(57)【要約】支持体（９）内へ埋め込むための電気部品（１）が記載される。この部品は、セラミック製の本体（２）と、本体（２）に塗布された電気絶縁性のパッシベーション層（４）と、少なくとも１つの内部電極（３）とを有する。さらにこの電気部品（１）は、内部電極（３）と接続される外部電極（５）を有しており、外部電極（５）は、金属を有する第１の電極層（６）と、その上に配置された第２の電極層（７）とを有する。
2017532776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体（９）内へ埋め込むための電気部品であって、
セラミック製の本体（２）と、前記本体（２）の上に塗布された電気絶縁性のパッシベーション層（４）と、少なくとも１つの内部電極（３）と、前記内部電極（３）と接続された外部電極（５）とを有する電気部品において、
前記外部電極（５）は、金属を有する第１の電極層（６）と、その上に配置され、銅を有する第２の電極層（７）とを有することを特徴とする電気部品（electrical component）。
【請求項２】
前記第１の電極層（６）は、焼き付けられたペーストを有することを特徴とする請求項１に記載の電気部品。
【請求項３】
前記第２の電極層（７）は、前記第１の電極層（６）の上に直接配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気部品。
【請求項４】
前記第２の電極層（７）は、電気めっき式または電気化学式の方法で塗布されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電気部品。
【請求項５】
前記パッシベーション層（４）は、ガラスまたはセラミック材料を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電気部品。
【請求項６】
前記第１の電極層（６）は、銀を含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電気部品。
【請求項７】
前記第２の電極層（７）は、銅からなる他の接続接点（further contact-connection）に接続される設計であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の電気部品。
【請求項８】
前記第２の電極層（７）は、前記外部電極（５）の最も外側の層であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の電気部品。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の電気部品（１）と、前記電気部品（１）が中に埋め込まれた支持体（９）とを有することを特徴とする部品組立体（component arrangement）。
【請求項１０】
前記支持体（９）は、互いに上下の位置関係で配置された複数のポリマー層（１０，１１，１２）を有することを特徴とする請求項９に記載の部品組立体。
【請求項１１】
前記電気部品（１）の電気接触のために少なくとも１つの貫通接続（through-connection）（１３）を有しており、前記貫通接続（１３）は前記支持体（９）を通るように案内されることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の部品組立体。
【請求項１２】
前記貫通接続（１３）は、銅を含むことを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれか１項に記載の部品組立体。
【請求項１３】
前記支持体（９）の外面（１５）に配置された少なくとも１つの接続接点（１４）を有し、前記接続接点（１４）は前記貫通接続（１３）と接続されていることを特徴とする請求項９〜請求項１２のいずれか１項に記載の部品組立体。
【請求項１４】
前記接続接点（１４）、前記貫通接続（１３）、および前記第２の電極層（７）は同じ材料を有していることを特徴とする請求項１３に記載の部品組立体。
【請求項１５】
電気絶縁性のパッシベーション層（４）で取り囲まれた内部電極（３）を有するセラミック製の本体（２）を設ける工程Ａ）と、
前記パッシベーション層（４）に第１の電極層（６）を塗布する工程Ｂ）と、
電気めっき式または電気化学式の方法によって前記第１の電極層（６）に銅含有の第２の電極層（７）を塗布する工程Ｃ）とから成ることを特徴とする電気部品の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電気部品（１）を製造する工程Ａ）〜Ｃ）と、
支持体（９）を形成するための層（１０，１１，１２）を設ける工程Ｄ）であって、少なくとも１つの層（１０，１１，１２）が切欠きを有する工程Ｄ）と、
前記電気部品（１）を製造する工程において、前記層（１０，１１，１２）を上下の位置関係で前記切欠き中に配置する工程Ｅ）と、
前記層（１０，１１，１２）を全て一緒にプレスする工程Ｆ）とから成ることを特徴とする部品組立体の製造方法。
【請求項１７】
前記層（１０，１１，１２）のうち少なくとも１つに少なくとも１つの穴を穿設する工程Ｇ）と、
貫通接続（１３）を形成するために前記穴を銅で充填する工程Ｈ）とを含むことを特徴とする請求項１６に記載の部品組立体の製造方法。
【請求項１８】
前記第２の電極層（７）は、外部電極（５）の最も外側の層であることを特徴とする請求項１５に記載の部品組立体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
セラミック製の本体を有する電気部品（electrical component）について記載する。この電気部品は支持体、特に回路基板内へ埋め込むように設計される。さらに、支持体と、その中に埋め込まれた電気部品とを有する部品組立体（component arrangement）について記載する。
【背景技術】
【０００２】
セラミック製の本体を有する電気部品は、支持体、特に回路基板内へ埋め込むように設計される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、支持体内への埋め込みに適した電気部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様では、支持体内へ埋め込むための電気部品が記載される。特に、この支持体は回路基板である。電気部品はセラミック製の本体を有しており、その上に、電気絶縁性のパッシベーション層が塗布される（applied）。本体の中に、少なくとも１つの内部電極が配置されている。内部電極は特に本体から導出されて、パッシベーション層を通過する。
【０００５】
パッシベーション層の上に、内部電極に接続された少なくとも１つの外部電極が配置されている。外部電極は、第１の電極層と、その上に塗布された第２の電極層とを有する。第２の電極層は銅を含む。第２の電極層は、第１の電極層の上に直接配置されるのが好ましい。
【０００６】
第１の電極層およびその上に塗布された銅層とパッシベーション層とのこのような組合せは、化学的および機械的な影響に対する本体の確実な防護を保証する。たとえば本体が、支持体内への埋め込みの際に、特に積層化工程のときに存在する可能性がある水分やプロセス媒体に対して防護される。さらに、たとえば支持体を通る銅含有の貫通接続（through-connection）によって、内部電極の確実な接触が可能となる。
【０００７】
たとえばパッシベーション層はガラスを有する。代案として、パッシベーション層はたとえばセラミックを有することができる。たとえばパッシベーション層は焼付け層である。
【０００８】
１つの実施形態では、第１の電極層は焼き付けられたペーストを有する。第１の電極層は、たとえば銀または銀・パラジウムを有する。このような種類の電極層は内部電極の、特に銀または銀・パラジウムを含有する内部電極の、特別に確実な接触を保証する。
【０００９】
１つの実施形態では、第２の電極層は電気めっき式または電気化学式の方法で塗布される。この場合、金属が溶液から第１の電極層へ堆積する（deposited）。電気めっき式の方法では、そのために外部の電源が接続される。第１の電極層は、たとえば陰極として機能する。電気化学式の方法では、金属が電流なしに堆積する。
【００１０】
第２の電極層は、銅からなる他の接続接点との接続のために設計される。
【００１１】
第２の電極層は外部電極の最も外側の層である。従って、第２の外部電極は、第２の電極層の上方に配置される防護層がなくてもよい。
【００１２】
本発明の別の態様では部品組立体が記載される。この部品組立体は、上に説明した電気部品を有している。さらに部品組立体は、特に配線基板の形態の支持体を有していて、この支持体内に部品が埋め込まれる。この部品は部分的または完全に支持体内に埋め込まれてもよい。たとえば部品はすべての側で支持体の材料によって取り囲まれる。
【００１３】
支持体は、たとえば互いに上下の位置関係に配置された複数の層を有している。部品は、たとえばこれらの層のうちの少なくとも１つに埋め込まれる。たとえば支持体は積層化プロセスで製造される。１つの実施形態では、これらの層はポリマー層の形状である。これらの層はエポキシ樹脂を有していてもよい。
【００１４】
１つの実施形態では、支持体は部品を電気接触するための少なくとも１つの貫通接続を有する。貫通接続は、特に少なくとも支持体の１つの層を通過する。
【００１５】
１つの実施形態では、貫通接続は銅を含んでいる。このことは、部品への特別に確実な電気接触を可能にするが、それは特に、第２の電極層も同じく銅を含んでいるからである。さらに、銅は特別に良好な熱伝導性を有している。貫通接続は電気めっき式の方法、または電気化学式の方法で製造することができる。
【００１６】
１つの実施形態では、部品組立体は、支持体の外面に配置された少なくとも１つの接続接点を有している。接続接点は貫通接続と接続される。１つの実施形態では、接続接点は銅を含んでいる。接続接点、貫通接続、および第２の電極層は同じ材料、特に銅を有しているのが好ましい。銅を有することは、特に信頼性の高い電気的および熱的な結合を可能にする。
【００１７】
本発明の別の態様では、電気部品、特に上記した部品を製造する方法が記載される。この方法により、内部電極を有するセラミック製の本体が準備される。本体は電気絶縁性のパッシベーション層によって包囲される。第１の電極層がパッシベーション層に塗布される。次いで、銅含有の第２の電極層が電気めっき式または電気化学式の方法によって第１の電極層へ塗布される。
【００１８】
さらに、部品組立体、特に上記した部品組立体を製造する方法が記載される。このとき、電気部品が上記した方法により製造される。支持体を形成するための各層が準備され、少なくとも１つの層が切欠きを有している。これらの層が互いに上下の位置関係で配置され、部品が切欠きの中に配置される。次いで各層がプレスされ、それにより積層板が形成される。
【００１９】
貫通接続を製造するために、たとえば少なくとも１つの層に穴が穿設される。たとえばこの穴は積層板に穿設される。この穿設はレーザによって行うことができる。次いで、穴が導電性の材料で充填される。
【００２０】
第２の電極層は外部電極の最も外側の層であってよい。
【００２１】
本件の開示においては、発明の複数の態様が記載されている。部品、部品組立体、または方法に関して開示されている一切の特性は、たとえそれぞれの特性がそれぞれの態様の文脈において明示的に言及されていなくても、それぞれ他の態様に関しても相応に開示されており、その逆も成り立つ。
【００２２】
次に、ここで記述している主題について模式的かつ縮尺通りではない実施例を参照しながら詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】セラミック製部品を模式的な断面で示す断面図である。
【図２】図１に示す部品と支持体とから成る部品組立体である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の図面において、同じ参照符号は異なる実施形態の機能的または構造的に対応する部材を示す。
【００２５】
図１は、電気部品１を模式的な断面図で示している。この電気部品１は、直方体状に施工され、セラミック材料を有する本体２を含んでいる。その代案として、これ以外の設計形態も可能である。図示した実施例では、セラミック材料はバリスタセラミック、特にＺｎＯ−Ｂｉセラミックである。代案として、セラミック材料はＮＴＣセラミックまたはＰＴＣセラミック、特にサーミスタセラミック、あるいは誘電コンデンサセラミックであってよく、それは、電気部品１がバリスタ、サーミスタ、コンデンサのいずれとして設計されているかによる。
【００２６】
さらに電気部品１は、たとえば銀・パラジウムを含む内部電極３を有している。あるいは、内部電極３はこれ以外の金属、たとえばニッケルおよび／または銅を含むことができ、あるいはこれらで設計することができる。内部電極３は本体２のセラミック中に配置されて、本体２から導出されている。たとえばこの電気部品１は、内部電極３がさまざまなセラミック層の上に印刷されてセラミック層と共に焼結されるセラミック製の多層部品である。
【００２７】
さらに電気部品１は、電気絶縁性のパッシベーション層４を有している。たとえばパッシベーション層はガラスまたはセラミック材料を含んでいる。このセラミック材料は、本体２のセラミック材料とは相違するのが好ましい。電気絶縁性のパッシベーション層４は、本体２上に直接塗布されるのが好ましい。パッシベーション層４は、たとえば支持体内への部品１の挿入時に存在する機械的および／または化学的な影響に対して電気部品１を防護するという利点がある。
【００２８】
内部電極３はパッシベーション層４を通過している。パッシベーション層４は本体２のセラミックを、たとえば内部電極３が通過している個所を除いて完全に取り囲む。
【００２９】
パッシベーション層４上には外部電極５が配置されている。外部電極５は本体２の２つの向かい合う側に配置されるとともに、それぞれ側方エッジを介して、本体２の隣接する側に向かって案内されている。外部電極５はそれぞれ第１の電極層６と、その上に配置された第２の電極層７とを有している。
【００３０】
第１の電極層６は焼き付けられた金属ペーストで形成されている。たとえば第１の電極層６は銀を有している。電極層６は、別の実施例ではこれ以外の金属、たとえば銅を有することができる。
【００３１】
第２の電極層７は、溶液中の金属を付着させる（deposition）ことによって塗布される。この金属はたとえば、成分中に銅を含む（contain）か、もしくはほぼ銅そのものである（consist of copper）。金属を付着させるために、たとえば電気めっき式の方法が適用される。別の実施形態では電流なしで、特に化学式に金属が付着される。
【００３２】
第２の電極層７は、銅からなる他の接続接点と適合性がある。特に電気部品１は、回路基板の積層内へ埋め込む設計になっている。パッシベーション層４により、特に第２の電極層７の製造のために用いられる化学的な銅溶液に対しても、本体２が防護される。
【００３３】
図２は、部品組立体８の一部分を横断面で示している。部品組立体８は、図１に示すセラミック製の部品１を有している。さらに部品組立体８は、部品１が中に埋め込まれた支持体９を有している。支持体９は配線基板として設計されている。支持体９は、互いに上下の位置関係で配置された複数の層１０，１１，１２を有している。層１０，１１，１２はポリマー層として設計されている。
【００３４】
一例として、部品１は支持体９の内部に全て配置される。特に部品１の上方および下方には、それぞれ支持体９の少なくとも１つの層１０，１２が存在する。部品１はすべての側で、支持体９のポリマー層によって取り囲まれるのが好ましい。部品１は、たとえば一番上と一番下のポリマー層１０，１２の間に配置される複数のポリマー層１１内に埋め込まれる。
【００３５】
このような種類の埋め込みは、配線基板における電気部品１の特別に省スペースな配置を可能にする。さらに支持体９は、配線基板としての機能の他に、化学的および／または機械的な影響に対する部品１の防護をも確実にする。これに加えてポリマー材料は、温度上昇が過大なとき温度補償を提供することができる。
【００３６】
外部電極５のコンタクトのために、支持体９の少なくとも１つの層１２を通して支持体９の外面１５へと通じる貫通接続１３が設計されている。貫通接続１３は銅を含んでいる。貫通接続１３は、たとえば電気めっき式の方法で製造される。
【００３７】
貫通接続１３は、外面１５に、たとえば支持体９の下面に配置された接続接点１４と接続されている。接続接点１４は、たとえば接触パッドとして設計される。接続接点１４はたとえば銅を有している。たとえば接続接点１４は溶液からの金属の付着によって、特に電気めっき式の方法によって製造される。
【００３８】
これ以外の外部電極も、同様の仕方で接続接点と接続される（図示せず）。
【符号の説明】
【００３９】
１…電気部品、２…本体、３…内部電極、４…パッシベーション層、５…外部電極、６…第１の電極層、７…第２の電極層、８…部品組立体、９…支持体、１０…ポリマー層、１１…ポリマー層、１２…ポリマー層、１３…貫通接続、１４…接続接点、１５…外面。
【図１】
2017532776.tif 000003
【図２】
2017532776.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月31日(2017.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体（９）内へ埋め込むための電気部品であって、
セラミック製の本体（２）と、前記本体（２）の上に塗布された電気絶縁性のパッシベーション層（４）と、少なくとも１つの内部電極（３）と、前記内部電極（３）と接続された外部電極（５）とを有する電気部品において、
前記外部電極（５）は、金属を有する第１の電極層（６）と、その上に配置され、銅を有する第２の電極層（７）とを有することを特徴とする電気部品（electrical component）。
【請求項２】
前記第２の電極層（７）は、電気めっき式または電気化学式の方法で塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の電気部品。
【請求項３】
前記第２の電極層（７）は、電気めっき式または電気化学式の方法で製造された貫通接続（１３）との接続のために設計されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気部品。
【請求項４】
前記第１の電極層（６）は、焼き付けられたペーストを有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電気部品。
【請求項５】
前記第２の電極層（７）は、前記第１の電極層（６）の上に直接配置されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電気部品。
【請求項６】
前記パッシベーション層（４）は、ガラスまたはセラミック材料を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電気部品。
【請求項７】
前記第１の電極層（６）は、銀を含むことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の電気部品。
【請求項８】
前記第２の電極層（７）は、銅からなる他の接続接点（further contact-connection）に接続される設計であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の電気部品。
【請求項９】
前記第２の電極層（７）は、前記外部電極（５）の最も外側の層であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の電気部品。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の電気部品（１）と、前記電気部品（１）が中に埋め込まれた支持体（９）とを有することを特徴とする部品組立体（component arrangement）。
【請求項１１】
前記支持体（９）は、互いに上下の位置関係で配置された複数のポリマー層（１０，１１，１２）を有することを特徴とする請求項１０に記載の部品組立体。
【請求項１２】
前記電気部品（１）の電気接触のために少なくとも１つの貫通接続（through-connection）（１３）を有しており、前記貫通接続（１３）は前記支持体（９）を通るように案内されることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の部品組立体。
【請求項１３】
前記貫通接続（１３）は、銅を含むことを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載の部品組立体。
【請求項１４】
前記支持体（９）の外面（１５）に配置された少なくとも１つの接続接点（１４）を有し、前記接続接点（１４）は前記貫通接続（１３）と接続されていることを特徴とする請求項１０〜請求項１３のいずれか１項に記載の部品組立体。
【請求項１５】
前記接続接点（１４）、前記貫通接続（１３）、および前記第２の電極層（７）は同じ材料を有していることを特徴とする請求項１４に記載の部品組立体。
【請求項１６】
電気絶縁性のパッシベーション層（４）で取り囲まれた内部電極（３）を有するセラミック製の本体（２）を設ける工程Ａ）と、
前記パッシベーション層（４）に第１の電極層（６）を塗布する工程Ｂ）と、
電気めっき式または電気化学式の方法によって前記第１の電極層（６）に銅含有の第２の電極層（７）を塗布する工程Ｃ）とから成ることを特徴とする電気部品の製造方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電気部品（１）を製造する工程Ａ）〜Ｃ）と、
支持体（９）を形成するための層（１０，１１，１２）を設ける工程Ｄ）であって、少なくとも１つの層（１０，１１，１２）が切欠きを有する工程Ｄ）と、
前記電気部品（１）を製造する工程において、前記層（１０，１１，１２）を上下の位置関係で前記切欠き中に配置する工程Ｅ）と、
前記層（１０，１１，１２）を全て一緒にプレスする工程Ｆ）とを含むことを特徴とする部品組立体の製造方法。
【請求項１８】
前記層（１０，１１，１２）のうち少なくとも１つに少なくとも１つの穴を穿設する工程Ｇ）と、
貫通接続（１３）を形成するために前記穴を銅で充填する工程Ｈ）とを含むことを特徴とする請求項１７に記載の部品組立体の製造方法。
【請求項１９】
前記第２の電極層（７）は、外部電極（５）の最も外側の層であることを特徴とする請求項１６に記載の部品組立体の製造方法。
【国際調査報告】
2017532776.tif 000005
2017532776.tif 000006
2017532776.tif 000007
2017532776.tif 000008
2017532776.tif 000009
2017532776.tif 000010