CN102318019A - 电多层器件和具有该电多层器件的电路装置 - Google Patents

Abstract

本发明说明一种具有单片基体（1）的电多层器件，所述电多层器件包括多个上下重叠地交替布置的陶瓷层（2）和电极层（3）。所述基体（1）具有两个彼此相对的端面（4，4’）和两个相对的侧面（5，5’）。所述多层器件具有多个外部电极（6，6’）和多个被构造在电极层（3）中的内部电极（7，8，9），其中所述内部电极（7，8，9）至少部分地重叠并形成重叠区域。给内部电极（7，8，9）中的每一个分别分配外部电极（6，6’）。至少一个从端面（4，4’）出发的第一内部电极（7）与至少一个从相对的端面（4，4’）出发的第二内部电极（8）重叠。至少一个第三内部电极（9）从侧面（5，5’）出发，所述第三内部电极（9）与第一内部电极（7）和第二内部电极（8）重叠。

Description

电多层器件和具有该电多层器件的电路装置

技术领域

本发明涉及电多层器件和具有该电多层器件的电路装置。

背景技术

根据出版物DE 10 2007 020 783 A1已知一种电多层器件。

发明内容

要解决的任务是，说明一种可通过简单方式制造的电多层器件，所述电多层器件具有高的集成密度。此外，应说明一种具有所述电多层器件的电路装置。

该任务通过如权利要求1所述的电多层器件以及通过如权利要求14所述的电路装置加以解决。所述电多层器件的有利的扩展方案是从属权利要求的主题。

说明一种具有单片基体的电多层器件，所述电多层器件包括多个上下重叠地交替布置的陶瓷层和电极层。所述基体具有两个彼此相对的端面和两个相对的侧面。所述多层器件具有多个外部电极。多个内部电极被构造在所述电极层中，其中所述内部电极至少部分地重叠并形成重叠区域。给每个内部电极分别分配外部电极。至少一个从端面出发的第一内部电极与至少一个从相对端面出发的第二内部电极重叠。至少一个第三内部电极从侧面出发，所述第三内部电极与第一和第二内部电极重叠。

电多层器件的第一和第二内部电极在重叠区域中限定第一电功能单元。

第三内部电极与第一和第二内部电极重叠并在重叠区域中与陶瓷层一起形成第二电功能单元。

在一种实施形式中，所述电多层器件具有从侧面出发的第四内部电极。第四内部电极至少部分地与第一和第二内部电极中的至少一个重叠，并与陶瓷层一起形成第三电功能单元。

电多层器件的功能单元优选地绝大多数相互不依赖。

在一种实施形式中，第三和第四内部电极被布置在相同的电极层中。

第三和第四内部电极优选地被布置，使得它们相互之间没有边缘效应（Randeffekte）。

在一种实施形式中，第三和第四内部电极被布置在相同的电极层中并相互间隔开到这种程度，即在第三和第四电极之间不出现期望的边缘效应，使得至少近似地不形成电功能单元。

在一种实施形式中，第一和第二内部电极分别与被布置在基体的相对的端面上的外部电极相连接。

在另一实施形式中，第三和第四内部电极分别与被布置在基体的相对的侧面上的外部电极相连接。在一种实施形式中，其中电多层器件包括第一、第二和第三内部电极，电多层器件可以在基体的两个侧面上具有外部电极，其中然而在侧面处的外部电极之一没有至内部电极之一的直接的电连接。出于对称原因或者为了简单制造，可能有利的是，所述电多层器件在相对的侧面上分别具有外部电极。

在一种实施形式中，所述电多层器件在n个外部电极的情况下（其中n是大于2的整数）具有刚好n-1个电功能单元。

在另一实施形式中，所述电多层器件优选地具有内部电极沿基体的纵轴的对称布置。多层器件的两个对称的部分区域在n个外部电极的情况下分别具有刚好n-1个电功能单元。电多层器件的两个部分区域因此总共在n个外部电极的情况下（其中n是大于2的整数）具有刚好n-2个电功能单元。

在一种实施形式中，多层器件的电功能单元具有电容器或变阻器的功能。在另一实施形式中，也可能的是，不仅电容器而且变阻器、或者多个变阻器或电容器被布置在电多层器件中。

在一种实施形式中，电多层器件具有多个具有不同电容的电容器。

在另一实施形式中，所述多层器件具有多个具有不同变阻器电压的变阻器。然而也可能的是，所述电多层器件具有多个分别具有不同电容或不同变阻器电压的电容器和变阻器。

在先前描述的多层器件的一种实施形式中，所述陶瓷层包括变阻器陶瓷或者电容器陶瓷。

电多层器件的形成陶瓷层的变阻器陶瓷优选地具有铋锑氧化锌（ZnO-BiSb（Zinkoxidwismutantimon））或镨氧化锌（ZnPr（Zinkoxidpraseodym））。

在一种实施形式中，所述电多层器件具有对称的布置，其中每个部分布置均包括先前描述的多层器件的结构，其中外部电极优选地针对两个端面以及针对侧面之一被实施。在此，对称多层器件的部分布置包括第一和第二内部电极（其与在端侧布置的外部电极接触）以及一个或多个第三或者第四内部电极，其与第一和第二内部电极重叠并与在端面之一处的外部电极电连接。

为了在电路装置中对先前描述的多层器件接线，至少一个在端侧布置的外部电极与地相连接。在端侧布置的外部电极中的至少一个与带电压的线路相连接。另外的布置在电多层器件的侧面处的外部电极优选地与信号线相连接。

附图说明

上述主题和布置根据下面的图和实施例更详细地加以阐述。

下面描述的附图不可被理解为按正确比例的，更确切地说，示图可以在各个维度以放大、缩小或也失真的方式示出。彼此相同的或承担相同功能的元件用相同的附图标记来表示。

图1a示出具有三个内部电极的电多层器件的第一实施例的内部电极的示意结构，

图1b示出依照图1a的电多层器件的横截面，

图2示出电多层器件的一个实施形式的外部电极的布置，

图3a示意地示出具有四个内部电极的电多层器件的另一实施例的内部电极的结构，

图3b示出具有依照图3a的内部电极布置的电多层器件的横截面，

图4a示意地示出具有四个内部电极的多层器件的又一实施例的内部电极的结构，

图4b示出具有依照图4a的内部电极布置的电多层器件的横截面，

图5a示意地示出具有四个内部电极的电多层器件的第三实施例的内部电极的结构，

图5b示出具有依照图5a的内部电极布置的电多层器件的横截面，

图5c示出依照根据图5a和5b的电多层器件的实施例的外部电极的布置，

图6a示意地示出具有六个内部电极的电多层器件的一个实施例的内部电极的结构，

图6b示出具有依照图6a的内部电极布置的多层器件的横截面，

图7a示意地示出具有八个内部电极的电多层器件的一个实施例的内部电极的结构，

图7b示出具有依照图7a的内部电极布置的电多层器件的横截面，

图8a示意地示出具有八个内部电极的电多层器件的又一实施例的内部电极的结构，

图8b示出具有依照图8a的内部电极布置的电多层器件的横截面，

图9a示意地示出具有两个对称的子单元的电多层器件的另一实施例的内部电极的结构，

图9b示出具有依照图9a的内部电极布置的电多层器件的横截面，

图9c示出依照根据图9a和9b的电多层器件的实施例的外部电极的布置，

图10示出具有多个电功能单元的电多层器件的实施例的电路装置。

具体实施方式

图1a示出了电多层器件的内部电极布置的示意结构。所述多层器件具有基体1，其中第一内部电极7和第二内部电极8被布置，使得它们在俯视图中相互重叠。所述电多层器件具有第三内部电极9，所述第三内部电极9与多层器件的第一内部电极7和第二内部电极8具有重叠区域。

在图1b中展示了依照根据图1a的内部电极7、8、9的布置的多层器件的横截面。所述电多层器件具有基体1。所述多层器件具有多个陶瓷层2和多个电极层3。第一内部电极7和第二内部电极8上下重叠地布置在不同的电极层中。第一内部电极7和第二内部电极8在重叠区域中与位于之间的陶瓷层形成第一电功能单元11。第三内部电极9与第一内部电极7和第二内部电极8重叠，并与陶瓷层形成第二功能单元12。所述电极层3通过内部电极7、8、9来构造。

图2示意地示出了在电多层器件的基体1处外部电极6、6’的布置。所述电多层器件示出具有四个外部电极6、6’的实施形式，其中两个外部电极6被布置在基体1的端侧4、4’处。在基体1的两个相对的侧面5、5’处分别布置另一外部电极6’。

依照电多层器件的图1a和1b的实施形式，外部电极6、6’的布置可以如图2中一样实现，然而在此情况下外部电极6’中的一个在此未被接线或者未与电多层器件的内部电极7、8和9之一相连接。电多层器件的第一内部电极7和第二内部电极8优选地与在端侧布置的外部电极6电连接。第三内部电极9优选地与外部电极6’相连接，所述外部电极6’被布置在基体1的侧面处。

图3a示出了电多层器件的另一实施形式的内部电极的示意结构。所述电多层器件具有基体1。第一内部电极7和第二内部电极8部分地相互重叠，并在重叠区域中形成在图3b中所示的第一电功能单元11。电多层器件具有第三内部电极9和第四内部电极10，其分别与第一内部电极7和第二内部电极8有重叠区域，并形成在图3b中所示的第二电功能单元12和第三电功能单元13。

在图3b中示意地示出了依照根据图3a的实施形式的电多层器件的横截面。所述多层器件具有带有第一内部电极7和第二内部电极8的基体1，所述第一内部电极7和第二内部电极8相互重叠并形成第一电功能单元11。第三内部电极9和第四内部电极10与第一内部电极7和第二内部电极8重叠并形成第二电功能单元12和第三电功能单元13。依照实施形式3a和3b的电多层器件优选地具有依照根据图2的实施形式的外部电极的布置。在此，所有外部电极6、6’直接与内部电极相连接，其中第一内部电极7和第二内部电极8与在端侧布置的外部电极6接触，而第三内部电极9或第四内部电极10与在基体1侧面处的外部电极6’相连接。

图4a示出了电多层器件的另一实施形式，其中基体1具有第一内部电极7和第二内部电极8。第一内部电极7和第二内部电极8相互重叠，并限定第一电功能单元11。依照图4a的电多层器件的实施形式具有第三内部电极9和第四内部电极10，所述第三内部电极和第四内部电极被布置在相同的电极层中。第三内部电极9和第四内部电极10重叠并且与第一内部电极7或第二内部电极8相重叠，并限定其他的电功能单元。第三内部电极9和第四内部电极10优选地被布置，使得它们与第一内部电极7和第二内部电极8一起限定电功能单元，然而优选地相互不形成电功能单元。

图4b示出了依照根据图4a的内部电极布置的电多层器件的横截面。所述电多层器件具有基体1，所述基体1具有两个第一内部电极7和两个第二内部电极8。第一内部电极7和第二内部电极8分别形成对。在第一内部电极7和第二内部电极8的所述两对之间布置第三内部电极9和第四内部电极10。第三内部电极9和第四内部电极10被布置在相同的电极层中。依照图4a和4b的电多层器件的实施形式例如具有依照图2的外部电极的布置。在此，第一内部电极7和第二内部电极8与在端侧布置的外部电极6接触。第三内部电极9和第四内部电极10与外部电极6’相连接，所述外部电极6’被布置在电多层器件的基体1的侧面处。

图5a示出了电多层器件的另一实施形式，其中电多层器件具有基体1，其中第一内部电极7和第二内部电极8被布置，使得它们相互重叠并形成第一电功能单元11。依照根据图5a的实施形式的电多层器件的基体1具有第三内部电极9和第四内部电极10，所述第三内部电极9和第四内部电极10与第一内部电极7和第二内部电极8重叠并形成其他的电功能单元。电多层器件的第三内部电极9和第四内部电极10在所示的实施形式中被引导到基体1的相同的侧面。

在图5b中描绘了依照图5a中的实施形式的电多层器件的横截面。所述电多层器件具有基体1，其中多个内部电极7、8、9、10被布置，使得第一内部电极7和第二内部电极8相互重叠并限定第一电功能单元11。第三内部电极9被布置，使得它与第一内部电极7和第二内部电极8重叠并限定第二电功能单元12。同样地，电多层器件的第四内部电极被布置，使得它与第一内部电极7和第二内部电极8重叠并形成第三电功能单元13。第三内部电极9和第四内部电极10并排地被布置在相同的电极层中。

在图5c中示出了在电多层器件的基体1处外部电极6、6’的布置。电多层器件在基体1的端侧4、4’处分别具有外部电极6，该外部电极6分别与电多层器件的第一内部电极7或第二内部电极8相连接。被布置在基体1的侧面5、5’处的外部电极6’优选地与电多层器件的第三内部电极9或第四内部电极10相连接。

根据图5c的电多层器件的实施形式在侧面处分别示出两个外部电极6’。依照根据图5a和5b的实施形式的电多层器件的外部电极6、6’的布置可以依照在图5c中所示的实施形式来实现。然而对于在图5a中所示的电多层器件实施例不必要的是，外部电极6’被布置在基体1的相对的侧面上。对于依照图5a和5b的实施形式，在基体1的一个侧面处的两个外部电极6’就足够了。在相对的侧面处的其他外部电极6’未被接线并未与内部电极之一相连接。然而，出于对称原因或者说用于电多层器件的制造，可能有利的是，如图5c中所示的基体1具有对称布置的外部电极6、6’。

图6a示出了电多层器件的另一实施形式，其中所述电多层器件具有基体1，其中布置相互重叠的第一内部电极7和第二内部电极8。依照图6a的实施形式示出两个第三内部电极9，所述第三内部电极9与第一内部电极7和第二内部电极8重叠并限定电功能单元。所述电多层器件具有两个第四内部电极10，所述第四内部电极10同样与第一和第二内部电极7、8重叠并限定其他的电功能单元。

在图6b中描绘了依照根据图6a的电多层器件的内部电极布置的多层器件的横截面。所述电多层器件具有基体1，其中第一内部电极7和第二内部电极8相互重叠并限定第一电功能单元11。电多层器件的两个第三内部电极9与第一内部电极7和第二内部电极8重叠，并与陶瓷相联合地形成其他的电功能单元。两个第四内部电极10同样与第一内部电极7和第二内部电极8重叠，并形成其他的电功能单元。第三内部电极9和第四内部电极10分别被布置在不同的电极层中，在第一内部电极7和第二内部电极8之上或之下。

依照根据图6a和6b的电多层器件的实施例的外部电极的布置优选地依照在图5c中的实施形式来实施，其中电多层器件的第一和第二内部电极与在端侧布置的外部电极6相连接。电多层器件的第三内部电极9和第四内部电极10与布置在基体1的侧面处的外部电极6’相连接。依照根据图6a、6b的实施形式，因而根据图5c的电多层器件的所有外部电极6、6’与内部电极相连接。

图7a示出电多层器件的另一实施形式，其中所述电多层器件具有基体1，其中布置相互重叠的第一和第二内部电极7、8。根据图7a的电多层器件的实施形式示出两个第三内部电极9，所述第三内部电极9与第一内部电极7和第二内部电极8重叠并限定电功能单元。所述电多层器件具有两个第四内部电极10，所述第四内部电极10同样与第一内部电极7和第二内部电极8重叠并限定其他的电功能单元。

图7b示出了依照根据图7a的实施形式的电多层器件的横截面，其中所述电多层器件具有多个第一内部电极7和多个第二内部电极8。在电多层器件中心布置有第一内部电极7和第二内部电极8，所述第一内部电极7和第二内部电极8相互重叠并限定第一电功能单元。在电多层器件的第一内部电极7和第二内部电极8之间布置第三内部电极9，所述第三内部电极9与第一内部电极7和第二内部电极8一起与陶瓷相联合地形成电功能单元。此外，所述电多层器件具有第四内部电极10，所述第四内部电极10与第一内部电极7和第二内部电极8一起限定其他的电功能单元。第三内部电极9和第四内部电极10分别被布置在不同的电极层，在第一内部电极7和第二内部电极8之间。

依照根据图7a和图7b的电多层器件的实施例的外部电极的布置例如可以依照根据图5c的外部电极6、6’的布置的实施形式来实施。

在图8a中描绘了电多层器件的另一实施形式。所述电多层器件具有带有第一内部电极7和第二内部电极8的基体1，所述第一内部电极7和第二内部电极8相互重叠。所述电多层器件此外具有两个第三内部电极9和两个第四内部电极10，所述第三内部电极9和第四内部电极10与第一内部电极7和第二内部电极8重叠，并在内部电极7、8、9、10的重叠区域中限定电功能单元。第三内部电极9和第四内部电极10分别被布置在多层器件的相同的电极层中。第三内部电极9和第四内部电极10优选地被布置，使得它们在与第一内部电极7或第二内部电极8的重叠区域中限定电功能单元，但是在第三内部电极9和第四内部电极10之间或者在两个第三内部电极9或两个第四内部电极10之间不形成电功能单元。

图8b示出了依照根据图8a的实施形式的具有内部电极布置的电多层器件的横截面。所述电多层器件具有两对第一内部电极7和第二内部电极8，其中在第一内部电极7和第二内部电极8的对之间布置两个第三内部电极9和两个第四内部电极10。第三内部电极9和第四内部电极10分别被布置在多层器件的相同的电极层中。依照根据图8a和8b的实施形式的电多层器件的外部电极例如可以如图5c中一样来实施，其中第一内部电极7和第二内部电极8与在端侧布置的外部电极6相连接，并且电多层器件的第三内部电极9和第四内部电极10与在侧面布置的外部电极6’相连接。

在图9a中描绘了电多层器件的另一实施形式。根据图9a中的实施形式的电多层器件具有对称的结构，其中对称子单元中的每一个均具有第一内部电极7和第二内部电极8以及多个第三内部电极9或第四内部电极9。第一内部电极7和第二内部电极8分别相互重叠并与陶瓷层相联合地分别形成第一电功能单元。两个第一内部电极7以及两个第二内部电极8在电多层器件中相互绝缘并分别具有两个单独的外部电极6。第三内部电极9或第四内部电极10分别与第一内部电极7和第二内部电极8重叠，并限定其他的电功能单元。

在图9b中描绘了依照根据图9a的实施形式的电多层器件的横截面。所述电多层器件分别具有两对第一内部电极7和第二内部电极8，在其之间布置有第三内部电极9或第四内部电极10。第三内部电极9和第四内部电极10在所示的电多层器件实施形式中被布置在相同的电极层中。但是在另一未示出的实施形式中，第三内部电极9和第四内部电极10也可以被布置在多个电极层中。

图9c示出了依照根据图9a和9b的电多层器件的实施例的外部接触6、6’的布置。在此，电多层器件的基体1分别具有两个在端侧4、4’处布置的外部电极6。在端侧4、4’布置的外部电极6分别与电多层器件的第一内部电极7或第二内部电极8相连接。被布置在基体1的侧面5、5’处的外部电极6’分别与第三内部电极9或第四内部电极10相连接。

图10示出了电多层器件的示意电路装置，其中在所示实施形式中的电多层器件具有五个电功能单元。所述电功能单元在所示的实施形式中被实施为变阻器14。但是也可能的是，所述电功能单元被实施为电容器。此外，所述电多层器件可以既有电容器又有变阻器。在所示的实施形式中，所述电多层器件具有六个外部电极6、6’，其中两个外部电极6被布置在多层器件的端侧处，并且分别两个外部电极6’被布置在多层器件的侧面处。电多层器件的在端侧布置的外部电极6与地16或者与带电压的线路15相连接。被布置在多层器件的侧面处的外部电极6’优选地与带信号的线路相连接。在侧面处的外部电极6’的接触的顺序可以任意选择，其中在端侧布置的外部电极6优选地与地16或带电压的线路相连接。

尽管在所述实施例中仅能描述本发明的有限数量的可能改进方案，但本发明不受限于这些改进方案。原则上可能的是，所述电多层器件具有大量的被实施为变阻器或电容器的电功能单元，其中功能单元、内部电极和外部电极的布置优选地被实施为对称的。电功能单元的数量仅仅受限于多层器件的大小。

在这里所说明的主题的描述不受限于各个特定实施形式；更确切地说，只要在技术上有意义，各个实施形式的特征可以被任意相互组合。

附图标记列表

1     基体

2     陶瓷层

3     电极层

4，4’    端面

5，5’    侧面

6，6’    外部电极

7     第一内部电极

8     第二内部电极

9     第三内部电极

10     第四内部电极

11     第一功能单元

12     第二功能单元

13     第三功能单元

14     变阻器

15     带电压的线路

16     地

Claims (15)

1.电多层器件，

－ 具有单片基体（1），所述基体（1）包括多个上下重叠地交替布置的陶瓷层（2）和电极层（3），

－ 其中基体（1）具有两个彼此相对的端面（4，4’）和两个相对的侧面（5，5’），

－ 具有多个外部电极（6，6’）和多个被构造在电极层（3）中的内部电极（7，8，9），

－ 其中内部电极（7，8，9）至少部分地重叠并形成重叠区域，

其特征在于，

给每个内部电极（7，8，9）分别分配外部电极（6，6’），至少一个从端面（4，4’）出发的第一内部电极（7）与至少一个从相对的端面（4，4’）出发的第二内部电极（8）重叠，并且至少一个第三内部电极（9）从侧面（5，5’）出发，所述第三内部电极（9）与第一内部电极（7）和第二内部电极（8）重叠。

2.如权利要求1所述的电多层器件，

其中第一内部电极（7）和第二内部电极（8）在重叠区域中限定第一电功能单元（11）。

3.如权利要求2所述的电多层器件，

其中第三内部电极（9）在与第一内部电极（7）和第二内部电极（8）之一的重叠区域中与陶瓷层（2）一起形成第二电功能单元（12）。

4.如权利要求3所述的电多层器件，

其中从侧面（5，5’）出发的第四内部电极（10）至少部分地与第一内部电极（7）和第二内部电极（8）之一重叠，并限定第三电功能单元（13）。

5.如权利要求4所述的电多层器件，

其中第三内部电极（9）和第四内部电极（10）被布置在相同的电极层（3）中。

6.如权利要求4至5之一所述的电多层器件，

其中第三内部电极（9）和第四内部电极（10）分别与被布置在基体（1）的相对的侧面（5，5’）上的外部电极（6’）相连接。

7.如上述权利要求之一所述的电多层器件，

所述电多层器件在n个外部电极的情况下具有刚好n-1个电功能单元，其中n是大于2的整数。

8.如权利要求3至6之一所述的电多层器件，

所述电多层器件在n个外部电极的情况下具有刚好n-2个电功能单元，其中n是大于2的整数。

9.如上述权利要求之一所述的电多层器件，

其中电功能单元（11，12，13）具有电容器或变阻器（14）的功能。

10.如权利要求9所述的电多层器件，

所述电多层器件具有多个具有不同电容的电容器。

11.如权利要求9所述的电多层器件，

所述电多层器件具有多个具有不同变阻器电压的变阻器（14）。

12.如上述权利要求之一所述的电多层器件，

其中所述陶瓷层（2）包括变阻器陶瓷和/或电容器陶瓷。

13.如权利要求12所述的电多层器件，

其中所述变阻器陶瓷具有ZnO-BiSb或ZnO-Pr。

14.具有如上述权利要求之一所述的电多层器件的电路装置，

其中至少一个在端侧布置的外部电极（6’）与地相连接。

15.如权利要求14所述的电路装置，

其中至少一个在端侧布置的外部电极（6’）与带电压的线路相连接。

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