DE3819255C2 - - Google Patents

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DE3819255C2
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Susumu Mori
Katuhiko Nagaokakyo Kyoto Jp Murata
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Murata Manufacturing Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/14Protection against electric or thermal overload

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen lamellierten (lami­ nierten) Kondensator gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.
Der Aufbau eines konventionellen lamellierten Kondensators bzw. geschichteten Kondensators ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt. Dieser lamellierte Kondensator 4 enthält eine Mehrzahl von internen Elektroden 1, die übereinanderge­ schichtet sind, wobei sich zwischen jeweils zwei benachbar­ ten internen Elektroden 1 eine dielektrische Schicht 2 zur Kapazitätsbildung befindet. Interne Elektroden 1 eines er­ sten Elektrodensatzes erstrecken sich dabei zu einer End­ kante des aus den internen Elektroden 1 und den dielektri­ schen Schichten 2 gebildeten Schichtkörpers, während sich zweite Elektroden 1 eines zweiten Elektrodensatzes zur an­ deren Endkante des Schichtkörpers erstrecken. Die internen Elektroden 1 sind dabei so angeordnet, daß sie in Stapel­ richtung gesehen aufeinanderfolgend zu jeweils unterschied­ lichen Elektrodensätzen gehören. Einander gegenüberliegende Oberflächen der dielektrischen laminierten Struktur mit den gestapelten, dielektrischen Schichten 2 sind mit externen Elektroden 3 versehen. Eine dieser externen Elektroden 3 ist mit dem ersten Satz der internen Elektroden 1 elek­ trisch verbunden, während die andere der externen Elektro­ den 3 mit dem zweiten Satz der internen Elektroden 1 elek­ trisch verbunden ist.
Weist eine der dielektrischen Schichten 2 im lamellierten Kondensator 4 einen Defekt auf, beispielsweise durch Bil­ dung eines Hohlraums, so kann ein Kurzschluß zwischen in­ ternen Elektroden 1 auftreten, die an gegenüberliegenden Oberflächen dieser speziellen dielektrischen Schicht 2 lie­ gen. Bei einem derartigen Kurzschluß kann der Kondensator 4 seine Funktion nicht mehr erfüllen, so daß unter Umständen die Funktionsweise einer Schaltung, die den Kondensator 4 enthält, nachteilig beeinflußt wird.
In der US-PS 41 93 106 wurde daher bereits ein lamellierter Kondensator 6 gemäß Fig. 12 vorgeschlagen, mit dem eine Si­ cherung 5 verbunden ist, die außerhalb des Kondensators 6 liegt, um die offene Betriebsweise in der diesen Kondensa­ tor 4 verwendenden Schaltung aufrechtzuerhalten, auch wenn der Kondensator 4 defekt ist, wie oben beschrieben.
Beim lamellierten Kondensator 6 nach Fig. 12 muß also die Sicherung 5 gesondert zum Kondensator 6 vorhanden sein, wo­ bei diese mit einem Ende mit einer externen Elektrode 3a und mit einem anderen Ende mit den entsprechend zugeord­ neten inneren Elektroden 1a zu verbinden ist. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, neben den beiden externen Elek­ troden 3a eine weitere Zwischenelektrode 7 an der äußeren Oberfläche der dielektrischen lamellierten Struktur zu bil­ den. Ferner müssen die genannten und mit der Sicherung 5 zu verbindenden internen Elektroden 1a auf den dielektrischen Schichten 2a eine besondere Struktur aufweisen, damit sie elektrisch mit der Zwischenelektrode 7 verbunden werden können. Derartige Zusatzarbeiten und Designänderungen füh­ ren zu erhöhten Kosten des Kondensators 6. Tritt der oben genannte Schaden im Kondensator 6 auf, und brennt die Si­ cherung durch, so arbeitet dieser Kondensator 6 nicht län­ ger als solcher. Da außerdem die Zwischenelektrode 7 vor­ handen ist, ergeben sich oftmals Beschränkungen beim Anord­ nen des Kondensators 6 auf einer gedruckten Schaltungskar­ te. Die Sicherung 5 liegt ferner elektrisch in Reihe zur Kapazität des Kondensators 6, so daß dadurch ein Äquiva­ lentserienwiderstand zwischen den beiden externen Elektro­ den 3 des Kondensators 6 zu hohe Werte annehmen kann.
Die Sicherung auf der obersten Schicht eines Kondensators kann nicht nur durch einen angelöteten Draht 5 hergestellt sein, wie in Fig. 12 dargestellt, sondern sie kann auch dadurch gebildet sein, daß eine Anschlußelektrode auf einer oberen Anschlußelektrodenschicht eine Querschnittsverengung aufweist, die als Sicherungsbereich dient, der die Verbindung unterbricht, wenn aufgrund eines Kurzschlusses ein Strom über einem vorgegebenen Wert fließt. Ein lamellierter Kondensator mit einer derartigen Ausbildung ist in einem Artikel von R. E. Horstmann et al. unter dem Titel "Electromigration Fuse" beschrieben in IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 27, No. 4A, September 1984, S. 1884-1885.
Bei den Kondensatoren gemäß Fig. 12 und gemäß der eben genannten Veröffentlichung fällt im Kurzschlußfall der ganze Kondensator aus. Es ist jedoch auch bekannt, einen Kondensator, allerdings keinen lamellierten, derart aufzubauen, daß einzelne interne Elektroden des Kondensators jeweils für sich über einen Sicherungsdraht kontaktiert werden. Es fällt dann immer nur durch Durchbrennen eines Sicherungsdrahtes derjenige Teil des Kondensators aus, in dem der Kurzschluß stattfindet. Ein Kondensator mit einem derartigen Aufbau ist in US 14 55 781 beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen lamellierten Kondensator anzugeben, bei dem im Fall eines Kurzschlusses nur einzelne elektrische Verbindungen zwischen den externen und den jeweiligen inneren Elektroden unterbrochen werden.
Die Erfindung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gegeben. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß zumindest in einem Satz von internen Elektroden eine Unterteilung in drei Bereiche vorgenommen ist, und zwar einen kapazitätsbildenden Bereich, einen Entnahmebereich (Anschlußbereich) und einen diese beiden Bereiche verbindenden Sicherungsbereich.
Dieser Aufbau unterscheidet sich völlig von allen bisher bekannten Aufbauten von Kondensatoren mit Sicherungsfunktion. Bei allen bekannten Kondensatoren ist nämlich die Sicherungsfunktion nicht durch entsprechende Ausgestaltung von kapazitätsbildenden Elektroden selbst realisiert, sondern durch entsprechende Ausgestaltung des Anschlußbereichs, sei es durch einzelne Sicherungsdrähte oder durch speziell ausgeführte Zuleitungselektroden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Zeichnung stellt neben dem Stand der Technik Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines lamellierten Keramikkondensators nach einem ersten Ausführungs­ beispiel der Erfindung, wobei zur genaueren Erläu­ terung des Aufbaus ein Bereich herausgeschnitten ist,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine einzelne dielektrische Schicht innerhalb des Kondensators nach Fig. 1, wobei die dielektrische Schicht einen Teil bzw. Bereich zur Kapazitätsbildung und einen Entnahme- bzw. Anschlußbereich aufweist,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die dielektrische Schicht nach Fig. 2, wobei der Bereich zur Kapazitätsbildung und der Entnahmebereich durch einen Sicherungsbe­ reich bzw. Sicherungsteil miteinander verbunden sind,
Fig. 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung zur Er­ läuterung der dielektrischen Schichtstruktur des Kondensators nach Fig. 1,
Fig. 5 ein elektrisches Äquivalentschaltungsdiagramm des lamellierten Keramikkondensators nach Fig. 1,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Mehrzahl von dielektrischen Schichten in einem lamellierten Ke­ ramikkondensator nach einem zweiten Ausführungs­ beispiel der Erfindung,
Fig. 7 ein elektrisches Äquivalentschaltungsdiagramm des Kondensators nach dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6,
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine dielektrische Schicht in einem Keramikkondensator nach einem dritten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung, wobei die dielek­ trische Schicht verschiedene Muster zur Bildung eines kapazitätsbildenden Bereichs, eines Entnah­ mebereichs und eines Sicherungsbereichs trägt, und wobei diese Bereiche als interne Elektrode arbei­ ten,
Fig. 9 eine Draufsicht auf eine dielektrische Schicht in einem lamellierten Keramikkondensator nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Er­ läuterung des Aufbaus eines kapazitätsbildenden Bereichs, eines Entnahmebereichs und eines Siche­ rungsbereichs, die als interne Elektrode arbeiten,
Fig. 10 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Mehrzahl von dielektrischen Schichten in einem konventionellen lamellierten Keramikkondensator,
Fig. 11 einen Querschnitt durch den gemäß Fig. 10 aufge­ bauten Keramikkondensator, und
Fig. 12 einen Querschnitt durch einen weiteren konventio­ nellen lamellierten Keramikkondensator.
Gemäß Fig. 1 enthält ein lamellierter (laminierter) Kera­ mikkondensator 10 eine dielektrische lamellierte (laminier­ te) Struktur 11. Die dielektrische lamellierte Struktur 11 enthält gemäß Fig. 4 eine Mehrzahl von aufeinandergestapel­ ten dielektrischen Schichten 12a, 12b und 12c. Ferner weist die lamellierte Struktur 11 eine erste Endfläche 13 und ei­ ne zweite Endfläche 14 auf. Diese erste Endfläche 13 trägt eine erste externe Elektrode 15, während die zweite Endflä­ che 14 eine zweite externe Elektrode 16 trägt.
Die dielektrischen Schichten 12b tragen einen ersten Satz von internen Elektroden 17, während die dielektrischen Schichten 12c einen zweiten Satz von internen Elektroden 18 tragen. Jede der ersten internen Elektroden 17 enthält ei­ nen ersten kapazitätsbildenden Bereich 19, einen ersten Entnahmebereich 20 (take-out portion), der sich zu der er­ sten Endfläche 13 erstreckt, und einen ersten Sicherungsbe­ reich 21, der den kapazitätsbildenden Bereich 19 elektrisch mit dem Entnahmebereich 20 verbindet.
Andererseits enthält jede interne Elektrode 18 des zweiten Satzes einen zweiten kapazitätsbildenden Bereich 22, einen zweiten Entnahmebereich 23, der sich zu der zweiten Endflä­ che 14 hin erstreckt, und einen zweiten Sicherungsbereich 24, der den zweiten kapazitätsbildenden Bereich 22 elek­ trisch mit dem zweiten Entnahmebereich 23 verbindet. Diese dielektrischen Schichten 12a und 12b sind entsprechend der Fig. 4 abwechselnd aufeinandergestapelt. Im aufeinanderge­ stapelten bzw. lamellierten Zustand liegen die ersten und zweiten kapazitätsbildenden Bereiche 19 und 22 einander ge­ genüber, wobei die dielektrischen Schichten 12b oder 12c zwischen ihnen angeordnet sind. Diese kapazitätsbildenden Bereiche 19 und 22 dienen somit zur Bildung einer zwischen ihnen liegenden Kapazität. Bei Ausbildung der ersten und zweiten externen Elektroden 15 und 16 gemäß Fig. 1 sind diese dann jeweils elektrisch mit den ersten und zweiten Entnahmebereichen 20 und 23 verbunden. Die erste externe Elektrode 15 ist also mit den ersten Entnahmebereichen 20 verbunden, während die zweite externe Elektrode 16 mit den zweiten Entnahmebereichen 23 verbunden ist.
Obwohl in Fig. 1 nicht im einzelnen gezeigt, können Lei­ tungsanschlüsse mit den externen Elektroden 15 und 16 ver­ bunden sein, während andererseits der gesamte Kondensator 10 von einem elektrisch isolierenden Harz umhüllt sein kann, so daß nur noch die Leitungsanschlüsse nach außen ra­ gen.
Im folgenden wird die Herstellungsweise des lamellierten Keramikkondensators 10 näher beschrieben.
Die dielektrischen Schichten 12a, 12b und 12c werden zu­ nächst durch ungebrannte bzw. unbehandelte Keramikplättchen (ceramic green sheets) gebildet, die etwa 15 bis 60 µm dick sind. Von diesen unbehandelten Keramikplättchen werden die­ jenigen, die die dielektrischen Schichten 12b und 12c bil­ den sollen, mit elektrisch leitenden Filmen bedruckt, und zwar auf einer ihrer jeweiligen Hauptoberflächen. Bei dem entsprechenden Verfahren zum Bedrucken der Plättchen wird eine Metallpaste verwendet, die ein Material mit relativ niedrigem spezifischem Widerstand enthält. Die elektrisch leitenden Filme dienen zur Bildung der ersten und zweiten kapazitätsbildenden Bereiche 19 und 20 sowie zur Bildung der ersten und zweiten Entnahmebereiche 20 und 23. Nach dem Drucken werden sie getrocknet. Das Hauptmaterial der hier verwendeten Metallpaste ist z. B. Palladium, eine Palla­ dium-Silber-Legierung, Platin, Nickel, Kupfer oder derglei­ chen. Wie in Fig. 2 bezüglich einer dielektrischen Schicht 12b dargestellt, enthält jede dielektrische Schicht 12b ei­ nen kapazitätsbildenden Bereich 19 und einen Entnahmebe­ reich 20, die voneinander getrennt sind.
Die Fig. 3 zeigt nochmals die dielektrische Schicht 12b, wobei jetzt jedoch ein Sicherungsbereich 21 bzw. Siche­ rungsteil vorhanden ist, durch den der kapazitätsbildende Bereich 19 elektrisch mit dem Entnahmebereich 20 verbunden ist. Der Sicherungsbereich 21 wird durch Aufdrucken einer Metallpaste auf die dielektrische Schicht 12b erzeugt, wo­ bei diese Metallpaste ein metallisches Material mit einem spezifischen Widerstand enthält, der größer ist als der spezifische Widerstand des kapazitätsbildenden Bereichs 19 und des Entnahmebereichs 20. Diese Metallpaste kann auch in anderer geeigneter Weise auf die dielektrische Schicht 12b aufgebracht und dann getrocknet werden. Das metallische Ma­ terial innerhalb der Metallpaste zur Bildung des Siche­ rungsbereichs 21 ist z. B. eine Nickel-Chrom-Legierung, Zink, Aluminium, oder dergleichen. Die geometrischen Abmes­ sungen (Länge, Breite und Dicke) des Sicherungsbereichs 21 und die Art des metallischen Materials zur Bildung des Si­ cherungsbereichs 21 sind so ausgewählt, daß die Joule′sche Wärme den Sicherungsbereich 21 zerschmilzt, die dann in ihm produziert wird, wenn der Sicherungsbereich 21 von einem Kurzschlußstrom durchflossen wird.
Die Materialien und Verfahren zur Bildung des kapazitäts­ bildenden Bereichs 22, des Entnahmebereichs 23 und des Si­ cherungsbereichs 24 auf den dielektrischen Schichten 12c sind die gleichen wie diejenigen zur Bildung des kapazi­ tätsbildenden Bereichs 19, des Entnahmebereichs 20 und des Sicherungsbereichs 21 auf den dielektrischen Schichten 12b.
Im Anschluß daran werden die dielektrischen Schichten 12b und 12c abwechselnd aufeinandergestapelt, und zwar entspre­ chend der Fig. 4. Diese Schichten 12b und 12c sind jeweils um 180° gegeneinander verdreht. Die ersten und zweiten Ent­ nahmebereiche 20 und 23 liegen daher an einander gegenüber­ liegenden Seiten. Die Anzahl der dielektrischen Schichten 12b und 12c wird in Übereinstimmung mit dem Wert der ge­ wünschten Kapazität gewählt.
Mehrere dielektrische Schichten 12a, die nicht mit internen Elektroden versehen worden sind, nehmen dann die aufeinan­ dergestapelten dielektrischen Schichten 12b und 12c zwi­ schen sich auf. Sodann werden die auf diese Weise aufeinan­ dergestapelten dielektrischen Schichten 12a, 12b und 12c in Stapelrichtung zusammengepreßt, um einen einzigen Block zu bilden. Dieser Block wird dann gebrannt, so daß die dielek­ trische lamellierte Struktur 11 in Fig. 1 erhalten wird. Im Anschluß daran wird eine Metallpaste zur Bildung der ersten und zweiten externen Elektrode 15 und 16 auf die jeweiligen ersten und zweiten Endflächen 13 und 14 der dielektrischen lamellierten Struktur 11 aufgetragen, und zwar durch ein Dickfilm-Aufdruckverfahren. Diese Metallpaste wird dann ge­ trocknet und gebrannt. Schließlich wird auf diesem Wege der lamellierte Keramikkondensator 10 in Fig. 1 erhalten.
Wie anhand des oben beschriebenen Verfahrens zur Herstel­ lung des Kondensators 10 zu erkennen ist, müssen die Mate­ rialien zur Bildung der kapazitätsbildenden Bereiche 19 und 22, der Entnahmebereiche 20 und 23 und der Sicherungsberei­ che 21 und 24 so gewählt sein, daß ihre Schmelzpunkte ober­ halb der Temperatur liegen, die beim Brennen des kera­ mischen Materials zur Bildung der dielektrischen Schichten 12a, 12b und 12c erreicht wird, so daß sie während des Brennens nicht mit dem keramischen Material reagieren.
Das metallische Material zur Bildung der kapazitätsbilden­ den Bereiche 19 und 22 sowie der Entnahmebereiche 20 und 23 ist vorzugsweise mit dem metallischen Material zur Bildung der Sicherungsbereiche 21 und 24 legierbar. Eine derartige Legierbarkeit ist aber nicht in jedem Fall erforderlich. Die kapazitätsbildenden Bereiche 19 und 22 sowie die Ent­ nahmebereiche 20 und 23 stehen in Oberflächenkontakt mit den Sicherungsbereichen 21 und 24, wobei ein solcher Ober­ flächenkontakt noch fester bzw. verstärkt wird, wenn der Preßschritt vor dem Brennschritt erfolgt, durch den die di­ elektrische lamellierte Struktur 11 erhalten wird. Ferner werden während des Brennschritts die kapazitätsbildenden Bereiche 19 und 22, die Entnahmebereiche 20 und 23 sowie die Sicherungsbereiche 21 und 24 gleichzeitig gebrannt, so daß keine Gefahr besteht, daß zwischen ihnen eine unvoll­ ständige Verbindung erhalten wird.
Beispielsweise können die Materialien der internen Elektro­ den 17 und 18 bezüglich der kapazitätsbildenden Bereiche 19 und 22 sowie der Entnahmebereiche 20 und 23 aus Nickel be­ stehen oder Nickel enthalten und einen spezifischen Wider­ stand von 10-6 Ω × cm aufweisen, während zur Bildung der Si­ cherungsbereiche 21 und 24 eine Nickel-Chrom-Legierung mit einem spezifischen Widerstand von 10-4 Ω × cm zum Einsatz kommt.
Der auf diese Weise gebildete lamellierte Keramikkondensa­ tor 10 läßt sich durch die in Fig. 5 gezeigte elektrische Ersatzschaltung darstellen. Weist eine dielektrische Schicht 12b oder 12c zwischen den ersten und zweiten kapa­ zitätsbildenden Bereichen 19 und 22 einen inneren Defekt aufgrund eines Hohlraums oder dergleichen auf, oder ver­ schlechtern sich ihre Eigenschaften im Laufe der Zeit, und tritt ein Kurzschluß zwischen den ersten und zweiten kapazitätsbildenden Bereichen 19 und 22 auf, so daß ein großer Strom durch diese hindurchfließt, so schmelzen in Fig. 5 die Sicherungsbereiche 21 oder 24 aufgrund der er­ zeugten Joule′schen Wärme. Die durch die beschädigte di­ elektrische Schicht gebildete Kondensatoreinheit wird somit elektrisch von den anderen normal arbeitenden Kondensator­ einheiten getrennt und hört auf, als Kondensator zu arbei­ ten. Die anderen und normal arbeitenden Kondensatoreinhei­ ten bewahren jedoch ihre Kondensatoreigenschaften. Es be­ steht somit keine Möglichkeit für den lamellierten Keramik­ kondensator 10, insgesamt in den Kurzschlußzustand überzu­ wechseln. Obwohl sich also die Kapazität des lamellierten Keramikkondensators 10 vermindert, hält dieser jedoch ins­ gesamt seine Funktion aufrecht. Die Sicherungsbereiche 21 und 24 selbst führen ferner nicht zu einem ernsten Anstieg des Äquivalentserienwiderstands des Kondensators 10. Viel­ mehr können die Sicherungsbereiche 21 und 24 auch die Funk­ tion aufweisen, den Äquivalentserienwiderstand des Konden­ sators 10 einzustellen.
Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel liegen dielektrische Schichten 31a und 31b abwechselnd aufeinander, wobei jede dielektrische Schicht 31a eine interne Elektrode 35 mit ei­ nem kapazitätsbildenden Bereich 32, einen Entnahmebereich 33 und einen Sicherungsbereich 37 enthält, und zwar ähnlich wie die bereits oben beschriebene dielektrische Schicht 12b. Andererseits weist jede dielektrische Schicht 31b eine interne Elektrode 38 auf, bei der der kapazitätsbildende Bereich 36 und der Entnahmebereich 37 zu einer Einheit in­ tegriert sind. In diesem Fall ist kein Sicherungsbereich vorhanden.
Die dielektrischen Schichten 31a und 31b gemäß Fig. 6 die­ nen zur Bildung eines lamellierten Keramikkondensators, und zwar in gleicher Weise, wie im Zusammenhang mit dem vorher­ gehenden Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist. Der durch die dielektrischen Schichten 31a und 31b erhaltene Kondensator läßt sich durch das in Fig. 7 gezeigte elektri­ sche Ersatzschaltbild darstellen. Dieses Ersatzschaltbild enthält eine Parallelkombination von Serienschaltungen, wo­ bei zu jeder Serienschaltung eine Kapazitätseinheit A und eine Sicherung B gehören.
In jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele wird der Sicherungsbereich aus einem Material hergestellt, das einen höheren spezifischen Widerstand als dasjenige Mate­ rial aufweist, aus dem der kapazitätsbildende Bereich und der Entnahmebereich hergestellt werden, um sicherzustellen, daß der Sicherungsbereich einen größeren elektrischen Wi­ derstand aufweist als der kapazitätsbildende Bereich und der Entnahmebereich. Zusätzlich weist der Sicherungsbereich in den genannten Ausführungsbeispielen einen Querschnitts­ bereich auf, der kleiner ist als derjenige des kapazitäts­ bildenden Bereichs und des Entnahmebereichs, und zwar je­ weils in Richtung des Stromflusses gesehen. Hierdurch wird eine weitere Erhöhung des elektrischen Widerstands erzielt, was allerdings nur eine begleitende bzw. zusätzliche Maß­ nahme ist. Um zu erreichen, daß der Sicherungsbereich einen höheren elektrischen Widerstand als der kapazitätsbildende Bereich und der Entnahmebereich aufweist, ist es ferner möglich, den Sicherungsbereich so auszubilden, daß er nur einen kleineren Querschnitt als der kapazitätsbildende Be­ reich und der Entnahmebereich aufweist, und zwar jeweils in Richtung des Stromflusses gesehen, wobei der kapazitätsbil­ dende Bereich, der Entnahmebereich und der Sicherungsbe­ reich aus Materialien mit im wesentlichen demselben spezi­ fischen Widerstand hergestellt sind. Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 genauer beschrieben.
Die Fig. 8 und 9 zeigen jeweils ein drittes und ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar anhand von Draufsichten auf dielektrische Schichten 41 und 51. Die di­ elektrischen Schichten 41 oder 51 können anstelle der di­ elektrischen Schicht 12b und/oder 12c in Fig. 4 verwendet werden oder anstelle der dielektrischen Schicht 31a in Fig. 6.
Die dielektrische Schicht 41 gemäß Fig. 8 weist eine inter­ ne Elektrode 42 auf ihrer einen Hauptfläche auf. Die inter­ ne Elektrode 42 enthält einen kapazitätsbildenden Bereich 43, einen Entnahmebereich 44, der sich zu einer Endkante der dielektrischen Schicht 41 hin erstreckt, und einen Si­ cherungsbereich 45, der den kapazitätsbildenden Bereich 42 elektrisch mit dem Entnahmebereich 44 verbindet. Der Siche­ rungsteil 45 wird durch einen schmalen Bereich definiert, der durch Herausschneiden sich gegenüberliegender keilför­ miger Bereiche aus der internen Elektrode 42 erhalten wor­ den ist. Die keilförmigen Bereiche laufen dabei von einan­ der gegenüberliegenden Seitenkanten der internen Elektrode 42 spitz aufeinander zu. Die Größe des Sicherungsteils 45 wird unter Berücksichtigung der Art des metallischen Mate­ rials bestimmt, das zur Bildung der internen Elektrode 42 verwendet worden ist, um sicherzustellen, daß der Siche­ rungsteil 45 durch Joule′sche Wärme schmilzt, die in ihm produziert wird, wenn ein Strom durch den kapazitätsbilden­ den Bereich 43 hindurchfließt, der eine erlaubte Stromgren­ ze überschreitet.
Der kapazitätsbildende Bereich 43, der Entnahmebereich 44 und der Sicherungsbereich 45 sind aus Materialien gebildet, die im wesentlichen denselben spezifischen Widerstand auf­ weisen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die inter­ ne Elektrode 42 dadurch erhalten, daß eine Metallpaste auf ein noch frisches bzw. ungebranntes Keramikplättchen ge­ druckt wird. Das metallische Material, das das Hauptmate­ rial der Metallpaste bildet, kann so gewählt sein, daß es während des Brennens des Keramikmaterials zur Bildung der dielektrischen Schicht 41 nicht in die dielektrische Schicht 41 hineintritt, und ferner so, daß es einen relativ hohen spezifischen Widerstand aufweist. Beispielsweise kom­ men für dieses metallische Material Nickel-Chrom-Legierun­ gen, Zink, Aluminium und dergleichen in Frage.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 trägt ei­ ne dielektrische Schicht 51 auf einer ihrer Hauptoberflä­ chen eine interne Elektrode 52. Die interne Elektrode 52 enthält einen kapazitätsbildenden Bereich 53, einen Entnah­ mebereich 54 und einen Sicherungsbereich 55.
Die interne Elektrode 52 in Fig. 9 unterscheidet sich nur in Draufsicht von der internen Elektrode 42 in Fig. 8. Der Sicherungsteil 55 weist jedoch die Form eines geraden Streifens mit gleichförmiger Breite auf.
Die Form des Sicherungsteils ist nicht auf eine rechteckige Form beschränkt, wie z. B. anhand der Sicherungsteile 21 und 24 in Fig. 4 und anhand des Sicherungsteils 55 in Fig. 9 zu erkennen ist, oder auf eine Form, die dadurch erhalten wird, daß der Sicherungsteil durch Bildung zweier aufein­ anderzulaufender Keile erzeugt wird, wie der Sicherungs­ teil 45 in Fig. 8. Der Sicherungsteil kann vielmehr auch krummlinig sein. Er soll nur den kapazitätsbildenden Be­ reich und den Entnahmebereich elektrisch miteinander ver­ binden. Die Position des Sicherungsbereichs muß auch nicht unbedingt in der Mitte der Breite der internen Elektrode liegen.

Claims (4)

1. Lamellierter Kondensator, mit
  • - einer dielektrischen lamellierten Struktur (11), die eine Mehrzahl von übereinander gestapelten dielektrischen Schichten (12a, 12b, 12c; 31a, 31b; 41; 51) sowie eine erste und eine zweite Endfläche (13, 14) aufweist,
  • - einem ersten Satz von internen Elektroden (17, 35, 42, 52), von denen jede zwischen zwei benachbarten dielektrischen Schichten angeordnet ist,
  • - einem zweiten Satz von internen Elektroden (18, 38), die jeweils auf derjenigen Oberfläche einer dielektrischen Schicht liegen, die der Oberfläche gegenüberliegt, auf der jeweils eine interne Elektrode des ersten Satzes liegt, und
  • - einer ersten externen Elektrode (15) auf der ersten Endfläche (13) und einer zweiten externen Elektrode (16) auf der zweiten Endfläche (14),
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - alle internen Elektroden einen kapazitätsbildenden Bereich (19, 32, 43, 53, 22, 36) und einen Entnahmebereich (20, 33, 44, 54; 23, 37) aufweisen, die miteinander elektrisch verbunden sind
  • - die jeweiligen externen Elektroden mit den Entnahmebereichen elektrisch verbunden sind,
  • - und bei mindestens einem der beiden Sätze von internen Elektroden jede der internen Elektroden einen Sicherungsbereich (21, 24, 34, 45, 55) aufweist, der den kapazitätsbildenden Bereich elektrisch mit dem Entnahmebereich verbindet, wobei der Sicherungsbereich früher als der kapazitätsbildende Bereich und der Entnahmebereich aufgrund Joulescher Wärme schmilzt, die dann erzeugt wird, wenn ein Strom den Sicherungsbereich durchfließt, der größer als ein vorbestimmter Stromwert ist.
2. Lamellierter Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsbereich (21, 24, 34) aus einem Material hergestellt ist, das einen größeren spezifi­ schen Widerstand als das Material zur Bildung des kapazitätsbildenden Bereichs (19, 22, 32) und des Entnahmebe­ reichs (20, 23, 33) aufweist.
3. Lamellierter Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kapazitätsbildende Bereich (43, 53), der Entnahmebereich (44, 54) und der Sicherungsbereich (45, 55) aus Materialien mit im wesentlichen demselben spezifischen Widerstand hergestellt sind, und daß der Sicherungsbereich in Richtung des Stromflusses gesehen einen kleineren Querschnitt als der kapazitätsbildende Bereich und der Entnahmebereich aufweist.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5394294A (en) * 1992-12-17 1995-02-28 International Business Machines Corporation Self protective decoupling capacitor structure
JPH08250371A (ja) * 1995-03-14 1996-09-27 Shinko Electric Ind Co Ltd コンデンサ及びその製造方法並びに誘電体の製造方法
US5770969A (en) * 1995-08-22 1998-06-23 International Business Machines Corporation Controllable decoupling capacitor
US5953202A (en) * 1997-02-06 1999-09-14 Advanced Deposition Technologies, Inc. High energy density capacitor films and capacitors made therefrom
JP4020764B2 (ja) * 2001-12-21 2007-12-12 Jfeミネラル株式会社 分散性に優れた金属超微粉スラリー
US7099141B1 (en) 2005-06-06 2006-08-29 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Ceramic capacitor exhibiting graceful failure by self-clearing, method for fabricating self-clearing capacitor
WO2006131096A1 (de) * 2005-06-09 2006-12-14 Epcos Ag Piezoelektrisches bauelement mit isolationsabsicherung
JP2007209078A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Mitsubishi Electric Corp 車両用交流発電機
CA2560027A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-13 David A. Kelly Ceramic polymer capacitor
DE102007004874A1 (de) * 2006-10-02 2008-04-03 Robert Bosch Gmbh Piezoaktor, bestehend aus übereinander gestapelten, elektrisch kontaktierten Piezoelementen
US7856265B2 (en) * 2007-02-22 2010-12-21 Cardiac Pacemakers, Inc. High voltage capacitor route with integrated failure point
JP4539713B2 (ja) * 2007-12-11 2010-09-08 Tdk株式会社 積層コンデンサアレイ
US8120891B2 (en) * 2007-12-17 2012-02-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multilayer capacitor having low equivalent series inductance and controlled equivalent series resistance
US8725252B2 (en) * 2009-12-18 2014-05-13 Cardiac Pacemakers, Inc. Electric energy storage device electrode including an overcurrent protector
US8619408B2 (en) 2009-12-18 2013-12-31 Cardiac Pacemakers, Inc. Sintered capacitor electrode including a folded connection
US8848341B2 (en) 2010-06-24 2014-09-30 Cardiac Pacemakers, Inc. Electronic component mounted on a capacitor electrode
JP5811174B2 (ja) * 2011-03-28 2015-11-11 株式会社村田製作所 電子部品及びその製造方法
JP6097540B2 (ja) * 2012-01-17 2017-03-15 ローム株式会社 チップコンデンサおよびその製造方法
KR102061505B1 (ko) * 2013-04-02 2020-01-02 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터 및 그 제조 방법
WO2015198940A1 (ja) * 2014-06-26 2015-12-30 株式会社村田製作所 電子装置
US20200066457A1 (en) * 2018-08-24 2020-02-27 Apple Inc. Self-fused capacitor
JP2020072136A (ja) * 2018-10-30 2020-05-07 株式会社村田製作所 セラミック電子部品およびセラミック電子部品の製造方法
KR20210081901A (ko) * 2019-12-24 2021-07-02 삼성전기주식회사 복합 전자 부품

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1455781A (en) * 1921-12-07 1923-05-22 Dubilier Condenser & Radio Cor Electrical condenser
US3236976A (en) * 1961-06-22 1966-02-22 Gen Electric Fuse device
GB1324010A (en) * 1969-10-31 1973-07-18 Plessey Co Ltd Capacitors
US4107759A (en) * 1977-05-16 1978-08-15 Sprague Electric Company Fused monolithic ceramic capacitor package
US4193106A (en) * 1978-01-24 1980-03-11 Sprague Electric Company Monolithic ceramic capacitor with fuse link
DE3412492A1 (de) * 1984-04-03 1985-10-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Elektrischer kondensator als chip-bauelement
US4720767A (en) * 1986-09-22 1988-01-19 Avx Corporation Internally fused variable value ceramic capacitor and circuit
US4680670A (en) * 1986-09-29 1987-07-14 Avx Corporation Fail safe ceramic capacitor

Also Published As

Publication number Publication date
US4894746A (en) 1990-01-16
DE3819255A1 (de) 1988-12-22

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