本發(fā)明涉及一種電子器件、例如壓敏電阻器件以及一種用于制造所述電子器件的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

要解決的任務(wù)是說(shuō)明用于改進(jìn)的電子器件的、尤其能夠更靈活地使用的和/或更魯棒的電子器件的裝置。

該任務(wù)通過(guò)獨(dú)立專利權(quán)利要求的特征來(lái)解決。有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案是從屬專利權(quán)利要求的主題。

所提出的電子器件包括功能本體。功能本體適宜地是電子器件的功能元件。此外，電子器件包括接觸部，所述接觸部被電連接到功能本體的第一表面上或者接觸所述功能本體。接觸部可以是電接觸層和/或金屬化部或者其他接觸裝置。通過(guò)所述接觸部，功能本體適宜地被接觸和/或被電連接到另外的端子、例如電子器件的外部電極上。

所述表面優(yōu)選地是功能本體的第一表面、例如第一主表面。所述接觸部具有邊沿區(qū)域和中央?yún)^(qū)域。此外，功能本體被構(gòu)造成，使得功能本體在功能本體的第一表面和背向第一表面的第二表面或者主表面之間的電阻在第一功能本體區(qū)段中比在與接觸部的中心區(qū)域重疊的第二功能本體區(qū)段中更大，所述第一功能本體區(qū)段在電子器件的、尤其第一表面的俯視圖中來(lái)看與邊沿區(qū)域重疊。第一和第二功能本體區(qū)段優(yōu)選地是功能本體的徑向區(qū)段。

接觸部的中央?yún)^(qū)域優(yōu)選地表示接觸部的內(nèi)部區(qū)域和/或中間區(qū)域，而邊沿區(qū)域優(yōu)選地表示或者限定接觸部的外部邊沿。

優(yōu)選地，接觸部不僅被電連接到第一功能本體區(qū)段上而且電連接到第二功能本體區(qū)段上。第一功能本體區(qū)段優(yōu)選地表示功能本體的外部區(qū)段或者邊沿區(qū)段。而第二功能本體區(qū)段優(yōu)選地表示功能本體的內(nèi)部區(qū)段或者中央?yún)^(qū)段。第二功能本體區(qū)段和中央?yún)^(qū)域從電子器件的俯視圖中來(lái)看優(yōu)選地是疊合的。

優(yōu)選地，所提到的接觸部是第一接觸部。適宜地，電子器件此外包括第二接觸部，所述第二接觸部被電連接到功能本體的第二表面上或者接觸所述功能本體。第二接觸部?jī)?yōu)選地以與第一接觸部相似的方式構(gòu)造并且與第一接觸部關(guān)于第一表面那樣關(guān)于第二表面來(lái)布置。第一和第二接觸部例如可以關(guān)于電子器件的縱軸對(duì)稱地布置。優(yōu)選地，電子器件和/或功能本體圓盤(pán)形地并且關(guān)于縱軸至少盡可能旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地來(lái)布置。

在圓盤(pán)壓敏電阻作為電子器件的情況下，優(yōu)選地將各一個(gè)接觸部設(shè)置或者布置在圓盤(pán)的上側(cè)以及下側(cè)處用于電連接或者接觸。

優(yōu)選地，第一和第二接觸部例如從電子器件的俯視圖中來(lái)看疊合地被布置。

例如，功能本體在沿著縱軸的截面中來(lái)看優(yōu)選地直接地或者緊貼地被布置在接觸部之間。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，電子器件是壓敏電阻器件。壓敏電阻器件優(yōu)選地被用作過(guò)電壓保護(hù)。根據(jù)該設(shè)計(jì)方案，功能本體適宜地被設(shè)計(jì)成，使得所述功能本體是壓敏電阻器件的功能元件。在這方面，功能本體可以包括多晶的燒結(jié)的材料。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，電子器件是圓盤(pán)壓敏電阻或者塊壓敏電阻。

在一種設(shè)計(jì)方案中，第一功能本體區(qū)段從電子器件的俯視圖中來(lái)看至少部分地圍繞第二功能本體區(qū)段。優(yōu)選地，第一功能本體區(qū)段完全地包圍或者圍繞第二功能本體區(qū)段。

在一種設(shè)計(jì)方案中，功能本體被構(gòu)造成，使得第一功能本體區(qū)段中的電流密度、尤其第一功能本體區(qū)段的以及接觸部的邊沿區(qū)域的接觸部位處的電流密度或者第一功能本體區(qū)段和邊沿區(qū)域之間的電流密度在電子器件的運(yùn)行期間和/或在功能本體中的電流流動(dòng)的情況下被降低或者減小。優(yōu)選地，電流密度在此與常規(guī)的電子器件或者現(xiàn)有技術(shù)的器件相比被降低或者減小。

尤其在所提到的接觸部位處，電流密度以及與之關(guān)聯(lián)的溫度負(fù)載可能例如在電子器件的運(yùn)行期間是特別高的。其原因是邊緣效應(yīng)，所述邊緣效應(yīng)在電子器件的運(yùn)行中出現(xiàn)。

通過(guò)所介紹的電子器件可以在運(yùn)行期間有利地減小或者降低第一功能本體區(qū)段中例如由于形成的焦耳熱量而引起的放熱，因?yàn)橛捎谔岣叩碾娮枰约耙虼吮唤档偷碾娏髅芏韧ǔＰ纬筛俚臒崃俊Ｓ纱?，電子器件同時(shí)變得能夠更耐熱以及在更多方面被使用。此外，電子器件的壽命可以有利地被提高。

由于功能元件中的高的溫度，電子器件的壽命和/或使用范圍尤其在壓敏電阻器件的情況下極大地被限制。所描述的熱負(fù)載尤其對(duì)于壓敏電阻器件來(lái)說(shuō)在更長(zhǎng)久地施加過(guò)電壓的情況下甚至可能導(dǎo)致構(gòu)件的損毀。這一點(diǎn)可以通過(guò)功能本體的上面所描述的第一功能本體區(qū)段具有比第二功能本體區(qū)段更大的電阻的設(shè)計(jì)方案來(lái)抵抗，因?yàn)橛纱藴p弱所描述的邊緣效應(yīng)。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，第二功能本體區(qū)段的面積在電子器件的俯視圖中來(lái)看比第一功能本體區(qū)段的面積更大。通過(guò)該設(shè)計(jì)方案尤其可以實(shí)現(xiàn)的是，電子器件的功能本體在第一和第二表面之間的電阻總得來(lái)說(shuō)通過(guò)第二功能本體區(qū)段來(lái)限定或者來(lái)保持。由此，電氣特性、在壓敏電阻器件的情況下例如壓敏電阻電壓又基本保持不變。例如，第二功能本體區(qū)段的面積是第一功能本體區(qū)段的面積的兩倍大、三倍大或者十倍大。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，功能本體在第一功能本體區(qū)段中具有無(wú)接觸的區(qū)域。無(wú)接觸的區(qū)域優(yōu)選地是功能本體的外部的徑向的區(qū)段。無(wú)接觸的區(qū)域與此相應(yīng)地關(guān)于功能本體優(yōu)選地在邊沿側(cè)來(lái)布置。在無(wú)接觸的區(qū)域中優(yōu)選地不存在接觸。通過(guò)該設(shè)計(jì)方案可以有利地實(shí)現(xiàn)功能本體的改善的接觸。尤其可以防止或者限制功能本體的邊沿、邊沿區(qū)域處的或者邊緣處的電弧。優(yōu)選地，無(wú)接觸的區(qū)域或者其邊沿在電子器件的俯視圖中無(wú)彎曲地延伸。通過(guò)無(wú)彎曲的設(shè)計(jì)方案尤其又可以縮小或者最小化接觸裝置的邊緣長(zhǎng)度或者邊緣面積并且因此阻止或限制“熱區(qū)（Hotspots）”（“熱部位”的英文）的形成，特別高的電場(chǎng)、熱機(jī)械應(yīng)力和/或熱學(xué)的、機(jī)械的或者電氣的負(fù)載出現(xiàn)在所述熱區(qū)中。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，功能本體在第一功能本體區(qū)段中的厚度大于功能本體在第二功能本體區(qū)段中的厚度。優(yōu)選地，第一功能本體區(qū)段的厚度以及第二功能本體區(qū)段的厚度至少大多數(shù)是恒定的或者近似恒定的。通過(guò)該設(shè)計(jì)方案可以有利地說(shuō)明用于增大第一功能本體區(qū)段中的電阻的裝置，由此可以在電子器件的運(yùn)行期間降低第一功能本體區(qū)段中的電流密度以及因此溫度負(fù)載。換言之，第一功能本體區(qū)段的電阻通過(guò)第一功能本體區(qū)段中的接觸部或者表面的更大的間隔或者通過(guò)沿著厚度的更大的路徑長(zhǎng)度相對(duì)第二功能本體區(qū)段被增大，其中在例如相同的在電子器件上施加的電壓的情況下可以減小第一功能本體區(qū)段中的電流負(fù)載以及因此過(guò)熱或溫度負(fù)載。

所描述的厚度當(dāng)前優(yōu)選地沿著電子器件的所提到的縱軸伸展。

優(yōu)選地，功能本體的厚度僅僅在電子器件和/或功能本體的一側(cè)或者主表面處被增大，而在電子器件的另一側(cè)處功能本體的第一功能本體區(qū)段以及第二功能本體區(qū)段的面是平的和/或位于一個(gè)平面中。替代地，功能本體可以被設(shè)計(jì)成，使得例如第一功能本體區(qū)段的上側(cè)和下側(cè)相對(duì)于第二功能本體區(qū)段的上側(cè)或者下側(cè)不被布置在一個(gè)平面中。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，功能本體在第一功能本體區(qū)段中的厚度比功能本體在第二功能本體區(qū)段中的厚度大5%至15%。特別優(yōu)選地，功能本體在第一功能本體區(qū)段中的厚度比第二功能本體區(qū)段的厚度大至少10%。替代地，所提到的厚度例如也可以被增大多于15%。厚度增大關(guān)于電阻的效果在此定性地是同樣的。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，第一功能本體區(qū)段的徑向延展在功能本體在第一功能本體區(qū)段中的一倍和兩倍的厚度之間。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，功能本體在第一功能本體區(qū)段中的材料特性不同于第二功能本體區(qū)段中的材料特性。通過(guò)該設(shè)計(jì)方案可以適宜地實(shí)現(xiàn)的是，第一功能本體區(qū)段中的電阻相對(duì)于第二功能本體區(qū)段被增大。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，功能本體被構(gòu)造成，使得第一功能本體區(qū)段相對(duì)于第二功能本體區(qū)段具有更大的比電阻。通過(guò)該設(shè)計(jì)方案可以替代于或者附加于僅僅第一功能本體區(qū)段的厚度被增大的設(shè)計(jì)方案來(lái)在電子器件的運(yùn)行期間減小或者降低第一功能本體區(qū)段中的電流密度。材料特性上的相應(yīng)的差異可以優(yōu)選地在電子器件的制造工藝期間和/或在功能本體的燒結(jié)期間被產(chǎn)生或者構(gòu)造（參見(jiàn)下面）。通過(guò)更大的比電阻可以如上面已經(jīng)指明的那樣在第一功能本體區(qū)段中在給定的電流脈沖的情況下有利地減小尤其第一功能本體區(qū)段中的電流密度以及因此溫度負(fù)載。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，功能本體具有被燒結(jié)的材料。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，接觸部是第一接觸部，其中電子器件附加地具有第二接觸部，所述第二接觸部與功能本體的第二表面電連接，并且其中功能本體被構(gòu)造成，使得電流分布或者電流密度分布在功能本體中的電流流動(dòng)的情況下在第一和第二功能本體區(qū)段中的接觸部之間被均勻化。這可能意味著縮小電流密度的不一致或者擴(kuò)散，所述不一致或者擴(kuò)散例如在電子器件的運(yùn)行中和/或在功能本體中的電流流動(dòng)的情況下存在。優(yōu)選地，第二接觸部與第一接觸部相似地具有邊沿區(qū)域和中央?yún)^(qū)域。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，功能本體優(yōu)選地盡可能是多晶的。在此意義上，功能本體例如可以具有多晶的材料作為主要組成部分。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，功能本體例如具有陶瓷作為主要組成部分。陶瓷優(yōu)選地是被燒結(jié)的陶瓷。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，功能本體被構(gòu)造成，使得該功能本體在施加特征性閾值之上的電壓之后（在壓敏電阻器件的情況下例如壓敏電阻電壓）在第一和第二表面之間完全導(dǎo)電，而功能本體不具有電絕緣的區(qū)域。

此外說(shuō)明一種用于制造用于上面所描述的電子器件的功能本體的方法。功能本體和/或電子器件優(yōu)選地借助于這里所描述方法能夠被制造或者來(lái)制造。全部的針對(duì)所述方法公開(kāi)的特征尤其也可以涉及功能本體和/或電子器件，并且反之亦然。

所述方法包括：提供用于電子器件的功能本體的基本材料，并且在使用所述基本材料的情況下構(gòu)造功能本體，使得功能本體的在兩個(gè)相對(duì)的表面、即上面所提到的第一表面和第二表面之間測(cè)量的電阻在第一功能本體區(qū)段中比在第二功能本體區(qū)段中更大。

在所述方法的一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，該設(shè)計(jì)方案包括給功能本體在相對(duì)的表面上分別配備接觸部，其中每個(gè)接觸部、例如上面所提到的第一和第二接觸部被電連接到第一和第二功能本體區(qū)段上。

在所述方法的一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，基本材料具有比功能本體更均勻的材料組成?；静牧系牟牧辖M成優(yōu)選地是盡可能均勻的，而功能本體的材料組成、尤其在相互比較第一和第二功能本體區(qū)段的材料組成的情況下并且關(guān)于各個(gè)材料成分是不均勻的。

在所述方法的一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，基本材料在第一功能本體區(qū)段中與第二功能本體區(qū)段相比以更大的厚度來(lái)構(gòu)造。該設(shè)計(jì)方案有利地實(shí)現(xiàn)第一功能本體區(qū)段與第二功能本體區(qū)段相比的電阻的增大。

在所述方法的一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，基本材料被燒結(jié)為功能本體，使得功能本體的比電阻在第一功能本體區(qū)段中比在第二功能本體區(qū)段中更大。例如，基本材料被燒結(jié)成，使得晶?；蛘呦鄳?yīng)的顆粒大小在功能本體的第一功能本體區(qū)段中比在第二功能本體區(qū)段中更小或者更小地構(gòu)造。通過(guò)第一功能本體區(qū)段的晶界的與第二功能本體區(qū)段相比更小的顆粒大小或者更大的密度，功能本體的比電阻適宜地在第一功能本體區(qū)段中比在第二功能本體區(qū)段中更大地形成。

在所述方法的一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，基本材料的材料組成在所述基本材料的第一區(qū)段中在燒結(jié)期間被改變，以便構(gòu)成第一功能本體區(qū)段。由基本材料的第一區(qū)段優(yōu)選地通過(guò)燒結(jié)構(gòu)成第一功能本體區(qū)段。

在所述方法的一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，基本材料在燒結(jié)期間遭受溫度梯度，其中所述基本材料在燒結(jié)期間并且優(yōu)選地同樣在燒結(jié)之前不配備材料添加物。優(yōu)選地，這里從外部、例如從燒結(jié)爐之外在燒結(jié)期間不給基本材料添加另外的材料。代替于此，優(yōu)選地，基本材料在第一功能本體區(qū)段中的材料組成通過(guò)原始地在基本材料中包含的材料成分的遷移和/或擴(kuò)散過(guò)程而改變。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，基本材料在燒結(jié)之前配備摻雜物質(zhì)，所述摻雜物質(zhì)在燒結(jié)期間擴(kuò)散到基本材料中，以便構(gòu)成第一功能本體區(qū)段。摻雜物質(zhì)或者添加材料優(yōu)選地被涂敷到基本材料上或者基本材料在燒結(jié)之前被浸入到摻雜物質(zhì)或者具有摻雜物質(zhì)的溶液中。摻雜物質(zhì)可以是氧化釔、例如Y₂O₃或者其他的稀土金屬或者其氧化物。

在所述方法的一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，第一功能本體區(qū)段被構(gòu)造成，使得最大溫度例如與常規(guī)的電子器件相比被減小了至少500℃，所述最大溫度在第一功能本體區(qū)段中在具有30A的電流強(qiáng)度的脈沖形式8/20的電測(cè)試脈沖的情況下出現(xiàn)。

此外說(shuō)明一種用于制造電子器件的方法，所述方法包括上面提到的用于制造功能本體的方法的方法步驟。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)、有利的設(shè)計(jì)方案和適宜性由結(jié)合圖對(duì)實(shí)施例的以下描述得出。

圖1示出電子器件的示意性透視圖。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電子器件的示意性截面圖。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的根據(jù)一種替代的實(shí)施方式的電子器件的示意性截面圖。

圖4示出作為壓敏電阻器件來(lái)實(shí)施的電子器件的示例性的電壓-電流特征曲線。

圖5A至5D示出電子器件的運(yùn)行的仿真結(jié)果。

圖6示出具有關(guān)于電子器件的運(yùn)行的仿真的值的表格。

具體實(shí)施方式

相同的、同樣的和起相同作用的元件在圖中配備有相同的附圖標(biāo)記。圖以及在圖中所示出的元件相互之間的大小比例不應(yīng)被視為按比例的。更確切地說(shuō)，各個(gè)元件可以為了更好的可示性和/或?yàn)榱烁玫睦斫庖钥浯蟮姆绞奖皇境觥?/p>

圖1示出電子器件100的示意性透視圖。電子器件100優(yōu)選地是壓敏電阻器件、尤其是圓盤(pán)壓敏電阻或者塊壓敏電阻。特別優(yōu)選地，電子器件100是圓盤(pán)壓敏電阻。

電子器件100根據(jù)圖1圓盤(pán)形地來(lái)設(shè)計(jì)并且具有通過(guò)圓盤(pán)的中心延伸的縱軸或者對(duì)稱軸X。關(guān)于縱軸X，電子器件優(yōu)選地至少近似旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。此外，電子器件根據(jù)圖1具有圓盤(pán)形的功能本體1。

功能本體1在壓敏電阻器件的情況下優(yōu)選地包括半導(dǎo)體材料和/或例如被燒結(jié)的陶瓷。因此，功能本體1此外優(yōu)選地包括多晶的材料或者如下材料，所述材料包括不同導(dǎo)電能力的晶界和/或顆粒。作為壓敏電阻器件的功能組件，功能本體1優(yōu)選地被構(gòu)造成，使得該功能本體可以在施加壓敏電阻電壓之上的電壓之后從電絕緣狀態(tài)被切換到導(dǎo)電狀態(tài)。功能本體1包括第一功能本體區(qū)段3和第二功能本體區(qū)段2。第一功能本體區(qū)段3在電子器件100的俯視圖中來(lái)看優(yōu)選地在第二功能本體區(qū)段的外部邊沿處圍繞或者包圍第二功能本體區(qū)段2并且優(yōu)選地以材料決定的方式和/或完整無(wú)損地與該第二功能本體區(qū)段連接，以便構(gòu)成功能本體1。所提到的區(qū)段的邊界通過(guò)虛線來(lái)指明。

電子器件或者圓盤(pán)壓敏電阻或者塊壓敏電阻例如具有大約30mm的直徑以及大約3mm的厚度。所提到的厚度優(yōu)選地涉及第二功能本體區(qū)段2沿著縱軸的厚度。

在所述電子器件的一種替代的、未明確示出的設(shè)計(jì)方案中，該電子器件或者相應(yīng)的功能本體具有矩形形狀。因此，所述電子器件可以根據(jù)本發(fā)明例如是有角的塊壓敏電阻。

圖2示出電子器件100的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案的示意性截面圖。圖2優(yōu)選地示出根據(jù)圖1的電子器件100沿著縱軸X的截面。此外可看出的是，功能本體1在其第一功能本體區(qū)段3中具有厚度D1。功能本體1在第二功能本體區(qū)段2中具有厚度D2。厚度D2小于厚度D1。厚度D1例如可以比第二厚度大5%、10%或者15%或者還更大。

功能本體1此外具有第一表面5和背向第一表面5的第二表面6。第二表面6根據(jù)圖1平坦地被構(gòu)造，而第一表面5由于第一功能本體區(qū)段3中的厚度D1相對(duì)于D2的變大是不平坦的。替代地，第一功能本體區(qū)段3的與第二功能本體區(qū)段2相比更大的厚度D1也可以被實(shí)現(xiàn)成，使得第一功能本體區(qū)段3中的兩個(gè)表面5、6相對(duì)于第二功能本體區(qū)段2而抬高、即總得來(lái)說(shuō)是不平坦的。

如圖2中所示，功能本體1的例如從第一功能本體區(qū)段到第二功能本體區(qū)段（從內(nèi)向外）的厚度可以通過(guò)斜的走向來(lái)放大（同樣參照更下面的圖5A至5D）。替代地，同樣可以設(shè)想厚度通過(guò)功能本體1的厚度的走向中的階梯而引起的突然的變化（在圖中未明確示出）。

由于第一功能本體區(qū)段3相對(duì)于第二功能本體區(qū)段2的更大的厚度D1（參照?qǐng)D2中的D2），功能本體1在第一表面5和第二表面6之間的電阻尤其可以通過(guò)第一功能本體區(qū)段3中的增加的路徑距離根據(jù)本發(fā)明以比第二功能本體區(qū)段2中更大地被設(shè)計(jì)。

電子器件100此外具有第一接觸部4a，所述第一接觸部被電連接到第一表面5上。第一接觸部4a優(yōu)選地不僅被連接到第一功能本體區(qū)段3上而且被連接到第二功能本體區(qū)段2上。所述接觸部4a又具有邊沿區(qū)域7以及中央?yún)^(qū)域8。優(yōu)選地，邊沿區(qū)域7包圍中央?yún)^(qū)域8。

相似地，電子器件具有第二接觸部4b，所述第二接觸部在第二表面6上被連接到第一功能本體區(qū)段3和第二功能本體區(qū)段2上。與第一接觸部相對(duì)應(yīng)，第二接觸部4b優(yōu)選地具有邊沿區(qū)域7和中央?yún)^(qū)域8。優(yōu)選地，第一和第二接觸部4a、4b從電子器件100的俯視圖中來(lái)看疊合地被布置。

接觸部4a、4b優(yōu)選地接觸功能本體1。接觸部例如可以是金屬化的電極、尤其是金屬接觸層。此外，接觸部4a、4b可以被設(shè)置用于外部電極（未明確地示出）在功能本體1處的電連接或者接觸。

當(dāng)在壓敏電阻器件的情況下在接觸部4a、4b之間施加電壓時(shí)，只要所述電壓小于特征性壓敏電阻電壓在接觸部4a、4b之間就優(yōu)選地僅僅流動(dòng)小的漏電流。在將過(guò)電壓施加在接觸部4a、4b上或者之間的情況下，功能本體1適宜地變得導(dǎo)電，以便例如保護(hù)另外的電氣組件免于過(guò)電壓或者損害所述組件的電壓。

第一功能本體區(qū)段3在電子器件100的俯視圖中來(lái)看、即例如在表面5的俯視圖中來(lái)看優(yōu)選地與邊沿區(qū)域7重疊。第二功能本體區(qū)段2在電子器件100的俯視圖中來(lái)看優(yōu)選地與中央?yún)^(qū)域8重疊。

通過(guò)第一功能本體區(qū)段3與第二功能本體區(qū)段2相比更大的電阻的設(shè)計(jì)可以有利地降低或者減小在電子器件100的運(yùn)行中在第二功能本體區(qū)段3中出現(xiàn)的電流或者尤其電流密度。通過(guò)被降低的電流負(fù)載同時(shí)可以在第一功能本體區(qū)段中減少熱量形成以及因此減小溫度負(fù)載。

除了第一功能本體區(qū)段3的厚度D1之外，根據(jù)本發(fā)明的電子器件100優(yōu)選地具有相對(duì)于常規(guī)的電子器件或者現(xiàn)有技術(shù)的電子器件可比較的尺寸。接觸面、即接觸部4a、4b在其中被連接到功能本體1上的面尤其也在該方面相似地或者能夠比較地被安排或者設(shè)計(jì)。

尤其在接觸部4a、4b的上面提及的邊沿區(qū)域7或者邊沿與第一功能本體區(qū)段3的接觸部位或者邊界處，電流密度以及與之關(guān)聯(lián)的溫度負(fù)載例如在電子器件的運(yùn)行期間由于“邊緣效應(yīng)”可能是特別高的。邊緣效應(yīng)可以由如下電場(chǎng)引起，所述電場(chǎng)在器件100的運(yùn)行中在邊沿區(qū)域7處或者中比例如在中央?yún)^(qū)域8中衰減得更大。

盡管通過(guò)第一功能本體區(qū)段3中的接觸部的更大的間隔減小了電流密度，但是電子器件100的另外的電氣特性優(yōu)選地保持不變和/或通過(guò)第二功能本體區(qū)段2來(lái)確定。

第二功能本體區(qū)段2的面積優(yōu)選地比第一功能本體區(qū)段3的面積更大。例如，第二功能本體區(qū)段3的面積是第一功能本體區(qū)段3的面積的兩倍大、三倍大或者十倍大。由此，電子器件的電氣特性、在壓敏電阻器件的情況下例如壓敏電阻電壓優(yōu)選地保持與第一功能本體區(qū)段3的設(shè)計(jì)方案不相關(guān)。

第一功能本體區(qū)段3的徑向延展在圖2中以R1來(lái)標(biāo)記。此外，第二功能本體區(qū)段2的徑向延展、尤其直徑以R2來(lái)標(biāo)記。優(yōu)選地，徑向延展R1為功能本體1在第一功能本體區(qū)段3中的一倍和兩倍的厚度D1之間。

在圖2中在第一功能本體區(qū)段3中此外示出功能本體1的無(wú)接觸的邊沿9，在所述邊沿9中接觸部4a、4b不與功能本體1電連接。無(wú)接觸的區(qū)域9優(yōu)選地表示功能本體1的徑向的外部的區(qū)段。換言之，接觸部4a、4b在電子器件100的外部的邊沿處不與功能本體1齊平，而是接觸部4a、4b的邊沿區(qū)域7與器件的外部的邊沿相比向內(nèi)被偏移。接觸部4a、4b優(yōu)選地被布置以及構(gòu)造成，使得所述接觸部除了無(wú)接觸的邊沿之外完全地接觸功能本體1。

圖3示出根據(jù)另一根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案的電子器件100的示意性截面圖。在圖3中可見(jiàn)：功能區(qū)域2跨越其整個(gè)延展具有恒定的厚度，所述厚度例如對(duì)應(yīng)于圖2中的厚度D2。對(duì)于第一功能本體區(qū)段3與第二功能本體區(qū)段2相比更大的電阻的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案來(lái)說(shuō)，這里優(yōu)選地不同地選擇第一和第二功能本體區(qū)段的材料特性。

為了在相同的相應(yīng)的面積的情況下在電子器件100的運(yùn)行期間降低第一功能本體區(qū)段3中的電流強(qiáng)度和/或電流密度，第一功能本體區(qū)段3具有比第二功能本體區(qū)段2更大的比電阻。通過(guò)該設(shè)計(jì)方案可以與具有增加的厚度的上面的實(shí)施方式相似地通過(guò)更大的電阻來(lái)降低第一功能本體區(qū)段3中的、尤其與邊沿區(qū)域7的接觸部位中或處的電流密度以及因此放熱。

功能本體1優(yōu)選地具有燒結(jié)的多晶的材料。在壓敏電阻器件的情況下，所述材料優(yōu)選地是碳化硅、氧化鋅或者其他金屬氧化物、如氧化鉍、氧化鉻或者氧化錳。根據(jù)這里所描述的設(shè)計(jì)方案，第一功能本體區(qū)段3優(yōu)選地通過(guò)如下方式來(lái)制造或者獲得，即用于功能本體1的原始材料例如被燒結(jié)或者用于功能本體1的原始材料的組成在燒結(jié)之前已經(jīng)被選擇為，使得第一功能本體區(qū)段3與第二功能本體區(qū)段2相比具有更大的比電阻。這當(dāng)前可以通過(guò)原始材料的配方以及燒結(jié)條件、尤其燒結(jié)期間的工藝條件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

用于電子器件100的功能本體1的和/或電子器件本身的制造方法優(yōu)選地包括：提供用于功能本體1的坯料或者基本材料1；在使用基本材料1的情況下構(gòu)造功能本體1使得功能本體1的電阻在第一功能本體區(qū)段3中比在第二功能本體區(qū)段2中更大。

如上面所描述的那樣，第一功能本體區(qū)段3的厚度D1為此被設(shè)計(jì)得比第二功能本體區(qū)段2的厚度D2更大。

替代地或者附加地，基本材料1可以被燒結(jié)成功能本體1，使得功能本體1的比電阻在第一功能本體區(qū)段3中比在第二功能本體區(qū)段2中更大?；静牧?為此可以在燒結(jié)期間例如遭受溫度梯度，而不給基本材料1在燒結(jié)期間添加另外的材料。代替于此，功能本體1關(guān)于比電阻的特性優(yōu)選地單獨(dú)地通過(guò)所述配方或者例如基于原始地被包含在基本材料1中的材料成分的遷移過(guò)程和/或擴(kuò)散過(guò)程所致的組成而產(chǎn)生。

所述組成可以根據(jù)該設(shè)計(jì)方案例如包括如下材料，所述材料在通過(guò)所描述的溫度梯度進(jìn)行燒結(jié)期間優(yōu)選地遷移、擴(kuò)散到第一功能本體區(qū)段3中或者在那里積聚。

替代地或者附加地，基本材料1的確定的原材料可以通過(guò)從基本材料1中蒸發(fā)或者從基本材料1的表面汽化而從基本材料1的化學(xué)計(jì)量中抽走，以便這樣在功能本體1中相對(duì)于基礎(chǔ)本體造成不均勻的材料組成。

所描述的效應(yīng)或者過(guò)程可以適宜地導(dǎo)致：晶?；蛘咂漕w粒大小在功能本體1的第一功能本體區(qū)段3中比在第二功能本體區(qū)段2中更小或者更小地構(gòu)造并且因此第一功能本體區(qū)段3中的比電阻相對(duì)于第二功能本體區(qū)段2被增大。

替代地，基本材料1可以在燒結(jié)之前配備摻雜物質(zhì)，所述摻雜物質(zhì)例如在燒結(jié)期間擴(kuò)散到基本材料1中，以便構(gòu)成第一功能本體區(qū)段3。摻雜物質(zhì)例如可以包括氧化釔、尤其Y₂O₃或者其他的稀土金屬或者其氧化物或者由其構(gòu)成。摻雜物質(zhì)或者添加材料優(yōu)選地被涂敷到基本材料上或者基本材料在燒結(jié)之前被浸入到摻雜物質(zhì)或者例如包含該摻雜物質(zhì)的溶液或者化合物中。

圖2和3的設(shè)計(jì)方案例如也可以借助于所描述的制造方法根據(jù)本發(fā)明如下被組合：不僅存在第一功能本體區(qū)段3與第二功能本體區(qū)段相比更大的厚度，而且存在改變的材料配方或者組成，由此用于在第一功能本體區(qū)段3中減小或者降低電流密度/放熱的所描述的效應(yīng)疊加或者增強(qiáng)。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的電子器件的示例性的電壓-電流特征曲線（虛線）以及常規(guī)的相應(yīng)的電子器件的示例性的電壓-電流特征曲線（實(shí)線）。特別地以對(duì)數(shù)標(biāo)度的方式作為電流密度的函數(shù)來(lái)描繪電場(chǎng)強(qiáng)度。特征曲線優(yōu)選地描述相關(guān)的器件的工作范圍（參照尤其10A/mm²之上的范圍）。

虛線的電壓-電流特征曲線尤其描述根據(jù)本發(fā)明的壓敏電阻器件的電氣特性，在所述壓敏電阻器件的情況下上面提到的第一功能本體區(qū)段3（例如參照?qǐng)D2）的厚度相對(duì)于第二功能本體區(qū)段被增大了10%。常規(guī)的壓敏電阻器件這里優(yōu)選地除了所描述的更大的厚度之外與根據(jù)本發(fā)明的器件相同地或者相似地被構(gòu)造。

例如在圖4中可見(jiàn)：在給定的電場(chǎng)強(qiáng)度的情況下，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件的電流密度鑒于X軸上的對(duì)數(shù)標(biāo)度至少在中間的、平坦地走向的特征曲線區(qū)域中比在常規(guī)的壓敏電阻器件的情況下是顯著更小的。

圖5A至5D示出根據(jù)本發(fā)明的壓敏電阻器件以及根據(jù)圖4中的一個(gè)/多個(gè)特征曲線的常規(guī)的壓敏電阻器件的運(yùn)行的仿真結(jié)果。仿真優(yōu)選地涉及“有限元（FEM）仿真”。尤其分別在具有脈沖形式8/20（μs）的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試脈沖的具有30安培的電流強(qiáng)度的電負(fù)載的情況下在25℃的情況下仿真了器件的電流密度以及溫度或者器件中的溫度分布。

圖5A至5D分別描述圓盤(pán)壓敏電阻的四個(gè)不同的幾何結(jié)構(gòu)或者子圖（參照編號(hào)（1）至（4）），其中至少在圖5A和5B中例如分別示出與圖2和3相似或者相應(yīng)的截面圖的右半部或者右上四分之一。結(jié)果涉及具有30mm的直徑以及相應(yīng)的第二功能本體區(qū)段（參照上面附圖標(biāo)記2）的3mm的厚度的圓盤(pán)壓敏電阻。圖5A至5D中的豎直的虛線限定相應(yīng)的構(gòu)件的上面所描述的第一功能本體區(qū)段并且將該第一功能本體區(qū)段在視覺(jué)上與第二功能本體區(qū)段劃界。第一接觸部的厚度至少為10μm。在畫(huà)圈的區(qū)域中分別可見(jiàn)接觸部的邊沿區(qū)域7（參照上面附圖標(biāo)記4a）。

編號(hào)（2）至（4）分別對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案，而編號(hào)（1）分別如上面所描述的那樣表示常規(guī)的器件的仿真。

在圖5A和5C中以A/mm²分別示出針對(duì)電流密度的結(jié)果。圖5B和5D以℃分別示出針對(duì)溫度的結(jié)果（參照相應(yīng)的圖的下部區(qū)域中的相應(yīng)的顏色標(biāo)度）。

在子圖（2）中，第一功能本體區(qū)段的厚度（參照?qǐng)D2中的D1）相對(duì)于第二功能本體區(qū)段根據(jù)本發(fā)明分別被增大了10%（參見(jiàn)圖5A至5D的子圖（2）的右邊沿）。

子圖（3）分別示出針對(duì)構(gòu)件的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案的相應(yīng)的仿真結(jié)果，在所述設(shè)計(jì)方案中功能本體區(qū)段雖然是相同厚的，然而第一功能本體區(qū)段由于材料組成比第二功能本體區(qū)段具有更大的比電阻（圖3連同描述）。

在子圖（4）中組合子圖（2）和（3）的設(shè)計(jì)方案，其中不僅第一功能本體區(qū)段的更大的厚度而且所述第一功能本體區(qū)段的通過(guò)材料組成來(lái)增大的比電阻分別被示出以及仿真。

至少初步在圖5A至5D中可見(jiàn)：溫度或者同樣電流密度根據(jù)分別在下面所示出的顏色標(biāo)度在第一功能本體區(qū)段3中比在第二功能本體區(qū)段2中更不均勻地分布。這在圖5C和5D中通過(guò)相對(duì)于圖5A和5B被增大的圖示來(lái)闡明。

尤其在接觸部的邊沿區(qū)域7處或者所提到的邊沿區(qū)域7在或者與功能本體或者第一功能本體區(qū)段的接觸部位處（參照畫(huà)圈的區(qū)域），不僅溫度而且電流密度逐點(diǎn)地比在相應(yīng)的剩余的功能本體中顯著更高。

在上面所提到的條件下，壓敏電阻器件的溫度可以根據(jù)本發(fā)明被降低了直至750℃，所述溫度作為對(duì)所描述的測(cè)試脈沖的反應(yīng)在第一功能本體區(qū)段中、尤其在接觸部的邊沿區(qū)域7的附近形成。電流密度在測(cè)試脈沖的脈沖最大值處的根據(jù)數(shù)值的相應(yīng)的結(jié)果以及脈沖末尾處的最大溫度的根據(jù)數(shù)值的相應(yīng)結(jié)果在圖5的表格中針對(duì)所有子圖（1）至（4）被示出。此外示出壓敏電阻的電壓。針對(duì)所有的進(jìn)行仿真的情形（子圖）電壓值僅僅略微地不同，而例如針對(duì)子圖（4）、即針對(duì)圖2和3中的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案的組合的溫度以及電流密度相對(duì)于子圖（1）被顯著降低（同樣參照?qǐng)D6D中右部的數(shù)值）。

本發(fā)明不通過(guò)借助實(shí)施例的描述來(lái)限制。更確切地說(shuō)，本發(fā)明包括每個(gè)新特征以及特征的每個(gè)組合，這尤其包含專利權(quán)利要求中的特征的每個(gè)組合，即使該特征或該組合本身在專利權(quán)利要求或?qū)嵤├形疵鞔_地加以說(shuō)明。

附圖標(biāo)記列表

1功能本體/基本材料

2第二功能本體區(qū)段

3第一功能本體區(qū)段/基本材料的區(qū)段

4a 第一接觸部

4b 第二接觸部

5第一表面

6第二表面

7邊沿區(qū)域

8中央?yún)^(qū)域

9 無(wú)接觸的區(qū)域

100 電子器件

D1、D2 厚度

R1、R2 徑向延展