DE4036079A1 - Elektronisches bauteil und elektronische vorrichtung mit einem derartigen bauteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil, das einen Mehrschichtkondensator umfaßt und für die dreidimen­ sionale Montage des Mehrschichtkondensators geeignet ist, sowie eine das elektronische Bauteil enthaltende elektro­ nische Vorrichtung.

Allgemein hat ein Mehrschicht-Keramikkondensator laminierte bzw. Schichtelemente, von denen jedes gebildet ist durch Aufbringen eines Paars von Elektroden aus einem Metall wie Silber-Palladium oder dergleichen auf die beiden Oberflä­ chen eines Dielektrikums, dessen Hauptwerkstoff Titanoxid oder Bariumtitanat ist.

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines konventionellen Mehrschicht-Keramikkondensators, Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Kondensator, Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Kondensators, und Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 1.

Gemäß den Fig. 1-4 hat ein Mehrschicht-Keramikkondensator 1 ein Dielektrikum 2, eine Vielzahl von inneren Elektroden 3, die durch das Dielektrikum 2 hindurch in einem inneren Teil des Kondensators 1 geschichtet sind, und jeweils mit den inneren Elektroden 3 verbundene Anschlußelektroden 4. Die Anschlußelektroden 4 bestehen aus einer ersten Anschluß­ elektrode 4a, die an einem Ende des Kondensators 1 vorge­ sehen ist, und einer zweiten Anschlußelektrode 4b, die an seinem anderen Ende vorgesehen ist. Die Anschlußelektroden 4 bilden einen Teil einer Außenfläche des Kondensators 1, wie die Fig. 1-3 zeigen. Die inneren Elektroden 3 bestehen aus Elektrodenschichten 3a, die an einer ungeraden Posi­ tion angeordnet sind, und weiteren Elektrodenschichten 3b, die an einer geraden Position angeordnet sind, und die Elektrodenschichten 3a sind mit der ersten Anschlußelek­ trode 4a verbunden, während die weiteren Elektrodenschich­ ten 3b mit der zweiten Anschlußelektrode 4b verbunden sind.

Der Kondensator 1 ist beispielsweise auf einer Trägerlei­ terplatte 5 zusammen mit einem Halbleiterelement 6 ange­ ordnet (Fig. 5). Im einzelnen sind dabei Lotpasten 7 vorher an bestimmten Stellen auf die Trägerleiterplatte 5 aufge­ druckt worden. Der Kondensator 1 und das Halbleiterelement 6 werden jeweils auf die vorbestimmten Stellen entsprechend den Lotpasten 7 aufgebracht. In diesem Zustand erfolgt schnelles Erwärmen, so daß die Lotpasten 7 schmelzen, und danach erfolgt ein Abkühlen, so daß die Lotpasten 7 fest werden und der Kondensator 1 und das Halbleiterelement 6 mittels der Lotpasten 7 fest auf der Trägerleiterplatte 5 angeordnet sind.

Wie oben beschrieben, ist der Mehrschicht-Keramikkonden­ sator 1 auf der Trägerleiterplatte 5 in zwei Dimensionen angeordnet. Seit einiger Zeit ist es jedoch wegen der erfor­ derlichen Miniaturisierung von elektronischen Bauelementen und ihrer hohen Packungsdichte notwendig, den Kondensator 1 in drei Dimensionen zu befestigen. Bei dem konventionellen Mehrschicht-Keramikkondensator 1 bildet aber ein aus den Anschlußelektroden 4 bestehender Anschluß einen Teil der Außenfläche des Kondensators 1, so daß es schwierig ist, den Kondensator 1 in drei Dimensionen zu montieren.

Die Erfindung richtet sich auf ein elektronisches Bauteil mit einem Mehrschichtkondensator und auf eine elektroni­ sche Vorrichtung, die ein solches Bauteil enthält.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines elek­ tronischen Bauteils mit einem Mehrschichtkondensator, wobei letzterer in drei Dimensionen befestigt ist, und einer elektronischen Vorrichtung, bei der ein einen Mehrschicht­ kondensator umfassendes elektronisches Teil in drei Dimen­ sionen hergestellt ist.

Das elektronische Bauteil nach der Erfindung umfaßt eine Leiterplatte; auf der Leiterplatte vorgesehene Leiter, die jeweils mit den Anschlußelektroden des Mehrschichtkonden­ sators elektrisch verbunden sind; und Außenanschlüsse, die an der Leiterplatte befestigt und jeweils mit den Leitern elektrisch verbunden sind.

Die elektronische Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt (a) ein Paar Leiterplatten, die einander zugewandt positioniert sind; und (b) ein elektronisches Bauteil, das zwischen den Leiterplatten angeordnet ist. Dabei umfaßt das elektroni­ sche Bauteil (b-1) eine Leiterplatte, (b-2) auf der Leiter­ platte vorgesehene Leiter, (b-3) Außenanschlüsse, die an der Leiterplatte montiert und jeweils mit den Leitern elek­ trisch verbunden sind, und (b-4) einen Mehrschichtkonden­ sator mit einer Vielzahl von inneren Elektroden, die in ei­ nem Dielektrikum in einem inneren Teil des Kondensators geschichtet sind, und Anschlußelektroden, die auf einer Oberfläche des Kondensators vorgesehen und jeweils mit den inneren Elektroden elektrisch verbunden sind, wobei die Anschlußelektroden jeweils mit den Leitern elektrisch ver­ bunden sind; dabei sind die Außenanschlüsse jeweils mit den Leiterplatten verbunden.

Bei dem elektronischen Bauteil nach der Erfindung sind die externen Zuleitungen an der Leiterplatte vorgesehen, auf der der Mehrschichtkondensator befestigt ist, und daher kann das Bauteil ohne weiteres in drei Dimensionen an einem elektrischen Gerät usw. über die Außenanschlüsse montiert werden.

Bei der elektronischen Vorrichtung nach der Erfindung ist das elektronische Bauteil durch die Außenanschlüsse zwi­ schen den Leiterplatten montiert, und es ist daher möglich, das elektronische Bauteil mit dem Mehrschichtkondensator in drei Dimensionen herzustellen.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine Perspektivansicht eines konventionellen Mehrschicht-Keramikkondensators;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Kondensator;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Kondensators;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 1;

Fig. 5 eine Ansicht, die zeigt, wie der Kondensator und ein Halbleiterelement auf einer Träger­ leiterplatte befestigt sind;

Fig. 6 eine Perspektivansicht eines Ausführungsbei­ spiels eines elektronischen Bauteils nach der Erfindung;

Fig. 7 eine Draufsicht auf das elektronische Bauteil;

Fig. 8 eine Seitenansicht des elektronischen Bau­ teils;

Fig. 9 eine Perspektivansicht eines Ausführungsbei­ spiels der elektronischen Vorrichtung nach der Erfindung; und

Fig. 10 eine Seitenansicht der elektronischen Vorrich­ tung.

Die Fig. 6-8 sind jeweils eine perspektivansicht eines Aus­ führungsbeispiels des elektronischen Bauteils bzw. eine Draufsicht darauf bzw. eine Seitenansicht davon.

Nach den Fig. 6-8 hat ein elektronisches Bauteil 10 einen Mehrschicht-Keramikkondensator 1, eine Leiterplatte 11 mit darauf befindlichen Leitern 12 und flexible Außenanschlüsse 13.

Die Leiterplatte 11 ist eine Keramikplatte oder derglei­ chen. Die Leiter 12 bestehen aus einer ersten Leiterstruk­ tur 14 auf einem Bereich einer Oberfläche der Platte 11 und einer zweiten Leiterstruktur 15 auf dem übrigen Bereich der Oberfläche der Platte 11. Die erste und die zweite Leiter­ struktur 14 und 15 sind jeweils U-förmig mit einem zentra­ len Teil 14a, 15a und zwei Seitenteilen 14b, 15b, und die Vorderenden der beiden Seitenteile 14b der ersten Leiter­ struktur 14 liegen an einer Seite 11a von entgegengesetzten Seiten 11a und 11b der Platte 11, während die Vorderenden der beiden Seitenteile 15b der Leiterstruktur 15 an der anderen Seite 11b der Leiterplatte 11 liegen.

Der Mehrschicht-Keramikkondensator 1 ist ebenso wie der konventionelle Mehrschicht-Keramikkondensator 1 der Fig. 1-4 aufgebaut, und daher sind jeweils gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. Der Kondensator 1 wird so auf die Leiterplatte 11 aufgebracht, daß die erste und die zweite Anschlußelek­ trode 4a und 4b auf den zentralen Teilen 14a und 15a der ersten und der zweiten Leiterstruktur 14 und 15 liegen, und der Kondensator 1 wird mit der Leiterplatte 11 durch Tauch­ löten verlötet. Daher sind die erste und die zweite An­ schlußelektrode 4a und 4b mit der ersten bzw. der zweiten Leiterstruktur 14 und 15 elektrisch verbunden.

Jeder flexible metallische Außenanschluß 13 hat ein U-förmiges Klemmenteil 13a und ein davon ausgehendes An­ schlußteil 13b. Die Außenanschlüsse 13 sind über die Klem­ menteile 13a vorübergehend an den entgegengesetzten Seiten 11a und 11b der Leiterplatte 11 befestigt, so daß die ein­ zelnen Klemmenteile 13a mit den Vorderenden der beiden Sei­ tenteile 14b und 15b der Leiterstrukturen 14 bzw. 15 in Kontakt liegen, und die Außenanschlüsse werden durch Tauch­ löten mit der Leiterplatte 11 verlötet. Dadurch werden die Außenanschlüsse 13 mit den Leiterstrukturen 14 und 15 elek­ trisch verbunden. Allgemein werden der Kondensator 1 und die Außenanschlüsse 13 gleichzeitig durch Tauchlöten mit der Leiterplatte 11 verlötet.

Das elektronische Bauteil 10 wird beispielsweise gemäß den Fig. 9 und 10 verwendet. Dabei ist Fig. 9 eine Perspektiv­ ansicht einer elektronischen Vorrichtung 20 mit dem elek­ tronischen Bauteil 10, und Fig. 10 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung 20.

Nach den Fig. 9 und 10 besteht die elektronische Vorrich­ tung 20 aus einem Paar von Leiterplatten 21 und 22, Halb­ leiterelementen 23 und dem oben beschriebenen elektroni­ schen Bauteil 10. Die äußere Form der Leiterplatte 11 des elektronischen Bauteils 10 ist ungefähr gleich derjenigen jedes Halbleiterelements 23. Jede Leiterplatte 21 und 22 trägt auf einer Oberfläche eine Leiterstruktur (nicht ge­ zeigt) und hat Durchgangslöcher 24 zur Einführung der Außenanschlüsse 13 des elektronischen Bauteils 10 und der Zuleitungen 25 des Halbleiterelements 23.

Die elektronische Vorrichtung 20 wird wie folgt herge­ stellt: Zuerst werden die Außenanschlüsse 13 der elektro­ nischen Bauteile 10 und die Zuleitungen 25 der Halbleiter­ elemente 23 in die Durchgangslöcher 24 eingeführt. Dann werden die Außenanschlüsse 13 der elektronischen Bauteile 10 und die Zuleitungen 25 der Halbleiterelemente 23 mit den Leiterplatten 21 und 22 durch Tauchlöten verlötet. Löt­ stellen 26 sind in Fig. 10 gezeigt.

Da die Außenanschlüsse 13 des elektronischen Bauteils 10 an der Leiterplatte 11 befestigt sind, auf der der Kondensator 1 angeordnet ist, kann der Kondensator 1 ohne weiteres in dreidimensionaler Weise in die elektronische Vorrichtung 20 eingebaut werden.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel hat zwar jede Leiter­ struktur 14 und 15 U-Form, sie kann aber auch eine andere Form aufweisen. Die Leiter zum elektrischen Verbinden der Anschlußelektroden 4 mit den Außenanschlüssen 13 sind nicht auf die Leiterstrukturen 14 und 15 beschränkt, und es kön­ nen andere Mittel vorgesehen sein.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird zwar als Außenan­ schluß 13 ein anklemmbarer Leiterrahmen verwendet, aber stattdessen kann auch eine normale Zuleitung verwendet werden.

Jeder Außenanschluß 13 ist zwar an einem Ende der Platte 11 angeordnet, aber ein weiterer Außenanschluß kann verwendet werden, dessen eines Ende an einem zentralen Teil der Lei­ terplatte 11 befestigt ist und dessen anderes Ende zur Außenseite der Leiterplatte 11 verläuft.

Claims (10)

1. Elektronisches Bauteil mit einem Mehrschichtkondensator (1), der eine Vielzahl von inneren Elektroden, die in einem Dielektrikum in einem inneren Teil des Kondensators ge­ schichtet sind, und Anschlußelektroden aufweist, die auf einer Oberfläche des Kondensators vorgesehen und jeweils mit den inneren Elektroden elektrisch verbunden sind, gekennzeichnet durch
eine Leiterplatte (11);
auf der Leiterplatte (11) vorgesehene Leiter (12), die jeweils mit den Anschlußelektroden (4a, 4b) des Mehr­ schichtkondensators (1) elektrisch verbunden sind; und
Außenanschlüsse (13), die an der Leiterplatte (11) be­ festigt und jeweils mit den Leitern (12) elektrisch ver­ bunden sind.

2. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußelektroden eine erste und eine zweite An­ schlußelektrode (4a, 4b) aufweisen, die jeweils an beiden Enden des Kondensators (1) vorgesehen sind, und
daß die Leiter aus einer ersten und einer zweiten Leiter­ struktur (14, 15) bestehen, die auf dem einen bzw. dem anderen Bereich einer Oberfläche der Leiterplatte (11) vor­ gesehen sind, wobei die ersten und zweiten Anschlußelek­ troden jeweils mit der ersten und zweiten Leiterstruktur verbunden sind.

3. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Leiterstruktur (14, 15) je­ weils eine U-förmige Leiterstruktur aus einem mittleren Teil (14a, 15a) und zwei Seitenteilen (14b, 15b) ist und die Vorderenden beider Seitenteile (14b) der ersten Leiter­ struktur (14) an einer Seite (11a) von zwei entgegengesetz­ ten Seiten (11a, 11b) der Leiterplatte (11) positioniert sind, während die Vorderenden beider Seitenteile (15b) der zweiten Leiterstruktur (15) an der anderen Seite (11b) positioniert sind, wobei die erste und zweite Anschluß­ elektrode (4a, 4b) jeweils mit dem zentralen Teil (14a, 15a) der ersten und zweiten Leiterstruktur (14, 15) und die Außenanschlüsse (13) jeweils mit den Vorderenden beider Seitenteile (14b, 15b) der ersten und zweiten Leiterstruk­ tur verbunden sind.

4. Elektronisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Außenanschluß ein anklemmbarer Leiterrahmen ist, der aus einem Klemmenteil (13a) zum Anklemmen an ein Ende der Leiterplatte und einem vom Klemmenteil ausgehenden An­ schlußteil (13b) zur Verbindung mit einer weiteren Leiter­ platte besteht.

5. Elektronisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator ein Mehrschicht-Keramikkondensator (1) ist.

6. Elektronische Vorrichtung, gekennzeichnet durch

• a) ein Paar Leiterplatten (21, 22), die einander zugewandt positioniert sind; und
• b) ein elektronisches Bauteil (10), das zwischen den Lei­ terplatten (21, 22) angeordnet ist und folgendes aufweist: b-1) eine Leiterplatte (11), b-2) auf der Leiterplatte vorgesehene Leiter (14, 15), b-3) Außenanschlüsse (13), die an der Leiterplatte montiert und jeweils mit den Leitern elektrisch verbunden sind, und b-4) einen Mehrschichtkondensator (1) mit einer Viel­ zahl von inneren Elektroden (3), die über ein Dielektrikum (2) in einem inneren Teil des Kondensators geschichtet sind, und Anschlußelektroden (4a, 4b), die auf einer Ober­ fläche des Kondensators vorgesehen und jeweils mit den inneren Elektroden elektrisch verbunden sind, wobei die Anschlußelektroden (4a, 4b) jeweils mit den Leitern (14, 15) elektrisch verbunden sind; wobei die Außenanschlüsse (13) jeweils mit den Leiterplat­ ten (21, 22) verbunden sind.

7. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußelektroden eine erste und eine zweite An­ schlußelektrode (4a, 4b) aufweisen, die jeweils an beiden Enden des Kondensators (1) vorgesehen sind, und
daß die Leiter aus einer ersten und einer zweiten Leiter­ struktur (14, 15) bestehen, die auf dem einen bzw. dem anderen Bereich einer Oberfläche der Leiterplatte (11) vorgesehen sind, wobei die ersten und zweiten Anschlußelek­ troden jeweils mit der ersten und zweiten Leiterstruktur verbunden sind.

8. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Leiterstruktur (14, 15) je­ weils eine U-förmige Leiterstruktur aus einem mittleren Teil (14a, 15a) und zwei Seitenteilen (14b, 15b) ist und die Vorderenden beider Seitenteile (14b) der ersten Leiter­ struktur (14) an einer Seite (11a) von zwei entgegengesetz­ ten Seiten (11a, 11b) der Leiterplatte (11) positioniert sind, während die Vorderenden beider Seitenteile (15b) der zweiten Leiterstruktur (15) an der anderen Seite (11b) positioniert sind, wobei die erste und zweite Anschlußelek­ trode (4a, 4b) jeweils mit dem zentralen Teil (14a, 15a) der ersten und zweiten Leiterstruktur (14, 15) und die Außenanschlüsse (13) jeweils mit den Vorderenden beider Seitenteile (14b, 15b) der ersten und zweiten Leiterstruk­ tur verbunden sind.

9. Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Außenanschluß ein anklemmbarer Leiterrahmen ist, der aus einem Klemmenteil (13a) zum Anklemmen an ein Ende der Leiterplatte und einem vom Klemmenteil ausgehenden An­ schlußteil (13b) zur Verbindung mit einer weiteren Leiter­ platte besteht.

10. Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator ein Mehrschicht-Keramikkondensator (1) ist.