenten CaZrO¶3¶-Keramik zusammengesetzt. Die inneren Elektroden sind aus einem unedlen Metall zusammengesetzt. Der monolithische Kondensator ist für die Mittel- bis Hochspannungsanwendung, die eine hohe Spannungsfestigkeit erfordert, geeignet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf monolithische Kondensatoren, die innere Elektroden umfassen, die aus un­ edlen Metallen zusammengesetzt sind, die für eine Mittel- bis Hochspannungsanwendung, die eine höhere Spannungsfestig­ keit erfordert, geeignet sind.

In jüngster Zeit wurde eine Oberflächenbefestigung von elek­ tronischen Einheiten entwickelt, um die Miniaturisierung von elektronischen Bauelementen zu befriedigen, und daher wurden kompaktere elektronische Einheiten verwendet. Ein derartiger Trend erfordert kompaktere monolithische Kondensatoren mit einer höheren Kapazität.

Auf der anderen Seite wurden Mittel- bis Hochspannungs-Kon­ densatoren mit einer hohen Spannungsfestigkeit, beispiels­ weise bei Rücklichtern und beim Schalten von Leistungsquel­ len von Flüssigkristallanzeigen, verwendet. Die Erforder­ nisse für derartige Mittel- bis Hochspannungs-Kondensatoren sind eine hohe Spannungsfestigkeit, eine weitere Miniaturi­ sierung und eine Kostengünstigkeit.

Bei herkömmlichen Mittel- bis Hochspannungs-Kondensatoren ist die Unterdrückung einer Entladung durch äußere Oberflä­ chen ein wesentlicher Faktor zum Erreichen einer hohen Span­ nungsfestigkeit. Verschiedene Typen von monolithischen Kon­ densatoren mit einer hohen Spannungsfestigkeit wurden bei­ spielsweise in der offengelegten Japanischen Gebrauchs­ musteranmeldungen Nr. 60-76028, 62-120333 und 58-56431 und in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 62-210612 offenbart.

Beispielsweise sind bei einem vorgeschlagenen Mittel- bis Hochspannungs-Kondensator mit einer hohen Spannungsfestig­ keit dicke Keramikschichten oberhalb und unterhalb des Kapa­ zitätsextraktionsabschnitts vorgesehen, der aus einer Mehr­ zahl von überlappenden inneren Elektroden zusammengesetzt ist, um eine Entladung von der oberen und der unteren Fläche eines gesinterten Keramikkörpers zu unterdrücken.

Die offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 62-210612 offenbart einen monolithischen Kondensator mit einer hohen Spannungsfestigkeit, bei dem Keramikschichten mit einer relativ niedrigen Dielektrizitätskonstante oberhalb und unterhalb des Kapazitätsextraktionsabschnittes vorgesehen sind, der überlappende innere Elektroden umfaßt. Die Keramikschichten unterdrücken einen Überschlag oberhalb und unterhalb des gesinterten Körpers.

Bei diesen herkömmlichen monolithischen Mittel- bis Hoch­ spannungs-Kondensatoren sind dicke Keramikschichten oberhalb und unterhalb des Kapazitätsextraktionsabschnittes angeord­ net. Daher weisen die monolithischen Kondensatoren unver­ meidbar große Abmessungen auf, und dieselben erfüllen nicht die Erfordernis für eine Miniaturisierung und insbesondere für niedrigere Höhen.

Da diese monolithischen Kondensatoren und ein Mittel-bis-Hoch­ spannungs-Kondensator, die in der offengelegten Japani­ schen Patentanmeldung Nr. 62-210612 offenbart sind, innere Elektroden aufweisen, die aus edlen Metallen, wie z. B. Sil­ ber und Silber-Palladium, zusammengesetzt sind, sind dies Nachteile bezüglich der Materialkosten.

Auf der anderen Seite verwenden herkömmliche monolithische Kondensatorkonfigurationen, die die Materialkosten reduzie­ ren können, unedle Metalle, wie z. B. Nickel und Kupfer, als innere Elektrodenmaterialien. Da unedle Metalle ohne wei­ teres oxidierbar sind, muß ein Keramikmaterial mit guten Reduktions-resistenten Charakteristika bei der Erzeugung von monolithischen Kondensatoren durch eine Brenntechnologie für monolithische Keramik verwendet werden. Alle herkömmlichen monolithischen Kondensatoren sind nicht für eine Mittel- bis Hochspannungsanwendung geeignet, und die bei diesen mono­ lithischen Kondensatoren verwendeten Keramikmaterialien weisen keine hohen Reduktions-resistenten Charakteristika auf, die die Spannungsfestigkeit verbessern können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten kompakten und kostengünstigen monolithischen Kondensator mit einer hohen Spannungsfestigkeit zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch einen monolithischen Kondensator gemäß Anspruch 1 gelöst.

Ein monolithischer Kondensator gemäß der vorliegenden Erfin­ dung weist einen gesinterten Keramikkörper auf, der eine gesinterte Keramikmatrix, eine Mehrzahl von inneren Elektro­ den, die in der Dickenrichtung in dem gesinterten Keramik­ körper aufgebracht und durch die gesinterte Keramikmatrix getrennt sind und sich wechselnd zu gegenüberliegenden ersten und zweiten Seitenflächen des gesinterten Keramikkör­ pers erstrecken, und obere und untere Keramikschichten auf­ weist, die oberhalb und unterhalb der gesinterten Keramik­ matrix vorgesehen sind, wobei die gesinterte Keramikmatrix eine Reduktions-resistente Keramik aufweist, die BaTiO₃ auf­ weist, wobei die obere und die untere Keramikschicht eine Reduktions-resistente Keramik aufweisen, die CaZrO₃ auf­ weist, und wobei die Mehrzahl von inneren Elektroden ein unedles Metall aufweist.

Da die Reduktions-resistenten Keramikschichten, die CaZrO₃ aufweisen, eine niedrige Dielektrizitätskonstante im Ver­ gleich zu der Reduktions-resistenten Keramikmatrix auf­ weisen, die BaTiO₃ aufweist, werden diese Schichten geeignet zur Bildung von Schichten mit einer niedrigen Dielektrizi­ tätskonstante bei einem Mittel- bis Hochspannungs-Kondensa­ tor verwendet. Wenn diese Keramikelemente in einer Reduk­ tions-resistenten Atmosphäre gebrannt werden, werden die­ selben aufgrund der Zwischendiffusion zwischen denselben fest miteinander verbunden. Dementsprechend ermöglicht eine derartige Konfiguration die Verwendung von inneren Elek­ troden, die aus einem kostengünstigen unedlen Metall zusam­ mengesetzt sind.

Bei dem monolithischen Kondensator gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Seitenflächen der gesinterten Keramik­ matrix vorzugsweise mit einer Reduktions-resistenten Keramik abgedeckt, die CaZrO₃ aufweist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines monolithischen Kon­ densators gemäß einem Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht zum Darstel­ len eines Entladephänomens bei einem herkömmlichen monolithischen Kondensator;

Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht zum Darstel­ len einer elektrischen Feldverteilung, die durch ein Finite-Elemente-Verfahren analysiert ist, während der Erregung in einem Teil des monoli­ thischen Kondensators, der in Fig. 2 gezeigt ist; und

Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen mono­ lithischen Kondensators zum Vergleich.

Die vorliegende Erfindung wird nun detailliert unter Bezug­ nahme auf die folgenden nicht begrenzenden Ausführungsbei­ spiele beschrieben.

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines monolithischen Kondensators gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung. Der monolithische Kondensator 1 ist aus einem rechteckigen parallelepipedförmigen gesinterten Keramikkör­ per 2 zusammengesetzt. Der gesinterte Keramikkörper 2 weist gegenüberliegende erste und zweite Endflächen 2a und 2b als äußere Elektroden auf. Das Innere des gesinterten Keramik­ körpers 2 umfaßt eine Mehrzahl von inneren Elektroden 3 bis 6, die in einer gesinterten Keramikmatrix 2g in der Dicken­ richtung des gesinterten Keramikkörpers 2 aufgebracht sind. Die inneren Elektroden 3 und 5 erstrecken sich zu der ersten Endfläche 2a, während sich die inneren Elektroden 4 und 6 zu der zweiten Endfläche 2b erstrecken.

Diese inneren Elektroden 3 bis 6 sind aus einem unedlen Metall zusammengesetzt. Beispiele von verwendbaren unedlen Metallen umfassen Nickel, Kupfer, Eisen, Kobalt, Mangan, Molybdän, Wolfram, Titan und Zirkon. Die Verwendung von derartigen unedlen Metallen erlaubt eine Kostenreduktion des monolithischen Kondensators 1.

Die erste und die zweite Endfläche 2a und 2b des gesinterten Keramikkörpers 2 sind mit einer ersten und einer zweiten äußeren Elektrode 7 bzw. 8 bedeckt. Bei diesem Ausführungs­ beispiel bedeckt die erste äußere Elektrode 7 die erste Endfläche 2a, während die zweite äußere Elektrode 8 die zweite Endfläche 2b bedeckt. Die erste und die zweite äußere Elektrode 7 und 8 erstrecken sich hin zu der oberen Fläche 2c, der unteren Fläche 2b und den zwei Seitenflächen.

Die äußeren Elektroden 7 und 8 können beispielsweise durch Anwenden und Brennen einer Silber-Palladium-Paste, einer Silberpaste, einer Nickelpaste oder einer Kupferpaste gebil­ det sein. Alternativ können die äußeren Elektroden 7 und 8 durch Aufbringen eines gewünschten leitfähigen Materials durch einen Dünnfilmaufbringungsprozeß, wie z. B. Plattie­ ren, Verdampfen oder Sputtern (Zerstäuben), gebildet sein. Die äußeren Elektroden 7 und 8 können aus einer Mehrzahl von leitfähigen Materialschichten zusammengesetzt sein.

Bei dem monolithischen Kondensator 1 ist die gesinterte Ke­ ramikmatrix als ein Kondensatorextraktionsabschnitt 2g aus einer Reduktions-resistenten Keramik zusammengesetzt, die BaTiO₃ und eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweist. Ferner sind die obere und die untere Keramikschicht 2e und 2f (auf die hierin als Schichten mit niedriger Dielek­ trizitätskonstante Bezug genommen wird), die aus einer Reduktions-resistenten Keramik zusammengesetzt sind, die CaZrO₃ mit einer relativ niedrigen Dielektrizitätskonstante aufweist, oberhalb und unterhalb des Kondensatorextraktions­ abschnittes vorgesehen. Die Schichten mit niedriger Dielek­ trizitätskonstante 2e und 2f, die oberhalb und unterhalb des Kondensatorextraktionsabschnitts 2g gebildet sind, unter­ drücken einen Überschlag an der oberen Fläche 2a und der un­ teren Fläche 2d des gesinterten Keramikkörpers 2 und tragen zu einer höheren Spannungsfestigkeit des monolithischen Kon­ densators 1 bei.

Das Phänomen wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben. Fig. 2 ist eine vergrößerte schematische Quer­ schnittsansicht des oberen Abschnitts des monolithischen Kondensators 1. Die obere Fläche 2c des monolithischen Kon­ densators 1 ist durch atmosphärische Luft 9 umgeben. Die äußeren Elektroden 7 und 8 erstrecken sich hin zu der oberen Fläche 2c. Die oberste innere Elektrode 3 in dem gesinterten Keramikkörper 2 ist mit der äußeren Elektrode 7 verbunden und weist ein Potential auf, das sich von demselben der äußeren Elektrode 8 unterscheidet.

Das obere Ende 8a der äußeren Elektrode 8, das an der oberen Fläche 2c des gesinterten Keramikkörpers 2 liegt, ist nahe dem Ende 3a der inneren Elektrode 3 auf der linken Seite der Zeichnung, und folglich ist ein großes elektrisches Feld zwischen denselben angelegt. Die elektrische Feldverteilung des monolithischen Kondensators bei der praktischen Anwen­ dung wird durch ein Finite-Elemente-Verfahren analysiert, und die erhaltenen Resultate sind in Fig. 3 gezeigt.

Wie klar in Fig. 3 gezeigt, ist ein großes elektrisches Feld zwischen dem linken Ende 3a der inneren Elektrode 3 und dem oberen Ende 8a der äußeren Elektrode 8 angelegt, und das elektrische Feld verteilt sich in das äußere des gesinterten Keramikkörpers 2. Ein derartiges elektrisches Feld und ins­ besondere ein elektrisches Feld, das hin zu dem Äußeren der oberen Fläche 2c des gesinterten Keramikkörpers 2 leckt, löst das Entladen aus. Ein größeres elektrisches Leckfeld bewirkt eine Entladung bei einer niedrigeren Spannung.

Folglich umfassen mögliche Verfahren zum Reduzieren des elektrischen Leckfelds einen erhöhten Abstand zwischen dem oberen Ende 8a der äußeren Elektrode 8 und dem linken Ende 3a der inneren Elektrode 3 und eine erhöhte Dicke lediglich der oberen Keramikschicht oberhalb der inneren Elektrode 3. Die Dicke des monolithischen Kondensators ist jedoch im wesentlichen in Richtlinien definiert. Je größer daher die Dicke der oberen und unteren Keramikschicht ist, desto klei­ ner muß die Dicke der inneren Keramikschichten innerhalb der Einschränkung einer konstanten Gesamtgröße sein, was zu ei­ ner Abnahme der elektrostatischen Kapazität führt.

Auf der anderen Seite weist BaTiO₃ eine Dielektrizitätskon­ stante von 2000 bis 8000 auf, und CaZrO₃ weist eine Dielek­ trizitätskonstante von etwa 20 bis 100 auf.

Wenn die Dicke der oberen und der unteren Keramikschichten oberhalb und unterhalb des Kapazitätsextraktionsabschnittes 2g, der die geschichteten inneren Elektroden 3 bis 6 umfaßt, gleich derselben eines herkömmlichen Kondensators ist, wobei die obere und die untere Schicht aus dem gleichen dielek­ trischen Material wie der Kondensatorextraktionsabschnitt 2g zusammengesetzt sind, weist der monolithische Kondensator 1 dieses Ausführungsbeispiels eine Startspannung des Ober­ flächenleckens auf, die etwa 20 bis 30% höher als dieselbe des herkömmlichen Kondensators ist. Folglich wird ein Über­ schlag unterdrückt und die Spannungsfestigkeit desselben wird ohne eine erhöhte Dicke des gesinterten Keramikkörpers verbessert. Dementsprechend werden gleichzeitig eine Minia­ turisierung und eine höhere Kapazität erreicht.

Bei den monolithischen Kondensatoren wurde eine Verwendung von unedlen Metallen, wie z. B. Nickel und Kupfer, als innere Elektroden versucht, um eine Kostenreduktion zu erreichen. Da diese unedlen Metalle stark oxidierbar sind, müssen der gesinterte Keramikkörper 2 und die inneren Elektroden 3 bis 6 in einer neutralen oder reduzierenden Atmosphäre gebrannt werden.

Wenn die inneren Elektroden 3 bis 6 aus einem unedlen Metall zusammengesetzt sind, muß das verwendete dielektrische Kera­ mikmaterial hohe Reduktions-resistente Charakteristika auf­ weisen. Die dielektrische Keramik, die BaTiO₃ aufweist, und die dielektrische Keramik, die CaZrO₃ aufweist, die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden, sind Reduk­ tions-resistente dielektrische Materialien. Wenn folglich der monolithische Kondensator 1 bei diesem Ausführungsbei­ spiel, bei dem die inneren Elektroden 3 bis 6 aus einem unedlen Metall zusammengesetzt sind, in einer reduzierenden Atmosphäre gebrannt wird, können der Kondensatorextrak­ tionsabschnitt 2g, der BaTiO₃ aufweist und in der Mitte liegt, und die Schichten mit niedriger Dielektrizitäts­ konstante 2e und 2f, die CaZrO₃ aufweisen, sicher in der reduzierenden Atmosphäre gebrannt werden.

Ein monolithischer Kondensator ist allgemein aus einem gesinterten Keramikkörper, der durch Brennen einer geschich­ teten Verbindung von Keramikgrünlagen, die durch innere Elektroden zwischen denselben getrennt sind, hergestellt wird, zusammengesetzt. Wenn der gesinterte Keramikkörper aus unterschiedlichen Keramikmaterialtypen zusammengesetzt ist, wie z. B. bei dem monolithischen Kondensator der vorliegen­ den Erfindung, sind die wesentlichen Bedingungen für den mo­ nolithischen Kondensator, (1) daß die Sintertemperaturen dieser Materialien nahe zueinander liegen; (2) daß eine adäquate Zwischendiffusion an den Übergängen auftritt, um eine enge Verbindung zwischen den unterschiedlichen Materia­ lien sicherzustellen; (3) daß eine übermäßige Diffusion, die ungünstig das innere dielektrische Keramikmaterial beein­ flußt, nicht auftritt; und (4) daß Spannungen aufgrund eines Schrumpfens und einer Keramikausdehnung keinen Bruch verur­ lachen. Sowohl BaTiO₃ als auch CaZrO₃ erfüllen diese Bedin­ gungen. Als ein Resultat weist der monolithische Kondensator 1 eine hohe Spannungsfestigkeit auf und kann folglich eine Miniaturisierung und eine höhere Kapazität erreichen.

Ein Beispiel des monolithischen Kondensators gemäß der vor­ liegenden Erfindung wird nun beschrieben.

Ein Keramikschlamm für einen Kondensatorextraktionsabschnitt 2g wird wie folgt vorbereitet. Pulverisiertes BaTiO₃ als eine Hauptkomponente, ein pulverisiertes Seltenerdoxid, ein pulverisiertes erdalkalisches Oxid werden gemischt, und die­ selben werden mit einem Vinylacetatbinder, einer Dispergens, einem Weichmacher und Wasser als Lösungsmittel gemischt. Un­ ter Verwendung des Keramikschlamms werden erste Keramikgrün­ lagen für einen Kondensatorextraktionsabschnitt gebildet.

Ein weiterer Keramikschlamm für eine Schicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante wird wie folgt vorbereitet. CaZrO₃ als Hauptkomponente, drei Gewichtsprozent pulverisiertes Glas, das aus Silikat aus mindestens einem Oxid zusammenge­ setzt ist, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus al­ kalischen Zinntypen, erdalkalischen Zinntypen und Aluminium­ typen als Brennförderer besteht, und ein Molprozent MnO₂ als ein Akzeptor gegenüber der CaZrO₃-Hauptkomponente werden vermischt. Ein organischer Vinylacetatbinder, eine Disper­ gens, ein Weichmacher und Wasser als Lösungsmittel werden dazu hinzugefügt und gemischt, um einen Keramikschlamm vor­ zubereiten. Unter Verwendung des Keramikschlamms werden zweite Keramikgrünlagen für die obere und untere Schicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante gebildet.

Eine leitfähige Nickelpaste wird auf die ersten Keramik­ grünlagen gedruckt, um innere Elektroden zu bilden. Eine vorbestimmte Anzahl von zweiten Keramikgrünlagen wird über­ einandergelegt, um eine untere Schicht mit niedriger Di­ elektrizitätskonstante zu bilden, wobei die ersten Keramik­ grünlagen mit inneren Elektroden gemäß der Anzahl der in­ neren Elektroden 4 in dem monolithischen Kondensator 1 übereinandergelegt sind, und dann eine vorbestimmte Anzahl von zweiten Keramikgrünlagen übereinandergelegt wird, um die obersten Schichten niedriger Dielektrizitätskonstante zu bilden.

Der Schichtkörper wird in der Dickenrichtung unter Druck ge­ setzt, um einen Grünling zu bilden. Der Grünling wird bei etwa 400°C in einem gemischten Sauerstoff-Stickstoff-Gas­ strom entfettet, und dann bei etwa 1300°C in einem gemisch­ ten Stickstoff-Wasserstoff-Gasstrom gebrannt. Ein gesinter­ ter Keramikkörper 2 mit einer Länge von 3,2 mm, einer Breite von 1,6 mm und einer Dicke von 1,0 mm wird auf eine derarti­ ge Art und Weise erhalten. Bei diesem gesinteren Keramikkör­ per 2 ist die Dicke der Keramikschicht zwischen den zwei be­ nachbarten inneren Elektroden, die in der Dickenrichtung liegen, 0,1 mm, und die Dicke der oberen und unteren Schicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante 2e und 2f ist 0,155 mm.

Eine Silber- oder Kupfer-Metallelektrodenpaste wird an die erste und die zweite Endfläche 2a und 2b des resultierenden gesinterten Keramikkörpers angebracht und dann gebacken. Nickel und Zinn oder Nickel und Lot werden an die äußeren Flächen plattiert, um die äußeren Elektroden 7 und 8 zu bil­ den. Ein monolithischer Kondensator 1 wird dadurch erhalten.

Ein monolithischer Kondensator wird zum Vergleich wie bei dem obigen Verfahren hergestellt, ausgenommen, daß die ersten Keramikgrünlagen anstelle der zweiten Keramikgrün­ lagen ferner verwendet wurden, um die oberste und die un­ terste Keramikschicht zu bilden. Fig. 4 zeigt zum Vergleich eine Konfiguration des resultierenden monolithischen Konden­ sators. Wie in Fig. 4 gezeigt, weist der gesinterte Keramik­ körper 12 in dem monolithischen Kondensator 11 zum Vergleich eine gleichmäßige Zusammensetzung auf, die BaTiO₃ aufweist.

Ein Gleichstrom wird an den monolithischen Kondensator 1 ge­ mäß der vorliegenden Erfindung und den monolithischen Kon­ densator 11 zum Vergleich angelegt, um die Entladestartspan­ nungen an den Oberflächen derselben zu messen. Die Entlade­ startspannung des monolithischen Kondensators 11 ist zum Vergleich 2000 Volt, während dieselbe des monolithischen Kondensators 1 gemäß der vorliegenden Erfindung 2600 Volt ist. Folglich ermöglicht das Vorsehen der oberen und der unteren Schicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante 2e und 2f, die CaZrO₃ aufweisen, eine höhere Entladestart­ spannung an der Oberfläche ohne die Größe des monolithischen Kondensators zu erhöhen.

Die obere und die untere Schicht mit niedriger Dielektrizi­ tätskonstante 2e und 2f sind oberhalb und unterhalb des Kon­ densatorextraktionsabschnitts 2g gebildet, der bei diesem Beispiel die geschichteten inneren Elektroden 3 bis 6 um­ faßt. Die Seitenflächen des Kondensatorextraktionsabschnitts 2g können mit einer Reduktions-resistenten dielektrischen Keramik bedeckt sein, die CaZrO₃ aufweist, um weiter die Entladestartspannung an der Oberfläche zu erhöhen.

Bei dem monolithischen Kondensator gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Kondensatorextraktionsabschnitt, der zwischen der Mehrzahl der inneren Elektroden angeordnet ist, eine Reduktions-resistente BaTiO₃-Keramik auf, die eine re­ lative hohe Dielektrizitätskonstante aufweist, während die obere und die untere Fläche des Kondensatorextraktionsab­ schnitts eine Reduktions-resistente CaZrO₃-Keramik mit einer relativ niedrigen Dielektrizitätskonstante aufweisen. Folg­ lich kann die Entladung von der oberen und der unteren Flä­ che unterdrückt werden, um die Spannungsfestigkeit zu er­ höhen. Das heißt, daß das obere und das untere Ende des Kon­ densatorextraktionsabschnitts aus einer Reduktions-resisten­ ten Keramik zusammengesetzt sind, die CaZrO₃ aufweist. Daher kann die Spannungsfestigkeit ohne eine erhöhte Dicke ver­ bessert werden.

Sowohl die Reduktions-resistente BaTiO₃-Keramik als auch die Reduktions-resistente CaZrO₃-Keramik können in einer re­ duzierenden Atmosphäre gebrannt und fest miteinander ver­ bunden werden. Folglich können die inneren Elektroden aus einem stark oxidierbaren unedlen Metall gebildet sein, und daher können die Materialkosten des monolithischen Kondensa­ tors reduziert werden. Dementsprechend kann ein kompakter und kostengünstiger monolithischer Kondensator mit einer hohen Spannungsfestigkeit, der für die Mittel- bis Hoch­ spannungsanwendung geeignet ist, vorgesehen werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des gesinterten Keramikkörpers sind die Seitenflächen des Kondensatorextrak­ tionsabschnitts oder das gesinterte Keramikmaterial mit ei­ ner Reduktions-resistenten CaZrO₃-Keramik bedeckt. Folglich kann der Überschlag an den Seitenoberflächen des gesinterten Keramikkörpers 2 wirkungsvoll unterdrückt werden. Dement­ sprechend kann ein monolithischer Kondensator mit einer wei­ ter verbesserten Spannungsfestigkeit vorgesehen werden.

Claims (2)

1. Monolithischer Kondensator (1), der einen gesinterten Keramikkörper (2) aufweist, mit folgenden Merkmalen:
einer gesinterten Keramikmatrix;
einer Mehrzahl von inneren Elektroden (3, 4, 5, 6), die in der Dickenrichtung in dem gesinterten Keramikkörper (2) angeordnet sind, und die durch die gesinterte Keramikmatrix getrennt sind und sich wechselnd zu ge­ genüberliegenden ersten und zweiten Seitenflächen des gesinterten Keramikkörpers (2) erstrecken; und
einer oberen (2e) und einer unteren (2f) Keramik­ schicht, die oberhalb und unterhalb der gesinterten Keramikmatrix vorgesehen sind;
wobei die gesinterte Keramikmatrix eine Reduktions-re­ sistente Keramik aufweist, die BaTiO₃ aufweist;
wobei die obere (2e) und die untere (2f) Keramikschicht eine Reduktions-resistente Keramik aufweisen, die CaZrO₃ aufweist; und
wobei die Mehrzahl von inneren Elektroden (3, 4, 5, 6) ein unedles Metall aufweist.

2. Monolithischer Kondensator (1) gemäß Anspruch 1, bei dem die Seitenflächen der gesinterten Keramikmatrix mit einer Reduktions-resistenten Keramik bedeckt sind, die CrZrO₃ aufweist.