WO2012126774A1 - Elektrisches vielschichtbauelement - Google Patents

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WO2012126774A1
WO2012126774A1 PCT/EP2012/054381 EP2012054381W WO2012126774A1 WO 2012126774 A1 WO2012126774 A1 WO 2012126774A1 EP 2012054381 W EP2012054381 W EP 2012054381W WO 2012126774 A1 WO2012126774 A1 WO 2012126774A1
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inner electrode
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electrodes
grade
electrode
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PCT/EP2012/054381
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Johann Schmidt
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Epcos Ag
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    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30—Stacked capacitors

Definitions

  • An electrical multilayer component with a stack of functional layers and internal electrodes arranged between them is specified. For electrical contacting of the internal electrodes external contacts may be attached to the side surfaces of the stack.
  • Such an electrical multilayer component can, for example, as
  • Multilayer component be designed as Dahl Anlagen or as a multilayer capacitor.
  • Multi-layer component in particular an interior and
  • Multi-layer component to specify, which has improved properties compared to known multilayer devices.
  • the electrical properties of multilayer components are, in addition to several other factors in particular also dependent on the geometric arrangement of the internal electrodes.
  • Layers in a multilayer capacitor can usually be kept very poorly constant due to production.
  • the thickness variations of the functional layers affect the electrical values of the multilayer component, such as, for example, the capacitance of a multilayer capacitor or the resistance of a multilayer resistor component, that is to say a PTC or NTC component.
  • films which later form the functional layers of the finished component are preselected , Or else there is a subsequent selection of the finished components, with components whose electrical properties differ too much from the specified setpoints, be sorted out.
  • the electrical values of a component can also be subsequently adjusted by a so-called adjustment, for example, by cutting away parts of the multilayer component by path grinding or trimming.
  • a so-called adjustment for example, by cutting away parts of the multilayer component by path grinding or trimming.
  • the inventors have found that the electrical values of a multilayer component, such as the resistance and / or the capacity of a Dahlbauele ⁇ ments, by a described herein inner electrode arrangement largely independent of thickness variations of the
  • the electrical multilayer component according to the invention has a stack with it
  • the functional layers may be, for example, dielectric layers or electrically conductive layers, depending on whether the multilayer electrical component is as
  • Capacitor designed as a varistor or as a thermistor. By their respective characteristics determine the
  • layer planes of the multilayer component are determined along the
  • Stacking direction of the functional layers are arranged one above the other.
  • the internal electrodes are in such
  • the external contacts which for contacting the
  • Internal electrodes serve, are preferably arranged on side surfaces of the stack. This means that the external contacts preferably on different side surfaces of the stack, for example on opposite side surfaces of the
  • Stack or on different areas of a side surface are arranged.
  • the multilayer electrical component has at least two inner electrodes of a first type, which are directly electrically conductively connected to the first external contact. Furthermore, the multilayer electrical component has at least two
  • Internal electrodes of a second type which are connected directly electrically conductively connected to the second external contact.
  • at least one inner electrode of the first type overlap and at least one inner electrode of the second kind
  • Inner electrode of the first grade at least a portion on which could be brought in an intellectual projection in the stacking direction of the stack with at least a portion of at least one inner electrode of the second variety to coincide.
  • Direct electrically connected means here and below that an inner electrode on a
  • External contact is connected. If the external contact is arranged on a side surface of the stack, then an internal electrode electrically conductively connected directly to the external contact extends up to this side surface.
  • At least one inner electrode of the first type and at least one inner electrode of the second type are provided. Furthermore, at least one inner electrode of the first type and at least one inner electrode of the second type
  • This plane is formed by a layer plane that
  • the layer extension plane is formed perpendicular to the stacking direction of the stack, and can also be referred to below as the layer extension plane
  • This gap provides a region between the at least one inner electrode of the first kind and the at least one inner electrode of the second kind in the
  • the internal electrode arrangement of a component according to the invention described here that is to say the combination of overlapping internal electrodes and internal electrodes, which are separated from one another in the same layer plane by a gap, can have negative effects production-related layer thickness variations of the functional layers can be reduced.
  • mutually compensating effects which are caused by layer thickness fluctuations, can be effected.
  • a substantially identical predefined one can also be provided for variations in thickness of the functional layers from component to component
  • Nominal resistance and / or a predetermined capacity can be achieved in these components.
  • Inner electrode of one kind with all inner electrodes of the other kind is included.
  • Overlap inner electrode of the first kind with all inner electrodes of the second kind Furthermore, it is also possible for a plurality of inner electrodes of the first type to overlap with all inner electrodes of the second type. Furthermore, the at least one internal electrode of the second kind with all internal electric ⁇ of the first type may overlap. It is also conceivable that several internal electrodes of the second kind with all
  • At least one is
  • At least one inner electrode of the first type may be arranged in a plane which is free of inner electrodes of the second Variety is.
  • at least one inner electrode of the second variety is in one plane
  • Inner electrode of the first kind in the same plane is provided an inner electrode of the second kind and
  • an inner electrode of the first kind for each inner electrode of the second kind in the same plane, an inner electrode of the first kind
  • each inner electrode to the nearest in the stacking direction is a first inner electrode to the nearest in the stacking direction
  • Inner electrode to a substantially equal distance.
  • directly adjacent internal electrodes are at different layer extents perpendicular to the plane
  • the electrical multilayer component is constructed symmetrically.
  • the device may also have a point symmetry, wherein the device
  • the inner electrodes of the first type and the inner electrodes of the second type have a rectangular shape.
  • the inner electrodes of the first kind and the inner electrodes of the second kind have a hexagonal shape.
  • the inner electrodes of the first kind and the second kind have a hexagonal shape.
  • the at least one inner electrode of the first type and the at least one inner electrode of the second type which at least partially overlap, each have two first regions and one second region lying between the two first regions.
  • the two first regions of the at least one inner electrode of the first type and the two first regions of the at least one inner electrode of the second overlap
  • the second region of the at least one inner electrode of the first kind is arranged without overlapping from the second region of the at least one inner electrode of the second kind.
  • an electrical multilayer component has at least one
  • the Drive Mrsbau ⁇ element may comprise at least two inner electrodes of a third kind, the second with neither the first nor the External contact are electrically connected directly and overlap at least partially with each other.
  • the electrical multilayer component has a resistor and / or a
  • Inner electrode of the second kind arranged in different levels. That is, the at least one inner electrode of the first kind and the at least one inner electrode of the second kind are arranged in different layer extension planes perpendicular to the stacking direction.
  • the at least one inner electrode of the first type is arranged without overlapping of the at least one inner electrode of the second type.
  • the at least one inner electrode of the first type thus does not overlap with the at least one inner electrode of the second type.
  • the at least two inner electrodes of the third kind at least partially.
  • the at least two inner electrodes of the third variety have subregions which are characterized by a mental displacement or projection in
  • Stacking direction could be brought to cover.
  • the multilayer component is an NTC thermistor, a PTC thermistor
  • Varistor or a capacitor device.
  • FIGS. 1A to 2B show cross sections of multilayer components according to several exemplary embodiments
  • FIG. 3 is a schematic view of the internal electrodes of a multilayer component according to another
  • Figures 4A and 4B are cross sections of multilayer devices according to further embodiments.
  • FIG. 5 shows a diagram representing the resistance or the capacitance of a multilayer component as a function of the thickness of the functional layers.
  • the same or equivalent components may each have the same Be provided with reference numerals.
  • the illustrated elements and their proportions with each other are basically not to be regarded as true to scale, but rather individual elements, such as layers, components and areas, for better representability and / or better
  • Figure 1A shows a cross section of an electrical
  • Multilayer component 1 according to an embodiment with a stack 8 of functional layers 2, which are arranged one above the other in a stacking direction S. Furthermore, the multilayer component 1 has internal electrodes 51, 52, 61, 62, which are arranged in layer planes of the multilayer component 1, wherein the layer planes through the
  • Layers are determined. For example, by sintering, a monolithic body as shown in Fig. 1A is formed, in which the functional layers 2 and the internal electrodes 51, 52, 61, 62 are connected to each other.
  • the functional layers 2 may be embodied, for example, as dielectric layers, so that the
  • Multilayer component is designed as a capacitor.
  • the functional layers may also be electrically conductive layers, in particular of a material with a variable resistance, so that the
  • Thermistor can be executed.
  • the side surfaces 91, 92 are, as shown in Figure 1A, opposite side surfaces. Alternatively, the side surfaces, for example, also be adjacent side surfaces of the stack 8.
  • the outer contacts 3, 4 cover in the embodiment shown in each case an entire side surface 91, 92 of the stack eighth
  • Cover portions of the side surfaces of the stack 8 or be designed as a cap-shaped outer contacts, which are arranged across edges on several side surfaces of the stack 8.
  • Such cap-shaped external contacts can be produced for example by immersing the device in a conductive paste.
  • the multilayer component 1 has two
  • the multilayer component 1 has two internal electrodes 61, 62 of a second type 6, which are directly electrically conductively connected to the second external contact 4 and protrude into the stack 8.
  • the inner electrode 51 of the first grade 5 overlaps with the inner electrode 61 of the second grade 6.
  • the inner electrode 52 of the first grade 5 and the inner electrode 62 of the second grade 6 are arranged in a same plane, between which there is a region which is free of internal electrodes and the like
  • the inner electrode 61 of the second grade 6 to the closest in the stacking direction S inner electrode 51 of the first grade 5 at a distance which is substantially the distance of the inner electrode 51 of the first grade to in
  • Stacking direction closest inner electrode 52 of the first grade 5 and 62 of the second grade 6 corresponds. Furthermore, in the exemplary embodiment shown, the at least partially overlapping internal electrodes 51, 61 of the first and second types 5, 6 are arranged in planes which are each free of electrodes of the other type.
  • FIG. 5 shows a diagram which qualitatively shows the conductance 1 / R or the capacitance C of such a multilayer component as a function of
  • Layer thickness d of the functional layers shows.
  • the curve A corresponds to the typical conductance relationship or capacitance profile in known multilayer components whose internal electrodes are arranged in the so-called gap design 501, that is to say their internal electrodes
  • Gap design forms an electric field or a current flow in
  • Substantially parallel to the internal electrodes and the capacitance or the conductance of such devices increases in approximately proportional to the layer thickness.
  • Curve B shows the typical conductance or capacitance profile of known multilayer components whose internal electrodes are arranged in a so-called "overlap design" 502 or "T-design” 503.
  • overlap design alternating inner electrodes alternately overlap in the stacking direction.
  • An electric field or current flow is formed in the overlapping design substantially in the stacking direction, that is, perpendicular to the internal electrodes.
  • the T-design essentially represents a series connection of two overlap designs. The capacitance or the conductance of such components increases approximately indirectly proportionally
  • layer thickness variations thus have a direct effect on the electrical values, as a result of which process-related layer thickness fluctuations lead to components with different electrical values.
  • FIG. 1B shows a cross section of a multilayer component 1 according to a further exemplary embodiment, in which
  • Multilayer component 1 of FIG. 1B has a plurality of inner electrodes 51, 52 of the first type 5 and a plurality of inner electrodes 61, 62 of the second type 6, wherein at least two inner electrodes 52 of the first type 5 each in a same plane with an inner electrode 62 of second variety 6 are arranged and at least one
  • the inner electrode 51 of the first grade 5 overlaps with all the inner electrodes 61, 62 of the second grade 6.
  • the inner electrode 61 of the second grade 6 overlaps with all inner electrodes 51, 52 of the first grade 5.
  • the inner electrode 51 of the first grade 5 is arranged in a plane which is free of inner electrodes of the second grade 6.
  • the inner electrode 61 of the second grade 6 is arranged in a plane free of
  • the overlapping inner electrodes 51, 61 of the first and second types 5, 6 are arranged in the stacking direction between the inner electrodes 52, 62 of the first and second types 5, 6 arranged in the same plane.
  • all of the internal electrodes have a substantially equal spacing to the inner electrode (s) closest to the stacking direction S respectively.
  • the inner electrode arrangement of the multilayer component shown in Figure 1B can be seen as a combination of a design with a gap Kochlappdesign, wherein the gap design and Kochlappdesign stacked vertically and are connected in parallel in the current flow direction ⁇ .
  • the multilayer component 1 shown in FIG. 1B smaller spacings in both the stacking direction and along the layer planes can be selected, resulting in a higher capacitance
  • the arranged in a same plane internal electrodes can also in
  • FIG. 2A shows an electrical multilayer component 1 according to a further exemplary embodiment with two inner electrodes 51, 52 of the first type 5, which are provided with a first
  • External contact 3 are contacted directly electrically conductive and two internal electrodes 61, 62 of the second grade 6, which are directly electrically connected to a second external contact 4.
  • the inner electrode 51 of the first grade 5 and the inner electrode 61 of the second grade 6 overlap.
  • the inner electrode 51 of the first grade 5 and the inner electrode 62 of the second grade 6 are spaced from each other in a same plane.
  • the inner electrode 52 of the first grade 5 and the inner electrode 61 of the second grade 6 are spaced apart in a same plane.
  • Inner electrode 51, 52 of the second grade 5 arranged.
  • FIG. 2A shows an electrical multilayer component 1 according to a further exemplary embodiment in which the internal electrode arrangement according to the multilayer component from FIG. 2A is present several times.
  • the multilayer component 1 of FIG. 2B has a plurality of inner electrodes 51, 52 of the first type 5 and a plurality of inner electrodes 61, 62 of the second type 6, wherein each of the inner electrodes 51, 52 of the first type 5 is in the same plane as a
  • Inner electrode 61, 62 of the second grade 6 is arranged and wherein each of the inner electrodes 61, 62 of the second grade 6 in a same plane as an inner electrode 51, 52 of the first grade 5 is arranged.
  • Inner electrode 51 of the first grade 5, which overlaps with at least one inner electrode 61 of the second type 6, is disposed directly adjacent to an overlapping inner electrode 61 of the second grade 6.
  • each is
  • Inner electrode 61 of the second grade 6 which overlaps with at least one inner electrode 51 of the first grade 5, arranged directly adjacent to an overlapping inner electrode 51 of the first grade 5.
  • the multilayer component 1 of FIG. 2B has, purely by way of example, six inner electrodes of the first type 5 and six inner electrodes of the second type 6, of which in each case an inner electrode 51, 52 of the first type 5 and an inner electrode 61, 62 of the second type 6
  • Inner electrodes 61 of the second grade 6 overlap.
  • the internal electrodes of the embodiments shown in FIGS. 1A to 2B preferably have a rectangular shape. Alternatively, the internal electrodes may also have other geometric shapes.
  • Figure 3 are schematically four internal electrodes of a
  • the inner electrodes 51, 52 of the first grade 5 and 61, 62 of the second grade 6 each have an L-shape.
  • the internal electrode arrangement of the multilayer component shown in FIG. 3 can be seen as a combination of a gap design with an overlap design, wherein the gap design and overlap design are connected in parallel to the current flow direction or to the direction of an applied electric field.
  • the inner electrodes 51 of the first grade 5 and 62 of the second grade 6 are spaced apart in a same plane.
  • the inner electrodes 52 of the first grade 5 and 61 of the second grade 6 are spaced apart in a same plane.
  • the inner electrode 51 of the first grade 5 and the inner electrode 61 of the second grade 6 each have two first regions 110, 111, 120, 121, which in each case through a second region 112, 122
  • the two first regions 110, 111 of the first type inner electrode 51 and the two first regions 120, 121 of the second type inner electrode 61 overlap.
  • the respectively overlapping regions 110 and 120 or 111 and 121 are shown connected in each case with arrows 96, 97.
  • the second region 112 of the inner electrode 51 of the first grade 5 and the second Region 122 of the inner electrode 61 of the second type 6 are arranged without overlapping from each other.
  • FIG. 3 shows a cross section of a multilayer component 1 according to a further exemplary embodiment with a stack 8 of functional layers 2 and a first and a second external contact 3, 4, wherein the external contacts 3, 4 are arranged on side surfaces of the stack 8.
  • the multilayer component 1 has an inner electrode 51 of a first type 5, which is directly electrically conductively connected to the first external contact 3 and an inner electrode 61 of a second type 6, which is directly electrically conductively connected to the second external contact 4.
  • Two internal electrodes 71, 72 of a third type 7 are present, which are connected directly to the first and the second external contact 3, 4 is not electrically conductive.
  • Inner electrode 71 of the third grade 7 are spaced apart in a same plane. Likewise, the inner electrode 61 of the second grade 6 and the
  • Inner electrode 72 of the third grade 7 spaced from each other in a same plane.
  • the inner electrode 51 of the first grade 5 and the inner electrode 61 of the second grade 6 are arranged in different planes. The two
  • the inner electrodes 51 of the first type 5 and 61 of the second type 6 are arranged without overlapping.
  • the internal electrode arrangement of the multilayer component 1 shown in FIG. 4A can be seen as a combination of a gap design and overlap design, which are connected horizontally in series.
  • the multilayer component 1 of FIG. 4B has a plurality of inner electrodes 51 of the first type 5, a plurality of inner electrodes 61 of the second type 6 and a plurality of inner electrodes 71, 72 of the third type 7, the inner electrodes 71, 72 of the third type 7 in the stacking direction
  • an inner electrode 71 of the third grade 7 having an inner electrode 51 of the first grade 5 and an inner electrode 72 of the third grade 7 having an inner electrode 61 of the second grade 6 are alternately arranged.
  • the multilayer component 1 according to FIG. 4B has, purely by way of example, three inner electrodes 51 of the first type 5, three inner electrodes 61 of the second type 6 and six inner electrodes 71, 72 of the third type 7.
  • the capacitance or the resistance of the multilayer component 1 can be adjusted in comparison with the exemplary embodiment according to FIG. 4A.
  • the invention is not limited by the description based on the embodiments of these, but includes each new feature and any combination of features. This in particular includes any combination of features in the claims, even if that feature or these

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Abstract

Es wird ein elektrisches Vielschichtbauelement (1) angegeben, das einen Stapel (8) aus funktionalen Schichten (2) sowie einen ersten und einen zweiten Außenkontakt (3, 4) aufweist, wobei die Außenkontakte (3, 4) auf Seitenflächen (91, 92) des Stapels (8) angeordnet sind. Des Weiteren weist das Vielschichtbauelement (1) wenigstens zwei Innenelektroden (51, 52) einer ersten Sorte (5), welche mit dem ersten Außenkontakt (3) direkt elektrisch leitend verbunden sind, und wenigstens zwei Innenelektroden (61, 62) einer zweiten Sorte (6), welche mit dem zweiten Außenkontakt (4) direkt elektrisch leitend verbunden sind, auf. Zumindest eine Innenelektrode (51) der ersten Sorte (5) und zumindest eine Innenelektrode (61) der zweiten Sorte (6) überlappen teilweise, und zumindest eine Innenelektrode (51, 52) der ersten Sorte (5) und zumindest eine Innenelektrode (61, 62) der zweiten Sorte (6) sind voneinander beabstandet in einer gleichen Ebene angeordnet.

Description

Beschreibung
Elektrisches VielSchichtbauelement
Es wird ein elektrisches Vielschichtbauelement mit einem Stapel aus funktionalen Schichten und dazwischen angeordneten Innenelektroden angegeben. Zur elektrischen Kontaktierung der Innenelektroden können an den Seitenflächen des Stapels Außenkontakte befestigt sein. Ein derartiges elektrisches Vielschichtbauelement kann beispielsweise als
Vielschichtwiderstandsbauelement , als Vielschichtvaristor oder als Vielschichtkondensator ausgeführt sein.
Es ist eine zu lösende Aufgabe von bestimmten
Ausführungsformen, eine Geometrie eines elektrischen
Vielschichtbauelements , insbesondere eine Innen- und
Außenelektrodenanordnung eines elektrischen
Vielschichtbauelements, anzugeben, die im Vergleich zu bekannten Vielschichtbauelementen verbesserte Eigenschaften aufweist .
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Aus führungs formen und Weiterbildungen der Gegenstände gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Die elektrischen Eigenschaften von Vielschichtbauelementen sind neben etlichen anderen Faktoren insbesondere auch von der geometrischen Anordnung der Innenelektroden abhängig. Die Dicke der funktionalen Schichten eines Vielschichtbauele¬ ments, wie zum Beispiel die Dicke der dielektrischen
Schichten bei einem Vielschichtkondensator, kann üblicherweise produktionsbedingt nur sehr schlecht konstant gehalten werden. Die Dickenschwankungen der funktionalen Schichten wirken sich jedoch auf die elektrischen Werte des Vielschichtbauelements , wie zum Beispiel auf die Kapazität eines Vielschichtkondensators oder auf den Widerstand eines Vielschichtwiderstandsbauelements , also etwa eines PTC- oder NTC-Bauelements , aus. Um zu verhindern, dass die elektrischen Werte von Vielschichtbauelementen durch die produktionsbedingten Dickenschwankungen der funktionalen Schichten nicht zu sehr von einem vorgegebenen Sollwert abweichen, das heißt um entsprechend breite Toleranzbänder zu vermeiden, werden beispielsweise Folien, die später die funktionalen Schichten des fertigen Bauelements bilden, vorselektiert, oder aber es erfolgt eine nachträgliche Selektion der fertigen Bauelemente, wobei Bauelemente, deren elektrische Eigenschaften zu sehr vom vorgegebenen Sollwerte abweichen, aussortiert werden. Des Weiteren lassen sich die elektrischen Werte eines Bauelements auch durch einen sogenannten Abgleich nachträglich anpassen, indem beispielsweise durch Wegschleifen oder Trimmen Teile des Vielschichtbauelements abgeschnitten werden. Auch eine Kombination der genannten Möglichkeiten, die mit den produktionsbedingten Dickenschwankungen der funktionalen Schichten verbundenen Nachteile zu beseitigen oder zumindest zu vermindern, ist denkbar.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass die elektrischen Werte eines Vielschichtbauelements, wie beispielsweise der Widerstand und/oder die Kapazität eines Vielschichtbauele¬ ments, durch eine hier beschriebene Innenelektrodenanordnung weitestgehend unabhängig von Dickenschwankungen der
funktionalen Schichten gemacht werden können.
Gemäß einer Aus führungs form weist das erfindungsgemäße elektrische Vielschichtbauelement einen Stapel mit
funktionalen Schichten und mehreren Innenelektroden sowie einem ersten und einem zweiten Außenkontakt auf. Die funktionalen Schichten können beispielsweise dielektrische Schichten oder elektrisch leitfähige Schichten sein, je nachdem ob das elektrische Vielschichtbauelement als
Kondensator, als Varistor oder als Thermistor ausgeführt ist. Durch ihre jeweiligen Eigenschaften bestimmen die
funktionalen Schichten die Funktionsweise des Bauelements. Beispielsweise können die funktionalen Schichten
Kunststoffschichten oder keramische Schichten sein. Zur Herstellung des Vielschichtbauelements werden die
funktionalen Schichten übereinander gestapelt, wodurch sich eine Stapelrichtung ergibt. Durch die Grenzflächen
benachbarter funktionaler Schichten werden Schichtebenen des Vielschichtbauelements bestimmt, die entlang der
Stapelrichtung der funktionalen Schichten übereinander angeordnet sind. Die Innenelektroden sind in solchen
Schichtebenen angeordnet.
Die Außenkontakte, welche zur Kontaktierung der
Innenelektroden dienen, sind vorzugsweise auf Seitenflächen des Stapels angeordnet. Das bedeutet, dass die Außenkontakte vorzugsweise auf verschiedenen Seitenflächen des Stapels, beispielsweise auf gegenüberliegenden Seitenflächen des
Stapels oder auf verschiedenen Bereichen einer Seitenfläche, angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weist das elektrische Vielschichtbauelement wenigstens zwei Innenelektroden einer ersten Sorte auf, die mit dem ersten Außenkontakt direkt elektrisch leitend verbunden sind. Des Weiteren weist das elektrische Vielschichtbauelement wenigstens zwei
Innenelektroden einer zweiten Sorte auf, die mit dem zweiten Außenkontakt direkt elektrisch leitend verbunden sind. Dabei überlappen wenigstens eine Innenelektrode der ersten Sorte und wenigstens eine Innenelektrode der zweiten Sorte
teilweise. Mit anderen Worten weist wenigstens eine
Innenelektrode der ersten Sorte mindestens einen Teilbereich auf, der bei einer gedanklichen Projektion in Stapelrichtung des Stapels mit zumindest einem Teilbereich wenigstens einer Innenelektrode der zweiten Sorte zur Deckung gebracht werden könnte. „Direkt elektrisch leitend verbunden" bedeutet hier und im Folgenden, dass eine Innenelektrode an einem
Außenkontakt angrenzt und somit unmittelbar mit dem
Außenkontakt verbunden ist. Ist der Außenkontakt an einer Seitenfläche des Stapels angeordnet, so erstreckt sich eine direkt mit dem Außenkontakt elektrisch leitend verbundene Innenelektrode bis zu dieser Seitenfläche.
Weiterhin sind zumindest eine Innenelektrode der ersten Sorte und zumindest eine Innenelektrode der zweiten Sorte
voneinander beabstandet in einer gleichen Ebene angeordnet. Diese Ebene ist durch eine Schichtebene gebildet, die
senkrecht zu Stapelrichtung des Stapels ausgebildet ist, und kann im Folgenden auch als Schichterstreckungsebene
bezeichnet werden. Zwischen der zumindest einen Innenelektrode der ersten Sorte und der zumindest einen Innenelektrode der zweiten Sorte ist dabei ein sogenanntes Gap, also eine Lücke, vorhanden. Diese Lücke stellt einen Bereich zwischen der zumindest einen Innenelektrode der ersten Sorte und der zumindest einen Innenelektrode der zweiten Sorte in der
Schichtebene dar, in dem keine Innenelektroden angeordnet sind .
Durch die hier beschriebene Innenelektrodenanordnung eines erfindungsgemäßen Bauelements, also durch die Kombination von sich überlappenden Innenelektroden und von Innenelektroden, die in derselben Schichtebene durch ein Gap voneinander getrennt sind, können negative Auswirkungen fertigungsbedingter Schichtdickenschwankungen der funktionalen Schichten reduziert werden können. Wie weiter unten in Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert ist, können insbesondere durch die hier beschriebenen Kombinationen der verschiedenen Anordnungen der Innenelektroden der ersten und der zweiten Sorte sich gegenseitig kompensierende Effekte, die durch Schichtdickenschwankungen hervorgerufen werden, bewirkt werden. So kann im Vergleich zu bekannten Bauelementen bei dem hier beschriebenen Bauelement auch bei Dickenschwankungen der funktionalen Schichten von Bauelement zu Bauelement ein im Wesentlichen gleicher vorgegebener
Sollwiderstand und/oder eine vorgegebene Kapazität bei diesen Bauelementen erreicht werden.
Gemäß einer Aus führungs form überlappt zumindest eine
Innenelektrode einer Sorte mit allen Innenelektroden der anderen Sorte. Beispielsweise kann die zumindest eine
Innenelektrode der ersten Sorte mit allen Innenelektroden der zweiten Sorte überlappen. Es können weiterhin auch mehrere Innenelektroden der ersten Sorte mit allen Innenelektroden der zweiten Sorte überlappen. Weiterhin kann die zumindest eine Innenelektrode der zweiten Sorte mit allen Innenelektro¬ den der ersten Sorte überlappen. Es ist auch denkbar, dass mehrere Innenelektroden der zweiten Sorte mit allen
Innenelektroden der ersten Sorte überlappen. Weiterhin können auch alle Innenelektroden der ersten Sorte mit allen
Innenelektroden der zweiten Sorte überlappen.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form ist zumindest eine
Innenelektrode einer Sorte in einer Ebene senkrecht zur
Stapelrichtung des Stapels angeordnet, welche frei von
Innenelektroden der anderen Sorte ist. Beispielsweise kann zumindest eine Innenelektrode der ersten Sorte in einer Ebene angeordnet sein, welche frei von Innenelektroden der zweiten Sorte ist. Gemäß einer weiteren Aus führungs form ist zumindest eine Innenelektrode der zweiten Sorte in einer Ebene
angeordnet, welche frei von Innenelektroden der ersten Sorte ist .
In einer weiteren Aus führungs form sind jeweils eine
Innenelektrode der ersten Sorte und eine Innenelektrode der zweiten Sorte in einer gleichen Ebene senkrecht zur
Stapelrichtung angeordnet. Das bedeutet, dass für jede
Innenelektrode der ersten Sorte in der gleichen Ebene eine Innenelektrode der zweiten Sorte vorgesehen ist und
andererseits für jede Innenelektrode der zweiten Sorte in der gleichen Ebene eine Innenelektrode der ersten Sorte
vorgesehen ist.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weist jede Innenelektrode zu der jeweils in Stapelrichtung nächstliegenden
Innenelektrode einen im Wesentlichen gleichen Abstand auf. In anderen Worten sind direkt benachbarte Innenelektroden in verschiedenen Schichterstreckungsebenen senkrecht zur
Stapelrichtung angeordnet, welche zueinander jeweils einen gleichen Abstand aufweisen. Dabei bedeutet „Im Wesentlichen gleich" hier und im Folgenden, dass die Abweichungen im
Bereich der Toleranzen des Herstellungsverfahrens liegen, hier beispielsweise im Bereich der Toleranzen der
Schichtdicken der funktionalen Schichten.
Vorzugsweise ist das elektrische Vielschichtbauelement symmetrisch aufgebaut. Beispielsweise kann das
Vielschichtbauelement achsensymmetrisch zu einer oder
mehreren Raumachsen aufbaut sein. Das Bauelement kann auch eine Punktsymmetrie aufweisen, wobei das Bauelement
vorzugsweise punktsymmetrisch bezüglich eines Mittelpunktes des Bauelements ist, der jeweils zu gegenüberliegenden Seitenflächen des Bauelements einen gleichen Abstand
aufweist .
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weisen die Innenelektro- den der ersten Sorte und die Innenelektroden der zweiten Sorte eine rechteckige Form auf.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weisen die Innenelektroden der ersten Sorte und die Innenelektroden der zweiten Sorte eine sechseckige Form auf. Beispielsweise können die Innenelektroden der ersten Sorte und die
Innenelektroden der zweiten Sorte L-förmig ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weisen die zumindest eine Innenelektrode der ersten Sorte und die zumindest eine Innenelektrode der zweiten Sorte, die wenigstens teilweise überlappen, jeweils zwei erste Bereiche und jeweils einen zwischen den zwei ersten Bereichen liegenden zweiten Bereich auf. Dabei überlappen die zwei ersten Bereiche der zumindest einen Innenelektrode der ersten Sorte und die zwei ersten Bereiche der zumindest einen Innenelektrode der zweiten
Sorte. Der zweite Bereich der zumindest einen Innenelektrode der ersten Sorte ist überlappungsfrei vom zweiten Bereich der zumindest einen Innenelektrode der zweiten Sorte angeordnet.
Gemäß zumindest einer weiteren Aus führungs form weist ein elektrisches Vielschichtbauelement wenigstens eine
Innenelektrode einer ersten Sorte, welche mit dem ersten Außenkontakt direkt elektrisch leitend verbunden ist, und wenigstens eine Innenelektrode einer zweiten Sorte, welche mit dem zweiten Außenkontakt direkt elektrisch leitend verbunden ist, auf. Des Weiteren kann das Vielschichtbau¬ element wenigstens zwei Innenelektroden einer dritten Sorte aufweisen, die weder mit dem ersten noch mit dem zweiten Außenkontakt direkt elektrisch leitend verbunden sind und die miteinander zumindest teilweise überlappen. Dabei sind zumindest eine Innenelektrode der ersten Sorte und eine
Innenelektrode der dritten Sorte voneinander beabstandet in einer gleichen Ebene angeordnet. Weiterhin sind zumindest eine Innenelektrode der zweiten Sorte und eine Innenelektrode der dritten Sorte voneinander beabstandet in einer gleichen Ebene angeordnet. Gemäß einer weiteren Aus führungs form weist das elektrische Vielschichtbauelement einen Widerstand und/oder eine
Kapazität auf, die im Wesentlichen unempfindlich gegenüber Dickenschwankungen der funktionalen Schichten sind. Durch die besondere Innenelektrodenanordnung eines hier beschriebenen Bauelements können somit vorteilhafterweise negative
Auswirkungen fertigungsbedingter Schichtdickenschwankungen der funktionalen Schichten reduziert werden.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form sind die wenigstens eine Innenelektrode der ersten Sorte und die wenigstens eine
Innenelektrode der zweiten Sorte in verschiedenen Ebenen angeordnet. Das heißt, die wenigstens eine Innenelektrode der ersten Sorte und die wenigstens eine Innenelektrode der zweiten Sorte sind in verschiedenen Schichterstreckungsebenen senkrecht zur Stapelrichtung angeordnet.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form ist die wenigstens eine Innenelektrode der ersten Sorte überlappungsfrei von der wenigstens einen Innenelektrode der zweiten Sorte angeordnet. Die wenigstens eine Innenelektrode der ersten Sorte überlappt also nicht mit der wenigstens einen Innenelektrode der zweiten Sorte. Gemäß einer weiteren Aus führungs form überlappen die
wenigstens zwei Innenelektroden der dritten Sorte zumindest teilweise. In anderen Worten weisen die wenigstens zwei Innenelektroden der dritten Sorte Teilbereiche auf, welche durch eine gedankliche Verschiebung oder Projektion in
Stapelrichtung zur Deckung gebracht werden könnten.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form ist das Vielschicht- bauelement ein NTC-Thermistor, ein PTC-Thermistor, ein
Varistor oder ein Kondensatorbauelement.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Aus führungs formen des elektrischen Vielschichtbauelements ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1A bis 5
beschriebenen Aus führungs formen .
Es zeigen
Figuren 1A bis 2B Querschnitte von Vielschichtbauelementen gemäß mehreren Ausführungsbeispielen,
Figur 3 eine schematische Ansicht der Innenelektroden eines Vielschichtbauelements gemäß einem weiteren
Aus führungsbeispiel ,
Figuren 4A und 4B Querschnitte von Vielschichtbauelementen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen und
Figur 5 ein Diagramm, das den Widerstand beziehungsweise die Kapazität eines Vielschichtbauelements in Abhängigkeit der Dicke der funktionalen Schichten darstellt.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren
Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert
dargestellt sein.
Figur 1A zeigt einen Querschnitt eines elektrischen
Vielschichtbauelements 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem Stapel 8 aus funktionalen Schichten 2, die in einer Stapelrichtung S aufeinander angeordnet sind. Des Weiteren weist das Vielschichtbauelement 1 Innenelektroden 51, 52, 61, 62 auf, die in Schichtebenen des Vielschichtbauelements 1 angeordnet sind, wobei die Schichtebenen durch die
Grenzflächen von zueinander benachbarten funktionalen
Schichten bestimmt sind. Beispielsweise durch Versintern wird ein wie in Figur 1A gezeigter monolithischer Körper gebildet, in dem die funktionalen Schichten 2 und die Innenelektroden 51, 52, 61, 62 miteinander verbunden sind.
Die funktionalen Schichten 2 können beispielsweise als dielektrische Schichten ausgeführt sein, so dass das
Vielschichtbauelement als Kondensator ausgebildet ist.
Alternativ dazu können die funktionalen Schichten auch elektrisch leitfähige Schichten sein, insbesondere aus einem Material mit einem variablen Widerstand, so dass das
elektrische Vielschichtbauelement als Varistor oder als
Thermistor ausgeführt sein kann.
Auf zwei Seitenflächen 91, 92 des Stapels 8 sind
Außenkontakte 3, 4 angeordnet. Die Seitenflächen 91, 92 sind, wie in Figur 1A gezeigt, gegenüberliegende Seitenflächen. Alternativ dazu können die Seitenflächen beispielsweise auch aneinander angrenzende Seitenflächen des Stapels 8 sein. Die Außenkontakte 3, 4 bedecken im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils eine gesamte Seitenfläche 91, 92 des Stapels 8.
Alternativ dazu können die Außenkontakte 3, 4 auch
Teilbereiche der Seitenflächen des Stapels 8 bedecken oder als kappenförmige Außenkontakte ausgeführt sein, welche kantenübergreifend auf mehreren Seitenflächen des Stapels 8 angeordnet sind. Derartige kappenförmige Außenkontakte sind beispielsweise durch Eintauchen des Bauelements in eine leitfähige Paste herstellbar.
Des Weiteren weist das Vielschichtbauelement 1 zwei
Innenelektroden 51, 52 einer ersten Sorte 5 auf, die mit dem ersten Außenkontakt 3 direkt elektrisch leitend verbunden sind. Die Innenelektroden 51, 52 der ersten Sorte 5 ragen vom ersten Außenkontakt 3 in den Stapel 8 hinein. Weiterhin weist das Vielschichtbauelement 1 zwei Innenelektroden 61, 62 einer zweiten Sorte 6 auf, die mit dem zweiten Außenkontakt 4 direkt elektrisch leitend verbunden sind und in den Stapel 8 hineinragen. Die Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 überlappt mit der Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6.
Weiterhin sind die Innenelektrode 52 der ersten Sorte 5 und die Innenelektrode 62 der zweiten Sorte 6 in einer gleichen Ebene angeordnet, wobei zwischen diesen ein Bereich vorhanden ist, der frei von Innenelektroden ist und der ein so
genanntes Gap bildet.
Vorzugsweise weist die Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 zu der in Stapelrichtung S nächstliegenden Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 einen Abstand auf, der im Wesentlichen dem Abstand der Innenelektrode 51 der ersten Sorte zur in
Stapelrichtung nächstliegenden Innenelektrode 52 der ersten Sorte 5 beziehungsweise 62 der zweiten Sorte 6 entspricht. Des Weiteren sind im gezeigten Ausführungsbeispiel die zumindest teilweise miteinander überlappenden Innenelektroden 51, 61 der ersten und der zweiten Sorte 5, 6 in Ebenen angeordnet, die jeweils frei von Elektroden der anderen Sorte sind.
In Figur 5 ist ein Diagramm dargestellt, welches qualitativ den Leitwert 1/R beziehungsweise die Kapazität C eines solchen Vielschichtbauelements in Abhängigkeit der
Schichtdicke d der funktionalen Schichten zeigt. Dabei entspricht die Kurve A dem typischen Leitwert- beziehungs¬ weise Kapazitätsverlauf bei bekannten Vielschichtbauelementen, deren Innenelektroden im sogenannten „Gap-Design" 501 angeordnet sind, das heißt, deren Innenelektroden
überlappungsfrei und mit einer Lücke, also einem Gap, angeordnet sind. Bei einem derartigen „Gap-Design" bildet sich ein elektrisches Feld oder ein Stromfluss im
Wesentlichen parallel zu den Innenelektroden aus und die Kapazität oder der Leitwert solcher Bauelemente steigt in etwa proportional zur Schichtdicke an.
Die Kurve B zeigt den typischen Leitwert- beziehungsweise Kapazitätsverlauf von bekannten Vielschichtbauelementen, deren Innenelektroden in einem sogenannten „Überlappdesign" 502 oder „T-Design" 503 angeordnet sind. Beim Überlappdesign überlappen jeweils in Stapelrichtung abwechselnd angeordnete Innenelektroden. Ein elektrisches Feld oder ein Stromfluss bildet sich beim Überlappdesign im Wesentlichen in Stapelrichtung, also senkrecht zu den Innenelektroden, aus. Das T- Design stellt im Wesentlichen eine Serienschaltung von zwei Überlappdesigns dar. Die Kapazität oder der Leitwert solcher Bauelemente nimmt in etwa indirekt proportional mit
zunehmender Schichtdicke ab. Bei den bekannten Bauelement-Designs wirken sich Schichtdickenvariationen also direkt auf die elektrischen Werte aus, wodurch prozessbedingte Schichtdickenschwankungen zu Bauelementen mit unterschiedlichen elektrischen Werten führen .
Bei den hier beschriebenen Vielschichtbauelementen kann eine Überlagerung der vorgenannten Effekte der bekannten
Bauelemente erreicht werden, wie in Figur 5 anhand der Kurve Z gezeigt ist. Durch die besondere Innenelektrodenanordnung überlagern sich die im Zusammenhang mit den Kurven A und B beschriebenen Abhängigkeiten der elektrischen Werte von der Schichtdicke der funktionalen Schichten. Es ist gut zu erkennen, dass die Kurve Z in einem Bereich, der durch die zwei gestrichelten vertikalen Linien 98, 99 kenntlich gemacht ist, einen annähernd ebenen Verlauf aufweist. Dies bedeutet, dass der Widerstand beziehungsweise die Kapazität der hier beschriebenen Vielschichtbauelemente in diesem Bereich nahezu unabhängig von produktionsbedingten Dickenschwankungen der funktionalen Schichten ist.
Figur 1B zeigt einen Querschnitt eines Vielschichtbauelements 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem im
Vergleich zu dem in Figur 1A dargestellten Vielschichtbau- element weitere Innenelektroden 52, 62 der ersten und der zweiten Sorte 5, 6 vorhanden sind, die in einer gleichen Ebene voneinander beabstandet angeordnet sind. Das
Vielschichtbauelement 1 der Figur 1B weist eine Mehrzahl von Innenelektroden 51, 52 der ersten Sorte 5 und eine Mehrzahl von Innenelektroden 61, 62 der zweiten Sorte 6 auf, wobei zumindest zwei Innenelektroden 52 der ersten Sorte 5 jeweils in einer gleichen Ebene mit einer Innenelektrode 62 der zweiten Sorte 6 angeordnet sind und zumindest eine
Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 mit einer direkt dazu in Stapelrichtung benachbarten Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 überlappt.
Weiterhin überlappt im gezeigten Ausführungsbeispiel die Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 mit allen Innenelektroden 61, 62 der zweiten Sorte 6. Die Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 überlappt mit allen Innenelektroden 51, 52 der ersten Sorte 5. Die Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 ist in einer Ebene angeordnet, die frei von Innenelektroden der zweiten Sorte 6 ist. Ebenso ist die Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 in einer Ebene angeordnet, die frei von
Innenelektroden der ersten Sorte 5 ist.
Des Weiteren sind im gezeigten Ausführungsbeispiel die überlappenden Innenelektroden 51, 61 der ersten und zweiten Sorte 5, 6 in Stapelrichtung zwischen den jeweils in einer gleichen Ebene angeordneten Innenelektroden 52, 62 der ersten und zweiten Sorte 5, 6 angeordnet. Vorzugsweise weisen alle Innenelektroden zu der bzw. den jeweils in Stapelrichtung S nächstliegenden Innenelektrode (n) einen im Wesentlichen gleichen Abstand auf.
Die Innenelektrodenanordnung des in Figur 1B dargestellten Vielschichtbauelements kann als Kombination eines Gap-Designs mit einem Überlappdesign gesehen werden, wobei das Gap-Design und das Überlappdesign vertikal gestapelt und in Stromfluss¬ richtung parallel geschaltet sind. Im Vergleich zu dem in Figur 1A gezeigten Ausführungsbeispiel können in dem in Figur 1B dargestellten Vielschichtbauelement 1 kleinere Abstände sowohl in Stapelrichtung als auch entlang der Schichtebenen gewählt werden, wodurch sich eine höhere Kapazität
beziehungsweise ein niedrigerer Widerstand erreichen lässt. Alternativ dazu kann auch eine Mehrzahl von Innenelektroden der ersten und Innenelektroden der zweiten Sorte vorhanden sein, die überlappen, wenn ein größerer Anteil bzw. Effekt des Überlappdesigns erwünscht ist. Die in einer gleichen Ebene angeordneten Innenelektroden können auch in
Stapelrichtung zwischen zumindest zwei Paaren aus
überlappenden Innenelektroden der ersten und zweiten Sorte angeordnet sein. Figur 2A zeigt ein elektrisches Vielschichtbauelement 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit zwei Innenelektroden 51, 52 der ersten Sorte 5, welche mit einem ersten
Außenkontakt 3 direkt elektrisch leitend kontaktiert sind und zwei Innenelektroden 61, 62 der zweiten Sorte 6, welche direkt elektrisch leitend mit einem zweiten Außenkontakt 4 verbunden sind. Die Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 und die Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 überlappen. Die Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 und die Innenelektrode 62 der zweiten Sorte 6 sind voneinander beabstandet in einer gleichen Ebene angeordnet. Ebenso sind die Innenelektrode 52 der ersten Sorte 5 und die Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 in einer gleichen Ebene voneinander beabstandet angeordnet . Weiterhin ist im gezeigten Ausführungsbeispiel jede der
Innenelektroden 51, 52 der ersten Sorte 5 in einer gleichen Ebene wie eine Innenelektrode 61, 62 der zweiten Sorte 6 angeordnet. Andererseits ist jede der Innenelektroden 61, 62 der zweiten Sorte 6 in einer gleichen Ebene wie eine
Innenelektrode 51, 52 der zweiten Sorte 5 angeordnet.
Die Innenelektrodenanordnung des in Figur 2A dargestellten Vielschichtbauelements 1 kann wiederum als Kombination eines Gap-Designs mit einem Überlappdesign gesehen werden, wobei Gap-Design und Überlappdesign horizontal in Stromfluss- richtung oder in Richtung des angelegten elektrischen Felds parallel geschaltet sind. Figur 2B zeigt ein elektrisches Vielschichtbauelement 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel bei dem die Innenelektro- denanordnung gemäß dem Vielschichtbauelement aus Figur 2A mehrmals vorhanden ist. Das Vielschichtbauelement 1 der Figur 2B weist eine Mehrzahl von Innenelektroden 51, 52 der ersten Sorte 5 und eine Mehrzahl von Innenelektroden 61, 62 der zweiten Sorte 6 auf, wobei jede der Innenelektroden 51, 52 der ersten Sorte 5 in einer gleichen Ebene wie eine
Innenelektrode 61, 62 der zweiten Sorte 6 angeordnet ist und wobei jede der Innenelektroden 61, 62 der zweiten Sorte 6 in einer gleichen Ebene wie eine Innenelektrode 51, 52 der ersten Sorte 5 angeordnet ist.
Weiterhin ist im gezeigten Ausführungsbeispiel jede
Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5, die mit zumindest einer Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 überlappt, direkt benachbart zu einer überlappenden Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 angeordnet ist. Andererseits ist jede
Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6, die mit zumindest einer Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 überlappt, direkt benachbart zu einer überlappenden Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 angeordnet.
Insbesondere weist das Vielschichtbauelement 1 der Figur 2B rein beispielhaft sechs Innenelektroden der ersten Sorte 5 sowie sechs Innenelektroden der zweiten Sorte 6 auf, von denen jeweils eine Innenelektrode 51, 52 der ersten Sorte 5 und eine Innenelektrode 61, 62 der zweiten Sorte 6
voneinander beabstandet in sechs zueinander benachbarten gleichen Ebenen angeordnet sind und wobei jeweils drei Innenelektroden 51 der ersten Sorte 5 und drei
Innenelektroden 61 der zweiten Sorte 6 überlappen.
Die Innenelektroden der in den Figuren 1A bis 2B gezeigten Ausführungsbeispiele weisen vorzugsweise eine rechteckige Form auf. Alternativ können die Innenelektroden auch andere geometrische Formen aufweisen.
In Figur 3 sind schematisch vier Innenelektroden eines
Vielschichtbauelements gemäß einem weiteren Ausführungs¬ beispiel dargestellt. Die Innenelektroden 51, 52 der ersten Sorte 5 und 61, 62 der zweiten Sorte 6 weisen jeweils eine L- Form auf. Die Innenelektrodenanordnung des in Figur 3 gezeigten Vielschichtbauelements kann als Kombination eines Gap-Designs mit einem Überlappdesign gesehen werden, wobei Gap-Design und Überlappdesign quer zur Stromflussrichtung oder zur Richtung eines angelegten elektrischen Felds parallel geschaltet sind. Die Innenelektroden 51 der ersten Sorte 5 und 62 der zweiten Sorte 6 sind voneinander beabstandet in einer gleichen Ebene angeordnet. Ebenso sind die Innenelektroden 52 der ersten Sorte 5 und 61 der zweiten Sorte 6 voneinander beabstandet in einer gleichen Ebene angeordnet. Die Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 und die Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 weisen jeweils zwei erste Bereiche 110, 111, 120, 121 auf, welche jeweils durch einen zweiten Bereich 112, 122
voneinander getrennt sind. Die zwei ersten Bereiche 110, 111 der Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 und die zwei ersten Bereiche 120, 121 der Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 überlappen. Die sich jeweils überlappenden Bereiche 110 und 120 beziehungsweise 111 und 121 sind in Figur 3 jeweils mit Pfeilen 96, 97 verbunden dargestellt. Der zweite Bereich 112 der Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 und der zweite Bereich 122 der Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 sind überlappungsfrei voneinander angeordnet.
Durch die in Figur 3 gezeigte Innenelektrodenanordnung kann ebenfalls erreicht werden, dass der Widerstand beziehungs¬ weise die Kapazität des Vielschichtbauelements weitestgehend unabhängig von produktionsbedingten Dickenschwankungen der funktionalen Schichten 2 gemacht werden kann. Figur 4A zeigt einen Querschnitt eines Vielschichtbauelements 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einem Stapel 8 aus funktionalen Schichten 2 sowie einem ersten und einem zweiten Außenkontakt 3, 4, wobei die Außenkontakte 3, 4 auf Seitenflächen des Stapels 8 angeordnet sind. Weiterhin weist das Vielschichtbauelement 1 eine Innenelektrode 51 einer ersten Sorte 5, welche mit dem ersten Außenkontakt 3 direkt elektrisch leitend verbunden ist und eine Innenelektrode 61 einer zweiten Sorte 6, welche mit dem zweiten Außenkontakt 4 direkt elektrisch leitend verbunden ist, auf.
Zwei Innenelektroden 71, 72 einer dritten Sorte 7 sind vorhanden, die weder mit dem ersten noch mit dem zweiten Außenkontakt 3, 4 direkt elektrisch leitend verbunden sind. Die Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 und die
Innenelektrode 71 der dritten Sorte 7 sind voneinander beabstandet in einer gleichen Ebene angeordnet. Ebenso sind die Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 und die
Innenelektrode 72 der dritten Sorte 7 voneinander beabstandet in einer gleichen Ebene angeordnet. Die Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 und die Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 sind in verschiedenen Ebenen angeordnet. Die zwei
Innenelektroden 71, 72 der dritten Sorte überlappen. Hingegen sind die Innenelektroden 51 der ersten Sorte 5 und 61 der zweiten Sorte 6 überlappungsfrei angeordnet. Die Innenelektrodenanordnung des in Figur 4A dargestellten Vielschichtbauelements 1 kann als Kombination eines Gap- Designs und Überlappdesign gesehen werden, welche horizontal in Serie geschaltet sind.
Bei dem in Figur 4B dargestellten elektrischen Vielschichtbauelements 1 ist die Elektrodenkonfiguration des
Vielschichtbauelements gemäß Figur 4A wiederholt ausgeführt. Das Vielschichtbauelement 1 der Figur 4B weist eine Mehrzahl von Innenelektroden 51 der ersten Sorte 5, eine Mehrzahl von Innenelektroden 61 der zweiten Sorte 6 und eine Mehrzahl von Innenelektroden 71, 72 der dritten Sorte 7 auf, wobei die Innenelektroden 71, 72 der dritten Sorte 7 in Stapelrichtung
5 direkt zueinander benachbart übereinander angeordnet sind und jeweils wechselweise mit einer Innenelektrode 51 der ersten Sorte 5 und einer Innenelektrode 61 der zweiten Sorte
6 in einer gleichen Ebene angeordnet sind. In direkt
zueinander benachbarten Ebenen sind somit abwechselnd eine Innenelektrode 71 der dritten Sorte 7 mit einer Innenelek- trode 51 der ersten Sorte 5 und eine Innenelektrode 72 der dritten Sorte 7 mit einer Innenelektrode 61 der zweiten Sorte 6 angeordnet. Insbesondere weist das Vielschichtbauelement 1 gemäß Figur 4B rein beispielhaft drei Innenelektroden 51 der ersten Sorte 5, drei Innenelektroden 61 der zweiten Sorte 6 und sechs Innenelektroden 71, 72 der dritten Sorte 7 auf.
Durch die gezeigte mehrfache Anordnung der Innenelektroden kann im Vergleich zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4A die Kapazität oder der Widerstand des Vielschichtbauelements 1 angepasst werden.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt, sondern umfasst jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen. Dies beinhaltet insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen, auch wenn dieses Merkmal oder diese
Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugs zeichenliste
1 Vielschichtbauelement
2 funktionale Schicht
3 erster Außenkontakt
4 zweiter Außenkontakt
5 erste Sorte Innenelektroden
51, 52 Innenelektrode der ersten Sorte
6 zweite Sorte Innenelektroden
61, 62 Innenelektrode der zweiten Sorte
7 dritte Sorte Innenelektroden
71, 72 Innenelektrode der dritten Sorte
8 Stapel
91, 92 Seitenfläche des Stapels
96, 97 Pfeil
98, 99 Linie
110, 111, 120, 121 erster Bereich
112, 122 zweiter Bereich
501 Gap-Design
502 Überlappdesign
503 T-Design
S Stapelrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Elektrisches Vielschichtbauelement (1), aufweisend
- einen Stapel (8) aus funktionalen Schichten (2),
- einen ersten und einen zweiten Außenkontakt (3, 4), wobei die Außenkontakte (3, 4) auf Seitenflächen (91, 92) des Stapels (8) angeordnet sind,
- wenigstens zwei Innenelektroden (51, 52) einer ersten Sorte (5), welche mit dem ersten Außenkontakt (3) direkt elektrisch leitend verbunden sind,
- wenigstens zwei Innenelektroden (61, 62) einer zweiten Sorte (6), welche mit dem zweiten Außenkontakt (4) direkt elektrisch leitend verbunden sind,
- wobei zumindest eine Innenelektrode (51) der ersten Sorte (5) und zumindest eine Innenelektrode (61) der zweiten Sorte (6) teilweise überlappen, und
- wobei zumindest eine Innenelektrode (51, 52) der ersten Sorte (5) und zumindest eine Innenelektrode (61, 62) der zweiten Sorte (6) voneinander beabstandet in einer gleichen Ebene angeordnet sind.
2. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem zumindest eine
Innenelektrode einer Sorte mit allen Innenelektroden der anderen Sorte überlappt.
3. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest eine Innenelektrode einer Sorte in einer Schicht angeordnet ist, welche frei von Innenelektroden der anderen Sorte ist.
4. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest zwei Innenelektroden (52) der ersten Sorte (5) jeweils in einer gleichen Ebene mit einer
Innenelektrode (62) der zweiten Sorte (6) angeordnet sind und bei dem die miteinander zumindest teilweise überlappenden Innenelektroden (51, 61) der ersten und der zweiten Sorte (5, 6) in Stapelrichtung direkt zueinander benachbart sind.
Bauelement nach Anspruch 4, bei dem die überlappenden Innenelektroden (51, 61) der ersten und zweiten Sorte (5, 6) in Stapelrichtung zwischen den jeweils in einer gleichen Ebene angeordneten Innenelektroden (52, 62) der ersten und zweiten Sorte (5, 6) angeordnet sind.
Bauelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem jede der Innenelektroden (51, 52) der ersten Sorte (5) in einer gleichen Ebene wie eine Innenelektrode (61, 62) der zweiten Sorte (6) angeordnet ist und bei dem jede der Innenelektroden (61, 62) der zweiten Sorte (6) in einer gleichen Ebene wie eine Innenelektrode (51, 52) der ersten Sorte (5) angeordnet ist.
Bauelement nach Anspruch 6, bei dem jede Innenelektrode (51) der ersten Sorte (5), die mit zumindest einer
Innenelektrode (61) der zweiten Sorte (6) überlappt, direkt benachbart zu einer überlappenden Innenelektrode (61) der zweiten Sorte (6) angeordnet ist.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede Innenelektrode zu der in Stapelrichtung (s) nächstliegenden Innenelektrode einen im Wesentlichen gleichen Abstand aufweist.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Innenelektroden (51, 52) der ersten Sorte (5) und die Innenelektroden (61, 62) der zweiten Sorte (6) eine rechteckige Form aufweisen. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Innenelektroden (51, 52) der ersten Sorte (5) und die Innenelektroden (61, 62) der zweiten Sorte (6) L-förmig ausgebildet sind.
Bauelement nach Anspruch 10, bei dem die zumindest eine Innenelektrode (51) der ersten Sorte (5) und die
zumindest eine Innenelektrode (61) der zweiten Sorte (6), die wenigstens teilweise überlappen, jeweils zwei erste Bereiche (110, 111, 120, 121) und einen zwischen den zwei ersten Bereichen (110, 111, 120, 121) liegenden zweiten Bereich (112, 122) aufweisen,
- wobei sich die zwei ersten Bereiche (110, 111) der zumindest einen Innenelektrode (51) der ersten Sorte (5) und die zwei ersten Bereiche (120, 121) der zumindest einen Innenelektrode (61) der zweiten Sorte (6)
überlappen, und
- wobei der zweite Bereich (112) der zumindest einen Innenelektrode (51) der ersten Sorte (5)
überlappungsfrei vom zweiten Bereich (122) der zumindest einen Innenelektrode (61) der zweiten Sorte (6)
angeordnet ist.
Elektrisches Vielschichtbauelement (1), aufweisend
- einen Stapel (8) aus funktionalen Schichten (2),
- einen ersten und einen zweiten Außenkontakt (3, 4), wobei die Außenkontakte (3, 4) auf Seitenflächen (91, 92) des Stapels (8) angeordnet sind,
- wenigstens eine Innenelektrode (51) einer ersten Sorte (5), welche mit dem ersten Außenkontakt (3) direkt elektrisch leitend verbunden ist,
- wenigstens eine Innenelektrode (61) einer zweiten Sorte (6), welche mit dem zweiten Außenkontakt (4) direkt elektrisch leitend verbunden ist, - wenigstens zwei Innenelektroden (71, 72) einer dritten Sorte (7), welche weder mit dem ersten (3) noch mit dem zweiten (4) Außenkontakt direkt elektrisch leitend verbunden sind und die zumindest teilweise überlappen,
- wobei zumindest eine Innenelektrode (51) der ersten Sorte (5) und eine Innenelektrode (71) der dritten Sorte (7) voneinander beabstandet in einer gleichen Ebene angeordnet sind, und
- wobei zumindest eine Innenelektrode (61) der zweiten Sorte (6) und eine Innenelektrode (72) der dritten Sorte (7) voneinander beabstandet in einer gleichen Ebene angeordnet sind.
Bauelement nach Anspruch 12, bei dem die wenigstens eine Innenelektrode (51) der ersten Sorte (5) und die
wenigstens eine Innenelektrode (61) der zweiten Sorte (6) in verschiedenen Ebenen angeordnet sind.
Bauelement nach Anspruch 12 oder 13, bei dem die
wenigstens eine Innenelektrode (51) der ersten Sorte (5) überlappungsfrei von der wenigstens einen Innenelektrode (61) der zweiten Sorte (6) angeordnet ist.
Bauelement nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei eine Mehrzahl von Innenelektroden (51) der ersten Sorte (5), eine Mehrzahl von Innenelektroden (61) der zweiten Sorte (6) und eine Mehrzahl von Innenelektroden (71, 72) der dritten Sorte (7) vorhanden sind, wobei die
Innenelektroden (71, 72) der dritten Sorte (7) in
Stapelrichtung direkt zueinander benachbart übereinander angeordnet sind und jeweils wechselweise mit einer
Innenelektrode (51) der ersten Sorte (5) und einer
Innenelektrode (61) der zweiten Sorte (6) in einer gleichen Ebene angeordnet sind.
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