(57)【要約】  本体（２）を備える電気コンポーネントにおいて、前記本体の表面は少なくとも１つの第１の導電性の材料層（３）を備えており、前記第１の材料層は前記本体と反対を向いているほうの表面で第２の導電性の材料層（４）によりコーティングされており、前記材料層は閉じた多孔性の外側の表面を有する外側接触部（６，６’）の少なくとも一部を形成している。
2010514169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体（２）を備える電気コンポーネントにおいて、
前記本体の表面は少なくとも１つの第１の導電性の材料層（３）を備えており、
前記第１の材料層は前記本体と反対を向いているほうの表面で第２の導電性の材料層（４）によりコーティングされており、
前記材料層は閉じた多孔性の外側の表面を有する外側接触部（６，６’）の少なくとも一部を形成している電気コンポーネント。
【請求項２】
前記第１の材料層（３）は前記本体（２）に焼き付けられている、請求項１に記載の電気コンポーネント。
【請求項３】
前記第１の材料層（３）は電気めっき可能な材料を含んでいる、請求項１または２のいずれか１項に記載の電気コンポーネント。
【請求項４】
前記第１の材料層（３）は銅を含んでいる、先行請求項のうちいずれか１項に記載の電気コンポーネント。
【請求項５】
前記第２の材料層（４）は前記第１の材料層（３）の上に電気めっきにより塗布されている、請求項３または４のいずれか１項に記載の電気コンポーネント。
【請求項６】
前記第１の材料層（３）の形状によって前記外側接触部（６，６’）の多孔性が生じている、先行請求項のうちいずれか１項に記載の電気コンポーネント。
【請求項７】
前記第２の材料層（４）は導電接着能力のある材料を含んでいる、先行請求項のうちいずれか１項に記載の電気コンポーネント。
【請求項８】
前記第２の材料層（４）は前記第１の材料層（３）を酸化から守る材料を含んでいる、先行請求項のうちいずれか１項に記載の電気コンポーネント。
【請求項９】
前記第２の材料層（４）は貴金属を含んでいる、請求項８に記載の電気コンポーネント。
【請求項１０】
前記第２の材料層（４）はニッケル含有合金を含んでいる、先行請求項のうちいずれか１項に記載の電気コンポーネント。
【請求項１１】
前記第２の材料層（４）はニッケル・貴金属合金を含んでいる、請求項１０に記載の電気コンポーネント。
【請求項１２】
前記第２の材料層（４）はＰｄ−Ｎｉ合金を含んでいる、請求項１１に記載の電気コンポーネント。
【請求項１３】
表面実装可能なコンポーネントである、先行請求項のうちいずれか１項に記載の電気コンポーネント。
【請求項１４】
前記本体（２）はコンデンサセラミックを含んでいる、先行請求項のうちいずれか１項に記載の電気コンポーネント。
【請求項１５】
前記本体（２）はバリスタセラミックを含んでいる、先行請求項のうちいずれか１項に記載の電気コンポーネント。
【請求項１６】
電気的な多層コンポーネントであり、前記本体（２）は相上下して積層された複数のセラミック層（２ａ）と電極層（５）とを含んでいる、先行請求項のうちいずれか１項に記載の電気コンポーネント。
【請求項１７】
前記電極層（５）はニッケル、銅、パラジウムのうち少なくとも１つの材料を含んでいる、請求項１６に記載の電気コンポーネント。
【請求項１８】
焼結によって製作されたモノリシックなコンポーネントである、先行請求項のうちいずれか１項に記載の電気コンポーネント。
【請求項１９】
前記内側の層（３）が前記電極層（２）の端部にそれぞれ接触する複数の前記外側接触部（６，６’）を有している、請求項１６から１８までのいずれか１項に記載の電気コンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電気コンポーネント、ならびに、このような電気コンポーネントを備える外側接触部が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
解決されるべき課題は、電気接続部とコンポーネントとの安定した電気接触を可能にする、電気コンポーネントのための電気的な接触手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本体を備える電気コンポーネントが提供され、本体の表面、たとえば側面は少なくとも１つの第１の導電性の材料層を備えており、この材料層は本体と反対を向いているほうの表面に第２の導電性の材料層を備えている。
【０００４】
第１および第２の材料層は、閉じた多孔性の外側の表面を相応に有する電気コンポーネントの外側接触部の少なくとも一部を共同で形成する。電気コンポーネントは、このような複数の外側接触部を有することができる。
【０００５】
第１の材料層を製作するために、材料層または外側接触部を施されるべき電気コンポーネントの少なくとも一部が電気めっき可能であると好都合である。電気めっき可能という概念は、電気化学式または化学式の析出によって被覆または外側層、特に金属析出物を形成する、対象物の能力を意味している。少なくとも外側接触部が施されるべきコンポーネントの部分に、電気めっき法が施されるのが好ましい。
【０００６】
電気コンポーネントの電気めっき可能な部分は、特に、コンポーネントの焼付けされた材料層を含んでいる。
【０００７】
外側接触部の閉じてはいるが多孔性の表面は、コンポーネントを特別に亀裂から防護することができ、または、実装プレートへしっかりと実装することができ、あるいは、たとえば電気引込線のような他の電気接続部と接触させることができるという利点を有している。
【０００８】
多孔性という概念は、特に、外側接触部が湾入部を有しており、その深さがそれぞれ好ましくはマイクロメートル領域にある、コンポーネントの外側接触部の特性を意味している。
【０００９】
電気コンポーネントの外側接触部の多孔性の表面は、その導電性の接触面積を増大させ、それにより、外部の電気接続部とコンポーネントとの間の境界領域における抵抗が低減される。外側接触部の表面積の増大は、外側接触部の表面粗さの増大とみなすこともできる。コンポーネントは、実装プレートと接触するために特別に好適な、導電接着能力のある表面実装可能な（ＳＭＤ）コンポーネントであるのが好ましい。
【００１０】
それぞれコンポーネントの側面に塗布された、上述した種類の複数の電気的な、場合により反対の極性の外側接触部が設けられていてよい。この場合、外側接触部の第１または内側の導電性材料層は、側面を部分的または全面的に覆うだけでなく、キャップまたはクリップのような形式でコンポーネントを側方から取り囲むこともでき、それにより、たとえばコンポーネントの上側および下側の端面が外側接触部の領域を備えることになる。
【００１１】
電気コンポーネントの１つの実施形態では、第１の導電性の材料層は本体に焼き付けられている。このとき材料層は、焼付けによって固定される金属含有ペーストをコンポーネントの本体へ塗布することによって製作されるのが好ましい。このことは、第１の材料層の表面が多孔性になり、可能な限り広く保たれるという利点がある。
【００１２】
第２の材料層は可能な限り薄く、あるいはできる限り小さい厚みで、製作されているのが好ましい。このことは、同時に第２の材料層の表面を、あるいは第１および第２の材料層を有する外側接触部の表面を、可能な限り広く保つという利点がある。第２の材料層が第１の材料層に直接塗布されているからである。電気コンポーネントの１つの実施形態では、第１の材料層の各々の厚みは０．５から５μｍの範囲内にある。
【００１３】
１つの実施形態では、第２の材料層は第１の材料層の上に電気めっきで塗布される。
材料層は両方とも金属をそれぞれ含むことができる。外側接触部の第１または内側の材料層が、たとえば銅のような電気めっき可能な固体材料を有しており、第２または外側の材料層が導電接着能力のある材料を含んでいると、特別に好都合であることが判明している。このとき、外側の材料層はパラジウム含有合金、特にニッケル・パラジウム合金を含んでいるのが好ましい。このときパラジウム含有合金は、配線板と特別に良好に接着させることができ、ならびに、内側の材料層を酸化から守る特性をもつという利点がある。
【００１４】
ニッケル・パラジウム合金を含む外側の材料層は、純粋なパラジウム層またはパラジウムめっき層に比べて、高い延性を有しているという利点がある。ニッケル・パラジウム合金を含む外側の材料層のさらに別の利点は、たとえば焼き付けられた銀・パラジウム層と比べたとき、次のような形であらわれる：
−標準生産に由来する本体をそのまま使用することができる。
−別の金属被覆層が必要なく、ならびに、別の焼付けプロセスが必要ない。
−外側の材料層が非常に薄くなるので、既存の内側の表面構造が実質的に変わることなく保たれる。
−金属含有層を塗布する他の技術に比べて材料の節減が実現される。
−電気めっき可能なあらゆるコンポーネントに外側層を塗布することができる。
−複雑な外側電極ジオメトリーを簡単に加工することができる。
【００１５】
電気コンポーネントの本体は、少なくとも部分的に電気めっき可能な各々の電子部品を含んでいる。本体はキャパシタンス、抵抗、たとえばバリスタ、またはその他の電気的に導電性の低い特性を有することができる。たとえば本体は、コンデンサセラミックやバリスタセラミックのようなセラミック材料を含むことができる。
【００１６】
外側の電気めっき層を含む外側接触部を利用したうえで、さまざまな、特に複雑な外側接触部を備えるコンポーネントを、特別に簡単に製造できるという利点がある。普通ならばこのようなコンポーネントのために、金属被覆と焼付けの両方を含む高いコストのかかるプロセスをまず開発し、次いでこれを実施することになる。
【００１７】
電気コンポーネントの１つの実施形態では、外部の電気接触部または配線板と接触可能なコンポーネントの外側接触部は、たとえば焼付けプロセスのような第１の製造方法からなる少なくとも１つの第１の材料層と、たとえば電気めっきのような第２の製造方法の少なくとも１つの第２の材料層とが、構造の少なくとも一部を構成する多層構造を有している。
【００１８】
電気コンポーネントの１つの実施形態は、交互に相上下して積み重ねられた複数のセラミック層と電極層を本体が含む、電気的な多層コンポーネントを含んでいる。このとき電
極層は本体の表面にまで達することができ、それぞれ１つの端部で上述した種類の外側接触部と接触していてよい。
【００１９】
電極層は、特に電気絶縁層との関連で電界を生成し、隣接する２つの内部電極の間にある各々のセラミック層の内部でキャパシタンスを生成する役目をする内部電極として施工されていてよい。
【００２０】
このとき、電気的な多層コンポーネントのセラミック層はコンデンサセラミックを含むことができ、それにより、たとえば銅のような適当な内部電極材料を使用したうえで、ＭＬＣＣとも呼ばれるＳＭＤ能力のあるセラミック多層コンデンサが創出される。これは、たとえば電気信号を処理するために、たとえば電子フィルタに組む込むことができる。特に、セラミック多層コンデンサは携帯型の通信機器に組み込むことができ、接触表面積の広い２層の外側接触部による電気多層コンポーネントの電気的、機械的な堅固な結合は、振動や衝撃が生じたときに、電気多層コンポーネントが配線板またはその他の電気接続部から外れないという利点を有している。
【００２１】
１つの実施形態に基づく電気多層コンポーネントのセラミック層はバリスタセラミックを含んでおり、それにより、たとえば銅のような適当な内部電極材料を使用したうえで、ＳＭＤ能力のあるセラミック多層バリスタが提供される。このセラミック多層バリスタは、電子機器の過電圧保護のための装置として利用することができる。
【００２２】
本件明細書に記載された少なくとも１つの実施形態に基づく１つまたは複数の外側接触部は、コンデンサやバリスタに限定されるものではない。むしろ上述した種類の外側接触部は、あらゆる種類の電気コンポーネントのために利用することができる。このような電気コンポーネントには、たとえばＮＴＣコンポーネント、ＰＴＣコンポーネント、ならびにモノリシックに構成された各種の電気コンポーネント、一体的に製作された、あるいは本体を有していて場合により複数の異なる材料、特に抵抗材料を含むことができる電気的なコンポーネントアレイなどが該当する。上述した種類の外側接触部は、圧電アクチュエータまたは圧電スタック、特に圧電セラミック層の間に配置された内部電極の接触にも利用することができる。
【００２３】
電気多層コンポーネントのセラミック層はセラミックの未加工シートから作られるのが好ましく、この未加工シートは結合剤を施されていてよく、モノリシックな多層コンポーネントを得るために断裁されてから一緒に焼結される。セラミックの未加工シートは、たとえばスクリーン印刷法によって、印刷された電極構造または材料を施されていてよい。
【００２４】
上述した対象物について、以下の実施例および図面を参照しながら詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】多層の外側接触部を備える電気多層コンポーネントである。
【図２】多層の外側接触部を備える電気多層コンポーネントの一部を示す拡大図である。
【図３ａ】多層の外側接触部を備えるアレイとしての第１の電気コンポーネントである。
【図３ｂ】多層の外側接触部を備えるフィードスルーアレイとしての第１の電気コンポーネントである。
【図３ｃ】多層の外側接触部を備えるフィードスルーアレイとしての別の電気コンポーネントである。
【図３ｄ】半円形の２層の外側接触部を備えるボールグリッドアレイとしての電気コンポーネントである。
【図４ａ】図４ａに模式的に示すコンポーネントの考えられる第１の電気配線の回路図である。
【図４ｂ】図４ａに模式的に示すコンポーネントの考えられる第２の電気配線の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、たとえばコンデンサセラミックやバリスタセラミックのようなセラミック材料を含む焼結されたモノリシックな本体２を備える電気多層コンポーネント１を示している。本体は、セラミック層２ａと内部電極５の積層された構造を含んでいる。電気的に同じ極性の１セットの内部電極５では、各々の内部電極の端部が本体２の表面まで導出されており、たとえば銅を含む焼き付けられた電極層３と接触している。電極層３は、多層コンポーネントの外側接触部６の第１の内側の層を形成する。内側の電極層３の本体２と反対を向いているほうの表面には、金属含有あるいは貴金属含有の第２の層、好ましくはＰｄ−Ｎｉ（ニッケル・パラジウム）合金層４が、電気めっきにより外側に塗布されている。
【００２７】
内側の層３と外側の層４とで構成される外側接触部６は、多層コンポーネントの一方の側をキャップ状に挟み込んでいる。
【００２８】
多層コンポーネントの向かい合う側には、別の内部電極セットの同じ極性の内部電極５の端部と接触する、反対の極性の別の外側接触部６が塗布されている。１つの実施形態では、この別の外側接触も、上述した種類の２層の外側接触部に準じて製作されていてよい。
【００２９】
図２は、一例として多層コンポーネントとして図示された電気コンポーネント１の角領域の拡大図である。本体２の表面に塗布された、外側接触部６の第１の内側の層は、本体の表面領域へ焼き付けられており、閉じた多孔性の不規則な表面構造を有している様子が示されている。この内側の層３の上に、外側接触部の外側表面を形成する第２の層４が塗布されている。この第２の層は、外側接触部の表面積を、その下にある層の表面積に準じて可能な限り広く得られるようにするために、可能な限り薄く製作される。このとき外側の層４は、電気めっきによって内側の層に塗布されるのが好ましい。
【００３０】
これらの図面は多層コンポーネントを示しているが、上述した種類の外側接触部は、多孔性の本体を備える任意の電気コンポーネントへ塗布することができ、および／または電気めっき可能な材料領域または材料層を備える任意の電気コンポーネントへ塗布することができる。
【００３１】
１つの外側接触部につき２つを超える材料層が設けられていてよく、その場合には、電気コンポーネントの外側表面が、それにもかかわらず実装面との堅固な結合のために十分に広い表面を有することが重要となる。このとき材料層は、優先される特性に応じて材料を含むことができ、必ずというわけではないが電気めっきによってそれぞれ内側の材料層へ塗布することができる。
【００３２】
また、上述した種類の外側接触部は電気コンポーネントのどの側面にも塗布することができる。各々の面に、上述した種類の複数の外側接触部を塗布することもできる。
【００３３】
長方形の本体は、４つまたはそれ以上の外側接触部を備えていてよい。すなわち電気コンポーネントは、その外面で実装面またはその他の電気接続部と選択的に接触させることができる。このとき各々の外側接触部は、外側接触部と同じ電気極性を有する電極層と接触することができる。このときアース電極層も、同じく電極層であるとみなされる。
【００３４】
図３ａから図３ｄは、焼き付けられた内側の層３と、好ましくは電気めっきにより内側の層３の上に塗布された外側の層４とでそれぞれ構成された１つまたは複数の外側接触部６ａを備える、さまざまに異なる電気コンポーネントを示している。
【００３５】
図３ａは、アレイとして施工された、好ましくは一体的な電気コンポーネント１’を示している。直方体の本体２の長いほうの側面に相並んで配置された外側接触部６が示されており、これらの外側接触部は、焼き付けられた内側の金属層と、電気めっきにより塗布された外側の第２の金属層とをそれぞれ含んでいる。それぞれ互いに向かい合う２つの外側接触部６の間には、交互に相上下して配置された、電気極性の異なる内部電極のスタックが配置されていてよい。これらの内部電極の間でキャパシタンスをそれぞれ生成することができる。本体は、抵抗材料または電気絶縁性材料、たとえばセラミックなどを含むことができ、このような材料が内部電極の間に配置されている。
【００３６】
電気コンポーネントは、１つの実施形態では、複数の多層コンポーネントが１つのコンポーネントに相並んで配置されたセラミック多層コンポーネントアレイである。
【００３７】
図３ｂは、フィードスルーアレイとして施工された、好ましくは一体的な電気コンポーネント１’を示している。直方体の本体２の４つの側面に相並んで配置された外側接触部６および６’が示されており、これらの外側接触部は、焼き付けられた内側の金属層と、電気めっきにより塗布された外側の第２の金属層とをそれぞれ含んでいる。抵抗またはアース電極のような通電部が、直方体の本体の端面に配置された互いに向かい合う２つの外側接触部６’を接続することができる。それぞれ向かい合う２つの外側部６の間には、交互に相上下して配置された、電気極性の異なる内部電極のスタックが配置されていてよい。
【００３８】
図３ｃは、上述した組成の互いに向かい合う外側接触部６’および６を備える、さらに別の電気コンポーネント１’を示している。外側接触部６，６’は、本例では、外部の電気接続部と接触させるために、優れた固定特性を備える全部で４つの広い面積の接触面を形成している。それぞれの外側接触部の間には、好ましくは露出した本体面２が示されている。これらの本体面は、多層の外側接触部を備える電気コンポーネントのそれぞれ個々の実施形態において、必要に応じてパッシベーションされていてよい。このパッシベーションは、たとえば外側接触部の製造前に本体２へ塗布することができる。
【００３９】
図３ｄは、外部接触部のほうを向いている外面に、または外部接触部と接触されるべき外面に、部分的に球形の外側接触部６をいわゆるボールグリッドアレイとして備えるように製作された電気コンポーネント１’を示している。これらの外側接触部は上述した方式に基づく多層構造を有しており、したがって、たとえば配線板や１つあるいは複数の引込線または条導体といった外部の電気接触部との間で、良好な固定または電気接触をする役目をそれぞれ果たす。
【００４０】
ここで説明しているそれぞれ個々の電気コンポーネントの本体２は、セラミックとは異なる材料を含むこともできる。重要なのは、外側接触部６がコンポーネントのために優れた接着特性またははんだ付け特性を有していることである。
【００４１】
上述した電気コンポーネントでは、たとえば実装面、配線板、あるいはたとえば引込線のような外部接続部といった外部の電気接続部のほうを向いている、またははそのような電気接続部と接触／はんだ付けされる、外側接触部６，６’の領域だけが多層に製作されるのが好ましく、すなわち、焼き付けられた層と電気めっきで塗布された層をそれぞれ備えるように製作されるのが好ましい。外側接触部６，６’のこのような領域は、外部の電気接続部との間で良好な固定を可能にするために、可能な限り広い表面を有している。
【００４２】
製造技術の観点からすると、コンポーネント全体が電気めっき浴に浸けられ、そこで、すでに焼き付けられている外側接触部の領域または部分が電気めっきされ、それにより、外側接触部がその外面全体にわたって電気めっき層を備えるようにすると好都合な場合がある。
【００４３】
図４ａと図４ｂは、本件明細書に記載している多層の外側接触部を備える電気コンポーネントの配線の可能性を示している。
【００４４】
図４ａは、本件明細書で説明している電気コンポーネントの、たとえば表面実装可能なコンデンサの、考えられる第１の電気配線の回路図を示しており、コンポーネントの向かい合う同じ極性の外側接触部ＡおよびＣが互いに電気接続されるとともに、コンポーネントの向かい合う同じ極性の外側接触部ＢおよびＤが互いに電気接続されており、これらの間にはキャパシタンスＫまたはコンデンサが配置されている。このことは、たとえば１つの電気的な条導体または内部電極が、向かい合う外側接触部ＡおよびＣを互いに接続するとともに、別の電気的な条導体または内部電極が他方の向かい合う外側接触部ＢおよびＤを互いに接続することによって具体化することができる。そして、これらの条導体の間の好ましくは誘電性層の形態の誘電体が、上述のキャパシタンスＫを生成する。このようにして、いわゆるスルーホールコンデンサが創出される。
【００４５】
図４ｂは、本件明細書で説明している電気コンポーネントの、たとえば表面実装可能なコンデンサの、考えられる第１の電気配線の回路図を示しており、コンポーネントの向かい合う同じ極性の外側接触部ＡおよびＣはそれぞれ内部電極または内部電極のスタックと接続されており、異なる外側接続部と接続された内部電極は誘電性の間隙によって互いに分離されている。外側接触部ＢおよびＤの間には、連続する電気的な条導体または内部電極が延びていてよく、これらを相互に電気接続する。間隙およびこれに接する帯電面によって生成されるキャパシタンスは、コンポーネントの互いに向かい合う他方の外側接触部ＢおよびＤの間の電気的な条導体に関して、１組の共通のキャパシタンスまたはいわゆるマッチドペアキャパシタンス構造を生成し、または、それが外側接触部ＢおよびＤを相互に接続するアース回線である場合には、いわゆるコモングラウンドコンデンサを生成する。
【符号の説明】
【００４６】
１  電気コンポーネント
２  セラミック本体
２ａ  セラミック層
３  外側接触部の内側の層
４  外側接触部の外側の層
５  電極層
６  外側接触部
６’  別の外側接触部
Ａ  第１の外側接触部
Ｂ  第２の外側接触部
Ｃ  第１の外側接触部に向かい合う第３の外側接触部
Ｄ  第２の外側接触部に向かい合う第４の外側接触部
Ｋ  キャパシタンス
【図１】
2010514169.tif 000003
【図２】
2010514169.tif 000004
【図３ａ）】
2010514169.tif 000005
【図３ｂ）】
2010514169.tif 000006
【図３ｃ）】
2010514169.tif 000007
【図３ｄ）】
2010514169.tif 000008
【図４ａ）】
2010514169.tif 000009
【図４ｂ）】
2010514169.tif 000010
【国際調査報告】
2010514169.tif 000011
2010514169.tif 000012
2010514169.tif 000013
2010514169.tif 000014
2010514169.tif 000015
2010514169.tif 000016