CN109216030A - 复合功能元件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合功能元件，其特征在于，具有形成于相面对的两侧的外部电极的陶瓷功能元件在所述外部电极之间以电连接的方式层叠至少两个而构成层叠体，其中，以各个所述陶瓷功能元件的所述外部电极的端部表面暴露的方式对所述层叠体的整个表面涂覆绝缘涂覆层，至少形成于各个所述陶瓷功能元件的外部电极的端部表面被共同外部电极覆盖，从而所述共同外部电极与形成于各个所述陶瓷功能元件的所述外部电极电连接。

Description

复合功能元件

技术领域

本申请涉及一种复合功能元件，尤其涉及一种可靠地接合两个以上的功能元件而能够预先防止由于工序变量造成的电短路的风险。

背景技术

近来，随着用户对便利性和便携性的需求，电子装置正在持续地进行轻薄化及小型化。电子装置为了能够实现高性能，大量的电子部件集成并安装于电路，并且为了灵活地利用空间，在进行部件小型化的同时还应用了能够具备两种以上电特性的复合功能元件等。

所述复合功能元件可以通过如下两种方法构成。

第一种方法是在一个元件内构成两种功能的情况，两种以上的陶瓷材质可以通过同时烧制而形成为一个元件，在异种陶瓷之间还可以应用接合介质。所述异种陶瓷的同时烧制接合可以认为是能够实现复合功能元件的非常便利的有用技术，然而在现实中存在很多困难。例如，陶瓷在烧制过程中形成通过物质移动的固体扩散以及由此导致的气孔减少，以及密度增加的物理、化学变化。异种陶瓷由于能够使各个陶瓷具有的电特性、物理特性最佳地形成的温度、氛围等烧制条件不同，因此为了通过同时烧制来进行接合，需要有收缩率控制、抑制扩散等工序开发的支持，而实际上实现这些需要大量的研究和时间。

另一种方法是将完成烧制的异种陶瓷元件接合的方法。

该方法需要用于接合异种陶瓷元件的接合材料，并且可以利用对异种陶瓷元件的各个特性不造成影响的有机物或无机物构成。各个异种陶瓷元件具有的外部电极通过一个共同外部电极连接，从而完成一个复合功能元件。

在制造同上所述的复合功能元件时，在一般的陶瓷制造工艺中，共同外部电极的形成通常通过浸入导电膏的方式来形成。若将同上所述地接合的异种陶瓷元件浸入具有预定粘度的液态导电膏中，则由于接合的小缝隙而发生一种毛细现象，从而导电膏流入，并经过干燥等过程而以寄生电极存在。根据所述接合缝隙的大小，所述寄生电极的量及长度可能不同，并且复合功能元件两端的共同外部电极之间的距离也可能由于寄生电极而缩短，从而保持绝缘状态可能存在问题。在所述共同外部电极的表面可以进行焊料镀层，使得所述复合功能元件可表面贴装到印刷电路板。由于焊料镀层为电镀法，是在一般的电解液中浸渍的镀层方式，因此可能由于所述寄生电极的表面导致镀层模糊现象。所述寄生电极的形状可能对复合功能元件的电特性的实现造成干扰，并且可能作用为由于元件自身的绝缘性劣化而引起不良的危险因素。

图1示出了现有的复合功能元件。

两个陶瓷功能元件110、120通过接合剂140接合，并且具有共同外部电极130。

两个陶瓷功能元件110、120具有分别连接于内部电极111、112的外部电极112、122，接合剂140涂覆于不包括外部电极的表面。

接合剂140通过预定方式涂覆于第二陶瓷功能元件120上之后，层叠第一陶瓷功能元件110，并进行诸如固化等热处理之类的后处理工序。之后，为了形成同上所述的共同外部电极130，将通过接合剂140一体化的两个陶瓷功能元件110、120在液态的导电膏内浸渍预定深度。

在上述结构的复合功能元件中，即使均匀地涂覆接合剂，由于工程偏差也可能在接合面产生缝隙。具体而言，当层叠形成有外部电极的陶瓷功能元件而接合时，在接合面存在厚度相当于各陶瓷功能元件的外部电极总和的间隙，若涂覆于接合面的接合剂的涂覆量发生变动或者脱离预定的涂覆位置，则可能无法完全填充间隙而产生缝隙。

这样的缝隙在形成共同外部电极的过程中可能作用为一种吸入液态导电膏的毛细管，因此存在流入接合面的缝隙的导电膏可能电连接两侧共同外部电极的风险。

并且，上述的复合功能元件为了表面贴装到印刷电路板上，可以在共同外部电极额外地进行焊料电镀，然而在接合面存在缝隙的情况下，或者在接合剂的物理、化学特性不适合工序环境的情况下，也可能存在由于电镀液的渗透导致绝缘电阻降低的风险。尤其，在上述的两个陶瓷功能元件中任意一个为半导体陶瓷的情况下，难以期望复合功能元件的高可靠性。

另外，在图1中，假设第一功能元件110为层叠型片式变阻器(以下，称为变阻器)，第二功能元件120为层叠型片式电容器(以下，称为电容器)。

当电容器的电容小于1.0nF时，电容器针对流入的静电耐性薄弱，因此可能发生静电容量减小，或者还可能会发生绝缘性击穿。因此，在需要提高电容器耐静电性的领域中，如图1所示地构成变阻器与电容器的复合功能元件，以应对这种情况。

电容器根据材质的种类，每单位厚度的介电强度即内电压在10V～100V/μm范围内彼此不同，因此当构成变阻器与电容器的复合功能元件时，容易被想到会与电容器的设计条件无关地通过变阻器能够始终保护电容器免受静电流入。

但是，为了设计成即使在商用电压AC 110V～220V环境下也能够使用变阻器的水平的额定电压，在包含镨(Pr)氧化物添加剂的氧化锌基变阻器中，图1中的间隔距离LV1应设计为200μm～300μm以上。当复合功能元件的尺寸越来越小时，这样的变阻器的内部电极图案设计存在更多限制，并且当构成变阻器与电容器的复合功能元件时，应该考虑如下问题。

由于变阻器是具有大量粒径和晶界的多晶体，因此同上所述的间隔距离LV1与内部电极之间的粒径和晶界的增加有关，并且因为是释放过电压的路径，因此间隔距离LV1的增加直接与释放过电压的时间的增加有关。换句话而言，释放过电压的时间可以是过电压具有的能量停留在存在于间隔距离LV1的变阻器陶瓷体积内的时间，若在预定时间内不释放能量，则可能会在存在于间隔距离LV1的缺陷部位发生绝缘击穿，或者沿电容器元件的表面发生空气放电(air discharge)。

即，间隔距离LV1是变阻器内部的电极之间的间隔距离，在与电容器并联连接的复合功能元件中，存在如图1所示地将产品设计成具有LV1>LC1(LC2)的相关性的情况。在这种情况下，当静电从外部流入时，可能会发生静电无法通过变阻器放电，而是会沿电容器的表面放电的脱离路径的现象。即，相比于流入的静电通过变阻器用于放电的距离LV1，电容器内部电极的余裕部分LC1/LC2或者与外部电极带宽T1/T2之间的距离LC2-T2/LC1-T1较小，因此空气放电可能首先沿电容器的表面发生。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种可靠地接合两个以上的功能元件而预防由于工序变量而导致电短路的风险的复合功能元件。

本发明的另一目的在于提供一种具有用于保护芯片表面免受部件分选过程中可能发生的污染的聚合物绝缘涂覆层的复合功能元件。

本发明的另一目的在于提供一种在至少包括片式变阻器的复合功能元件中构成能够可靠地应对静电放电的内部电极结构，从而保护元件本身及电路的复合功能元件。

本发明的另一目的在于提供一种即使外部电极的长度变化也能够将稳定的静电放电路径引导至变阻器内部的复合功能元件。

根据本发明的一侧面，提供一种复合功能元件，其特征在于，在相面对的两侧形成有外部电极的陶瓷功能元件在所述外部电极之间以电连接的方式层叠至少两个而构成层叠体，其中，以各个所述陶瓷功能元件的所述外部电极的端部表面暴露的方式对所述层叠体的整个表面涂覆绝缘涂覆层，至少形成于各个所述陶瓷功能元件的外部电极的端部表面被共同外部电极覆盖，从而所述共同外部电极与各个所述外部电极电连接。

根据本发明的另一侧面，提供一种复合功能元件，其特征在于，在相面对的两侧形成有外部电极的陶瓷功能元件层叠并接合至少两个而构成层叠体，其中，所述陶瓷功能元件中的至少一个为具有半导体特性的功能元件，具有半导体特性的所述功能元件以所述外部电极的端部表面暴露的方式被单独涂覆绝缘涂覆层，以使各个所述陶瓷功能元件的外部电极的端部表面暴露的方式对所述层叠体的整个表面涂覆绝缘涂覆层，至少形成于各个所述陶瓷功能元件的所述外部电极的端部表面被共同外部电极覆盖，从而所述共同外部电极与所述外部电极电连接。

根据本发明的另一侧面，提供一种复合功能元件，其特征在于，至少层叠两个陶瓷功能元件而构成层叠体，在所述层叠体的对向的两侧形成有共同中间电极，以使所述层叠体的共同中间电极的端部表面暴露的方式对所述层叠体的整个表面涂覆绝缘涂覆层，至少所述共同中间电极的端部表面被共同外部电极覆盖，从而所述共同外部电极与所述共同中间电极电连接。

根据本发明的另一侧面，提供一种复合功能元件，其特征在于，包括：在相面对的两侧形成有外部电极的第一陶瓷功能元件及第二陶瓷功能元件层叠而构成层叠体，其中，所述第一陶瓷功能元件具有小于所述第二陶瓷功能元件的尺寸，所述第一陶瓷功能元件及第二陶瓷功能元件的外部电极相互重叠，沿所述第一陶瓷功能元件的边缘而在与所述外部电极的交接部分涂覆有导电接合剂，从而所述第一陶瓷功能元件及第二陶瓷功能元件的外部电极形成电连接，在所述第一陶瓷功能元件的暴露面与所述导电接合剂的暴露面以及所述第二陶瓷功能元件的外部电极的一部分涂覆有绝缘涂覆层。

优选地，所述外部电极或所述共同中间电极可以通过将所述陶瓷功能元件的两端浸渍在混合有金属粉末与玻璃粉的液态的玻璃导电膏并进行热处理而形成，所述共同外部电极通过与所述外部电极相同的方式形成，或者通过将具备所述外部电极的所述陶瓷功能元件的两端浸渍在具有对应于焊接的耐热性的环氧树脂中混入金属粉末的液态的导电物质并进行热固化而形成。

优选地，各个所述陶瓷功能元件的外部电极可以相互熔接或者机械结合或接触。

优选地，所述绝缘涂覆层可以是聚合物材质，该聚合物材质具有针对在所述共同外部电极上形成电镀层时使用的电镀液的耐酸性，并且具有对应于焊接温度的耐热性。

优选地，所述外部电极的端部表面可以通过磨削所述绝缘涂覆层而暴露。

优选地，所述层叠体可以由变阻器、电容器、热敏电阻、电感器及芯片固定电阻中任意两个以上构成。

优选地，所述外部电极可以包括：(a)玻璃导电材料，对混合金属粉末与玻璃的导电膏进行热处理而形成；或者(b)所述导电材料与形成于所述导电材料上的镍镀层；或者(c)所述导电材料、所述镍镀层以及形成于所述镍镀层上的锡镀层。

优选地，在所述陶瓷功能元件之间可以夹设有对应于焊接温度的接合剂而相互接合。

优选地，所述绝缘涂覆层可以通过具有对应于焊接所述外部电极的温度且伸长的特性的聚合物材质构成，进而针对外部的冲击或振动伸长而不会断裂，从而各个所述陶瓷功能元件不分离。

优选地，所述绝缘涂覆层的端部可以夹设于所述共同外部电极与所述外部电极或所述共同中间电极之间。

优选地，所述复合功能元件可以至少包括变阻器的陶瓷功能元件，并且所述变阻器的厚度大于其他功能元件的厚度。

优选地，所述复合功能元件可以至少包括电容器的陶瓷功能元件，并且所述电容器位于最下部。

优选地，位于所述复合功能元件的最上部或最下部的陶瓷功能元件的上表面或下表面可以以特定标记或特定颜色标示。

优选地，所述复合功能元件可以由电容器和变阻器层叠而构成，所述变阻器的内部电极沿水平方向至少具有两个间隔，并且间隔距离分别为LV1和LV2，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，所述间隔距离与在所述电容器的内部电极的一端与所述外部电极之间未形成电连接的内部电极余裕部分LC1和LC2之间具有如下相关性，

LV1,LV2<LC1

LV1,LV2<LC2。

优选地，所述复合功能元件可以包括电容器和变阻器，所述变阻器的内部电极两端与所述外部电极隔开而未形成电连接，并且间隔距离分别为LV1和LV2，从而根据所述间隔距离的之和来维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，所述间隔距离与在所述电容器的内部电极的一端与所述外部电极之间未形成电连接的内部电极余裕部分LC1和LC2之间具有如下相关性，

LV1,LV2<LC1

LV1,LV2<LC2。

优选地，所述复合功能元件可以包括电容器和变阻器，

所述变阻器的内部电极包括：第一内部电极，布置于中间；以及第二内部电极，布置于所述第一内部电极的上侧和下侧中的至少任意一侧，

所述第一内部电极两端与所述外部电极隔开而未形成电连接，间隔距离分别为LV1和LV2，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，所述第二内部电极沿水平方向至少具有两个间隔，并且间隔距离分别为LV3和LV4，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，各个所述间隔距离与在所述电容器的内部电极的一端与所述外部电极之间未形成电连接的内部电极余裕部分LC1和LC2之间具有如下相关性，

LC1>TV1,TV2,LV1,LV2,LV3,LV4

LC2>TV1,TV2,LV1,LV2,LV3,LV4

在此，TV1和TV2表示所述第一内部电极与所述第二内部电极之间的竖直方向的间隔距离。

优选地，所述复合功能元件可以包括电容器和变阻器，所述变阻器的内部电极包括：第一内部电极，布置于中间；以及第二内部电极，布置于所述第一内部电极的上侧和下侧中的至少任意一侧，所述第一内部电极两端与所述外部电极隔开而未形成电连接，间隔距离分别为LV1和LV2，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，所述第二内部电极沿水平方向至少具有两个间隙，间隔距离分别为LV3和LV4，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，各个所述间隔距离与在所述电容器的内部电极的一端与所述外部电极之间未形成电连接的内部电极余裕部分LC1和LC2之间具有如下相关性，

(LC1-T1)>LV1,LV2,TV1,TV2,LV3,LV4；

或者，(LC2-T2)>LV1,LV2,TV1,TV2,LV3,LV4；

在此，TV1和TV2分别是所述外部电极的带宽。

优选地，所述复合功能元件可以包括电容器和变阻器，所述变阻器的内部电极包括：第一内部电极，布置于中间；以及第二内部电极，布置于所述第一内部电极的上侧和下侧中至少任意一侧，所述第一内部电极两端与所述外部电极隔开而未形成电连接，间隔距离分别为LV1和LV2，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，所述第二内部电极沿水平方向至少具有两个间隔，并且间隔距离分别为LV3和LV4，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，所述电容器的内部电极包括：第三内部电极，布置于中间，并且与所述外部电极之间未形成电连接；以及第四内部电极，布置于所述第三内部电极的上侧和下侧方向中的至少任意一侧而以间隔距离LC1隔开并与所述外部电极电连接，所述外部电极的带宽TV1和TV2分别不大于所述第四内部电极的长度L1和L2。

根据上述的结构，即使由于接合剂的不均匀涂覆导致在层叠的陶瓷功能元件之间存在缝隙，或者接合剂的物理性能、化学性能薄弱，也会因陶瓷功能元件的外表面被绝缘涂覆层覆盖而能够一同保护层叠的陶瓷功能元件之间与外部电极的接触部分。

通过最小化接合面的缝隙，从而能够最小化在形成用于电特性及表面贴装的共同电极的过程中发生寄生电极，从而在确保绝缘性等提高部件可靠性的方面具有优势。

并且，由于通过绝缘涂覆层包围陶瓷功能元件层叠体，因此相比于仅通过接合剂接合陶瓷功能元件的情况，能够实现更高的结合强度。

并且，通过绝缘涂覆层能够保护元件免受在元件的包装、表面贴装及焊接等整个部件分选过程中可能发生的芯片表面污染。

并且，通过应用具有伸长特性的聚合物材质的绝缘涂覆层，从而即使从外部向复合功能元件施加冲击或振动，由于绝缘涂覆层伸长，因此能够防止各陶瓷功能元件从复合功能元件分离。

并且，通过在片式变阻器与电容器层叠而构成的复合功能元件中构成能够可靠地应对静电放电的内部电极结构，从而能够保护元件本身及电路。

并且，即使外部电极的长度变化也能够将稳定的静电放电路径引导至变阻器内部。

附图说明

图1示出了现有的复合功能元件。

图2a及图2b分别示出了根据本发明的一实施例的复合功能元件。

图3a与图3b分别示出了根据本发明的另一实施例的复合功能元件。

图4a与图4b分别示出了根据本发明的另一实施例的复合功能元件。

图5a与图5b分别示出了根据本发明的一实施例的复合功能元件。

图6a与图6b分别示出了根据本发明的另一实施例的复合功能元件。

图7a与图7b分别示出了根据本发明的另一实施例的复合功能元件。

图8a与图8b分别示出了根据本发明的另一实施例的复合功能元件。

符号说明

200：复合功能元件 210、220：陶瓷功能元件

211、221：内部电极 212、222：外部电极

230：共同外部电极 240：接合剂

250：绝缘涂覆层

具体实施方式

本发明中使用的技术方面的术语仅用于描述特定的实施例，须知其并非旨在限定本发明。并且，除非在本发明中特别定义成其他含义，否则本发明中使用的技术方面的术语应当解释为本发明所属的技术领域中具备基本知识的人员通常能够理解的含义，不应解释为过度涵盖的含义或过度缩小的含义。而且，当本发明中使用的技术方面的术语乃是无法准确表达本发明的思想的谬误的技术性术语时，应当替换为本领域技术人员可正确理解的技术术语加以理解。并且，对于本发明中使用的一般性术语而言，须根据词典中定义的内容或者文献脉络而解释，不应解释为过度缩小的含义。

以下，参照附图详细阐述本发明的具体实施例。

图2示出了根据本发明的一实施例的复合功能元件。

复合功能元件200包括：烧制而成的陶瓷功能元件210、220，层叠并夹设接合剂240而彼此接合；绝缘涂覆层250，以使各外部电极212、222的端部表面在陶瓷功能元件210、220层叠体暴露的方式涂覆于陶瓷功能元件210、220层叠体的整个表面；以及共同外部电极230，以埋设各外部电极212、222的方式包围各外部电极212、222。

外部电极212、222通过将内部电极暴露的陶瓷功能元件210、220的两端浸渍在诸如银(Ag)或铜(Cu)等金属粉末与玻璃粉混合的液态的玻璃导电膏之后进行热处理而形成，共同外部电极230通过将包括外部电极212、222的陶瓷功能元件210、220的对向的两端浸渍在环氧树脂或硅橡胶与金属粉末构成的液态的导电物质之后进行热固化而形成。

在此实施例中，举例说明了外部电极212、222由将金属粉末与玻璃粉混合导电膏进行热处理而形成的玻璃导电材料构成的情形，然而根据供应的陶瓷功能元件210、220，可以在外部电极212、222上形成镍镀层，或者依次形成镍镀层和锡镀层，在这种情况下，外部电极212、222可以构成为包括镍镀层或者镍/锡镀层。

并且，外部电极212、222的剖面部可以通过磨削绝缘涂覆层250而暴露。

在此，接合剂240用于陶瓷功能元件210、220之间的结合，通过应用绝缘涂覆层250，可以省略接合剂240。

正如所知，在各陶瓷功能元件210、220的内部可以埋设有内部电极211、221，在这种情况下，外部电极212、222电连接于内部电极211、221。

因此，除了各外部电极212、222的端部表面之外，陶瓷功能元件210、220层叠体被绝缘涂覆层250涂覆，并且共同外部电极230通过各外部电极212、222的端部表面电连接。

共同外部电极230或外部电极212、222在功能元件210、220的上表面或下表面弯曲的部分为端部带(end band)，在此部分，绝缘涂覆层250夹设于共同外部电极230与外部电极212、222之间。

在此，陶瓷功能元件210的外部电极212与陶瓷功能元件220的外部电极222可以物理接触，或者可以根据构成外部电极的材质或根据额外应用的加工方法而机械接合或化学接合。

例如，若在外部电极212、222由环氧基系的导电材料构成的状态下涂覆接合剂240而执行热处理等后工序，则可以以包含在外部电极212、222内的环氧基作为介质进行化学结合。作为又一例，可以通过将外部电极212、222的接触面通过诸如利用超声波焊接的熔接等外部热处理进行接合，从而形成为具有高机械强度。

根据此实施例，即使不涂覆接合剂240而存在缝隙，或者由于接合剂240涂覆不均匀而导致层叠的功能元件210、220之间存在缝隙，或者接合剂240的物理性能、化学性能较弱，由于陶瓷功能元件210、220层叠体的外表面处于被绝缘涂覆层250覆盖的状态，因此层叠的陶瓷功能元件210、220之间和外部电极212、222的接触部分可以一同被保护，从而能够解决上述的现有技术中存在的各种问题。

并且，由于绝缘涂覆层250包围陶瓷功能元件210、220层叠体，因此相比于仅通过接合剂240结合陶瓷功能元件210、220的情况，具有能够实现高结合强度的优点。

并且，通过绝缘涂覆层250能够保护元件免受复合功能元件200的包装、表面贴装及焊接等整个部件分选过程中可能发生的芯片表面污染。尤其，在陶瓷功能元件210、220中的任意一个是诸如变阻器(Varistor)或避雷器(Arrestor)等过电压保护元件的情况下，若通过绝缘涂覆层250防止表面污染，则由于当发生过电压时将放电路径恒定地引入变阻器或避雷器内部，所以具有不会在电路内对其他部件产生二次影响的预防效果。

绝缘涂覆层250只要是如下的材质则均可使用：针对在共同外部电极230上形成镀层时使用的电镀液具有耐酸性，并且具有耐化学性以及对应于焊接温度。例如，作为用于绝缘涂覆的有机物质可以是作为聚合物系的聚四氟乙烯、聚酰亚胺、固化用环氧树脂、聚对二甲苯等，作为用于绝缘涂覆的无机物可以是普通的玻璃等。

尤其，聚合物系的聚对二甲苯具有如下的优点：能够通过聚合物的汽化、真空沉积工序而渗透至微小缝隙，并且以较薄的厚度均匀地镀覆于复合功能元件。

并且，绝缘涂覆层250的材质可以应用相对于低温、高温等环境变化具有灵活的伸长率的有机聚合物系的树脂。

尤其，通过应用具有伸长特性的聚合物材质的绝缘涂覆层250，从而即使从外部向复合功能元件200施加冲击或振动，由于绝缘涂覆层250伸长，因此能够防止各陶瓷功能元件210、220从复合功能元件200分离。

并且，绝缘涂覆层250可以由对应于焊接外部电极212、222的温度的材质构成。

根据此实施例的构成可以实现多样的应用。例如，陶瓷功能元件210可以是作为静电保护元件的变阻器，并且陶瓷功能元件220可以由片式电容器构成。根据这种结构，作为陶瓷功能元件220的片式电容器可以以多种静电容量应用于起到多种频率范围内的滤波功能或直流(DC)隔离作用的电路，在所述电路中流入的静电等过电压通过作为陶瓷功能元件210的变阻器衰减。由于片式电容器相对于静电放电或浪涌电流导致的瞬态能量较脆弱，但是以并联结构连接的变阻器吸收并限制了上述的瞬态能量，因此可以看作起到了保护片式电容器的作用。

作为另一例，陶瓷功能元件210可以是负温度系数热敏电阻(NTC thermistor)，陶瓷功能元件220可以由芯片固定电阻构成，这样的构成执行应用于温度变化感测电路的线性电阻作用，并且作为一体化的复合功能元件，还具有缩小安装于印刷电路板的空间的效果。

同上所述，陶瓷功能元件210、220可以由变阻器、电容器、NTC热敏电阻、正温度系数热敏电阻(PTC thermistor)、电感器、芯片固定电阻中的两种以上构成，从而构成复合功能元件。

以下，对以所述一实施例的复合功能元件为基准进行多种变形的变形例进行说明。

<第一变形例>

在至少包括变阻器的复合功能元件200中，变阻器的厚度形成为大于其他功能元件。

例如，如图2a及图2b所示，在复合功能元件200由作为厚度为T1的变阻器的陶瓷功能元件210及作为厚度为T2的片式电容器的陶瓷功能元件220构成的情况下，变阻器的厚度T1形成为大于片式电容器的厚度T2。

例如，若陶瓷功能元件210、220为长度1.0mm×宽度0.5mm×厚度0.5mm，则以往通常可以是T1＝T2＝0.25mm。

根据一示例，由于变阻器的静电放电(ESD)耐性通过内部电极的图案形状和体积增加来提高，因此在一示例中，变阻器的厚度T1可以在限定的范围内进行调整，例如，与由于变阻器与电容器厚度相同，从而变阻器厚度T1＝0.25mm的情况相比，在T1＝0.30mm以上时，变阻器的体积增加，从而变阻器的ESD耐性提高。

<第二变形例>

在至少包括电容器的复合功能元件200中，电容器位于下部。

例如，由介电陶瓷制成的电容器的烧制体相比于由半导体陶瓷制成的变阻器、热敏电阻器或磁性陶瓷的电感器等，具有更高的密度，因此机械强度更好。

并且，在复合功能元件200中位于下部的功能元件具有接触于贴装有复合功能元件200的电路基板的部分，因此受到外部冲击的影响的可能性大。因此，在烧制密度相对较低的功能元件位于复合功能元件200的下部的情况下，在焊接等工序中产生诸如裂痕等机械缺陷的风险性很高。

考虑到这一点，在至少包括电容器的复合功能元件200中，电容器优选地位于下部。

<第三变形例>

位于复合功能元件200的最上部或最下部的陶瓷功能元件的上表面或下表面，以特定标记或特定颜色标示，使得而能够区分上下。

复合功能元件200的机械强度与各功能元件210、220的厚度有关，在作为陶瓷功能元件210的变阻器厚度大于作为陶瓷功能元件220的电容器的情况下，变阻器可以位于下部而被组装。

因此，在复合功能元件200通过表面贴装安装于电路基板的过程中，为了使机械强度较高的功能元件接触并贴装于电路基板，复合功能元件200本身必须以相同的形态包装于载带。

为此，在功能元件中的至少任意一个的表面用特定标记或特定颜色标示，从而区分复合功能元件200的上表面与下表面。

特定标记或特定颜色的标示被包装设备的传感器感测，进而区分复合功能元件200的上下并包装于载带(carrier tape)。

图3示出了根据本发明的另一实施例的复合功能元件。

复合功能元件300包括：陶瓷功能元件310、320，在不形成外部电极的状态下层叠，并通过夹设接合剂340而接合；共同中间电极350，形成于陶瓷功能元件310、320层叠体的对向的两侧侧面并电连接于各个内部电极311、321；绝缘涂覆层360，镀覆于除了共同中间电极350的端部表面之外的陶瓷功能元件310、320层叠体的整个表面；以及共同外部电极330，以埋设共同中间电极350的方式包围共同中间电极350。

因此，陶瓷功能元件310、320层叠体的除了共同中间电极350的端部表面以外的部分被绝缘涂覆层360镀覆，并且共同外部电极330通过共同中间电极350的端部表面电连接。

同上所述，陶瓷功能元件310、320分别在不形成外部电极的状态下通过接合剂340实现接合。其结果，由于不会因陶瓷功能元件310、320的外部电极的接触而导致在接合面存在空间，因此接合剂340能够被均匀地涂覆，并且能够使接合剂340的密度变大。换句话而言，可以将接合剂340从各个陶瓷功能元件310、320涂覆至两个端部表面，尤其在陶瓷功能元件320上涂覆接合剂340之后层叠陶瓷功能元件310并以预定的压力按压的情况下，由于接合剂340流动顺畅，因此能够将接合面扩大至较宽部位。

并且，在陶瓷功能元件310、320层叠而通过接合剂340接合的状态下，由于通过共同中间电极350相互结合，因此在结合强度方面也具有优势。

图4示出了根据本发明的另一实施例的复合功能元件。

复合功能元件400包括：烧制的陶瓷功能元件410、420，层叠并夹设接合剂440而接合；共同绝缘涂覆层450，以在陶瓷功能元件410、420层叠体暴露各外部电极412、422的端部表面的方式涂覆于陶瓷功能元件410、420层叠体的整个表面；以及共同外部电极430，以埋设各个外部电极412、422的方式包围各外部电极412、422。

在此实施例中，构成复合功能元件400的陶瓷功能元件410、420中具有半导体特性的功能元件在接合之前被独立的绝缘涂覆层451镀覆。

例如，在功能元件420为电容器，功能元件410是变阻器或热敏电阻的情况下，具有半导体特性的功能元件410被独立的绝缘涂覆层451镀覆。

同样地，若构成复合功能元件400的全部陶瓷功能元件具有半导体特性，则在每个功能元件在形成独立的绝缘涂覆层451之后接合，接着形成共同绝缘涂覆层450。

独立的绝缘涂覆层451与共同绝缘涂覆层450同样地，可以使用作为聚合物系的聚四氟乙烯、聚酰亚胺、固化用环氧树脂、聚对二甲苯等，或者作为普通无机材料的玻璃等。

根据这样的结构，能够通过独立的绝缘涂覆层451保护诸如变阻器或热敏电阻等半导体特性的陶瓷元件的表面并提高绝缘性。

换句话而言，能够保护表面免受在接合工序或热处理工序中可能发生的污染，并防止特性改变。

尤其，在诸如电解电镀等焊料电镀工序中电镀液通过共同绝缘涂覆层450而浸透的情况下，由于具有半导体特性的功能元件的特性改变，因此通过针对这些功能元件进一步应用独立的绝缘涂覆层451来提高用于防止特性变化的可靠性。

图5示出了根据本发明的另一实施例的复合功能元件。

在此实施例中，只有层叠而通过接合剂540接合的陶瓷功能元件510、520中的一个功能元件，即陶瓷功能元件510被绝缘涂覆层550涂覆。

在利用绝缘涂覆层550涂覆陶瓷功能元件510之前，陶瓷功能元件510的外部电极512与陶瓷功能元件520的外部电极522彼此电连接。

具体而言，参照图5b，陶瓷功能元件510具有略小于陶瓷功能元件520的尺寸，在层叠有陶瓷功能元件510与陶瓷功能元件520的状态下，各个外部电极512、522重叠。

接着，沿陶瓷功能元件510的余裕部分，在各个外部电极512、522的交接部分涂覆有导电接合剂560。图5b示出了导电接合剂560的涂覆状态下的三角形状的剖面。

其结果，各个陶瓷功能元件510、520的外部电极512、522通过导电接合剂560彼此电连接。

为了这样的构成，在陶瓷功能元件520的上表面的外部电极522的宽度需要设定为能够安置陶瓷功能元件510的外部电极512且能够收容导电接合剂560的尺寸。

在此实施例中，由于陶瓷功能元件520的上表面的外部电极522通过导电接合剂560与陶瓷功能元件510的外部电极512电连接并物理结合，因此陶瓷功能元件520的上表面的外部电极522实质上执行共同外部电极的作用。

并且，绝缘涂覆层550经由陶瓷功能元件510的暴露面及导电接合剂560的暴露面涂覆于陶瓷功能元件520的外部电极522的一部分，从而具有与接合剂540一同提高陶瓷功能元件510、520之间的接合强度的效果。

图6a和图6b分别示出了根据本发明的一实施例的复合功能元件。

图6a和图6b均为变阻器110的内部电极图案的变形，在现有的内部电极111a、111b之间分别夹设有一个内部电极111c和两个内部电极111c、111b，从而在变阻器110内部更流畅地传递流入的静电所具有的能量。

为此的间隔距离的相关性如下。

LV1＝LV2+LV3＝LV4+LV5+LV6

LV2,LV3<LC1(LC2)

LV4,LV5,LV6<LC1(LC2)

根据图6a，变阻器110的内部电极111a、111b之间的间隔距离通过LV2和LV3串联连接，从而与图1的间隔距离LV1相同，因此整体额定电压能够保持与图1相同。

并且，间隔距离LV2和LV3形成为小于电容器120的内部电极121a、121b的余裕部分LC1和LC2，因此相比于流入的静电，更能够快地诱导变阻器110的电阻变化。因此，在静电流入同上所述的复合功能元件的情况下，具有能够抑制通过电容器表面的空气放电的效果。

图6b是图6a的变形例，即将变阻器110的内部电极111a与内部电极111c、内部电极111c与内部电极111d、内部电极111b与内部电极111d之间的间隔距离LV4、LV5、LV6更小地形成的变形例，相比于图6a，能够形成稳定的静电放电路径。

图7a和图7b分别示出了根据本发明的另一实施例的复合功能元件。

参照图7a，变阻器110的内部电极114的两端与外部电极112隔开而未形成电连接，并且间隔距离分别为LV7和LV8。因此，可以确保内部电极的间隔距离能够通过间隔距离LV7与LV8之和维持额定电压的程度，并且通过使LV7，LV8<LC1(LC2)，能够形成稳定的静电放电路径。

图7b为组合图6a与图7a变阻器110的内部电极图案的变形例，具有内部电极111a、111b、111c、115。

内部电极111a、111b、111c、115包括：内部电极115，布置于中间且不与外部电极112电连接；以及内部电极111a、111b、111c，布置于内部电极115的上下而与外部电极112电连接。

内部电极111a、111b、111c、115之间的间隔距离的相关性如下。

LV1＝TV1+TV2＝LV2+LV3＝LV7+LV8

LC1(LC2)>TV1,TV2,LV2,LV3,LV7,LV8

在此，TV1和TV2分别表示布置于中间的内部电极115与布置于上下的内部电极111a、111b、111c之间的竖直方向的间隔距离。

对于图7b而言，流入变阻器的静电在内部电极111a、111b、111c、115之间通过水平方向或竖直方向上的传递而提供更有效的路径。

图8a和图8b分别示出了根据本发明的另一实施例的复合功能元件。

图8a和图8b表示如下的复合功能元件的剖面：用于预防由于外部电极的带宽(band width)T1、T2导致的静电放电路径偏离，并且具有用于以上目的的内部电极图案。

参照图8a，变阻器110的内部电极可以与图7b图示的变阻器的内部电极相同地构成，电容器120的内部电极121a、121b的余裕部分LC3、LC4分别形成为大于外部电极122的带宽T1、T2，从而电容器120的表面能够保持高水平的绝缘状态。

上述的结构的复合功能元件当静电流入时能够向变阻器诱导放电，并且能够防止电容器表面的空气放电，用于满足同上所述的特性的内部电极之间距离的相关性如下。

(LC3-T1)>LV2,LV3,TV1,TV2,LV7,LV8

或者，(LC4-T2)>LV2,LV3,TV1,TV2,LV7,LV8

图8b示出了将从图8a的结构中改变电容器120的内部电极图案而构成的复合功能元件的剖面。

观察电容器120的内部电极图案，包括内部电极123a、123b，所述内部电极123a、123b以布置于中间并不与外部电极122电连接的内部电极124为中心，在上部和下部分别与外部电极122电连接并以间隔距离LC7分离。

外部电极122的余裕部分T1和T2只要不大于内部电极123a、123b的长度L2就不会对电容器120的电特性造成影响。即，在静电流入复合功能元件的情况下，能够防止由于电容器120表面的电场集中导致的空气放电，以借助变阻器110形成放电路径，从而防止放电路径偏离。

对于前述的内容，但凡本发明所属的技术领域中具备基本知识的人员，即可在不脱离本发明的本质的特性的范围内实现修改和变形。因此，本发明所披露的实施例仅用于描述本发明而并非旨在限定本发明的技术思想，本发明的技术思想的范围不被如上所述的实施例所限定。应当基于权利要求书解释本发明的保护范围，并且应当解释为与权利要求书等同的范围内的所有技术思想均包含于本发明的权利范围内。

Claims (21)

1.一种复合功能元件，其特征在于，

具有形成于相面对的两侧的外部电极的陶瓷功能元件在所述外部电极之间以电连接的方式层叠至少两个而构成层叠体，

其中，以各个所述陶瓷功能元件的所述外部电极的端部表面暴露的方式对所述层叠体的整个表面涂覆绝缘涂覆层，

至少形成于各个所述陶瓷功能元件的外部电极的端部表面被共同外部电极覆盖，从而所述共同外部电极与形成于各个所述陶瓷功能元件的所述外部电极电连接。

2.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

形成于所述陶瓷功能元件的所述外部电极通过将所述陶瓷功能元件的两端浸渍在混合有金属粉末与玻璃粉的液态的玻璃导电膏并进行热处理而形成，

所述共同外部电极通过将具备形成于各个陶瓷功能元件的所述外部电极的所述陶瓷功能元件的两端浸渍在具有对应于焊接的耐热性的环氧树脂混合于金属粉末的液态的导电物质并进行热固化而形成。

3.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

各个所述陶瓷功能元件的外部电极相互熔接或者机械结合或接触。

4.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

所述绝缘涂覆层是聚合物材质，该聚合物材质具有针对在所述共同外部电极上形成电镀层时使用的电镀液的耐酸性，并且具有对应于焊接温度的耐热性。

5.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

所述外部电极的端部表面通过磨削所述绝缘涂覆层而暴露。

6.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

所述层叠体由变阻器、电容器、热敏电阻、电感器及芯片固定电阻中任意两个以上构成。

7.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

所述外部电极包括：

(a)玻璃导电材料，对混合金属粉末与玻璃的导电膏进行热处理而形成；或者

(b)所述导电材料与形成于所述导电材料上的镍镀层；或者

(c)所述导电材料、所述镍镀层以及形成于所述镍镀层上的锡镀层。

8.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

在所述陶瓷功能元件之间夹设有对应于焊接温度的接合剂而相互接合。

9.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

所述绝缘涂覆层通过具有对应于焊接所述外部电极的温度且伸长的特性的聚合物材质构成，进而针对外部的冲击或振动伸长而不会断裂，从而各个所述陶瓷功能元件不分离。

10.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

所述绝缘涂覆层的端部夹设于所述共同外部电极与所述外部电极或所述共同中间电极之间。

11.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

所述复合功能元件至少包括变阻器的陶瓷功能元件，并且所述变阻器的厚度大于其他功能元件的厚度。

12.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

所述复合功能元件至少包括电容器的陶瓷功能元件，并且所述电容器位于最下部。

13.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

位于所述复合功能元件的最上部或最下部的陶瓷功能元件的上表面或下表面，以特定标记或特定颜色标示。

14.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

所述层叠体由电容器和变阻器构成，

所述变阻器的内部电极沿水平方向相隔为具有分别为LV1和LV2的间隔距离，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，

所述间隔距离与在所述电容器的内部电极的一端与所述外部电极之间未形成电连接的内部电极余裕部分LC1和LC2之间具有如下相关性，

LV1,LV2<LC1

LV1,LV2<LC2。

15.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

所述层叠体包括电容器和变阻器，

所述变阻器的内部电极两端与所述外部电极隔开而未形成电连接，间隔距离分别为LV1和LV2，，从而根据所述间隔距离的之和来维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，

所述间隔距离与在所述电容器的内部电极的一端与所述外部电极之间未形成电连接的内部电极余裕部分LC1和LC2之间具有如下相关性，

LV1,LV2<LC1

LV1,LV2<LC2。

16.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

所述层叠体包括电容器和变阻器，

所述变阻器的内部电极包括：第一内部电极，布置于中间；以及第二内部电极，布置于所述第一内部电极的上侧和下侧中的至少任意一侧，

所述第一内部电极两端与所述外部电极隔开而未形成电连接，间隔距离分别为LV1和LV2，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，

所述第二内部电极沿水平方向至少具有两个间隔，并且间隔距离分别为LV3和LV4，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，

各个所述间隔距离与在所述电容器的内部电极的一端与所述外部电极之间未形成电连接的内部电极余裕部分LC1和LC2之间具有如下相关性，

LC1>TV1,TV2,LV1,LV2,LV3,LV4

LC2>TV1,TV2,LV1,LV2,LV3,LV4

在此，TV1和TV2表示所述第一内部电极与所述第二内部电极之间的竖直方向的间隔距离。

17.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

所述层叠体包括电容器和变阻器，

所述变阻器的内部电极包括：第一内部电极，布置于中间；以及第二内部电极，布置于所述第一内部电极的上侧和下侧中的至少任意一侧，

所述第一内部电极两端与所述外部电极隔开而未形成电连接，间隔距离分别为LV1和LV2，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，

所述第二内部电极沿水平方向至少具有两个间隙，间隔距离分别为LV3和LV4，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，

各个所述间隔距离与在所述电容器的内部电极的一端与所述外部电极之间未形成电连接的内部电极余裕部分LC1和LC2之间具有如下相关性，

(LC1-T1)>LV1,LV2,TV1,TV2,LV3,LV4；

或者，(LC2-T2)>LV1,LV2,TV1,TV2,LV3,LV4；

在此，TV1和TV2分别是所述外部电极的带宽。

18.如权利要求1所述的复合功能元件，其特征在于，

所述层叠体包括电容器和变阻器，

所述变阻器的内部电极包括：第一内部电极，布置于中间；以及第二内部电极，布置于所述第一内部电极的上侧和下侧中至少任意一侧，

所述第一内部电极两端与所述外部电极隔开而未形成电连接，间隔距离分别为LV1和LV2，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，

所述第二内部电极沿水平方向至少具有两个间隔，并且间隔距离分别为LV3和LV4，从而根据所述间隔距离之和来确定能够维持额定电压的内部电极之间的间隔距离，

所述电容器的内部电极包括：第三内部电极，布置于中间，并且与所述外部电极之间未形成电连接；以及第四内部电极，布置于所述第三内部电极的上侧和下侧方向中的至少任意一侧而以间隔距离LC1隔开并与所述外部电极电连接，

所述外部电极的带宽TV1和TV2分别不大于所述第四内部电极的长度L1和L2。

19.一种复合功能元件，其特征在于，包括：

具有形成于相面对的两侧的外部电极的第一陶瓷功能元件及第二陶瓷功能元件层叠而构成层叠体，

其中，所述第一陶瓷功能元件具有小于所述第二陶瓷功能元件的尺寸，

所述第一陶瓷功能元件及第二陶瓷功能元件的外部电极相互重叠，沿所述第一陶瓷功能元件的边缘而在与所述外部电极的交接部分涂覆有导电接合剂，从而所述第一陶瓷功能元件及第二陶瓷功能元件的外部电极形成电连接，

在所述第一陶瓷功能元件的暴露面与所述导电接合剂的暴露面以及所述第二陶瓷功能元件的外部电极的一部分涂覆有绝缘涂覆层。

20.一种复合功能元件，其特征在于，

具有形成于相面对的两侧的外部电极的陶瓷功能元件层叠并接合至少两个而构成层叠体，

其中，所述陶瓷功能元件中的至少一个为具有半导体特性的功能元件，具有半导体特性的所述功能元件以所述外部电极的端部表面暴露的方式被单独涂覆绝缘涂覆层，

以使各个所述陶瓷功能元件的外部电极的端部表面暴露的方式对所述层叠体的整个表面涂覆绝缘涂覆层，

至少形成于各个所述陶瓷功能元件的所述外部电极的端部表面被共同外部电极覆盖，从而所述共同外部电极与所述外部电极电连接。

21.一种复合功能元件，其特征在于，

至少层叠两个陶瓷功能元件而构成层叠体，

在所述层叠体的对向的两侧形成有共同中间电极，

以使所述层叠体的共同中间电极的端部表面暴露的方式对所述层叠体的整个表面涂覆绝缘涂覆层，

至少所述共同中间电极的端部表面被共同外部电极覆盖，从而所述共同外部电极与所述共同中间电极电连接。