平行板电容器的制作方法

文档序号:7235856阅读:1754来源:国知局
专利名称:平行板电容器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种电容器装置,特别涉及一种平行板电容器的装置。
背景技术
一般而言,平行板电容器的构造是由两个平行的金属板及中间的绝缘材料 所构成,电容值的计算,用公式(l)可以表示成
<formula>complex formula see original document page 4</formula>
(1)
其中,C代表平行板电容器的电容值,e。代表真空中的介电常数,&代表 材料的相对介电常数,A代表平行板的接口面积,r代表两平行板间的距离。 公式(l)指出平行板电容器的电容值正比于平行板的界面面积。举例来说,请 参考图l,其为一传统的平行板电容器的剖面图。该平行板电容器100包含 一上导体板102、 一下导体板104与一绝缘层106,其中该绝缘层106在该上 导体板102与下导体板104中间,该上导体板102的宽度及深度分别是18单 位及2单位,因此,A为18X2=16平方单位,其中电容值108正比于A。
如上述的平行板电容器100,在不改变ek与r的情况下,为了增加平行板 电容器的电容值,需增加两导体板的面积。因此,电容值与电容器尺寸之间, 必须做出取舍,否则要在电容器尺寸维持不变的情况下增加电容值,将会遇到 瓶颈。
因此本发明的目的就是在提供一种新平行板电容器,在电容器的体积维持 不变的情况下,用以增加电容值。

发明内容
本发明的目的就是在提供一种平行板电容器,用以增加电容值,其中该平 行板电容器与传统平行板电容器的尺寸相同,该平行板电容器包含第一导电
材料、第二导电材料与一绝缘层。导电材料具有指状结构,并在指状结构间产 生电容值。
为了实现上述目的,本发明提供一种平行板电容器,其包含第一导电材 料具有第一上指状结构位于一上平面,以及第一下指状结构位于一下平面,第 一上指状结构电性连接于第一下指状结构;第二导电材料具有第二上指状结构 以及第二下指状结构,第二上指状结构位于该上平面,且位于第一上指状结构 旁而形成第一界面,并位于第一下指状结构之上而形成第二界面,第二下指状 结构位于该下平面,且位于第一下指状结构旁而形成第三界面,并位于第一上 指状结构之下而形成第四界面,第二上指状结构电性连接于第一下指状结构; 以及介电层位于第一界面、第二界面、第三界面以及第四界面之中。 为了实现上述目的,本发明还提供一种平行板电容器,其包含 二个第一柱状电极彼此电性连接,并分别位于一第一平面的右角落,以及 一第二平面的左角落;
二个第二柱状电极彼此电性连接,并分别位于该第一平面的左角落,以及 该第二平面的右角落;以及
一介电层,位于该第一柱状电极以及该第二柱状电极之间,其中该第一柱 状电极以及该第二柱状电极之间产生电容值。
本发明的功效在于,本发明的平行板电容器的体积与传统平行板电容器相 同的情况下,本发明的结构可增加电容值。此外,所需的导体材料减少,由于 使用不同平行板上相邻的指状结构产生电容值,而传统平行板电容器只靠两块 平行板产生电容值。如此一来,本发明的平行板电容器所需的绝缘物质增加, 使得该平行板电容器的重量减轻。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的 限定。


图1为一种传统平行板电容器的剖面图; 图2为本发明一较佳实施例的一种平行板电容器的剖面图; 图3为本发明另一较佳实施例的一种平行板电容器的俯视图。 其中,附图标记100:传统平行板电容器102:上导体板
104:下导体板106:绝缘层
跳电容值200:平行板电容器
202:第一导电材料204:第二导电材料
206:绝缘层208:第一上指状结构
210:第一下指状结构212:上平面
214:下平面218:第二上指状结构
220:第二下指状结构222:侧面
224:侧面226:第一界面
228:底面230:顶面
232:第二界面234:第三界面
238:第一电容值240:第二电容值
242:第三电容值244:第四电容值
246:第三上指状结构248:第三下指状结构
250:电容值252:电容值
254:电容值256:类似的上指状结构
258:类似的下指状结构260:导体片
262:短接
具体实施例方式
以下为本发明的附图及各种实施例,图标中相同的号码代表相同的组件。
请参照图2,为本发明一实施例的一种平行板电容器的剖面图。 一平行板 电容器200包含第一导电材料202、第二导电材料204与介电层206,其中 第一导电材料202具有第一上指状结构208位于上平面212,以及第一下指状 结构210位于下平面214,第一上指状结构208电性连接于第一下指状结构 210,其中电性连接经由导体片260,稍后会提供更进一步的解释。
第二导电材料204具有第二上指状结构218以及第二下指状结构220,第 二上指状结构218位于上平面212,第二上指状结构218位于第一上指状结构 208旁,在第一上指状结构208的侧面222与第二上指状结构218的侧面224, 形成第一界面226。再者,第二上指状结构218并位于该第一下指状结构210之上,在第二上指状结构218的底面228与第一下指状结构210的顶面230, 形成第二界面232。
同理,第二下指状结构220位于下平面214,且位于第一下指状结构210 旁,第一上指状结构208的底面与第二下指状结构220的顶面形成第三界面 234。在第二下指状结构220的侧面与第一下指状结构210的侧面,形成第四 界面236。
介电层206位于第一界面226、第二界面232、第三界面234以及第四界 面236之中,其中第一界面226、第二界面232、第三界面234以及第四界面 236相对产生的电容值分别为第一电容值238、第二电容值240、第三电容值 242以及该第四电容值244。举例来说,每个界面产生的电容值为4单位,当 第一导电材料202以及该第二导电材料204载有电压时,第一电容值238、第 二电容值240、第三电容值242以及该第四电容值244之合为该平行板电容器 的总电容值,其为16单位。
请参照图2,第一导电材料202更包含第三上指状结构246,且第二导电 材料204更包含第三下指状结构248,用以产生额外的电容值250、252及254。 第三上指状结构246位于第二上指状结构218对面第一上指状结构208的另一 旁。同理,该平行板电容器200的结构可依此类推,第一导电材料202所有的 指状结构彼此间电性接触,且第二导电材料204所有的指状结构彼此间电性连 接。
为了说明两平行板电容器具有相同尺寸,此处称之为电容器100与电容器 200,其中且电容器200的电容值大于电容器IOO的电容值。假如第一上指状 结构208的尺寸为2X2 (宽度是2单位,深度是2单位),且每个指状结构 有相同的尺寸。因此,第一电容值为4平方单位,其余的电容值(如 240,242,244...等)均为4平方单位。请参照图2,假如指状结构间彼此的距离 为2单位,在宽18单位且深2单位的平行板电容器200中,有13个电容值, 其均为4平方单位,总电容值相当于52平方单位。请参照图l,平行板电容 器100的电容值为36平方单位。电容器200的电容值几乎为电容器100的电 容值的1.5倍,几乎增加了50%。
请参照图3,为本发明另一较佳实施例的一种平行板电容器的俯视图。第 一上指状结构208、第三上指状结构246与类似的上指状结构256均位于上平
面212,第一下指状结构210与类似的下指状结构258皆位于下平面214。如 先前所述,在上平面212上,第一导电材料202的指状结构经由导体片260 电性连接;在下平面214上,第一导电材料202的指状结构经由导体片260 电性连接。请参照图3,上平面212上的指状结构经由短接262电性连接至下 平面214上的指状结构,其中短接262在第一导电材料202上的其中一端。
由上述本发明较佳实施例可知,在本发明的平行板电容器的体积与传统平 行板电容器相同的情况下,本发明的结构可增加电容值。且除了增加电容值之 外,所需的导体材料减少,由于使用不同平行板上相邻的指状结构产生电容值, 而传统平行板电容器只靠两块平行板产生电容值。如此一来,本发明的平行板 电容器所需的绝缘物质增加,使得该平行板电容器的重量减轻。
换句话说,假如电容值不需要增加,在本发明的平行板电容器的电容值与 传统平行板电容器相同的情况下,那么电容器的体积可以縮小。依照上述实施 例的电容器,使用相同的几何结构,电容器可扩充至数个平面,由上述实施例 可知一结构图,其中该结构图为两个第一柱状电极分别位于不同平面的相对的 角落;两个第二柱状电极分别位于不同平面的剩余角落。举例来说,假如二第 一柱状电极分别位于第一平面的右角落,以及第二平面的左角落;则二第二柱 状电极分别位于第一平面的左角落,以及第二平面的右角落; 一绝缘层位于第 一柱状电极以及第二柱状电极之间,其中第一柱状电极以及第二柱状电极之间 产生电容值。
根据上述的结构图,在第二平面下,可增加第三平面,用以扩充电容器。 一第三柱状电极与一第四柱状电极在第三平面上,并且与第二平面的柱状电极 产生电容值。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情 况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种平行板电容器,其特征在于,包含一第一导电材料具有一第一上指状结构位于一上平面,以及一第一下指状结构位于一下平面,该第一上指状结构电性连接于该第一下指状结构;一第二导电材料具有一第二上指状结构以及一第二下指状结构,该第二上指状结构位于该上平面,该第二上指状结构位于该第一上指状结构旁而形成一第一界面,该第二上指状结构并位于该第一下指状结构之上而形成一第二界面,该第二下指状结构位于该下平面,该第二下指状结构位于该第一下指状结构旁而形成一第三界面,该第二下指状结构并位于该第一上指状结构之下而形成一第四界面,该第二上指状结构电性连接于该第二下指状结构;以及一介电材料位于该第一界面、该第二界面、该第三界面以及该第四界面之中。
2、 根据权利要求1所述的平行板电容器,其特征在于,该第一上指状结 构、该第一下指状结构、该第二上指状结构以及该第二下指状结构为金属线。
3、 根据权利要求1所述的平行板电容器,其特征在于,当该第一导电材 料以及该第二导电材料载有电压时,该第一界面,该第二界面,该第三界面, 以及该第四界面则相对产生第一电容值,第二电容值,第三电容值,以及第四 电容值。
4、 根据权利要求3所述的平行板电容器,其特征在于,该第一电容值、 该第二电容值、该第三电容值以及该第四电容值之合为该平行板电容器的一总 电容值。
5、 根据权利要求1所述的平行板电容器,其特征在于,该第一导电材料 更包含一第三上指状结构位于该上平面,该第三上指状结构位于该第二上指状 结构的另一旁而形成一第五界面,该第三上指状结构电性连接于该第一下指状 结构。
6、 根据权利要求5所述的平行板电容器,其特征在于,该第五界面产生 该电容器的一第五电容值。
7、 根据权利要求5所述的平行板电容器,其特征在于,该第二导电材料 更包含一第三下指状结构位于该下平面,该第三下指状结构位于该第三上指状结构的另一旁而形成一第六界面,该第三下指状结构电性连接于该第二上指状 结构。
8、 根据权利要求7所述的平行板电容器,其特征在于,该第六界面产生 该电容器的一第六电容值。
9、 一种平行板电容器,其特征在于,包含二个第一柱状电极彼此电性连接,并分别位于一第一平面的右角落,以及一第二平面的左角落;二个第二柱状电极彼此电性连接,并分别位于该第一平面的左角落,以及该第二平面的右角落;以及一介电层,位于该第一柱状电极以及该第二柱状电极之间,其中该第一柱 状电极以及该第二柱状电极之间产生电容值。
10、 根据权利要求9所述的平行板电容器,其特征在于,该第一柱状电极 具有一第一电压,以及该第二柱状电极具有与该第一电压不同的一第二电压。
11、 根据权利要求9所述的平行板电容器,其特征在于,该第一平面位于 该第二平面之上。
12、 根据权利要求9所述的平行板电容器,其特征在于,更包含一第三柱状电极位于一第三平面的右角落,其中该第三平面位于该第二平面之下;以及一第四柱状电极位于一第三平面的左角落。
13、 根据权利要求12所述的平行板电容器,其特征在于,第三柱状电极 具有该第一电压,以及该第三柱状电极具有该第二电压。
14、 根据权利要求12所述的平行板电容器,其特征在于,该介电层位于 该第三柱状电极以及该第四柱状电极之间,其中该第一柱状电极以及该第二柱 状电极之间产生电容值。
全文摘要
一种平行板电容器包含一第一导电材料具有一第一上指状结构位于一上平面,以及一第一下指状结构位于一下平面,一第二导电材料具有一第二上指状结构以及一第二下指状结构。该第二上指状结构位于该上平面且位于该第一上指状结构旁而形成一第一界面,并位于该第一下指状结构之上而形成一第二界面。该第二下指状结构位于该下平面且位于该第一下指状结构旁而形成一第三界面,并位于该第一上指状结构之下而形成一第四界面,一介电层位于该第一界面、该第二界面、该第三界面以及该第四界面之中。本发明的平行板电容器的体积与传统平行板电容器相同的情况下可增加电容值。此外,所需的导体材料减少,使得平行板电容器的重量减轻。
文档编号H01G4/00GK101345130SQ200710162898
公开日2009年1月14日 申请日期2007年10月22日 优先权日2007年7月12日
发明者张大清, 汤姆·艾伦·阿甘, 锜 赖 申请人:北极光股份有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1