CN106463219A - 电子器件和其制造方法 - Google Patents

Abstract

说明一种具有功能本体（1）和接触部（4a、4b）的电子器件（100），所述接触部被电连接到所述功能本体（1）的第一表面（5）上，其中所述接触部（4a、4b）具有边沿区域（7）和中央区域（8），并且其中所述功能本体（1）被构造成，使得所述功能本体区段（1）的在所述功能本体（1）的第一表面（5）和背向所述第一表面（5）的第二表面（6）之间的电阻在第一功能本体区段（3）中比在第二功能本体区段（2）中更大，所述第一功能本体区段在所述电子器件（100）的俯视图中来看与所述边沿区域（7）重叠，所述第二功能本体区段与所述接触部（4a、4b）的中央区域（8）重叠。

Description

电子器件和其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电子器件、例如压敏电阻器件以及一种用于制造所述电子器件的方法。

发明内容

要解决的任务是说明用于改进的电子器件的、尤其能够更灵活地使用的和/或更鲁棒的电子器件的装置。

该任务通过独立专利权利要求的特征来解决。有利的设计方案和改进方案是从属专利权利要求的主题。

所提出的电子器件包括功能本体。功能本体适宜地是电子器件的功能元件。此外，电子器件包括接触部，所述接触部被电连接到功能本体的第一表面上或者接触所述功能本体。接触部可以是电接触层和/或金属化部或者其他接触装置。通过所述接触部，功能本体适宜地被接触和/或被电连接到另外的端子、例如电子器件的外部电极上。

所述表面优选地是功能本体的第一表面、例如第一主表面。所述接触部具有边沿区域和中央区域。此外，功能本体被构造成，使得功能本体在功能本体的第一表面和背向第一表面的第二表面或者主表面之间的电阻在第一功能本体区段中比在与接触部的中心区域重叠的第二功能本体区段中更大，所述第一功能本体区段在电子器件的、尤其第一表面的俯视图中来看与边沿区域重叠。第一和第二功能本体区段优选地是功能本体的径向区段。

接触部的中央区域优选地表示接触部的内部区域和/或中间区域，而边沿区域优选地表示或者限定接触部的外部边沿。

优选地，接触部不仅被电连接到第一功能本体区段上而且电连接到第二功能本体区段上。第一功能本体区段优选地表示功能本体的外部区段或者边沿区段。而第二功能本体区段优选地表示功能本体的内部区段或者中央区段。第二功能本体区段和中央区域从电子器件的俯视图中来看优选地是叠合的。

优选地，所提到的接触部是第一接触部。适宜地，电子器件此外包括第二接触部，所述第二接触部被电连接到功能本体的第二表面上或者接触所述功能本体。第二接触部优选地以与第一接触部相似的方式构造并且与第一接触部关于第一表面那样关于第二表面来布置。第一和第二接触部例如可以关于电子器件的纵轴对称地布置。优选地，电子器件和/或功能本体圆盘形地并且关于纵轴至少尽可能旋转对称地来布置。

在圆盘压敏电阻作为电子器件的情况下，优选地将各一个接触部设置或者布置在圆盘的上侧以及下侧处用于电连接或者接触。

优选地，第一和第二接触部例如从电子器件的俯视图中来看叠合地被布置。

例如，功能本体在沿着纵轴的截面中来看优选地直接地或者紧贴地被布置在接触部之间。

在一种优选的设计方案中，电子器件是压敏电阻器件。压敏电阻器件优选地被用作过电压保护。根据该设计方案，功能本体适宜地被设计成，使得所述功能本体是压敏电阻器件的功能元件。在这方面，功能本体可以包括多晶的烧结的材料。

在一种优选的设计方案中，电子器件是圆盘压敏电阻或者块压敏电阻。

在一种设计方案中，第一功能本体区段从电子器件的俯视图中来看至少部分地围绕第二功能本体区段。优选地，第一功能本体区段完全地包围或者围绕第二功能本体区段。

在一种设计方案中，功能本体被构造成，使得第一功能本体区段中的电流密度、尤其第一功能本体区段的以及接触部的边沿区域的接触部位处的电流密度或者第一功能本体区段和边沿区域之间的电流密度在电子器件的运行期间和/或在功能本体中的电流流动的情况下被降低或者减小。优选地，电流密度在此与常规的电子器件或者现有技术的器件相比被降低或者减小。

尤其在所提到的接触部位处，电流密度以及与之关联的温度负载可能例如在电子器件的运行期间是特别高的。其原因是边缘效应，所述边缘效应在电子器件的运行中出现。

通过所介绍的电子器件可以在运行期间有利地减小或者降低第一功能本体区段中例如由于形成的焦耳热量而引起的放热，因为由于提高的电阻以及因此被降低的电流密度通常形成更少的热量。由此，电子器件同时变得能够更耐热以及在更多方面被使用。此外，电子器件的寿命可以有利地被提高。

由于功能元件中的高的温度，电子器件的寿命和/或使用范围尤其在压敏电阻器件的情况下极大地被限制。所描述的热负载尤其对于压敏电阻器件来说在更长久地施加过电压的情况下甚至可能导致构件的损毁。这一点可以通过功能本体的上面所描述的第一功能本体区段具有比第二功能本体区段更大的电阻的设计方案来抵抗，因为由此减弱所描述的边缘效应。

在一种优选的设计方案中，第二功能本体区段的面积在电子器件的俯视图中来看比第一功能本体区段的面积更大。通过该设计方案尤其可以实现的是，电子器件的功能本体在第一和第二表面之间的电阻总得来说通过第二功能本体区段来限定或者来保持。由此，电气特性、在压敏电阻器件的情况下例如压敏电阻电压又基本保持不变。例如，第二功能本体区段的面积是第一功能本体区段的面积的两倍大、三倍大或者十倍大。

在一种优选的设计方案中，功能本体在第一功能本体区段中具有无接触的区域。无接触的区域优选地是功能本体的外部的径向的区段。无接触的区域与此相应地关于功能本体优选地在边沿侧来布置。在无接触的区域中优选地不存在接触。通过该设计方案可以有利地实现功能本体的改善的接触。尤其可以防止或者限制功能本体的边沿、边沿区域处的或者边缘处的电弧。优选地，无接触的区域或者其边沿在电子器件的俯视图中无弯曲地延伸。通过无弯曲的设计方案尤其又可以缩小或者最小化接触装置的边缘长度或者边缘面积并且因此阻止或限制“热区（Hotspots）”（“热部位”的英文）的形成，特别高的电场、热机械应力和/或热学的、机械的或者电气的负载出现在所述热区中。

在一种优选的设计方案中，功能本体在第一功能本体区段中的厚度大于功能本体在第二功能本体区段中的厚度。优选地，第一功能本体区段的厚度以及第二功能本体区段的厚度至少大多数是恒定的或者近似恒定的。通过该设计方案可以有利地说明用于增大第一功能本体区段中的电阻的装置，由此可以在电子器件的运行期间降低第一功能本体区段中的电流密度以及因此温度负载。换言之，第一功能本体区段的电阻通过第一功能本体区段中的接触部或者表面的更大的间隔或者通过沿着厚度的更大的路径长度相对第二功能本体区段被增大，其中在例如相同的在电子器件上施加的电压的情况下可以减小第一功能本体区段中的电流负载以及因此过热或温度负载。

所描述的厚度当前优选地沿着电子器件的所提到的纵轴伸展。

优选地，功能本体的厚度仅仅在电子器件和/或功能本体的一侧或者主表面处被增大，而在电子器件的另一侧处功能本体的第一功能本体区段以及第二功能本体区段的面是平的和/或位于一个平面中。替代地，功能本体可以被设计成，使得例如第一功能本体区段的上侧和下侧相对于第二功能本体区段的上侧或者下侧不被布置在一个平面中。

在一种优选的设计方案中，功能本体在第一功能本体区段中的厚度比功能本体在第二功能本体区段中的厚度大5%至15%。特别优选地，功能本体在第一功能本体区段中的厚度比第二功能本体区段的厚度大至少10%。替代地，所提到的厚度例如也可以被增大多于15%。厚度增大关于电阻的效果在此定性地是同样的。

在一种优选的设计方案中，第一功能本体区段的径向延展在功能本体在第一功能本体区段中的一倍和两倍的厚度之间。

在一种优选的设计方案中，功能本体在第一功能本体区段中的材料特性不同于第二功能本体区段中的材料特性。通过该设计方案可以适宜地实现的是，第一功能本体区段中的电阻相对于第二功能本体区段被增大。

在一种优选的设计方案中，功能本体被构造成，使得第一功能本体区段相对于第二功能本体区段具有更大的比电阻。通过该设计方案可以替代于或者附加于仅仅第一功能本体区段的厚度被增大的设计方案来在电子器件的运行期间减小或者降低第一功能本体区段中的电流密度。材料特性上的相应的差异可以优选地在电子器件的制造工艺期间和/或在功能本体的烧结期间被产生或者构造（参见下面）。通过更大的比电阻可以如上面已经指明的那样在第一功能本体区段中在给定的电流脉冲的情况下有利地减小尤其第一功能本体区段中的电流密度以及因此温度负载。

在一种优选的设计方案中，功能本体具有被烧结的材料。

在一种优选的设计方案中，接触部是第一接触部，其中电子器件附加地具有第二接触部，所述第二接触部与功能本体的第二表面电连接，并且其中功能本体被构造成，使得电流分布或者电流密度分布在功能本体中的电流流动的情况下在第一和第二功能本体区段中的接触部之间被均匀化。这可能意味着缩小电流密度的不一致或者扩散，所述不一致或者扩散例如在电子器件的运行中和/或在功能本体中的电流流动的情况下存在。优选地，第二接触部与第一接触部相似地具有边沿区域和中央区域。

在一种优选的设计方案中，功能本体优选地尽可能是多晶的。在此意义上，功能本体例如可以具有多晶的材料作为主要组成部分。

在一种优选的设计方案中，功能本体例如具有陶瓷作为主要组成部分。陶瓷优选地是被烧结的陶瓷。

在一种优选的设计方案中，功能本体被构造成，使得该功能本体在施加特征性阈值之上的电压之后（在压敏电阻器件的情况下例如压敏电阻电压）在第一和第二表面之间完全导电，而功能本体不具有电绝缘的区域。

此外说明一种用于制造用于上面所描述的电子器件的功能本体的方法。功能本体和/或电子器件优选地借助于这里所描述方法能够被制造或者来制造。全部的针对所述方法公开的特征尤其也可以涉及功能本体和/或电子器件，并且反之亦然。

所述方法包括：提供用于电子器件的功能本体的基本材料，并且在使用所述基本材料的情况下构造功能本体，使得功能本体的在两个相对的表面、即上面所提到的第一表面和第二表面之间测量的电阻在第一功能本体区段中比在第二功能本体区段中更大。

在所述方法的一种优选的设计方案中，该设计方案包括给功能本体在相对的表面上分别配备接触部，其中每个接触部、例如上面所提到的第一和第二接触部被电连接到第一和第二功能本体区段上。

在所述方法的一种优选的设计方案中，基本材料具有比功能本体更均匀的材料组成。基本材料的材料组成优选地是尽可能均匀的，而功能本体的材料组成、尤其在相互比较第一和第二功能本体区段的材料组成的情况下并且关于各个材料成分是不均匀的。

在所述方法的一种优选的设计方案中，基本材料在第一功能本体区段中与第二功能本体区段相比以更大的厚度来构造。该设计方案有利地实现第一功能本体区段与第二功能本体区段相比的电阻的增大。

在所述方法的一种优选的设计方案中，基本材料被烧结为功能本体，使得功能本体的比电阻在第一功能本体区段中比在第二功能本体区段中更大。例如，基本材料被烧结成，使得晶粒或者相应的颗粒大小在功能本体的第一功能本体区段中比在第二功能本体区段中更小或者更小地构造。通过第一功能本体区段的晶界的与第二功能本体区段相比更小的颗粒大小或者更大的密度，功能本体的比电阻适宜地在第一功能本体区段中比在第二功能本体区段中更大地形成。

在所述方法的一种优选的设计方案中，基本材料的材料组成在所述基本材料的第一区段中在烧结期间被改变，以便构成第一功能本体区段。由基本材料的第一区段优选地通过烧结构成第一功能本体区段。

在所述方法的一种优选的设计方案中，基本材料在烧结期间遭受温度梯度，其中所述基本材料在烧结期间并且优选地同样在烧结之前不配备材料添加物。优选地，这里从外部、例如从烧结炉之外在烧结期间不给基本材料添加另外的材料。代替于此，优选地，基本材料在第一功能本体区段中的材料组成通过原始地在基本材料中包含的材料成分的迁移和/或扩散过程而改变。

在一种优选的设计方案中，基本材料在烧结之前配备掺杂物质，所述掺杂物质在烧结期间扩散到基本材料中，以便构成第一功能本体区段。掺杂物质或者添加材料优选地被涂敷到基本材料上或者基本材料在烧结之前被浸入到掺杂物质或者具有掺杂物质的溶液中。掺杂物质可以是氧化钇、例如Y₂O₃或者其他的稀土金属或者其氧化物。

在所述方法的一种优选的设计方案中，第一功能本体区段被构造成，使得最大温度例如与常规的电子器件相比被减小了至少500℃，所述最大温度在第一功能本体区段中在具有30A的电流强度的脉冲形式8/20的电测试脉冲的情况下出现。

此外说明一种用于制造电子器件的方法，所述方法包括上面提到的用于制造功能本体的方法的方法步骤。

附图说明

本发明的另外的优点、有利的设计方案和适宜性由结合图对实施例的以下描述得出。

图1示出电子器件的示意性透视图。

图2示出根据本发明的电子器件的示意性截面图。

图3示出根据本发明的根据一种替代的实施方式的电子器件的示意性截面图。

图4示出作为压敏电阻器件来实施的电子器件的示例性的电压-电流特征曲线。

图5A至5D示出电子器件的运行的仿真结果。

图6示出具有关于电子器件的运行的仿真的值的表格。

具体实施方式

相同的、同样的和起相同作用的元件在图中配备有相同的附图标记。图以及在图中所示出的元件相互之间的大小比例不应被视为按比例的。更确切地说，各个元件可以为了更好的可示性和/或为了更好的理解以夸大的方式被示出。

图1示出电子器件100的示意性透视图。电子器件100优选地是压敏电阻器件、尤其是圆盘压敏电阻或者块压敏电阻。特别优选地，电子器件100是圆盘压敏电阻。

电子器件100根据图1圆盘形地来设计并且具有通过圆盘的中心延伸的纵轴或者对称轴X。关于纵轴X，电子器件优选地至少近似旋转对称。此外，电子器件根据图1具有圆盘形的功能本体1。

功能本体1在压敏电阻器件的情况下优选地包括半导体材料和/或例如被烧结的陶瓷。因此，功能本体1此外优选地包括多晶的材料或者如下材料，所述材料包括不同导电能力的晶界和/或颗粒。作为压敏电阻器件的功能组件，功能本体1优选地被构造成，使得该功能本体可以在施加压敏电阻电压之上的电压之后从电绝缘状态被切换到导电状态。功能本体1包括第一功能本体区段3和第二功能本体区段2。第一功能本体区段3在电子器件100的俯视图中来看优选地在第二功能本体区段的外部边沿处围绕或者包围第二功能本体区段2并且优选地以材料决定的方式和/或完整无损地与该第二功能本体区段连接，以便构成功能本体1。所提到的区段的边界通过虚线来指明。

电子器件或者圆盘压敏电阻或者块压敏电阻例如具有大约30mm的直径以及大约3mm的厚度。所提到的厚度优选地涉及第二功能本体区段2沿着纵轴的厚度。

在所述电子器件的一种替代的、未明确示出的设计方案中，该电子器件或者相应的功能本体具有矩形形状。因此，所述电子器件可以根据本发明例如是有角的块压敏电阻。

图2示出电子器件100的根据本发明的设计方案的示意性截面图。图2优选地示出根据图1的电子器件100沿着纵轴X的截面。此外可看出的是，功能本体1在其第一功能本体区段3中具有厚度D1。功能本体1在第二功能本体区段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%或者还更大。

功能本体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根据图1平坦地被构造，而第一表面5由于第一功能本体区段3中的厚度D1相对于D2的变大是不平坦的。替代地，第一功能本体区段3的与第二功能本体区段2相比更大的厚度D1也可以被实现成，使得第一功能本体区段3中的两个表面5、6相对于第二功能本体区段2而抬高、即总得来说是不平坦的。

如图2中所示，功能本体1的例如从第一功能本体区段到第二功能本体区段（从内向外）的厚度可以通过斜的走向来放大（同样参照更下面的图5A至5D）。替代地，同样可以设想厚度通过功能本体1的厚度的走向中的阶梯而引起的突然的变化（在图中未明确示出）。

由于第一功能本体区段3相对于第二功能本体区段2的更大的厚度D1（参照图2中的D2），功能本体1在第一表面5和第二表面6之间的电阻尤其可以通过第一功能本体区段3中的增加的路径距离根据本发明以比第二功能本体区段2中更大地被设计。

电子器件100此外具有第一接触部4a，所述第一接触部被电连接到第一表面5上。第一接触部4a优选地不仅被连接到第一功能本体区段3上而且被连接到第二功能本体区段2上。所述接触部4a又具有边沿区域7以及中央区域8。优选地，边沿区域7包围中央区域8。

相似地，电子器件具有第二接触部4b，所述第二接触部在第二表面6上被连接到第一功能本体区段3和第二功能本体区段2上。与第一接触部相对应，第二接触部4b优选地具有边沿区域7和中央区域8。优选地，第一和第二接触部4a、4b从电子器件100的俯视图中来看叠合地被布置。

接触部4a、4b优选地接触功能本体1。接触部例如可以是金属化的电极、尤其是金属接触层。此外，接触部4a、4b可以被设置用于外部电极（未明确地示出）在功能本体1处的电连接或者接触。

当在压敏电阻器件的情况下在接触部4a、4b之间施加电压时，只要所述电压小于特征性压敏电阻电压在接触部4a、4b之间就优选地仅仅流动小的漏电流。在将过电压施加在接触部4a、4b上或者之间的情况下，功能本体1适宜地变得导电，以便例如保护另外的电气组件免于过电压或者损害所述组件的电压。

第一功能本体区段3在电子器件100的俯视图中来看、即例如在表面5的俯视图中来看优选地与边沿区域7重叠。第二功能本体区段2在电子器件100的俯视图中来看优选地与中央区域8重叠。

通过第一功能本体区段3与第二功能本体区段2相比更大的电阻的设计可以有利地降低或者减小在电子器件100的运行中在第二功能本体区段3中出现的电流或者尤其电流密度。通过被降低的电流负载同时可以在第一功能本体区段中减少热量形成以及因此减小温度负载。

除了第一功能本体区段3的厚度D1之外，根据本发明的电子器件100优选地具有相对于常规的电子器件或者现有技术的电子器件可比较的尺寸。接触面、即接触部4a、4b在其中被连接到功能本体1上的面尤其也在该方面相似地或者能够比较地被安排或者设计。

尤其在接触部4a、4b的上面提及的边沿区域7或者边沿与第一功能本体区段3的接触部位或者边界处，电流密度以及与之关联的温度负载例如在电子器件的运行期间由于“边缘效应”可能是特别高的。边缘效应可以由如下电场引起，所述电场在器件100的运行中在边沿区域7处或者中比例如在中央区域8中衰减得更大。

尽管通过第一功能本体区段3中的接触部的更大的间隔减小了电流密度，但是电子器件100的另外的电气特性优选地保持不变和/或通过第二功能本体区段2来确定。

第二功能本体区段2的面积优选地比第一功能本体区段3的面积更大。例如，第二功能本体区段3的面积是第一功能本体区段3的面积的两倍大、三倍大或者十倍大。由此，电子器件的电气特性、在压敏电阻器件的情况下例如压敏电阻电压优选地保持与第一功能本体区段3的设计方案不相关。

第一功能本体区段3的径向延展在图2中以R1来标记。此外，第二功能本体区段2的径向延展、尤其直径以R2来标记。优选地，径向延展R1为功能本体1在第一功能本体区段3中的一倍和两倍的厚度D1之间。

在图2中在第一功能本体区段3中此外示出功能本体1的无接触的边沿9，在所述边沿9中接触部4a、4b不与功能本体1电连接。无接触的区域9优选地表示功能本体1的径向的外部的区段。换言之，接触部4a、4b在电子器件100的外部的边沿处不与功能本体1齐平，而是接触部4a、4b的边沿区域7与器件的外部的边沿相比向内被偏移。接触部4a、4b优选地被布置以及构造成，使得所述接触部除了无接触的边沿之外完全地接触功能本体1。

图3示出根据另一根据本发明的设计方案的电子器件100的示意性截面图。在图3中可见：功能区域2跨越其整个延展具有恒定的厚度，所述厚度例如对应于图2中的厚度D2。对于第一功能本体区段3与第二功能本体区段2相比更大的电阻的根据本发明的设计方案来说，这里优选地不同地选择第一和第二功能本体区段的材料特性。

为了在相同的相应的面积的情况下在电子器件100的运行期间降低第一功能本体区段3中的电流强度和/或电流密度，第一功能本体区段3具有比第二功能本体区段2更大的比电阻。通过该设计方案可以与具有增加的厚度的上面的实施方式相似地通过更大的电阻来降低第一功能本体区段3中的、尤其与边沿区域7的接触部位中或处的电流密度以及因此放热。

功能本体1优选地具有烧结的多晶的材料。在压敏电阻器件的情况下，所述材料优选地是碳化硅、氧化锌或者其他金属氧化物、如氧化铋、氧化铬或者氧化锰。根据这里所描述的设计方案，第一功能本体区段3优选地通过如下方式来制造或者获得，即用于功能本体1的原始材料例如被烧结或者用于功能本体1的原始材料的组成在烧结之前已经被选择为，使得第一功能本体区段3与第二功能本体区段2相比具有更大的比电阻。这当前可以通过原始材料的配方以及烧结条件、尤其烧结期间的工艺条件来实现。

用于电子器件100的功能本体1的和/或电子器件本身的制造方法优选地包括：提供用于功能本体1的坯料或者基本材料1；在使用基本材料1的情况下构造功能本体1使得功能本体1的电阻在第一功能本体区段3中比在第二功能本体区段2中更大。

如上面所描述的那样，第一功能本体区段3的厚度D1为此被设计得比第二功能本体区段2的厚度D2更大。

替代地或者附加地，基本材料1可以被烧结成功能本体1，使得功能本体1的比电阻在第一功能本体区段3中比在第二功能本体区段2中更大。基本材料1为此可以在烧结期间例如遭受温度梯度，而不给基本材料1在烧结期间添加另外的材料。代替于此，功能本体1关于比电阻的特性优选地单独地通过所述配方或者例如基于原始地被包含在基本材料1中的材料成分的迁移过程和/或扩散过程所致的组成而产生。

所述组成可以根据该设计方案例如包括如下材料，所述材料在通过所描述的温度梯度进行烧结期间优选地迁移、扩散到第一功能本体区段3中或者在那里积聚。

替代地或者附加地，基本材料1的确定的原材料可以通过从基本材料1中蒸发或者从基本材料1的表面汽化而从基本材料1的化学计量中抽走，以便这样在功能本体1中相对于基础本体造成不均匀的材料组成。

所描述的效应或者过程可以适宜地导致：晶粒或者其颗粒大小在功能本体1的第一功能本体区段3中比在第二功能本体区段2中更小或者更小地构造并且因此第一功能本体区段3中的比电阻相对于第二功能本体区段2被增大。

替代地，基本材料1可以在烧结之前配备掺杂物质，所述掺杂物质例如在烧结期间扩散到基本材料1中，以便构成第一功能本体区段3。掺杂物质例如可以包括氧化钇、尤其Y₂O₃或者其他的稀土金属或者其氧化物或者由其构成。掺杂物质或者添加材料优选地被涂敷到基本材料上或者基本材料在烧结之前被浸入到掺杂物质或者例如包含该掺杂物质的溶液或者化合物中。

图2和3的设计方案例如也可以借助于所描述的制造方法根据本发明如下被组合：不仅存在第一功能本体区段3与第二功能本体区段相比更大的厚度，而且存在改变的材料配方或者组成，由此用于在第一功能本体区段3中减小或者降低电流密度/放热的所描述的效应叠加或者增强。

图4示出根据本发明的电子器件的示例性的电压-电流特征曲线（虚线）以及常规的相应的电子器件的示例性的电压-电流特征曲线（实线）。特别地以对数标度的方式作为电流密度的函数来描绘电场强度。特征曲线优选地描述相关的器件的工作范围（参照尤其10A/mm²之上的范围）。

虚线的电压-电流特征曲线尤其描述根据本发明的压敏电阻器件的电气特性，在所述压敏电阻器件的情况下上面提到的第一功能本体区段3（例如参照图2）的厚度相对于第二功能本体区段被增大了10%。常规的压敏电阻器件这里优选地除了所描述的更大的厚度之外与根据本发明的器件相同地或者相似地被构造。

例如在图4中可见：在给定的电场强度的情况下，根据本发明的构件的电流密度鉴于X轴上的对数标度至少在中间的、平坦地走向的特征曲线区域中比在常规的压敏电阻器件的情况下是显著更小的。

图5A至5D示出根据本发明的压敏电阻器件以及根据图4中的一个/多个特征曲线的常规的压敏电阻器件的运行的仿真结果。仿真优选地涉及“有限元（FEM）仿真”。尤其分别在具有脉冲形式8/20（μs）的标准测试脉冲的具有30安培的电流强度的电负载的情况下在25℃的情况下仿真了器件的电流密度以及温度或者器件中的温度分布。

图5A至5D分别描述圆盘压敏电阻的四个不同的几何结构或者子图（参照编号（1）至（4）），其中至少在图5A和5B中例如分别示出与图2和3相似或者相应的截面图的右半部或者右上四分之一。结果涉及具有30mm的直径以及相应的第二功能本体区段（参照上面附图标记2）的3mm的厚度的圆盘压敏电阻。图5A至5D中的竖直的虚线限定相应的构件的上面所描述的第一功能本体区段并且将该第一功能本体区段在视觉上与第二功能本体区段划界。第一接触部的厚度至少为10μm。在画圈的区域中分别可见接触部的边沿区域7（参照上面附图标记4a）。

编号（2）至（4）分别对应于根据本发明的设计方案，而编号（1）分别如上面所描述的那样表示常规的器件的仿真。

在图5A和5C中以A/mm²分别示出针对电流密度的结果。图5B和5D以℃分别示出针对温度的结果（参照相应的图的下部区域中的相应的颜色标度）。

在子图（2）中，第一功能本体区段的厚度（参照图2中的D1）相对于第二功能本体区段根据本发明分别被增大了10%（参见图5A至5D的子图（2）的右边沿）。

子图（3）分别示出针对构件的根据本发明的设计方案的相应的仿真结果，在所述设计方案中功能本体区段虽然是相同厚的，然而第一功能本体区段由于材料组成比第二功能本体区段具有更大的比电阻（图3连同描述）。

在子图（4）中组合子图（2）和（3）的设计方案，其中不仅第一功能本体区段的更大的厚度而且所述第一功能本体区段的通过材料组成来增大的比电阻分别被示出以及仿真。

至少初步在图5A至5D中可见：温度或者同样电流密度根据分别在下面所示出的颜色标度在第一功能本体区段3中比在第二功能本体区段2中更不均匀地分布。这在图5C和5D中通过相对于图5A和5B被增大的图示来阐明。

尤其在接触部的边沿区域7处或者所提到的边沿区域7在或者与功能本体或者第一功能本体区段的接触部位处（参照画圈的区域），不仅温度而且电流密度逐点地比在相应的剩余的功能本体中显著更高。

在上面所提到的条件下，压敏电阻器件的温度可以根据本发明被降低了直至750℃，所述温度作为对所描述的测试脉冲的反应在第一功能本体区段中、尤其在接触部的边沿区域7的附近形成。电流密度在测试脉冲的脉冲最大值处的根据数值的相应的结果以及脉冲末尾处的最大温度的根据数值的相应结果在图5的表格中针对所有子图（1）至（4）被示出。此外示出压敏电阻的电压。针对所有的进行仿真的情形（子图）电压值仅仅略微地不同，而例如针对子图（4）、即针对图2和3中的根据本发明的设计方案的组合的温度以及电流密度相对于子图（1）被显著降低（同样参照图6D中右部的数值）。

本发明不通过借助实施例的描述来限制。更确切地说，本发明包括每个新特征以及特征的每个组合，这尤其包含专利权利要求中的特征的每个组合，即使该特征或该组合本身在专利权利要求或实施例中未明确地加以说明。

附图标记列表

1功能本体/基本材料

2第二功能本体区段

3第一功能本体区段/基本材料的区段

4a 第一接触部

4b 第二接触部

5第一表面

6第二表面

7边沿区域

8中央区域

9 无接触的区域

100 电子器件

D1、D2 厚度

R1、R2 径向延展

Claims (17)

1.具有功能本体（1）和接触部（4a、4b）的电子器件（100），所述接触部被电连接到所述功能本体（1）的第一表面（5）上，其中所述接触部（4a、4b）具有边沿区域（7）和中央区域（8），并且其中所述功能本体（1）被构造成，使得所述功能本体（1）在所述功能本体（1）的第一表面（5）和背向所述第一表面（5）的第二表面（6）之间的电阻在第一功能本体区段（3）中比在第二功能本体区段（2）中更大，所述第一功能本体区段在所述电子器件（100）的俯视图中来看与所述边沿区域（7）重叠，所述第二功能本体区段在电子器件（100）的俯视图中来看与所述接触部（4a、4b）的中央区域（8）重叠。

2.根据权利要求1所述的电子器件（100），其中所述第一功能本体区段（3）在所述电子器件（100）的俯视图中来看之至少部分地围绕所述第二功能本体区段（2）。

3.根据权利要求1或2所述的电子器件（100），其中所述第二功能本体区段（2）的面积在所述电子器件（100）的俯视图中来看比所述第一功能本体区段（3）的面积更大。

4.根据前述权利要求之一所述的电子器件（100），其中所述功能本体（1）在所述第一功能本体区段（3）中具有无接触的区域（9），在所述无接触的区域中所述接触部（4a、4b）不与所述功能本体（1）电连接。

5.根据前述权利要求之一所述的电子器件（100），其中所述功能本体（1）在第一功能本体区段（3）中的厚度（D1）比所述功能本体（1）在所述第二功能本体区段（2）中的厚度（D2）更大。

6.根据权利要求5所述的电子器件（100），其中所述功能本体（1）在所述第一功能本体区段（3）中的厚度（D1）比所述功能本体（1）在所述第二功能本体区段（2）中的厚度（D2）大5%至15%。

7.根据前述权利要求之一所述的电子器件（1），其中所述功能本体（1）被构造成，使得所述第一功能本体区段（3）与所述第二功能本体区段（2）相比具有更大的比电阻。

8.根据前述权利要求之一所述的电子器件（100），其中所述接触部是第一接触部（4a），其中所述电子器件（100）具有第二接触部（4b），所述第二接触部被电连接所述功能本体（1）的第二表面（6）上，并且其中所述功能本体（1）被构造成，使得电流密度分布在所述功能本体（1）中的电流流动的情况下在所述第一和第二功能本体区段（3、2）中的接触部（4a、4b）之间被均匀化。

9.根据前述权利要求之一所述的电子器件（100），所述电子器件是压敏电阻器件、例如圆盘压敏电阻或者块压敏电阻。

10.根据前述权利要求之一所述的电子器件（100），其中所述功能本体（1）是多晶的。

11.用于制造用于电子器件（100）的功能本体（1）的方法，所述方法包括以下步骤：

- 提供用于所述电子器件（100）的功能本体（1）的基本材料（1），

- 在使用所述基本材料（1）的情况下构造所述功能本体（1），使得所述功能本体（1）的在两个相对的表面（5、6）之间测量的电阻在所述第一功能本体（3）中比在所述第二功能本体区段（2）中更大。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述基本材料（1）具有比所述功能本体（1）更均匀的材料组成。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述基本材料（1）在所述第一功能本体区段（3）中与所述第二功能本体区段（2）相比以更大的厚度来构造。

14.根据权利要求11至13之一所述的方法，其中所述基本材料（1）被烧结成所述功能本体（1），使得所述功能本体（1）的比电阻在所述第一功能本体区段（3）中比在所述第二功能本体区段（2）中更大。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述基本材料（1）的材料组成在所述基本材料的第一区段（3）中在烧结期间被改变，以便构成所述第一功能本体区段（3）。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中所述基本材料（1）在所述烧结期间遭受温度梯度，并且其中所述基本材料（1）在所述烧结期间不配备材料添加物。

17.根据权利要求14至16之一所述的方法，其中所述基本材料（1）在烧结之前配备掺杂物质，所述掺杂物质在所述烧结期间扩散到所述基本材料（1）中，以便构成所述第一功能本体区段（3）。