CN103797553A - 多层组件和用于其制造的方法 - Google Patents

Abstract

多层组件具有由陶瓷层(2)和平面的内电极(3，3a，3b，3c)以交替的次序构成的基体(1)。彼此分离的外电极(4，4a)位于在基体的外表面(5，5a)上。内电极分别具有接线区域和与其相邻的重叠区域。接线区域的直线边缘(16)与外电极电导通地连接。重叠区域布置在到外电极距离(6，6a)处。与外电极连接的接线区域的边缘至少沿着平行于该边缘伸展的直线与重叠区域的延展一样长，并且重叠区域至少沿着这些直线中的一些多次中断。

Description

多层组件和用于其制造的方法

技术领域

本发明涉及具有由陶瓷层和内电极组成的层序列的多层组件。

背景技术

多层组件（尤其是变阻器）具有基体，其由陶瓷层和平面的内电极以交替的次序堆叠并且烧结。外电极通常位于垂直于内电极的层平面的基体的两个彼此相对的外表面上。内电极顺序地轮流各与外电极之一电导通地连接。内电极为此目的各自达到基体的有关外表面并且与基体的相对的外表面并且必要的话也与基体的其侧面存在的外表面隔开。内电极为构成电容彼此重叠地布置并且首先在其重叠的区域提供高电流负载。用于内电极的金属构成制造成本的显著部分。

在DE 19622690 A1中以多层组件的形式描述整体陶瓷电容器。铂、金、钯、这些金属的合金，尤其是银钯合金、铜、铁、钴、钨、钼、镍和镍合金作为内电极的材料给出。

在DE 19719174 A1中描述多层组件，其中不将贵金属用于内电极并且使用多层技术制造正温度系数热敏电阻成为可能。内电极（其在该文献中被称为接触层）由铝浆或含铝浆制造。

在EP 1416546 A1中给出用于制造陶瓷多层组件的方法，其中绿箔（Grünfolien）（其含有陶瓷粉末）通过筛网印刷方法设置有结构化的金属的层，其设置作为完成组件的内电极。作为示例示出金属层的齿状结构。金属层的尖齿在离绿箔的边缘某个距离处结束。在绿箔的相对边缘上从金属层仅窄接线条带存在。

发明内容

本发明的任务在于，给出可低成本制造的多层组件。此外应给出所属制造方法。

该任务用具有权利要求1的特征的多层组件或者用具有权利要求12的特征的用于制造多层组件的方法解决。由从属权利要求得出扩展方案。

多层组件具有陶瓷层和平面的内电极以交替的次序构成的基体。彼此分离的外电极位于在基体的外表面上。内电极分别具有接线区域和与其相邻的重叠区域。接线区域的直线边缘与外电极电导通地连接。重叠区域布置在到外电极某距离处。与外电极连接的接线区域的边缘至少与沿着平行于该边缘伸展的直线的重叠区域的延展一样长，并且重叠区域至少沿着这些直线的一些多次中断。

在重叠区域中内电极的中断提供了节省电极材料的该可能性。中断优选地仅设计为如此大，使得组件的最大电路承载能力与常规多层组件相比不会或至少不会太大地减少。

内电极的电流负载分别在接线区域最高并且在重叠区域中随离所属外电极的距离的增加而减少。这是由于，在组件的运行中通过内电极流动的电流部分地在陶瓷层中流出。如果内电极在重叠区域中不是完全平面地存在，而是与电流横向地中断，内电极的电流负载至少在重叠区域的截面中比拥有完全平面的内电极的组件的情况下更大。

通过相应适当地限制重叠区域中内电极的中断的相对电流方向侧面的尺寸，在重叠区域中内电极的电流负载可以限于接线区域中的电流负载。用这种方式可以尽可能多地节省电极材料，而与常规多层组件相比不会减小组件的最大电路承载能力。

在组件的实施例的情况下重叠区域的中断随离接线区域的距离的增加在其数量上，在其大小上或在其数量和大小上增加。

在组件的另外的实施例的情况下重叠区域构造成尖齿，该尖齿至少随离接线区域的距离的增加而逐段地变得更窄。

在另外的实施例的情况下重叠区域构造成条带。

在另外的实施例的情况下条带布置成垂直于与外电极连接的接线区域的边缘并且相互平行布置。

在另外的实施例的情况下重叠区域构造成齿状条带，该齿状条带至少随离接线区域的距离增加而逐段地变得更窄。

在组件的另外的实施例的情况下重叠区域的中断的尺寸最高为如彼此邻近的内电极的距离的一半大小。

在另外的实施例的情况下重叠区域具有多个孔洞。

在另外的实施例的情况下孔洞具有其密度随离接线区域的距离的增加而增加的分布。

在另外的实施例的情况下最大尺寸（尤其是孔洞的直径）最高为如彼此邻近的内电极的距离的一半大小。

在另外的实施例的情况下内电极如此布置，使得重叠区域在垂直于层的视向上彼此重叠。

在用于制造多层组件的方法的情况下基体由陶瓷层和其上涂敷的平面的内电极以交替的次序形成，其中通过印刷陶瓷绿箔形成各具有接线区域和与其相邻的重叠区域的内电极并且接线区域的边缘与基体上布置的外电极电导通地连接。在印刷绿箔时如此构造内电极，使得接线区域的要与外电极连接的边缘至少与沿着平行于该边缘伸展的直线的重叠区域的延展一样长并且重叠区域至少沿着这些直线的一些多次中断。

在本方法的扩展方案中在印刷绿箔时如此构造内电极，使得重叠区域的中断的尺寸最高为绿箔的厚度的一半。

在本方法的另外的扩展方案中实现在使用印刷筛网的情况下陶瓷绿箔的印刷，并且重叠区域中的孔洞通过如下方式形成，在印刷前关闭印刷筛网的单独开口。

附图说明

根据所附附图实现了多层组件和制造方法的示例的准确描述。

图1示出多层组件的实施例的透视图。

图2以顶视图示出具有内电极的实施例的层。

图3以顶视图示出具有内电极的另外的实施例的层。

图4以顶视图示出具有内电极的另外的实施例的层。

图5以顶视图示出具有内电极的另外的实施例的层。

图6以顶视图示出具有内电极的另外的实施例的层。

具体实施方式

图1示出具有基体1的多层组件的实施例的透视图，该基体1由陶瓷层2和其之间布置的内电极3，3a，3b，3c构成。外电极4，4a位于在基体1的两个彼此相对外表面5，5a上。外电极4，4a在图1中作为示例以平层的形式复述，但还可以包围外表面5，5a的边沿并且某段远达邻近的外表面5b，5c，5d，5e上。外电极4，4a无论如何彼此在距离上相互分开地布置并且因此允许分开的电接线。内电极3，3a，3b，3c用直线边缘16分别与外电极4，4a之一电导通地连接。除了直线边缘16之外，内电极3，3a，3b，3c和外电极4，4a之间的连接可以包含内电极3，3a，3b，3c的边缘的另外的部分（尤其是，当外电极4，4a包围基体1的边沿并且内电极3，3a，3b，3c邻接侧面外表面5b，5c时）。

尤其是根据图1中示出的示例，内电极3，3a，3b，3c可以彼此顺序地轮流与外电极4，4a连接，使得例如内电极3和3b与外电极4连接并且内电极3a和3c与外电极4a连接。以这种方式形成与彼此电连接的内电极3和3b或者3a和3c的群组，其在垂直顶视图中在层2上彼此镜像显现并且彼此部分重叠。

内电极3，3a，3b，3c在电连接的边缘16相对的侧上离那里存在的外电极4，4a具有距离6，6a并且因此仅与外电极4，4a之一电导通地连接。在图1中可以认识到，内电极3，3a，3b，3c以特别的方式构造，其在下面根据图2到6更详细地解释。

图2以顶视图示出具有内电极3的实施例的陶瓷层2或者用于制造陶瓷层的绿箔2a。内电极3具有接线区域10和重叠区域11。到达直到基体的外表面5的接线区域10的边缘16设置用于与在有关外表面5上设置的外电极电导通连接。在相对的侧上内电极3布置在离外表面5a距离6a处。因此重叠区域11保持与两个外表面5，5a的隔开。重叠区域11与接线区域10的边缘16的距离6对应于接线区域10的尺寸并且在图2的示例中等于内电极3与相对外表面5a的距离6a。层堆（Schichtstapel）的内电极3，3a，3b，3c在层2上的垂直顶视图中在重叠区域11中重叠。内电极3还可以具有到侧面外表面5b，5c的距离6b，6c或作为替代，达到直到其外表面5b，5c。

在图2中标出内电极3的尺寸7，8，也就是第一尺寸7（其平行于边缘16测量）和第二尺寸8（其在内电极3的平面中垂直于边缘16测量）。边缘16拥有第一尺寸7的长度。内电极3还可以在重叠区域11中拥有第一尺寸7，如在根据图2的实施例中。作为替代，重叠区域11可以比第一尺寸7更窄。接线区域10的边缘16因此至少如沿着平行于其边缘16伸展的直线9的重叠区域11的延展一样长。

在根据图2的实施例中重叠区域11构造成尖齿12，使得第二尺寸8仅通过尖齿12的顶点达到。尖齿12起作用，使得重叠区域11沿着平行于边缘16伸展的直线9多次中断。中断17可以到达直到接线区域10，如其在图2中示出的一样。在其他实施例的情况下重叠区域11仅沿着在到接线区域10的某距离处平行于边缘 16 伸展的直线9多次中断。尖齿12和尖齿12之间的对应的中间空间在这个实施例的情况下在到接线区域10的某距离处开始。

图3以顶视图示出具有内电极3的另外的实施例的陶瓷层2或者用于制造陶瓷层的绿箔2a。对应于图2的元件的图3的这样的元件设置有相同的附图标记并且将不会再次描述。

在根据图3的实施例的情况下在重叠区域11中条带13代替尖齿12存在。条带13优选地分别在与边缘16相对的外表面5a之前的距离6a处结束，使得内电极3在条带13的区域中具有其第二尺寸8。作为替代，条带13的一些可以在外表面5a前面的更大距离处结束。条带13垂直于接线区域10的边缘16并且平行于彼此布置并且通过不同长度的中间空间彼此分开。作为替代条带13可以不同地布置，尤其是例如平行于彼此并且不垂直于接线区域10的边缘16。沿着平行于边缘16的直线9存在中断17，其在数量上比沿着在到接线区域10更大距离伸展的、与边缘16平行的直线9a的中断17a更少。在优选的实施例的情况下重叠区域11的中断17随离接线区域10的距离增加而在其数量上，在其大小上或在其数量和大小上增加。在图4的实施例的情况下也是这种情况。在另外的实施例的情况下重叠区域11仅沿着平行于边缘16在到接线区域10的某距离处伸展的直线9多次中断。条带13和条带13之间的对应中间空间在这种情况下首先在到接线区域10的某距离处开始。

图4以顶视图示出具有内电极3的另外的实施例的陶瓷层2或者用于制造陶瓷层的绿箔2a。对应图2的元件的图4的这样的元件设置有相同的附图标记并且将不会再一次描述。

在图4的实施例中存在齿状条带14，在齿状条带14之间中断17沿着与边缘16平行的直线9在重叠区域11中存在。齿状条带14至少随离接线区域10的距离增加而逐段地变得更窄。齿状条带14垂直于接线区域10的边缘16并且平行于彼此布置并且通过不同长度的中间空间彼此分开。作为替代齿状条带14可以不同地布置，尤其是例如平行于彼此并且不垂直于接线区域10的边缘16。沿着与边缘16平行的直线9存在的中断17在到接线区域10大距离处比到接线区域10短距离处在数量上存在更多。在另外的实施例的情况下重叠区域11仅沿着平行于边缘16在到接线区域10某距离处伸展的直线9多次中断。齿状条带14之间的中间空间在这样的实施例的情况下在到接线区域10的某距离处开始。

图5以顶视图示出具有内电极3的另外的实施例的陶瓷层2或者用于制造陶瓷层的绿箔2a。对应图2的元件的图5的这样的元件设置有附图标记并且将不再一次描述。

在图5的实施例中孔洞15存在在重叠区域11中，用孔洞15沿着与边缘16平行的直线9形成中断17。如从图5直接可得出，中断17不需要沿着每个与边缘16平行的直线9在重叠区域11中存在。还可以至少给出没有穿过孔洞15的任一个的这样的直线9。然而优势可以在于，在孔洞15具有其密度随离接线区域10的距离增加而增加的分布时。孔洞15可以边形成例如圆形并且所有的具有相同直径。作为替代孔洞15的直径可以不同。孔洞15可以具有其他形式和相同或不同大小。孔洞15不需要存在在总的重叠区域11中，作为替代而是可以仅设置离接线区域10某距离处。

从内电极3，3a，3b，3c的根据图2到5描述的结构的特征的组合得出另外的实施例。此外在这样的实施例的情况下重叠区域11的中断随离接线区域10的距离增加而在其数量上，在其大小上或在其数量和大小上优选地增加。

图6示出很大程度上对应根据图2的实施例的另外的实施例。在根据图6的实施例的情况下第一尺寸7等于外表面5的宽度，使得接线区域10够得到两个侧面外表面5b，5c上。重叠区域11具有到侧面外表面5b，5c的距离6b，6c并因此比接线区域10更窄。此外在根据图3到5的实施例的情况下接线区域10可以比重叠区域11更宽。内电极3具有在接线区域10的直线边缘16上其最大宽度（其对应第一尺寸7）。在接线区域10尽可能宽时，这也是优势，因为外电极4和重叠区域11之间的在组件的运行中的最高电流负载因此出现在接线区域10中。

如果中断17不太大，因而在组件的运行中电场尽可能均匀，则这也是优势。为此目的在平行于接线区域10的边缘16的方向上中断17的尺寸最高应如在基体1的层堆中彼此邻近的内电极3，3a，3b，3c的距离的一半大小，优选地最高三分之一大小。在重叠区域11中具有孔洞15的实施例的情况下孔洞15的直径或者最大尺寸最高应如基体1的层堆中彼此邻近的内电极3，3a，3b，3c的距离的一半大小，优选地最高三分之一大小。如果邻近的内电极3，3a，3b，3c之间的陶瓷层2为例如150μm厚，则孔洞的最大尺寸或内电极3，3a，3b，3c中的开槽的最大宽度一般应不超过大约50μm。

此外可考虑到，由于中断17在组件的运行中电流不如在完全平面的内电极的情况下均匀，使得从这个角度看如果必要的话优选较小尺寸的中断17。内电极3，3a，3b，3c的结构可以如此适配，使得组件的最大电路承载能力与常规多层组件相比实际不变并且组件的运行特性很少或不受影响。

多层组件具有另外的优点，能够制造对应常规组件，其中仅内电极的结构必须改变。如果内电极用印刷方法（尤其是筛网印刷方法）在绿箔上制造，这特别简单地实现。在这种情况下仅必须合适地构造印刷模板。在印刷绿箔2a的情况下借助于合适设计的印刷模板如此构造内电极3，3a，3b，3c，使得接线区域10的要与外电极4，4a连接的边缘16至少与沿着平行于该边缘16伸展的直线9，9a的重叠区域11的延展一样长并且重叠区域11至少沿着这些直线9，9a的一些多次中断。用这些方法可制造尤其是所述实施例。

附图标记列表

 1 基体

 2 陶瓷层

 2a 绿箔

 3、3a、3b、3c 内电极

 4、4a 外电极

 5、5a、5b、5c、5d、5e 外表面

 6、6a、6b、6c 距离

 7 第一尺寸

 8 第二尺寸

 9、9a、9b 直线

10 接线区域

11 重叠区域

12 尖齿

13 条带

14 齿状条带

15 孔洞

16 接线区域的边缘

17 重叠区域的中断

Claims (14)

1. 一种多层组件

-具有基体(1)，其具有以交替的次序的陶瓷层(2)和平面的内电极(3，3a，3b，3c)以及外表面(5，5a)，其中

-内电极(3，3a，3b，3c)分别具有接线区域(10)和与其相邻的重叠区域(11)，以及

-在基体(1)的外表面(5，5a)上具有彼此分离的外电极(4，4a)，其中

-接线区域(10)的直线边缘(16)与外电极(4，4a)之一电导通地连接并且

-重叠区域(11)布置在到外电极(4，4a)的距离(6，6a)处，

其特征在于

-接线区域(10)的与外电极(4，4a)连接的边缘(16)至少与沿平行于所述边缘(16)伸展的直线(9，9a)的重叠区域(11)的延展一样长以及

-重叠区域(11)至少沿着所述直线(9，9a)中的一些多次中断。

2. 根据权利要求1所述的多层组件，其中，重叠区域(11)的中断(17)随着离接线区域(10)距离增加而在其数量上，在其大小上或在其数量和大小上增加。

3. 根据权利要求1或2所述的多层组件，其中，重叠区域(11)构造成尖齿(12)并且 所述尖齿(12)至少随离所述接线区域(10)的距离的增加逐段地变得更窄。

4. 根据权利要求1至3中任一项所述的多层组件，其中，重叠区域(11)构造成条带(13)。

5. 根据权利要求4所述的多层组件，其中，条带(13)布置成垂直于接线区域(10)的与外电极(4，4a)连接的边缘(16)并且相互平行地布置。

6. 根据权利要求1至5中任一项所述的多层组件，其中，重叠区域(11)构造成齿状条带(14)，所述齿状条带(14)至少随离接线区域(10)的距离的增加逐段地变得更窄。

7. 根据权利要求1至6中任一项所述的多层组件，其中，重叠区域(11)的中断(17，17a)的尺寸最高为如彼此邻近的内电极(3，3a，3b，3c)的距离的一半大小。

8. 根据权利要求1至6中任一项所述的多层组件，其中，重叠区域(11)具有多个孔洞(15)。

9. 根据权利要求8所述的多层组件，其中，孔洞(15)具有其密度随离接线区域(10)的距离的增加而增加的分布。

10. 根据权利要求8或9所述的多层组件，其中，孔洞(15)的最大尺寸最高为如彼此邻近的内电极(3，3a，3b，3c)的距离的一半大小。

11. 根据权利要求1至8中任一项所述的多层组件，其中，内电极(3，3a，3b，3c)如此布置，使得重叠区域(11)在垂直于层(2)的视向上彼此重叠。

12. 一种用于制造多层组件的方法，其中

- 基体(1)由陶瓷层(2)和其上涂敷的平面的内电极(3，3a，3b，3c)以交替的次序构成，其中

- 通过印刷陶瓷绿箔(2a)形成分别具有接线区域(10)和与其相邻的重叠区域(11)的所述内电极(3，3a，3b，3c)并且

- 接线区域(10)的边缘(16)与在基体(1)上布置的外电极(4，4a)电导通地连接，

其特征在于

- 在印刷绿箔(2a)时如此构造内电极(3，3a，3b，3c)，使得接线区域(10)的将与外电极(4，4a)连接的边缘(16)至少与沿着平行于所述边缘(16)伸展的直线(9，9a)的重叠区域(11)的延展一样长并且重叠区域(11)至少沿着所述直线(9，9a)中的一些多次中断。

13. 根据权利要求12所述的方法， 其中，在印刷绿箔(2a)时如此构造所述内电极(3，3a，3b，3c)，使得重叠区域(11)的中断(17，17a)的尺寸最高为绿箔(2a)的厚度的一半。

14. 根据权利要求12或13所述的方法，其中，在使用印刷筛网的情况下实现陶瓷绿箔(2a)的印刷并且 重叠区域(11)中的孔洞(15)通过如下方式形成，在印刷前关闭印刷筛网的单独开口。

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