專利名稱：陶瓷器件和用于制造陶瓷器件的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及陶瓷器件、例如壓敏電阻器，以及涉及用于制造此類器件的方法。
背景技術：
為了保護高頻電路免受由于靜電放電造成的損壞，可以使用壓敏電阻器。在此類電子構件中，電阻取決于電壓，并且高于特定的閾電壓會突然變小。由此，在施加高電壓情況下的負荷可以經(jīng)由壓敏電阻器引開。傳統(tǒng)的多層壓敏電阻器具有外部連接接觸部，梳子狀的內電極從這些外部連接接觸部延伸到陶瓷基體中。例如在DE19931056中示出了此類多層壓敏電阻器。此類構件的電容不能被任意減少，因為尤其是外電極在具有高介電常數(shù)的陶瓷基體情況下會導致比較高的總電容值。此外，安置梳子狀的內電極(例如借助于絲網(wǎng)印刷法)時的精確性會受到限制，由此在構件的電容中會形成公差。這還例如適用于陶瓷基體的各層的受過程決定的波動，所述陶瓷基體例如是陶瓷薄膜。

發(fā)明內容
值得期待的是說明一種陶瓷器件，它具有小的電容，并且在該陶瓷器件中受制造決定的公差可以得到平衡。此外，值得期待的是說明一種用于制造此類陶瓷器件的方法。在本發(fā)明的實施方式中，陶瓷器件包括基體，該基體具有兩個安裝在該基體上的連接接觸部。此外，該陶瓷器件包括第一和第二縱向延伸的通路電極，它們分別與一個連接接觸部耦合。第一和第二通路電極分別在縱向方向上投影時具有延伸的面。通過借助于通路電極來接觸陶瓷器件的內部區(qū)域可以將陶瓷器件的電容設置得非常小。該陶瓷器件尤其是具有〈3 PF的電容。在一實施方式中，第一通路電極的投影和第二通路電極的投影分別在縱向方向上重疊在共同的投影平面上。尤其是投影的投影重疊部分比投影未重疊部分大。在其它實施方式中，在共同的投影平面上第一通路電極的投影的面比第二通路電極的投影的面小。在投影平面上，第一通路電極的投影布置在第二通路電極的投影內部。因此可以平衡受制造決定的公差。在本發(fā)明的一實施方式中，用于制造陶瓷器件的方法包括將多個陶瓷層堆疊成層堆，該層堆構成陶瓷器件的基體。兩個通路電極垂直于層序列地從層堆的兩個位置相對的側面被置入到層堆中。兩個連接接觸部被安裝到層堆上，使得連接接觸部分別與一個通路電極電氣耦合。在實施方式中，為了置入通路電極，在層堆中沖壓出凹槽，并且利用導電材料填充這些凹槽。因此，可以制造一種陶瓷器件，它具有小的電容，并且在該陶瓷器件中受制造決定的公差可以得到平衡。


其他優(yōu)點、特征和改進方案從以下結合附圖闡述的實施例中得出。在附圖中，相同的、類型相同的和作用相同的元件配以相同的附圖標記。示出的元件和它們彼此的尺寸比例原則上并不視為按照比例的，更確切地說，各元件一例如層或區(qū)域一為了更好的展示性和/或更好的理解而被尺寸夸張地較厚或較大地示出。其中:
圖1A和IB示出了按照一實施方式的陶瓷器件的示意 圖2示出了按照另一實施方式的陶瓷器件的示意 圖3示出了按照另一實施方式的陶瓷器件的示意 圖4A和4B示出了按照一實施方式的陶瓷器件的示意 圖5A和5B示出了按照一實施方式的陶瓷器件的示意 圖6示出了按照一實施方式的陶瓷器件的示意 圖7示出了按照一實施方式的透視顯示的陶瓷器件的示意性透視 圖8示出了具有四個連接接觸部的陶瓷器件的示意圖；和 圖9示出了按照一實施方式具有八個連接接觸部的陶瓷器件的示意圖。
具體實施例方式圖1A以橫截面視圖示出了陶瓷器件100。該陶瓷器件具有基體101，它由陶瓷層構成。在兩個位置相對的側面126、127上分別安裝有用于與器件100電子接觸的連接接觸部102、103?？v向延伸的通路電極104從側面126開始延伸到基體101中。另一通路電極105從側面127開始延伸到基體101中。通路電極一直伸展到有源區(qū)域125處，在該有源區(qū)域125中例如布置有壓敏電阻器陶瓷。通路電極104和105分別在端部具有垂直于縱向方向延伸的面106和107，所述端部分別背離連接接觸部102和103，連接接觸部102和103分別與通路電極104和105電氣耦合?；w101的陶瓷層布置成層堆。這些層在圖1的Y方向上平面式延伸和在圖1的X方向上彼此重疊地堆疊。這些層垂直于連接接觸部102、103的平面式延伸地彼此重疊布置。通路電極104和105垂直于層堆的堆疊方向地延伸。通路電極104和105穿過多個陶瓷層、尤其是多于兩個陶瓷層。圖1B示出了圖1A的器件沿著平面A-A'的剖面圖。在通路電極的縱向方向上投影到投影平面時、例如投影到平面A-A'時，面106和面107具有彼此重疊的區(qū)域。投影優(yōu)選完全重疊，如在圖1B中示出的。通路電極104和通路電極105垂直于縱向拓寬的直徑115是同樣大的。在示出的實施例中，在兩個通路電極104和105的投影平面上的投影面積是同樣大的。通路電極104和105的投影面積例如分別約在3500 u m2和6500 u m2之間。當投影具有圓形形狀時，這與約65 iim至約90 Pm的直徑相應。當通路電極104和105例如具有圓柱體形狀時，通路電極的投影分別是圓形的。圓柱體形狀的底面和覆蓋面與通路電極104的面106和通路電極的面向連接接觸部102的面相應。在實施方式中，通路電極具有圓柱體形狀，然而，它們也可以具有其它形狀、例如橢圓的底面或矩形的底面。與陶瓷器件的電氣功能、尤其是壓敏電阻器功能優(yōu)先相關的區(qū)域125布置在通路電極104和105的面106和107之間。因此可以減少公差范圍、例如構件的電容的公差范圍，并且公差范圍例如基本上僅還取決于面106和107之間距離的波動。在陶瓷層彼此重疊地布置后，通路電極被置入層堆中。例如通路電極被沖壓到層堆中，并且接著利用導電材料、例如膏進行填充。圖2示出了器件100的另一實施例。與圖1A和IB的視圖不同，通路電極104和105具有彼此間不同的直徑115和116。在縱向方向上投影時，通路電極105的面積比通路電極104的面積大。兩個通路電極優(yōu)選是同軸的。尤其是具有較小的面積的投影完全在具有較大的面積的投影的內部。至少，兩個投影的彼此重疊的部分比彼此未重疊的部分大。因為電極105垂直于縱向拓寬方向地比通路電極104延伸得更多，因此減少了對器件的電氣特性的影響，這些影響由于通路電極相對于彼此的位移出現(xiàn)。在兩個通路電極104和105彼此間的垂直于縱向拓寬方向的相對位移情況下，通路電極104在縱向方向上的投影也位于通路電極105的投影的內部。在此，器件的電容特性優(yōu)先由具有垂直于縱向方向的較小延伸的通路電極104確定。圖3示出了器件100的另一實施方式。與前面的圖不同，該器件100具有另一通路電極108，它布置在通路電極104和通路電極105之間。附加的通路電極108優(yōu)選布置成與通路電極104和105同軸。在通路電極的縱向拓寬方向上投影時，三個通路電極104、105和108的投影重疊、優(yōu)選完全重疊。在通路電極104的面106和通路電極108的位置相對的面109之間布置有壓敏電阻陶瓷。在通路電極105的面107和通路電極108的位置相對的面110之間布置有包括壓敏電阻陶瓷的另一層。通過兩個有源區(qū)域的串聯(lián)布置，一個在通路電極104和通路電極108之間以及一個在通路電極108和通路電極105之間，器件的電容被減小。圖4A和4B示出了器件100的另一實施方式，在所述器件100中，與前面的實施例不同，兩個通路電極分別與一個連接接觸部耦合。通路電極104和另一通路電極111與連接接觸部102電氣耦合。通路電極105和另一通路電極112與連接接觸部103電氣耦合。通路電極104和111或105和112走向設置成相同，優(yōu)選平行，從相應的連接接觸部開始在縱向方向上延伸到基體101的內部直到有源區(qū)域。在圖4B中示出了沿著圖4A的平面Al的剖面圖。通路電極105和112的到平面A-A'上的投影虛線式地示出。通路電極104和112的投影分別包圍通路電極104和通路電極111的橫截面。通路電極104和105或111和112的投影分別完全地重疊。通路電極104或111的具有較小面積的投影，分別完全地布置在通路電極104或111的投影內部。在圖5A和5B示出了器件100的另一實施方式，在該器件100中基體包括彼此不同的介電常數(shù)的材料。基體101的面向連接接觸部102并與其具有共同接觸面(側面126)的區(qū)域117比起基體101的區(qū)域118具有更小的介電常數(shù)，區(qū)域118在遠離連接接觸部102的方向上連接到區(qū)域117?；w101的面向連接接觸部103并與其具有共同接觸面(側面127)的區(qū)域119比起區(qū)域118再次具有更小的介電常數(shù)、優(yōu)選具有與區(qū)域117相同的介電常數(shù)。區(qū)域117和119的材料120比起區(qū)域118的材料121具有更小的介電常數(shù)。區(qū)域117或區(qū)域119例如具有約為％ =5的介電常數(shù)。區(qū)域117和119的介電常數(shù)越小，器件的穿過連接接觸部的電容越小。區(qū)域117、118和119分別由多個陶瓷層構成。區(qū)域117、118和119的陶瓷層垂直于通路電極的縱向方向彼此重疊地堆疊。通過在與連接接觸部鄰接的區(qū)域117和119中以及在有源區(qū)域125和通路電極104和105的端面106和107位于其中的區(qū)域118中使用具有不同介電常數(shù)的材料，器件100具有小的電容、尤其是〈5 pF的電容、優(yōu)選〈3 pF的電容。因為通路電極104和105在區(qū)域117和119中被具有小的介電常數(shù)的材料120包圍，因此可以減少來自區(qū)域117和119的電氣散射效應。為了減少、優(yōu)選阻止具有較大和較小介電常數(shù)的層之間的化學反應，區(qū)域118構成為更厚。尤其是通路電極的一部分被布置在區(qū)域118中。圖5B示出了沿著圖5A的平面A-A'的剖面圖。通路電極105沿著平面Al被具有比較小的介電常數(shù)的材料120包圍。圖6示出了器件100的另一實施例，在該器件100中，通路電極104和105分別沿著它們的縱向拓寬方向具有垂直于縱向拓寬方向的不同的延伸。在分別與連接接觸部102和103鄰接的區(qū)域117和119中，通路電極105的被材料120包圍的區(qū)域123比起通路電極105的連接區(qū)域124具有更大的垂直于縱向拓寬的延伸。尤其是區(qū)域124具有直徑115和區(qū)域123具有直徑122，直徑122比直徑115大。通過通路電極104或通路電極105的具有比較大的延伸的區(qū)域123，通路電極104和105可以分別良好地電氣耦合到相應的連接接觸部102和103。為了屏蔽和為了將器件的電容保持地很小，區(qū)域123布置在材料120中。在具有材料121的區(qū)域118中，該材料121比材料120具有更大的介電常數(shù)，與區(qū)域123中的相比通路電極以更小的橫截面構成。圖7以透視圖示出了器件100。該器件例如具有二氧化鋯、ZnO-BI和/或ZnO-PR作為壓敏電阻陶瓷。在其它實施方式中，該器件可以包括電容器材料、尤其是C0G、X7R、Z5U、Y5V 和 / 或 HQM。圖8以透視圖示出了器件100的另一實施方式，在該器件100中，在基體101處布置有四個連接接觸部。在基體101的側面127處布置有兩個連接接觸部103。在位置相對的側面126處布置有兩個連接接觸部102。對于每個連接接觸部，一個通路電極在位置相對的連接接觸部方向上延伸穿過部分基體。按照圖8的實施方式的器件100例如具有< 5.12mm2的器件面積、優(yōu)選為2.5 mm2的器件面積。圖9示出了按照另一實施方式具有八個連接接觸部102或103的器件100。對于每個側面126或127布置有四個連接接觸部102或103。對于每個連接接觸部，一個通路電極延伸到基體101的內部。在其它實施方式中，對于每個連接接觸部，多個通路電極、例如兩個通路電極延伸到基體101的內部。按照圖9的實施方式的器件100例如具有< 8mm2的器件面積、尤其是為5.12 mm2的器件面積。利用圖8和9的實施方式構成壓敏電阻器陣列，它包括多個單獨的壓敏電阻器。本發(fā)明并不受到根據(jù)實施例的描述的限制。更確切地說，本發(fā)明包括每一新特征以及特征的每種組合，尤其是在專利權利要求書中所含的特征的每種組合，即使該特征或組合本身未在專利權利要求書或實施例中明確進行說明。
權利要求
1.一種陶瓷器件，包括: -基體(101 )，具有兩個安裝在所述基體上的連接接觸部(102、103)， -第一(104)和第二( 105)縱向延伸的通路電極，它們分別與連接接觸部(102、103)之——規(guī)A袖 I=I， -其中第一(104)和第二(105)通路電極分別在縱向方向上投影時具有延伸的面(106、107)。
2.根據(jù)權利要求1所述的陶瓷器件，在所述陶瓷器件中，第一通路電極(104)的投影和第二通路電極(105)的投影至少部分重疊。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的陶瓷器件，在所述陶瓷器件中，投影的面(106、107)是同樣大的。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的陶瓷器件，在所述陶瓷器件中，第一通路電極(104)的投影的面(106)比第二通路電極(105)的投影的面(107)小。
5.根據(jù)權利要求1至4之一所述的陶瓷器件，在所述陶瓷器件中，第一(104)和第二(105)通路電極分別具有圓柱體形狀。
6.根據(jù)權利要求1至5之一所述的陶瓷器件，在所述陶瓷器件中，通路電極(104、105)之一具有帶有第一直徑(122)的第一區(qū)域(123)，以及帶有與第一直徑(122)不同的第二直徑(115)的第二區(qū)域(124)。
7.根據(jù)權利要求1至6之一所述的陶瓷器件，在所述陶瓷器件中，基體(101)具有兩個具有彼此不同的介電常數(shù)的區(qū)域(117、118)。
8.根據(jù)權利要求7所述的陶瓷器件，在所述陶瓷器件中，基體(101)的面向連接接觸部(102、103)的區(qū)域(117、119)分別比布置在各自面向所述連接接觸部(102、103)的區(qū)域(117、119)之間的區(qū)域(118)具有更小的介電常數(shù)。
9.根據(jù)權利要求8所述的陶瓷器件，只要該權利要求回引權利要求6，在所述陶瓷器件中，第一直徑(122)比第二直徑(115)大，并且通路電極(104、105)的第一區(qū)域(123)包圍基體(101)的具有較小的介電常數(shù)的區(qū)域(117、119)。
10.根據(jù)權利要求1至9之一所述的陶瓷器件，在所述陶瓷器件中，在第一(104)和第二( 105)通路電極的背離連接接觸部(102、103)的端部之間布置有另一通路電極(108)。
11.根據(jù)權利要求1至10之一所述的陶瓷器件，在所述陶瓷器件中，在第一(104)和第二(105)通路電極之間布置有壓敏電阻陶瓷(125)。
12.一種用于制造陶瓷器件的方法，包括: -將多個陶瓷層(117、118、119)堆疊成層堆，所述層堆構成陶瓷器件的基體(101)， -將兩個通路電極(104、105)垂直于層序列地從層堆的兩個位置相對的側面置入到層堆中， -將兩個連接接觸部(102、103)安裝到層堆上，使得連接接觸部(102、103)分別與通路電極(104、105)之一電氣耦合。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，在所述方法中，通路電極(104、105)的置入包括: -分別在層堆(101)中沖壓出凹槽； -利用導電材料填充凹槽。
全文摘要
陶瓷器件(100)包括基體(101)，所述基體(101)具有兩個安裝在其上的連接接觸部(102、103)。該器件(100)具有第一(104)和第二(105)縱向延伸的通路電極，它們分別與連接接觸部(102、103)之一耦合。在縱向方向上投影時，第一(104)和第二(105)通路電極分別具有延伸的面(106、107)。為了制造，多個陶瓷層(117、118、119)堆疊成構成基體(101)的層堆，并且兩個通路電極(104、105)垂直于層序列地被置入到層堆中。
文檔編號H01C7/10GK103210456SQ201180042441
公開日2013年7月17日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權日2010年9月3日
發(fā)明者T.費希廷格, G.普德米希 申請人:埃普科斯股份有限公司