JP2008541437A - 電気的な貫通構成素子および該貫通構成素子を製作するための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、電気的な貫通構成素子に関する。本発明によれば、当該貫通構成素子が、表面実装のために設けられていて、基体（５）を備えており、該基体（５）内に第１の内部電極（１）と第２の内部電極（２）とが配置されており、第１の内部電極（１）が、第１の外部電極（１０）によって互いに接続されており、該第１の外部電極（１０）が、基体（５）の周方向に延びており、第２の内部電極（２）が、基体（５）の軸方向に延びる貫通接続部（４）によって互いに伝導接続されていることが提案される。さらに、本発明は、貫通構成素子を製作するための方法に関する。

Description

本発明は、電気的な貫通構成素子に関する。

さらに、本発明は、貫通構成素子を製作するための方法に関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１３６５４５号明細書に基づき、セラミックス製の多層コンデンサが公知である。セラミックス製の別の構成素子と、この構成素子を製作するための方法とは、ドイツ連邦共和国特許第１０１３２７９８号明細書に基づき公知である。

解決したい課題は、高い容量と同時に僅かな底面を有する電気的な貫通構成素子を提供することにある。解決したい別の課題は、このような貫通構成素子を製作するための方法を提供することである。

この課題を解決するために本発明の貫通構成素子では、当該貫通構成素子が、表面実装のために設けられていて、基体を備えており、該基体内に第１の内部電極と第２の内部電極とが配置されており、第１の内部電極が、第１の外部電極にコンタクティングされており、該第１の外部電極が、基体の周方向に延びており、第２の内部電極が、基体の軸方向に延びる貫通接続部によって互いに伝導接続されているようにした。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、貫通接続部が、第２の外部電極に伝導接続されている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、第２の外部電極が、基体の、軸方向に対して横方向に配置された互いに反対の側に位置する端面に少なくとも部分的に配置されている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、貫通接続部が、基体を貫通して案内されていて、第２の両外部電極を互いに接続している。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、貫通接続部が、その少なくとも一方の端部で、一方の第２の外部電極の、基体の周壁面に配置された部分に、基体内に配置された少なくとも１つの第３の内部電極を介して伝導接続されている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、第１の外部電極が、基体の周壁面に配置されていて、基体を軸方向に対して横方向の横断面図で見て全面で取り囲んでいる。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、基体の周壁面の少なくとも一領域が、第１の外部電極によってカバーされていない。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、基体の周壁面が、軸方向で、縁領域と、該縁領域の間に配置された中間領域とに分割されており、外部電極が、基体の中間領域に配置されており、縁領域が、第１の外部電極によってカバーされていない。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、第１の内部電極にそれぞれ１つの切欠きが設けられており、該切欠きを貫通して、貫通接続部が案内されている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、貫通接続部が、基体内に隠されている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、切欠きが、開口として形成されている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、基体が、直方体である。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、貫通接続部が、中実の棒として形成された少なくとも一区分を有している。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、貫通接続部が、メタライジングされた壁を備えた開口として基体に形成された少なくとも一区分を有している。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、第２の外部電極が、それぞれ少なくとも基体の端面と底面との間に配置された縁部を越えて延びている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、第１の内部電極と第２の内部電極とが、交互に配置されていて、電極スタックを形成している。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、基体に少なくとも１つの別の電極スタックが配置されており、該電極スタックが、ほぼ第１の電極スタックのように形成されている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、各スタックの第２の内部電極に対して、固有の第２の外部電極が設けられている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、それぞれ異なるスタックの第１の内部電極が、少なくとも１つの共通の第１の外部電極に接続されている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、当該貫通構成素子が、基体の中間を通って延びる、軸方向に対して横方向に配置された平面に対して鏡像対称的に形成されている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、当該貫通構成素子が、基体の底面に対して平行にかつ端面に対して横方向に配置された、軸方向が位置する平面に対して鏡像対称的に形成されている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、当該貫通構成素子が、基体の底面に対して横方向にかつ端面に対して横方向に配置された、軸方向が位置する平面に対して鏡像対称的に形成されている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、それぞれ少なくとも２つの第１の内部電極を互いに伝導接続する別の貫通接続部が設けられている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、別の貫通接続部が、相並んで位置するそれぞれ２つの電極スタックの間に配置されている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、当該貫通構成素子のアンペア容量が、１アンペアを上回っている。

本発明の貫通構成素子の有利な構成によれば、当該貫通構成素子の基体が、バリスタセラミックスを含有している。

さらに、前記課題を解決するために本発明の方法では、当該方法が、以下のステップ：すなわち、基体の、内部に形成されたそれぞれ１つの貫通接続部を備えた少なくとも３つの別個の部分を予め製造し、基体の部分を、その貫通接続部が端面側で互いに接続するように組み合わせる：を備えているようにした。

本発明の方法の有利な実施態様によれば、縁領域を、基体の、導電性のペーストで充填されたそれぞれ１つの第１の開口を備えた部分として形成し、基体の、内部に配置された第１の内部電極および第２の内部電極と、導電性のペーストで充填された、第２の内部電極を互いに伝導接続する第２の開口とを備えた中間領域を形成し、第１の内部電極を、その縁部が少なくとも部分的に露出するように形成し、中間領域を、第１の開口と第２の開口とが、１つの軸線に沿って配置されかつ１つの貫通接続部を形成するように縁領域の間に位置決めする。

本発明の方法の有利な実施態様によれば、少なくとも中間領域の表面に、第１の内部電極の縁部にコンタクティングする第１の外部電極を形成し、基体の端面に、貫通接続部に伝導接続される第２の外部電極を形成する。

本発明の方法の有利な実施態様によれば、第１の開口の一部と第２の開口の一部とを形成するために、縁領域のセラミックス層と中間領域のセラミックス層とに、導電性のペーストによって充填される一貫して延びるそれぞれ１つの開口を形成し、各基体領域の、互いに連続する２つのセラミックス層を、その開口が互いに接続するように互いに重ね合わせる。

本発明の方法の有利な実施態様によれば、導電性のペーストを第１の開口と第２の開口とから取り除き、両開口の内壁に残された導電性のペーストから、中空管の形の貫通接続部を形成する。

基体を備えた電気的な貫通構成素子が記載される。基体内には、第１の内部電極と第２の内部電極とが配置されている。この場合、第１の内部電極は第１の外部電極によって互いに接続されている。この第１の外部電極は基体の周方向に延びている。この場合、第２の内部電極は、基体の軸方向に延びる貫通接続部によって互いに伝導接続されている。貫通構成素子は表面実装のために設けられている。

記載された構成素子は、広域の周波数範囲にわたる信号線路の妨害防止を保証することができる。記載された構成素子は、特に高周波回路の信号線路の妨害防止のための貫通フィルタ、たとえばＩＴ使用事例に対する広域フィルタとして設けられている。構成素子は、たとえばコネクタまたはネットワーク部分に組み込まれていてよい。

記載された構成素子は、高い容量、僅かな寄生インダクタンス、特に貫通方向での高いアンペア容量および小さな寸法によって特徴付けられている。高周波の妨害信号は、高い挿入損失によって減衰される。高い周波数の場合の高い挿入損失は、寄生インダクタンスの僅かな値に帰せられる。

さらに、記載された構成素子と、その有利な構成とを詳しく説明する。

貫通接続部は第２の外部電極に伝導接続されている。この第２の外部電極は、基体の、軸方向に対して横方向に配置された互いに反対の側に位置する端面に少なくとも部分的に配置されている。

交互に配置された第１の内部電極と第２の内部電極とは、１つの電極スタックを形成している。第１の内部電極と第２の内部電極とは電気的に互いに絶縁されている。第１の内部電極は第１の外部電極に対して横方向に配置されている。第２の内部電極は第２の外部電極に対して平行に配置されている。

第２の内部電極は貫通接続部によって互いに接続されている。これに対して、第２の内部電極の縁部は基体の周壁面から間隔を置いて配置されている。

第１の内部電極の縁部は基体の周壁面にまで達している。第１の内部電極には、貫通接続部を貫通案内するためのそれぞれ１つの切欠きが設けられている。第１の内部電極に設けられた切欠きは、有利には１つの開口もしくは１つの孔を成している。

貫通接続部は基体の底面に対してほぼ平行に配置されている。貫通接続部は、有利には基体内に隠されている。貫通接続部は中実の棒として形成することができる。貫通接続部は、択一的には、メタライジングされた壁を備えた、基体内に配置された開口として形成されていてよい。

第１の外部電極は基体の周壁面に配置されていて、基体を、有利には全面で取り囲んでいる。

基体は、有利な構成では、直方体である。基体の、プリント配線板に接続するために設けられた面は、基体の下面または主面と呼ばれる。基体の、第２の外部電極が配置された互いに反対の側に位置する２つの側面は、基体の端面と呼ばれる。この端面は、基体の底面および上面と呼ぶこともできる。残りの４つの面は基体の周壁面を形成している。

基体の対称的な構成は有利である。貫通構成素子は、有利には、基体の中間を通って延びる、貫通接続部の軸線に対して横方向に配置された平面に対して鏡像対称的に形成されている。

貫通構成素子は、底面に対して平行にかつ基体の端面に対して横方向に配置された、貫通接続部の軸線が位置する平面に対して鏡像対称的に形成されていてよい。

貫通構成素子は、底面に対して横方向にかつ基体の端面に対して横方向に配置された、貫通接続部の軸線が位置する平面に対して鏡像対称的に形成されていてよい。

基体の、誘電性の層と、その間に配置された第１の内部電極および第２の内部電極とのスタックによって形成された「能動的」な領域は機能ユニットと呼ばれる。この場合、第１の内部電極と第２の内部電極とは、スタック内に交互に重なり合って配置されている。機能ユニットは、有利にはコンデンサまたはバリスタとして働く。貫通構成素子は、１つの変化形では、ただ１つよりも多くの機能ユニットを有していてよい。

構成素子は、機能ユニット１つあたり、有利には２つの第２の外部電極を有している。第２の両外部電極は、基体の、互いに反対の側に位置する端面に少なくとも部分的に配置されている。１つの変化形では、貫通接続部が基体を貫通して案内されていて、第２の両外部電極を互いに接続している。

別の変化形では、貫通接続部の端部が第２の外部電極から間隔を置いて配置されている。この事例では、貫通接続部がその両端部でそれぞれ少なくとも１つの第３の内部電極に伝導接続されている。この第３の内部電極の縁部は、第２の外部電極の、基体の周壁面に配置された部分にコンタクティングしている。したがって、第２の外部電極への貫通接続部と第２の内部電極との特に良好な接続が保証されている。貫通接続部の各端部に複数の第３の内部電極が接続されている変化形が有利である。

有利な変化形では、１つの基体に複数の機能ユニットが配置されている。これらの機能ユニットは、それぞれ上述した機能ユニットとほぼ同様に形成されている。この場合、第１の内部電極と第２の内部電極とのそれぞれ異なるスタックが、それぞれ１つの固有の信号路に対応配置されている。

各スタックの第２の内部電極は、少なくとも１つの固有の第２の外部電極、有利には２つの固有の第２の外部電極に向けられている。全てのスタックの第１の内部電極は、有利には少なくとも１つの共通の第１の外部電極に接続されている。

基体には、別の貫通接続部が配置されていてよい。この貫通接続部は、それぞれ第１の内部電極の少なくとも２つを電気的に互いに接続している。別の貫通接続部は、有利には内部電極の、相並んで位置するそれぞれ２つのスタックの間に配置されている。

第１の外部電極は、有利にはアース接続部として設けられており、第２の外部電極は、信号接続部として設けられている。

貫通構成素子は、外部のプリント配線板への表面実装のために設けられたチップ、すなわち、ＳＭＤコンタクト（ＳＭＤ＝Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を備えた構成素子として形成されている。ＳＭＤコンタクト、たとえば第１の外部電極の少なくとも一部は、基体の、プリント配線板に向けられた下面に配置されていてよい。

しかし、ＳＭＤコンタクトは基体の一方の側面に配置されていてもよい。たとえば、ＳＭＤコンタクトとして設けられた第２の外部電極が少なくとも部分的に基体の一方の端面に配置されている。第２の外部電極は基体の端面を完全にカバーすることができるかまたはこの面の一部しかカバーすることができない。この場合、基体の端面は、有利には第１の外部電極なしである。

第２の外部電極は縁部、たとえば第２の外部電極に対応配置された端面の下側のかつ／または上側の縁部を越えて延びていてよい。第２の外部電極の一部が基体の下面に配置されていると有利である。

有利な変化形では、基体の周壁面の少なくとも一領域が第１の外部電極によってカバーされていない。基体の周壁面は、軸方向で見て、有利には全周にわたって延びるかもしくはベルト状の２つの縁領域と、両縁領域の間に配置された、同じく全周にわたって延びるかもしくはベルト状の１つの中間領域とに分割されている。基体の中間領域は外部電極によってカバーされている。この場合、縁領域は第１の外部電極によってカバーされていない。

貫通接続部を備えた貫通構成素子は、有利には多層法で製作される。

この方法は、以下のステップ：すなわち、
Ａ）基体の、伝導性のペーストで充填されたそれぞれ１つの第１の開口を備えた縁領域を形成し、
Ｂ）基体の、内部に配置された第１の内部電極および第２の内部電極と、この第２の内部電極を互いに伝導接続しかつ第１の内部電極に設けられた切欠きを貫通して案内された、伝導性のペーストで充填された第２の開口とを備えた中間領域を形成し、この場合、第１の内部電極を、その縁部が露出するように形成し、
Ｃ）中間領域を、第１の開口と第２の開口とが軸線に沿って配置されかつ貫通接続部を形成するように、縁領域の間に位置決めし、
Ｄ）少なくとも中間領域の表面に、第１の内部電極の縁部にコンタクティングする第１の外部電極を形成し、
Ｅ）基体の端面に、貫通接続部に伝導接続される第２の外部電極を形成する：
を有している。

ステップＡ），Ｂ）は同時に実施されてよい。ステップＤ），Ｅ）は１回の方法ステップで実施されてよい。

基体は、有利にはステップＤ），Ｅ）の前に焼結される。第１の外部電極と第２の外部電極とは、それぞれ有利には伝導性のペーストとして、焼結された基体に塗布され、焼き付けられる。

基体の、前述した各領域は、有利には１回の多層法で形成される。

各縁領域には、貫通接続部の一部を形成するために、金属ペーストで充填された一貫して延びる開口が形成される。この場合、この開口は各縁領域を貫通して延びていて、この縁領域の、基体の端面として設けられた表面に接続している。この表面には、のちに、有利には基体の焼結後に初めて、第２の外部電極を形成するために、少なくとも開口の開放部分の領域に導電性のペーストが塗布される。このペーストは外部電極の焼付け時に貫通接続部の端面にモノリシックに、つまり、一体に結合される。

１つの縁領域を形成するためには、内部に形成された、導電性のペーストで充填された一貫して延びる孔を備えた、たとえばセラミックス製の層が互いに積層され、圧縮される。この場合、この層の孔は軸線（のちの貫通接続部の長手方向軸線）に沿って重なり合って配置されている。孔は貫通接続部のそれぞれ一部を形成している。セラミックス製の層は、有利には互いに独立して形成され、その後、互いに結合され、設定された厚さをとるように、互いに積層され、圧縮される。

中間領域を形成するためには、内部に形成された、伝導性のペーストによって充填された一貫して延びる孔を備えたセラミックス製の層も形成される。このセラミックス層の間には、たとえばスクリーン印刷によって、場合により第１の内部電極と第２の外部電極とを形成するためのマスクを使用して、伝導性の面が形成される。

中間領域の末端の層は、有利にはセラミックス層である。このセラミックス層は、１つの孔が別の孔の上方に配置されているように重なり合って配置される。このように形成されたスタックが圧縮され、縁領域の間に配置される。全ての領域が一緒に再度プレスされる。この場合、基体が形成される。基体の縁領域または中間領域のプレスによって、貫通接続部の、充填された孔により形成された部分が互いに接続されるかもしくは全ての基体領域のプレスによって、基体を貫通して延びる、伝導性のペーストで充填された開口が形成される。

基体が焼結される。この場合、一貫して延びる開口内に位置する伝導性のペーストが、１つの変化形で中実の貫通接続部に変換される。

１つの変化形では、伝導性のペーストが、一貫して延びる開口から基体の焼結前に、たとえば吸引によって部分的に取り除かれてよい。しかし、開口の内壁が伝導性のペーストでカバーされたままであり、これによって、基体の焼結時に、メタライジングされた壁を備えた中空の貫通案内部が形成される。

当該方法の１つの変化形では、ステップＡ）〜Ｃ）の代わりに、第１の縁領域の層列に中間領域の層列を形成し、この層列に第２の縁領域の層列を形成することが可能である。

１つの変化形では、縁領域が、それぞれ少なくとも１つの第３の内部電極を備えて形成される。この第３の内部電極の縁部は、それぞれ縁領域の、基体の周壁面に相当する面に接続している。縁領域の、中間領域に向けられた部分には、上述したように、貫通接続部の一部が形成される。複数の第３の内部電極の場合には、その間に配置されたセラミックス層に、貫通接続部の別の部分を形成するために、それぞれ１つのビアホールが形成される。

第２の外部電極を形成するために、のちの方法ステップでは、金属ペーストが、少なくとも１つの第３の内部電極の縁部をカバーするように、基体の周壁面に部分的に塗布される。金属ペーストの焼付け時には、第２の外部電極が形成される。この第２の外部電極は少なくとも１つの第３の内部電極にモノリシックに接続されている。

誘電性の層のための材料として、たとえばセラミックスが適している。１つの変化形では、コンデンサセラミックス、たとえばＣＯＧ、Ｘ７Ｒ、Ｚ５Ｕ、Ｙ５Ｖ、ＨＱＭまたは任意の別のコンデンサセラミックスが考慮される。別の変化形では、セラミックス層が、たとえばＺｎＯ−Ｂｉ、ＺｎＯ−Ｐｒ、ＳｒＴｉＯ_３を含有したバリスタセラミックスから形成されていてよい。このバリスタセラミックスとして形成された貫通構成素子は、１つには、フィルタ特性を有していて、もう１つには、過電圧防護素子、特にＥＳＤ防護素子として働くことができる。

貫通構成素子は、たとえば１Ａよりも多い高いアンペア容量によって特徴付けられる。１つの変化形では、アンペア容量が少なくとも２Ａである。

いま、貫通構成素子を寸法通りでない概略図につき説明する。

図１Ａには、直方体状の基体５内に組み込まれた機能ユニットを備えた貫通構成素子の第１の構成の斜視図が示してある。この構成素子の能動的な領域とも呼ばれる機能ユニットは、誘電性の層と、その間に配置された第１の内部電極１および第２の内部電極２とのスタックによって形成されている。この場合、第１の内部電極と第２の内部電極とは、スタック内に交互に重なり合って（図２Ｃでは連続して）配置されている。

図１Ｂには、外部電極１０，２０の被着前の基体５の相応の図が示してある。構成素子のそれぞれ異なる横断面が、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃに示してある。第２の外部電極への第２の内部電極の接続の変化形は図３に示してある。

基体５は、２つの「受動的」な縁領域５１，５２と、両縁領域５１，５２の間に配置された「能動的」な領域、つまり、中間領域５０とに分割されている。この中間領域５０は構成素子の機能ユニットを形成している。

第１の内部電極は全て第１の電位に接続されている。第２の内部電極は全て第２の電位、有利には基準電位に接続されていて、第１の内部電極から電気的に絶縁されている。

第１の内部電極１は、それぞれ１つの伝導性の面を成している。この面には、有利には１つの孔として形成された、貫通接続部４を貫通案内するための切欠き９が設けられている。第１の内部電極１はその縁部を除いて基体内部に隠されている。第１の内部電極１の縁部は基体の表面もしくは周壁面に露出している。基体５の周壁面７０には、ベルト状の第１の外部電極１０が配置されている。この第１の外部電極１０は全面で第１の内部電極１の縁部にコンタクティングしている。第１の外部電極１０は、有利にはアースに接続され、機能ユニットの遮蔽部として働く。

第２の内部電極２は完全に基体内部に隠されていて、特に第１の外部電極１０から間隔を置いて配置されている（図２Ａ参照）。第２の内部電極２は、貫通接続部４によって電気的に互いに接続されている。さらに、第２の内部電極２は、貫通接続部４を含む電気的な接続部によって２つの第２の外部電極２０に電気的に接続されている。

基体５の両端面６１，６２には、それぞれ１つの第２の外部電極２０が配置されている。この第２の外部電極２０は相応の端面を完全にカバーしている。外部電極２０は端面６１；６２の縁部を越えて延びており、これによって、外部電極２０の一部が基体の周壁面７０の全ての側に配置されている。

貫通接続部４は、完全に基体の内部に隠されている。貫通接続部４は、１つの変化形では、中実の棒として形成されていてよい。

貫通接続部４は、択一的には、中空管、すなわち、メタライジングされた内壁を備えた一貫して延びる開口として形成されていてよい。貫通接続部４は、１つの変化形では、外部電極も貫通して延びており、これによって、この外部電極が、それぞれ１つの開口を有している。このように形成された貫通接続部を通して、外部から電気的な導体、たとえば線材を案内することができる。この電気的な導体は貫通接続部に、有利には少なくとも端面側で固く接続されていて、たとえばろう接されている。しかし、中空管として形成された貫通接続部４が、端面側で外部電極によって閉鎖されていることも可能である。

貫通構成素子は、有利には信号線路に配置される。この場合、貫通接続部４が信号線路の一部を形成しており、機能ユニットが、信号線路とアースとの間に配置されたコンデンサまたはバリスタを形成している。

図２Ａには、構成素子の能動的な領域、すなわち、図１Ａおよび図１Ｂに示した基体５の中間領域５０の横断面図が示してある。貫通接続部に接続された第２の内部電極２は破線で示してある。第１の内部電極１の面は基体５の横断面に合致している。第１の内部電極１の切欠き９は、この電極の中心領域に設けられた円形の開口を成しており、これによって、第１の内部電極１が貫通接続部４から間隔を置いて配置されている。

図２Ｂには、構成素子の第１の受動的な領域、すなわち、図１Ａおよび図１Ｂに示した基体５の縁領域５１の横断面図が示してある。第２の縁領域５２は、有利には、第１の縁領域５１に対して鏡像対称的に形成されている。図１Ｂに示していないにもかかわらず、各縁領域５１，５２は、有利には重なり合って積層された誘電性の層によって形成されている。この場合、各層には、貫通接続部４の一部が形成されている。

図１Ａおよび図２Ｃに示したように、構成素子の第２の外部電極２０は、それぞれキャップ状に形成されている。この場合、外部電極２０の部分２０ａは基体５の下面に配置されており、外部電極２０の、主として対称性理由から設けられた別の部分２０ｂは基体５の上面に配置されている。

１つの変化形（図示せず）では、第２の外部電極２０の、端面６１，６２を越えて延びる部分２０ａ，２０ｂが省略されてよい。なぜならば、プリント配線板の接続面に対して垂直に位置する外部電極が、原理的に、ＳＭＤコンタクトとしても適しているからである。この事例では、第２の外部電極２０が完全に端面に配置されている。

図２Ｃに示した第１の変化形では、貫通接続部４が基体５を貫通して延びており、これによって、貫通接続部４の端部が、それぞれ基体５の端面６１，６２にもしくは端面６１，６２に配置された第２の外部電極２０に接続している。この事例では、第２の両外部電極２０の間の電気的な接続部が貫通接続部４から成っている。

図３に示した第２の変化形では、貫通接続部４が水平方向で第２の各外部電極２０から１つまたはそれ以上の誘電性の層によって間隔を置いて配置されている。貫通接続部４の端部は、それぞれ３つの第３の内部電極３に電気的に接続されている。それぞれ隣り合った２つの第３の内部電極３の間には、１つの誘電性の層が配置されている。

第３の内部電極３は、一貫して延びるそれぞれ１つの伝導性の面を成している。この面はその縁部を除いて基体内部に隠されている。第３の内部電極３の縁部は基体の周壁面に露出していて、第２の外部電極２０の、基体５の周壁面７０に配置された部分２０ａ，２０ｂによって、有利には全面でコンタクティングされる。

貫通接続部４は全ての第３の内部電極３を、貫通接続部４の端部が接続する最後の第３の内部電極３を除いて突き抜けている。この事例では、第２の内部電極２と第２の外部電極２０との間の電気的な接続部が、貫通接続部４と、並列に接続された第３の内部電極３とによって形成されている。この種の電気的な接続部は、第２の外部電極２０に対する接続箇所における特に低い損失によって特徴付けられる。

３つの第３の内部電極３の代わりに、構成に応じて、ただ１つ、２つまたは３つよりも多くの第３の内部電極が、第２の外部電極２０の、周壁面７０に配置された部分２０ａ，２０ｂへの貫通接続部４の接続のために使用されてよい。

図４Ａには、基体５内に組み込まれた複数の機能ユニットを備えた貫通構成素子の第２の構成の斜視図が示してある。図４Ｂには、外部電極１０，２０，２０’の被着前の基体５の相応の図が示してある。

基体５の第１の端面６１（底面）は、図１Ａおよび図１Ｂでは、観察者から見て右側に位置しており、基体５の第２の端面６２（上面）は、観察者から見て左側に位置している。図４Ａおよび図４Ｂには、前方の端面６１（底面）が観察者に向けられており、後方の端面６２（上面）は観察者と反対の側に向けられている。

構成素子のそれぞれ異なる横断面図が、図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃに示してある。１つの変化形は、図６に示してある。

機能ユニットは、それぞれ誘電性の層と、その間に配置された第１の内部電極１および第２の内部電極２；２’とのスタックによって形成されている。この場合、１つのスタックの第１の内部電極と第２の内部電極とは、交互に重なり合って（図５Ｂでは連続して）配置されている。

第２の構成による貫通構成素子は、全部で４つの機能ユニットを有している。これらの機能ユニットは、有利には全て同様に形成されているかもしくは図１Ａ〜図３ですでに説明した機能ユニットのように形成されている。各機能ユニットは、妨害防止のための固有の信号路に配置される。各機能ユニットには、一対の第２の外部電極が対応配置されている。第１の機能ユニットには、２つの第２の外部電極２０が対応配置されており、別の機能ユニットには、それぞれ２つの別の第２の外部電極２０’が対応配置されている。

全ての機能ユニットは共通の第１の外部電極１０に接続されている。有利には、少なくとも１つの第１の内部電極１は、切欠き９，９’を除いて一貫して形成されていて、全てのスタックを互いに接続するように形成されている。図５Ａでは、それぞれ全ての第１の内部電極１の縁部が基体の周壁面に露出していて、第１の外部電極１０に全面でコンタクティングしているように、全ての第１の内部電極１が形成されている。

図５Ｂに示した第１のスタックの横断面図は、原理的に、基体５のスケーリングは別として、図２Ｃに示した第１の構成による構成素子の横断面図に合致している。

それぞれ異なる機能ユニットに対応配置された隣り合った２つのスタックは、この両スタックの間に配置された一列の別の貫通接続部４４によって互いに遮蔽されている。これらの貫通接続部４４は、それぞれ第１の内部電極１を電気的に互いに接続している。別の貫通接続部４４は、第１の内部電極１を介して電気的に第１の外部電極１０に接続されている。別の貫通接続部４４は貫通接続部４に対して平行に配置されている。

全てのスタックの貫通接続部４，４’と、全ての別の貫通接続部４４とは、基体内部に隠されている。

図５Ｃおよび図６には、第２の構成による構成素子のそれぞれ１つの横断面図が示してある。この横断面図は、基体の、２つのスタックの間に配置された領域に相当している。

図５Ｃに示した第２の構成による構成素子の変化形では、図５Ａで説明したような末端の第１の内部電極１しか形成されていない。２つの異なるスタックの、１つの平面に配置された、内部に位置する第１の内部電極１は、この平面で互いに接続されていない。

図６に示した変化形では、別の各貫通接続部４４が、内部に位置する第１の内部電極を突き抜けていて、末端の第１の内部電極１に接続している。

前述した貫通構成素子は、図面に示したエレメントの個数および形状に限定されていない。貫通接続部は任意の横断面を有していてよい。

第１の構成による貫通構成素子を上方から見た斜視的な平面図である。 図１Ａに示した貫通構成素子の基体を示す図である。 図１Ａに示した貫通構成素子のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図１Ａに示した貫通構成素子のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図１Ａに示した貫通構成素子のＡ−Ａ線に沿った断面図である（第２の外部電極への第２の内部電極の接続の第１の変化形を示す図である）。 図１Ａに示した貫通構成素子のＡ−Ａ線に沿った断面図である（第２の外部電極への第２の内部電極の接続の第２の変化形を示す図である）。 独立した複数の機能ユニットを備えた貫通構成素子の変化形を上方から見た斜視的な平面図である。 図４Ａに示した貫通構成素子の基体を示す図である。 図４Ａに示した貫通構成素子のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図４Ａに示した貫通構成素子のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図４Ａに示した貫通構成素子のＣ−Ｃ線に沿った断面図である（末端の第１の内部電極が別の貫通接続部によって電気的に互いに接続された第１の変化形を示す図である）。 図４Ａに示した貫通構成素子のＣ−Ｃ線に沿った断面図である（全ての第１の内部電極が別の貫通接続部によって電気的に互いに接続された第２の変化形を示す図である）。

符号の説明

１ 内部電極、 ２，２’ 内部電極、 ３ 内部電極、 ４，４’ 貫通接続部、 ５ 基体、 ９，９’ 切欠き、 １０ 外部電極、 ２０，２０’ 外部電極、 ２０ａ 部分、 ２０ｂ 部分、 ４４ 貫通接続部、 ５０ 中間領域、 ５１ 縁領域、 ５２ 縁領域、 ６１ 端面、 ６２ 端面、 ７０ 周壁面

Claims (31)

1. 電気的な貫通構成素子において、
   当該貫通構成素子が、表面実装のために設けられていて、基体（５）を備えており、該基体（５）内に第１の内部電極（１）と第２の内部電極（２）とが配置されており、第１の内部電極（１）が、第１の外部電極（１０）にコンタクティングされており、該第１の外部電極（１０）が、基体（５）の周方向に延びており、第２の内部電極（２）が、基体（５）の軸方向に延びる貫通接続部（４）によって互いに伝導接続されていることを特徴とする、電気的な貫通構成素子。
2. 貫通接続部（４）が、第２の外部電極（２０）に伝導接続されている、請求項１記載の貫通構成素子。
3. 第２の外部電極（２０）が、基体（５）の、軸方向に対して横方向に配置された互いに反対の側に位置する端面に少なくとも部分的に配置されている、請求項２記載の貫通構成素子。
4. 貫通接続部（４）が、基体（５）を貫通して案内されていて、第２の両外部電極（２０）を互いに接続している、請求項２または３記載の貫通構成素子。
5. 貫通接続部（４）が、その少なくとも一方の端部で、一方の第２の外部電極（２０）の、基体（５）の周壁面に配置された部分に、基体（５）内に配置された少なくとも１つの第３の内部電極（３）を介して伝導接続されている、請求項２または３記載の貫通構成素子。
6. 第１の外部電極（１０）が、基体（５）の周壁面に配置されていて、基体（５）を軸方向に対して横方向の横断面図で見て全面で取り囲んでいる、請求項１から５までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
7. 基体（５）の周壁面の少なくとも一領域が、第１の外部電極（１０）によってカバーされていない、請求項６記載の貫通構成素子。
8. 基体（５）の周壁面が、軸方向で、縁領域と、該縁領域の間に配置された中間領域とに分割されており、外部電極（１０）が、基体（５）の中間領域に配置されており、縁領域が、第１の外部電極（１０）によってカバーされていない、請求項６または７記載の貫通構成素子。
9. 第１の内部電極（１）にそれぞれ１つの切欠き（９）が設けられており、該切欠き（９）を貫通して、貫通接続部（４）が案内されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
10. 貫通接続部（４）が、基体（５）内に隠されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
11. 切欠き（９）が、開口として形成されている、請求項９または１０記載の貫通構成素子。
12. 基体（５）が、直方体である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
13. 貫通接続部（４）が、中実の棒として形成された少なくとも一区分を有している、請求項１から１２までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
14. 貫通接続部（４）が、メタライジングされた壁を備えた開口として基体（５）に形成された少なくとも一区分を有している、請求項１から１３までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
15. 第２の外部電極（２０）が、それぞれ少なくとも基体の端面と底面との間に配置された縁部を越えて延びている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
16. 第１の内部電極（１）と第２の内部電極（２）とが、交互に配置されていて、電極スタックを形成している、請求項１から１５までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
17. 基体（５）に少なくとも１つの別の電極スタックが配置されており、該電極スタックが、ほぼ第１の電極スタックのように形成されている、請求項１６記載の貫通構成素子。
18. 各スタックの第２の内部電極（２）に対して、固有の第２の外部電極（２０，２０’）が設けられている、請求項１７記載の貫通構成素子。
19. それぞれ異なるスタックの第１の内部電極（１）が、少なくとも１つの共通の第１の外部電極（１０）に接続されている、請求項１７または１８記載の貫通構成素子。
20. 当該貫通構成素子が、基体（５）の中間を通って延びる、軸方向に対して横方向に配置された平面に対して鏡像対称的に形成されている、請求項１から１９までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
21. 当該貫通構成素子が、基体（５）の底面に対して平行にかつ端面（６１，６２）に対して横方向に配置された、軸方向が位置する平面に対して鏡像対称的に形成されている、請求項１から２０までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
22. 当該貫通構成素子が、基体（５）の底面に対して横方向にかつ端面（６１，６２）に対して横方向に配置された、軸方向が位置する平面に対して鏡像対称的に形成されている、請求項１から２１までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
23. それぞれ少なくとも２つの第１の内部電極（１）を互いに伝導接続する別の貫通接続部（４４）が設けられている、請求項１から２２までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
24. 別の貫通接続部（４４）が、相並んで位置するそれぞれ２つの電極スタックの間に配置されている、請求項２３記載の貫通構成素子。
25. 当該貫通構成素子のアンペア容量が、１アンペアを上回っている、請求項１から２４までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
26. 当該貫通構成素子の基体（５）が、バリスタセラミックスを含有している、請求項１から２５までのいずれか１項記載の貫通構成素子。
27. 基体（５）を備えた貫通構成素子を製作するための方法において、当該方法が、以下のステップ：すなわち、
    −基体（５）の、内部に形成されたそれぞれ１つの貫通接続部を備えた少なくとも３つの別個の部分（５０，５１，５２）を予め製造し、
    −基体（５）の部分（５０，５１，５２）を、その貫通接続部が端面側で互いに接続するように組み合わせる：
    を備えていることを特徴とする、貫通構成素子を製作するための方法。
28. −縁領域（５１，５２）を、基体（５）の、導電性のペーストで充填されたそれぞれ１つの第１の開口を備えた部分（５０，５１，５２）として形成し、
    −基体（５）の、内部に配置された第１の内部電極（１）および第２の内部電極（２）と、導電性のペーストで充填された、第２の内部電極（２）を互いに伝導接続する第２の開口とを備えた中間領域（５０）を形成し、第１の内部電極（１）を、その縁部が少なくとも部分的に露出するように形成し、
    −中間領域（５０）を、第１の開口と第２の開口とが、１つの軸線に沿って配置されかつ１つの貫通接続部（４）を形成するように縁領域（５１，５２）の間に位置決めする、
    請求項２７記載の方法。
29. −少なくとも中間領域（５０）の表面に、第１の内部電極（１）の縁部にコンタクティングする第１の外部電極（１０）を形成し、
    −基体（５）の端面に、貫通接続部（４）に伝導接続される第２の外部電極（２０）を形成する、
    請求項２８記載の方法。
30. −第１の開口の一部と第２の開口の一部とを形成するために、縁領域（５１，５２）のセラミックス層と中間領域（５０）のセラミックス層とに、導電性のペーストによって充填される一貫して延びるそれぞれ１つの開口を形成し、
    −各基体領域（５０，５１，５２）の、互いに連続する２つのセラミックス層を、その開口が互いに接続するように互いに重ね合わせる、
    請求項２８または２９記載の方法。
31. 導電性のペーストを第１の開口と第２の開口とから取り除き、両開口の内壁に残された導電性のペーストから、中空管の形の貫通接続部を形成する、
    請求項３０記載の方法。

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