多层陶瓷电容器及多层陶瓷电容器组件的制作方法

1.本实用新型涉及电容器技术领域，尤其涉及一种多层陶瓷电容器及多层陶瓷电容器组件。


背景技术：

2.在电子产品中经常需要使用很多个多层陶瓷电容器，使用多个多层陶瓷电容器导致占用空间大。现有技术中，多层陶瓷电容器通常包括多个介电层和多个内部电极层，其中内部电极层电连接到外电极，外电极可以使用焊接技术等方式电连接到电路板等电子元件。传统多层陶瓷电容器的外电极通常是通过浸渍、烧结导电膏，例如，铜膏而获得，其在制造时会存在粘铜多少不一致或者切割不一致等问题。当需要使用相同尺寸、电气性能一致的多个多层陶瓷电容器时，即使采用同样规格的多层陶瓷电容器，也容易产生不同多层陶瓷电容器之间尺寸、电气性能不一致的问题。
3.公告号为cn113424280b的专利中公开了一种多层陶瓷电容器，通过设置导电通路将多个多层电容器集成在一个电容器主体内，每一多层电容器的多个内部电极层使用导电通路电连接到各自的外电极，其导电通路可以通过在陶瓷生坯片材被层叠在一起之前在陶瓷生坯片材中形成孔、并在陶瓷生坯片材被堆叠之前或之后用导电膏填充孔来形成。其通过将多个多层电容器集成于一个电容器主体内，能够减小其占用面积。然而，该专利的多层陶瓷电容器，需要在电容器主体的表面上设置多个呈成行和/或列分布的外电极，各个外电极之间由于其制作工艺的限制本身就存在一定的位置、尺寸公差，当采用smt工艺将多层陶瓷电容器与电路板等电子元件的焊接平面焊接时需要进行对位工序，又由于各个外电极之间本身就有一定的位置、尺寸公差，因此，其会增加对位的难度，导致多层电容器与电子元件连接后的电性能不稳定。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决上述背景技术中提出的技术问题之一，提供一种降低与电子元件连接时结合对位难度的多层陶瓷电容器。
5.本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案是：
6.一种多层陶瓷电容器，用于与电子元件电性连接，包括电容器本体及设置于所述电容器本体的至少两个子电容器，所述电容器本体包括层叠的多个介电层以及由所述介电层间隔的多层内电极层，每层内电极层包括若干沿所述电容器本体的长度方向和/或宽度方向间隔排布的内电极，相邻两所述内电极层的沿所述电容器本体的厚度方向对应的两所述内电极构成内电极对，所述内电极对包括交错层叠的第一内电极和第二内电极，沿所述厚度方向层叠设置的所述内电极构成一个所述子电容器的所述内电极，每一所述子电容器包括设置于所述子电容器相对两侧供电子元件插设于内的导电插孔，其中一所述导电插孔至少部分穿过对应所述子电容器的全部所述第一内电极并与对应的第一内电极电性连接，另一所述导电插孔至少部分穿过对应所述子电容器的全部所述第二内电极并与对应的第
二内电极电性连接。
7.进一步地，所述导电插孔的内壁设有导电层，所述导电插孔通过所述导电层分别与所述第一内电极或所述第二内电极电连接，所述电子元件设有插接于所述导电插孔内并与所述导电层电性连接的插件。
8.进一步地，相邻所述子电容器在相邻处共用同一导电插孔。
9.进一步地，相邻所述子电容器分别形成单独的导电插孔，所述导电插孔沿所述电容器本体的所述长度方向间隔分布，所述导电插孔的导电层分别与相邻两所述子电容器的所述内电极电连接。
10.进一步地，所述电容器本体包括平行于所述内电极层的顶面及与所述顶面相对的底面，所述导电插孔贯通所述底面，所述插件自所述底面伸出以与电子元件插接配合。
11.进一步地，所述电容器本体包括平行于所述内电极层的顶面及与所述顶面相对的底面，所述导电插孔同时贯通所述电容器本体的所述底面和所述顶面，并于所述顶面形成顶端开口，所述插件与所述导电插孔的所述顶端开口焊接固定。
12.进一步地，所述插件与所述导电插孔的所述顶端开口通过波峰焊的方式焊锡，以使所述插件与所述导电插孔的顶端焊接。
13.进一步地，所述导电层为采用电镀工艺成型于所述导电插孔的内壁上的金属镀层。
14.进一步地，所述导电层为镍层、铜层、银层中的一种。
15.进一步地，所述导电层包括附着于所述导电插孔内壁的第一镀层及附着于所述第一镀层外侧的第二镀层，所述第一镀层为镍层、铜层、银层中的一种，所述第二镀层为锡层。
16.进一步地，所述导电插孔的顶端开口设置为喇叭口状，且所述顶端开口的横截面的面积沿靠近所述底面的方向逐渐变小。
17.进一步地，所述第二镀层附着于所述导电插孔顶端开口处的所述第一镀层外。
18.进一步地，所述电子元件包括印刷电路板，所述插件与印刷电路板电连接，所述插件为针状结构，所述导电插孔为与所述针状结构插件插接适配的插孔。
19.进一步地，所述插件的外径尺寸小于所述导电插孔的内径尺寸，所述插件与所述导电插孔之间填充导电胶或焊料。
20.进一步地，所述电容器本体内设有多个所述子电容器，多个所述子电容器沿所述电容器本体的长度和/或宽度方向依序排列设置。
21.本实用新型还提供一种多层陶瓷电容器组件，包括所述的多层陶瓷电容器及电子元件，所述电子元件设有插件，所述插件插接于所述多层陶瓷电容器的导电插孔中以与所述多层陶瓷电容器电性连接。
22.本实用新型的有益效果：
23.上述多层陶瓷电容器，通过导电插孔形成与内电极导通的导电通路，再通过电子元件插设于导电插孔实现电性连接进而实现内电极与外部电路的电性导通，从而降低多层陶瓷电容器与电子元件连接时结合对位的难度，使电子元件与多层陶瓷电容器的结合可靠且连接性能更稳定。此外，该多层陶瓷电容器通过电容器本体的统一压合的介电层集成多个子电容器，使多个子电容器使用时尺寸、电气性能一致性好。
附图说明
24.以上所述的实用新型的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面附图实现：
25.图1为本实用新型一较佳实施方式的多层陶瓷电容器的立体图。
26.图2为图1所示多层陶瓷电容器的俯视图。
27.图3为图1所示多层陶瓷电容器沿a-a线的剖视示意图。
28.图4为图1所示多层陶瓷电容器中部分介电层及内电极层的分解图；
29.图5为图4中相邻两介电层及内电极层的俯视图；
30.图6为图3在b处的放大图。
31.图7为本实用新型其他实施方式中导电插孔在顶端处的结构示意图。
32.图8为本实用新型较佳实施方式的多层陶瓷电容器组件的结构示意图。
33.图9为本实用新型另一实施方式的多层陶瓷电容器的立体图。
34.图10为图9所示多层陶瓷电容器沿c-c线的剖视示意图。
35.图11为图9所示多层陶瓷电容器中相邻两介电层及内电极层的俯视图；
36.图12为本实用新型另一实施方式的多层陶瓷电容器组件的结构示意图。
37.主要元件符号说明
38.100、多层陶瓷电容器；10、电容器本体；11、顶面；12、底面；14、侧面；16、导电插孔；160、顶端开口；17、导电层；171、第一镀层；172、第二镀层；173、第三镀层；20、子电容器；21、介电层；23、内电极层；230、内电极对；231、第一内电极；232、第二内电极；30、插件；200、电子元件；201、印刷电路板。
具体实施方式
39.以下结合实施例附图对本实用新型作进一步详细描述。
40.请同时参见图1-6及图8，本实用新型一较佳实施方式提供的一种多层陶瓷电容器100，用于与电子元件200电性连接，多层陶瓷电容器100包括陶瓷材质的电容器本体10，电容器本体10上设有至少两个子电容器20。
41.多层陶瓷电容器100包括层叠的多个介电层21以及由介电层21间隔的多层内电极层23，每一内电极层23包括若干沿电容器本体10的长度方向和/或宽度方向矩阵排布的内电极，相邻内电极层23的于电容器本体10厚度方向上对应的内电极构成内电极对230，每一内电极对230包括交替层叠的第一内电极231和第二内电极232。每层内电极层23的内电极沿电容器本体10的长度方向和/或宽度方向间隔设置，且每层内电极层23仅设置若干第一内电极231或仅设置若干第二内电极232。相邻内电极层23共同组成若干间隔设置的内电极对230。于电容器本体10厚度方向上层叠排布的多个内电极对230构成一个子电容器20的所述内电极，每子电容器20于水平方向相互间隔。介电层21介于每一内电极对230的相邻第一内电极231与第二内电极232之间，介电层21通常采用介电陶瓷材料制作。
42.电容器本体10具有相对设置并且平行于内电极层23的顶面11和底面12，以及连接顶面11和底面12的侧面14。在本实施方式中，电容器本体10大致呈长方体状，电容器本体10内设有多个子电容器20，多个子电容器20沿电容器本体10的长度和宽度方向依序排列设置。可以理解，在其他实施方式中，多个子电容器20也可以仅沿电容器本体10的长度方向或宽度方向间隔排列设置。
43.每个子电容器20包括设置于子电容器20的相对两侧供电子元件200插设于内的导电插孔16。其中一导电插孔16至少部分穿过对应子电容器20的全部第一内电极231并与对应的第一内电极231电性连接，另一导电插孔16至少部分穿过对应子电容器20的全部第二内电极232并与对应的第二内电极232电性连接。电子元件200设有插件30，插件30插接于导电插孔16内并与内电极电性连接，电子元件200还包括印刷电路板201，插件30用于与印刷电路板201电连接以实现对应子电容器20的内电极的电性导通。
44.导电插孔16的内壁设有导电层17，导电插孔16通过对应的导电层17分别与第一内电极231或第二内电极232电连接，插件30插接于导电插孔16内并与导电层17电性连接。在本实施方式中，相邻子电容器20分别形成单独的导电插孔16，导电插孔16沿电容器本体20的长度方向间隔分布，相邻子电容器20间的两相邻导电插孔16的导电层17分别与相邻两子电容器20的所述内电极电连接。具体地，相邻两子电容器20之间间隔地设有两导电插孔16，两导电插孔16的导电层17分别与相邻两子电容器20的内电极23电连接，即每一子电容器20对应设有一对导电插孔16。请参见图3，每一子电容器20一侧的一导电插孔16贯通该子电容器20的全部第一内电极231，从而使得该子电容器20的第一内电极231与该侧的导电插孔16上的导电层17电连接，且该侧的导电插孔16与该子电容器20的第二内电极232间隔设置，以达到绝缘的目的；每一子电容器20另一侧的另一导电插孔16贯通该子电容器20的全部第二内电极231，从而使得该子电容器20的第二内电极232与该另一侧的导电插孔16上的导电层17电连接，且该另一侧的导电插孔16与该子电容器20的第一内电极231间隔设置，以达到绝缘的目的。
45.在本实施方式中，导电插孔16同时贯通电容器本体10的顶面11及底面12，并于顶面11形成顶端开口160。电子元件200的插件30可以为针状结构，导电插孔16为与针状结构的插件30插接适配的插孔，插件30经由导电插孔16位于底面12上的开口插入导电插孔16，并与导电插孔16的顶端开口160处焊接固定。具体地，插件30与导电插孔16的顶端开口160处通过波峰焊的方式焊锡，以使插件30与导电插孔16的顶端焊接在一起。可以理解，插件30与导电插孔16也可以通过其他方式实现固定连接，例如导电胶粘接或者镭射焊接等。
46.在本实施方式中，导电层17为采用电镀工艺成型于述导电插孔16的内壁上的金属镀层，导电层17可以为镍层、铜层、银层中的一种；或者导电层17可以是复合层，请参见图6，在本实施方式中，导电层17可包括附着于导电插孔16内壁的第一镀层171及附着于第一镀层171外侧的第二镀层172，第一镀层171为镍层、铜层、银层中的一种，第二镀层172为锡层。
47.请一并参见图7，在其他实施方式中，导电插孔16的顶端开口160设置为喇叭口状，即顶端开口160的横截面的面积沿靠近底面12的方向逐渐变小，以在焊接时更方便锡膏的进入，增加焊锡面积，提高插件30与多层陶瓷电容器100连接的稳定性。导电插孔16内壁上的导电层17延伸并覆盖导电插孔16的顶端开口160的内壁，且当导电层17为所述复合层时，第二镀层172附着于顶端开口160内壁的第一镀层171外，导电插口16除顶端开口160外的其余位置仅有第一镀层171附着，不仅简化了导电插口16中导电层17电镀的工艺，而且在焊锡时，第二镀层172为锡层，使得插件30与导电层17的结合力更强。
48.多层陶瓷电容器100制作时，首先于介电层21上印刷ni或其他导电材料制成的内电极层23，然后将多层介电层21进行堆叠压合形成电容器本体10，之后在堆叠压合后的电容器本体10上打孔形成贯穿电容器本体10的穿孔，于穿孔内壁中通过电镀工艺等方式设置
导电层17使穿孔成为导电插孔16。
49.上述多层陶瓷电容器100，通过电容器本体20的统一压合的介电层21集成多个子电容器20的内电极并且通过导电插孔16形成与内电极导通的导电通路，再通过电子元件200的插件30与导电插孔16的电性连接实现内电极与外部电路的电性导通，进而实现子电容器20的电容特性。当需要使用多个电容器时，通过将多个子电容器20集成在一起能够减小多层陶瓷电容器100的占用空间，使多个子电容器20使用时尺寸、电气性能一致性好。
50.现有技术中的多层陶瓷电容器通常采用外电极电连接电子元件200，且外电极由于制备工艺的限制导致不同外电极之间公差较大，造成电子元件200的插件30与多个外电极结合对位时存在较大的困难。本实施例的多层陶瓷电容器100，在电容器本体10上设置导电插孔16，通过将电子元件200的插件30插入多层陶瓷电容器100的导电插孔16中，实现多层陶瓷电容器100与电子元件200的电连接，因此能够降低外电极(在本实用新型中具体指代导电插孔16)与电子元件200连接时结合对位的难度；并且由于插件30为针状结构，在与导电插孔16配合时，相较于平面形状的外电极而言，具有更强的电性互配的适应性，例如，针状结构可以方便地与插孔、插接腔或者弹性片等对接结构电性适配。导电插孔16能够增加插件30与导电层17的接触面积，使电子元件200与多层陶瓷电容器100的结合可靠且连接性能更稳定。
51.本实施例中，插件30的外径尺寸小于导电插孔16的内径尺寸，为了便于二者之间的稳定插接，插件30与导电插孔16之间可填充导电胶或焊料。例如，导电插孔16内可预先附着导电胶，插件30插入导电插孔16内并通过导电胶稳定地固定于导电插孔16内；或者，插件30与导电插孔之间填充焊料，再通过回流焊的方式使焊料融化进而实现二者之间的稳定插接。
52.另外，本实施例中，相邻两个子电容器20不共用导电插孔16，因此方便多个子电容器20与多个分开的电子元件200的独立适配，也即每个子电容器20均可以独立地与对应的电子元件200导通使用。
53.本实施例中，导电插孔16贯通电容器本体10的底面12及顶面11，电子元件200的插件30与导电插孔16的顶端开口160焊接连接在一起，采用该种方式使得电子元件200的插件30与导电插孔16的焊接更方便。
54.请一并参见图9至图12，在另一实施方式中，沿电容器本体10长度方向上相邻的两子电容器20在相邻处共用一个导电插孔16，其通过相应的导电层17同时与相邻两子电容器20的内电极23电连接。具体地，请参见图12，位于相邻两子电容器20之间的导电插孔16的导电层17分别与左侧子电容器20的第二内电极232以及右侧子电容器20的第一内电极231电连接。在本实施例中，相邻两个子电容器20共用一个导电插孔16，节省了子电容器20之间的导电插孔16的布置空间，进而可以在相同面积下设置更多的子电容器20。但在本实施方式中，位于中间的子电容器20的左右两侧的子电容器20不可以独立于中间的子电容器20而独立运行，因为左右两侧的子电容器20的插件30导通时，位于中间的子电容器20也会自动运行。
55.另外，请参阅图8及图12所示，本实用新型中还提供一种多层陶瓷电容器组件，包括所述的多层陶瓷电容器100及电子元件200，电子元件200设有插件30，插件30插接于多层陶瓷电容器100的导电插孔16中以与多层陶瓷电容器100电性连接。
56.可以理解，电容器本体10的形状不限于本实施例的长方体，例如，电容器本体10整体形状可以为圆柱体等。
57.可以理解，在其他实施方式中，导电插孔16也可以仅贯穿电容器本体10的底面12，此时，插件30从导电插孔16的底部插入后，焊接插件30和导电插孔16的底端实现固定，然而，其在焊接时由于插件30的阻挡，会导致操作不便。
58.可以理解，在其他实施方式中，导电插孔16也可以设置于子电容器20的宽度方向上的两侧，对应的子电容器20的第一内电极231和第二内电极232沿宽度方向上交错层叠设置。
59.可以理解，在本实施方式中，插件30的形状为针状结构，具体为圆柱形结构，但其他实施方式中，插件30的形状不限于圆柱形结构，还可以为截面为矩形截面的柱体或片材或者半圆形截面的柱体或者片材等，相较而言，圆柱形结构更加利于插件30与对接结构的插接互配。
60.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
61.以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应当以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种多层陶瓷电容器，用于与电子元件电性连接，包括电容器本体及设置于所述电容器本体的至少两个子电容器，所述电容器本体包括层叠的多个介电层以及由所述介电层间隔的多层内电极层，每层内电极层包括若干沿所述电容器本体的长度方向和/或宽度方向间隔排布的内电极，相邻两所述内电极层的沿所述电容器本体的厚度方向对应的两所述内电极构成内电极对，所述内电极对包括交错层叠的第一内电极和第二内电极，沿所述厚度方向层叠设置的所述内电极构成一个所述子电容器的所述内电极，其特征在于，每一所述子电容器包括设置于所述子电容器相对两侧供电子元件插设于内的导电插孔，其中一所述导电插孔至少部分穿过对应所述子电容器的全部所述第一内电极并与对应的第一内电极电性连接，另一所述导电插孔至少部分穿过对应所述子电容器的全部所述第二内电极并与对应的第二内电极电性连接。2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述导电插孔的内壁设有导电层，所述导电插孔通过所述导电层分别与所述第一内电极或所述第二内电极电连接，所述电子元件设有插接于所述导电插孔内并与所述导电层电性连接的插件。3.根据权利要求2所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，相邻所述子电容器在相邻处共用同一导电插孔。4.根据权利要求2所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，相邻所述子电容器分别形成单独的导电插孔，所述导电插孔沿所述电容器本体的所述长度方向间隔分布，所述导电插孔的导电层分别与相邻两所述子电容器的所述内电极电连接。5.根据权利要求2所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述电容器本体包括平行于所述内电极层的顶面及与所述顶面相对的底面，所述导电插孔贯通所述底面，所述插件自所述底面伸出以与电子元件插接配合。6.根据权利要求2所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述电容器本体包括平行于所述内电极层的顶面及与所述顶面相对的底面，所述导电插孔同时贯通所述电容器本体的所述底面和所述顶面，并于所述顶面形成顶端开口，所述插件与所述导电插孔的所述顶端开口焊接固定。7.根据权利要求6所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述插件与所述导电插孔的所述顶端开口通过波峰焊的方式焊锡，以使所述插件与所述导电插孔的顶端焊接。8.根据权利要求6所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述导电层为采用电镀工艺成型于所述导电插孔的内壁上的金属镀层。9.根据权利要求8所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述导电层为镍层、铜层、银层中的一种。10.根据权利要求8所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述导电层包括附着于所述导电插孔内壁的第一镀层及附着于所述第一镀层外侧的第二镀层，所述第一镀层为镍层、铜层、银层中的一种，所述第二镀层为锡层。11.根据权利要求10所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述导电插孔的顶端开口设置为喇叭口状，且所述顶端开口的横截面的面积沿靠近所述底面的方向逐渐变小。12.根据权利要求11所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第二镀层附着于所述导电插孔顶端开口处的所述第一镀层外。13.根据权利要求2所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述电子元件包括印刷电路
板，所述插件与印刷电路板电连接，所述插件为针状结构，所述导电插孔为与所述针状结构插件插接适配的插孔。14.根据权利要求13所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述插件的外径尺寸小于所述导电插孔的内径尺寸，所述插件与所述导电插孔之间填充导电胶或焊料。15.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述电容器本体内设有多个所述子电容器，多个所述子电容器沿所述电容器本体的长度和/或宽度方向依序排列设置。16.一种多层陶瓷电容器组件，其特征在于，包括权利要求1至15中任一项所述的多层陶瓷电容器及电子元件，所述电子元件设有插件，所述插件插接于所述多层陶瓷电容器的导电插孔中以与所述多层陶瓷电容器电性连接。

技术总结
本实用新型提供一种多层陶瓷电容器及多层陶瓷电容器组件，包括电容器本体及设置于电容器本体的至少两个子电容器，电容器本体包括层叠的多个介电层以及由介电层间隔的多层内电极层，内电极层包括若干内电极，相邻两内电极层的沿厚度方向对应的两内电极构成内电极对，内电极对包括交错层叠的第一内电极和第二内电极，每一子电容器包括设置于子电容器相对两侧供电子元件插设于内的导电插孔，其中一导电插孔至少部分穿过对应子电容器的全部第一内电极并与对应的第一内电极电性连接，另一导电插孔至少部分穿过对应子电容器的全部第二内电极并与对应的第二内电极电性连接。该多层陶瓷电容器能够降低其与电子元件连接时结合对位的难度。对位的难度。对位的难度。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：苏州昀冢电子科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/8/8