CN112292738B - 陶瓷多层器件和用于制造陶瓷多层器件的方法 - Google Patents

陶瓷多层器件和用于制造陶瓷多层器件的方法 Download PDF

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Abstract

说明了一种陶瓷多层器件（100），其具有堆（1），所述堆具有陶瓷层（2）和布置在所述陶瓷层之间的电极层（3、4），其中所述陶瓷层和所述电极层沿着堆叠方向（S）重叠布置，其中所述至少一个第一电极层（3）沿着主延伸方向（H）从第一电极层的第一端部区域（31）延伸到第二端部区域（32），而且其中至少一个电极层具有沿着主延伸方向降低的载流能力。还说明了一种用于制造陶瓷多层器件的方法。

Description

陶瓷多层器件和用于制造陶瓷多层器件的方法
技术领域
说明了一种陶瓷多层器件和一种用于制造陶瓷多层器件的方法。
背景技术
陶瓷多层器件通常使用金属内部电极，以便将电流传导到构件的活跃体积中。在这种情况下，这些内部电极必须被设计为使得在运行时不存在可能会导致电极损坏的电流密度。例如在诸如MLV（“multi-layer varistor”，多层压敏电阻）那样的过压保护元件的情况下，电流密度可以达到10GA/m2并且更多。为了能够将电流密度保持在临界水平以下并且为了能够确保与外部电极的充分的电连接，需要这些内部电极的特定的最小横截面。
对于基于NTC材料（NTC：“negative temperature coefficient（负温度系数）”，负温度系数热敏电阻）和PTC材料（“positive temperature coefficient（正温度系数）”，正温度系数热敏电阻）的多层结构类型的陶瓷热传感器来说，也需要这些内部电极的特定的最小横截面，因为这些内部电极的电阻只允许占总电阻的可忽略的份额，以便不使这种传感器的测量信号失真。
发明内容
特定的实施方式的至少一个任务是说明一种陶瓷多层器件。其他实施方式的至少一个任务是说明一种用于制造陶瓷多层器件的方法。
这些任务通过根据独立权利要求所述的主题和方法来解决。该主题和该方法的有利的实施方式和扩展方案在从属权利要求中表明并且还从随后的描述和附图中得知。
按照一个实施方式，陶瓷多层器件具有堆，该堆具有陶瓷层和布置在这些陶瓷层之间的电极层。
按照至少一个其它的实施方式，在用于制造陶瓷多层器件的方法中，制造具有陶瓷层和布置在这些陶瓷层之间的电极层的堆。
随后描述的特征和实施方式同样涉及陶瓷多层器件并且涉及用于制造陶瓷多层器件的方法。
陶瓷多层器件尤其可具有该堆的层、即陶瓷层和电极层沿着其布置的堆叠方向。这些陶瓷层可具有一种或多种陶瓷材料或者由一种或多种陶瓷材料组成，所述一种或多种陶瓷材料具有所希望的功能性。该堆尤其可以沿堆叠方向在两个电极层之间具有如下陶瓷层，该陶瓷层具有导电陶瓷材料或半导体陶瓷材料或者由导电陶瓷材料或半导体陶瓷材料组成。例如，一个或多个陶瓷层可具有压敏电阻材料、热敏电阻材料、尤其是PTC或NTC热敏电阻材料和/或介电材料或者可由压敏电阻材料、热敏电阻材料、尤其是PTC或NTC热敏电阻材料和/或介电材料组成。相对应地，陶瓷多层器件例如可以构造为过压保护器件或者构造为陶瓷热传感器。此外，该堆可以沿堆叠方向例如以介电陶瓷层来结束。特别优选地，该堆的陶瓷层和/或电极层可以由具有粘结剂和/或其他有机和/或无机材料的膏作为所谓的绿箔（Grünfolien）来制成、彼此堆叠并且紧接着被烧结。
此外，该堆可具有外表面，所述外表面沿与堆叠方向垂直的方向形成该堆的边界。沿堆叠方向，该堆可以以下侧和上侧来结束。例如，多层器件可以在视图中沿着堆叠方向具有矩形横截面，使得该堆可以相对应地具有四个外表面并且构造为长方体。在至少一个或多个外表面上可以涂覆外部电极，借助于这些外部电极可以接触布置在该堆中的电极层。
按照至少一个其它的实施方式，该堆具有至少一个第一电极层，该至少一个第一电极层具有主延伸方向。该至少一个第一电极层可以沿着主延伸方向从第一电极层的第一端部区域延伸到第二端部区域。主延伸方向尤其可以垂直于堆叠方向。此外，主延伸方向可以是与外表面垂直的方向。沿着主延伸方向，该至少一个第一电极层具有比沿与主延伸方向垂直的所有其它方向更大的伸展。
特别优选地，该至少一个第一电极层可以以第一端部区域邻接该堆的第一外表面，该第一外表面尤其是与主延伸方向垂直的外表面。此外，至少可以在第一外表面上布置第一外部电极，该第一外部电极与该至少一个第一电极层保持电接触并且该第一外部电极因此电接触该至少一个第一电极层。该至少一个第一电极层尤其可以邻接第一外部电极并且以第一端部区域来与第一外部电极保持直接接触。
该至少一个第一电极层的第一端部区域尤其可以形成馈电区，在陶瓷多层器件运行时，经由该馈电区可以将电流传导到该至少一个第一电极层中或者从该至少一个电极层中导出。特别优选地，这可以通过先前描述的与第一端部区域电接触的第一外部电极来实现。
按照一个其它的实施方式，该至少一个第一电极层具有沿着主延伸方向降低的载流能力。这尤其可意味着：该至少一个第一电极层在第一端部区域处可以比在第二端部区域处承受更高的最大电流。该最大电流表示其中恰好还没有发生电极层的局部损坏的那个局部电流强度。
按照一个其它的实施方式，该至少一个第一电极层具有沿主延伸方向降低的比电导率。由于沿主延伸方向降低的比电导率，该至少一个第一电极层可具有变得越来越低的载流能力。尤其是，该至少一个第一电极层可以在第一端部区域中比在第二端部区域中具有更高的比电导率。这例如可以通过如下方式来实现：该至少一个第一电极层具有混合物，该混合物具有至少第一材料和第二材料或者由至少第一材料和第二材料组成，该第一材料具有第一比电导率，该第二材料具有第二比电导率，其中第二比电导率低于第一比电导率；而且第一材料与第二材料的比例沿主延伸方向变小。换言之，与第二材料相比，该至少一个第一电极层在第一端部区域中比在第二端部区域中具有更高份额的第一材料。在此，该至少一个第一电极层可以在第一端部区域中没有第二材料和/或可以在第二端部区域中没有第一材料。替选于此，在第一端部区域中和/或在第二端部区域中，第一材料和第二材料可以共同包含在该至少一个第一电极层中。
具有第一材料和第二材料或者由第一材料和第二材料组成的变化的混合物例如可以通过具有第一材料或者由第一材料组成的烧结颗粒的局部变化的份额并且通过具有第二材料或者由第二材料组成的烧结颗粒的局部变化的份额在为了制造该至少一个第一电极层而被涂覆的绿箔中被制造。
按照一个其它的实施方式，第一材料相对于第二材料的比例在该至少一个第一电极层的至少一个部分区域内沿着主延伸方向降低。该至少一个部分区域这里以及在下文可具有第一端部区域、第二端部区域、在第一端部区域与第二端部区域之间的区域或所提到的区域的组合或者可由第一端部区域、第二端部区域、在第一端部区域与第二端部区域之间的区域或所提到的区域的组合形成。第一材料相对于第二材料的比例的降低例如可以是连续的。换言之，第一材料的份额可以连续降低，而第二材料的份额可以连续增加。替选地或附加地，该比例在至少一个部分区域内的降低也可以逐级进行，即分至少一个或多个等级来进行。在第一材料相对于第二材料的比例方面的等级可以通过第一材料和/或第二材料的份额的突然变化来引起。
按照一个其它的实施方式，第一材料具有金属。例如，第一材料可具有从Ni、Cu、Ag和Pd中选择的一种或多种金属或者由从Ni、Cu、Ag和Pd中选择的一种或多种金属组成。第二材料可以像第一材料那样导电。例如，第二材料同样可具有金属、例如之前提到的金属中的一种或多种金属，然而以第二材料如前所述具有比第一材料更低的比电导率的这种成分。更低的比电导率也可意味着：第二材料电绝缘。例如，第二材料可具有电绝缘陶瓷材料或者由电绝缘陶瓷材料组成，比如二氧化硅和/或氧化铝。
按照一个其它的实施方式，该至少一个第一电极层具有与第二端部区域相比更靠近第一端部区域的重心。这可意味着：该至少一个第一电极层沿着主延伸方向具有如下几何中心，该几何中心将该至少一个第一电极层分成两个沿着主延伸方向测量的等长的二分之一部。关于该几何中心，该至少一个第一电极层相对应地在朝向第一端部区域的二分之一部中比在朝向第二端部区域的二分之一部中具有更多种材料、尤其是更多种导电材料。由于靠近第一端部区域有更多种材料、尤其是更多种导电材料，在该区域中的载流能力可比在靠近第二端部区域的区域中更大。
例如，该至少一个第一电极层可以在第一端部区域中比在第二端部区域中具有更大的厚度。因此，该至少一个第一电极层的厚度可以沿着主延伸方向减小。陶瓷多层器件的堆的层的厚度这里以及在下文尤其可以沿堆叠方向的方向被测量。例如，该至少一个第一电极层的厚度可以在至少一个部分区域逐级减小。这尤其可意味着：该至少一个第一电极层的厚度在至少一个部分区域中分一个或多个等级减小，即具有一次或多次突然减小。替选于此，该至少一个第一电极层的厚度也可以在至少一个部分区域中连续减小。
替选于沿主延伸方向变得越来越小的厚度或者除了沿主延伸方向变得越来越小的厚度之外，该至少一个第一电极层可以在第一端部区域具有比在第二端部区域更大的宽度。相对应地，即宽度可沿着主延伸方向减小。这里以及在下文，陶瓷多层器件的堆的层的宽度可以沿着与堆叠方向垂直并且与该至少一个第一电极层的主延伸方向垂直的方向被测量。例如，该至少一个第一电极层的宽度可以在至少一个部分区域中逐级减小。这尤其可意味着：该至少一个第一电极层的宽度在至少一个部分区域中分一个或多个等级减小，即具有一次或多次突然减小。替选于此，该至少一个第一电极层的宽度也可以在至少一个部分区域中连续减小。
替选地或附加地，该至少一个第一电极层可具有孔，这些孔沿堆叠方向伸进该至少一个第一电极层中。这些孔尤其可以穿过该至少一个第一电极层并且被填充相邻陶瓷层的材料或者也可以被填充与此不同的陶瓷材料、例如介电陶瓷材料。尤其是，这些孔可具有沿着主延伸方向增加的占用密度。换言之，该至少一个第一电极层靠近第二端部区域比靠近第一端部区域具有更多孔。
特别优选地，为了制造该至少一个第一电极层，可以使用如下方法，例如多层丝网印刷、不均匀丝网印刷或喷墨打印，借助于这些方法，能产生所描述的关于电极层几何和/或电极层成分的变化。例如，该至少一个第一电极层的变化的厚度可借助于多层丝网印刷来产生。在这种情况下，通过对相对应的表面区域的局部变化的多次印刷，可以使厚度适配。对于作为其它加工可能性同样可适合于制造该至少一个电极层的不一样厚的区域的不均匀丝网印刷来说，可以有针对性地在丝网中嵌入或设置空穴。通过在丝网中的空穴的局部不一样的厚度和/或尺寸，可以使局部材料通过量适配，使得同样可以制造该至少一个第一电极层的不一样厚的区域。借助于喷墨打印、尤其是借助于3D喷墨打印，不仅可以制造不一样厚的区域而且可以制造具有不同材料成分的区域。不一样宽的区域可以通过所描述的措施和/或通过在涂覆该至少一个电极层的材料时使用适当的掩模来实现。
按照一个其它的实施方式，陶瓷多层器件的堆具有多个第一电极层。这些第一电极层可以沿堆叠方向重叠地并且通过陶瓷层彼此分开地布置。全部可以通过第一外部电极来电接触的第一电极层中的每个第一电极层都可具有之前描述的特征中的一个或多个特征。优选地，两个或更多个或特别优选地所有第一电极层都可以相同地来构造，即尤其是具有相同的几何特征和/或相同的成分特征。
按照一个其它的实施方式，陶瓷多层器件的堆具有至少一个第二电极层，该至少一个第二电极层沿着主延伸方向从第一端部区域延伸到第二端部区域。在与第一外表面不同的第二外表面上可以布置第二外部电极，该第二外部电极电接触该至少一个第二电极层，其中该至少一个第二电极层以第一端部区域邻接第二外表面。因此，该至少一个第一电极层的主延伸方向和该至少一个第二电极层的主延伸方向可以不同。特别优选地，这两个沿延伸方向彼此并行且相反地指向。
该至少一个第二电极层可具有之前针对该至少一个第一电极层所描述的特征中的一个或多个特征，其中第一电极层和第二电极层可以特别优选地布置在该堆中的不同的层中。特别优选地，该至少一个第二电极层和该至少一个第一电极层可以相同地来构造。还可存在多个第二电极层。优选地，两个或更多个或特别优选地所有第二电极层都可以相同地来构造，即尤其是具有相同的几何特征和/或相同的成分。如果存在多个第一和/或第二电极层，则这些第一和/或第二电极层可以特别优选地沿堆叠方向交替重叠布置。
与这里所描述的具有至少一个电极层（该至少一个电极层具有随着距外表面的距离越来越大而变得越来越小的载流能力）的陶瓷多层器件相比，在已知的多层陶瓷器件中，通常制造具有恒定厚度和矩形表面以及均匀的材料成分的内部电极，其中这些内部电极的最小可能的厚度和宽度根据所使用的电极材料成分通过所需的载流能力在考虑在馈电区、即在与外部电极的接触处所要预期的电流密度的情况下被预先给定。然而，因为被注入内部电极中的电流可沿着内部电极持续地分布到相邻的陶瓷材料中，所以电流密度随着距内部电极中的馈电区的距离增加而降低，并且在内部电极的与馈电区对置的端部处通常远低于临界水平。在常见的内部电极设计的情况下，这一点未被考虑，而且其尺寸通过在馈电区处所需的尺寸来确定的内部电极在与馈电区对置的一侧尺寸过大。与此相反，在这里所描述的陶瓷多层器件的情况下，通过这里所描述的对该至少一个第一电极层的几何形状和/或材料成分分布的有针对性地适配，可以优化在制造电极层时的材料消耗并且这样可以减少材料使用和/或成本。除了材料消耗减少以及与此相关联的成本节约之外，另一优点可在于在构件容积相同的情况下对脉冲鲁棒性和载流能力的可能的改善。特别优选地，该至少一个第一电极层的载流能力可以通过所描述的措施被适配为，使得在考虑电流分布到相邻的陶瓷层中的情况下在该至少一个第一电极层中的电流密度沿着主延伸方向基本上恒定。
附图说明
其它优点、有利的实施方式和扩展方案从在下文结合附图描述的实施例中得到。
其中：
图1示出了按照一个实施例的陶瓷多层器件的示意图；
图2A至2D示出了按照其它实施例的多层器件的示意图；
图3A和3B示出了按照其它实施例的多层器件的示意图；
图4A和4B示出了按照其它实施例的多层器件的示意图；以及
图5A和5B示出了按照其它实施例的多层器件的电极层的成分的示意图。
具体实施方式
在实施例和附图中，相同的、同类的或者起相同作用的要素可以分别配备相同的附图标记。所示出的要素及其彼此间的尺寸关系不应被视为按正确比例，更确切地说，各个要素，诸如层、构件、器件和区域，为了更好呈现和/或为了更好理解而可以夸大地被示出。
随后的附图分别示出了陶瓷多层器件100的实施例，该陶瓷多层器件纯示例性地构造为过压保护元件，尤其是构造为所谓的多层过压保护元件。替选于此，通过对陶瓷材料的相对应的选择来实施陶瓷多层器件、例如将陶瓷多层器件实施为热传感器是可行的。
在图1中以示意性截面图示出了陶瓷多层器件100的实施例，该陶瓷多层器件具有基体，该基体通过具有陶瓷层2和电极层3、4的堆1来形成，这些陶瓷层和电极层沿着堆叠方向S重叠布置。堆1具有如下外表面，所述外表面沿与堆叠方向S垂直的方向形成堆1的边界。在图1中能看出对置的外表面5、6。在随后的图2A至2D和4A中，附加地还能看出外表面9、10。例如，多层器件100可以在视图中沿着堆叠方向S具有矩形横截面，使得堆1可以相对应地具有四个外表面并且构造为长方体。沿堆叠方向，堆1以下侧和上侧来结束。
如前所述，多层器件100纯示例性地构造为过压保护元件，尤其是构造为多层过压保护元件，其中至少沿堆叠方向S布置在电极层3、4之间的陶瓷层2具有压敏电阻材料或者由压敏电阻材料组成。沿堆叠方向S，堆1可以以陶瓷层2来结束，这些陶瓷层同样可具有压敏电阻材料或者替选地可具有介电材料。优选地，电极层3、4可具有例如从Ni、Cu、Ag和Pd中选择的一种或多种金属或者由例如从Ni、Cu、Ag和Pd中选择的一种或多种金属组成。
为了制造陶瓷多层器件100，陶瓷层2和电极层3、4可以由例如以绿箔为形式的相对应的膏来制成、重叠地被涂覆并且共同被烧结。为此，例如可以使用诸如丝网印刷或喷墨打印那样的印刷方法，必要时在使用掩模的情况下使用诸如丝网印刷或喷墨打印那样的印刷方法，借助于这些印刷方法，可以将具有以烧结颗粒为形式的所希望的材料的膏与粘结剂混合地涂覆。在图1中，借助于虚线来勾画出在陶瓷层2之间的层边界，这些层边界应该勾画出分别被涂覆的层并且这些层边界由于烧结过程而不再存在于制造完成的多层器件100中。尤其是关于电极层3、4也可以使用像多层丝网印刷、不均匀丝网印刷和/或3D喷墨打印那样的方法。例如，陶瓷层2可具有在1μm与200μm之间的厚度、即沿着堆叠方向S的伸展。电极层3、4例如可具有0.1μm与10μm之间的厚度。
在至少一个或多个外表面上可以涂覆外部电极，借助于这些外部电极可以使布置在该堆中的电极层3、4接触。在所示出的实施例中，在能在图1中看出的外表面5、6（这些外表面在下文也被称作第一外表面5和第二外表面6）上涂覆第一外部电极7和第二外部电极8，该第一外部电极和该第二外部电极可以一层或多层地来构造。例如，外部电极7、8可具有从Cu、Cr、Ni、Ag和Au中选择的一种或多种金属。外部电极7、8例如可以被气相喷镀或被溅镀。优选地，外部电极7、8可具有如下层序列，所述层序列具有Cr/Cu/Au层或Cr/Cu/Ag层或Cr/Ni/Ag层或Cr/Ni/Ag层。优选地，外部电极7、8与在下文也可被称作第一电极层3的电极层3或在下文也可被称作第二电极层4的电极层4处于直接接触，使得电极层3、4通过外部电极7、8来被电接触。
纯示例性地，图1中的多层器件100以一个第一电极层3并且以两个第二电极层4来示出。替选于此，也可存在超过一个第一电极层3以及仅仅一个或超过两个第二电极层4，这些电极层可以优选地通过陶瓷层2沿堆叠方向S彼此分开地交替重叠地被涂覆。因此，陶瓷多层器件100可具有至少一个第一电极层3和至少一个第二电极层4。
至少一个第一电极层3从邻接第一外表面5并邻接第一外部电极7的第一端部区域31沿着主延伸方向H延伸到第二端部区域32，而第二电极层4相对应地从邻接第二外表面6并邻接第二外部电极8的第一端部区域41沿着与主延伸方向H并行且相反地指向的主延伸方向H'延伸到第二端部区域42。第一端部区域31、41尤其可以形成馈电区，在陶瓷多层器件100运行时，视电流方向而定，经由这些馈电区可以将电流传导到电极层中或者从电极层中导出。在图1中，借助于第一电极层3与第二电极层4之间的箭头来勾画出相对应的纯示例性的通过电流。因为被注入到第一电极层3中的电流可沿着主延伸方向H持续地分布到陶瓷中，所以电流强度随着距第一电极层3中的通过第一端部区域31所形成的馈电区的距离增加而降低。因而，至少一个第一电极层3被构造为使得该至少一个第一电极层具有沿着主延伸方向H降低的载流能力。相对应地，至少一个第一电极层3在第一端部区域31处可以比在第二端部区域32处承受更高的最大电流。在随后的附图中，示出了用于相对应地实施至少一个第一电极层3的实施例。优选地，第二电极层4可以与第一电极层3相同地来构造。同样，在有多个第一电极层的情况下，这些第一电极层可以优选地相同地来构造。
图2A至2D示出了经过多层器件100的截面图，如图1的多层器件沿着与堆叠方向垂直地经过至少一个第一电极层3地走向的截平面那样。在所示出的实施例中，至少一个第一电极层3具有与第二端部区域32相比更靠近第一端部区域31的重心C，其中重心C的位置在这些附图中只是示意性地被勾画出。如通过虚线所勾画出的那样，至少一个第一电极层3沿着主延伸方向H还具有如下几何中心，该几何中心将至少一个第一电极层3沿着主延伸方向H分成两个等长的二分之一部。因此，从几何中心出发观察，重心C处在邻接第一端部区域31的二分之一部中。相对应地，至少一个第一电极层3在朝向第一端部区域31的二分之一部上比在朝向第二端部区域32的二分之一部上具有更多种材料、尤其是更多种导电材料。由此可以实现：在第一端部区域31中的载流能力大于在第二端部区域32中。
在图2A至2D的实施例中，重心C的所描述的位置通过如下方式来引起：至少一个第一电极层3在第一端部区域31具有比在第二端部区域32更大的宽度。这意味着：沿与堆叠方向S垂直且与至少一个第一电极层3的主延伸方向H垂直的方向被测量的宽度沿着主延伸方向H减小。例如，该宽度可以在至少一个部分区域中连续减小。在图2A中示出了第一电极层3，该第一电极层的宽度沿主延伸方向H在整个长度内线性连续地变得越来越小。为此，第一电极层3可以如所示出的那样梯形地来构造。此外，至少一个第一电极层3的宽度可以在至少一个部分区域中逐级减小。在图2B中示出的实施例中，第一电极层3的宽度例如分一个等级地减小，在图2C中示出的实施例中分多个等级地减小。如图2D中所示，宽度减小不仅限于多边形电极层，而且也可包含具有非直线边缘的表面。为了制造所示出的电极层形状，例如可以使用基于掩模的印刷方法或者喷墨打印方法。
在图3A和3B的实施例中，至少一个第一电极层3在第一端部区域31具有比在第二端部区域32更大的厚度。如在先前的实施例中那样，由此可以实现：与第二端部区域32相比，重心C更靠近第一端部区域31。例如，如在图3A和3B中所示，至少一个第一电极层3的厚度可以在至少一个部分区域中逐级减小。例如，第一电极层3的厚度可以如图3A中所示那样分一个等级减小或者如图3B中所示那样分多个等级减小。为了产生逐级减小的厚度，例如可以使用多层丝网印刷方法。在这种情况下，通过对相对应的表面区域的多次印刷可以产生变化的厚度。此外，也可以使用不均匀丝网印刷方法，其中可以通过丝网的空穴的厚度和/或尺寸来使材料通过量适配。此外，也可以使用3D喷墨打印方法。尤其是借助于后者也可以产生连续减小的厚度。在俯视图中，在图3A和图3B中示出的电极层可以沿着堆叠方向S例如具有矩形横截面或者具有结合之前的附图所描述的、宽度变得越来越小的横截面。
在图4A和4B中示出了具有至少一个第一电极层3的陶瓷多层器件100的实施例，该至少一个第一电极层具有孔11，这些孔沿堆叠方向S伸进至少一个第一电极层3中并且特别优选地穿过至少一个第一电极层3。孔11可以被填充相邻陶瓷层2的材料或者也可以被填充与此不同的陶瓷材料、例如介电陶瓷材料。如图4A中所示，孔11具有沿着主延伸方向H增加的占用密度，使得至少一个第一电极层3靠近第二端部区域32比靠近第一端部区域31具有更多孔，由此进而实现了重心C朝着第一端部区域31的方向的移动。在图4A中示出的孔11的数目和布局应纯示例性地被理解。也可以是可能的是：孔径随着距第一端部区域31的距离增加而变得越来越大。
如图4B中所示，孔11也可以随着厚度变化而像结合图3A和3B的实施例所描述的那样组合。此外，也可能像结合图2A至2D的实施例所描述的那样实现具有变化的宽度的替选的或附加的组合。如之前所提及的那样并且如图4B中所示，第一和第二电极层3、4尤其可以相同地来构造。
如在先前的实施例中所描述的那样，多层器件的电极层可具有关于宽度和/或厚度方面沿主延伸方向逐渐变细的形状，以及替选地或附加地可具有如下孔，这些孔具有沿主延伸方向变得越来越大的占用密度或者变得越来越大的孔径，用于减少电极层材料，由此可以实现高效的材料消耗。对电极层的几何构造尤其可以进行为，使得在这些电极层之内的局部电流密度根据所要预期的正常运行条件尽管载流能力沿主延伸方向变得越来越小而仍优选地保持恒定并且始终低于临界水平。
替选于所描述的几何变化或者除了所描述的几何变化之外，该至少一个第一电极层可具有沿主延伸方向降低的比电导率，由此同样可实现沿主延伸方向变得越来越小的载流能力。尤其是，该至少一个第一电极层可以在第一端部区域中比在第二端部区域中具有更高的比电导率。这可以通过如下方式来实现：该至少一个第一电极层具有混合物，该混合物具有至少第一材料和第二材料或者由至少第一材料和第二材料组成，该第一材料具有第一比电导率，该第二材料具有第二比电导率，其中第二比电导率低于第一比电导率；而且第一材料与第二材料的比例沿主延伸方向变小。相对应地，与第二材料相比，该至少一个第一电极层在第一端部区域中比在第二端部区域中具有更高份额的第一材料。在此，该至少一个第一电极层可以在第一端部区域中没有第二材料和/或可以在第二端部区域中没有第一材料。替选于此，在第一端部区域中和/或在第二端部区域中，第一材料和第二材料可以共同包含在该至少一个第一电极层中。具有第一材料和第二材料或者由第一材料和第二材料组成的变化的混合物例如可以通过具有第一材料或者由第一材料组成的烧结颗粒的局部变化的份额并且通过具有第二材料或者由第二材料组成的烧结颗粒的局部变化的份额在为了制造该至少一个第一电极层而被涂覆的绿箔中被实现。为了产生第一和第二材料的变化的比例，优选地可以使用3D喷墨打印方法。
如图5A和5B中所示，第一材料相对于第二材料的比例R在该至少一个第一电极层的至少一个部分区域内沿着主延伸方向H相对应地降低。如图5A中所示，第一材料相对于第二材料的比例R可以逐级减小，即如所示出的那样分一个等级减小或者替选地也可以分多个等级减小。此外，比例R的减小例如也可以是连续的，如图5B中所示。
特别优选地，第一材料可以是金属，尤其是从Ni、Cu、Ag和Pd中选择的一种或多种金属。第二材料可以像第一材料那样导电，并且例如同样可具有金属、例如之前提到的金属中的一种或多种金属，然而以第二材料具有比第一材料更低的比电导率的这种成分。此外，第二材料也可以电绝缘，并且例如可具有比如二氧化硅和/或氧化铝那样的电绝缘陶瓷材料或者由比如二氧化硅和/或氧化铝那样的电绝缘陶瓷材料组成。
按照其它实施例，即使不是所有组合都明确地被描述，结合这些附图所描述的特征和实施例也可以彼此组合。此外，结合这些附图所描述的实施例替选地或附加地可具有按照总体部分中的描述的其它特征。
本发明并没有通过依据实施例的描述而限于这些实施例。更确切地说，本发明包括每个新的特征以及特征的每个组合，这尤其是包含在专利权利要求书中的特征的每个组合，即使该特征或该组合本身没有明确地在专利权利要求书或实施例中被说明。
附图标记列表
1 堆
2 陶瓷层
3 第一电极层
4 第二电极层
5 第一外表面
6 第二外表面
7 第一外部电极
8 第二外部电极
9、10 外表面
11 孔
31、41 第一端部区域
32、42 第二端部区域
100 陶瓷多层器件
C 重心
H、H' 主延伸方向
R 比例
S 堆叠方向。

Claims (18)

1.陶瓷多层器件（100），其具有堆（1），所述堆具有陶瓷层（2）和布置在所述陶瓷层之间的电极层，
其中所述电极层具有至少一个第一电极层（3），
其中所述陶瓷层和所述电极层沿着堆叠方向（S）重叠布置，
其中所述至少一个第一电极层（3）沿着主延伸方向（H）从第一电极层的第一端部区域（31）延伸到第二端部区域（32），
其中所述至少一个第一电极层以所述第一端部区域邻接外表面并且所述第二端部区域在所述堆的内部延伸，
其中至少一个第一电极层具有沿着主延伸方向降低的载流能力，
其中所述至少一个第一电极层还具有以下特征中的至少一个或者两个：
- 所述至少一个电极层具有沿主延伸方向降低的比电导率，
- 所述至少一个电极层具有混合物，所述混合物由至少第一材料和第二材料组成，所述第一材料具有第一比电导率，所述第二材料具有第二比电导率，所述第二比电导率低于所述第一比电导率，而且所述第一材料与所述第二材料的比例（R）沿主延伸方向减小。
2.根据权利要求1所述的陶瓷多层器件，其中所述比例在至少一个部分区域内连续减小。
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷多层器件，其中所述比例在至少一个部分区域中逐级减小。
4.根据权利要求1或2所述的陶瓷多层器件，其中所述第一材料具有金属。
5.根据权利要求1或2所述的陶瓷多层器件，其中所述第二材料导电。
6.根据权利要求5所述的陶瓷多层器件，其中所述第二材料具有金属。
7.根据权利要求1或2所述的陶瓷多层器件，其中所述第一材料和/或所述第二材料从Ni、Cu、Ag、Pd中选择。
8.根据权利要求1或2所述的陶瓷多层器件，其中所述第二材料电绝缘。
9.根据权利要求8所述的陶瓷多层器件，其中所述第二材料具有陶瓷材料。
10.根据权利要求1或2所述的陶瓷多层器件，其中所述至少一个第一电极层具有与所述第二端部区域相比更靠近所述第一端部区域的重心（C）。
11.根据权利要求10所述的陶瓷多层器件，其中所述至少一个第一电极层在所述第一端部区域比在所述第二端部区域具有更大的厚度和/或更大的宽度。
12.根据权利要求11所述的陶瓷多层器件，其中所述至少一个第一电极层的厚度和/或宽度在至少一个部分区域中逐级减小。
13.根据权利要求11或12所述的陶瓷多层器件，其中所述至少一个第一电极层的厚度和/或宽度在至少一个部分区域中连续减小。
14.根据权利要求1或2所述的陶瓷多层器件，其中所述至少一个第一电极层具有孔（11），所述孔沿堆叠方向伸进所述电极层中。
15.根据权利要求14所述的陶瓷多层器件，其中所述孔具有沿着主延伸方向增加的占用密度。
16.根据权利要求1或2所述的陶瓷多层器件，其中所述堆具有外表面（5、6、9、10），所述外表面沿与堆叠方向垂直的方向形成所述堆的边界，
其中所述至少一个第一电极层以所述第一端部区域邻接第一外表面（5），而且
其中在所述第一外表面上布置第一外部电极（7），所述第一外部电极电接触所述至少一个第一电极层。
17.根据权利要求1或2所述的陶瓷多层器件，其中至少一个第二电极层（4）沿着主延伸方向（H'）从所述第二电极层的第一端部区域（41）延伸到第二端部区域（42），
其中在与第一外表面不同的第二外表面（6）上布置第二外部电极（8），所述第二外部电极电接触所述至少一个第二电极层，
其中所述至少一个第二电极层以所述第一端部区域邻接所述第二外表面，而且
其中所述至少一个第二电极层和所述至少一个第一电极层相同地来构造。
18.用于制造根据上述权利要求中任一项所述的陶瓷多层器件的方法，其中所述至少一个第一电极层借助于多层丝网印刷、借助于不均匀丝网印刷或者借助于喷墨打印来被制造。
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