DE3707892A1 - Keramikkondensator und schaltkreis - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen bei Kondensatoren des Typs Mehrschichtkeramikkondensator. Bei elektronischen Geräten, wie Computern, Fernsehgeräten und ähnlichen, wird herkömmlicherweise eine Vielzahl von Mehrschichtkeramikkondensatoren insbesondere bei den Zuleitungsstromkreisen verwendet, die mit IC-Bausteinen verbunden sind. Während Mehrschichtkeramikkondensatoren vielfältige andere Einsatzmöglichkeiten haben, wird ein hoher Prozentsatz als Vorrichtungen zum Dämpfen von in dem mit den IC-Bausteinen, Speicherchips u.ä. verbundenen Zuleitungsstromkreisen erzeugten Impulsen verwendet.

Mehrschichtkeramikkondensatoren weisen typischerweise eine Vielzahl von dünnen Schichten keramischen dielektrischen Materials mit dazwischenliegenden Schichten Elektrodenmaterial auf. Bei Zuleitungsstromkreisen sind Elektroden entgegengesetzter Polarität über die Stromeingangsklemmen der Geräte verbunden, um die erwähnten Impulsdämpfungseffekte zu erzeugen.

Trotz der Vorteile von automatisierten Herstellungsverfahren für Mehrschichtkeramikkondensatoren besteht immer noch die Möglichkeit, daß ein Kurzschluß zwischen Elektroden entgegengesetzter Polarität entsteht. Ein solcher Kurzschluß kann sich aus der Verformung des keramischen Materials während des Erhitzens mit daraus erfolgendem Verziehen und Kontakt zwischen benachbarten Elektrodenschichten ergeben. Zusätzlich ist falsche Behandlung des Kondensators während der Bearbeitung eine weitere mögliche Ursache für ein solches Kurzschließen.

Beim Ausfall des Kondensators wegen Kurzschließens kann ein großer und unkontrollierter elektrischer Stromfluß entstehen, der verbundene Bauteile im elektronischen Gerät so schädigen kann, daß die Diagnose des dem Gerät zugefügten Schadens schwierig und die Reparatur kostspielig ist.

Wie für den Fachmann leicht ersichtlich, sollte zusätzlich die Kapazität eines gegebenen Mehrschichtkeramikkondensators in Übereinstimmung mit den Stromkreiserfordernissen gewählt werden. In Anbetracht der großen Vielzahl von Stromkreisparametern sind Hersteller von Mehrschichtkeramikkondensatoren gezwungen, einen breiten Bereich von Kondensatorwerten zur Verfügung zu stellen, was Abweichungen von Wert zu Wert hinsichtlich der im Kondensator enthaltenen Schichten, der Größe und Ausbildung der Elektrodenbereiche und der Größe und Ausbildung des monolithischen Keramikgerätes selbst nach sich zieht. Da in großem Maße die Anwendung von Mehrschichtkondensatoren bei Leiterplatten ein automatisiertes Verfahren ist und der Apparat zur Positionierung der Kondensatoren in den meisten Fällen angepaßt werden muß, wenn die Größe der Mehrschichtkapazität variiert, ist es höchst wünschenswert, einen Kondensatorkörper unveränderlicher Größe zu schaffen, dessen Kapazitätswert veränderbar ist, um eine gewünschte Zahl anzunehmen. Weiterhin kann es als wünschenswert betrachtet werden, einen Kondensator zu schaffen, der bei einem Ausfall in offenem Zustand und nicht im Kurzschluß vorliegt.

Der Fachmann wird es weiterhin als wünschenswert ansehen, einen Kondensator zu schaffen, der im Falle eines Kurzschließens zwischen benachbarten Schichten weiterhin funktioniert, um dem Stromkreis einen Kapazitäswert zu liefern, und nicht nur einen offenen Stromkreis oder einen Kurzschluß zwischen benachbarten Elektrodenschichten bildet.

Verschiedene Mittel sind vorgeschlagen worden, um die Schäden als mögliches Ergebnis eines Kurzschließens zwischen Kondensatorschichten entgegengesetzter Polarität zu verhindern oder zu minimieren. Es ist z.B. vorgeschlagen worden, eine mit einem monolithischen Keramikkondensator kombinierte Sicherung zu schaffen (US-PS 41 07 759 und 41 93 106). Andere Beispiele von in Kondensatoren verschiedener Arten eingeschlossenen oder damit verbundenen Sicherungen sind in den folgenden US-PS zu finden:

22 16 558, 22 16 559, 27 04 341, 32 36 976
32 49 835, 35 79 061, 35 79 062, 36 38 083,
41 07 762, 41 50 419, 41 86 417, 44 42 473.

Als Alternative zur Methode gemäß den o.a. Bezugspatenten ist vorgeschlagen worden, in die IC-Bausteine, mit denen der Kondensator verbunden ist, eine Sicherung einzuschließen. Repräsentative Beispiele von zum Stand der Technik gehörenden US-Patenten, die sich solche Methoden zu eigen machen, sind:

35 00 276, 36 99 395, 40 42 950,
40 72 976, 43 42 977, 43 94 639.

Die in den o.a. Patenten dargestellten Sicherungsgeräte haben vor allem wegen der komplexen zur Herstellung der gesicherten Geräte erforderlichen Herstellungsverfahren keine nennenswerte wirtschaftliche Aufnahme gefunden.

Die vorliegende Erfindung kann so zusammengefaßt werden, daß sie sich auf einen neuartigen monolithischen Keramikkondensator richtet, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er eine Innensicherung einschließt, die als integrierter Schritt im Herstellungsverfahren geschaffen ist, der nur minimale Änderungen der konventionellen Herstellungstechniken erforderlich macht. Die Erfindung kann weiterhin als auf einen monolithischen Keramikkondensator gerichtet zusammengefaßt werden, der im Falle eines inneren Kurzschlusses entweder in der offenen Position ausfällt oder funktioniert, um aus dem Stromkreis die defekten Elektrodengruppen auszuschließen, während er im Stromkreis andere der Elektrodengruppen funktionsfähig hält, wodurch eine Restkapazität aufrechterhalten wird.

Die Erfindung kann weiterhin als auf einen monolithischen Keramikkondensator mit ausfallsicheren Merkmalen gerichtet zusammengefaßt werden, der ebenfalls Mittel einschließt, durch die der Kapazitätswert des Monolithen innerhalb eines relativ weiten Bereiches genau gewählt werden kann.

Die Erfindung kann weiterhin als auf einen Zuleitungsstrom­ dämpfungskreis gerichtet zusammengefaßt werden, der einen Kondensator einschließt, der ausfallsichere Elemente einschließlich einer Innensicherung aufweist, wobei der Kreis die widerstandserhöhenden Effekte der Innensicherung minimiert.

Die vorliegende Erfindung kann insbesondere als auf einen monolithischen Keramikkondensator gerichtet zusammengefaßt werden, der erste und zweite Elektrodengruppen aufweist, wobei die Elektroden der ersten Gruppe Abschnitte aufweisen, die sich herkömmlicherweise auf eine erste Fläche des Monolithen erstrecken. Die Elektroden der zweiten Gruppe schließen Vorsprünge oder Verlängerungen ein, die sich auf eine zweite Fläche des Monolithen erstrecken. Der Kondensator schließt eine Keramikschicht ein, die mit leitendem Material versehen ist, das vorzugsweise die gleichen Materialien umfassen kann, wie sie bei der Bildung der Elektroden verwendet werden, und schließt einen Vorsprung ein, der sich mit den sich auf die zweite Fläche des Monolithen erstreckenden Vorsprünge der Elektroden der zweiten Gruppe in Übereinstimmung befindet, und einen zweiten Vorsprung, der sich auf eine dritte Fläche des Monolithen erstreckt, wobei ein Bereich reduzierten Querschnitts zwischen den angeführten Vorsprungpaaren zwischengeschaltet ist.

Die Elektroden der ersten Gruppe sind in der üblichen Art abgeschlossen. Eine ausgewählte Anzahl von Vorsprüngen der Elektroden der zweiten Gruppe sind mit dem ersten Vorsprung auf der zweiten Fläche des Monolithen verbunden, und die Anzahl der Vorsprünge, die mit diesem Vorsprung verbunden ist, regelt die Kapazität des Gerätes. Ein weiterer Abschluß ist an dem sich auf die dritte Fläche des Monolithen erstreckenden Vorsprung ausgeführt, wodurch erkennbar ist, daß der Abschluß auf der dritten Fläche elektrisch mit den Elektroden der zweiten Gruppe vermittels des als Sicherung wirkenden Abschnitts mit reduziertem Querschnitt verbunden ist. Der Kondensator kann drei Abschlüsse einschließen, nämlich einen Abschluß an der ersten Gruppe von Elektroden auf der ersten Fläche des Monolithen, einen Abschluß an den sich erstreckenden Vorsprüngen der Elektroden der zweiten Gruppe auf der zweiten Fläche und einen mit dem Vorsprung auf der dritten Fläche des Monolithen verbundenen Abschluß, der mit den Elektroden der zweiten Gruppe durch die Sicherungskomponente verbunden ist. Auf diese Art ist es möglich, den Kondensator wahlweise entweder in konventioneller Art oder als Gerät mit Innensicherung zu verwenden.

In Übereinstimmung mit einer alternativen und bevorzugten Ausgestaltung können die Elektroden der zweiten Gruppe in zwei diskrete Elektrodenflächen aufgeteilt werden, und die Elektrodenvorsprünge der diskreten Elektrodenkomponenten können sich auf entgegengesetzte Flächen des Monolithen erstrecken. In Übereinstimmung mit der letzterwähnten Ausgestaltung kann eine Keramikschicht ein Paar sich mit den entsprechenden Vorsprüngen der Elektroden der zweiten Gruppe in Übereinstimmung befindlichen Vorsprünge benutzen, und ein erstes und zweites Sicherungselement kann zwischen einem mit dem Sicherungselement verbundenen Abschluß und jedem der entsprechenden Vorsprungsätze der Elektroden der zweiten Gruppe zwischengeschaltet werden. In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform ist es bei einem der Sicherungselemente möglich, daß es geöffnet ist, während das Gerät noch den Kapazitätseffekt aufrechterhält, der durch die Elektroden der ersten Gruppe und jene Abschnitte der Elektroden der zweiten Gruppe, die mit dem Abschluß des noch funktionsfähigen Sicherungselements verbunden bleiben, erzeugt wird. In der Ausführungsform der letztgenannten Art kann die Kapazität innerhalb eines besonders weiten Bereiches variiert und besonders in Übereinstimmung mit der Anzahl von Schichten von Elektroden der zweiten Gruppe, die aktiv im Stromkreis verbunden sind, genau bestimmt werden.

Die Erfindung ist weiterhin auf eine Schaltungsanordnung gerichtet, bei der ein vorbeschriebener Kondensator als Dämpfungskondensator für die Stromeingangsklemmen eines IC-Bausteins oder Speicherchips verwendet wird. Der Kondensator ist dadurch höchst vorteilhaft bei einer solchen Schaltung, daß der Eingangsstrom zum IC-Baustein durch die gesicherte Klemme des Kondensators geführt oder direkt mit dem die Sicherung nicht einschließenden Abschluß des Kondensators verbunden werden kann, wobei die Leistung des Kondensators durch Vermeidung des in der Sicherung eingeschlossenen inneren Widerstandes erhöht wird.

Es ist somit ein Ziel der Erfindung, einen innengesicherten Keramikkondensator mit variablem Wert und eine diesen einschließende Schaltungsanordnung vorzuschlagen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Kondensators des beschriebenen Typs, der mit konventionellen Keramikkondensatorherstellungsmethoden hergestellt werden kann. Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Kondensators des beschriebenen Typs, der beim Ausfall eine offene und keine Kurzschlußbedingung schafft. Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Kondensators der beschriebenen Art, bei dem ein Prozentsatz der Kapazität trotz teilweisen Ausfalls durch ein Kurzschließen von Komponenten des Kondensators erhalten werden kann. Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Schaltungsanordnung, die eine Stromzuführung und einen IC-Baustein und einen Kondensator in Parallelschaltung der Stromeingangsklemmen des IC-Bausteins einschließt und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Sicherungskomponente des Kondensators im Stromkreis nur in seinem Ladezustand zwischengeschaltet ist, wobei die IC-Stromzuführung direkt durch die Elektroden des Kondensators ohne irgendeinen zwischengeschalteten Widerstand von den Sicherungskomponenten im Kondensator entladen werden.

Um diese Ziele und solch andere Ziele zu erreichen, wie sie hierin dargelegt oder nachstehend beschrieben sind, wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Kondensators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3A einen Schnitt entlang der Linie 3A-3A der Fig. 2;

Fig. 3B einen Schnitt entlang der Linie 3B-3B der Fig. 2;

Fig. 3C einen Schnitt entlang der Linie 3C-3C der Fig. 2;

Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht eines Kondensators gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5A einen Schnitt entlang der Linie 5A-5A der Fig. 4;

Fig. 5B einen Schnitt entlang der Linie 5B-5B der Fig. 4;

Fig. 5C einen Schnitt entlang der Linie 5C-5C der Fig. 4;

Fig. 6 ein Schaltbild, das die Verwendung eines erfindungsgemäßen Kondensators als Querkondensator im Stromzuführungskreis eines IC-Bausteins o.ä. darstellt.

Fig. 1 zeigt schematisch einen monolithischen Keramikkonden­ sator 10, der aus einer Vielzahl von abwechselnd angeordneten aktiven Schichten 11 und 12 besteht, die Elektroden 13 bzw. 14 entgegengesetzter Polarität tragen. Die jeweiligen Schichten 11 und 12 bestehen aus keramischem dielektrischem Material, wie Bariumtitanat oder irgendeinem anderen geeigneten Material mit hoher dielektrischer Konstante. Die Elektrodenkomponenten 13 und 14 bestehen aus Metall, das in herkömmlicher Weise vermittels einer das Metall in Festkörperform enthaltenden Tinte im Raster auf die keramischen Schichten aufgebracht wird.

Das Herstellungsverfahren des Kondensators ist in jeder Beziehung konventionell und bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Im allgemeinen umfaßt das Verfahren das Extrudieren einer dünnen Schicht grüner in einem polymeren Bindemittel in Suspension gehaltenen Keramikpartikel auf eine flache Oberfläche, das Austreiben von Lösungsmitteln zur Schaffung einer dünnen elastischen Schicht, das Bedrucken der Schicht oder Schichten mit einer Vielzahl von Elektrodenmustern durch die Verwendung einer Elektrodentinte, die ein hitzebeständiges Edelmetall, wie Palladium, enthält, die Übereinanderschichtung einer Vielzahl von bedruckten Schichten in vorgewähler Ausrichtung und danach das Aufteilen der Schichten in Würfel entlang vorbestimmter Trennungslinien zur Bildung eines sogenannten grünen Kondensators ein.

Die grünen Kondensatoren werden erhitzt, um die organischen Komponenten auszutreiben, und danach gesintert, um mono­ lithische Keramikkondensatoren zu bilden.

Erfindungsgemäß schließt die Elektrodenkomponente 14 der die erste Gruppe von Elektroden aufweisenden Schichten 12 einen Randbereich 15 ein, der sich bis zum unteren Rand 16 der Schichten 12 (Fig. 2 und 3b) erstreckt und dort freiliegt. Der Rand 16 deckt sich mit der ersten oder Bodenfläche 17 des Monolithen 10. Alle anderen Ränder der Elektroden 14 befinden sich im Abstand von den Rändern der keramischen Schichten 12. Die Elektroden 13 der Schichten 11 befinden sich im Abstand von allen Rändern der keramischem Schicht, mit Ausnahme des Randes 18, wobei die Elektroden 13 einen seitlich gerichteten, bei 20 am Rand 18 freiliegenden Vorsprung 19 aufweist, der bis zur zweiten Fläche 20′ des Monolithen reicht. Die Schichten 11 und 12, die, wie in Fig. 3a und 3b gezeigt, mit Elektroden versehen sind, werden abwechselnd aufeinandergestapelt, um den Monolithen 10 zu definieren, wobei es üblich ist, bis zu 50 oder mehr solcher Schichten in den Monolithen einzubringen.

Erfindungsgemäß wird die Fläche 21 des Monolithen durch eine keramische Schicht 21′ definiert, deren innere Oberfläche mit einem leitenden Bereich 22 versehen ist. Der Bereich 22 schließt einen seitlichen Vorsprung 23 ein, der auf der Schicht 21 angebracht ist, so daß er sich mit dem Vorsprung 19 der Schicht 11 in aufeinandergestapeltem Zustand der Schichten deckt. Die Schicht 22 schließt einen Bereich 24 mit reduziertem Querschnitt ein, der in Art einer Sicherung wirkt, wobei der Bereich 24 mit reduziertem Querschnitt die elektrische Verbindung zum Endvorsprung 25 herstellt, der am Randteil 26 der Schicht 21′ freiliegt.

Die Position der verschiedenen Schichten 11, 12 und 21′ im Monolithen werden in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht. Wie aus diesen Figuren ersichtlich, liegen die Randteile 15 der Elektroden 14 auf der ersten oder Bodenfläche 17 des Monolithen frei, während die Enden 20 der Vorsprünge 19 der Elektroden 13 und das Ende des Vorsprungs 23 der Schicht 21′ sich deckend auf der zweiten oder Vorderfläche 20′ des Monolithen freiliegen. In ähnlicher Weise liegt der Abschlußvorsprung 25 der Schicht 21′ auf der dritten oder Oberfläche 31 des Monolithen frei.

Die Abschlüsse des Monolithen der Fig. 1 werden wie folgt hergestellt. Ein erster Abschluß 32 wird auf der Bodenfläche 17 des Monolithen gebildet, wobei der Abschluß 32 in elektrischer Verbindung mit den Randbereichen 15 der Elektroden 14 steht. Ein zweiter Abschluß 33 wird auf der Vorderfläche 20′ des Monolithen in Übereinstimmung mit den seitlichen Vorsprüngen 19 der Elektrodenschicht 13 und 23 der Schicht 21′ gebildet. Der Abschluß 33 kann wahlweise über die gesamte Abmessung der Vorderfläche 20′ des Monolithen angebracht werden, wobei in diesem Falle jede der Elektrodenschichten 13 als Element des Kondensators eingegliedert ist. Alternativ kann durch entsprechende Maskentechniken der Abschluß 33, wie in Fig. 1 gezeigt, aufgebracht werden, und zwar beginnend mit dem Vorsprung 23, sich jedoch nicht über die volle Abmessung der Fläche 20′ erstreckend, wodurch nicht alle Elektroden 13 als aktive Elektroden des Kondensators eingegliedert sind. In diesem letzteren Falle wird der Wert des Kondensators niedriger sein als wenn alle Elektroden 13 mit dem Abschluß 33 verbunden wären.

Wahlweise, jedoch vorzugsweise, wird das Abschlußmaterial 33, das in der Praxis eine äußerst dünne Schicht ist und nur aus Gründen der Deutlichkeit als von beträchtlicher Dicke dargestellt ist, durch Spritztechnik aufgebracht. Durch eine geeignete Maskierung der Fläche 20′ des Monolithen kann die Anzahl der mit dem Abschluß in Verbindung kommenden Schichten und folglich der Wert des Kondensators innerhalb enger Toleranzen geregelt werden.

Ein weiterer Abschluß 34 wird auf der dritten oder Oberfläche 31 in Verbindung mit dem Abschlußvorsprung 25 der Schicht 21′ aufgebracht. Gemäß der üblichen Praxis kann eine Keramikschicht 40 auf die Seitenschicht 12 aufgebracht werden, um für diese einen Schutz zu bilden. Die Abschlüsse 32, 33 und 34 können in konventioneller Weise mit Ausgangsleitungen verbunden werden, wonach der Kondensator in ein hermetisch versiegelndes polymeres Material eingekapselt werden kann.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist es möglich, den erwähnten Kondensator entweder als gesicherten Kondensator zu verwenden, indem der Kondensator in einen Schaltkreis eingebaut wird, wobei die Abschlüsse 32 und 34 Verwendung finden, worauf der Bereich 24 mit reduziertem Querschnitt mit dem Stromkreis des Kondensators in Serie geschaltet wird, oder als konventioneller Kondensator durch Verwendung der Abschlüsse 32 und 33.

Eine weitere Einpassung in einen Schaltkreis ist in Fig. 6 veranschaulicht, worin der Kondensator 10 schematisch dargestellt ist. In Übereinstimmung mit der Schaltung nach Fig. 6 wird ein IC-Baustein 50 in Zusammenhang mit dem Kondensator 10 benutzt, wobei der Kondensator als Mittel zur Dämpfung von Voltspitzen in der Stromzuführung des IC-Bausteins dient. Insbesondere stellt die Klemme 41 des IC-Bausteins die positive Stromzuführklemme und Klemme 42 die Erdungsklemme des IC-Bausteins 50 dar. In diesem Stromkreis wird die Stromzuführ­ spannung über den Leiter 43 an den Abschluß 34 des Kondensators angelegt. Die positive Eingangsklemme 41 zum IC-Baustein ist mit dem Abschluß 33 des Kondensators verbunden, worauf die Spannung vom Netzanschluß durch den Bereich reduzierten Querschnitts oder das Sicherungselement 24 nach außen durch den Abschluß 33 zur Eingangsklemme 41 des IC-Bausteins läuft. Der Abschluß 32 des Kondensators und die Klemme 42 des IC-Bausteins sind an Erde gelegt. Der beschriebene Stromkreis hat den besonderen Vorteil, daß die inneren Kondensatoren des IC-Bausteins in der Lage sind, ohne den dazwischentretenden Widerstand des Bereiches 24 mit reduziertem Querschnitt hohe Ladeströme vom äußeren Kondensator 10 zu erhalten. Jedoch ist der Bereich 24 mit reduziertem Querschnitt im Stromkreis zwischen der Quelle der Zuleitungsspannung durch den Leiter 43 und den IC-Baustein zwischengeschaltet, um so den IC-Baustein und verbundene Komponenten im Falle eines Kurzschließens des Kondensators oder Elementen der Schaltung hinter dem Kondensator, d.h. im IC-Baustein selbst, zu schützen.

In den Fig. 4, 5A, 5B und 5C wird eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kondensators dargestellt. In der Ausführungsform der Fig. 4, 5A, 5B und 5C, in denen gleiche Teile gleiche Positionszahlen aufweisen, sind die Elektroden der Schichten 11 in zwei diskrete Elektrodenbereiche, nämlich 13 a und 13 b, aufgeteilt. Der Elektrodenbereich 13 a erstreckt sich über einen seitlichen Vorsprung 19 a bis zur zweiten Fläche 20′ des Kondensators. Der Elektrodenbereich 13 b erstreckt sich über den Seitenabschlußvorsprung 19 b bis zur vierten Fläche 60 des Kondensators. Die keramische Außenschicht 21 a ist in Fig. 5C dargestellt und schließt seitliche Abschlußvorsprünge 23 a und 23 b ein, die sich im Stapelzustand des Monolithen jeweils mit den seitlichen Vorsprüngen 19 a und 19 b decken. Die Schicht 21 a schließt eine Endabschlußleiste 51 ein, die sich vorzugsweise über die gesamte Breite der Schicht 21 a erstreckt. Eine erste Sicherung oder ein Bereich 24 a mit reduziertem Querschnitt ist mit dem seitlichen Vorsprung 23 a und der Leiste 51 verbunden. Eine zweite Sicherung oder ein Bereich 24 b mit reduziertem Querschnitt ist mit dem seitlichen Vorsprung 23 b und der Leiste 51 verbunden.

Wie aus Fig. 4, 5A und 5C ersichtlich, verbindet der Seitenabschluß 33 a den seitlichen Vorsprung 19 a mit dem Vorsprung 23 a und von dort über den Bereich 24 a mit reduziertem Querschnitt mit der Endabschlußleiste 51. In ähnlicher Weise verbindet der Seitenabschluß 33 b den Vorsprung 23 b über den Bereich 24 b mit reduziertem Querschnitt mit der Abschlußleiste 51.

Die Vorrichtung nach Fig. 4 bietet wesentliche Vorteile. Durch die beiden Pfade 24 a und 24 b reduzierter Querschnittsgröße wird der innere Widerstand zu den Elektroden 13 a und 13 b reduziert. Da die Ausdehnung oder Länge der seitlichen Abschlüsse 33 a und 33 b unabhängig geregelt werden kann, ist ebenfalls ein besonders hoher Regelgrad der Kapazität der Vorrichtung möglich. Schließlich wird im Falle eines Kurzschließens zwischen den Elektroden 14 und den Elektroden 13 a oder 13 b der große Stromfluß auf den einen oder den anderen der Bereiche mit reduziertem Querschnitt 24 a oder 24 b eingeschränkt, wodurch sich die Sicherung öffnet, die durch diese Pfade 24 a und 24 b mit reduziertem Querschnitt definiert werden. Das Öffnen des einen oder des anderen Bereichs wird nichtsdestoweniger eine fortgesetzte Kapazität zur Folge haben, die von dem intakt bleibenden Bereich reduzierten Querschnitts 24 a oder 24 b geliefert wird, woraufhin der Stromkreis, in dem der Kondensator eingeschaltet ist, einen Teil der ursprünglichen Kapazität behält.

Der Fachmann erkennt leicht, daß das Konzept der Unterteilung von Elektroden in zwei diskrete Bereiche auf drei oder mehr diskrete Elektroden in den abwechselnden Schichten erstreckt werden kann.

Ohne Einschränkung ist ein bevorzugtes Beispiel des Elektrodenmaterials ein durch eine aufgerasterte Tinte mit einer Palladium-Basis gebildetes Material. Das Palladium kann mit Lösungsmitteln und organischen Füllmaterialien gemischt sein.

Beispielsweise und ohne Einschränkung werden die Komponenten 24 a, 24 b, die als Sicherungsmechanismus wirken, wenn sie aus dem vorgenannten Elektrodenmaterial und in einer Länge von ca. 0,5 mm und einer Breite von ca. 0,1 mm gebildet sind, einen Widerstand von ca. 1 Ohm liefern. Der Durchfluß eines Stroms einer bestimmten Amperezahl bewirkt ein sofortiges Öffnen des Sicherungsbereiches 19.

Wie für den Fachmann ersichtlich, können Konfiguration und Abmessungen der Bereiche 19 mit reduziertem Querschnitt in Übereinstimmung mit den gewünschten Einsatzparametern eines bestimmten Kondensators variiert werden, um beim Durchfluß einer bestimmten Stromstärke das Unterbrechen des Bereichs mit reduziertem Querschnitt hervorzurufen.

Dem Fachmann ist klar, daß zahlreiche Variationen in Konstruktionsdetails bei dieser Vorrichtung angebracht werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims (4)

1. Innengesicherter Keramikkondensator mit einer Vielzahl von gegenüberliegenden Oberflächen und einer Vielzahl von Schichten von keramischem dielektrischem Material, einer ersten Elektrode (14), die einen Großteil jeder der Oberflächen von abwechselnden Schichten (12) bedeckt, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode einen Randbereich (15) aufweist, der sich bis zu einer ersten Oberfläche (17) des Kondensators (10) erstreckt, eine zweite Elektrode (13) vorgesehen ist, die einen Großteil jeder der Oberflächen der Schichten (11) bedeckt, die sich zwischen den abwechselnden Schichten befinden, wobei jede dieser zweiten Elektroden einen Seitenbereich (19) aufweist, der sich bis zu einer zweiten Oberfläche (20′) des Kondensators (10) erstreckt und einer zusätzlichen Schicht (21′) von keramischem dielektrischem Material mit einem auf ihrer Oberfläche aufgeformten leitenden Muster (22), wobei das Muster einen ersten Vorsprung (23) aufweist, der sich bis zur zweiten Oberfläche (20′) des Kondensators (18) in Deckung mit den Seitenbereichen (19) der zweiten Elektroden (13) erstreckt, und ein zweiter Vorsprung (25) vorgesehen ist, der sich bis zu einer dritten Oberfläche (31) des Kondensators (10) erstreckt, wobei weiterhin ein Bereich (24) mit reduziertem Querschnitt in diesem Muster (22) auf der zusätzlichen Schicht (21′) vorgesehen ist, der eine Sicherung definiert und eine Stromleitung zwischen dem ersten Vorsprung (23) und dem zweiten Vorsprung (25) des Musters (22) bildet, wobei ferner vorgesehen sind: ein erster Abschluß (32) auf der ersten Oberfläche (17) des Kondensators (10) in elektrischer Verbindung mit den Randbereichen (15) der ersten Elektroden (14), ein zweiter Abschluß (34) auf der dritten Oberfläche (31) des Kondensators (10) in elektrischer Verbindung mit dem zweiten Vorsprung (25) und ein dritter Abschlu8 (33) auf der zweiten Oberfläche (20′) des Kondensators (10), der den ersten Vorsprung (23) mit zumindest einigen der Seitenbereiche (19) der zweiten Elektrode (13) elektrisch verbindet.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede zweite Elektrode (13) einen zweiten Seitenbereich (19 b) aufweist, der sich bis zu einer vierten Oberfläche (60) des Kondensators (10) erstreckt, wobei jede zweite Elektrode (13) in zwei diskrete Elektrodenbereiche (13 a, 13 b) aufgeteilt ist, von denen jeder wirksam mit einem angeschlossenen Seitenbereich (19 a, 19 b) verbunden ist, und ein zweites leitendes Muster (22′) auf der zusätzlichen Schicht (21 a) einen dritten Vorsprung (23 b) einschließt, der sich bis zur vierten Oberfläche (60) des Kondensators (10) in Deckung mit dem zweiten Seitenbereich (19 b) der zweiten Elektrode (13 b) erstreckt, wobei ein Bereich (24 b) mit reduziertem Querschnitt in dem zweiten leitenden Muster (22′) eine zusätzliche Sicherung definiert und Teil einer Stromleitung zwischen dem dritten Vorsprung (23 b) und dem zweiten Seitenbereich (19 b) der zweiten Elektrode (13 b) bildet und ein vierter Abschluß (33 b) auf der vierten Oberfläche (60) des Kondensators (10) den dritten Vorsprung (23 b) mit zumindest einigen der zweiten Seitenbereiche (19 b) der Elektrode verbindet.

3. Kondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Vorsprung (25) sich im wesentlichen über die gesamte Breite der dritten Oberfläche des Kondensators erstreckt.

4. Elektronische Schaltung, gekennzeichnet durch einen IC-Baustein mit Stromeingangsklemmen, einen Mehrschichtkeramikkondensator mit einer Vielzahl von Elektrodenschichten und eine erste, mit abwechselnden Elektrodenschichten des Kondensators verbundene Klemme, eine zweite mit den Elektrodenschichten des Kondensators zwischen den abwechselnden Elektrodenschichten verbundene Klemme und eine dritte Klemme, eine im Inneren des Kondensators gebildete und elektrisch zwischen der dritten Klemme und den dazwischenliegenden Elektrodenschichten angeordnete Sicherung, erste Verbindungsmittel zwischen einer Stromzuführklemme des IC-Bausteins und der ersten Klemme des Kondensators, zweite Verbindungsmittel zwischen der anderen Stromzuführklemme des IC-Bausteins und der zweiten Klemme des Kondensators und Netzanschlußmittel mit Leitern entgegengesetzter Polarität, die jeweils mit den ersten und dritten Klemmen des Kondensators verbunden sind, wodurch Ladeströme von den Netzanschlußmitteln zum IC-Baustein durch die Sicherung fließen und der Kondensator direkt über die Stromeingangsklemmen des IC-Bausteins ohne Reihenschaltung zur Sicherung verbunden ist.