Малогабаритный керамический многослойный конденсатор малой емкости

 

Использование: относится к области конструирования радиодеталей, в частности керамических многослойных конденсаторов, и может быть использовано в радиоэлектронной промышленности. Сущность изобретения: в малогабаритном керамическом конденсаторе, содержащем чередующиеся слои керамического диэлектрика с электродами, состоящими из двух равных частей, выходящих на противоположные торцы конденсатора и разделенных зазором, и слои с электродами с зазором по отношению к краям диэлектрика, слои с электродами, состоящими из двух равных частей, расположены между слоями с электродами с зазором по отношению к краям диэлектрика, причем общее число электродов n = 2k + 1, где k = 1, 2, 3, 4. 2 ил.

Предполагаемое изобретение относится к области конструирования радиодеталей, в частности керамических многослойных конденсаторов, и может быть использовано в радиоэлектронной промышленности.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому и принятым авторами в качестве прототипа является малогабаритный керамический многослойный конденсатор малой емкости, описанный в [1] Конденсатор-прототип включает чередующиеся слои керамического диэлектрика с обычными электродами, выходящими поочередно на противоположные торцы конденсатора, а также два слоя с электродами, состоящими из двух равных частей, выходящих на противоположные торцы конденсатора и разделенных зазором, между которыми расположен слой с электродом с зазором по отношению к краям диэлектрика, т.н. "плавающим" электродом. Подгонка емкости конденсатора-прототипа осуществляется изменением толщины слоев керамического диэлектрика между электродами, состоящими из двух частей, разделенных зазором, и "плавающим" электродом.

Эта конструкция обеспечивает тонкую подгонку емкости под номинальное значение, однако в случае массового производства требует большого расхода драгоценных металлов для создания электродов, т.к. электроды покрывают диэлектрик почти полностью, занимая 90 99% площади керамических слоев. Кроме того, выход электродов на торцы конденсатора приводит к дополнительному расходу драгоценных металлов, т.к. при разрезке пакетов после монолитизации на отдельные заготовки металл уходит в отходы до 10% Предполагаемое изобретение направлено на решение задачи создания конструкции конденсатора, обеспечивающей минимальный расход драгоценных металлов при сохранении точности попадания в поле допуска конденсатора по емкости.

Этот технический результат достигается за счет изменения конструкции конденсатора, содержащей меньшее число электродов, выходящих на торцы конденсатора.

Для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата в малогабаритном керамическом многослойном конденсаторе, содержащем чередующиеся слои керамического диэлектрика с электродами, состоящими из двух равных частей, выходящих на противоположные торцы конденсатора и разделенных зазором, и слои с электродами с зазором по отношению к краям диэлектрика, слои с электродами, состоящими из двух равных частей, расположены между слоями с электродами с зазором по отношению к краям диэлектрика, причем общее число электродов n 2K + 1, где K 1, 2, 3, 4.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемая конструкция отличается взаимным расположением керамических слоев с электродами, состоящими из двух равных частей и керамических слоев с "плавающими" электродами, а также тем, что количество электродов выбирается нечетным.

Анализ научно-технической литературы и описаний патентных документов показывает, что в настоящее время неизвестна конструкция малогабаритного керамического многослойного конденсатора малой емкости, идентичная заявляемой, что позволяет считать предлагаемую конструкцию отвечающей критерию "новизна".

Соответствие критерию "изобретательский уровень" подтверждается тем, что только заявляемая конструкция конденсатора обеспечивает экономию драгоценных металлов в процессе изготовления, т.к. имеет минимальное число электродов, выходящих на торцы конденсатора, а площадь металлизированного диэлектрика составляет до 90% при этом сохраняется высокая точность получения малых номинальных значений емкости малогабаритных конденсаторов.

На фиг. 1 показан малогабаритный керамический многослойный конденсатор, выполненный согласно предполагаемому изобретению, в момент сборки, на фиг.2 изображен готовый конденсатор.

Заявляемый конденсатор состоит из чередующихся керамических слоев 1 с электродами 2, состоящими из двух равных частей, выходящих на противоположные торцы конденсатора и разделенных зазором 3, а также керамических пластин 4 с электродами 5 с зазором 6 по отношению к краям диэлектрика, 7 - неметаллизированные (холостые) слои керамического диэлектрика.

Заявляемый конденсатор изготавливается по известной в конденсаторостроении технологии керамических многослойных конденсаторов на существующем серийном оборудовании.

Технологический процесс изготовления малогабаритных керамических многослойных конденсаторов состоит из следующих основных операций: приготовление керамической пленки; нанесение электродов; сборка группового пакета; монолитизация группового пакета; резка группового пакета на заготовки конденсаторов; обжиг заготовок конденсаторов; металлизация контактных площадок;
контроль.

Остановимся подробно на операции "Сборка группового пакета". Сборка группового пакета производится путем последовательной вырубки металлизированной и неметаллизированной пленки из кассеты в матрицу пресс-формы в следующем порядке:
неметаллизированный слой 7;
слой диэлектрика с электродом 5;
слой диэлектрика с электродом 2;
слой диэлектрика с электродом 5
и т.д. до набора номинального значения емкости конденсатора при условии, что общее число металлизированных слоев нечетно.

Пример расчета.

Заданное значение номинальной емкости с допускаемым отклонением С_ном 3,3±25 пФ, группа ТКЕ М47.

Схема сборки в этом случае следующая:
8He + 1_кр + 1_зе +1_кр+7He
где приняты следующие обозначения:
He неметаллизированный слой;
кр слой диэлектрика с "плавающим" электродом 5;
зе слой диэлектрика с электродом 2, состоящим из двух равных частей, разделенных зазором 3.

После набора заданного количества слоев пресс-форма устанавливается на прессе, где при определенной температуре и давлении происходит монолитизация группового пакета.

Таким образом предлагаемое решение позволит решить проблему разработки и выпуска малогабаритных керамических многослойных конденсаторов малой емкости от 3,3 до 27 пФ в зависимости от группы ТКЕ, обеспечивающих экономию драгметаллов на 15%

Формула изобретения

Малогабаритный керамический многослойный конденсатор малой емкости, содержащий нечетное число чередующихся слоев керамического диэлектрика с электродами, состоящими из двух равных частей, выходящих на противоположные торцы конденсатора и разделенных зазором, и слоев с электродами с зазором по отношению к краям диэлектрика, отличающийся тем, что слои с электродами, состоящими из двух равных частей, расположены между слоями с электродами с зазором по отношению к краям диэлектрика, причем общее число электродов 3 ≅ n ≅ 9.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2