DE102004029411A1 - Ceramic multilayer capacitor for low and medium range voltages has a flat ceramic main body, overlapping electrodes and electric outer contacts - Google Patents

Ceramic multilayer capacitor for low and medium range voltages has a flat ceramic main body, overlapping electrodes and electric outer contacts Download PDF

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Abstract

A flat ceramic main body (GK) has a rectangular base surface and a rectangular cross section. Aligned parallel to the base surface, multiple first (E1) and second (E2) electrodes overlap in part and overlay each other with a clearance in layers in the main body. First (AK1) and second (AK2) electric outer contacts link to each electrode.

Description

Es sind keramische Mehrschichtkondensatoren bekannt, die aus mit Elektrodenmaterial beschichteten keramischen Grünfolien aufgebaut und zu einem monolithischen keramischen Körper zusammengesintert sind. Solche Kondensatoren können mit hohen Kapazitäten bei gleichzeitig geringer Bauhöhe hergestellt werden. Sie können bei Spannungen bis zirka 100 V im sogenannter Niederspannungsbereich betrieben werden.It Ceramic multilayer capacitors are known, which are made with electrode material coated ceramic green sheets built and sintered together to a monolithic ceramic body are. Such capacitors can with high capacities at the same time low height getting produced. You can at voltages up to approximately 100 V in the so-called low-voltage range operate.

Für neuere Anwendungen werden Kondensatoren benötigt, die auch im Mittelspannungsbereich bis ca. 1000 V betreibbar sindund hohe Kapazitäten von mehr als 1 μF in flacher Bauweise aufweisen. Bekannte flache Kondensatoren in herkömmlicher keramischer Mehrschichtausführung, die auf diese Kapazität ausgelegt sind, führen beim Anlegen höherer Spannungen zu elektrischen Durchbrüchen, die die Bauelemente irreversibel beschädigen. Diese Durchbrüchen sind auf die hohen elektrischen Felder zurückzuführen, die mit zunehmender Betriebsspannung ansteigen und aufgrund der geringen Elektrodenabstände zum Erreichen der hohen Kapazität bei bekannten keramischen Mehrschichtkondensatoren unweigerlich zum Ausfall der Kondensatoren führen.For newer ones Applications require capacitors that are also in the medium voltage range can be operated up to approx. 1000 V and high capacities of more than 1 μF in a shallower state Have construction. Known flat capacitors in conventional ceramic multilayer design, the on this capacity are designed to lead when creating higher Voltages to electrical breakthroughs that irreversible the components to damage. These breakthroughs are due to the high electric fields, which increase with operating voltage rise and due to the small electrode distances to Reaching the high capacity in known ceramic multilayer capacitors inevitably lead to failure of the capacitors.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen keramischen Mehrschichtkondensator anzugeben, der eine hohe Kapazität in flacher und kompakter Bauweise zur Verfügung stellt und noch bei Spannungen im Mittelspannungsbereich bis ca. 1000 V ohne Schaden betrieben werden kann.task It is therefore an object of the present invention to provide a ceramic multilayer capacitor a high capacity in a flat and compact design provides and still at voltages operated in the medium voltage range up to about 1000 V without damage can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Mehrschichtkondensator mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus weiteren Ansprüchen hervor.These The object is achieved by a Multilayer capacitor solved with the features of claim 1. advantageous Embodiments of the invention will become apparent from further claims.

Die Erfindung gibt einen keramischen Mehrschichtkondensator an, der einen flachen keramischen Grundkörper mit rechteckiger Grundfläche und rechteckigem Querschnitt aufweist. Parallel zur Grundfläche sind im Grundkörper eine Mehrzahl von einander zumindest zum Teil überlappenden Elektroden in Schichten und im Abstand übereinander angeordnet. Es sind zumindest zwei elektrische Außenkontakte vorgesehen, wobei jede Elektrode mit zumindest einem Außenkontakt verbunden ist. Erfindungsgemäß weisen die Elektroden einen von der Grundfläche des Grundkörpers abweichenden Grundriss bzw. eine Grundfläche auf und umfassen jeweils zumindest eine abgerundete Ecke.The The invention provides a ceramic multilayer capacitor which a flat ceramic body with rectangular base and rectangular cross-section. Parallel to the base are in the main body a plurality of electrodes at least partially overlapping each other Layers and spaced above each other arranged. There are at least two external electrical contacts provided, each electrode having at least one external contact connected is. According to the invention the electrodes have a plan deviating from the base of the base body or a base area and each include at least one rounded corner.

Überraschend hat sich gezeigt, dass bei einem Kondensator mit einem solchen Elektrodendesign eine weitaus gleichmäßigere Feldverteilung im Kondensator erreicht werden kann, ohne dass es im Grundkörper zu lokal überhöhten elektrischen Feldstärken kommt, die ein Durchschlagen des Kondensators und damit einen Ausfall des Bauelements begünstigen würden. Vielmehr lässt sich ein erfindungsgemäßer Kondensator mit abgerundeten Elektroden bei wesentlich höheren Spannungen betreiben als ein ansonsten bau- und materialgleicher Kondensator mit nicht abgerundeten Ecken. Der erfindungsgemäße Kondensator besitzt dementsprechend eine höhere Stabilität gegenüber elektrischen Überschlägen, was sich auch dadurch nutzen lässt, dass die Schichtdicken der dielektrischen Schichten bei gleichbleibender Betriebsspannung verringert werden können, ohne dass es dadurch zu einer verminderten Stabilität des Kondensators kommt. Dementsprechend kann bei gleicher Gesamtbauhöhe des Mehrschichtkondensators eine höhere Anzahl von Elektrodenschichten eingesetzt werden, was zu einer höheren Kapazität führt. Bei gleichbleibender Anzahl von Schichten und damit gleichbleibender Kapazität lässt sich der erfindungsgemäße Kondensator in einer geringeren Bauhöhe herstellen. Bei gelichbleibender Anzahl und Abständen von Schichten kann die Betriebsspannung erhöht werdern. Es ist auch möglich, mehrere oder alle dieser Verbesserungen parallel durchzuführen, wobei sich die Summe der Verbesserungen über mehrere Eigenschaften verteilt.Surprised has been shown that in a capacitor with such an electrode design a much more even field distribution in the condenser can be achieved without it in the main body too locally inflated electrical field strengths comes, which is a breakdown of the capacitor and thus a failure favor of the device would. Rather lets a capacitor according to the invention operate with rounded electrodes at much higher voltages as an otherwise identical construction and material capacitor with not rounded corners. The capacitor according to the invention has accordingly a higher one stability across from electric rollovers, what can also be used by that the layer thicknesses of the dielectric layers remain the same Operating voltage can be reduced without it to a reduced stability of the capacitor comes. Accordingly, with the same overall height of the multi-layer capacitor a higher one Number of electrode layers are used, resulting in a higher capacity. at constant number of layers and thus more consistent Capacity can be the capacitor according to the invention in a lower height produce. With a constant number and spacing of layers, the Operating voltage increased islets. It is also possible, to perform several or all of these improvements in parallel, where the sum of the improvements is distributed over several properties.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird für den keramischen Grundkörper des Mehrschichtkondensators eine Keramik mit hoher Dielektrizitätskonstante ε verwendet. Vorzugsweise aber nicht notwendigerweise wird ε größer als 1000 gewählt. Mit einer Keramik mit ε = 2000 lässt sich z.B. ein Mehrschichtkondensator in einer Höhe von zirka 3 mm einer Kapazität von 1 μF erhalten, der mit einer Betriebsspannung bis 1000 V ohne die Gefahr von Überschlägen betreibbar ist. Es sind jedoch auc Materialien mit höheren Dielektrizitätskonstante bekannt und einsetzbar.In an embodiment the invention is for the ceramic base body of the multilayer capacitor uses a ceramic with high dielectric constant ε. Preferably, but not necessarily, ε greater than 1000 is chosen. With a ceramic with ε = 2000 leaves e.g. obtain a multi-layer capacitor with a height of approximately 3 mm of a capacitance of 1 μF, with an operating voltage up to 1000 V without the risk of flashovers operable is. However, they are also materials with higher dielectric constants known and usable.

Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Mehrschichtkondensator ausschließlich solche Elektroden auf, die im Überlappungsbereich der Elektrodenschichten ausschließlich abgerundete Ecken aufweisen. Unter Überlappungsbereich wird dabei derjenige Flächenbereich einer Elektrode verstanden, der mit der Elektrode in der direkt benachbarten Schicht überlappt. Überlappungen mit weiter entfernten Elektroden sind unkritisch, da sich gegenüber diesen die Feldstärke zumindest halbiert und daher ausreichend Sicherheitsreserven gegeben sind. Dies bedeutet auch, dass erfindungsgemäße Elektroden im nicht überlappenden Bereich durchaus noch (nicht abgerundete) Ecken aufweisen können. Dies betrifft insbesondere die aus dem Überlappungsbereich nach außen geführten Anschlüsse der Elektroden, deren Stosskanten entlang der Oberfläche des keramischen Grundkörpers durchaus Ecken bzw. rechteckige Kanten aufweisen können. Diese Ecken sind aus den genannten Gründen nicht störend, da sie außerhalb des Überlappungsbereiches liegen.Preferably, a multilayer capacitor according to the invention exclusively has such electrodes which have exclusively rounded corners in the overlapping region of the electrode layers. The term "overlapping area" is understood to mean that surface area of an electrode which overlaps the electrode in the directly adjacent layer. Overlaps with more distant electrodes are not critical, because compared to these the field strength is at least halved and therefore sufficient safety reserves are given. This also means that electrodes according to the invention can still have (not rounded) corners in the non-overlapping region. This applies to special out of the overlap area led outwards terminals of the electrodes, whose butt edges along the surface of the ceramic body may well have corners or rectangular edges. These corners are not disturbing for the reasons mentioned, since they are outside the overlap area.

Ein bevorzugter Mehrschichtkondensator, der zur Verwendung in hoch integrierten Baugruppen geeignet ist, weist typischerweise eine maximale Höhe von 3 mm und beispielsweise von 1 bis 3 mm auf. In dieser Größe findet er in entsprechenden Modulen Platz, die zum Einbau in miniaturisierte elektronische Endgeräte, insbesondere in mobile Endgeräte der Kommunikations-, Informations- oder Unterhaltungstechnik vorgesehen sind.One preferred multilayer capacitor suitable for use in highly integrated Assemblies is suitable, typically has a maximum height of 3 mm and for example from 1 to 3 mm. In this size finds It can be accommodated in corresponding modules which are miniaturized for installation electronic terminals, especially in mobile devices of the Communication, information or entertainment technology provided are.

Im erfindungsgemäßen Mehrschichtkondensator sind die Elektroden vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie nur an den Stirnflächen des Grundkörpers, an denen sie mit je einem Außenkontakt elektrisch verbunden sind, die Oberfläche des Grundkörpers schneiden. Dies bedeutet, dass alle Elektroden von all den Oberflächen des Grundkörpers beabstandet sind, die keine Stirnflächen darstellen. Damit weist auch keine Oberfläche Elektrodenkanten von zwei direkt übereinander angeordneten Schichten auf. Auch auf diese Weise ist gewährleistet, dass es auch nicht zu Kurzschlüssen in Form von Oberflächenströmen kommt, die bei freiliegenden Elektrodenkanten im ungünstigsten Fall auftreten könnten. Die an einer Stirnfläche nach außen tretenden Elektroden sind vorzugsweise alle mit dem gleichen Potential verbunden, so dass zwischen diesen Kanten keine Felder auftreten können.in the inventive multi-layer capacitor the electrodes are preferably designed so that they only on the faces of the basic body, where they each with an external contact electrically connected, cut the surface of the body. This means that all the electrodes of all the surfaces of the the body are spaced, which represent no end surfaces. That shows also no surface Electrode edges of two directly stacked layers on. Also in this way it is ensured that it too does not cause short circuits comes in the form of surface currents, which could occur at exposed electrode edges in the worst case. The on an end face outward passing electrodes are preferably all with the same potential connected so that no fields occur between these edges can.

Ein Mehrschichtkondensator weist zumindest zwei Gruppen von Elektroden auf, die vorzugsweise alternierend so ineinandergeschoben sind, dass eine maximale Überlappung zwischen zwei in direkt benachbarten Schichten angeordneten Elektroden erzielt wird. Bei dieser Ausführung liegt genau ein Kondensatorelement mit zwei elektrischen Anschlüssen vor. Möglich ist es jedoch auch, innerhalb des Grundkörpers mehrere Kondensatorelemente vorzusehen, die Teilkondensatoren bilden. Diese Teilkondensatoren können elektrisch vollständig voneinander getrennt sein. Möglich ist es jedoch auch, die Teilkondensatoren zumindest teilweise miteinander zu verschalten, wobei sich zur Erhöhung der Kapazität eine Parallelschaltung von Teilkondensatoren anbietet. Möglich ist es auch, eine Gruppe von Elektroden aller Teilkondensatoren mit einem gemeinsamen Außenkontakt zu verbinden oder die Außenkontakte dieser Gruppe von Elektroden elektrisch miteinander zu verbinden. Werden diese Außenkontakte dem Masseanschluss zugeordnet, spricht man von einer "Common Ground" Anordnung.One Multilayer capacitor has at least two groups of electrodes auf, which are preferably interleaved in an alternating manner, that a maximum overlap between two electrodes arranged in directly adjacent layers is achieved. In this version there is exactly one capacitor element with two electrical connections. Possible However, it is also to provide a plurality of capacitor elements within the body, form the partial capacitors. These partial capacitors can be electrical Completely be separated from each other. Possible However, it is also the partial capacitors at least partially with each other to interconnect, with a parallel connection to increase the capacity of partial capacitors. It is also possible, a group of electrodes of all partial capacitors with a common external contact to connect or the external contacts electrically connect this group of electrodes together. Are these external contacts the Assigned ground connection, one speaks of a "Common Ground" arrangement.

Vorteilhaft kann es jedoch auch sein, sämtliche Teilkondensatoren separat anzusteuern, so dass der erfindungsgemäße Mehrschichtkondensator eine Kondensatorbank aus mehreren gegebenenfalls unterschiedlichen Teilkondensatoren bzw. aus mehreren Teilkondensatoren mit gegebenenfalls unterschiedlicher Kapazität darstellt.Advantageous but it may be, all To drive part capacitors separately, so that the multi-layer capacitor according to the invention a capacitor bank of several possibly different Partial condensers or of several partial capacitors with optionally different capacity represents.

In allgemeiner Form ausgedrückt können im Mehrschichtkondensator n Außenkontakte vorgesehen sein, wobei n größer gleich 2 gewählt wird. Dementsprechend sind auch n Gruppen von Elektroden vorgesehen, wobei die Elektroden jeder Gruppe mit dem gleichen Außenkontakt verbunden sind. Jeweils zwei Gruppen von Elektroden bilden einen Teilkondensator aus, wobei eine Gruppe von ersten Elektroden als Stapel von übereinander angeordneten Elektrodenflächen ausgebildet ist, die ausschließlich mit der Gruppe von zweiten Elektroden überlappen. Auf diese Weise werden z Teilkondensatoren ausgebildet, die z nebeneinander angeordnete Stapel von ersten Elektroden umfassen. Alle Stapel von ersten Elektroden sind elektrisch voneinander getrennt und jeweils mit einem Außenanschluss verbunden. Für die gesamte Anordnung gilt: n – 1 größer gleich z größer gleich n/2.In expressed in general form can in the multilayer capacitor n external contacts be provided, where n is greater than or equal 2 elected becomes. Accordingly, n groups of electrodes are provided, the electrodes of each group having the same external contact are connected. Two groups of electrodes each form one Partial capacitor, wherein a group of first electrodes as Stack of stacked electrode surfaces is trained exclusively overlap with the group of second electrodes. In this way z partial capacitors are formed z arranged side by side Comprise stacks of first electrodes. All stacks of first electrodes are electrically isolated from each other and each with an external connection connected. For the entire arrangement applies: n - 1 greater or equal z greater than or equal n / 2.

Auf diese Weise können in einem erfindungsgemäßen Mehrschichtkondensator (z.B. mit z = 2 bis 6) beispielsweise 2 bis 6 Teilkondensatoren verwirklicht werden. Möglich ist es jedoch auch, eine entsprechend höhere Anzahl von Teilkondensatoren vorzusehen, wobei insgesamt jedoch die Kapazität der Teilkondensatoren bei gleichbleibender Größe des Grundkörpers und bei gleichbleibendem Elektrodenabstand mit zunehmender Anzahl z abnimmt.On this way you can in a multilayer capacitor according to the invention (e.g., with z = 2 to 6), for example, 2 to 6 partial capacitors are realized become. Possible However, it is also to provide a correspondingly higher number of sub-capacitors, but overall, the capacity of the sub-capacitors at constant size of the main body and at constant electrode spacing with increasing number z decreases.

Zur elektrischen Verschaltung zweier Teilkondensatoren können die elektrischen Außenanschlüsse miteinander verbunden werden. Möglich ist es jedoch auch, die Gruppe von ersten Elektroden der unterschiedlichen Teilkondensatoren elektrisch voneinander getrennt auszubilden, die Gruppe von zweiten Elektroden jedoch als durchgehende, mehr als einen Stapel von ersten Elektroden überlappende großflächigere Elektroden auszubilden. Dabei ist die Gruppe von zweiten Elektroden mehreren Teilkondensatoren gleichzeitig zugehörig. Möglich ist es z.B., die zweiten Elektroden aller Teilkondensatoren als gemeinsame Elektrode auszubilden, die sich über sämtliche Überlappungsbereiche erstreckt. Möglich ist es jedoch auch, auch die zweite Elektrode in Form von Stapeln zu strukturieren, wobei ein jeder Stapel zweiter Elektroden zumindest zwei Stapel erster Elektroden überlappt und in damit zumindest zwei durch die Stapel erster Elektroden gebildeten Teilkondensatoren zugehörig ist. Damit sind im Grundkörper z Teilkondensatoren realisiert, die z Anschlüsse für die ersten Elektroden aufweisen und x Anschlüsse für die zweiten Elektroden, wobei x < z und vorzugsweise x ≤ z/2 ist.For electrical connection of two partial capacitors, the external electrical connections can be connected to each other. However, it is also possible to form the group of first electrodes of the different sub-capacitors electrically separated from each other, but to form the group of second electrodes as a continuous, more than one stack of first electrodes overlapping larger-area electrodes. In this case, the group of second electrodes is associated with several partial capacitors at the same time. It is possible, for example, to form the second electrodes of all partial capacitors as a common electrode, which extends over all overlapping areas. However, it is also possible to structure the second electrode in the form of stacks, wherein each stack of second electrodes overlaps at least two stacks of first electrodes and is associated with at least two partial capacitors formed by the stacks of first electrodes. Thus z partial capacitors are realized in the main body z having connections for the first electrode and x terminals for the second electrodes, where x <z and preferably x ≦ z / 2.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist jede Elektrode einen überlappenden und einen nicht überlappenden Bereich auf, wobei der nicht überlappende Bereich sich zu einer Stirnseite des Grundkörpers hin erstreckt und sich im nicht überlappenden Bereich verjüngt. Der Außenkontakt ist dementsprechend mit einem nicht überlappenden Elektrodenbereich verbunden, der gegenüber der Breite im überlappenden Elektrodenbereich verjüngt ist. Die Verjüngung der Elektrodenfläche im Schnittbereich mit der Stirnseite hat den Vorteil, dass bei mehreren Stapeln von Elektroden, die eine Stoßkante auf der gleichen Stirnseite aufweisen, die entsprechenden Kanten der Elektroden unterschiedlicher Stapel weiter voneinander entfernt sind als die Kanten der Elektroden im Inneren des Grundkörpers bzw. die Kanten der Elektroden im überlappenden Bereich zweier benachbarter Stapel.In Another embodiment of the invention, each electrode an overlapping one and a non-overlapping Range on, being the non-overlapping Area extends to a front side of the base body and itself in non-overlapping Area rejuvenated. The external contact is accordingly with a non-overlapping electrode area connected, opposite the width in overlapping Electrode area is tapered. The rejuvenation the electrode surface in the cutting area with the front side has the advantage that when several Stacking electrodes that have a bump on the same face have the corresponding edges of the electrodes of different stacks are further apart than the edges of the electrodes in the Interior of the body or the edges of the electrodes in the overlapping region of two adjacent stack.

Diese größere Entfernung ermöglicht eine verbesserte Isolation der beiden Außenkontakte, die an der gleichen Stirnseite benachbart mit den jeweiligen Schnittkanten mit der Stirnseite verbunden sind.These greater distance allows an improved isolation of the two external contacts, connected to the same Front side adjacent to the respective cutting edges with the front side are connected.

Die Verjüngung der Elektroden im nicht überlappenden Bereich kann gleichmäßig ausgeführt sein. Möglich ist es jedoch auch, die Verjüngung unsymmetrisch auszuführen, so dass bei zwei an der selben Stirnseite mündenden Stapeln elektrisch voneinander getrennter Elektroden ein weiter vergrößerter Abstand der entsprechenden Außenkontakte möglich wird. Diese Ausführung ist bevorzugt, wenn an einer Stirnfläche genau zwei Gruppen unterschiedlicher, elektrisch voneinander getrennter Elektrodenstapel münden.The rejuvenation of the electrodes in non-overlapping The area can be even. Possible but it is also the rejuvenation perform asymmetrically, so that with two on the same front side opening stacks electrically separated electrodes a further increased distance the corresponding external contacts is possible. This design is preferred when on an end face exactly two groups of different, electrically separated Open electrode stacks.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert. Diese dienen ausschließlich zur Erläuterung der Erfindung und sind daher nur schematisch und nicht maßstabsgetreu ausgeführt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.in the The invention is based on embodiments and the associated figures explained in more detail. These serve exclusively In order to explain of the invention and are therefore only schematic and not to scale executed. Identical parts are provided with the same reference numerals.

1 zeigt einen Mehrschichtkondensator mit einem Kondensatorelement in zwei schematischen Querschnitten, 1 shows a multilayer capacitor with a capacitor element in two schematic cross sections,

2 zeigt einen Mehrschichtkondensator mit zwei Teilkondensatoren im Querschnitten parallel zu einer Schicht, 2 shows a multilayer capacitor with two partial capacitors in cross sections parallel to a layer,

3 zeigt einen Mehrschichtkondensator mit zwei Kondensatorelementen und sich verjüngenden Anschlüssen, 3 shows a multilayer capacitor with two capacitor elements and tapered terminals,

4 zeigt einen Mehrschichtkondensator mit drei Teilkondensatoren und sich verjüngenden Anschlüssen, 4 shows a multilayer capacitor with three partial capacitors and tapered terminals,

5 zeigt die Verschaltung zweier Teilkondensatoren in einem Mehrschichtkondensator, 5 shows the interconnection of two partial capacitors in a multilayer capacitor,

6 zeigt eine weitere Verschaltung zweier Teilkondensatoren in einem Mehrschichtkondensator. 6 shows a further interconnection of two partial capacitors in a multi-layer capacitor.

1 zeigt eine einfache Ausführungsform eines erfindungsgemäßen keramischen Mehrschichtkondensators im schematischen Querschnitt (1a) vertikal zu einer Elektrodenebene bzw. in einer schematischen Schnittdarstellung parallel zu einer Elektrodenebene (1b). Der Mehrschichtkondensator besteht aus einem keramischen Grundkörper GK, der beispielsweise einen rechteckigen oder quadratischen Grundriss und Querschnitt aufweist. Im Inneren des Grundkörpers GK sind im Abstand zueinander mehrere Schichten mit Elektroden E vorgesehen, die vorzugsweise alternierend hin zu zwei Stirnseiten des Grundkörpers GK geführt sind und dort mit den dort angeordneten Außenkontakten AK1, AK2 elektrisch leitend verbunden sind. Der Grundkörper GK weist eine Höhe h auf, die vorzugsweise so bemessen ist, dass der Kondensator der sogenannten Flat-Panel-Type Geometrie entspricht und damit maximale Gesamthöhe von zirka 2,5 bis 3 mm aufweist. Prinzipiell kann der Mehrschichtkondensator jedoch auch höher ausgeführt werden und dann auch eine höhere Anzahl an Elektrodenschichten umfassen. 1 shows a simple embodiment of a ceramic multilayer capacitor according to the invention in schematic cross section ( 1a ) vertical to an electrode plane or in a schematic sectional view parallel to an electrode plane ( 1b ). The multilayer capacitor consists of a ceramic base body GK, which for example has a rectangular or square outline and cross section. In the interior of the main body GK, a plurality of layers with electrodes E are provided at a distance from one another, which are preferably guided alternately toward two end faces of the main body GK and are electrically conductively connected there to the external contacts AK1, AK2 arranged there. The main body GK has a height h, which is preferably dimensioned such that the capacitor corresponds to the so-called flat panel type geometry and thus has a maximum total height of approximately 2.5 to 3 mm. In principle, however, the multilayer capacitor can also be made higher and then also comprise a higher number of electrode layers.

Der Abstand zweier benachbarter Elektrodenschichten zueinander wird in Abhängigkeit von der gewünschten Kapazität eingestellt, wobei ein geringerer Abstand eine höhere Kapazität zur Folge hat. Im für die Anwendung vorgesehenen bzw. gewünschten mittleren Spannungsbereich bis 1000 V sind für erfindungsgemäße Mehrschichtkondensatoren Abstände der Elektrodenschichten von unterhalb 100 μm vorgesehen, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 100 μm. Die Spannung, bei der ein elektrischer Durchbruch und damit eine Beschädigung des Bauelements erfolgt, ist neben der Geometrie der Elektroden insbesondere von bereits genanntem Abstand der Elektrodenschichten untereinander sowie vom Abstand L1 zwischen dem Ende einer Elektrode und dem nicht damit verbundenen entgegengesetzt gepolten Außenkontakt AK. Vorzugsweise ist der Abstand L1 deutlich größer gewählt als der Abstand der Elektrodenschichten. Oberste und unterste Schicht des Grundkörpers GK werden eben falls von einer keramischen Schicht gebildet, die vorzugsweise eine größere Schichtdicke als die zwischen den Elektrodenschichten angeordneten keramischen Schichten aufweist.Of the Distance between two adjacent electrode layers to each other dependent on from the desired capacity adjusted, with a smaller distance results in a higher capacity. Im for the application provided or desired mean voltage range up to 1000 V are for Inventive multilayer capacitors distances the electrode layers provided below 100 microns, preferably in Range of 25 to 100 microns. The voltage at which an electrical breakdown and thus a damage of the device is next to the geometry of the electrodes in particular of already mentioned distance of the electrode layers with each other and from the distance L1 between the end of an electrode and the unrelated oppositely poled external contact AK. Preferably, the distance L1 is chosen to be significantly larger than the distance of the electrode layers. Top and bottom layer of the main body GK are just in case of a ceramic layer is formed, which preferably has a greater layer thickness as the arranged between the electrode layers ceramic Has layers.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Mehrschichtkondensators werden keramische Grünfolien aus einem dielektrischen keramischen Material mit geeigneter Temperaturcharakteristik ausgewählt, beispielsweise aus Materialien der Klassen COG, X7R, Z5U oder ein Material einer anderen Temperaturklasse entsprechend der Norm EIA-198-D. Die Grünfolien werden anschließend mit Elektrodenmaterialien der geeigneten Elektrodengeometrie bedruckt und in der gewünschten Anordnung und gewünschten Anzahl übereinandergestapelt. Das Elektrodenmaterial ist bzgl. einer gewünschten Leitfähigkeit und einer Verträglichkeit mit dem verwendeten Keramikmaterial ausgesucht und bei der Sinterbedingungen stabil. Anschließend wird der Stapel laminiert und dann gesintert. Vor oder nach dem Sintern können die Außenkontakte AK an einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Grünkörpers aufgebracht werden, beispielsweise ebenfalls durch Aufdrucken. Jedoch sind auch andere Metallisierungsverfahren sowohl für die Herstellung der Elektroden selbst als auch der Außenkontakte möglich. Im Stapel selbst überlappen die Elektroden über eine Überlappungslänge UL, die unter Beachtung des der Isolation dienenden Sicherheitsabstandes L1 maximal gewählt wird.For the preparation of an inventive Multilayer capacitors are selected ceramic green sheets from a dielectric ceramic material with suitable temperature characteristics, for example, materials of the classes COG, X7R, Z5U or a material of another temperature class according to the standard EIA-198-D. The green sheets are then printed with electrode materials of suitable electrode geometry and stacked in the desired arrangement and desired number. The electrode material is selected with respect to a desired conductivity and a compatibility with the ceramic material used and stable under the sintering conditions. The stack is then laminated and then sintered. Before or after sintering, the external contacts AK can be applied to opposite end faces of the green body, for example likewise by imprinting. However, other metallization methods are possible for both the fabrication of the electrodes themselves and the external contacts. In the stack itself, the electrodes overlap over an overlap length UL which is maximally selected taking into account the safety distance L1 serving for the insulation.

1b zeigt den Mehrschichtkondensator anhand des schematischen Schnittes parallel zu einer Elektrode E1. Gut zu erkennen ist die Geometrie der Elektrode, die weitgehend der Geometrie des Grundkörpers GK folgt, im Gegensatz zu diesem jedoch zumindest im Inneren abgerundete Ecken AE aufweist. Die gestrichelte Linie gibt die Lage der in der direkt benachbarten Schicht angeordneten Elektrode E2 an, deren Geo metrie horizontal gegenüber der Elektrode E1 gespiegelt ist. Dementsprechend ist die Elektrode E2 mit dem zweiten Außenkontakt AK2 verbunden. Mit der Elektrode E1 weist sie einen in der Figur schraffiert dargestellten Überlappungsbereich UB auf, dessen Fläche für die elektrisch wirksame und die Kapazität bestimmende Kondensatorfläche maßgeblich ist. Auch die zweite Elektrode E2 weist im Überlappungsbereich abgerundete Ecken auf. Weiterhin sind die Elektroden – außer an der Stirnfläche mit dem entsprechenden Außenkontakt AK – im Abstand zu allen Oberflächen des Grundkörpers bzw. den Kanten der dem Grundkörper zugrundeliegenden Grünfolien angeordnet. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Elektroden im fertig gesinterten Grundkörper GK nur an den Stirnflächen bis zur Oberfläche des Grundkörpers reichen, an allen anderen Flächen des Grundkörpers gegen die Oberfläche isoliert sind. Der Abstand zur Seitenfläche SF beträgt beispielsweise L2, wobei L2 geringer als L1 gewählt werden kann, da an der Seitenfläche normalerweise keine Außenkontakte angeordnet sind, zu denen ein Spannungsüberschlag und damit ein Kurzschluss des Kondensators stattfinden könnte. Die Kanten jeder Elektrode E können mit der entsprechenden Stirnfläche bzw. dem dort angeordneten Außenkontakt AK einen rechten Winkel ausbilden, da diese Kante wegen des dort größeren Abstandes zur Gegenelektrode die Feldstärke im Kondensator nicht lokal erhöht. 1b shows the multilayer capacitor based on the schematic section parallel to an electrode E1. Good to see the geometry of the electrode, which largely follows the geometry of the body GK, in contrast to this, however, at least in the interior rounded corners AE has. The dashed line indicates the position of arranged in the directly adjacent layer electrode E2, the Geo metry is mirrored horizontally with respect to the electrode E1. Accordingly, the electrode E2 is connected to the second external contact AK2. With the electrode E1, it has an overlap region UB hatched in the figure, the area of which is decisive for the electrically effective and capacitance-determining capacitor area. Also, the second electrode E2 has rounded corners in the overlapping area. Furthermore, the electrodes - except at the end face with the corresponding external contact AK - at a distance to all surfaces of the body or the edges of the base body underlying green sheets are arranged. In this way, it is ensured that the electrodes in the finished sintered base body GK extend only to the end faces up to the surface of the base body, are insulated on all other surfaces of the base body against the surface. The distance to the side surface SF is, for example, L2, wherein L2 can be selected smaller than L1, since on the side surface normally no external contacts are arranged, to which a voltage flashover and thus a short circuit of the capacitor could take place. The edges of each electrode E can form a right angle with the corresponding end face or the external contact AK arranged there, since this edge does not locally increase the field strength in the capacitor because of the greater distance there to the counterelectrode.

Ein Stapel alternierend mit zwei Außenkontakten AK verbundener im Grundkörper überlappend übereinander angeordneter Elektroden E1, E2 bildet einen keramischen Mehrschichtkondensator aus bzw. stellt einen Teilkondensator eines solchen keramischen Mehrschichtkondensators dar. 2 zeigt einen Mehrschichtkondensator, der zwei Teilkondensatoren umfasst. Dazu sind im keramischen Grünkörper GK nebeneinander zwei Stapel alternierend angeordneter Elektroden angeordnet, wobei die Stapel elektrisch gegeneinander isoliert sind. Dementsprechend weist der Mehrschichtkondensator zwei Teilkondensatoren mit insgesamt 4 elektrisch gegeneinander isolierten Außenkontakten AK auf. 2 zeigt ein solches Bauelement im schematischen Querschnitt parallel zu einer Elektrodenschicht. Die Elektroden des ersten Teilkondensators sind mit den Außenkontakten AK11 und AK21 verbunden und bilden einen Überlappungsbereich UB1, der der Kondensatorfläche pro Elektrodenpaar entspricht. Die "Ecken" der Elektroden sind im Überlappungsbereich abgerundet, so dass dort keine lokalen Feldstärkenüberhöhungen auftreten können. Der zweite Teilkondensator ist entsprechend ausgebildet, wobei jeder der einander gegenüberliegenden Außenkontakte AK12 und AK22 ebenfalls an der Stirnfläche des Grundkörpers neben jeweils einem Außenkontakt des ersten Teilkondensators angeordnet sind. Auf diese Weise ist es möglich, jeden Teilkondensator unabhängig von jeweils anderen elektrisch anzusteuern und dazu entsprechend die Außenkontakte zu kontaktieren. Dies schließt natürlich nicht aus, die Teilkondensatoren in einer äußeren Schaltungsumgebung elektrisch miteinander zu verschalten, beispielsweise beide Teilkondensatoren elektrisch parallel zu schalten.A stack of electrodes E1, E2, which are connected alternately with two external contacts AK and overlap one above the other, forms a ceramic multilayer capacitor or represents a partial capacitor of such a ceramic multilayer capacitor. 2 shows a multilayer capacitor comprising two partial capacitors. For this purpose, two stacks of alternately arranged electrodes are arranged next to one another in the ceramic green body GK, the stacks being electrically insulated from one another. Accordingly, the multilayer capacitor has two partial capacitors with a total of 4 electrically insulated against each other external contacts AK. 2 shows such a device in schematic cross-section parallel to an electrode layer. The electrodes of the first partial capacitor are connected to the external contacts AK11 and AK21 and form an overlap region UB1 which corresponds to the capacitor area per electrode pair. The "corners" of the electrodes are rounded in the overlap area, so that there can be no local field strength peaks. The second sub-capacitor is designed accordingly, wherein each of the opposing outer contacts AK12 and AK22 are also arranged on the end face of the base body next to each one outer contact of the first sub-capacitor. In this way it is possible to drive each partial capacitor independently of each other electrically and to contact the external contacts accordingly. Of course, this does not preclude electrically interconnecting the sub-capacitors in an external circuit environment, for example, electrically switching both sub-capacitors in parallel.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können mehr als zwei Teilkondensatoren in einem gemeinsamen Grundkörper vorgesehen sein, deren Elektrodenstapel entsprechend der 2 in gedachter Fortsetzung der Zweierreihe nebeneinander angeordnet sind.In a further embodiment of the invention, more than two partial capacitors may be provided in a common base body, the electrode stack corresponding to the 2 in an imaginary continuation of the two-row are arranged side by side.

3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der sich die Elektroden E im nicht überlappenden Bereich verjüngen. Der zu den Außenkontakten AK hin führende Teil der Elektroden E ist schmaler ausgeführt als die Elektrode im überlappenden Bereich UB. In der dargestellten Ausführung ist die Verjüngung V einseitig so vorgenommen, dass die Schnittflächen der Elektroden mit der jeweiligen Stirnfläche eine maximale Entfernung zueinander aufweisen, da die entsprechenden Verjüngungen V21, V22 zueinander weisen. Werden die Außenkontakte AK21, AK22 so ausgeführt, dass sie gerade eben die Schnittflächen bzw. Stoßkanten der Elektroden in der Stirnfläche bedecken, so ist auch der Abstand der Außenkontakte um die Summe der beiden Verjüngungen V21 + V22 vergrößert. Damit ist die elektrische Isolierung zwischen den beiden Außenkontakten AK21 und AK22 verbessert und die zugehörigen Teilkondensatoren besser gegeneinander isoliert. Dieser Vorteil wirkt sich insbesondere in einer erhöhten Verschaltungssicherheit aus, die ein leichteres Verlöten der Bauelemente über die Anschlusskontakte ermöglicht, ohne dass dabei ein Kurzschluss zwischen zwei Außenkontakten über die entsprechende Lötstelle zu befürchten ist. 3 shows a further embodiment of the invention, in which the electrodes E taper in the non-overlapping region. The part of the electrodes E leading to the external contacts AK is narrower than the electrode in the overlapping region UB. In the illustrated embodiment, the taper V is made on one side so that the cut surfaces of the electrodes with the respective end face have a maximum distance from each other, since the respective tapers V21, V22 face each other. Are the external contacts AK21, AK22 executed so that they are straight just cover the cut surfaces or abutting edges of the electrodes in the end face, as well as the distance of the external contacts to the sum of the two tapers V21 + V22 is increased. Thus, the electrical insulation between the two external contacts AK21 and AK22 is improved and the associated sub-capacitors better insulated from each other. This advantage has an effect, in particular, on increased connection reliability, which makes it easier to solder the components via the connection contacts, without there being any fear of a short circuit between two external contacts via the corresponding soldering point.

4 zeigt einen keramischen Mehrschichtkondensator, bei dem im Grundkörper GK drei Teilkondensatoren nebeneinander angeordnet sind. Der dargestellte schematische Querschnitt parallel zu einer Elektrodenschicht zeigt die relative Anordnung der zu unterschiedlichen Teilkondensatoren gehörigen Elektroden sowie die hier dargestellte Variante des nicht überlappenden, sich verjüngenden und in Richtung Stirnfläche führenden Anschlussbereichs jeder Elektrode. In dieser Ausführung ist die Verjüngung symmetrisch ausgeführt, so dass sich die Breite der Stoßkante jeder Elektrode im Schnitt mit der entsprechenden Stirnfläche beiderseits jeweils um einen Wert V21, bzw. V22 oder V23 reduziert. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass sich bei mehr als zwei Teilkondensatoren im gemeinsamen Grundkörper GK die auf einer gemeinsamen Stirnfläche angeordneten Außenkontakte im maximalen Abstand zueinander befinden. Im Inneren des Grundkörpers beträgt der Abstand zweier unterschiedlicher Elektroden innerhalb der gleichen Ebene einen Wert L3, der beispielsweise in der Größenordnung des Abstandes L1 der Elektrodenenden von der gegenüberliegenden Stirnfläche entspricht. Auch in dieser Ausführung ist jeder der Teilkondensatoren unabhängig von den anderen im gleichen Grundkörper angeordneten Teilkondensatoren anschließbar bzw. ansteuerbar. 4 shows a ceramic multilayer capacitor, in which three partial capacitors are arranged side by side in the main body GK. The illustrated schematic cross-section parallel to an electrode layer shows the relative arrangement of the electrodes belonging to different sub-capacitors and the variant of the non-overlapping, tapered and leading end face region of each electrode shown here. In this embodiment, the taper is symmetrical, so that the width of the abutting edge of each electrode in section with the corresponding end face on both sides in each case by a value V21, or V22 or V23 reduced. In this way, it is ensured that in the case of more than two partial capacitors in the common main body GK, the external contacts arranged on a common end face are at the maximum distance from each other. Inside the main body, the distance between two different electrodes within the same plane is a value L3, which corresponds for example to the order of the distance L1 of the electrode ends from the opposite end face. In this embodiment too, each of the partial capacitors can be connected or controlled independently of the other partial capacitors arranged in the same basic body.

5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der zwei Teilkondensatoren über eine durchgehende gemeinsame zweite Elektrode E2 elektrisch verbunden sind. Über die gemeinsame zweite Elektrode E2 bzw. den damit verbundenen Außenkontakt AK2 ist eine Verschaltung der beiden Teilkondensatoren vorgegeben, der je nach Kontaktierung der verbleibenden Außenkontakte AK11 und AK12 sowohl eine parallele als auch eine serielle Verschaltung der beiden Teilkondensatoren ermöglicht. 5 shows an embodiment of the invention, in which two partial capacitors are electrically connected via a continuous common second electrode E2. About the common second electrode E2 and the associated external contact AK2 an interconnection of the two partial capacitors is given, which allows both a parallel and a serial connection of the two partial capacitors depending on the contacting of the remaining external contacts AK11 and AK12.

6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der in einem gemeinsamen Grundkörper GK zwei Stapel von alternierend elektrodenpaaren angeordnet sind. An einer Stirnfläche sind die jeweils zweiten Elektroden beider Teilkondensatoren über einen gemeinsamen Außenkontakt AK2 elektrisch miteinander verbunden, so dass sich eine bezüglich der elektrischen Anordnung gleiche Verschaltung wie in 5 ergibt, wobei hier allerdings die zweiten Elektroden ebenso wie natürlich die ersten Elektroden im Grundkörper gegeneinander elektrisch isoliert sind. Auch dieser Mehrschichtkondensator weist daher drei Kontakte auf, die eine entsprechende serielle oder parallele Verschaltung der beiden Teilkondensatoren ermöglicht. 6 shows a further embodiment of the invention, in which two stacks of alternating electrode pairs are arranged in a common base body GK. At an end face, the respectively second electrodes of both partial capacitors are electrically connected to one another via a common external contact AK2, so that an interconnection which is the same as regards the electrical arrangement, as in FIG 5 results, but here the second electrodes as well as of course the first electrodes in the main body are electrically isolated from each other. Therefore, this multilayer capacitor also has three contacts, which enables a corresponding serial or parallel connection of the two partial capacitors.

Weiterhin ist in der 6 eine gegenüber 5 anders gestaltete Elektrodenform dargestellt, die auch bei anderen Ausführungen eingesetzt werden kann. Die Elektroden laufen im nicht überlappenden Bereich als abgeplattete Halbkreise bzw. abgeschnittene Kreissegmente aus, deren abgeplatteter Teil der Schnittlinie mit der Stirnfläche entspricht. Auch diese Ausführung stellt eine Verjüngung da, die zu einem höheren Abstand der Außenkontakte AK11 und AK12 bzw. AK21 und AK22 voneinander führt.Furthermore, in the 6 one opposite 5 differently shaped electrode shape shown, which can also be used in other designs. The electrodes run in the non-overlapping region as flattened semicircles or cut circle segments whose flattened part corresponds to the cutting line with the end face. This embodiment also provides a taper, which leads to a higher distance between the external contacts AK11 and AK12 or AK21 and AK22 from each other.

Neben den in den 5 und 6 dargestellten Anordnungen mit jeweils zwei Teilkondensatoren sind natürlich auch Anordnungen durch gemeinsame Außenkontakte oder gemeinsame zweite Elektroden miteinander verschalteter Teilkondensatoren möglich, die eine höhere Anzahl von Teilkondensatoren im gemeinsamen Grundkörper GK umfassen.In addition to those in the 5 and 6 Arrangements shown with two partial capacitors are of course also arrangements by common external contacts or common second electrodes interconnected partial capacitors possible, which include a higher number of partial capacitors in the common body GK.

Die in den Ausführungsbeispielen dargestellten möglichen Ausführungen von erfindungsgemäßen Mehrschichtkondensatoren können allesamt bei Verwendung geeigneter keramischer Materialien in flacher Bauweise (maximale 3 mm Höhe) mit hohen Kapazitäten von mehr als 1 μF verwirklicht und mit mittleren Spannungen bis beispielsweise 1000 V betrieben werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, die erfindungsgemäßen Anordnungen mit verrundeten Ecken der Elektroden mit geringeren Elektrodenabständen und damit mit höheren Kapazitäten zu verwirklichen. Gegebenenfalls geht dies zu Lasten der maximalen Betriebsspannung, die jedoch durch die höhere Kapazitätswerte aufgewogen wird. Alternativ kann durch eine Erhöhung der Elektrodenabstände bzw. der Abstände der Elektrodenschichten gegeneinander die maximale Betriebsspannung, die ohne Gefahr für das Bauelement angelegt werden kann, erhöht werden, wobei natürlich die entsprechenden Abstände L2 und L3 ebenfalls zu erhöhen sind. Die Erfindung ist daher nicht auf Mehrschichtkondensatoren mit einer bestimmten Betriebsspannung beschränkt, ebenso wenig auf Kondensatoren mit einer bestimmten Bauhöhe. Ebenso sind Variationen in der Geometrie des Grundkörpers möglich, denen dann auch die Geometrie der Elektroden selbst entsprechend folgt, unter der Voraussetzung, dass sämtliche Ecken im Überlappungsbereich abgerundet sind. Auch die Anzahl der Teilkondensatoren und die Anzahl der entsprechenden dazugehörigen Außenkontakte ist bestenfalls durch die erforderlichen Toleranzen bzw. durch die bei erfindungsgemäßen Kondensatoren bevorzugte Verarbeitbarkeit als SMD-Bauelemente beschränkt. Dennoch wird mit allen erfindungsgemäßen Mehrschichtkondensatoren die Altersbeständigkeit der Kondensatoren und deren Sicherheit gegenüber Spannungsdurchschlägen erhöht und die Verarbeitungssicherheit erhöht.The possible embodiments of multilayer capacitors according to the invention shown in the exemplary embodiments can all be realized with high capacitances of more than 1 μF when using suitable ceramic materials in a flat design (maximum height of 3 mm) and operated with mean voltages up to, for example, 1000 volts. Of course, it is also possible to realize the arrangements according to the invention with rounded corners of the electrodes with smaller electrode spacings and thus with higher capacities. If necessary, this is at the expense of the maximum operating voltage, which is offset by the higher capacitance values. Alternatively, by increasing the electrode spacings or the distances between the electrode layers relative to one another, the maximum operating voltage which can be applied without risk for the component can be increased, whereby, of course, the corresponding distances L2 and L3 must likewise be increased. The invention is therefore not limited to multi-layer capacitors with a certain operating voltage, nor to capacitors with a certain height. Likewise, variations in the geometry of the body are possible, which then also the geometry of the electrodes itself follows accordingly, provided that all corners are rounded in the overlapping area. Also, the number of sub-capacitors and the number of corresponding associated external contacts is at best by the required limited tolerances or by the preferred in capacitors inventive processability as SMD components. Nevertheless, with all the multilayer capacitors according to the invention, the age resistance of the capacitors and their safety against voltage breakdown are increased and the processing reliability is increased.

Claims (12)

Keramischer Mehrschichtkondensator – mit einem flachen keramischen Grundkörper (GK) mit rechteckiger Grundfläche und rechteckigem Querschnitt, – mit einer Mehrzahl parallel zur Grundfläche ausgerichteter und einander zumindest zum Teil überlappender Elektroden (E1, E2), die im Grundkörper (GK) in Schichten im Abstand übereinander angeordnet sind – mit zumindest zwei elektrischen Außenkontakten (AK), wobei jede Elektrode mit einem Außenkontakt verbunden ist, – bei dem der Grundriss der Elektroden jeweils zumindest eine abgerundete Ecke (AE) aufweist.Ceramic multilayer capacitor - with a flat ceramic body (GK) with a rectangular base and rectangular cross section, - with a plurality in parallel to the base area aligned and at least partially overlapping electrodes (E1, E2), in the main body (GK) in layers one above the other are arranged - With at least two external electrical contacts (AK), wherein each electrode is connected to an external contact, - in which the plan of the electrodes in each case at least one rounded Corner (AE) has. Mehrschichtkondensator nach Anspruch 1, umfassend eine Keramik mit hoher Dielektrizitätskonstante ε > 1000.A multilayer capacitor according to claim 1, comprising a ceramic with a high dielectric constant ε> 1000. Mehrschichtkondensator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem alle Ecken einer jeden Elektrode (E) im überlappenden Bereich abgerundet sind, in dem diese mit derjenigen Elektrode überlappt, die in der direkt benachbarten Schicht angeordnet und mit einem unterschiedlichen Außenkontakt (AK) verbunden ist.A multilayer capacitor according to claim 1 or 2, wherein rounded off all corners of each electrode (E) in the overlapping area in which this overlaps with the electrode that is in the direct adjacent layer and arranged with a different outside Contact (AK) is connected. Mehrschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Grundkörper (GK) eine Höhe von maximal 3 mm aufweist.Multilayer capacitor according to one of claims 1 to 3, in which the main body (GK) a height of a maximum of 3 mm. Mehrschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Elektroden (E) jeweils bis an die Oberfläche einer der beiden Stirnflächen des Grundkörpers (GK) geführt und mit einem dort angeordneten Außenkontakt (AK) elektrisch ver bunden sind und bei dem alle von den Stirnflächen unterschiedlichen Oberflächen keramische Oberflächen ohne Schnittflächen mit einer Elektrode darstellen.Multilayer capacitor according to one of claims 1 to 4, wherein the electrodes (E) each to the surface of a the two end faces of the the body (GK) led and with an external contact (AK) arranged there electrically ver are connected and in which all of the faces different surfaces ceramic Surfaces without cut surfaces with an electrode. Mehrschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, – bei dem n Außenkontakte (AK1, AK2, .... Akn) vorgesehen sind mit n ≥ 2, – bei dem n Gruppen von Elektroden (E) vorgesehen sind, wobei die Elektroden jeder Gruppe mit dem gleichen Außenkontakt verbunden sind, – bei dem die Elektroden von jeweils 2 Gruppen einen Teilkondensator ausbilden, wobei in jedem Teilkondensator eine als Stapel angeordnete Gruppe von ersten Elektroden ausschließlich mit der Gruppe von zweiten Elektroden überlappt – bei dem z Teilkondensatoren ausgebildet sind, die zusammen z nebeneinander angeordnete Stapel von ersten Elektroden umfassen, wobei die Stapel von ersten Elektroden elektrisch voneinander getrennt sind und wobei n – 1 ≥ z ≥ n/2.Multilayer capacitor according to one of claims 1 to 5, - at the n external contacts (AK1, AK2, .... Akn) are provided with n ≥ 2, - where n groups of electrodes (E) are provided, wherein the electrodes of each group with the same outside Contact are connected, - at the electrodes of each 2 groups form a partial capacitor, wherein in each sub-capacitor a stacked group of first electrodes exclusively overlaps with the group of second electrodes - in which z partial capacitors are formed, the z together next to each other arranged stack of first electrodes, wherein the stack of first electrodes are electrically separated from each other and wherein n - 1 ≥ z ≥ n / 2. Mehrschichtkondensator nach Anspruch 6, bei dem zwei oder mehr Gruppen von zweiten Elektroden (E2), die unterschiedlichen Teilkondensatoren zugehörig sind, elektrisch miteinander verbunden sind.A multilayer capacitor according to claim 6, wherein two or more groups of second electrodes (E2), the different ones Associated with partial capacitors are electrically connected. Mehrschichtkondensator nach Anspruch 7, bei dem die zweiten Elektroden (E2) durchgehend und mit den ersten Elektroden (E1) der zwei oder mehreren Teilkondensatoren überlappend ausgebildet sind.A multilayer capacitor according to claim 7, wherein the second electrodes (E2) continuously and with the first electrodes (E1) of the two or more partial capacitors are formed overlapping. Mehrschichtkondensator nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem in zumindest einer Schicht z Elektroden (E) elektrisch voneinander getrennt nebeneinander angeordnet sind.Multilayer capacitor according to one of claims 6 to 8, wherein in at least one layer z electrodes (E) electrically are arranged side by side separated from each other. Mehrschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem jede Elektrode (E) einen überlappenden (UB) und einen nicht überlappenden Bereich aufweist, wobei der nicht überlappende Bereich (UB) sich in Richtung Stirnseite des Grundkörpers (GK) hin verjüngt und dort mit einem Außenkontakt (AK) verbunden ist.Multilayer capacitor according to one of claims 1 to 9, in which each electrode (E) has an overlapping (UB) and a non-overlapping area wherein the non-overlapping Area (UB) towards the front side of the main body (GK) rejuvenated and there with an external contact (AK) is connected. Mehrschichtkondensator nach Anspruch 10, bei dem der Abstand der Schnittflächen zweier benachbarter Stapel von ersten Elektroden (E1) mit der gleichen Stirnseite größer ist als der Abstand der überlappenden Bereiche dieser ersten Elektroden.A multilayer capacitor according to claim 10, wherein the distance of the cut surfaces two adjacent stacks of first electrodes (E1) with the same Front side is larger as the distance of the overlapping Areas of these first electrodes. Mehrschichtkondensator nach Anspruch 11, bei dem die Verjüngung (V) nur von einer Seite und so erfolgt, dass der Abstand der genannten Schnittflächen maximal ist.A multilayer capacitor according to claim 11, wherein the rejuvenation (V) only from one side and done so that the distance of said cut surfaces is maximum.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006056872A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-12 Epcos Ag Multilayer capacitor
US20140177126A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic capacitor and method of manufacturing the same
US20140293501A1 (en) * 2013-04-02 2014-10-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic capacitor and method of manufacturing the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2657828A1 (en) * 1976-12-21 1978-06-22 Draloric Electronic Multilayer ceramic capacitors - having metal layer on each foil with dielectric border so stacks are flat after sintering
US6456481B1 (en) * 2001-05-31 2002-09-24 Greatbatch-Sierra, Inc. Integrated EMI filter-DC blocking capacitor
US20040027787A1 (en) * 2002-07-09 2004-02-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Laminated ceramic electronic component and method for manufacturing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2657828A1 (en) * 1976-12-21 1978-06-22 Draloric Electronic Multilayer ceramic capacitors - having metal layer on each foil with dielectric border so stacks are flat after sintering
US6456481B1 (en) * 2001-05-31 2002-09-24 Greatbatch-Sierra, Inc. Integrated EMI filter-DC blocking capacitor
US20040027787A1 (en) * 2002-07-09 2004-02-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Laminated ceramic electronic component and method for manufacturing the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006056872A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-12 Epcos Ag Multilayer capacitor
US20140177126A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic capacitor and method of manufacturing the same
US9336950B2 (en) * 2012-12-20 2016-05-10 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic capacitor having electrode lead outs that are overlapped and have curved surfaces, and method of manufacturing the same
CN103887062B (en) * 2012-12-20 2017-09-29 三星电机株式会社 Multilayer ceramic capacitor and its manufacture method
US20140293501A1 (en) * 2013-04-02 2014-10-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic capacitor and method of manufacturing the same

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