一种高压瓷介脉冲功率电容器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压瓷介脉冲功率电容器，包括陶瓷介质层、与陶瓷介质层交替叠置的内部电极和包覆在外的端电极，在陶瓷介质层之间并排设置有两个或两个以上的内部电极，且内部电极位于与端电极垂直的水平方向上，陶瓷介质层顶部的保护层表面印制有可变电阻带，可变电阻带连接至端电极的两端。其中，可变电阻带通过丝网印刷的方式制得，并呈对称曲线状。本实用新型专利技术通过采用该内部电极结构，在烧结时有效缓解电极整体的收缩程度，降低了陶瓷介质的分层现象，同时采用长宽比为0.5

【技术实现步骤摘要】
一种高压瓷介脉冲功率电容器


[0001]本技术涉及电容器制造
，特别是涉及一种高压瓷介脉冲功率电容器。

技术介绍

[0002]高压瓷介脉冲功率电容器具有高储能能力、高峰值电流、体积小的特点，广泛应用于能量储能单元、引爆、点火系统、脉冲照明、激光等领域。
[0003]现有的高压脉冲瓷介电容器如图3
‑
4所示，由于陶瓷介质层和内部电极是在同一温度下烧成，两者的收缩率不一样，在烧结时若控制不当会严重影响电容器的性能。与陶瓷介质层相比较，电极烧成收缩速度较快。这会造成电极失掉连续性，其结果是导致电容量下降及等效串联电阻增大。另外由于这种收缩上的差异，在电容器内形成一定的应力，使陶瓷介质产生再分层现象。
[0004]此外，目前电容器普遍的长宽比易导致ESL较大，影响整个回路的周期，同时电容器的泄放电阻值不可调，限制了高压瓷介脉冲电容器的应用场景。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种高压瓷介脉冲功率电容器，通过并排设置两个或两个以上的内部电极，避免了陶瓷介质产生再分层现象。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]本技术提供一种高压瓷介脉冲功率电容器，包括陶瓷介质层、与陶瓷介质层交替叠置的内部电极和包覆在外的端电极，在陶瓷介质层之间并排设置有两个或两个以上的内部电极。
[0008]所述内部电极位于与端电极垂直的水平方向上。
[0009]所述陶瓷介质层顶部的保护层表面印制有可变电阻带，可变电阻带连接至端电极的两端。
[0010]所述可变电阻带通过丝网印刷的方式制得，并呈对称曲线状。
[0011]所述可变电阻带的阻值范围为40
‑
100mΩ。
[0012]所述内部电极在陶瓷介质层中的叠放层数为51
‑
221层。
[0013]所述内部电极为银钯电极,厚度为0.75
‑
1.1um。
[0014]所述电容器整体采用长宽比为0.5
‑
0.8逆变型结构。
[0015]本技术的有益效果在于：通过将两个或者两个以上的银钯电极并排设置，在烧结时能降低因内部应力过度集中导致的分层缺陷，提高产品的可靠性；同时，电容器整体采用逆变型结构，降低了电容器充放电回路的路径，降低产品的ESL，缩短电容器的放电周期。
附图说明
[0016]图1为本实施例提供的瓷介脉冲功率电容器结构示意图。
[0017]图2为本实施例提供的沿W方向的电容器剖面图。
[0018]图3为现有技术提供的瓷介脉冲功率电容器结构示意图。
[0019]图4为现有技术提供的沿W方向的电容器剖面图。
[0020]图中：1
‑
陶瓷介质层，2
‑
内部电极，3
‑
保护层，4
‑
端电极，5
‑
可变电阻带
具体实施方式
[0021]下面结合附图进一步描述本技术的具体实施例，但要求保护的范围并不局限于此。
[0022]实施例1
[0023]如图1
‑
2所示，本技术提供一种高压瓷介脉冲功率电容器，包括陶瓷介质层1、与陶瓷介质层1交替叠置的内部电极2和包覆在外的端电极4，有两个或两个以上的内部电极2在陶瓷介质层1之间并排设置，且内部电极2位于与端电极4垂直的水平方向上。
[0024]所述陶瓷介质层1顶部的保护层3表面印制有可变电阻带5，可变电阻带5连接至端电极4的两端，并呈对称曲线状，其中，可变电阻带5通过丝网印刷的方式制得，其阻值范围为40
‑
100mΩ，具体选用钌系电阻浆料。
[0025]所述内部电极2为银钯电极,厚度为0.75
‑
1.1um，内部电极2在陶瓷介质层1中的叠放层数为51
‑
221层。
[0026]所述电容器整体采用长宽比为0.5
‑
0.8逆变型结构。
[0027]本实施例采用该内部电极结构，在烧结时有效缓解电极整体的收缩程度，降低了陶瓷介质的分层现象，同时采用长宽比为0.5
‑
0.8逆变型结构，大幅度降低产品ESL。
[0028]此外，还通过在电容器表面增加可变电阻带，可使放电模块更集成化，减少安装空间，同时其阻值可根据实际需求设计，扩展瓷介脉冲电容器的应用场景。
[0029]对比例1
[0030]按照多层瓷介电容器的生产工艺及上述电容器结构制作额定电压为2KV，容量为564K的电容器。本对比例选用主要含有Ti、Ca、Ce、Pt等元素的陶瓷介质，内部电极在垂直于端电极的水平方向上并排设置两个，端电极由银镀层、镍镀层和锡铅焊层组成，具体地，内部电极为银钯电极,厚度为0.9um，叠放层数为111层。
[0031]使用脉冲放电设备通过专用夹具夹持电容器两端端头进行脉冲放电试验，充电时间为10s，放电时间为5s，漏电流≤30mA，结果详见下表。
[0032]表1不同电容器的峰值电流、放电寿命次数对比
[0033][0034]对比例2
[0035]以长(L):宽(W)比为0.65和长(L):宽(W)比为1.53的不同方案作对比，两者按照相同的工艺制作容量为404K，额定电压为2500V的电容器，选用主要含有Ti、Ca、Ce、Pt等元素的陶瓷介质，内部电极在垂直于端电极的水平方向上并排设置两个，端电极由银镀层、镍镀层和锡铅焊层组成，具体地，内部电极为银钯电极,厚度为0.9um，叠放层数为150层。
[0036]分别从两个批次中随机抽样12只产品，使用阻抗分析仪在一定相同的频率下测试其ESL。
[0037]表2不同长(L):宽(W)比电容器的ESL
[0038][0039][0040]从对比例中可以看出，本实施例可获得较大的放电寿命，同时其峰值电流满足使用要求，降低长(L):宽(W)比，可大幅度降低产品ESL。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压瓷介脉冲功率电容器，包括陶瓷介质层(1)、与陶瓷介质层(1)交替叠置的内部电极(2)和包覆在外的端电极(4)，其特征在于，在陶瓷介质层(1)之间并排设置有两个或两个以上的内部电极(2)。2.根据权利要求1所述的高压瓷介脉冲功率电容器，其特征在于，所述内部电极(2)位于与端电极(4)垂直的水平方向上。3.根据权利要求2所述的高压瓷介脉冲功率电容器，其特征在于，所述陶瓷介质层(1)顶部的保护层(3)表面印制有可变电阻带(5)，可变电阻带(5)连接至端电极(4)的两端。4.根据权利要求3所述的高压瓷介脉冲功率电容器，其特征在于，所述可变电阻带(5)通过丝网印刷的方式制得，并呈对称曲线状。5.根据权利要求4所述的高压瓷介脉冲功率电容器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆超，黄必相，杨凯，刘子瑜，王湘，黄攀，
申请(专利权)人：中国振华集团新云电子元器件有限责任公司国营第四三二六厂，
类型：新型
国别省市：