[发明专利]多层电容器和用于制造多层电容器的方法

说明书

技术领域

提出多层电容器，尤其是陶瓷多层电容器。电容器例如作为中间回路电容器使用。尤其是具有快速半导体的电容器可置入到换流器中。

发明内容

任务在于，提出具有改善特性的多层电容器和用于制造该多层电容器的方法。

提出多层电容器，该多层电容器具有绝缘层和其间布置的电极层。多层电容器具有多个彼此相连的片段，其中在片段之间布置至少一个释放区域。优选地在释放区域中弱化或中断片段的连接。

优选地多层电容器构造成整体的。尤其是多层电容器具有整体的基体。基体包括绝缘层和电极层。优选地绝缘层和电极层共同烧结。尤其是片段可以共同烧结。

通过释放区域优选地机械应力在多层电容器中保持为较小。在此片段的厚度优选地如此小，使得在片段中机械应力不导致在电容器中的断裂的产生。通过弱化或中断片段的连接机械应力可以不如此增加，使得在电容器中产生断裂。

多层电容器的绝缘层优选地是陶瓷层。绝缘层可以具有在对电容器接上电压时的压电或电致伸缩的行为，使得绝缘层的膨胀出现。尤其是在绝缘层的不均匀膨胀的情况下机械应力可以在电容器中出现。由于释放区域还可以使用具有高膨胀值的材料用于具有高电容值的整体多层电容器。尤其是多层电容器可以具有大厚度，而不产生关键的机械应力。因此可以形成多层电容器，其在厚度中并因此在其电容值中不受限制。

在实施方式中绝缘层具有反铁电材料。例如绝缘层具有铅-镧-锆石钛酸盐(PLZT)。在备选实施方式中绝缘层具有铁电的材料，例如基于钡钛酸盐的铁电的陶瓷。

优选地多层电容器具有至少一个外接触部用于接触至少一个电极层。例如多层电容器具有用于接触至少一个第一和第二电极层的两个外接触部。外接触部可以布置在基体的相对的外侧上。

例如第一和第二电极层不重叠。第一和第二电极层可以布置在共同平面中。

优选地多层电容器具有不由外接触部接触的至少一个第三电极层。这种电极还可以称为“浮动”电极，德语称为“schwebende（浮荡）”电极。第三电极层可以与第一和/或第二电极层重叠。优选地第三电极层与第一和第二电极层重叠。

优选地多层电容器和尤其是多层电容器的每个片段具有多个第一电极层，多个第二电极层和多个第三电极层。

在实施方式中电容器具有两个电容的至少一个串联电路。尤其是第一电容可以通过重叠至少一个第一电极层与至少一个第三电极层形成和第二电容通过重叠至少一个第二电极层与至少一个第三电极层形成。

优选地释放区域至少部分布置在堆叠的不活跃区中。在堆叠的不活跃区中不出现电极层与对电极的重叠。因此不活跃区不有助于多层电容器的电容。

例如在不活跃区中在堆叠方向上看仅存在一种类的电极层，例如仅第一电极层，仅第二电极层或仅第三电极层。备选不活跃区还可以完全与电极层分离。优选地释放区域遮盖所有不活跃区。

在实施方式中至少一个释放区域至少部分布置在电容器的区域中，在该区域中第三电极层既不与第一又不与第二电极层重叠。因此在这个区域中仅布置第三电极层。例如释放区域位于在两个第三电极层中。对此附加或备选地至少一个释放区域至少部分布置在区域中，在该区域中仅布置第一或第二电极层。对此附加或备选地至少一个释放区域可至少部分布置在区域中，该区域中与电极层分离。尤其是这个区域在堆叠方向上看与电极层分离。

释放区域还可以延伸进入区域，在该区域中出现不同种类的电极层的重叠，尤其是电极层与对电极的重叠。这种区域称为活跃区，因为其有助于电容器的电容。例如在第一活跃区中重叠第一和第三电极层和在第二活跃区中重叠第二和第三电极层。释放区域优选地延伸到如此远到活跃区中如在活跃区中在接上电压时出现不均匀的膨胀。在其中出现均匀膨胀的区域中，片段优选地固定地彼此相连，尤其是固定地彼此烧结。优选地释放区域至少布置在两个片段之间的区域中，在该区域中出现绝缘层的不均匀的膨胀。

在实施方式中结构化释放区域。尤其是释放区域可具有至少一个留空（Aussparung）。例如在留空中形成其中片段固定地彼此相连，尤其是固定地彼此烧结的连接区域。

在实施方式中释放区域在平行于电极层的平面中至少在与外侧相邻的基体的所有区域中布置。释放区域可以包围连接区域，连接区域完全布置在基体的内部中并且因此不抵达到外侧。

在实施方式中在两个彼此相连的片段之间布置至少三个释放区域。尤其是释放区域可以位于共同的平面上。优选地释放区域布置在每个不活跃区中。释放区域还可以彼此相连。布置在一个平面中的多个释放区域还可以看作单个，结构化的释放区域。