JP2006521691A - 電気的多層構成素子 - Google Patents
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Abstract
Description
この種の多層構成素子は、誘電層と電極層の特性に応じて、コンデンサ、バリスタ、温度依存性の抵抗(サーミスタ)として用いられている。バリスタの基体の多くは様々な金属酸化物の混合物、例えば酸化亜鉛をベースに製造されている。バリスタは非線形的な電圧依存性の抵抗変化を有しており、これは電気的な回路を過電圧から保護するために用いられている。この場合バリスタの抵抗値は、印加される電圧と共に低下する。コンデンサとして構成されている多層素子は、高電圧のもとでも低電圧の場合のようにノイズを吸収し得る。
図1はセラミック構成素子の断面図であり、
図2A〜図9までは本発明による構成素子の種々の実施形態を平面図と断面図で示したものであり、
図10は、支持基板上に取り付けられた本発明による構成素子を示した図である。
図1には従来方式のセラミック多層構成素子、例えばバリスタ4が断面図で示されている。この構成素子の相対向する端面には、大面積のコンタクト層2A,2Bが配設されており、基体の内部に存在する電極3とコンタクトしている。この場合2つの電極積層部が形成されており、これらはそれぞれ1つのコンタクト層のみにコンタクトしている。特に大面積のコンタクト面2A,2Bに基づいてこの従来の構成素子の周りでは著しい寄生キャパシタンスとインダクタンスが存在している。さらにこの構成素子を支持体に取り付けるためにはその大面積が故に多くのスペースを必要とする。
Claims (33)
- その機能がコンデンサ、温度依存性の抵抗及びバリスタから選択されている電気的多層構成素子(1)において、
上下に積層された誘電層から形成された基体(5)を有し、
前記基体内で間隔を置いて誘電層間に配置された複数の導電的電極面を有し、該電極面に複数の電極(10A,15A)が形成されており、
構成素子の電気的なコンタクトのための少なくとも2つの隆起状はんだ(10,15)を有しており、該隆起状はんだは、基体(5)の表面に配設されており、
前記隆起状はんだ(10,15)は、基体内に配設されている貫通コンタクト(6)を介して少なくとも1つの電極(10A,15A)と導電的に接続されており、それにより第1の電極積層部(10B)と第2の電極積層部(15B)が形成され、これらの電極積層部がそれぞれ唯1つの隆起状はんだ(10,15)とコンタクトするように構成されていることを特徴とする電気的多層構成素子。 - 異なる電極面に配置された複数の電極(10A)が電極積層部(10B)に存在しており、当該電極は基体内に配設された貫通コンタクト(6)を用いて相互に導電的に接続されている、請求項1記載の電気的多層構成素子。
- 少なくとも2つの電極積層部(10B,15B)が基体(5)内で相互に対向配置され、この場合2つの電極積層部の間に、電極を有していない基体(5)領域が存在している、請求項1または2記載の電気的多層構成素子。
- 前記電極(10A,15A)は、重畳的に配設されている、請求項1または2記載の電気的多層構成素子。
- 隆起状はんだ(10,15)のいずれにもコンタクトしていない付加的な導電的電極(60)が基体(5)内に設けられている、請求項1から4いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 付加的な電極(60)は、第1の電極積層部(10B)と第2の電極積層部(10B)の電極(10A,15A)と重畳している、請求項1から5いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 少なくとも1つの付加的に存在する導電的電極(20A)を含んだ少なくとも1つの第3の電極積層部(20B)が基体(5)内に設けられ、貫通コンタクト(6)を介して基体表面の第3の隆起状はんだ(20)と導電的に接続されており、前記第3の電極積層部(20B)の少なくとも1つの電極(20A)が第1の電極積層部(10B)と第2の電極積層部(15B)の電極(10A,15A)と重畳している、請求項1から6いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 前記第1及び第2の電極積層部の電極は重畳しないように構成されている、請求項1から7いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 前記第1の電極積層部(10B)、第2の電極積層部(15B)及び第3の電極積層部(20B)は、それぞれ1つの電極(10A,15A,20A)を含んでいる、請求項7又は8記載の電気的多層構成素子。
- 複数の電極積層部(10B,15B,20B)の異なるペアの電極間の重畳面(21,22)が様々な大きさで構成される、請求項7から9いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 第3の電極積層部の電極と、第2及び第1の電極積層部の電極の間の重畳面は同じでない大きさで構成される、請求項1から10いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 導電的電極(25A,30A)を備えた第4の電極積層部(25B)及び第5の電極積層部(30B)が設けられており、前記電極は、貫通コンタクト(6)を介して基体(5)表面上の第4の隆起状はんだ(25)と第5の隆起状はんだ(30)に接続されており、この場合第4の電極積層部の電極(25A)は、第2の電極積層部(15B)の電極(15A)および第5の電極積層部(30B)の電極(30A)と重畳している、請求項7から11いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 隆起状はんだに接続されたさらなる電極積層部が基体内に設けられている、請求項1から12いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 異なる電極積層部(20B,80B)の電極(20A,80A)のうちの少なくともいくつかが相互に導電的に接続されている、請求項1から13いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 全ての隆起状はんだが基体の同じ基準面に配設されている、請求項1から14いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 前記誘電層は、セラミック材料を含んでいる、請求項1から15いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 前記セラミック材料は、Zno−Bi若しくはZnO−Prをベースにしたバリスタセラミックを含んでいる、請求項1から16いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 前記セラミック材料は、前記セラミック材料は、NP0セラミックやドーピングされたBaTiO3から選択されたコンデンサセラミックを含んでいる、請求項16記載の電気的多層構成素子。
- 前記セラミック材料は、ニッケル、マンガン、スピネル、ペロフスカイト等のNTCセラミックから選択される、請求項16記載の電気的多層構成素子。
- 前記誘電層は、ガラス等の非セラミック材料を含んでいる、請求項1から19いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 少なくとも5つの電極積層部が基体内に設けられており、前記基体は、2.5mm2よりも小さい基準面を有しており、この場合5つの隆起状はんだが電極積層部のコンタクトのために同じ主表面上に設けられている、請求項1から20いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 少なくとも9つの電極積層部が基体内に設けられており、前記基体は5.12mm2よりも小さい基準面を有し、この場合前記電極積層部のコンタクトのために9つの隆起状はんだが同じ主表面上に設けられている、請求項1から20いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 少なくとも11の電極積層部が基体内に設けられており、前記基体は、8mm2よりも小さい基準面を有し、この場合前記電極積層部のコンタクトのために11の隆起状はんだが同じ主表面上に設けられている、請求項1から20いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 貫通コンタクト(6A,6B)は、チャネルの形態で基体内に設けられ、前記コンタクト内には導電性材料が配設される、請求項1から23いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 前記貫通コンタクトは、丸形若しくは矩形状の断面を有している、請求項1から24いずれか1項記載の電気的多層構成素子。
- 1つの電極積層部の複数の電極が異なる誘電層内に設けられ相互にずらされた複数の貫通コンタクトによって導電的に接続されている、請求項24または25記載の電気的多層構成素子。
- 前記基体は、2つの相対向する主表面(300,400)と2つの端面(500,600)を有しており、さらに隆起状はんだ(10,15)が前記主表面上に設けられており、
この場合当該隆起状はんだ(10,15)の最も近くに位置する貫通コンタクト(6A)の方が、当該構成素子の隣接する端面(500,600)に対して、前記隆起状はんだ(10,15)からさらに離れて位置する貫通コンタクト(6B)の場合よりも広い間隔を有している、請求項1から26いずれか1項記載の電気的多層構成素子。 - 前記導電性の材料は、次の構成要素、すなわち、Ag,AgPd,AgPt,AgPdPt,Pd,Pt,Cuから選択されている、請求項24記載の電気的多層構成素子。
- 請求項1から28いずれか1項記載の多層構成素子を含んでいる装置において、
支持基板(100)を有しており、該支持基板はその表面に構成素子のコンタクトのための接続端子面(90)を有しており、
前記多層構成素子は、隆起状はんだ(10,15,20)を用いて前記接続端子面(90)を介して当該支持基板(100)に対してまばらな間隔でフリップチップ配置構成において導電的に当該支持基板上に取り付けられていることを特徴とする装置。 - 多層構成素子を製造するための方法において、
A)貫通孔部と介在的に配置された電極(10A,15A)を有する誘電層から積層部を形成し、さらに前記貫通孔部内に導電性材料を配設することによって、内部に配設された電極(10A,15A)と貫通コンタクト(6A,6B)を備えた基体(5)を形成する方法ステップと、
B)前記貫通コンタクト上に隆起状はんだ(10,15)を形成する方法ステップとを有していることを特徴とする方法。 - 前記方法ステップA)において、2つの主表面(300,400)と少なくとも2つの端面(500,600)と共に基体を形成し、その場合貫通コンタクト(6A,6B)が当該主表面を横切るように延在するチャネルの形態で当該基体(5)の内部に形成され、
さらに前記方法ステップB)において、複数の隆起状はんだが当該主表面上に形成される、請求項30記載の方法。 - 前記方法ステップA)において、貫通コンタクト(6A,6B)が異なる誘電層内に形成され、この場合当該貫通コンタクト(6A,6B)は、隣接する誘電層内に相互にずらされて形成される、請求項30または31記載の方法。
- 前記方法ステップA)において、隆起状はんだ(10,15)に最も近くに位置する貫通コンタクト(6A)の方が隣接する端面(500,600)に対して当該隆起状はんだ(10,15)からさらに離れて位置する貫通コンタクト(6B)よりも広い間隔を有するようにした、請求項30から32いずれか1項記載の方法。
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