DE3222938C2 - Vielschicht-Keramikplatte mit mindestens einem darin gebildeten Kondensator - Google Patents

Vielschicht-Keramikplatte mit mindestens einem darin gebildeten Kondensator

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Abstract

Eine Vielschicht-Keramikplatte hat eine Keramikunterlage (1), erste und zweite leitende Schichten (6, 7) und eine Mehrzahl keramischer Isolierschichten (2-5). Die erste leitende Schicht (6) liegt der zweiten leitenden Schicht (7) durch wenigstens eine keramische Isolierschicht (2-4) so gegenüber, daß sie der keramischen Unterlage (1) näher als die zweite leitende Schicht (7) ist. Wenigstens erste und zweite Anschlußflächen (9, 10) sind auf der von der keramischen Unterlage (1) entferntesten Isolierschicht (5) zur Verbindung eines elektrischen Bauelements (12) gebildet. Die erste Anschlußfläche (9) ist durch wenigstens zwei Isolierschichten (2-5) mit der ersten leitenden Schicht (6) und die zweite Anschlußfläche (10) durch wenigstens eine Isolierschicht (5) mit der zweiten leitenden Schicht (7) verbunden, so daß ein Kondensator (19) zwischen der ersten leitenden Schicht (6) und der zweiten leitenden Schicht (7) gebildet wird. Die zweite leitende Schicht (7) ist gegenüber der zweiten Anschlußfläche (10) mit einer dieser gegenüberliegenden Oberfläche größerer Fläche als der Fläche der der zweiten leitenden Schicht (7) gegenüberliegenden Oberfläche der zweiten Anschlußfläche (10) ausgebildet, und außerdem ist deren Fläche innerhalb der Fläche der zweiten leitenden Schicht (7).

Description

55
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vielschicht-Keramikplatte der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzten Art.
In neuerer Zeit werden für elektronische Schaltungsplatten häufig Vielschicht-Verdrahtungsplatten aus keramischen Materialien oder Vielschicht-Keramikplatten verwendet. Die Vielschicht-Keramikplatte wird, wie aus der Jap. Pat. Publ. 55 42 516 bekannt, normalerweise folgendermaßen hergestellt: Ein rohes oder grünes Keramikband wird hergestellt, das man mit einer leitenden
Paste aus z. B. Molybdän (Mo) oder Wolfram (W) zur 60 Wert in jeder Platte an. Da die Anschlußfläche 10 beiBildung eines leitenden Musters überzieht. Dann wird spielsweise auf die Isolierschicht 5 gedruckt wird, ist eine Isolierschicht aus z. B. Aluminiumoxid auf dem nämlich eine Hochgenauigkeitsausrichtung dazwischen Band mit dem leitenden Muster gebildet. In ähnlicher schwer erreichbar, oder die Relativlage der Anschluß-Weise werden leitende Muster und Isolierschichten dar- fläche 10 zur Isolierschicht 5 ändert sich aufgrund der auf abwechselnd ausgebildet, um ein laminiertes »grü- 65 dem Druckverfahren innewohnenden niedrigen Genaunes« Band fertigzustellen, das anschließend bei einer igkeit leicht. Wenn sich die Lage der Anschlußfläche 10 ausreichenden Brenntemperatur gesintert wird, um als zur Isolierschicht 5 ändert, ändert sich auch die Relativhartes keramisches Band geformt zu werden. In dieser lage der Anschlußfläche 10 zum unteren Leiter 6, so daß
gekoppelt, der zwischen dem unteren Leiter 6 und dem oberen Leiter 7 gebildet ist, so daß sich der konstante Wert des Kondensators 19 zu einem insgesamt instabilen Wert ändert. Außerdem ändert sich, da die Relativlage der Elektrode 14 des Bauelements 12 zum oberen Leiter 7 in Abhängigkeit von dem Verbindungszustand geändert wird, die Streukapazität 17. Mit anderen Worten ändert sich, da die Elektroden 14 und 15 des Bauelements 12 mit unterschiedlichen Stellen auf den Anschlußflächen 9 und 10 verbunden werden, die Lage der Elektrode 14 relativ zum Leiter 7 leicht innerhalb eines Anschlußbereichs. Daher wird die Kapazität des zwischen dem unteren Leiter 6 und dem oberen Leiter 7 gebildeten Kondensators 19 unbestimmt
Auch bildet sich bei dieser Vielschicht-Keramikplatte eine Streukapazität 18 zwischen der Anschlußfläche 10 und dem unteren Leiter 6. Diese Streukapazität 18 nimmt oft einen unterschiedlichen oder streuenden
sich der Wert der dazwischen gebildeten Streukapazität 18 ändert. Daher ist es schwierig, eine herkömmliche Vielschicht-Keramikplatte mit einem darin ausgebildeten Hochgenauigkeitskondensator herzustellen. Normalerweise hat die Streukapazität 18 einen höheren Wert als die Streukapazität 17.
Außerdem bildet sich eine Streukapazität 20 zwischen einer Elektrode 16 des Bauelements 13 und dem unteren Leiter 6 und ihr Kapazitätswert wird durch die Lageänderung des Bauelements 13 gegenüber dem unteren Leiter 6 ähnlich der zwischen der Elektrode 14 des Bauelements 12 und dem oberen Leiter 7 gebildeten Streukapazität 17 beeinflußt.
Ähnlich wie im Fall dei Streukapazität 18 wird eine zwischen der Anschlußfläche 9 und dem oberen Leiter 7 gebildete Streukapazität 21 durch die Relativlage beeinflußt.
Auch aus der nichtvorveröffentlichten DE-OS 31 34 680 ist es bekannt. Kondensatoren in einer Keramikplatte auszubilden, die als Träger für elektrische Bauelemente dient.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. ;ine Vielschicht-Keramikplatte der eingangs vorausgesetzten Art zu entwickeln, in der Hochgenauigkeits-Kondensatoren mit vorbestimmbar angestrebten Kapazitätswerten ausgebildet sind und fast keine Undefinierte Streukapazität auftritt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine Ausgestaltung der Erfindung ist im Unteranspruch gekennzeichnet.
Die Erfindung wird anhand eines in den F i g. 3 und 4 veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigt
F i g. 3 einen Querschnitt eines Hauptteils einer Vielschicht-Keramikplatte mit den Merkmalen der Erfindung und
F i g. 4 eine teilweise weggeschnittene Draufsicht des Hauptteils d:r Vielschicht-Keramikplatte nach F i g. 3.
Fig.3 ist eine Querschnittsdarstellung eines Hauptteils einer Vielschicht-Keramikplatte mit den Merkmalen der Erfindung, und F i g. 4 ist eine teilweise weggeschnittene Draufsicht dieses Hauptteils dieser Vielschicht-Keramikplatte. Der Kondensator 19 ist ebenfalls aus dem oberen Leiter 7 und den unteren Leiter 6 gebildet. Der obere Leiter 7 hat eine größere Fläche als die Anschlußfläche 10, so daß er die Gesamtfläche der Anschlußfläche 10 einschließt oder überdeckt. Die Anschlußfläche 10 und der Dbere Leiter 7 sind im Betrieb auf dem gleichen Potential. Da damit die Anschlußfläche 10 durch den oberen Leiter 7 gegen den unteren Leiter 6 abgeschirmt wird, tritt fast keine Streukapazität zwischen der Anschlußfläche 10 und dem unteren Leiter 6 auf. Wie in den F i g. 3 und 4 gezeigt ist, hat, auch wenn die Elektroden 15 und 16 der elektrischen Bauelemente 12 und 13 beide mit der Anschlußfläche 10 verbunden sind, jedoch nicht die gesamte Ausdehnung der Elektroden 15 und 16 in Kontakt mit der Anschlußfläche 10 gebracht isl oder ein Teil jeder Elektrode von der Ansehlußfläehe 10 vorragt, der obere Leiter 7 eine derartige Form, daß er noch die Anschlußfläche 10 und die Elektroden 15 und 16 überdeckt oder einschließt. Wenn die Elektroden 15 und 16 so gegen den unteren Leiter 6 durch den oberen Leiter 7 abgeschirmt sind, entsteht keine Streukapazität zwischen den Elektroden 15 oder 16 und dem unteren Leit?r 6.
Außerdem ist in der Vielschicht-KeramikDlatte ein Hilfsleiter 8 nahe dem oberen Leiter 7 ausgebildet, der elektrisch mit der Anschlußfläche 9 und dem unteren Leiter 6 verbunden ist. Der Abstand zwischen dem Hilfsleiter 8 und dem oberen Leiter 7 ist geringer als derjenige zwischen der Anschiußfläche 9 und dem oberen Leiter 7. Der Hilfsleiter 8 und der obere Leiter 7 werden gleichzeitig aus der gleichen leitenden Schicht gebildet. Es wird ein Kondensator 22 zwischen dem Hilfsleiter 8 und dem oberen Leiter 7 gebildet, der, da der Hilfsleiter 8 mit dem unteren Leiter 6 verbunden ist, parallel zum Kondensator 19 liegt. Da der Hilfsleiter 8 und der obere Leiter 7 gleichzeitig durch die gleiche leitende Schicht gebildet sind, ändert sich die Lage des Leiters 7 zu der des Hilfsleiters 8 nicht, und daher hat der Kondensator 22 stets einen im wesentlichen konstanten Kapazitätswert. Daher läßt sich die Kapazität zwischen der Anschlußfläche 9 und der Anschlußfläche 10 durch die Werte der Kondensatoren 22 und 19 bestimmen. Die Anschlußfläche 9 und der Hilfsleiter 8 sind untereinander verbunden und daher im Betrieb auf dem gleichen Potential. Da der Hüfsleite* Ά dem oberen Leiter 7 näher als die Anschlußfläche 9 ausgebildet ist, entsteht praktisch keine Streukapazität zwischen der Anschlußfläche 9 und dem oberen Leiter 7. Der HilMeiter 8 ist, wie F i g. 4 zeigt, mit einer größeren Fläche als der der Anschlußfläche 9 ausgebildet und so gestaltet, daß er die Anschlußfläche 9- einschließt oder überdeckt. Es ist ausreichend, daß der Hilfsleiter 8 und die Anschlußfläche 9 mit Breiten L\ und L? mit (L\ > L2) ausgebildet sind und daß der Hilfsleiter 8 dem oberen Leiter 7 näher als die Anschlußfläche 9 ausgebildet ist. Wenn die mit der Anschlußfläche 9 zu verbindende Elektrode 14 des Bauelements 12 dem oberen Leiter 7 näher ist als die Anschlußfläche 9, tritt dennoch fast keine Streukapazität zwischen der Elektrode 14 und dem oberen Leiter 7 auf, weil der Hilfsleiter 8 dem oberen Leiter 7 näher als die Elektrode 14 ausgebildet ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Vielschicht-Keramikplatte mit mindestens einem darin gebildeten Kondensator, bei der auf einer keramischen Unterlage (1) eine Mehrzahl von keramischen Isolierschichten (2—5) angeordnet sind, wobei eine erste leitende Schicht (6) einer zweiten leitenden Schicht (7) durch wenigstens eine der keramischen Isolierschichten (2—4) getrennt so gegenüberliegt, daß die erste leitende Schicht (6) der keramischen Unterlage (1) näher ist als die zweite leitende Schicht (7), so daß der Kondensator (19) zwischen der ersten leitenden Schicht (6) und der zweiten leitenden Schicht (7) gebildet wird, und bei der auf der von der keramischen Unterlage (1) entferntesten keramischen Isolierschicht (5) wenigstens eine erste Anschlußfläche (9) und eine zweite Anschlußfläche (10) gebildet sind, die zum Verbinden eines elektrischen Bauelements (12) geeignet sind, wobei die erste AnschiuöRäche (9) durch eine Mehrzahl der keramischen Isolierschichten (2—5) hindurch mit der ersten leitenden Schicht (6) elektrisch verbunden ist, während die zweite Anschlußfläche (10) durch wenigstens eine keramische Isolierschicht (5) hindurch mit der zweiten leitenden Schicht (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fläche der zweiten leitenden Schicht (7), die der zweiten Anschlußfläche (10) gegenüberliegt, größer ist als die Fläche der zweiten Anschlußfläche (10), die der zweiten leitenden Schicht gegenüberliegt, und
daß die senkrechte Projektion der zweiten An schlußfläche (10) innerhalb der Fläche der zweit" · leitenden Schicht (7) liegt
2. Keramikplatte nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch mit der ersten leitenden Schicht (6) verbundener Hilfsleiter (8) gegenüber der ersten Anschlußfläche (9) ausgebildet ist, Vielschicht-Keramikplatte werden leicht Kondensatoren gebildet F i g. 1 und 2 sind eine Querschnittdarstellung und eine teilweise weggeschnittene Draufsicht des Hauptteils einer herkömmlichen Vielschicht-Keramikplatte. Aus F i g. 1 und 2 ersieht man, daß solche Kondensatoren in dem Vielschichtaufbau gebildet sind. In dieser Vielschicht-Keramikplatte ist eine erste leitende Schicht 6, im folgenden als unterer Leiter bezeichnet, auf einer keramischen Unterlage 1 gebildet, und eine
ίο erste und eine zweite Isolierschicht 2 und 3 sind über dieser keramischen Unterlage und dem unteren Leiter 6 ausgebildet. Eine dritte Isolierschicht 4 ist dann auf der Isolierschicht 3 ausgebildet, und danach ist eine zweite leitende Schicht 7, im folgenden als oberer Leiter bezeichnet, auf der Isolierschicht 4 ausgebildet. Außerdem ist eine vierte Isolierschicht 5 auf der zweiten leitenden Schicht 7 und der Isolierschicht 4 ausgebildet, und es sind erste und zweite Anschlußflächen 9 und Iu auf der Isolierschicht 5 gebildet Mikrobauelemente 12 und 13 sind mit den Anschlußflächen 9 bzw. 10 verbunden. Der untere Leiter 6 und die Anschlußfläche 9 sind durch einen Verbindungsleiter 11 innerhalb eines durchgehenden Loches miteinander verbunden.
In dieser Vielschicht-Keramikplatte bildet sich, da der untere Leiter 6 und der obere Leiter 7 einander gegenüberliegen, eine Kapazität 19 durch die Dielektrika der Isolierschichten 2,3 und 4 zwischen den beiden Leitern 6 und 7. Auch wenn der untere Leiter 6 zwischen den Isolierschichten 2 und 3 oder zwischen den Isoliersdichten 3 und 4 ausgebildet ist, ergibt sich ein Kondensator selbstverständlich zwischen dem unteren Leiter 6 und dem oberen Leiter 7. In ähnlicher Weise bildet sich, "■.uch wenn der obere Leiter 7 zwischen den Isolierichichten 2 und 3 bzw. zwischen den Isolierschichten 3 und 4 ausgebildet ist, dazwischen ein Kondensator. Bei dieser Vielschicht-Keramikplatte tritt jedoch, da die Isolierschicht 5 sehr dünn, nämlich nur etwa 30 μπι dick ist und die Elektrode 14 des Bauelements 12 dem oberen Leiter 7 nahe ist, unvermeidlich eim Streukapazität 17
wobei die Fläche des Hilfsleiters (8), die der ersten 40 zwischen der Elektrode 14 und dem oberen Leiter 7 auf. Anschlußfläche (9) gegenüberliegt, größer ist als die Diese Streukapazität 17 ist parallel zum Kondensator 19 Fläche der ersten Anschlußfläche (9), die dem Hilfsleiter gegenüberliegt, und wobei die senkrechte Pro
jektion der ersten Anschlußfläche (9) innerhalb der Fläche des Hilfsleiters (8) liegt.
DE3222938A 1981-06-19 1982-06-18 Vielschicht-Keramikplatte mit mindestens einem darin gebildeten Kondensator Expired DE3222938C2 (de)

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