一种高耐电压的叠层陶瓷电容器的制作方法

本实用新型涉及一种叠层陶瓷电容器，具体涉及一种高耐电压的叠层陶瓷电容器。

背景技术：

现有的高耐电压叠层陶瓷电容器一般是通过在其原材料中添加一定的改性成分，从而提高单位厚度介质的耐电压能力，另外再通过设计内电极悬浮结构来实现耐电压的提高。该技术为生产高压产品普遍应用的常规技术，对叠层陶瓷电容器总体的耐电压水平的提高有限，且难有新的突破，该技术中悬浮电极的设计，在叠层后形成两种结构各占数量50％共存；两种结构的击穿电压有明显的区别，使得总体的耐电压能力分散且偏低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足之处而提供一种高耐电压的叠层陶瓷电容器。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种高耐电压的叠层陶瓷电容器，包括有效层和外电极层；

所述有效层包含电介质层和悬浮电极层，所述电介质层和悬浮电极层交替层叠；

所述悬浮电极层的层数为大于3的奇数，悬浮电极层的奇数层和偶数层交错设置，所述悬浮电极层的每层包含至少一段悬浮电极，每层的悬浮电极层中每段悬浮电极之间设置一定间距，所述悬浮电极层的奇数层中位于两端的悬浮电极均与外电极层电性相连。本实用新型采用串联分压的原理，结构中的有效层的设计等效于多个相同的基本电容器彼此串联构成，产品的电容量显著减小，使得产品的总耐电压能够显著的提高，即串联对称分压。

由于电容器在高电压下，电荷在电极的边缘聚集，一般的电容器容易出现被击穿烧毁或者开裂的情况，而本实用新型所述高耐电压的叠层陶瓷电容器中，悬浮电极层的奇数层中位于两端的悬浮电极均与外电极层电性相连，所述每层悬浮电极层的间距的正投影位于相邻层的悬浮电极的中部，使最外层悬浮电极的边缘处的大量电荷在靠近最外层的那层悬浮电极得到了对称分压保护，从而有效地避免了被击穿烧毁或者开裂的发生，整体提高了耐电压的能力。悬浮电极层的层数和悬浮电极的段数是由电容器的目标容值和目标耐电压值确定的。

作为本实用新型所述高耐电压的叠层陶瓷电容器的优选实施方式，所述叠层陶瓷电容器还包括外部保护层，所述外部保护层设于有效层的上表面和下表面。

外部保护层的设置是为了使电容器具有一定的强度，实现对有效层的保护。

作为本实用新型所述高耐电压的叠层陶瓷电容器的优选实施方式，所述外部保护层包括第一保护层和第二保护层；所述第二保护层设于有效层的上表面和下表面，所述第一保护层设于第二保护层远离有效层一侧的表面上。

第一保护层可以有效地提高电容器的强度和耐电压性能。第一保护层和第二保护层的设置是用来提高叠层陶瓷电容器的抗折能力。

作为本实用新型所述高耐电压的叠层陶瓷电容器的优选实施方式，所述外电极层设于有效层和外部保护层的端部，且部分覆盖于第一保护层的远离第二保护层的表面上。

具体的，所述外电极层覆盖于第一保护层的远离第二保护层的两端的表面上。

作为本实用新型所述高耐电压的叠层陶瓷电容器的优选实施方式，所述悬浮电极层的每层包含至少两段悬浮电极，同一层的悬浮电极之间的间距的正投影位于相邻层的悬浮电极的中部。

作为本实用新型所述高耐电压的叠层陶瓷电容器的优选实施方式，所述悬浮电极层的层数为至少7层。

作为本实用新型所述高耐电压的叠层陶瓷电容器的优选实施方式，所述悬浮电极层的层数为至少15层。

作为本实用新型所述高耐电压的叠层陶瓷电容器的优选实施方式，所述悬浮电极层的每层包含至少一段悬浮电极。

作为本实用新型所述高耐电压的叠层陶瓷电容器的优选实施方式，所述悬浮电极层的每层包含至少三段电极。

本实用新型所述高耐电压的叠层陶瓷电容器可以通过印刷二维图样的设计与叠层方式的改变来实现有效层的制备。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种高耐电压的叠层陶瓷电容器，本实用新型所述高耐电压的叠层陶瓷电容器的结构能够得到更稳定更高的耐电压能力，高电压可靠性优良。

附图说明

图1为实施例1所示高耐电压的叠层陶瓷电容器的结构示意图；

图2为实施例1和对比例所述叠层陶瓷电容器的结构示意图；其中，图2a为对比例所述叠层陶瓷电容器的结构示意图，图2b为实施例1所述叠层陶瓷电容器的结构示意图；

图3为实施例1和对比例所述叠层陶瓷电容器的局部结构示意图；其中，图3a为对比例所述叠层陶瓷电容器的局部结构示意图，图3b为实施例1所述叠层陶瓷电容器的局部结构示意图；

其中，1、有效层；2、外部保护层；3、外电极层；4、外电极层；5、悬浮电极层的奇数层；6、悬浮电极层的偶数层；7、电介质层；8、第一保护层；9第二保护层。

具体实施方式

为更好的说明本实用新型的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

本实用新型所述高耐电压的叠层陶瓷电容器的一种实施例，如附图1所示，本实施例所述高耐电压的叠层陶瓷电容器，包括有效层1、外部保护层2和外电极层(3、4)；所述外部保护层2设于有效层1的上表面和下表面。

所述有效层1包含电介质层7和悬浮电极层(5、6)，所述电介质层7和悬浮电极7层交替层叠；

所述悬浮电极层(5、6)的层数为15层，悬浮电极层的奇数层5和偶数层6交错设置，所述悬浮电极层的奇数层5包含四段悬浮电极，所述悬浮电极层的偶数层6包含三段悬浮电极，每层的悬浮电极层中每段悬浮电极之间设置一定间距，所述悬浮电极层的奇数层5中位于两端的悬浮电极均与外电极层(3、4)电性相连，所述同一层的悬浮电极之间的间距的正投影位于相邻层的悬浮电极的中部。

较佳地，所述外部保护层2包括第一保护层8和第二保护层9；所述第二保护层9设于有效层1的上表面和下表面，所述第一保护层8设于第二保护层9远离有效层1一侧的表面上。

较佳地，所述外电极层(3、4)设于有效层1和外部保护层2的端部，且部分覆盖于第一保护层8的远离第二保护层的两端的表面上。

经测试，本实施例所述叠层陶瓷电容器的击穿电压大于6kV。

对比例

本实用新型所述叠层陶瓷电容器的一种对比例，本对比例与实施例1的不同之处仅在于悬浮电极结构的不同，本对比例所述叠层陶瓷电容器中，悬浮电极层的偶数层中位于两端的悬浮电极均与外电极层电性相连，每层悬浮电极层的间距的正投影位于相邻层的悬浮电极的中部。

实施例2

为了验证本实用新型所述高耐电压的叠层陶瓷电容器的悬浮电极的结构高耐电压的性能，本实施例具体说明如附图2和附图3所示的两种不同的悬浮电极结构进行比较。

图2a和图2b所示叠层陶瓷电容器的不同之处为：图2a所示叠层陶瓷电容器中，悬浮电极层的偶数层中位于两端的悬浮电极均与外电极层电性相连，每层悬浮电极层的间距的正投影位于相邻层的悬浮电极的中部；图2b所示叠层陶瓷电容器中，悬浮电极层的奇数层中位于两端的悬浮电极均与外电极层电性相连，每层悬浮电极层的间距的正投影位于相邻层的悬浮电极的中部。

因为在图2a的结构中存在如图3a所示的耐电压易击穿点，电容器高电压下在电极边缘聚集电荷，如图2a结构中的最外层悬浮电极边缘处产生放电，导致电容器在此处被击穿烧毁或者开裂，这在常规陶瓷电容器中很容易得到验证。图2b所示的实施例1的电极结构，最外层电极与外电极电性相连，且每层悬浮电极层的间距的正投影位于相邻层的悬浮电极的中部(图3b)，有效避免了图3a中所示的耐压击穿的情况，整体提高了耐电压能力。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。