DE3717157C2

DE3717157C2 -

Info

Publication number: DE3717157C2
Application number: DE3717157A
Authority: DE
Inventors: Shin-Ichi Takakura; Shigehiro Nojiri; Norio Nagaokakyo Kyoto Jp Sakai
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1986-05-23
Filing date: 1987-05-21
Publication date: 1988-11-17
Also published as: DE3717157A1; JPH0630292B2; US4766412A; JPS62274702A

Description

Die Erfindung betrifft ein zusammengesetztes elektronisches Bauelement, wie zum Beispiel ein RC-Element mit einem Widerstand und insbesondere eine Verbesserung hinsichtlich der Reduktion der Streubreite bei den Widerstandswerten verschiedener solcher Komponenten.

Fig. 6 zeigt ein typisches Beispiel eines zusammengesetzten RC-Bauelementes nach dem Stand der Technik, wie es in der JP-GM-OS 56-70 639 offenbart ist. Ein solches RC-Bauelement enthält ein Kondensator- und ein Widerstandselement, die zueinander parallel geschaltet sind.

Der Kondensator wird zum Beispiel aus einem geschichteten, kapazitiven Keramikchip gebildet, dessen Körper 1 mit einem Anschlußelektrodenpaar 2 und 3 an beiden Seiten versehen ist. Diese Anschlußelektroden 2 und 3 werden durch Beschichten beider Enden des Körpers 1 mit Metallpaste oder Eintauchen beider Enden in ein Bad gebildet, um die Metallpaste mit beiden Enden zu verbinden und anschließend trocknen zu lassen.

Eine Widerstandsschicht 4 ist als Widerstandselement auf der Oberfläche des Körpers 1 angebracht. Diese Widerstandsschicht 4 wird aus einer Widerstands paste durch Siebdruck, Tiefdruck, Hochdruck oder ähnlichem und anschließender Hitzehärtung hergestellt. Die Widerstandsschicht 4 ist so bemessen, daß sie teilweise die Anschlußelektroden 2 und 3 überdeckt, wodurch sie elektrisch mit diesen verbunden wird.

Der mit der Widerstandsschicht 4 erzielte Widerstandswert des in Fig. 6 gezeigten zusammengesetzten Bauelementes ist von dem Abstand A der inneren Ecken des Anschlußelektrodenpaares 2 und 3 abhängig. Es ist jedoch schwierig, diesen Abstand A festzulegen, da die Anschlußelektroden 2 und 3, wie oben beschrieben, durch Verwendung von Metallpaste gebildet werden und es demzufolge schwierig ist, die inneren Ecken mit guter Reproduzierbarkeit an einer bestimmten Stelle auszubilden. Außerdem kann der Abstand A zwischen den inneren Ecken des Anschlußelektrodenpaares 2 und 3 mit Veränderung der Größe des Körpers 1 variieren.

Deshalb variieren die Widerstandswerte zwischen den entsprechenden An schlußelektrodenpaaren 2 und 3 bei den verschiedenen Bauelementen, auch wenn die Widerstandsschichten 4 jeweils in gleicher Dicke hergestellt werden.

Der Abgleich des Widerstandswertes erfolgt im allgemeinen durch Laserstrahlen oder ähnliches, wobei diese Abstimmung langwierig ist, wenn die Wider standswerte, wie oben beschrieben, einen großen Streubereich haben.

Weiterhin kann bei der Lasertrimmung der Widerstandsschicht 4 die Oberfläche des Körpers 1, die unmittelbar unter dem durch Trimmung entfernten Teil liegt, beschädigt werden, so daß sich zum Beispiel die Qualität des kapazitiven Elementes verschlechtert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zusammengesetztes elektroni sches Bauelement zu schaffen und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben, bei dem ein bestimmter Widerstandswert leicht durch Entwurf einer Wi derstandsschicht geschaffen werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 bzw. für das Verfahren im Patentanspruch 10 angegeben. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens zum Inhalt.

Erfindungsgemäß wird ein zusammengesetztes elektronisches Bauelement ge schaffen, das erste und zweite funktionale Elemente aufweist. Das erste funkti onale Element ist ein aus einer Widerstandsschicht gebildeter Widerstand, der auf der Oberfläche eines das zweite funktionale Element bildenden Körpers liegt und teilweise erste und zweite Anschlußelektroden dieses zweiten funkti onalen Elementes entlang der Oberfläche seines Körpers kontaktiert, wobei die oben erwähnten Probleme wie folgt gelöst werden:

Bereiche der ersten und zweiten Anschlußelektroden, die im allgemeinen von einer Widerstandsschicht bedeckt worden sind, werden teilweise von einer elektrischen Isolierzwischenlage abgedeckt, um den Abstand zwischen exponierten Bereichen der ersten und zweiten Anschlußelektroden zu bestimmen, so daß die Widerstandsschicht teilweise diese exponierten Bereiche der An schlußelektroden über die Grenzlinie zwischen der Isolierzwischenschicht und den exponierten Bereichen dieser Anschlußelektroden abdeckt.

Erfindungsgemäß wird der wirksame Bereich der Widerstandsschicht durch die Grenzlinie zwischen der Isolierschicht und den exponierten Bereichen der Anschlußelektroden ohne Rücksicht auf die Art und Weise der Bildung der Anschlußelektroden bestimmt. Auf diese Weise kann der mit der Widerstandsschicht erzielte Widerstandswert durch Auswahl des Bereiches der Bildung der Isolierzwischenschicht festgesetzt werden, insbesondere der Positionen der Ecken der Isolierzwischenschicht, die auf den entsprechenden Anschlußelektroden liegen.

Selbst dann, wenn die Gestaltung der Bereiche der Anschlußelektroden oder die Abmessungen der Körper verändert werden, können die mit den Widerstands schichten erzielten Widerstandswerte unabhängig davon bestimmt werden, was zur Folge hat, daß die Streubreite der Widerstandswerte der hergestellten Bau elemente und damit der Ausschuß verringert werden.

Weiterhin kann der Widerstandswert durch die Art und Weise der Bildung der Isolierzwischenschicht festgelegt werden. Folglich wird der Widerstandswert nicht mehr wie beim Stand der Technik im wesentlichen durch die Abmessungen des Körpers und der Schlußelektroden bestimmt, außerdem ist der erzielbare Bereich wesentlich größer.

Die Schwankungsbreite der Widerstandswerte kann durch Bildung einer Iso lierzwischenschicht entsprechend der Erfindung von anfang an reduziert werden, und selbst wenn die Widerstandsschicht durch Laserstrahlen abgeglichen wird, wird das zweite funktionale Element durch die Isolierzwischenschicht vor Beschädigung geschützt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise Vorderansicht eines zusammengesetzten RC-Bauelementes entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 die Draufsicht des in Fig. 1 gezeigten zusammengesetzten RC-Bauelementes;

Fig. 3 und 4 ein beispielhaftes Verfahren zur Bildung einer Isolierzwischenschicht 17 auf einem kapazitiven Element 12;

Fig. 5 ein beispielhaftes Verfahren zur Bildung einer Widerstands schicht 13; und

Fig. 6 die Draufsicht eines zusammengesetzten RC-Bauelementes nach dem Stand der Technik.

In Fig. 1 ist die Vorderansicht eines zusammengesetzten RC-Bauelementes entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Fig. 2 stellt das in Fig. 1 gezeigte Bauelement in Draufsicht dar.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigten zusammengesetzten RC-Bauelemente enthalten ein Widerstandselement 11 und ein kapazitives Element 12 als erste bzw. zweite funktionale Elemente, die miteinander verbunden sind. Der Widerstand 11 wird aus einer Widerstandsschicht 13 gebildet. Der Kondensator 12 besteht zum Beispiel aus einem geschichteten kapazitiven Keramikchip, dessen Körper 14 an seinem Endflächen mit Anschlußelektroden 15 und 16 versehen ist.

Die Anschlußelektroden 15 und 16 werden im wesentlichen in ähnlicher Weise wie die Anschlußelektroden 2 und 3 nach dem Stand der Technik gebildet. Ein Verfahren zur Bildung einer Widerstandsschicht 13, das im folgenden detailliert beschrieben werden soll, ist im wesentlichen ähnlich dem zur Bildung einer konventionellen Widerstandsschicht 4.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Isolierzwischenschicht 17, die die Erfindung charakterisiert. Wie im Vergleich mit Fig. 6 deutlich wird, ist die Isolierzwischenschicht so ausgebildet, daß sie teilweise die den konventionellen Anschlußelektroden 2 und 3 entsprechenden Bereiche abdeckt, die von der Widerstands schicht 4 bedeckt wurden. Insbesondere ist die Isolierzwischenschicht 17 so ausgebildet, daß sie, wie in den Fig. 1 und 2 erkennbar, die entsprechenden inneren Ecken der Anschlußelektroden 15 und 16 abdeckt. Folglich wird der Abstand zwischen exponierten Bereichen der Anschlußelektroden 15 und 16, d. h. der Abstand B, durch beide Ecken der Isolierzwischenschicht 17 bestimmt. Die Widerstandsschicht 13 ist so dimensioniert, daß sie teilweise die exponierten Bereiche der Anschlußelektroden 15 und 16 über Grenzlinien 18 und 19 zwischen der Isolierzwischenschicht 17 und den exponierten Bereichen der An schlußelektroden 15 und 16 bedeckt. Die Grenzlinien 18 und 19 erstrecken sich vorzugsweise linear.

Die Beschreibung soll nun auf ein bevorzugtes Verfahren zur Bildung der Iso lierzwischenschicht 17 und der Widerstandsschicht 13 nach Vorbereitung des kapazitiven Elementes 12 gerichtet werden.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ein Basismaterial 20 aus zum Beispiel Polyethylenterephthalat oder ähnlichem an seiner einen Seite mit einem Klebstoff 21 aus Acrylharz, Polyvinylbutyral, cyclisiertem Kautschuk, Vinylacetatharz oder ähnlichem zur Bildung einer Isolierzwischenschicht 17 beschichtet. An schließend wird das kapazitive Element 12 in der Nähe des Klebstoffes 21 und ein Wärmekopf 22 in die Nähe des Basismaterials 20 gebracht. Der Wärmekopf 22 enthält ein Hitzeelement 23 und ist teilweise mit einem Vorsprung 24 versehen.

Dann wird, wie in Fig. 4 gezeigt, der Wärmekopf 22 so bewegt, daß ein bestimmter Teil des Klebstoffes 21 thermisch auf die entsprechenden Teile des Körpers 14 und die Anschlußelektroden 15 und 16 des kapazitiven Elementes 12 aufgebracht wird. Der thermisch aufgebrachte Teil des Klebstoffes 21 wird genau durch den Vorsprung 24 des Wärmekopfes 22 bestimmt, so daß die auf dem kapazitiven Element 12 gebildete Isolierzwischenschicht 17 nach Form und Ab messungen genau festgelegt ist.

Dann wird, wie in Fig. 5 gezeigt, Widerstandspaste 25 mittels eines Gummi spachtels 27 durch ein Sieb 26 auf das mit der Isolierzwischenschicht versehene kapazitive Element 12 gedrückt. Die auf diese Weise aufgebrachte Widerstands paste 25 wird anschließend hitzegehärtet oder getrocknet, um die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Widerstandsschicht 13 zu bilden. Anstatt des eben beschriebenen Druckverfahrens kann die Widerstandsschicht 13 auch durch ein trockenes Verfahren aufgebracht werden.

Außerdem kann, sofern notwendig, eine Schutzschicht (nicht gezeigt) auf die Wi derstandsschicht 13 aufgebracht werden.

Bei dem eben beschriebenen Schritt zur Bildung der Isolierzwischenschicht 17 wird eine Heizvorrichtung verwendet, durch die die Isolierzwischenschicht 17 mit höchster Genauigkeit bezüglich Abmessungen und Form erzeugt werden kann. Dieses Verfahren zur Erzeugung der Isolierzwischenschicht 17 ist jedoch nicht nur durch Wärmeanwendung möglich, andere Druckverfahren, wie zum Beispiel Siebdruck, Tiefdruck oder Hochdruck sind denkbar.

Auch wenn die Isolierzwischenschicht 17 und die Widerstandsschicht 13 bei der eben beschriebenen Ausführungsform in getrennten Schritten erzeugt werden, ist auch eine gleichzeitige Erzeugung durch Wärmeanwendung denkbar. Außerdem kann zusätzlich eine Schutzschicht (nicht gezeigt) zu gleicher Zeit durch Wärmeanwendung aufgebracht werden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform erstreckt sich die Isolierzwischenschicht 17 kontinuierlich von der einen Anschlußelektrode 15 zur anderen Anschlußelektrode 16. Eine solche Form der Isolierzwischenschicht 17 ist besonders zum Drucken der Widerstandsschicht 13 oder ähnlichem geeignet, da die zu bedruckende Oberfläche im wesentlichen eben ist. Wenn jedoch auf diesen Vor teil verzichtet wird, können getrennte Zwischenisolierschichten auf den ent sprechenden Anschlußelektroden vorgesehen werden, so daß der Körper des kapazitiven Elementes zwischen den Isolierzwischenschichten freigelegt ist, so daß er in direktem Kontakt mit Teilen der Widerstandsschicht steht.

Auch wenn die Widerstandsschicht 13 schmaler ist als die Isolierzwischen schicht 17 und sich nicht über die entsprechenden Seiten der Isolierzwischen schicht 17 hinaus erstreckt (siehe Fig. 2), so kann sich die Widerstandsschicht doch auch über die Seiten der Isolierzwischenschicht hinaus in Bereiche erstrecken, die nicht in Kontakt mit den Anschlußelektroden 15 und 16 stehen.

Die Isolierzwischenschichten 17 ist so gestaltet, daß sie die gesamte Breite des Körpers 14 des kapazitiven Elementes 12 bedeckt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Deshalb kann bei Abgleich der Widerstandsschicht 13 mit einem Laserstrahl der Körper 14 des kapazitiven Elementes 12 zuverlässig durch die Isolierzwi schenschicht 17 vor versehentlicher direkter Bestrahlung durch den Laser geschützt werden. Dies ist jedoch keine selbstverständlich notwendige Voraussetzung, die Isolierzwischenschicht 17 kann auch schmaler sein als der Körper 14.

Auch wenn das kapazitive Element 12 bei dem oben beschriebenen zusammen gesetzten RC-Bauelementen aus einem geschichteten kapazitiven Keramikchip gebildet ist, kann das Element auch aus anderen Materialien hergestellt werden. Auch der Körper 14 des kapazitiven Elementes 12 kann anstatt aus Keramik aus anderen Materialien gefertigt sein. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, ein zusammengesetztes Bauelement zum Beispiel aus einem Widerstand und einer Induktivität zu bilden. Die Erfindung ist auf jede Art von zusammengesetzten Bauelementen anwendbar, solange erste und zweite funktionale Elemente vorhanden sind und das erste funktionale Element eine Widerstandsschicht ist.

Claims

1. Zusammengesetztes elektronisches Bauelement mit
- einem ersten funktionalen Element, das aus einem aus einer Widerstands schicht gebildeten Widerstandselement besteht und
- einem zweiten funktionalen Element mit einem Körper und ersten und zweiten Anschlußelektroden, gekennzeichnet durch:
- eine elektrische Isolierzwischenschicht (17), die so ausgebildet ist, daß sie teil weise die ersten (15) und zweiten (16) Anschlußelektroden sowie mindestens teilweise die Oberfläche des Körpers (14) über entsprechende Grenzlinien (18, 19) zwischen den ersten und zweiten Anschlußelektroden und den gegenüber den ersten und zweiten Anschlußelektroden exponierten Oberflächenteilen des Körpers (14) bedeckt und eine Widerstandsschicht (13) so ausgebildet ist, daß sie die ersten und zweiten Anschlußelektroden (15, 16) über die Grenzlinien (18, 19) zwischen der Isolierzwischenschicht (17) und den ersten und zweiten Anschluß elektroden (15, 16) elektrisch verbindet, indem sie teilweise die von der Isolier zwischenschicht (17) exponierten ersten und zweiten Anschlußelektroden (15, 16) bedeckt.

2. Zusammengesetztes elektronisches Bauelement nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Anschlußelektroden (15, 16) an beiden Endseiten des Körpers (14) gebildet sind.

3. Zusammengesetztes elektronisches Bauelement nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß sich die Grenzlinien (18, 19) zwischen der Iso lierzwischenschicht (17) und den ersten und zweiten Anschlußelektroden (15, 16) linear erstrecken.

4. Zusammengesetztes elektronisches Bauelement nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Isolierzwischenschicht (17) so ausgebildet ist, daß sie sich zur teilweisen Bedeckung der ersten und zweiten Anschlußelektroden (15, 16) kontinuierlich mit vorgeschriebener Breite zwischen zwei entsprechenden Positionen erstreckt.

5. Zusammengesetztes elektronisches Bauelement nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht (13) so ausgebildet ist, daß sie sich innerhalb der vorgeschriebenen Breite der Isolierzwischenschicht (17) erstreckt.

6. Zusammengesetztes elektronisches Bauelement nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß die vorgeschriebene Breite mit der Breite der Oberfläche des mit der Isolierzwischenschicht (17) versehenen Körpers (14) übereinstimmt.

7. Zusammengesetztes elektronisches Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeschriebene Breite mit der Breite der Oberfläche des mit der Isolierzwischenschicht (17) versehenen Körpers (14) übereinstimmt.

8. Zusammengesetztes elektronisches Bauelement nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das zweite funktionale Element ein kapazitives Element (12) aufweist.

9. Zusammengesetztes elektronisches Bauelement nach Anspruch 8, da durch gekennzeichnet, daß das kapazitive Element (12) ein keramisches kapazitives Element ist bei dem keramisches Material freiliegt.

10. Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten elektronischen Bau elementes, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

- Vorbereiten eines funktionalen Elementes mit einem Körper (14) und ersten und zweiten Anschlußelektroden (15, 16) an verschiedenen Stellen der Oberfläche des Körpers (14);
- Bilden einer elektrischen Isolierzwischenschicht (17), die teilweise die ersten und zweiten Anschlußelektroden (15, 16) sowie mindestens teilweise die Ober fläche des Körpers (14) über Grenzlinien (18, 19) zwischen den ersten und zweiten Anschlußelektroden (15, 16) und Teilen der Oberfläche des von den ersten und zweiten Anschlußelektroden exponierten Körpers bedeckt, wodurch der Abstand zwischen den exponierten Bereichen der ersten und zweiten Anschlußelektroden bestimmt wird; und
- Bildung einer Widerstandsschicht (13) zur teilweisen Überdeckung entsprechender exponierter Bereiche der ersten und zweiten Anschlußelektroden (15, 16), sowie zur elektrischen Verbindung der ersten und zweiten Anschlußelektroden über die Grenzlinien (18, 19) zwischen der Isolierzwischenschicht (17) und den ersten und zweiten Anschlußelektroden.