[发明专利]低电感电容器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电容器，更具体地涉及一种低电感电 容器结构及其制造方法。

背景技术

薄膜电容器一般采用在该电容器外壳/结构相对侧面上 的电极端子。该结构表现出高电感性和电阻性，其可能降低电容性的 效果，特别是当其用于电力电子电路中，在该电路中不期望的电感性 能够产生电压过冲和电噪声。对具有更高的半导体开关频率的新电力 电子设计的需求要求对母线和/或电容器的非常紧密的连接。新的需 求还要求电容器在更高的纹波电流频率上运行并负载更大的电流。

上述挑战转化为对相比传统的电容器改进了的电子性能 的需求，以提供更低的等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)。高 ESR可能增加该电容器的自热并且降低其工作寿命预期。高ESL可 能降低该电容器的自谐振频率并产生与快速电流变化相关的振铃振 荡。

尽管已经进行了很多工作以改善电容器的电介质，外壳 的设计已经滞后了，其中通过其它手段改进电容器的ESR和ESL能 够比在电容器的电介质和导线上进行改进产生更为显著的效果。

在很多端子在外壳同一侧的现有圆柱形电容器中连接通 过在相对侧端子上焊接母线并使导体母线围绕该电容器外壳以形成 在电容器同一侧的连接来实现。这种技术使得电容器显得具有在同一 侧的端子，但是从电子方面看，使之围绕外壳的该连接形成了一个连 接的回路，对系统的连接增加了整个电容器的电感。进一步地，在现 有电容器中，每个电极的金属化部分是连续的；因此由于通过电容器 的高频内部电流产生的磁通量，涡电流可能产生于电容器内，造成自 热效应并增加了总体的ESR。

近来，位于靠近电容器的位置上并产生磁场的外部回路 已经被建议并具有某些成功之处。然而，这种概念受到局限，因为在 该外部回路和电容器ESL之间的连接是受限的，因而限制了它的效 果。

考虑到上面的内容，因此需要以下电容器结构：相比公 知的电容器结构，该电容器结构具有在电容器相同一侧的连接，同时 达到非常低的互连电感，较低的自热，更宽的频率响应和更低的ESR。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种薄膜电容器，包括被分段、 图案化并构造为只在被卷起或叠层的薄膜电容器的一个边缘提供互 连的金属化部分。

根据另一方面，一种制造薄膜电容器的方法，包括： 图案化第一金属化薄膜电极组和第二金属化薄膜电极组以形成 公共电介质结构；且 卷起该公共电介质结构以便使该第一金属化薄膜电极组和该第 二金属化薄膜电极组一起形成一被分段并图案化的金属化薄膜电容 器，该电容器只在电容器的圆形末端的一面具有互连。

根据另一方面，一种制造薄膜电容器的方法，包括： 图案化第一金属化薄膜电极组和第二金属化薄膜电极组以形成 公共电介质结构； 卷起该公共电介质结构以便使该第一金属化薄膜电极组和该第 二金属化薄膜电极组一起形成一卷被分段并图案化的金属化薄膜； 从该卷被分段并图案化的金属化薄膜中切割期望的数量的部分； 以及 层叠该期望数量的部分以形成叠层的金属化薄膜电容器，其仅在 该叠层的一个边缘具有互连。

根据另一方面，一种制作薄膜电容器的方法，包括： 图案化至少一个第一金属化薄膜电极； 图案化至少一个第二金属化薄膜电极；以及 层叠该至少一个第一金属化薄膜电极和该至少一个第二金属化 薄膜电极以便使该至少一个第一金属化薄膜电极和该至少一个第二 金属化薄膜电极一起形成叠层的金属化薄膜电容器，其仅在该叠层的 一个边缘具有互连。

附图说明

当参照附图阅读下面的具体描述时，本发明的这些和其 它特征，方面和改进将更加易于理解，在这些附图中类似的符号代表 类似的部件，其中：

图1图解说明第一电极组的顶端的俯视图和第二电极组 的底端的俯视图，共同形成适合卷在下起以形成根据本发明的一个方 面的圆柱形电容器的复合结构；

图2是图解说明使用图1中所示的第一和第二电极组的 圆柱形电容器结构的示意图；

图3是图解说明具有金属端子片的图2所示的圆柱形电 容器的示意性视图；

图4是图解说明具有线状正或负端子栓的图2所示的圆 柱形电容器的示意图；

图5图解说明与具有公知的互连技术的圆柱形电容器相 关的宽回路电流路径；