DE3003184C2 - Plättchenförmiger Kondensator - Google Patents

Description

mil eckigen Vertiefungen,

Fig.4 eine Seitenansicht des Kondensators nach F i g. 3 gemäß Schnitt C-D,

Fig.5 einen Rechteckkondensator mit Stecklasche mit schlitzförmigen Vertiefungen,

Fig.6 eine Seitenansicht gemäß Schnitt E-F der Fig. 5.

I·" i g. 7 eine Ansicht von unten gemäß Schnitt C-Hder F i g. 5 und

Fig.8 einen vergrößerten Ausschnitt eines Quer- ίο schnittes.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Plättchen aus dielektrischem Material bezeichnet, das beidseitig mit einer Metallisierung 2,3 versehen ist die jeweils die gesamte Oberfläche außer der Stirnkante 4 bedeckt

Als Material für das Plättchen dient eine dielektrische Keramik, z. B. auf Titanat-Basis. Vorteilhaft ist ein Wert der Dielektrizitätskonstante E von größer als einige hundert, insbesondere größer als einige 1000, z. B. 10 000 oder noch höher. Selbstverständlich können auch andere Materialien wie Kunststoffe oder Keramik-Kunststoff-Gemische verwendet werden.

Im Plättchen 1 sind beidseitig Vertiefungen 5 in Form von Sacklöchern vorgesehen. Diese sind so angeordnet daß sich von jeder Seite 6,7 aus jeweils zwei Vertiefungen 5 gegenüberstehen und zwischen ihnen eine membranartig dünne, dielektrisch wirksame Wand 8 ausgebildet ist. Diese ist ebenfalls metallisiert und bewirkt aufgrund der sehr geringen Wandstärke zwischen 0,1 und 0,5 mm den Hauptanteil des kapazitiv wirksamen Teils des Kondensators. Die Plättchendicke beträgt insbesondere etwa 03 bis 2 mm. Die Dicke der Wände 8 ist jedoch so gewählt daß sie maximal etwa 60% der Plättchendicke entspricht.

Damit ist es möglich, kleine dünne Plättchenkondensalorcn herzustellen, die eine sehr hohe Kapazität aufweisen und trotz sehr dünner Wandstärken im kapazitiv wirksamen Bereich eine hohe mechanische Bruchsicherheit und hohe Thermoschockbeständigkeit aufweisen, wenn die Plättchen aus keramischem Material hergestell'« sind.

Vorzugsweise sind die Vertiefungen 5 nach außen zu leicht konisch erweitert. Dies erleichtert den Herstellungspro/eß der Plättchen 1, da diese nach dem Preß- und/oder Spritzprozeß leichter entformt werden könrien.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 3 und 4 sind die Vertiefungen 5 in einem Rechteck- oder Trape/kondensaior in Form quadratischer Sacklöcher vorgesehen.

Anstelle der quadratischen Form kann auch eine Rechteck- oder Schlitzform vorgesehen sein, wie anhand der Fig.5 bis 7 gezeigt. Diese sind hier in Form gerader Längsschlitze 9 angeordnet. Hierdurch erhält man eine noch höhsre Kapazitätsausbeute, da weniger Zwischenstege 10 entstehen. Die Wände derselben sind ebenfalls leicht nach außen hin konisch zulaufend ausgebildet.

Grundsätzlich können Schlitze auch bei einem runden Scheibchen gemäß F i g. I angewendet werden, die dann /.wukmäßig in Form konzentrischer Halb·. Drittel-, Viertel-Kreise etc. angeordnet sein können.

In den F i g. 3 und 5 ist die Metallisierung 2 durch die schraffierte Fläche angedeutet.

Die F i g. 8 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines Querschnittes z.B. aer Fig.2 oder 7. Hierbei ist die Metallisierung 2 bis zur Stirnkante 4 vorgezogen. Diese Art der Metallisierung kann z. B. durch einen Schleifvorgang erzeugt werden, so daß sich Metallbeläge 2, 3 bilden, die bis zur Stirnkante 4 reichen. Die chemische Metallisierungsschicht wird anschließend verstärkt. Dies kann ebenfalls chemisch und/oder galvanisch erfolgen.

Als Beispiel einer anderen Herstellungsweise reicht in F i g. 8 die untere Metallisierungsschicht 3 nicht bis zur Stirnkante 4. Dies kann dadurch erreicht werden, daß ζ. B. der nicht zu metallisierende Bereich so beschichtet wird, daß er keine Metallisierung annimmt oder der Metallbelag wird z.B. im Siebdruckverfahren aufgedruckt Letzteres ist jedoch nur bis zu einer gewissen Tiefe bzw. Größe der Öffnung der Vertiefungen 5 möglich.

Die Kondensatoren gemäß Fig.3 und 5 besitzen Stecklaschen 11 zum Einstecken in gedruckte Schaltungen, wie dies bei Trapezkondensatoren üblich ist. Die Kondensatoren können somit vorteilhaft auch als Auflötkondensatoren verwendet werden.

Die Hers:ellung eines derartigen Kondensators erfolgt so, daß zunächst das dielektrisch Material in eine Form gefüllt und gepreßt und anschlieE-end entformt oder das Plättchen im Spritzguß- oder Spritzpreß- oder Ziehverfahren hergestellt wird Bei Verwendung von Keramik wird das Preßteil getrocknet und gebrannt, währenc' bei Verwendung von Kunststoff dieser nach der Formgebung abgekühlt und/oder ausgehärtet und dann entformt wird. Anschließend werden die Plättchen gemeinsam chemisch ganz oder teilweise metallisiert und die Beläge verstärkt und/oder die Metallisierung wird durch einen Druckvorgang, z. B. durch Siebdruck, aufgebracht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1 2 23 07 388, die GB-PS 8 78 2G5 und die US-PS 35 91 905. Patentansprüche: Bei den beiden erstgenannten Druckschriften ist jeweils eine großflächige Vertiefung auf der einen Seite und

1. Kondensator aus einem plättchenförmigen, eine gegenüberliegende auf der anderen Seite angeordbeidseitig metallisierten, dielektrischen Körper mit 5 net, so daß insgesamt eine einzige dünne Membrane mindestens einem Paar durch eine membranartig gebildet ist, die lediglich am Umfang von einem Runddünne Wand voneinander getrennten, einander ge- steg eingefaßt ist Diese Ausbildung ermöglicht aber genüberliegender Vertiefungen, dadurch ge- nicht die Herstellung wirklich dünner Membranen, da kennzeichnet, daß der dielektrische Körper angesichts der notwendigen Großflächigkeit eine solche mehrere Paare einander gegenüberliegender Vertie- 10 dünne Membrane viel zu zerbrechlich wäre und somit fungen (5,9) aufweist, wobei die Vertiefungen (5,9) die notwendige mechanische Stabilität nicht gewährleiseitlich jeweils durch Stege (10) voneinander ge- stet wäre. Entsprechend das Gleiche gilt auch für die trennt sind, und daß sich die Metallisierung (2, 3) Anordnung nach der US-PS 35 91 905, bei der der eindurchgehend auch über die Stege (10) erstreckt. zelne Kondensator nach der Auftrennung der großflä-

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 chigen Platte, aus der in einem Arbeitsprozeß eine Vielzeichnet, daß die Vertiefungen aus Sacklöchern (5) zahl von Kondensatoren hergestellt werden kann, ebenbestehen, die nach außen zu leicht konisch erweitert falls nur ein Paar an großflächigen Vertiefungen aufsind, weist, die eine einzige, die gesamte Fläche des Konden-

3. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekenn- satorplättchens mit Ausnahme des Randsteges ausfülzeichnet daiJ die Vertiefungen aus Schlitzen (9) be- 20 lende dünnere Kondensatorplatte bildet

stehen, deren Wände zur Senkrechten auf die Platt- Im Zusammenhang mit Haibieiteranaordnungen ist

chenoberfläche (6, 7) derart leicht geneigt sind, daß bereits eine waffelartige Oberflächenstruktur bekannt-

der Schlitzquerschnitt nach außen zu größer ist geworden. Dort handelt es sich dabei allerdings nur um

4. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die Vergrößerung der Oberfläche, um auf diese Art und dadurch gekennzeichnet daß die Plättchendicke 0,5 25 Weise eine großflächigere Sperrschicht zu erhalten, bis 2 mm und die Dicke der Wtiide (8) 0,1 bis 0,5 mm. Dementsprechend ändert sich bei dieser Halbleiteranhöchstens jedoch 60% der Plättchendicke beträgt Ordnung nach der deutschen Auslegeschrift 10 97 568

5. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die Kapazität durch die waffelförmige Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, daß das Plättchen (1) der Oberfläche auch nur um weniger als einen Faktor 2, Rechteck- oder Trapezform besitzt 30 was der reinen Oberflächenvergrößerung entspricht.

6. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eidadurch gekennzeichnet, di.°> das Plättchen (1) nen Kondensator der eingangs genannten Art so auszu-Scheibenform besitzt bilden, daß er bei vorgegebener Fläche und ohne Aufga-

7. Kondensator nach einem d^r Ansprüche S bis 6, be der mechanischen Stabilität der Anordnung erhebdadurch gekennzeichnet daß das Plättchen (1) aus 35 lieh höhere Kapazitätswerte gestattet.

Keramik besteht Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vur-

8. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gesehen, daß der dielektrische Körper mehrere Paare dadurch gekennzeichnet daß das Plättchen (1) aus einander gegenüberliegender Vertiefungen aufweist, Keramik mit einer Dielektrizitätskonstanten von wobei die Vertiefungen seitlich jew&is, durch Stege vonmindestens 1000 besteht. 40 einander getrennt sind, und daß sich die Metallisierung

9. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators durchgehend auch über die Stege erstreckt.

nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn · Durch die Aufteilung der bisher nur jeweils einzelnen zeichnet, daß zunächst aus dielektrischem Material Vertiefungen auf jeder Seite in eine möglichst große ein Plättchen (1) mit einander gegenüberliegenden Vielzahl von Vertiefungen mit dazwischen stehenblei-Vertiefungen (5, 9) durch einen Preß-, Spritz- oder 45 benden Versteifungsstegen läßt sich die Dicke der y.wi-Ziehvorgang geformt wird, daß dieses dann getrock- sehen einander gegenüberliegenden Vertiefungen stenet und gebrannt oder gehärtet wird, daß anschlie- henbleibenden Membran ganz erheblich senken, ohne ßend beide Seiten (6,7) einschließlich der Vertiefun- daß die erforderliche mechanische Stabilität verlorengen (5, 9) und Wände (8) metallisiert werden oder geht. Diese wird ja durch die zwischenliegenden Stege das Plättchen (1) allseitig metallisiert und anschlie- 50 gewährleistet. Die erhebliche größenordnungsmäßige ßend an den Stirnkanten (4) die Metallisierung me- Verkleinerung der Dicke der Membran ermöglicht eine chanisch und/oder chemisch entfernt wird und daß entsprechend starke Vergrößerung der erreichbaren die Metallisierung (2,3) verstärkt wird. Kapazität eines solchen plättchenförmigen Kondensa-

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn- tors, wobei die Tatsache, daß die Stege wegen der hohen zeichnet, daß als dielektrisches Material eine Kera- 55 Wandstärke zur Kapazität relativ wenig beitragen, ;iuch mik-auf-Titanat-Basis verwendet wird. nicht stört. Sie müssen allerdings metallisiert sein, damit

sie die notwendige Verbindung der quasi in eine Viel-

zahl von einzelnen Membrankondensatoren aufgelösten wirksamen Bereiche sicherstellen. 60 Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kondensator aus Unteransprüchen beschrieben.

einem plättchenförmigen, beidseitig metallisierten di- Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausfüh-

elektrischen Körper mit mindestens einem Paar durch rungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung näher creine membranartig dünne Wand voneinander getrenn· läutert werden. Dabei zeigt ten, einander gegenüberliegender Vertiefungen. 65 Fig. 1 einen Kondensator in Schcibchenform mit

Derartige Kondensatoren sind bereits in den unter- runden Vertiefungen in der Draufsicht, schicdlichstcn Ausführungsformcn bekanntgeworden. l-'ig. 2 denselben gemäß Schnitt A-Bdcr K ig. 1.

Wir verweisen nur beispielsweise auf die DE-OS Fig.3 einen Rechteckkondensator mit Steckliischc