DE68907658T2

DE68907658T2 - Mehrschichtkondensator.

Info

Publication number: DE68907658T2
Application number: DE89480066T
Authority: DE
Inventors: Allen Joseph Arnold; Michael Eric Bariether; Shin-Wu Chiang; Hormazdyar Minocher Dalal; Robert Anderson Miller; Frank Alfred Montegari; James Michael Oberschmidt; David Tjeng-Ming Shen
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1989-04-25
Publication date: 1994-02-17
Anticipated expiration: 2009-04-26
Also published as: ES2044199T3; JP2657953B2; CA1290414C; EP0351343A1; JPH02256216A; DE68907658D1; US4831494A; EP0351343B1; BR8903107A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft mehrschichtige keramische Kondensatoren, die mehrfache Kondensatorplatten aufweisen, die an einer gemeinsamen Fläche enden, und betrifft insbesondere Verbesserungen an Mehrschichtkondensatoren, die eine größere Flexibilität bei der Benutzung und leichtere Herstellbarkeit zur Folge haben, wie das beispielsweise aus EP-A-0108211 bekannt ist.
Das ständige Ziel von Designern für Datenverarbeitungsgeräte ist es, Geräte zu produzieren, die eine erhöhte Betriebsgeschwindigkeit, verringerte physikalische Größe und geringere Herstellungskosten aufweisen.
Fortschritte in der Technologie der integrierten Schaltungen haben einen weiten Weg zurückgelegt, um dieses Ziel zu erfüllen. Ein besonderer Bereich der Konzentration ist der Kondensator. In dem Bemühen, immer höhere Schaltgeschwindigkeiten zu erreichen, sind die Schaltungsdesigner zu einem Entkopplungskondensator übergegangen, der für einen Pfad niedriger Impedanz über der Stromversorgung sorgt, um die Halbleiterchips ohne das Einkoppeln von Störspannungen in die Signalverdrahtung mit Leistung zu versorgen. Die Störspannung kann, wenn sie eingekoppelt wird, Fehler in den Computerfunktionen verursachen. Solche Entkopplungskondensatoren sind diskret, das heißt von den Chips getrennt. Um jedoch die Vorteile der integrierten Form beizubehalten, haben die Schaltungsdesigner nach diskreten Kondensatoren geringer Größe, maximaler Kapazität, hoher Geschwindigkeit (schnellem Ansprechen), geringer Induktivität, geringem Widerstand und vernünftigen Kosten gesucht.
Der Kondensator, der heutzutage für diese spezielle Anwendung häufig zur Verwendung vorgeschlagen wird, ist der keramische Mehrschichtkondensator. Dieser Kondensator besteht aus einer Reihe von parallelen Platten, die zusammen laminiert sind. Jede dieser Platten besteht aus einem Blatt eines keramischen, dielektischen Materials und einer metallischen Platte. Zur Erleichterung kann das dielektrische Material einfach metallisiert werden, um jede paralelle Platte zu bilden. Jede der metallischen Platten hat einen oder mehrere in seitlichem Abstand angeordnete Vorsprünge, die an einer gemeinsamen Seite enden können oder nicht, um Längsreihen von Vorsprüngen zu bilden. Jede Reihe von Vorsprüngen ist mit einer anderen durch einen kurzschließenden Bügel oder eine Elektrode verbunden. Die endgültige Verbindung des Kondensators mit den Chips kann vorteilhaft durch Oberflächenmontageverfahren erreicht werden oder besser durch Flip-Chip-Befestigung des Kondensators auf einem mehrlagigen keramischen Substrat unter Benutzung von Lotkügelchen, wie das beispielsweise in US-A 4 349 862 von Bajorek et al. offenbart ist, welche Beschreibung durch Bezugnahme hierin eingegliedert wird. Anstelle von Lotkügelchen kann eine Matrix von Lotstangen benutzt werden, wie das in US-A 4 430 690 von Chance et al. beschrieben ist, welche Beschreibung durch Bezugnahme hierin eingegliedert wird.
Andere Arten von mehrschichtigen keramischen Kondensatoren sind beispielsweise beschrieben in US-A 3 398 326 an Swart et al. und US-A 4 590 537 an Sakamoto, welche Beschreibungen durch Bezugnahme hierin eingegliedert werden. In jedem der Referenzen verbindet der Kurzschlußbügel oder die Elektrode alle die Vorsprünge in jeder Reihe.
Eine gemeinsame Eigenschaft dieser mehrschichtigen Kondensatoren besteht darin, daß jede Plattenart nur einer Spannung zugeordnet ist und jede Reihe von Vorsprüngen auch nur einer Spannung zugeordnet ist. Beispielsweise wird es im IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 26, No. 12, Mai 1984 (Seiten 6595-6597) gewünscht, vier verschiedene Spannungen zu entkoppeln. Jede Plattenart ist nur einer Spannung zugeordnet und jede Reihe von Vorsprüngen ist nur einer Spannung zugeordnet. Wichtiger ist, daß es notwendig ist, elf in seitlichem Abstand angeordnete Vorsprünge zu haben, um dieses Ergebnis zu erzielen. IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 26, No. 9, Feb. 1984 (S. 4489) und IBM Technical Disclure Bulletin, Vol. 26, No. 10B, März 1984 (S.5325) illustrieren auch die seitliche Anhäufung, die bei dieser Art von Kondensatoren angetroffen wird. Diese letzten beiden Referenzen stellen auch dar, daß die Vorsprünge an zwei gemeinsamen Seiten des Kondensators auftauchen können, wobei eine Seite zur Verbindung mit dem Substrat dient und die andere Seite für das Testen oder andere Zwecke benutzt wird. Alle drei dieser Referenzen aus dem Technical Disclosure Bulletin werden durch Bezugnahme hierin eingegliedert.
Die Probleme kennend, die mit dem genauen Ausrichten der Vorsprünge und Kurzschlußbügel verbunden sind, die nur wenige Tausendstel eines Zolls breit sind, schlug US-A 4 419 714 an Locke, dessen Beschreibung durch Bezugnahme hierin eingegliedert wird, ein neues Verfahren zum Herstellen des Kondensators vor, um Fehlausrichtungen der Vorsprünge und Kurzschlußbügel zu korrigieren. Dieses Verfahren besteht im wesentlichen darin, Kerben in der Fläche des Kondensators anzubringen, um dadurch die Vorsprünge auszurichten oder zumindest den Teil jedes Vorsprungs zu eliminieren, der sich außerhalb der Ausrichtung befindet.
Während die Locke-Referenz für einen Weg sorgt, das Problem der seitlichen Anhäufung zu verringern, lehrt sie nichts über das Eliminieren des Problems selbst. Und darüber hinaus ist die Lehre von Locke die, daß eine Plattenart nur einer Spannung zugeordnet werden kann und jede Reihe von Vorsprüngen nur einer Spannung zugeordnet werden kann.
Es wäre wünschenswert, das Problem der seitlichen Anhäufung zu eliminieren, so daß Lösungen wie die in der Locke-Referenz vorgeschlagenen nicht ins Spiel zu kommen brauchen.
Demgemäß ist es ein Ziel der Erfindung, einen Kondensator zu haben, der nicht an der seitlichen Anhäufung der Vorsprünge leidet.
Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, einen Kondensator zu haben, der eine Vielzahl von zugeordneten Spannungen zuläßt, sodaß jede Reihe von Vorsprüngen mehr als einer Spannung zugeordnet werden kann.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, einen Kondensator zu haben, der schnell ist, vernünftig im Preis und klein in der Größe.
Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, einen Kondensator zu haben, der eine niedrige Induktivität aufweist, einen niedrigen Widerstand und eine maximale Kapazität.
Diese und andere Ziele der Erfindung werden klarer nach der Bezugnahme auf die folgende Beschreibung, die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen betrachtet wird.
Die Ziele der Erfindung wurden gemäß einem Aspekt der Erfindung erreicht durch Bereitstellen eines mehrschichtigen Kondensators, der besteht aus:
einer Mehrzahl von Lamellen, wobei jede der Lamellen aus einem leitenden Plattenteil und einem nichtleitenden Streifenteil besteht,
wobei der leitende Plattenteil zumindest einen Vorsprung aufweist, der zumindest bis zu einem Rand des leitenden Plattenteils vorspringt,
und die Lamellen in verschiedene Gruppen unterteilt sind, wobei die Lamellen jeder Gruppe die gleiche Anzahl an Vorsprüngen an der gleichen Stelle aufweisen und die Lamellen aus verschiedenen Gruppen sich zumindest durch die Stelle der Vorsprünge unterscheiden,
wobei die Lamellen so verschachtelt sind, daß:
(a) eine Lamelle aus einer Gruppe abwechselt mit einer Lamelle aus einer anderen Gruppe,
(b) der leitende Plattenteil jeder Lamelle in Kontakt ist mit dem nichtleitenden Streifenteil jeder benachbarten Lamelle,
(c) die Vorsprünge sich an einem gemeinsamen Rand jeder Lamelle befinden, sodaß die Vorsprünge der verschachtelten Lamellen Reihen von Vorsprüngen bilden und
(d) die Vorsprünge benachbarter Lamellen nicht miteinander ausgerichtet sind und
Insel der Metallisierung ausgewählte Gruppen der Vorsprünge in jeder Reihe so verbinden, daß jede der Inseln einen Teil der Vorsprünge in jeder Reihe bedeckt.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Mehrschichtkondensators gemäß der Erfindung, bei dem der nichtleitende Streifenteil am Ende entfernt ist.
Fig. 1A ist eine Modifikation des in Fig. 1 dargestellten Mehrschichtkondensators.
Fig. 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Mehrschichtkondensators nach Fig. 1, bei dem die obere Metallisierung entfernt ist.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Mehrschichtkondensators nach Fig. 1.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkondensators gemäß der Erfindung.
Fig. 4A ist eine Modifikation des in Fig. 4 dargestellten Mehrschichtkondensators.
Fig. 5 ist eine vergrößerte Draufsicht auf den Mehrschichtkondensator nach Fig. 1.
Fig. 6 ist eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispieles eines Mehrschichtkondensators gemäß der Erfindung.
Fig. 7 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Ecke eines Mehrschichtkondensators gemäß der Erfindung, die weitere Einzelheiten der oberen Metallisierung zeigt.
Fig. 8 ist eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, die einen Mehrschichtkondensator gemäß der Erfindung zeigt, der mit einem Substrat verbunden ist.

GENAUERE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Es wird jetzt auf die Figuren im einzelnen Bezug genommen und insbesondere auf die Figuren 1 - 3. Darin ist ein Mehrschichtkondensator gemäß der Erfindung dargestellt, der ganz allgemein mit 10 bezeichnet ist. Der Mehrschichtkondensator 10 besteht aus einer Mehrzahl von Lamellen 12, wobei jede der Lamellen aus einem leitenden Plattenteil 14 und einem nichtleitenden Streifenteil 16 besteht. An jedem Ende des Mehrschichtkondensators 10 befindet sich zumindest ein nichtleitender Streifenteil 18, der keinen leitenden Plattenteil enthält. Es kann natürlich mehr als ein nichtleitender Streifenteil 18 vorhanden sein, wenn das gewünscht wird. Der leitende Plattenteil 14 weist zumindest einen Vorsprung 20 auf, der zumindest bis zu einem Rand 32 des leitenden Plattenteiles 14 und der Lamelle vorspringt. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die maximale Anzahl von Vorsprüngen 20 pro leitendem Plattenteil 14 begrenzt ist, um eine übermäßige seitliche Anhäufung zu vermeiden. Die Wichtigkeit dieser Begrenzung wird im folgenden deutlicher.
Die Lamellen 12 sind in verschiedene Gruppen unterteilt, wobei alle Lamellen jeder Gruppe die gleiche Anzahl von Vorsprüngen an der gleichen Stelle aufweisen und die Lamellen aus verschiedenen Gruppen sich zumindest durch die Stelle der Vorsprünge unterscheiden. Das heißt, es gibt unter spezieller Bezugnahme auf die Figur 2 eine Gruppe von Lamellen, die durch die Lamelle 22 vertreten ist, in der der leitende Plattenteil 14 zum Beispiel einen Vorsprung 24 weit rechts am leitenden Plattenteil 14 aufweist und einen anderen Vorsprung 26, der in seitlichem Abstand davon angeordnet ist. Es gibt eine zweite Gruppe von Lamellen, die durch die Lamelle 28 vertreten wird, welche zum Beispiel einen Vorsprung 30 ganz links am leitenden Plattenteil 14 aufweist und einen anderen Vorsprung 31, der in seitlichem Abstand davon angeordnet ist. Durch Vergleichen der Lamellen der Gruppe, die durch die Lamelle 22 vertreten wird, und der Lamellen aus der Gruppe, die durch die Lamelle 28 vertreten wird, ist ersichtlich, daß die leitenden Plattenteile auf jedem der nichtleitenden Plattenteile für jede Gruppe deutlich verschieden sind. Während in Figur 2 nur zwei verschiedene Gruppen dargestellt sind, können drei oder mehr verschiedene Gruppen vorgesehen sein, wenn das erforderlich ist. Die letztliche Begrenzung für die Anzahl der verschiedenen Gruppen von Lamellen ist die Forderung, übermäßige seitliche Anhäufungen der verschiedenen Vorsprünge zu vermeiden.
Für Zwecke der Darstellung und nicht der Beschränkung haben alle leitenden Plattenteile in Figur 2 zwei Vorsprünge, die davon vorspringen. Es kann in der Tat eine Anzahl von Vorsprüngen vorhanden sein, die von zwei verschiedenen ist. Es versteht sich, daß alles, was gemäß der Erfindung erforderlich ist, das ist, daß zumindest ein Vorsprung vorhanden ist, der von jedem der leitenden P1attenteile vorspringt, was die Flexibilität begrenzt, aber den Kontakt mit mehr Platten erlaubt. Das Ausführungsbeispiel nach Figur IA illustriert lediglich die Anpassungsfähigkeit der vorliegenden Erfindung dadurch, daß die Größe der Inseln verändert werden kann (und damit die Anzahl der verbundenen Vorsprünge), um sich dem Design des Systems anzupassen. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 wird wegen seiner geringeren Induktivität bevorzugt. Die geringere Induktivität ergibt sich daraus, daß der vertikale Stromfluß in jede Insel hinein und aus ihr heraus die Richtung zwischen jedem benachbarten Paar ändert, ohne daß die Vorsprünge so dicht beieinander liegen, daß sie eine seitliche Anhäufung verursachen. Wenn Redundanz nicht erforderlich ist, dann könnten dem Kondensator 10 16 Lamellen zugeordnet werden, die einen Vorsprung aufweisen, während eine andere Gruppe von Lamellen zwei Vorsprünge aufweisen kann und noch eine andere Gruppe drei Vorsprünge aufweisen kann u.s.w. Jede dieser Gruppen kann eingestreut sein, um der geforderten Redundanz und den Spannungsanforderungen zu entsprechen. Es wird jedoch am meisten bevorzugt, daß nur zwei solche Gruppen von Lamellen vorhanden sind und daß jede dieser Gruppen zwei Vorsprünge aufweist, wie das in den Figuren 1 - 3 dargestellt ist.
Der Mehrschichtkondensator 10 umfaßt eine zusätzliche Metallisierung, die allgemein durch 36 auf jeder der Inseln 34 bezeichnet ist, um den Kondensator 10 gegenüber einem (nicht dargestellten) Substrat zu begrenzen. Bei einem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die zusätzliche Metallisierung 36 aus einer Metallisierung 38 zur Begrenzung von Kügelchen und aus Lotkügelchen 40.
In Figur 7 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für die zusätzliche Metallisierung 36 dargestellt. In diesem Fall besteht die zusätzliche Metallisierung aus einer Lotauflage 42, die im wesentlichen jede der Inseln 34 bedeckt. In Figur 7 ist nur eine Insel 34 dargestellt, aber natürlich versteht es sich, daß eine Vielzahl solcher Inseln vorhanden ist.
Die Metallisierung, die jede der Metallisierungsinseln 34 umfaßt, kann aus irgendeiner Anzahl von Materialien hergestellt sein, die den Fachleuten gut bekannt sind. Eine besonders bevorzugte Zusammensetzung besteht aus Schichten von Chrom (700Aº), Kupfer (4300Aº) und dann wieder Chrom (2000Aº). Alternativ kann auch eine einzige Schicht von Chrom (1500Aº) vorhanden sein. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 7 wird bevorzugt, daß die Zusammensetzung für die Inseln der Metallisierung Schichten aus Chrom (700Aº), Kupfer (4300Aº) und Gold (1000Aº) sind. Für die die Kügelchen begrenzende Metallisierung 38 wird vorgezogen, daß sie aus Schichten von Chrom (1600Aº), Kupfer (4300Aº) und Gold (1000Aº) besteht. Falls notwendig, kann eine Chrom/Kupferschicht zwischen den Chrom/Kupferschichten in den Inseln der Metallisierung und der die Kügelchen begrenzenden Metalliserung mit abgeschieden werden. Diese mit abgeschiedene Schicht verstärkt die Ädhäsion der Chrom/ und Kupferschicht.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 4 dargestellt. Der Kondensator 110 ist dem in den Figuren 1 -3 dargestellten Kondensator 10 im wesentlichen darin ähnlich, daß der Kondensator 110 aus einer Mehrzahl von Lamellen besteht, die einen leitenden Plattenteil und einen nichtleitenden Streifenteil aufweisen, Vorsprünge 20 und Inseln der Metallisierung 34. Jedoch umfaßt der Kondensator 110 außerdem zumindest einen Vorsprung 43, der von einem gegenüberliegenden Rand 45 jedes der leitenden Plattenteile 114 vorspringt. Der Kondensator 110 umfaßt außerdem Inseln der Metallisierung 46, die ausgewählte Gruppen gegenüberliegender Vorsprünge 43 verbinden.
Figur 4A zeigt eine Modifikation des in Figur 4 dargestellten Kondensators 110. Der Kondensator 120 nach Figur 4A umfaßt auch außerdem zumindest einen Vorsprung 43, der von einem gegenüberliegenden Rand 45 jedes der leitenden Plattenteile 122 vorspringt. Der Kondensator 120 ist jedoch so ausgebildet, daß jeder Rand 32, 45 des leitenden Plattenteiles 122 zumindest einen Vorsprung aufweist, der ein Spiegelbild des gegenüberliegenden Randes 45, 32 des leitenden Plattenteiles 122 darstellt. Das heißt, die Vorsprünge 43 stellen ein Spiegelbild der Vorsprünge 20 dar. Bezüglich der Inseln der Metallisierung verbinden die Inseln der Metallisierung 34, 46 auf gegenüberliegenden Seiten des Kondensators 110 spiegelbildlich ausgewählte Gruppen von Vorsprüngen.
Die Wahl, ob das Ausführungsbeispiel nach Figur 4 oder nach Figur 4A zu verwenden ist, wird hauptsächlich diktiert durch Herstellungs- und Montagebelange. Jedes der Ausführungsbeispiele bietet eine spezielle Art der Symmetrie, die die Fachleute nützlich finden können.
Der Kondensator 110, 120 kann auch eine zusätzliche Metallisierung auf jeder der Inseln 34, 46 umfassen. Beispielsweise kann der Kondensator 110, 120 eine zusätzliche Metallisierung 36 einer Kügelchen begrenzenden Metallisierung und Lot umfassen, wie das vorher mit Bezug auf die Figuren 1-3 erörtert wurde. Dadurch, daß in diesem Fall die zusätzliche Metallisierung 36 auf jeder Seite des Kondensators 110, 120 vorhanden ist, kann der Kondensator mit einem Substrat verbunden werden ohne Rücksicht auf seine Orientierung. Das heißt, der Kopf oder der Boden des Kondensators 110, 120 kann mit einem Substrat verbunden werden. Alternativ weist nur, wie das in den Figuren 4 und 4A dargestellt ist, eine Seite des Kondensators 110, 120 die zusätzliche Metallisierung 36 zum Begrenzen des Kondensators auf einem Substrat auf, während eine zusätzliche Metallisierung 48 auf der gegenüberliegenden Seite des Kondensators 110, 120 lediglich eine Auflage für das Plazieren einer Sonde darstellt beim Testen des Kondensators an seinem Platz. Daher kann der Kondensator 110, 120 auf einem Substrat installiert werden unter Benutzung der zusätzlichen Metallisierung 36, und nachdem er sich an seinem Platz befindet, kann die zusätzliche Metallisierung 48 zum Testen des Kondensators 110, 120 benutzt werden.
Die zusätzliche Metallisierung kann Schichten aus Chrom (1600Aº), Kupfer (4300Aº) und Gold (1000Aº) umfassen. Eine mit abgeschiedene Schicht von Chrom/Kupfer zwischen den Chrom/ und Kupferschichten kann auch benutzt werden, wenn das erwünscht ist. Die zusätzliche Metallisierung 48 wird bevorzugt, wenn das Testen des Kondensators 110, 120 erfolgen soll. Es liegt jedoch im Schutzumfang der Erfindung, auf die zusätzliche Metallisierung 48 zu verzichten, und das Testen kann dann auf den Inseln der Metallisierung 46 stattfinden.
Um die Vorteile der Erfindung zu erhalten, wird es bevorzugt, daß die Dicke der nichtleitenden Streifenteile 16 zwischen benachbarten leitenden Plattenteile 14 gleichförmig ist oder allgemein von der gleichen Dicke, mit der Ausnahme, daß zwischen jeder der Inseln 34 der nichtleitende Streifenteil 50 von erhöhter Dicke sein sollte. Das kann erreicht werden durch Plazieren von zusätzlichen nichtleitenden Streifen zwischen den Gruppen der Lamellen. Der Zweck dieser Begrenzung ist es, daß benachbarte Inseln richtig voneinader isoliert sind. Dieser Aspekt der Erfindung ist in Figur 5 dargestellt.
In Figur 5 ist auch ein anderer interessanter Aspekt der vorliegenden Erfindung dargestellt, nämlich das Versetzen der Ränder der Inseln. Wenn man quer über die Oberfläche des Kondensators in einer Richtung geht, die generell senkrecht zu den Reihen der Vorsprünge verläuft, enden die Inseln der Metallisierung nach dem Kontaktieren des letzten Vorsprungs. Folglich enden die Inseln der Metallisierung in benachbarten Reihen an unterschiedlichen Punkten, was zu einer versetzten Konfiguration führt. Dadurch wird die maximale Zahl von Vorsprüngen durch die Inseln kontaktiert, noch dazu mit dem maximalen Ausmaß an Trennung zwischen den Inseln in jeder Reihe.
Ein anderes Ausführungsbeispiel des Kondensators ist in Figur 6 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel des Kondensators 210 ist jeder der leitenden Plattenteile in getrennte und ausgeprägte Segmente 52, 54 geteilt, so daß es eine Mehrzahl von leitenden Plattensegmenten für jeden nichtleitenden Plattenteil 16 gibt. Wo das der Fall ist, ist der leitende Plattenteil in zwei oder mehr gleiche oder ungleiche Segmente geteilt, wobei jedes der Segmente zumindest einen Vorsprung aufweist, der von einem gemeinsamen Rand, z. B. dem Rand 56, vorspringt. Wie das in Figur 6 dargestellt ist, hat jeder der leitenden Plattenteile 52, 54 zwei Vorsprünge auf jedem leitenden Plattenteil am Rand 56. Es wird bevorzugt, daß zumindest zwei Vorsprünge dort sind, um die notwendige oder gewünschte Redundanz vorzusehen. Es kann natürlich Umstände geben, in denen solch eine Redundanz nicht erforderlich ist, in welchem Fall nur ein Vorsprung pro leitendem Plattenteil erforderlich wäre. Jeder der leitenden Plattenteile kann ferner Vorsprünge an einem gegenüberliegenden Rand 58 der leitenden Plattenteile umfassen, wie das vorher diskutiert und in Figur 6 dargestellt wurde. Der Vorteil des Unterteilens jedes leitenden Plattenteiles in zwei oder mehr Segmente sorgt für eine zusätzliche Flexibilität beim Vorsehen der erforderlichen Energiepegel, während eine übermäßige seitliche Anhäufung der Vorsprünge vermieden wird. Bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeipiel wechselt jeder der leitenden Plattenteile, der in zwei Segmente unterteilt ist, mit einem leitenden Plattenteil ab, der nicht in Segmente unterteilt ist. Die in Figur 6 gezeigte Anordnung ist nur eine von vielen möglich Anordnungen. Jeder der nachfolgenden leitenden Plattenteile könnte ebenfalls geteilt worden sein. Es kann auch eine Anordnung geben, bei der segmentierte und nicht segmentierte leitende Plattenteile in einer vorgegebenen Reihenfolge angeordnet sind, die nicht dargestellt wurde, aber die trotzdem als in den Schutzumfang der Erfindung fallend angesehen wird. Die schließliche Anordnung der Lamellen hängt von der erkannten Notwendigkeit nach Einfachheit der Herstellung ab und von der Anzahl der Spannungen, die man anlegen möchte.
Es wird jetzt auf Figur 8 Bezug genommen. Darin ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem ein Mehrschichtkondensator 10 mit einem keramischen Substrat 60 verbunden ist, um eine Anordnung mit elektronischen Bauelementen zu bilden. Während der Mehrschichtkondensator 10 der ist, der in den Figuren 1-3 dargestellt wurde, versteht es sich, daß jeder der anderen Kondensatoren, die vorher diskutiert wurden, für das Ausführungsbeispiel nach Figur 8 verwendet werden kann. Das keramische Substrat 60 weist Auflagen 62 auf seiner Oberfläche auf für eine Lötverbindung mit einer elektronischen Komponente, die für Zwecke der Darstellung der Mehrschichtkondensator 10 ist. Der Mehrschichtkondensator besitzt, wie das vorher diskutiert wurde, Inseln der Metallisierung 34, die selektive Gruppen von Vorsprüngen verbinden. Der Mehrschichtkondensator 10 umfaßt weiter eine zusätzliche Metallisierung 36 auf jeder der Inseln 34, um den Kondensator 10 gegenüber dem Substrat 60 abzugrenzen. Die zusätzliche Metallisierung 36 umfaßt bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch eine Lotauflage 42, die im wesentlichen jede der Inseln 34 bedeckt. Wie erkannt werden kann, ist diese zusätzliche Metallisierung 36, das heißt die Lotauflage 42, identisch mit der, die mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel nach Figur 7 diskutiert wurde. Der Kondensator wird mit dem Substrat 60 durch Kontaktieren der Auflagen 62 des Substrates 60 mit der Lotauflage 42 des Kondensators 10 und anschließendes Erhitzen bis zum Schmelzen der Lotauflage 42 verbunden.
Der besondere Vorteil des Ausführungsbeispieles nach Figur 8 besteht darin, daß, während früher jede der Auflagen 62 auf dem Substrat 60 mit einer einzigen Durchverbindung in dem Substrat verbunden waren, jetzt aufgrund der größeren Kontaktfläche zwischen dem Kondensator 10 und dem Substrat 60 durch die Lotauflagen 42 jede der Auflagen 62 nun mit zumindest zwei Durchverbindungen 64 und 66 verbunden werden kann. In Übereinstimmung mit den Vorteilen der Erfindung, die vorher diskutiert wurden, sorgt die Tatsache, daß mehrfache Durchverbindungen mit jeder Auflage 62 verbunden werden können, für zusätzliche Redundanz in der Substratverdrahtung, wodurch die Gesamtbetriebsweise der elektronischen Packungsanordnung verbessert wird.
Solche Anschlüße aus vollständigen Inseln sind auch vorteilhaft, wenn die Kondensatorvorsprünge durch Inseln führen und nicht entlang von Inseln und direkt in übereinstimmende Substratinseln führen, wobei der Widerstand innerhalb des Verbindungskomplexes stark verringert wird. In einem etwas geringeren Ausmaß wird der Widerstand auch dort verringert, wo die Begrenzung durch die Lotkügelchen erfolgt.
Es sollte jetzt klar sein, daß der Mehrschichtkondensator der Erfindung mit mehrschichtigen keramischen Substraten verbunden werden kann. Das Verbinden mit dem Substrat kann über Anschlüsse aus vollständigen Inseln, wie sie eben diskutiert wurden, oder über Lotkügelchen erfolgen. Außerdem können Kondensatoren oberflächenmontiert werden, wobei Verbindungen zu dem Substrat über Wirebonding erfolgen. Schließlich können die Kondensatoren alternativ mit polymeren oder organischen Substraten, wie z. B. Platinen mit gedruckter Schaltung, verbunden werden.
Für die Fachleute, die Beziehung zu dieser Beschreibung haben, ist es klar, daß andere Modifikationen dieser Erfindung über die Ausführungsbeispiele hinaus, die speziell hier beschrieben wurden, vorgenommen werden können ohne die Erfindung, wie sie durch die angefügten Patentansprüche definiert ist, zu verlassen.

Claims

1. Mehrschichtkondensator (10) , bestehend aus: einer Mehrzahl von Lamellen (12) , wobei jede der Lamellen aus einem leitenden Plattenteil ( 14) und einem nicht leitenden Streifenteil (16) besteht,

und der leitende Plattenteil (14) zumindest einen Vorsprung (20) aufweist, der zumindest bis zu einem Rand (32) des leitenden Plattenteils vorspringt,

und die Lamellen (12) in verschiedene Gruppen unterteilt sind, wobei die Lamellen jeder Gruppe die gleiche Anzahl an Vorsprüngen an der gleichen Stelle aufweisen und die Lamellen aus verschiedenen Gruppen sich zumindest durch die Stelle der Vorsprünge unterscheiden,

und die Lamellen so verschachtelt sind, daß:

(a) eine Lamelle (22) aus einer Gruppe abwechselt mit einer Lamelle (28) aus einer anderen Gruppe,

(b) der leitende Plattenteil jeder Lamelle in Kontakt ist mit dem nichtleitenden Streitenteil jeder benachbarten Lamelle,

(c) die Vorsprünge sich an einem gemeinsamen Rand jeder Lamelle befinden, so daß die Vorsprünge der verschachtelten Lamellen Reihen von Vorsprüngen bilden und

(d) die Vorsprünge (24, 26 und 30, 31,) benachbarter Lamellen nicht miteinander ausgerichtet sind,

und dadurch gekennzeichnet, daß er weiter enthält Inseln (34) der Metallisierung, die ausgewählte Gruppen der Vorsprünge in jeder Reihe so verbinden, daß jede der Inseln einen Teil der Vorsprünge in jeder Reihe bedeckt.

2. Kondensator nach Anspruch 1, bei dem die Lamellen in nur zwei verschiedene Gruppen unterteilt sind.

3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die maximale Anzahl von Vorsprüngen (20) pro leitendem Plattenteil (14) begrenzt ist, um eine übermäßige seitliche Anhäufung zu vermeiden.

4. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem jede der Inseln (34) der Metallisierung nur einen Teil jeder einzelnen Reihe der Vorsprunge bedeckt.

5. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Gesamtzahl der Vorsprünge für jede Lamelle 2 und die Gesamtzahl der Vorsprünge für jede zweier benachbarter Lamellen 4 sein soll.

6. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem jede der Inseln und der ausgewählten Gruppen der Vorsprünge unabhängig einem vorgegebenen Energiepegel zugeordnet werden kann und bei dem die Dicke der nichtleitenden Streifenteile zwischen benachbarten leitenden Plattenteilen gleichmäßig ist, mit der Ausnahme, daß zwischen jeder der Inseln der nichtleitende Streifenteil eine erhöhte Dicke besitzt.

7. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem jeder der leitenden Plattenteile in getrennte und fest umrissene Segmente unterteilt ist, so daß es eine Anzahl von Segmenten des leitenden Plattenteiles für jeden nichtleitenden Streifenteil gibt, wobei der leitende Plattenteil in zwei gleiche Segmente unterteilt ist und jedes der Segmente zumindest einen Vorsprung aufweist, der von einem gemeinsamen Rand vorspringt.

8. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter bestehend aus einer zusätzlichen Metallisierung (36) auf jeder der Inseln zum Abgrenzen des Kondensators auf einem Substrat.

9. Kondensator nach Anspruch 8, bei dem die zusätzliche Metallisierung eine Kügelchen begrenzende Metallisierung und Lötkügelchen oder eine Lotauflage umfaßt die im wesentlichen jede der Inseln bedeckt.

10. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Inseln der Metallisierung aus der Gruppe ausgewählt sind, die Schichten von Chrom/Kupfer/Gold umfaßt bzw. eine Schicht von Chrom.

11. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, weiter umfassend zumindest einen Vorsprung, der zu einem entgegengesetzten Rand jedes der leitenden Plattenteile so vorspringt, daß jeder Rand der leitenden Plattenteile der zumindest einen Vorsprung aufweist, ein Spiegelbild des gegenüberliegenden Randes der leitenden Plattenteile darstellt, und der weiter Inseln der Metallisierung umfaßt, die ausgewählte Gruppen gegenüberliegender Vorsprünge so verbinden, daß die Inseln der Metallisierung auf gegenüberliegenden Seiten des Kondensators spiegelbildlich ausgewählte Gruppen der Vorsprünge verbinden.

12. Kondensator nach Anspruch 11, bei dem die zusältzliche Metallisierung auf einer Seite des Kondensators dazu dient, den Kondensator auf einem Substrat zu begrenzen und die zusätzliche Metallisierung.

13. Kondensator nach einem der Ansprüche 8 bis 12, der in einer Anordnung mit elektronischen Komponenten verwendet wird, der ferner ein keramisches Substrat umfaßt, das Auflagen für eine Lötverbindung mit einer elektronischen Komponente aufweist, wobei der Kondensator mit dem Substrat verbunden ist durch Kontaktieren der Auflagen des Substrates mit der Lötauflage des Kondensators.