(57)【要約】  互いに上下に配置された誘電層２と電極層３とからなる積層体１を有する、電気的多層構成要素が明記される。ここに、同一の電気的極性をもつ電極層が積層体の側部面に配置された外部接点５ａ、５ｂに共に接触する。積層体に焼結され、セラミック抵抗材料を含む抵抗器４が積層体の端部面上に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに上下に配置された誘電層（２）と電極層（３）とからなる積層体（１）を有し、
同一の電気的極性を有する電極層が、前記積層体の側部面に配置された外部接点（５ａ、５ｂ）に共に接触し、
前記積層体に焼結され、セラミック抵抗材料を含む抵抗器（４）が、前記積層体の端部面に配置される、
電気的多層構成要素。
【請求項２】
前記抵抗器（４）が抵抗層（４ａ）として具体化される、請求項１に記載の電気的多層構成要素。
【請求項３】
前記抵抗器（４）がその抵抗値の微細な調整のための、材料を除去された領域を有し、前記領域が以下の方法：レーザー除去、化学エッチング、の少なくとも１つによって生成される、請求項１または２に記載の電気的多層構成要素。
【請求項４】
複数の構造的な溝（６）が、材料を除去された領域として互いに沿って平行に配置される、請求項３に記載の電気的多層構成要素。
【請求項５】
前記抵抗器（４）が抵抗層（４ａ）の積層体からなる、請求項２から４のいずれか一項に記載の電気的多層構成要素。
【請求項６】
少なくとも１つの電極層（３ａ）が、前記抵抗器（４）の、積層方向において隣接し合う抵抗層（４ａ）の間に配置され、前記少なくとも１つの電極層が外部接点（５ａ、５ｂ）と接触する、請求項５に記載の電気的多層構成要素。
【請求項７】
前記抵抗器（４）において、互いに逆の極性の複数の電極層（３ａ）が抵抗層（４ａ）と上下交互に配置され、正射影において重なり合う重なり合い領域を有する、請求項６に記載の電気的多層構成要素。
【請求項８】
前記抵抗器（４）において、少なくとも１つの電極層（３ａ）が、共通の抵抗層（４ａ）上で、互いに逆の極性の電極層の反対側に位置する、請求項６に記載の電気的多層構成要素。
【請求項９】
前記抵抗器（４）が、前記抵抗器の少なくとも１つの電極層（３ａ）に沿った少なくとも１つの構造的な溝（６）を有する、請求項６から８のいずれか一項に記載の電気的多層構成要素。
【請求項１０】
前記積層体（１）がアレーとして電極層（３）の複数の積層体を含み、
各電極層の積層体の同一の極性の電極層が、同一の極性の外部接点（５ａ、５ｂ）に接触し、
異なる電極層の積層体内に互いに沿って横方向に配置された電極層が、共通の誘電層（２）上に配置される、
請求項１から９のいずれか一項に記載の電気的多層構成要素。
【請求項１１】
Π型フィルタである、請求項１０に記載の電気的多層構成要素。
【請求項１２】
未加工の誘電層（２）と、いずれの場合もその上に印刷された少なくとも１つの電極層（３）とが互いに上下に配置された積層体（１）が形成され、
セラミック抵抗材料を含む抵抗器（４）が前記積層体の端部面に積層され、
積層体が抵抗器と共に圧縮され、
積層体が抵抗器と共に焼結される、
電気的多層構成要素を生産する方法。
【請求項１３】
抵抗層（４）として、抵抗層（４ａ）の積層体が前記積層体（１）の端部面に積層される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
抵抗層（４ａ）と電極層（３ａ）とからなる積層体が積層体（１）の端部面に積層される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
抵抗材料が、以下の方法：レーザー除去、化学エッチング法、の１つによって構造的な溝（６）として前記抵抗器（４）から除去される、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
抵抗器を有する電気的多層構成要素、およびそれを生産する方法が記載される。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、２つの誘電層の間に配置された抵抗器を有する、電気的多層構成要素を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１４４３６４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
達成すべき目的の１つは、構造上の寸法が可能な限り小さく保たれると共に、可能な限り多くの電気的機能を有し、容易に生産することができる電気的多層構成要素を明記することである。
【０００５】
達成すべきさらなる目的は、Π型フィルタとして使用されうる上記のための多層構成要素を明記することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
互いに上下に配置された誘電層と電極層とからなる積層体を有し、積層体の端部面に焼結された抵抗器が提供される、電気的多層構成要素が開示される。多層構成要素と接点を形成するように、同一の電気的極性を有する電極層が積層体の側部面に配置された外部接点に共に接触しうる。
【０００７】
これによって、抵抗器は、有利に焼結の間に積層体と固定的に組み合わせられる、セラミック抵抗材料を含む。
【０００８】
抵抗材料は、９００℃から１２００℃の間の焼結温度まで抵抗器としての特性を失わない。特に、抵抗値は室温と焼結温度の間では多くともほんのわずかしか変化しない。しかしながら、このことは述べられた温度までその材料の微細構造の変化を妨げるものではない。さらに、その材料の微細構造は早くも積層体の圧縮の工程の間には、抵抗器としての所望の特性が損なわれることなく、変化しうる。
【０００９】
有利に、抵抗器は積層体と共に焼結されてもよく、積層体は、適切な場合、事前に圧縮される。そのことは、積層体の焼結後に、積層体内および／または積層体上に抵抗器を生産するためにさらなる生産ステップを必要としないことを意味する。したがって、抵抗器は積層体と同時に圧力処理および／または温度処理を受けてもよい。
【００１０】
任意の所定の抵抗器の形態が可能である。この場合、抵抗器は、例えば印刷によって、積層体の端部面に任意の所望の形態、したがって、例えば多数の湾曲をもつ路あるいは蛇行した路として、添加されてもよい。
【００１１】
多層構成要素の一実施形態によれば、抵抗器は抵抗層として具体化される。このことは、積層体が誘電層、電極層および抵抗層から形成されることができ、積層体がこの形態で圧縮されて焼結されることができるという利点を有する。抵抗層は、積層体の誘電層としての領域と同じ寸法を有してもよい。特に、抵抗層の面積は、積層体の誘電層の面によって形成されうる積層体の端部面のサイズに、適切に調整されてもよい。このことは、好ましくは突出した領域をもたない、誘電層、または誘電層および電極層から形成された積層体の端部面を、抵抗層が実質的に完全に覆うことを意味する。抵抗層を有し、このようにして生産された積層体は、取り扱いや運搬の際、損傷の危険をより少なくすることができる。
【００１２】
層として具体化された抵抗器は、焼結の結果として十分安定した特性を有し、それによって積層体に保護層または不動態層が全く必要なくなる。それゆえ、抵抗層は同時に、積層体のための保護層としても機能する。積層体は、それにもかかわらず、必要に応じて追加の不動態層と共に具体化されてもよい。その形態は好ましくは外部接点を除外し、例えばガラスを含んでもよい。
【００１３】
多層構成要素の一実施形態によれば、抵抗器は材料を除去された領域を有してもよい。材料の除去は、抵抗器の領域のレーザー除去および／または該領域にわたる化学エッチングによって行われたものでもよい。抵抗器の、材料を除去された領域は、好ましくはその抵抗値の微細な調整のために生成される。
【００１４】
例として、抵抗器は、その抵抗値の微細な調整のために、少なくとも１つの構造的な溝を有してもよい。複数の構造的な溝が設けられてもよく、それらは積層体の端部面上で規則的なパターンを形成する。複数の構造的な溝が互いに沿って平行に配置されてもよい。
【００１５】
一実施形態によれば、抵抗器は互いに逆の極性の外部接点を多層構成要素内で互いに接続してもよい。この場合、適切ならば材料を除去されていないか、ほんのわずかだけ材料を除去された抵抗器の領域が、そのような外部接点を互いに接続しうる。しかしながら、連続的な抵抗層は、多層構成要素のすべての外部接点を互いに接続してもよい。
【００１６】
特に好ましくは、抵抗層として、スピネルを主成分とする材料が、誘電層と電極層とからなる積層体と焼結されてもよいことがわかっている。この場合、材料の抵抗特性は損なわれることはない。
【００１７】
したがって、多層構成要素の一実施形態によれば、抵抗器はその大部分が、自然のまたは合成のスピネルを主成分とする材料からなる。例として、抵抗器は大部分がＺｎＭｎ２Ｏ４からなってもよい。
【００１８】
加えて、または代替として、抵抗器はその大部分が、ランタン（Ｌａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、および酸素（Ｏ）を元素とする化合物、またはビスマス（Ｂｉ）、スズ（Ｓｎ）および酸素を元素とする化合物からなってもよい。
【００１９】
積層体の一実施形態によれば、多層構成要素の誘電層はバリスタセラミック、例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなってもよい。
【００２０】
多層構成要素の別の実施形態によれば、誘電層はキャパシタセラミック、例えばクラスＸ７Ｒ、ＣＯＧ、Ｚ５Ｕからなってもよい。
【００２１】
積層体の電極層は、好ましくは、以下の物質、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ、またはそれらの物質の合金のうち少なくとも１つからなる。
【００２２】
電気的多層構成要素の一実施形態によれば、抵抗器は抵抗層の積層体と、互いに上下に配置された複数の抵抗層とをそれぞれ含む。
【００２３】
一実施形態によれば、少なくとも１つの電極層が、抵抗器の、積層方向において隣接し合う２つの抵抗層の間に配置され、前記少なくとも１つの電極層は外部接点に接触する。この場合、複数の電極層が抵抗器の抵抗層上に配置されてもよく、前記電極層はそれぞれ異なる外部接点と接触を行う。
【００２４】
追加としてまたは代替例として、抵抗器は複数の電極層を有してもよく、該電極層は抵抗層と上下交互に配置され、また該電極層は正射影において重なり合う重なり合い領域を有する。抵抗器に配置された電極層の構造および数の適切な選択によって、所望の抵抗値が付随して決定される。
【００２５】
付随して抵抗値を決定するという有利な特性と共に、抵抗器の電極層は、外部接点の材料で固定的に結合された材料を有するため、抵抗器への外部接点のより良好な面結合を可能にするという利点も有する。
【００２６】
一実施形態によれば、抵抗器は材料を除去された領域と少なくとも１つの電極層との両方を有する。この場合、抵抗器の少なくとも１つの材料を除去された領域が、少なくとも１つの電極層と並んで存在するのが好ましいが、それにもかかわらず、電極層は好ましくは抵抗器の抵抗層に取り囲まれるか、またはすべての面でそれに覆われて、外部接点による接触接点から離されることが好ましい。
【００２７】
例として、構造的な溝は抵抗材料によって覆われた電極層に沿って平行に延びてもよい。この場合、電極層は複数に方向を変えるトラックを有してもよく、それに沿って延びる構造的な溝は、電極層に沿って同一の、または補完的な路を有してもよい。
【００２８】
抵抗器に配置された電極層の構造および数を適切に選択することによって、寄生抵抗として理解される多層構成要素内のクロストーク抵抗の発生を、防止するか少なくとも最小化することができる。
【００２９】
積層体のうち少なくとも１つの電極層積層体が、同一の極性の電極層を有し、前記少なくとも１つの電極層積層体は、逆の極性の電極層を有する同一のタイプの少なくとも１つの積層体と、横方向に互いに正反対に位置するようなアレーとして、電気的多層構成要素が具体化される。互いに正反対に位置する電極層積層体の電極層は、それぞれ共通の誘電層上に配置され、互いに面し合う端部を有する。
【００３０】
互いに逆の極性の外部接点が、多層構成要素の互いに反対の側部面上に配置されることが好ましい。
【００３１】
一実施形態によれば、多層構成要素は、抵抗器を介して並列に接続されるキャパシタまたはキャパシタンスを有する少なくとも１つのΠ型フィルタを有する。抵抗器は好ましくは積層体に焼結された抵抗器であり、キャパシタンスは、積層方向に関して隣接する互いに逆の極性の誘電層と電極層とによって形成されるものである。
【００３２】
互いに上下に配置された誘電層と電極層とからなる積層体が生産される、電気的多層構成要素を生産する方法が明記される。この場合、未加工の（独語でｇｒｕｎ）セラミック板が用いられ、その材料は多層構成要素の機能的目的に応じて、例えばキャパシタセラミックまたはバリスタセラミックを含む。さらなる誘電層が積層した各誘電層は、電極層を形成するように電極材料で印刷されてもよい。
【００３３】
このように生産された、まだ「未加工の」積層体は、後に積層体と共に焼結される抵抗器を頂部に供給される。この場合、積層体の端部面上に抵抗層として設置される、抵抗材料からなる膜が用いられる。
【００３４】
端部側に配置された抵抗器を有する積層体が、誘電層と抵抗器とを互いに結合するように初めに圧縮されてもよい。続いて積層体は、９００℃から１２００℃の間の温度で、この目的のために設けられた炉内で抵抗器と共に焼結されてもよい。結果として、誘電体と、端部側に誘電端部層を有する抵抗器とはより固定的に互いに結合し、そのようにして抵抗器を含むモノリシックな積層体が生産される。
【００３５】
焼結の前あるいは後に、抵抗器の材料は、抵抗器が積層体の層の形態で存在する場合には、抵抗器の抵抗値を正確に設定するためにレーザーによって部分的に除去されてもよい。代替として、抵抗材料の部分的除去は化学エッチング法によって実行されてもよい。
【００３６】
抵抗材料の除去は、好ましくは、構造に基づいて外部接点が抵抗器によって互いに接続されるような、該構造を抵抗器が有するように具体化される。従って、抵抗器は、例として、多数の湾曲を有するトラックを形成する形態を有してもよい。
【００３７】
生産方法の一実施形態によれば、複数の抵抗器が、積層体の端部面への層として積層される。１つまたは複数の電極層が、２つの各抵抗層の間に配置されてもよく、あるいは各抵抗層が、外部接点に接触されうる１つまたは複数の電極層として印刷される。
【００３８】
抵抗層上の、および／または抵抗層の間の外部接点に接触した電極層の生産は、抵抗層を有する抵抗器の値の正確な調整のために役立つことができる。これは、抵抗器の少なくとも１つの抵抗層から抵抗材料を除去することと共に実行されてもよい。
【００３９】
記載された主題は以下の図および例示としての実施形態に基づいてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】抵抗器の頂部層を有するアレーとして具体化された電気的多層構成要素の透視図である。
【図２】外部接点を有する、図１による電気的多層構成要素の透視図である。
【図３】頂部の抵抗層が材料を除去された領域を有する、図１および図２に示された電気的多層構成要素の透視図である。
【図４】複数の抵抗層を有する抵抗器が電極層に配置される、電気的多層構成要素の領域の断面図である。
【図５】複数の抵抗層を有する抵抗器が異なる抵抗層上の電極層に配置される、電気的多層構成要素の領域の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１は誘電層２の積層体１を有する電気的多層構成要素を示す。積層体の各誘電層２上に、複数の電極層３が互いに隔てられて配置される。この場合、電極層は順に積み重なるように誘電層２と交互に並び、電極層の積層体が複数形成され、その電極はいずれの場合も、同一の極性の外部接点に接触することができる。この場合、それらの層のそれぞれの端部が、側部面、すなわち積層方向に平行に延びる積層体の側部面まで至る。電極層の位置が見えるようにするために、外部接点はこの図には示されていない。
【００４２】
抵抗器または抵抗体４は積層体１の端部面上に配置された複数の抵抗層４ａを含み、該端部面を今後は頂部面と呼ぶ。互いに間隔を開けて配置された複数の電極層３ａが少なくとも１つの抵抗層４ａ上に配置されるが、この場合には、積層体１の頂部面に接続された抵抗層４ａ上に配置される。いずれの場合も、該電極層は同一の極性の外部接点と接続されうる。
【００４３】
図示された電極層３の積層体はそれぞれ、多層構成要素の側部面まで至る、同一の極性の電極層の端部を示す。多層構成要素の反対側には、さらに２つの電極層積層体（図示せず）が提供され、該積層体の各電極層のそれぞれの端部は同様に、反対側の側部面（これは本図面に関しては多層構成要素の背面とみなされうる）まで至り、電極層はいずれの場合も、図示された電極層と比較して逆の極性である。したがって、誘電層２には、この場合正方形状に互いに隔てられて配置された、４つの電極層が印刷されうる。異なる電極層の積層体内の互いに逆の極性の電極層３は、積層方向において部分的に重なり合い、誘電層の誘電体はこれらの電極層の間に存在する。したがって、図１による多層構成要素には、２つの多層キャパシタンスが形成され、それはいずれの場合も、異なる電極層の積層体内の互いに逆の極性の電極層の重なり合いによる。
【００４４】
それぞれ側部面まで至る、電極層の積層体内の電極層３の端部が、積層方向に関して互いに最小限だけ横方向にずらされて配置される。したがって、電極層３の同一の極性の積層体全体が、可能な限り狭く具体化された外部接点に接触しうる。電極層が長方形の場合、積層方向に関して横方向にずれておらず、相互に重なり合う面積が最大であり、より大きいキャパシタンスの発生を促す形態を有する。
【００４５】
同様に、抵抗器４は、積層体１の頂部面に面的に接続された抵抗層４ａ上に、互いから隔てられて長方形状に配置された４つの電極層４ａを有する。抵抗体４の各電極層３ａは、外部接点に１つの端部で接触する。抵抗器の電極層３ａはその抵抗値を減少させることができ、このことはその微細な調整に役立つ。
【００４６】
好ましくは、抵抗器４の電極層３ａは、多層構成要素の積層方向に対して、積層体１の電極層３と同一の線上に配置される。したがって、外部接点はそれらのすべてにおいて接触することができ、構成要素の側部面まで至る電極層３または３ａの端部の領域が、接触しないままでいることがない。
【００４７】
抵抗層４ａは、例えばスピネルＺｎＭｎ２Ｏ４からなる。
【００４８】
抵抗器の電極層３ａは、積層体１の電極層３と同じ材料を含んでもよい。
【００４９】
抵抗器４に配置された電極層３ａの構造および数の適切な選択によって、多層構成要素のフィルタ機能の損失を最小にするように、クロストーク抵抗の積極率を設定することができる。積極的な抵抗は、特に図１によるアレーとして具体化された多層構成要素の場合、抵抗体４によって、または抵抗層４ａによって形成される所望の抵抗である。対照的に、クロストーク抵抗は、多層構成要素内の寄生的な、すなわち望ましくない抵抗であり、特に、多層構成要素の抵抗層４ａの間に発生し、多層構成要素のフィルタ機能を損ねる抵抗である。
【００５０】
図２は図１による多層構成要素を示し、外部接点５ａおよび５ｂを示す。該外部接点は、多層構成要素を横方向に取り囲み、多層構成要素の両方の端部面にそれぞれ領域を有する。特に、外部接点はそれぞれ、抵抗器４または抵抗器の端部抵抗層４ａの端部面上の領域、電極層３ａおよび３の端部を覆うか端部に接触する領域、および、抵抗器から離れた積層体１の端部面上の領域を有する。外部接点５ａおよび５ｂは、電極層３ａを有する抵抗器４によって互いに接続される。
【００５１】
図３は図１および図２による電気的多層構成要素を示すが、抵抗器４が、例えばレーザーを使用するなどの材料除去方法によって生成された、材料を除去された領域６を有する点で異なる。材料を除去された領域６は互いに平行に延びる構造的な溝から形成され、該構造的な溝は、抵抗器と一体化された電極層３ａの長手方向に沿って平行に延びる。それにもかかわらず、好ましくは、抵抗器の電極層３ａは抵抗材料によって取り囲まれる。なおも抵抗材料を有する抵抗器の領域と、抵抗器の部分的な材料除去後の電極層３ａの領域は、構造的な溝に対してメサ構造体７として具体化される。抵抗材料および電極層を有する抵抗器のメサ構造体７は、直線的に互いに正反対に位置する外部接点５ａと５ｂとを接続する。外部接点に接続された抵抗器のメサ構造体は、いずれの場合も好ましくは、その端部で外部接点によって取り囲まれる。
【００５２】
図４は、複数の抵抗層４ａを有する抵抗器４を含む電気的多層構成要素の領域の断面図を示す。積層方向において隣接し合う２つの抵抗層４ａの間には、互いに反対に位置する複数の電極層３ａが下のほうの抵抗層４ａの上に配置される。複数の電極層３ａの内側に向いた端部は互いから隔てられている。断面図は２つの電極層を示し、それらは、いずれの場合も各側部面に至る端部によって、外部接点５ａおよび５ｂにそれぞれ接続される。しかしながら、さらなる電極層３ａが同じ抵抗層４ａに設けられてもよく、該さらなる電極層は同様に外部接点と接触する。
【００５３】
図５は、複数の抵抗層４ａを有する抵抗器４を含む電気的多層構成要素の領域の断面図を示す。ここで、電極層は正射影において部分的に重なり合う。この場合、１つの端部によって外部接点に接続された少なくとも１つの電極層３ａが各抵抗層上に積層してもよく、該少なくとも１つの電極層は、もう１つの抵抗層上に積層したさらなる電極層と重なり合う領域を形成する。
【符号の説明】
【００５４】
１  誘電層と電極層とからなる積層体
２  誘電層
３  電極層
３ａ  抵抗器内に一体化された電極層
４  抵抗器
４ａ  抵抗層
５ａ  第１の外部接点
５ｂ  第１の外部接点と比較して逆の極性を有する第２の外部接点
６  抵抗器の構造的な溝
７  抵抗器のメサ構造体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2010541233.tif 000009
2010541233.tif 000010
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