JPH10510106A - ハイブリッドｒｃ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はハイブリッドＲＣ素子及びその簡単な製造方法に関するものである。本発明のハイブリッドＲＣ素子はキャパシタ本体及び抵抗体を有する。このハイブリッドＲＣ素子は、これが前記キャパシタ本体としてブロック状のセラミックキャパシタ本体を有し、このセラミックキャパシタ本体の互いに平行な２つの表面上に接点層が設けられ、これら接点層の一方の上に前記抵抗体としてブロック状のセラミック抵抗体が設けられ、前記キャパシタ本体側とは反対側のこの抵抗体の表面にも接点層が設けられていることを特徴とする。抵抗体はドーピングされたＳｉで形成するのが好ましい。本発明のハイブリッドＲＣ素子は、この素子に高電圧パルス（１ＫＶ以上）を加える分野に極めて適している。既知のハイブリッドＲＣ素子と相違して本発明の素子は上記の条件の下で短絡しない。

Description

【発明の詳細な説明】 ハイブリッドＲＣ素子 本発明は、キャパシタ本体及び抵抗体を有するハイブリッドＲＣ素子に関する ものである。本発明はこのようなハイブリッドＲＣ素子の製造方法にも関するも のである。この種類のＲＣ素子は一般に電子装置、特に電気フィルタ回路に用い られている。 ハイブリッドＲＣ素子自体は既知である。例えば、ドイツ国特許出願公開ＤＥ ３１．２５．２８１号明細書にハイブリッドＲＣ素子が説明されている。このＲ Ｃ素子は多重層キャパシタと抵抗層とを有している。この既知のＲＣ素子では、 抵抗層が例えば薄膜又は厚膜技術によりキャパシタの側面上に設けられている。 これら２つの受動素子は、キャパシタ及び抵抗の接点層を相互連結する方法に応 じて並列又は直列に接続される。 この既知のハイブリッドＲＣ素子には、この素子に高電圧パルス、すなわち１ ＫＶ以上の電圧パルスを加える条件で用いることができないという欠点がある。 このような条件の下では、ＲＣ素子がブレークダウンするおそれがある。この理 由で、この分野では一般にキャパシタ素子と抵抗素子とを個別に用いている。し かし、Ｒ素子とＣ素子とを個別に用いる場合、これら素子を設けるのに大きな空 間及び多くの時間を要し、従ってＲＣ素子が高価になるという重大な欠点が生じ る。 本発明の目的は、上述した欠点を無くすことにある。本発明は特に、１ＫＶ以 上の電圧パルスに耐えうるハイブリッドＲＣ素子を提供することを目的とする。 このハイブリッドＲＣ素子は廉価に製造でき使用して経済的にもする必要がある 。 上述した及びその他の目的を達成する本発明は、キャパシタ本体及び抵抗体を 有するハイブリッドＲＣ素子において、 このハイブリッドＲＣ素子は前記キャパシタ本体としてブロック状のセラミッ クキャパシタ本体を有し、このセラミックキャパシタ本体の互いに平行な２つの 表面上に接点層が設けられ、これら接点層の一方の上に前記抵抗体としてブロッ ク状のセラミック抵抗体が設けられ、前記キャパシタ本体側とは反対側のこの抵 抗体の表面にも接点層が設けられていることを特徴とする。 本発明は、既知のハイブリッドＲＣ素子は高電圧パルス（“フラッシュ”）を この素子に流す分野に適用するとこの素子からの熱の発散が不充分である為に乱 れるという認識を基に成したものである。この素子の乱れは特に、比較的薄肉の 抵抗層の熱発散が悪いことにより生じる。このような高電圧パルスの結果、薄膜 又は厚膜抵抗層の一部が可成り加熱される。このような抵抗層が局部的に加熱さ れると、熱は２方向でしか発散されず、従って抵抗層が溶融するおそれがある。 これによりハイブリッド素子に電気的な短絡を生ぜしめる。しかし、ブロック状 のセラミック抵抗体を用いると、この現象は生じない。このような抵抗体は３次 元体全体を通る熱伝導を呈するもので、２次元体の薄膜抵抗層を通る熱伝導を呈 するものではない。従って、熱は抵抗ブロック全体で発散でき、局部的に発生す る熱による抵抗材料の溶融を生ぜしめない。その結果、ブレークダウンのおそれ が比較的少なくなる。 本発明によるハイブリッドＲＣ素子の好適例では、セラミック抵抗体がドーピ ングされたＳｉを有するようにする。この材料の熱伝導度は優れている為、高電 圧パルス中のこの抵抗体における熱発散は全く問題とならない。正確な抵抗値は 、接点の距離及び表面積を定めることによってのみならず、使用するドーパント の量及び種類によっても設定しうる。抵抗材料としてはＰ型ドーピングしたＳｉ 及びＮ型ドーピングしたＳｉの双方を用いることができる。Ｐ型ドーピングされ たＳｉ及びＮ型ドーピングされたＳｉにより良好な結果が得られた。ドーピング 程度は約１００Ω−ｃｍとした。 ハイブリッドＲＣ素子の他の例では、ブロック状の抵抗体に連続溝が設けられ 、この連続溝によりキャパシタ本体側とは反対側の抵抗体の接点層を２つの分離 した副接点層に分割しているようにする。この溝によれば、ＲＣＲ−Ｔ形フィル タを簡単且つ廉価に製造しうる。このようなフィルタは電子回路におけるＥＭＩ サプレッサとしてしばしば用いられている。抵抗値は溝の深さによっても設定し うる。所望に応じ、溝を抵抗体とキャパシタ本体との間の共通接点面まで延在さ せることができる。この場合、抵抗体が２つの別々の副抵抗体に分割される。 本発明は又、各々がキャパシタ本体及び抵抗体を有する多数のハイブリッドＲ Ｃ素子を製造する方法にも関するものである。かかる本発明方法は、 − 誘電体材料のプレート状本体上に第１及び第２接点層を設ける工程と、 − 抵抗材料のプレート状本体上に第１及び第２接点層を設ける工程と、 − 双方の前記プレート状本体の第１接点層を相互連結することによりこれら双 方のプレート状本体の２重プレート層を形成する工程と、 − この２重プレート層を、ブロック状のキャパシタ本体とブロック状の抵抗体 とを有する多数のハイブリッドＲＣ素子に分割する工程と を具えることを特徴とする。 原理的には、プレート状本体に対し適切なあらゆる種類の誘電体材料を用いる ことができる。しかし、ドーピングしたチタン酸バリウムを主成分とするセラミ ック材料が特に適していることを確かめた。接点層は金属や金属合金のような導 電材料から形成する。これら接点層はスクリーン印刷、真空蒸着、スパッタリン グ等により設けることができる。 ２重プレート層は高温度及び加圧下で各プレート状本体の、一方の接点層を合 金化することにより形成しうる。この２重プレート層は例えば、ワイヤソーイン グ、カッティング、破断又はレーザカッティングにより既知のようにして細分割 しうる。好ましくはそれ自体既知のワイヤソーイング技術により抵抗体部分に連 続溝を設けることができるも、これは任意である。 本発明方法の有利な例では、ハイブリッドＲＣ素子のブロック状の抵抗体に連 続溝を設け、これにより、キャパシタ本体側とは反対側の抵抗体の接点層を２つ の分離された副接点層に分割するようにする。この方法によれば、いわゆるＲＣ Ｒ−Ｔ形フィルタを簡単且つ廉価に製造しうるようになる。 本発明による方法の他の有利な例では、ＲＣ素子の露出した接点層に電気接続 体を取付ける。ＲＣ素子の露出した接点層に電気接続体を設けるのも既知のよう に行なう。この目的のために、はんだにより固着される通常のワイヤ接続体を用 いることができる。しかし、本発明によるハイブリッドＲＣ素子に、これら素子 をＳＭＤ素子として用いうるようにする端面を設けることもできる。ハイブリッ ドＲＣ素子には、所望に応じ、電気接続体の端部に支障のないハウジングを設け る。 本発明によるハイブリッドＲＣ素子を製造するのに必要とする技術自体は周知 であることに注意すべきである。従って、これらの素子は極めて低い価格で製造 しうる。 本発明の上述した特徴及びその他の特徴は以下の実施例に関する説明から明ら かとなるであろう。 図中、 図１は、本発明によるハイブリッドＲＣ素子の第１実施例を示し、 図２は、本発明によるハイブリッドＲＣ素子の第２実施例を示し、 図３は、ハイブリッドＲＣ素子を製造する本発明の種々の工程を線図的に示す 。 明瞭とするために図面は実際のものに正比例して描いていないことに注意すべ きである。 図１は本発明によるハイブリッドＲＣ素子の第１実施例を示す斜視図である。 この素子はブロック状のキャパシタ本体１を有し、その平行な２つの表面上に接 点層２及び接点層３が設けられている。本例の場合、キャパシタ本体はドーピン グしたチタン酸バリウムを主成分とする焼結したセラミック材料（フィリップス 社のＸ７Ｒ）より成る。接点層はスクリーン印刷により設けたＰｄ／Ａｇの層よ り成る。接点層３上にはブロック状の抵抗体４が設けられている。この場合、こ の抵抗体はＰ型のドーピングが行なわれたＳｉで形成されている。この抵抗体に は、キャパシタ本体側とは反対側のその表面上に接点層５が設けられている。こ の接点層もスクリーン印刷により設けられたＰｄ／Ａｇの層より成っている。接 点層３はキャパシタ本体と抵抗体との間の共通接点層として作用する。所望に応 じ、金属ワイヤの形態の電気接続線（図示せず）を接点層２及び５上に設けるこ とができる。 実際には、キャパシタ本体及び抵抗体の長さ及び幅を０．８ｍｍとする。キャ パシタ本体及び抵抗体の厚さはそれぞれ０．３ｍｍ及び０．５ｍｍとする。この ハイブリッド素子は２ＫＶの電圧パルスに充分耐えうることを実験により確かめ た。ブレークダウンは生じなかった。 図２は本発明によるハイブリッドＲＣ素子の第２実施例を示す斜視図である。 キャパシタ本体と、抵抗体と、接点層とは第１実施例と同じ材料で形成されてい る。これらの層の幅及び厚さも第１実施例と同じである。この第２実施例では、 キャパシタ本体の長さを１．８ｍｍとしている。図１及び図２の対応する素子に は同じ符号を付してある。 第２実施例では、接点層５と抵抗体４とに連続溝６が形成されている。この溝 はブロック状の抵抗体４の接点層５を２つの副接点層７及び８に分割する。この 溝はドーピングされたＳｉより成る抵抗材料中まで延在している。この溝６はワ イヤソーイングにより設けられている。この溝の深さに応じて、（図示のような ）ＲＣＲ−Ｔ型フィルタ又は３つの素子が直列に接続されたハイブリッド素子（ 図示せず）が得られる。後者の場合には、溝をキャパシタの誘電体材料中まで延 在させる必要がある。この製造したＲＣＲ−Ｔ型フィルタは２ＫＶの高電圧パル スに良好に耐える。ブレークダウンが生じなかった。 第１実施例によるハイブリッドＲＣ素子をいかに製造するかを図３につき説明 する。図３は、誘電体材料のプレート状本体１２と抵抗材料のプレート状本体１ ３と、接点層１４，１５及び１６とより成る２重プレート層を示している。２重 プレート層の長さ、幅及び厚さは１１０×８０×１ｍｍである。 図示の２重プレート層は以下の通りに製造する。チタン酸バリウムを主成分と する誘電体材料（フィリップス社のＸ７Ｒ）より成るプレート状本体１２の両主 表面上に接点層１４を設ける。ドーピングされたＳｉの形態の抵抗材料より成る プレート状本体１３の両主表面上にも接点層１６を設ける。これら接点層はＰｄ ／Ａｇ合金を以って構成し、これらをスクリーン印刷により本体上に設ける。次 に、これら双方の本体を接点層１４及び１６のそれぞれの一方を介して互いに接 触させる。掛合するこれらの接点層１４及び１６を、温度を上昇させ圧力を加え て合金化し、共通接点層１５を形成する。これにより形成された２重プレート層 １１を図３に示す。 この２重プレート層１１から多数のハイブリッドＲＣ素子を得ることができる 。この目的のために、この２重プレート層を（仮想）ライン１９に沿って分断す ることにより、この２重プレート層をまず最初に多数の棒状体に分割する。この ようにして形成された棒状体をその長手方向に対し直交する方向で例えば仮想ラ イ ン２０に沿って多数のハイブリッド素子に細分する。このようにして極めて多数 個のハイブリッドＲＣ素子を簡単に製造しうる。２重プレート層を棒状体に、こ れら棒状体を個々のハイブリッドＲＣ素子に分割するのは破断、ソーイング又は （レーザ）カッティングのような種々の方法で行なうことができる。 所望に応じ、このように形成したハイブリッドＲＣ素子には例えばはんだ付可 能なワイヤ又ははんだ付可能なプレートの形態の電気接続体を設ける。ＲＣＲ− Ｔ形フィルタを製造する場合、これら素子の抵抗体に連続溝を設けることができ る。所望に応じ、前記ＲＣ素子には更に、電気絶縁性で湿気に耐えるハウジング を設ける。 本発明によるハイブリッドＲＣ素子は高電圧パルス（１ＫＶ以上）を加える分 野に用いるのに極めて適している。本発明によるハイブリッドＲＣ素子は従来技 術のハイブリッドＲＣ素子と相違して上述した条件の下で短絡されるようなこと はない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．キャパシタ本体及び抵抗体を有するハイブリッドＲＣ素子において、 このハイブリッドＲＣ素子は前記キャパシタ本体としてブロック状のセラミ ックキャパシタ本体を有し、このセラミックキャパシタ本体の互いに平行な２つ の表面上に接点層が設けられ、これら接点層の一方の上に前記抵抗体としてブロ ック状のセラミック抵抗体が設けられ、前記キャパシタ本体側とは反対側のこの 抵抗体の表面にも接点層が設けられていることを特徴とするハイブリッドＲＣ素 子。 ２．請求の範囲１に記載のハイブリッドＲＣ素子において、セラミック抵抗体が ドーピングされたＳｉを有していることを特徴とするハイブリッドＲＣ素子。 ３．請求の範囲１又は２に記載のハイブリッドＲＣ素子において、ブロック状の 抵抗体に連続溝が設けられ、この連続溝によりキャパシタ本体側とは反対側の抵 抗体の接点層を２つの分離した副接点層に分割していることを特徴とするハイブ リッドＲＣ素子。 ４．各々がキャパシタ本体と抵抗体とを有する多数のハイブリッドＲＣ素子を製 造するに当り、 − 誘電体材料のプレート状本体上に第１及び第２接点層を設ける工程と、 − 抵抗材料のプレート状本体上に第１及び第２接点層を設ける工程と、 − 双方の前記プレート状本体の第１接点層を相互連結することによりこれら 双方のプレート状本体の２重プレート層を形成する工程と、 − この２重プレート層を、ブロック状のキャパシタ本体とブロック状の抵抗 体とを有する多数のハイブリッドＲＣ素子に分割する工程と を具えることを特徴とするハイブリッドＲＣ素子の製造方法。 ５．請求の範囲４に記載のハイブリッドＲＣ素子の製造方法において、ハイブリ ッドＲＣ素子のブロック状の抵抗体に連続溝を設け、これにより、キャパシタ本 体側とは反対側の抵抗体の接点層を２つの分離された副接点層に分割することを 特徴とするハイブリッドＲＣ素子の製造方法。 ６．請求の範囲４又は５に記載のハイブリッドＲＣ素子の製造方法において、ハ イブリッドＲＣ素子の露出した接点層に電気接続体を取付けることを特徴とする ハイブリッドＲＣ素子の製造方法。