DE3012839A1

DE3012839A1 - Elektrischer kondensator

Info

Publication number: DE3012839A1
Application number: DE19803012839
Authority: DE
Inventors: Shoichi Iwaya; Sho Masujima; Kenichi Umeda
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1979-04-11
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1980-10-16
Also published as: NL181242C; BR8002155A; FR2454169B1; GB2046517B; GB2046517A; NL181242B; NL8002124A; DE3012839C2; FR2454169A1

Description

Elektrischer Kondensator

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kondensator mit einem im wesentlichen rechtwinkligen dielektrischen Körper, der zwei parallele lange Seiten und zwei parallele kurze Seiten senkrecht zu den langen Seiten aufweist, mit mindestens zwei sich gegenüberliegenden Elektroden, die zumindest einen Teil des dielektrischen Körpers sandwichartig zwischen sich begrenzen, und mit zwei Anschlüssen, die jeweils längs einer zugehörigen kurzen Seite des dielektrischen Körpers vorgesehen und elektrisch mit der zugehörigen Elektrode verbunden sind.

Derartige Kondensatoren sind häufig als Mikro-Keramikkondensator in Form eines sehr kleinen Plättchens ausgebildet.

Ein derartiger Kondensator hat einen etwa quaderförmigen dielektrischen Körper, zwei in dem Körper eingebettete oder auf dessen Oberfläche angebrachte Elektroden und zwei an sich gegenüberliegenden Enden des Körpers angebrachte Anschlüsse. Hierbei ergibt sich ein Kondensator mit hoher Kapazität bei sehr kleinen Abmessungen. Ferner ist eine hohe Packungsdichte bei der Anbringung auf einer gedruckten Schaltungsplatte dadurch möglich, daß der Mikro-Kondensator mit flachen Leiterbahnen verbunden wird. Sodann sind seine Hochfrequenz-Betriebseigenschaften besonders günstig. Er läßt sich automatisch herstellen und/oder montieren.

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Diese Mikro-Kondensatoren werden daher in großem Umfang eingesetzt, z. B. in Taschenradios, Tonbandgeräten, elektrischen Rechnern und/oder elektrischen Abstimmkreisen von Fernsehern.

Die Figuren 1A und 1B zeigen den Aufbau eines bekannten MikroKondensators. Er hat einen dielektrischen Körper 1 aus Bariumtitanat oder Titanoxid mit einer Dicke von 50 bis 100 Mikrometer und zwei Elektroden 2 und 3 an sich gegenüberliegenden Oberflächen. Ferner sind zwei Anschlüsse 4 und 5 an sich gegenüberliegenden Enden des Körpers 1 angebracht, so daß die Anschlüsse 4 und 5 jeweils mit einer der Elektroden 2 ^und 3 elektrisch verbunden sind. Die Elektroden 2 und 3 sind mit einer Schutzsieht 6 aus Glas oder Kunststoff abgedeckt, um ihre Isolation zu verbessern und sie vor chemischer Korrosion zu schützen.

Die Figuren 1A und 1B stellen einen Abgleich-Kondensator dar, bei dem eine Abgleich-Elektrode 2 zur Feineinstellung der Kapazität durch Bestrahlung mittels Sand, durch einen Diamant-Schneider oder einen Laserstrahl abgeglichen wird. Es sind aber auch andere Mikro-Kondensatoren möglich, z.B. ein einschichtiger Kondensator mit einem dielektrischen Körper und zwei in dem dielektrischen Körper eingebetteten Elektroden, ein mehrschichtiger Kondensator mit einem dielektrischen Körper und in dem Körper in mehreren Lagen angeordneten Elektroden und/oder ein Festkondensator, der nicht abgeglichen wird bzw. nicht zum Abstimmen dient.

Die Figuren 2A und 2B stellen zwei verschiedene Phasen der Herstellung eines Mikrokondensators dar. Bei der Herstellung des in Figur 1A dargestellten Kondensators werden zunächst gemäß Figur 2A Elektroden 2, 2a und 3 in der gewünschten Form auf der Oberfläche des dielektrischen Körpers 1 aufgebracht. Dann wird die Seite des dielektrischen Körpers 1 zur Ausbildung des Anschlusses 4 mit einem Anstrich aus Silberpaste mittels einer Bürste versehen, so daß der Anschluß 4 oder die Silberpaste elektrisch mit einer der Elektroden verbunden wird. In ähn-

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licher Weise wird der andere (nicht dargestellte) Anschluß durch Bestreichen der gegenüberliegenden Seite des dielektrischen Körpers mit Silberpaste in der Weise angebracht, daß der Anschluß elektrisch mit der anderen Elektrode verbunden ist. Schließlich wird das gesamte Bauelement in einem Ofen gesintert oder ausgeheizt.

Bekannte Mikrokondensatoren dieser Art haben jedoch folgende Nachteile:

Wenn die Silberpaste auf eine Kondensatoranordnung, wie sie in Figur 2A dargestellt ist, aufgetragen wird, pflegt sich nur ein verhältnismäßig dünner Farbauftrag an der einen Kante des dielektrischen Körpers zu ergeben. Um die gewünschte Dicke zu erzielen, wird daher das Auftragen der Silberpaste mehrmals wiederholt. Bei dem wiederholten Bestreichen mit Silberpaste wird der außerhalb der Ränder liegende Teil zwangsläufig ebenfalls bestrichen. Daher ist die im Bereich A in der Nähe der Kante aufgetragene Silberpaste dicker als in dem anderen Bereich B, wie es in Figur 3A dargestellt ist. Zudem ist die aufgetragene Paste, da sie mittels einer Bürste aufgetragen wird, nicht immer gleichmäßig dick. Und da die Dicke t^ eines Mikro-Kondensators in Plättchenform gewöhnlich sehr gering ist, etwa 1 mm, ist das Verhältnis der Dicke der Silberpaste zur Gesamtdicke eines Kondensators (t^) verhältnismäßig groß.

Wenn daher mehrere Mikro-Kondensatoren in gerader Linie auf einer Ebene nebeneinander oder in einem Magazin 100, wie es in Figur 3B dargestellt ist, übereinandergestapelt angeordnet werden, stören die Anschlüsse die Handhabung der Kondensatoren. Die automatische Herstellung eines derartigen Mikro-Kondensators und dessen automatische Montage auf einer gedruckten Schaltungsplatte sind daher schwierig. D.h., wenn die Mikro-Kondensatoren in dem Magazin 100 angeordnet oder übereinandergestapelt werden, verringert der Raumbedarf der dicken Anschlüsse die Anzahl der aufnehmbaren Kondensatoren, so daß die Effektivität einer selbst-

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tätigen Montage der Kondensatoren auf einer gedruckten Schaltungsplatte mittels eines Magazins verringert wird. Da die Dicke der Anschlüsse nicht immer konstant ist, ist ferner die Stabilität der in einem Magazin übereinander gestapelten Kondensatoren schlecht, so daß häufig Schwierigkeiten bei der selbsttätigen Montage eines Kondensators auf einer gedruckten Schaltungsplatte auftreten.

Da ferner die dicken Teile p, q, r und s der aufgestrichenen Anschlüsse an den Ecken der Kondensatoren liegen, wie es in Figur 3C dargestellt ist, müssen die Abmessungen des Magazins so groß gewählt werden, daß das Magazin übereinandergestapelte Kondensatoren mit derartigen Teilen gerade aufnimmt. Da die Abmessungen dieser dicken Teile jedoch nicht immer gleich sind, weil sie durch Bestreichen aufgebracht werden, müssen die Abmessungen des Magazins so groß gewählt sein, daß sie selbst Kondensatoren mit den dicksten Anschlüssen aufnehmen. Wenn die dicken Teile dann nur eine mittlere Größe aufweisen, ergibt sich zwangsläufig ein Luftspalt zwischen dem Kondensator und der Innenseite des Magazins, so daß der Kondensator nicht bündig in dem Magazin angeordnet werden kann. Ein lose im Magazin angeordneter Kondensator führt jedoch zu Schwierigkeiten bei einer automatischen Montage des Kondensators auf einer gedruckten Schaltungsplatte.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Mikro-Kondensatoren besteht darin, daß sie wegen ihrer geringen Dicke leicht zerbrechlich sind.

Sodann ist bei bekannten Mikro-Kondensatoren der Kapazitätsfehler aufgrund von ühgenauigkeiten bei der Herstellung verhältnismäßig groß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kondensator der gattungsgemäßen Art anzugeben, der eine geringere Packungsdichte, sei es bei Anordnung in einer Reihe nebenein-

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ander oder beim Übereinanderstapeln, ermöglicht und sich mit einem geringeren Spiel in einem Magazin unterbringen läßt. Ferner soll der Kapazitätsfehler bei der Herstellung verringert werden.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Zusammenführungsstelle Jeder langen Seite und jeder kurzen Seite des dielektrischen Körpers zurückgesetzt ist.

Vorzugsweise ist der dielektrische Körper zu den kurzen Seiten hin abgeschrägt, so daß er in der Mitte dicker als an den äußersten Enden ist.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A die Draufsicht auf einen bekannten Mikrokondensator, Fig. 1B den Schnitt A-A der Fig. 1A,

Fig. 2A und 2B das Herstellungsverfahren eines bekannten Mikrokondensators,

Fig. 3A eine vergrößerte Seitenansicht des bekannten Kondensators,

Fig. 3B in einem Magazin übereinandergestapelte bekannte Kondensatoren,

Fig. 3C die Draufsicht auf die übereinander gestapelten Kondensatoren nach Fig. 3B,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Mikrokondensator in vereinfachter Darstellung,

Fig. 5 eine ausführlichere Darstellung des Kondensators nach Fig. 4 in Draufsicht,

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- 8 Fig. 6 den Vertikalschnitt C-C der Fig. 5,

Fig. 7A zwei in einer Ebene nebeneinander angeordnete erfindungsgemäße Kondensatoren,

Fig. 7B die Draufsicht auf übereinandergestapelte erfindungsgemäße Kondensatoren,

Fig. 8A ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kondensators in Draufsicht,

Fig. 8B einen Vertikalschnitt durch den Kondensator nach Fig.8A,

Fig. 9 übereinandergestapelte Kondensatoren nach den Figuren 8A und 8B,

Fig. 1OA, Fig. 1OB und Fig. 1OC Abwandlungen der Ausführungsbeispiele nach den Figuren 8A und 8B,

Fig. 11A ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kondensators in Draufsicht,

Fig. 11B den Vertikalschnitt B₁-B₁ nach Fig. 11A,

Fig. 12A ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfiningsgemäßen Kondensators in Draufsicht,

Fig. 12B den Vertikalschnitt des Kondensators nach Fig. 12A,

Fig. 13A eine erfindungsgemäße Kondensatoranordnung in Draufsicht,

Fig. 13B den Schnitt B₂-B₂ nach Fig. 13A,

Fig. 14A und 14B die Elektroden des erfindungsgemäßen Kondensators ,

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Fig. 14C den Flächenbereich, in dem sich die Elektroden gegenüberstehen,

Fig. 14D den Querschnitt des mit den Elektroden nach den Figuren 14A und 14B versehenen Kondensators,

Fig. 14E einen weiteren Querschnitt des Kondensators nach den Figuren 14A und 14B,

Fig. 15 eine Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der in den Figuren 14A und 14B dargestellten Elektroden,

Fig. 16 eine graphische Darstellung einer Messung der Kapazität von nach der Erfindung ausgebildeten Kondensatoren und

Fig. 17 den Querschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Kondensators .

Das erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Plättchen- bzw. Mikro-Kondensators ist in den Figuren 4, 5 und 6 dargestellt. Hier hat der Kondensator 20 im wesentlichen die Form einer rechtwinkligen dünnen ebenen Platte mit RUcksprüngen oder Aussparungen 7 bis 10 an den Ecken (bzw. Kanten) und einem dielektrischen Körper 1 aus Bariumtitanat, Titanoxid oder einem anderen dielektrischen Material, zwei Elektroden 2 und 3 auf den Oberflächen des dielektrischen Körpers und Schutzschichten 6 und 6a aus Glas oder Kunststoff, die die Elektroden 2 und 3 abdecken. Der Kondensator 20 hat zwei parallele lange Seiten 20a und 20b sowie zwei parallele kurze Seiten 20c und 2Od, die im wesentlichen senkrecht zu den langen Seiten verlaufen. An den Verbindungspunkten oder Zusammenführungsstellen der langen Seiten und der kurzen Seiten sind Rücksprünge bzw. Aussparungen 7, 8, 9 und 10 vorgesehen, wie sie in den Figuren dargestellt sind. Auf den genannten kurzen Seiten 20 c und 2Od

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sind Anschlüsse 5 und 4 durch Auftragen einer Silberpaste mittels einer Bürste ausgebildet. Aufgrund der Rücksprünge 7 bis 10 erreichen die Anschlüsse 4 und 5 daher nicht die Verlängerung der langen Seiten 20a und 20b.

Wenn mehrere Kondensatoren gemäß Fig. 4 in einer Ebene nebeneinander angeordnet werden, so daß die langen Seiten benachbarter Kondensatoren einander berühren, wie es in Pig. 7A dargestellt ist, berühren sich die Anschlüsse 4 und 5 benachbarter Kondensatoren aufgrund der Rücksprünge 7 bis 10 nicht. Das Abgleichen der Kapazität durch Zuschneiden der Elektrodenfläche und/oder Messen der Kapazität kann daher bei der in Fig. 7 dargestellten Anordnung leicht ausgeführt werden. Da dem Kondensator 20 ferner die Ecke bzw. Kante fehlt, kann die Schichtdicke der Silberpaste im Vergleich zu der eines bekannten Kondensators gering sein, so daß sich der Kondensator leicht automatisch stapeln und/oder montieren läßt.

Ferner wird darauf hingewiesen, daß die Länge t (s. Fig. 4) der Anschlüsse 4 und 5 wegen der Rücksprünge 7 bis 10, d.h. des Fehlens eines dickeren Teils, wie in Fig. 3C dargestellt, geringer als die Breite W des Kondensators 20 ist. Wenn daher der erfindungsgemäße Kondensator in dem Magazin 100 nach Fig. 7B angeordnet wird, kann die innere Breite des Magazins 100 ziemlich genau gleich der Breite W des Kondensators 20 sein. Der Kondensator sitzt daher weitgehend spielfrei im Magazin, so daß er weitgehend störungsfrei maschinell auf einer gedruckten Schaltungsplatte montiert werden kann.

Die Figuren 8A und 8B zeigen den Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kondensators. Hier hat der Kondensator 21 die Form einer im wesentlichen ebenen rechtwinkligen dünnen Platte mit einem dielektrischem Körper 1, zwei Elektroden 2 und 3 und zwei Schutzschichten 6 und 6a. Der dielektrische Körper 1 hat ebenfalls Rücksprünge 7 bis 10 an den Ecken. Auf den kurzen Seiten 21C und 21D sind zwei Anschlüsse 5 und 4 durch Bestreichen der kurzen Seiten des di~

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elektrischen Körpers 1 mit Silberpaste ausgebildet. Das Besondere bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 8A und 8B besteht darin, daß der dielektrische Körper 1 mit Abschrägungen 11 bis 14 gemäß Fig. 8B versehen sind. Die Abschrägungen oder Fasen 11 bis 14 sind so ausgebildet, daß der dielektrische Körper 1 im mittleren Teil dicker als an den Enden der langen Seiten 21a und 21b ist. Die an den äußersten Enden der Abschrägungen ausgebildeten Anschlüsse 4 und 5 liegen daher innerhalb der Verlängerung der Oberflächen des Kondensators 21, die in Fig. 8B durch gestrichelte Linien dargestellt sind. Zwischen den Anschlüssen 4 und 5 einerseits und den zunächst liegenden (gestrichelt dargestellten) Oberflächenverlängerungen des Kondensators 2.1 ergeben sich daher Luftspalte G.

Aufgrund der Abschrägungen berühren sich die Anschlüsse 4 und 5 benachbarter, gemäß Fig. 9 ubereinandergestapelter Kondensatoren daher nicht. Die Höhe des Stapels wird daher nicht durch die aufgestrichenen Anschlüsse beeinflußt, so daß auch keine Schwierigkeiten auftreten, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 3B erläutert wurden. Ein derartiger Mikrokondensator läßt sich daher ohne Schwierigkeiten mittels eines Magazins selbsttätig montieren.

Die Figuren 1OA, 1OB und 1OC stellen Abwandlungen des erfindungsgemäßen Kondensators dar. Der Kondensator 21-1 nach Fig. 10A ist der gleiche wie der nach Fig. 8B und hat abgeschrägte Abschnitt 11, 12, 13 und 14. Der Kondensator 21-2 nach Fig. 1OB hat nach innen gewölbte oder gekrümmte Abschrägungen 11a, 12a, 13a und 14a, während die Abschrägungen 11 - 14 in Fig. 1OA geradlinig sind. Der Kondensator 21-3 nach Fig. 1OC ist im mittleren Bereich breiter als an den Enden, wie es durch die Rücksprünge 11b, 12b, 13b und 14b dargestellt ist. Bei allen Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1OA, 1OB und 1OC ist die Breite ¥ im Mittelteil des Kondensators größer als die Länge t der Anschlüsse 4 und 5, so daß diese Ausführungsbeispiele die gleichen Vorteile bieten, wenn sie übereinander gestapelt werden.

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Die Figuren 11A und 11B sowie die Figuren 12A und 12B stellen weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Kondensators dar. Sie unterscheiden sich von denen nach den Figuren 4 bis 6 und den Figuren 8A und 8B darin, daß die Elektroden

2 und 3 bei den Figuren 11A und 11B und bei den Figuren 12A und 12B in dem dielektrischen Körper eingebettet sind, während die Elektroden der vorhergehenden AusführungsbeispieLe auf der Oberfläche des dielektrischen Körpers aufgebracht sind. Der Kondensator 22 nach den Figuren 11A und 11B hat einen dielektrischen Körper 1 und zwei Elektroden 2 und 3. Die vier Ecken des Kondensators 22 sind zurückgesetzt bzw. durch Rücksprünge 7, 8, 9 und 10 ersetzt. Die Anschlüsse 4 und 5 sind an den äußersten Enden des Kondensators 22 angebracht. Auch hier ist die Länge der Anschlüsse 4 und 5 geringer als die Breite des Kondensators. Bei dem Kondensator 22 hat der dielektrische Körper 1 drei Schichten 1a, 1b und 1c. Die mittlere Schicht 1b liegt zwischen den beiden Elektroden 2 und 3 zur Bildung der Kapazität, und die anderen Schichten 11a und 11b decken die Elektroden 2 und 3 ab. Die eine der beiden äußeren Schichten 1a und 1c ist dicker als die innere Schicht 1b, um dem Kondensator eine größere Festigkeit zu verleihen. Die äußeren Schichten 1a und 1c bilden daher eine Schutzschicht gegen chemische und/oder mechanische Einflüsse. Vorzugsweise beträgt die Dicke der inneren Schicht 1b etwa 5 bis 50 Mikrometer und die Dicke der dickeren äußeren Schicht 1c etwa 100 bis 1000 Mikrometer, während es sich bei den Elektroden 2 und

3 um dünne Schichten aus Silber, Palladium, Platin oder anderen elektrisch leitenden Materialien mit hoher Schmelztemperatur handelt, und die Gesamtabmessungen des Kondensators betragen beispielsweise 3x5x1 mm.

Der Kondensator nach den Fig. 12A und 12B ist mit dem nach den Fig. 11A und 11B identisch, nur daß der dielektrische Körper des Kondensators 23 abgeschrägte Abschnitte 7 bis 10 aufweist. Diese Abschrägungen brauchen nicht linear zu sein, sondern können auch krummlinig oder kreisförmig gemäß Fig. 1OB oder stufenförmig gemäß Fig. 1OC sein.

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Wegen des Vorhandenseins der äußeren Schichten 1a und 1c kann die innere Schicht 1b verhältnismäßig dünn sein. Dementsprechend ergibt sich eine große Kapazität bei kleinen Kondensatorabmessungen. Die dicke Schicht 1c stellt ferner sicher, daß sich der Kondensator beim Sintern oder Ausheizen während der Herstellung nicht krümmt.

Die Figuren 13A und 13B stellen Abwandlungen der Ausführungsbeispiele nach den Figuren 11A und 11B und/oder der Ausführungsbeispiele nach den Figuren 12A und 12B dar, wobei Fig. 13A die Draufsicht und Fig. 1j5B den Querschnitt B₂-B₂ nach Fig. 13A darstellt. Der Querschnitt Β,-Β-, der Fig. 13A entspricht entweder Fig. 11B oder Fig. 12B. Das Besondere an dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 13A und 13B besteht darin, daß hier mehrere Kondensatoren miteinander verbunden sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 13A und 13B ist mit der Bezugszahl 30 ein dielektrisches Substrat aus Bariumtitanat, Titanoxid oder einem anderen dielektrischen Material bezeichnet. Das Substrat 30 hat eine langgestreckte rechtwinklige Form und geradlinige Kerben S^ in gleichen Abständen d^. Jede Kerbe S^ liegt in der Grenzfläche zwischen zwei benachbarten Kondensatorelementen, und an Stelle einer Kerbe können auch mehrere kleine Löcher kontinuierlich hintereinander vorgesehen sein.

Die durch die Kerben S^ im Substrat 30 begrenzten Mikro-Kondensatorelemente 25.,, 25₂, 25, ... haben alle im wesentlichen den gleichen Aufbau, wie er anhand der Figuren 11A und 11B oder 12A und 12B beschrieben wurde. D. h., jedes Mikro-Kondensatorelement 25^, 25₂, 25* usw. hat einen dielektrischen Körper aus Schichten 1a, 1b und 1c und zwei Elektroden 2 und Die Elektroden 2 und 3 begrenzen zwischen sich die dünne dielektrische Schicht 1b, während die anderen dielektrischen Schichten 1a und 1c die Elektroden 2 und 3 abdecken. Die Anschlüsse k und 5 sind elektrisch mit den Elektroden 2 und 3

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zur Herstellung einer Verbindung mit anderen elektrischen Bauelementen verbunden. An den Enden jedes Schlitzes S^ ist jeweils eine U-förmige Aussparung 31 vorgesehen, und diese U-förmigen Aussparungen 31 (bzw. 32) bilden die Rücksprünge 7, 8, 9 und 10 eines Kondensators, wie er in den Figuren 11A und 11B oder 12A und 12B dargestellt ist. Ferner läßt sich ein Kondensatorblock, wie er in den Figuren 13A und 13B dargestellt ist, in mehrere Kondensatoren trennen, wie sie in den Figuren 11A , 11B, 12A und 12B dargestellt sind.

Zur Bildung einer gedruckten Schaltung aus mehreren Kondensatoren, z.B. einer Verzögerungskette, ist es einfacher anstelle mehrerer einzelner Kondensatoren, wie sieAn den Figuren 13A und 13B dargestellt sind, einen Block aus Kondensatoren auf der Schaltungsplatte zu montieren, ohne die Kondensatorelemente zu trennen. Dadurch wird die Herstellung einer solchen Schaltung, wie einer Verzögerungskette, erheblich vereinfacht, da weniger Herstellungsschritte erforderlich sind. Sodann sind die Abmessungen der Verzögerungskette geringer und der Aufbau der elektronischen Bauteile kompakter. Wenn dagegen ein einzelnes Kondensatorelement benötigt wird, kann es längs der Kerbe S₁ von dem Block abgebrochen werden, wie es durch den Pfeil A in Fig. 13A dargestellt ist. Ferner sei darauf hingewiesen, daß alle Kondensatoren des Blocks 30 in Fig. 13A elektrisch voneinander getrennt bzw. unabhängig sind, so daß Messungen an einem Kondensator und/oder die Auswahl eines Kondensators in Abhängigkeit von seinen gemessenen Werten ausgeführt werden können, ohne einen Kondensator vom Block abzubrechen. Da der Block eine leicht zu handhabende Größe aufweist, ist es leichter den Kondensatorblock als die einzelnen sehr kleinen Kondensatorelemente zu halten und/oder zu handhaben.

Nachstehend wird die Form und Anordnung der Elektroden 2 und anhand der Figuren 14A bis 14C beschrieben. Diese Form und Anordnung der Elektroden kann bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen angewandt werden, obwohl zur Vereinfachung der Darstellung nur zwei Schnittansichten in den Fig.

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- 15 14D und 14E dargestellt sind.

Die aus Silber, Platin, Palladium oder einem anderen elektrisch leitfähigen Material mit hoher Schmelztemperatur oder aus Legierungen dieser Materialien bestehenden Elektroden 2 und 3 werden im Siebdruckverfahren auf einer dielektrischen Schicht aufgebracht. Nachdem die Elektroden und die Anschlüsse in der beschriebenen Weise auf den dielektrischen Körper aufgebracht worden sind, wird die Anordnung in einem Ofen bei einer Temperatur von etwa 135O⁰C gesintert oder ausgeheizt.

Beide Elektroden 2 und 3 haben einen rechtwinkligen verhältnismäßig großen ersten Abschnitt 2A oder 3A mit der Länge L₁ und der Breite W₁ und einen verhältnismäßig kleinen zweiten Abschnitt 2B oder 3B mit der Breite ¹WV,. Diese beiden Abschnitte sind einteilig verbunden, und der kleine Abschnitt liegt vorzugsweise auf der Mittellinie C des großen Abschnitts. Ferner beträgt die Breite W₂ des kleinen Abschnitts etwa die Hälfte der Breite W₁ des großen Abschnitts.

Die beiden Elektroden 2 und 3 bilden mit dem dielektrischen Körper 1 eine Mehrschichtanordnung, wobei die Elektroden so angeordnet sind, daß die äußerste linke Seite b^ des großen Abschnitts 2A der ersten Elektrode 2 in bezug auf die äußerste linke Seite a₂ des großen Abschnitts 3A der zweiten Elektrode um die Länge Z,* nach innen versetzt ist, wobei ,E₁ kurzer als die Länge L₂ des kleinen Abschnitts ist. Die äußerste rechte Seite a^ des großen Abschnitts 2A der ersten Elektrode 2 liegt daher zwangsläufig außerhalb der äußersten rechten Seite b₂ des großen Abschnitts 3A der zweiten Elektrode 3. Die sich konfrontierende Fläche S der Elektroden 2 und 3 ist daher gleich der Summe der Flächen S₁, S₂ und S, gemäß Fig. 14C, wobei S₁ die sich konfrontierende Fläche des kleinen Abschnitts 2B der ersten Elektrode 2 und des großen Abschnitts 3A der zweiten Elektrode 3, S₂ die sich konfrontierende Fläche des großen Abschnitts 2A der ersten Elektrode 2 und des kleinen Abschnitts 3B der zweiten Elektrode 3 und S-, die sich kon-

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frentierende Fläche des großen Abschnitts 2A der ersten Elektrode 2 und des großen Abschnitts 3A der zweiten Elektrode 3 ist. Daher gelten folgende Gleichungen:

S₁ = W₂ XjC₁, S₂ = W₂ X^₁, und S₃ = Vi₁ χ (L₁ -X₁)

Hierbei sei angenommen, daß die Lage der Elektroden 2 und 3 einen Fehler vonAZ in Längsrichtung der Elektroden (der Richtung von L₁) hat, wie es in Fig. 15 dargestellt ist. Dann ändert sich jede der Flächen S₁, S₂ und S₃ wie folgt:

S₁ = W₂ χ (X₁ +AJt) f S₂ = W₂ χ (X₁ +Al) und S₃ = W₁ χ (L₁ -^₁) - 2Ai(W₁ - W₂)

Das InkrementAS der Fläche beträgt daher:

PW .AP- 9 Λ P f W -W ^ — ΛΡ(4W - P¥ ^

Da die Elektroden so bemessen sind, daß die Beziehung 2W₂ = W₁ gilt, ist das InkrementAS praktisch null. Durch Verwendung von Elektroden mit der in den Figuren 14A und 14B dargestellten

Tst es möglich,
Form/die Kapazität des Kondensators konstant zu halten, selbst wenn die Lage der Elektroden in Längsrichtung einen Fehler aufweist. Die angegebenen Beziehungen gelten unabhängig vom Vorzeichen des Fehlers AU* Dabei ermöglicht das Siebdruckverfahren eine sehr genaue Positionierung der Elektroden in Richtung der Breite (W₁). Bei der in den Figuren 14A und 14B dargestellten Form und Anordnung der Elektroden ist es daher möglich, Kondensatoren herzustellen, deren Kapazität sehr genau dem gewünschten Wert entspricht.

Fig. 16 stellt die Streuung der Kapazitäten einer Gruppe A bekannter Kondensatoren mit gleichem Kapazitäts-Nennwert, aber ohne kleineren Elektrodenabschnitt, im Vergleich zur Streuung der Kapazitätswerte einer Gruppe B erfindungsgemäß ausgebildeter Kondensatoren mit gleichem Kapazitäts-Nennwert und Elek-

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troden gemäß den Figuren 14A und 14B graphisch dar. Wie Fig. erkennen läßt, streuen die Kapazitätswerte der Kondensatoren in der Gruppe A im Bereich von 49,4 pF bis 53»8 pF, und die Differenz zwischen der Maximalkapazität und der Minimalkapazität beträgt 4,4 pF. Dagegen streuen die Kapazitätswerte der erfindungsgemäßen Kondensatoren in der Gruppe B im Bereich von 52,7 pF bis 54,9 pF bei einer Differenz von nur 2,2 pF zwischen maximalem und minimalem Kapazitätswert. Bei erfindungsgemäß ausgebildeten Kondensatoren ist diese Differenz mithin nur halb so groß wie bei den bekannten Kondensatoren.

Abschließend werden noch einige Abwandlungen des erfindungsgemäßen Kondensators beschrieben.

Fig. 17 stellt eine der Abwandlungen des erfindungsgemäßen Kondensators dar, bei der drei Paare sich gegenüberliegender Elektroden 2a - 2c und 3a - 3c übereinander angeordnet sind. Diese Elektroden begrenzen dielektrische Schichten 1a bis 1e, so daß sich die dargestellte Mehrschichtanordnung ergibt. Die Draufsicht des Kondensators nach Fig. 17 ist die gleiche wie die nach Fig. 4, d.h. die vier Ecken sind ebenfalls zurückgesetzt. Ferner ist die Abwandlung gemäß Fig. 17 mit mehreren Elektrodenpaaren auch bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 8B, bei dem der dielektrische Körper abgeschrägt isb, bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1OB und 1OC, das den speziellen Querschnitt aufweist, bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 11B mit der Schutzschicht 1c, bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 13, bei dem mehrere Mikrokondensatoren in einem Substrat ausgebildet sind, und bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 14A bis 14C mit der speziellen Elektrodenform und -anordnung anwendbar.

Eine andere Abwandlung besteht in der Verwendung einer farbigen Schutzschicht. So sind beispielsweise bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 5 und 6 die Schutzschichten 6 farbig, z.B. grün, Blau, braun, rot oder schwarz. Die Farbe der Schutzschicht ergibt sich durch Zusetzen einer geringen Menge eines

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Oxids von Ni, Co, Cr, Mn, Cu, Fe oder Kohlenstoff zu einer Glaspaste oder Kunststoffen, bevor der Kondensator gesintert oder ausgeheizt wird. Da das Farbelement in nur sehr geringer Menge zugesetzt wird, ist die dadurch bewirkte Änderung der Eigenschaften des Kondensators vernachlässigbar klein. Die Verwendung farbiger Schutzschichten hat den Vorteil, daß die Kondensatoren leicht anhand ihrer Farbe zu unterscheiden sind. D.h., da ein Mikrokondensator sehr klein ist, sind auf dem Kondensator aufgedruckte Symbole oder Zeichen schwer lesbar, so daß es äußerst schwierig ist, die Kondensatoren anhand des Aufdrucks zu unterscheiden. Farbige Kondensatoren lassen sich dagegen leichter anhand ihrer jeweiligen Farbe unterscheiden. Die farbige Ausbildung der Schutzschicht ist bei allen Ausführungsbeispielen anwendbar.

Die erfindungsgemäß ausgebildeten Kondensatoren lassen sich leicht selbsttätig bzw. maschinell auf einer gedruckten Schaltungsplatte montieren und mit hoher Genauigkeit hinsichtlich ihrer Kapazität herstellen. Sie sind daher in zahlreichen elektronischen Geräten anwendbar.

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Claims

Patentansprüche

Kondensator mit einem im wesentlichen rechtwinkligen dielektrischen Körper, der zwei parallele lange Seiten und zwei parallele kurze Seiten senkrecht zu den langen Seiten aufweist, mit mindestens zwei sich gegenüberliegenden Elektroden, die zumindest einen Teil des dielektrischen Körpers sandwichartig zwischen sich begrenzen, und mit zwei Anschlüssen, die jeweils längs einer zugehörigen kurzen Seite des dielektrischen Körpers vorgesehen und elektrisch mit der zugehörigen Elektrode verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusammenführungsstelle ,jeder langen Seite und jeder kurzen Seite des dielektrischen Körpers zurückgesetzt ist.
2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden auf der Oberfläche des dielektrischen Körpers angebracht sind.
3. Kondensator nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden in dem dielektrischen Körper eingebettet sind, so daß sie eine innere dielektrische Schicht zwischen sich und zwei äußere dielektrische Schichten sandwichartig begrenzen.
4. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Körper so abgeschrägt ist, daß er in der Mitte dicker ist als an den Anschlußenden, an denen die Anschlüsse angebracht sind.
5. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Paare sich gegenüberstehender Elektroden vorgesehen sind.

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6. Kondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der äußeren dielektrischen Schichten dicker als die andere ist.
7. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Elektroden einen im wesentlichen rechtwinkligen ersten Abschnitt mit der Breite W>. und einen im wesentlichen rechtwinkligen zweiten Abschnitt mit der Breite W₂ aufweist, daß der zweite Abschnitt mit dem ersten Abschnitt einteilig ausgebildet ist, daß die Breite W₂ etwa die Hälfte der Breite W₁ beträgt und daß die Elektroden so einander gegenüberliegend angeordnet sind, daß ein Teil des ersten Abschnitts der ersten Elektrode einem Teil des zweiten Abschnitts der zweiten Elektrode gegenüberliegt, daß ein Teil des zweiten Abschnitts der ersten Elektrode einem Teil des ersten Abschnitts der zweiten Elektrode gegenüberliegt und daß der Hauptteil des ersten Abschnitts der ersten Elektrode dem Hauptteil des ersten Abschnitts der zweiten Elektrode gegenüberliegt.
8. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden durch Schutzschichten abgedeckt und die Schutzschichten farbig sind.
9. Kondensatoranordnung mit einem langgestreckten rechtwinkligen dielektrischen Körper, der mehrere Paare U-förmiger Aussparungen hintereinander auf seinen Längsseiten und eine Kerbe zwischen beiden U-förmigen Aussparungen aller Aussparungspaare auf der Oberfläche des dielektrischen Körpers aufweist, so daß die Kerben den dielektrischen Körper in mehrere Elemente unterteilen, von denen jedes Element zwei sich gegenüberliegende in dem dielektrischen Körper eingebettete Elektroden und zwei Anschlüsse aufweist, die an den sich gegenüberliegenden Seiten des dielektrischen Körpers vorgesehen und elektrisch mit der zugehörigen Elektrode verbunden sind.

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