專利名稱：電器件以及電器件的外接觸部的制作方法
電器件以及電器件的外接觸部
本發(fā)明描述了一種電器件以及一種帶有這種器件的電外接觸部。
要解決的任務(wù)是，提出一種用于電器件的電接觸可能性，其能夠?qū)崿F(xiàn) 器件借助電端子的穩(wěn)定的電接觸。
本發(fā)明提出了一種帶有基本體的電器件，其中基本體的表面(例如側(cè) 面)設(shè)置有至少一個第一導(dǎo)電材料層，并且該材料層在其背離基本體的表 面上設(shè)置有另外的導(dǎo)電材料層。
第一材料層和另外的材料層一同形成了電器件的外接觸部的至少一 部分，該部分對應(yīng)地具有封閉的、多孔的、外部的表面。電器件可以具有 多個這種外接觸部。
有利的是，為了制造第一材料層，電器件的要設(shè)置以材料層或者外接 觸部的至少一部分可以被電鍍。術(shù)語"可以被電鍍"理解為物質(zhì)的一種能 力，借助電化學(xué)或者化學(xué)沉積來形成鍍層或者外層，特別;l金屬的沉淀物。 優(yōu)選的是，至少器件的要設(shè)置以外接觸部的部分經(jīng)受電解的電鍍方法。
電器件的可電鍍的部分特別是包括器件的被燒灼的材料層。
外接觸部的封閉的但是多孔的表面具有的優(yōu)點是，該器件可以特別抗 脫落或者牢固地安裝到安裝板上，或者可以與其他的電端子、例如電引線 接觸。
術(shù)語多孔特別是理解為器件的外接觸部的特性，據(jù)此外接觸部具有凹 處，其深度分別優(yōu)選在微米的范圍。
電器件的外接觸部的多孔表面增大了該外接觸部的導(dǎo)電的接觸面，由 此減小了在外部的電端子和該器件之間的邊界區(qū)域中的電阻。增大外接觸
部的表面也視為增大外接觸部的表面粗糙度。該器件有利地是特別適于與
安裝板接觸的、具有導(dǎo)電粘合能力(leitklebefaehig)的、可表面安裝的 (SMD)器件。
可以設(shè)置多個所描述類型的電的、必要時極性相反的外接觸部，這些 外接觸部分別安置在器件的側(cè)面上。在此，外接觸部的第一材料層或者內(nèi) 部的導(dǎo)電的材料層不僅部分地或者完全i(kA蓋側(cè)面，其也可以根據(jù)帽或者夾的方式側(cè)面地包圍該器件，使得例如器件的上端面和下端面設(shè)置有外接 觸部的區(qū)域。
根據(jù)電器件的一個實施形式，第一導(dǎo)電材料層被燒灼到基本體中。該 材料層在此優(yōu)選通過將含有金屬的骨施加到器件的基本體上來制造，所述 骨通過燒灼來固定。這樣的優(yōu)點是，第一材料層的表面保持為多孔并且盡 可能大。
優(yōu)選的是，另外的材料層盡可能薄地或者以盡可能小的厚度來實施。 這樣的優(yōu)點是，同時將另外的材料層或者具有第一材料層和另外的材料層 的外接觸部的表面保持為盡可能大，因為另外的材料層直接施加到第一材 料層上。根據(jù)電器件的一個實施形式，第一材料層的一個厚度或者每個厚
度都在0.5pm至5fim的范圍中。
根據(jù)一個實施形式，另外的材料層以電鍍方式施加到第 一材料層上。
材料層可以二者都分別包括金屬。當外接觸部的第一材料層或者內(nèi)部 的材料層具有堅固的、可電鍍的材料例如銅并且另外的或者外部的材料層 包含具有導(dǎo)電粘合能力的材料時，證明是特別有利的。在此優(yōu)選的是，外 部的材料層包含含有鈀的^，特別是鎳鈀^r。含鈀的^r在此的優(yōu)點 是可以特別良好地與電路板粘合以及保護內(nèi)部的材料層免受氧化的特性。
相對于純的把層或者鈀電鍍層，含有鎳4e^金的外部的材料層有利地 具有更高的^性。與燒灼的銀鈀層相比，含有鎳把^r的外部的材料層 的另外的優(yōu)點例如如下
-可以使用直接由標準生產(chǎn)得到的基本體；
-不需要另外的金屬化步驟以及另外的燒灼工藝；
-外部的材料層非常薄，使得已經(jīng)存在的、內(nèi)部的表面結(jié)構(gòu)基本上保持不 變；
-相對于用于涂敷含金屬的層的其他技術(shù)，實現(xiàn)了材料節(jié)??；
-外部的層可以施加在所有可電鍍的器件上；
-可以簡單地處理復(fù)雜的外部電極幾何結(jié)構(gòu)。
電器件的基本體包括任何至少部分地可電鍍的電子器件?；倔w可以 具有電容、電阻例如可變電阻或者其他導(dǎo)電差的特性。例如，其可以包含 陶瓷材料如電容器陶瓷或者可變電阻陶瓷。在使用包括外部的電鍍層的外接觸部情況下，可以有利地特別簡單地 制造具有不同的、特別是復(fù)雜的外接觸部的器件，否則對其首先開發(fā)并且 隨后實施費事的工藝，包括金屬化以及燒灼。
才艮據(jù)電器件的一個實施形式，器件的可以與外部的電端子或者電i^板 接觸的外接觸部具有多層的結(jié)構(gòu)，其中至少一個第一材料層由第一制造方 式、例如由燒灼工藝而至少一個另外的材料層由第二制造方式、例如由電 鍍形成結(jié)構(gòu)的至少一部分。
電器件的一個實施形式包括多層電器件，其基本體包括多個交替地疊 置堆疊的陶乾層和電極層。在此，電^:可以延伸到"體的表面上，并 且分別以一個端部與所描述類型的外接觸部接觸。
電;^可以實施為內(nèi)電極，它們用于構(gòu)建電場，特別是與電絕緣材料
一同在兩個相鄰的內(nèi)電極之間的陶資層的每個內(nèi)構(gòu)建電容。
多層電器件的陶瓷層在此可以包含電容器陶瓷，由此通過使用合適的
內(nèi)電極材料、例如銅實現(xiàn)了具有SMD能力的陶瓷多層電容器，也稱為 MLCC。該電容器例如可以用于電子濾波器中，例如用于處理電信號。特 別地，陶瓷多層電容器可以使用在移動通信設(shè)備中，其中通過其兩層的、 具有大的接觸表面的外接觸部對多層電器件的固定的電和機械連接具有 的優(yōu)點是，多層電器件在震動或者碰撞時不會從電路板或者其他電端子松 脫。
才艮據(jù)一個實施形式，多層電器件的陶瓷層包含可變電阻陶瓷，由此在 使用合適的內(nèi)電極材料(例如銅)的情況下，說明了 一種具有SMD能力 的陶瓷多層變阻電阻。該多層可變電阻可以用作用于電子設(shè)備的過壓保護 的裝置。
才艮據(jù)至少一個在本文中描述的實施形式的一個或多個外接觸部并不 局限于電容器或者可變電阻。更確切地說，所描述類型的外接觸部可以用 于所有類型的電器件。例如應(yīng)該有NTC器件、PTC器件以及各種類型的 單片地構(gòu)建的電器件落入其中，可能包含在一件式制成的或者具有基本體 的并且必要時包含多種不同的材料、特別是電阻材料的電器件陣列。所描 述類型的外接觸部也可以用于接觸特別是設(shè)置在壓電陶瓷層之間的內(nèi)電 極的壓電堆疊(Piezostack)或者壓電致動器。
多層電器件的陶瓷層優(yōu)選由陶瓷生片得到，這些生片可以設(shè)置有結(jié)合 劑，切割成型并且隨后共同地燒結(jié)，以^更得到單片的多層器件。陶瓷生片可以例如借助絲網(wǎng)印刷方法設(shè)置有被印制的電極結(jié)構(gòu)或者材料。
所描述的主J^借助以下的實施例和附圖
進一步闡述。其中
圖l示出了具有多層外接觸部的多層電器件，
圖2示出了帶有多層外接觸部的多層電器件的一部分的放大視圖3a指出了作為具有多層外接觸部的陣列的第一電器件；
圖3b示出了作為具有多層外接觸部的穿通陣列的第一電器件；
圖3c示出了作為具有多層外接觸部的穿通陣列的另一電器件；
圖3d示出了具有球形格柵陣列的電器件，該陣列具有半球形的兩層 的外接觸部；
圖4a示出了圖4a中示意性示出的器件的一種可能的第一電布線的電 路圖4b示出了圖4a中示意性示出的器件的一種可能的第二電布線的電 路圖。
圖l示出了具有單片的、燒結(jié)的基本體2的多層電器件1，該基本體 包括陶瓷材料，例如電容器陶瓷或者可變電阻陶瓷。基本體包括陶瓷層 2a以及內(nèi)電極5的堆疊的布置。在一組電極性相同的內(nèi)電極5中，每個 內(nèi)電極的端部延伸直到基本體2的表面，并且與燒灼的電極層3接觸，該 電極層例如包含銅。電極層3形成多層器件的外接觸部6的第一內(nèi)層。在 內(nèi)電極層3的背離基本體2的表面上以電鍍方式在外部施加有另外的>^有 金屬的或者含有貴金屬的層，優(yōu)選為Pd - M (鎳-把)合金層4。
由內(nèi)層3和外層4形成的外接觸部6帽狀地夾住多層器件的一側(cè)。
在多層器件的對置的側(cè)上設(shè)置有另一極性相反的外接觸部6，該接觸 部與另一內(nèi)電極組的相同極性的內(nèi)電極5的端部接觸。根據(jù)一個實施形 式，另外的外接觸部可以根據(jù)所描述類型的兩層的外接觸部來實施。
圖2示出了電器件1的角區(qū)域的放大視圖，該電器件示例性示出為多 層器件。示出的是，外接觸部6的施加到基本體2的表面上的第一層和內(nèi) 層如何燒灼到基本體的表面區(qū)域中并且具有不規(guī)則的表面結(jié)構(gòu)，該表面結(jié) 構(gòu)濕_封閉的并且多孔的。另外的層4施加到該內(nèi)層3上，該另外的層現(xiàn)在 形成了外接觸部的外表面。該另外的層盡可能薄地實施，由此可以盡可能 與外接觸部下的層的表面大小對應(yīng)地實現(xiàn)外接觸部的表面大小。在此，外層4優(yōu)選以電鍍方式施加到內(nèi)層上。
雖然附圖示出了多層器件，所描述類型的外接觸部可以施加到具有多 孔基本體的任意電器件上和/或施加到具有可電鍍的材料區(qū)域或者材料層 的任意電器件上。
每個外接觸部可以設(shè)置多于兩個材料層，其中于是取決于電器件的外 表面仍然具有足夠大的表面用于與安置面牢固的連接。材料層在此可以根 據(jù)優(yōu)選特性包含材料。它們可以(但不是必須)以電鍍方式施加到各內(nèi)部 的材料層上。
所描述類型的外接觸部也可以施加在電器件的各側(cè)面上。在各面上也 可以施加所描述類型的多個外接觸部。
方形的基本體可以設(shè)置有四個或者更多的外接觸部。由此，電器件可 以任選地以其外表面之一與安裝面或者其他的電端子接觸。每個外接觸部 在此都可以接觸電極層，該電極層具有與外接觸部相同的電極性。在此， 地電極層同樣適于作為電極層。
圖3a至3d示出了不同的電器件，這些電器件^L置有一個或者多個外 接觸部6，這些外接觸部分別由內(nèi)部燒灼的層3和優(yōu)選以電鍍方式施加到 內(nèi)層3上的外層4構(gòu)成。
圖3a示出了優(yōu)選一件式的電器件1，，該電器件實施為陣列。示出了 在方形的基本體2的較長側(cè)面上并排設(shè)置的外接觸部6，它們分別包括內(nèi) 部的、燒灼的金屬層以及以電鍍方式施加的、外部的第二金屬層。在每兩 個對置的外接觸部6之間可以設(shè)置有交替3^目疊設(shè)置的、不同電極性的內(nèi) 電極的堆疊。在這些內(nèi)電極之間可以分別產(chǎn)生電容。基本體可以包含電阻 材料或者電絕緣的材料例如陶瓷，其中該材^H殳置在內(nèi)電極之間。
才艮據(jù)一個實施形式，電器件是陶瓷的多層器件陣列，其中多個多層器 件并排設(shè)置在一個器件中。
圖3b示出了優(yōu)選一件式的電器件1，，該器件實施為穿通陣列。示出 了在方形的基本體2的四個側(cè)面上并排設(shè)置的外接觸部6和6，，它們分別 包括內(nèi)部的燒灼的金屬層以及以電鍍方式地施加的、外部的第二金屬層。 連通線路、例如電阻或者地電極可以將兩個彼此對置的、設(shè)置在方形的基 本體的端面上的外接觸部6，相連。在每兩個彼此對置的外接觸部6之間可 以設(shè)置有交替J^目疊設(shè)置的、不同電極性的內(nèi)電極的堆疊。
圖3c示出了另外的電器件1，，該器件設(shè)置有所描述的組合的、彼對置的外接觸部6和6，。外接觸部6、 6'在該例子中總體上形成了四個大 面積的接觸面，這些接觸面具有良好的固定特性用于與外部的電端子接 觸。在外接觸部之間示出了優(yōu)選暴露的基本體面2。該基本體面可以根據(jù) 要求也根據(jù)具有多層的外接觸部的電器件的各實施形式來鈍化。鈍化例如 可以在制造外接觸部之前被施加到基本體2上。
圖3d示出了電器件l，，該器件在其外表面的如下外表面上以部分球 形的外接觸部6實施為所謂的球形格柵陣列所述外表面朝向外部的接觸 部或者要與外部的接觸部接觸。外接觸部具有根據(jù)所描述類型的多層結(jié) 構(gòu)，并且因此分別用于與外部的電接觸部(例如電路板或者一個或多個引 線或者印制導(dǎo)線)的電接觸或者良好的固定。
在此所描述的每個電器件的基本體2可以包含不同于陶瓷的其他材 料。重要的是，用于器件的外接觸部6具有良好的粘合特性或者可焊接特 性。
在所描述的電器件中，優(yōu)選僅僅外接觸部6、 6，的區(qū)域多層地實施， 即分別具有燒灼的以及以電鍍方式施加的層，這些區(qū)域朝向外部的電端 子，例如安裝面、電路板或者外部電端子例如引線，或者與其接觸/焊接 在一起。外接觸部6、 6，的這些區(qū)域具有盡可能大的表面，以便實現(xiàn)與外 部的電端子良好地固定。
從制造技術(shù)的觀點來看，有利的可以是，整個器件浸入到電鍍池中， 并且在那里外接觸部的已經(jīng)燒灼的區(qū)域或者部分被電鍍，使得外接觸部在 其整個外表面上設(shè)置以電鍍層。
圖4a和4b示出了具有才艮據(jù)本文所描述的多層外接觸部的電器件的布 線可能性。
圖4a示出了根據(jù)本文所描述的電器件(例如可表面安裝的電容器) 的一種可能的第一電布線的電路圖，其中一方面器件的彼此對置的、相同 極性的外接觸部A和C彼此電連接，而另一方面器件的彼此對置的相同 極性的外接觸部B和D彼此電連接，并且在它們之間設(shè)置有電容K或者 電容器。這例如可以通過如下方式來實現(xiàn)導(dǎo)電軌或者內(nèi)電極將彼此對置 的外接觸部A和C彼此相連，而另外的導(dǎo)電軌或者內(nèi)電極將另外的彼此 對置的外接觸部B和D彼此相連。于是，在這些導(dǎo)電禮t間的電介質(zhì)優(yōu) 選以介電層的形式產(chǎn)生所提及的電容K。由此實現(xiàn)了所提及的穿通電容器 (Durchfuehrungskondensator )。圖4b示出了根據(jù)本文所描述的電器件(例如可表面安裝的電容器) 的一種可能的第一電布線的電路圖，其中器件的彼此對置的、相同極性的 外接觸部A和C分別與內(nèi)電極或者分別與內(nèi)電極的堆疊相連，并且與不 同的外接觸部相連的內(nèi)電極借助介電的間隙彼此分離。在外接觸部B和D 之間可以分布有連續(xù)的導(dǎo)電軌或者內(nèi)電極并且將它們彼此電連接。當其為 將外接觸部B和D彼此連接的地線路時，通過間隙以及鄰接的充電的面 而產(chǎn)生的電容關(guān)于在器件的另外的彼此對置的外接觸部B和D之間的導(dǎo) 電軌形成了共同的電容對或者所謂的配對電容裝置(Matched Pair Kapazitaetsanordnuiig)或者所謂的共地電容器。附圖標記表 1電器件
2陶瓷基4^體
2a陶瓷層
3外接觸部的內(nèi)層
4外接觸部的外層
5電極層
6外接觸部
6，另外的外接觸部
A第一外接觸部 B第二外接觸部
C與第一外接觸部對置的第三外接觸部 D與第二外接觸部對置的第四外接觸部 K電容
權(quán)利要求
1.一種帶有基本體(2)的電器件，其中-基本體的表面設(shè)置有至少一個導(dǎo)電的第一材料層(3)，并且-所述第一材料層在其背離基本體的表面上涂敷有導(dǎo)電的另外的材料層(4)，其中-這些材料層形成了外接觸部(6，6’)的至少一部分，該部分具有封閉的、多孔的、外部的表面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電器件，其中所述第一材料層(3)燒灼到 基本體(2)中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電器件，其中所述第一材料層(3)包 含能夠電鍍的材料。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電器件，其中所述第一材料 層(3)包含銅。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電器件，其中所述另外的材料層(4) 以電鍍方式施加到所述第一材料層(3)上。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電器件，其中外接觸部(6, 6，)的多孔性通過所述第一材料層(3)的形狀而得到。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電器件，其中所述另外的材 料層(4)包含具有導(dǎo)電粘合能力的材料。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電器件，其中所述另外的材 料層(4)包^護所述第一材料層(3)免受氧化的材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電器件，其中所述另外的材料層(4)包含 貴金屬。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電器件，其中所述另外的材 料層(4)包含絲的合金。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電器件，其中所述另外的材料層(4)包 錯-貴金屬合金。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電器件，其中所述另外的材料層(4)包 含Pd - Ni合金。
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電器件，所述電器件是能夠 表面安裝的器件。
14. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電器件，其中基本體(2) 包含電容器陶瓷。
15. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電器件，其中基本體(2) 包含可變電阻陶瓷。
16. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電器件，所述電器件是多層 電器件，其中基本體(2)包括多個相疊地堆疊的陶瓷層(2a)和電極層(5)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的電器件，其中電極層(5)包含以下材料 至少之一鎳、銅、鈀。
18. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電器件，所述電器件是通過 燒結(jié)而制造的單片的器件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16至18中的任一項所述的電器件，所述電器件具 有多個外接觸部(6， 6，)，它們分別以其內(nèi)層(3)接觸電極層(2)的端部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有基本體(2)的電器件，其中基本體的表面設(shè)置有至少一個導(dǎo)電的第一材料層(3)，并且所述第一材料層在其背離基本體的表面上涂敷有導(dǎo)電的另外的材料層(4)，其中所述材料層形成了外接觸部(6，6’)的至少一部分，該部分具有封閉的、多孔的、外部的表面。
文檔編號H01G4/232GK101563740SQ200780047171
公開日2009年10月21日 申請日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者安德烈亞斯·加布勒, 沃爾克·維施納特 申請人:愛普科斯公司