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    Elektrische Funktionseinheit mit einem Grundkörper (1) aus übereinander gestapelten keramischen Schichten (2), mit einer auf der Oberfläche des Grundkörpers (1) angeordneten Kontaktfläche (31, 32, 33), mit wenigstens einer zwischen zwei keramischen Schichten angeordneten elektrisch leitenden Zwischenschicht (51, 52), bei der die Kontaktfläche (31, 32, 33) kapazitiv an die leitende Zwischenschicht (51, 52) gekoppelt ist. Die Funktionseinheit hat den Vorteil, dass parasitäre Kapazitäten und Induktivitäten durch die kapazitive Kopplung weitgehend vermieden werden können.Electrical functional unit having a base body (1) of ceramic layers (2) stacked on top of one another, with a contact surface (31, 32, 33) arranged on the surface of the base body (1), with at least one electrically conductive intermediate layer (51st) arranged between two ceramic layers , 52), wherein the contact surface (31, 32, 33) is capacitively coupled to the conductive intermediate layer (51, 52). The functional unit has the advantage that parasitic capacitances and inductances can be largely avoided by the capacitive coupling.
    公开号:DE102004016146A1
    申请号:DE200410016146
    申请日:2004-04-01
    公开日:2005-10-27
    发明作者:Thomas Feichtinger
    申请人:Epcos AG；
    IPC主号:H01C1-144
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine elektrische Funktionseinheit mit einem Grundkörper aus übereinander gestapeltenkeramischen Schichten. An einer Außenseite des Grundkörpers isteine Kontaktflächeangeordnet.TheThe invention relates to an electrical functional unit with a main body of stackedceramic layers. On an outside of the body isa contact surfacearranged.
    [0002] Ausder Druckschrift DE10224566A1 istein elektrisches Vielschichtbauelement bekannt, bei dem in einemGrundkörpergegenüberliegendangeordnete Vielschichtkondensatoren angeordnet sind. Diese sindmit einer gemeinsamen, auf einer Stirnseite des Grundkörpers herausgeführten Massenelektrode verschaltet.Dabei sind innenliegende Elektrodenschichten direkt mit Kontaktenan der Seitenfläche desGrundkörpersverbunden.From the publication DE10224566A1 an electrical multilayer component is known in which oppositely arranged in a base body multilayer capacitors are arranged. These are interconnected with a common, led out on an end face of the main body ground electrode. In this case, internal electrode layers are connected directly to contacts on the side surface of the main body.
    [0003] Esist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Funktionseinheitanzugeben, bei der parasitäreKapazitätenvermindert werden können.ItThe object of the present invention is an electrical functional unitindicate at the parasiticcapacitiescan be reduced.
    [0004] DieseAufgabe wird gelöstdurch elektrische Funktionseinheit nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungender Funktionseinheit sind Gegenstand von Unteransprüchen.TheseTask is solvedby electrical functional unit according to claim 1. Advantageous embodimentsthe functional unit are the subject of dependent claims.
    [0005] Eswird eine elektrische Funktionseinheit angegeben, die einen Grundkörper aufweist.Der Grundkörperwird gebildet aus übereinandergestapelten keramischen Schichten.Itan electrical functional unit is specified, which has a base body.The main bodyis formed from one anotherstacked ceramic layers.
    [0006] Ineiner Ausführungsformder Funktionseinheit ist es vorgesehen, dass alle keramischen Schichteneine elektrische Funktionskeramik enthalten. Unter dem Begriff „ElektrischeFunktionskeramiken" sindMaterialien zu verstehen, die z.B. bei der Realisierung von Kondensatoreneine hohe Dielektrizitätskonstanteoder beispielsweise bei der Realisierung von Varistoren eine geeigneteSpannungsabhängigkeitihres Widerstandes zur Verfügungstellen. Funktionskeramiken haben im Sinne des hier beschriebenenBauelements vor allem die Eigenschaft, dass sie neben der mechanischenTrägerfunktion, diedem Bauelement seine mechanische Stabilität verleiht und die darüber hinausElektrodenschichten oder andere elektrisch leitfähige Elemente trägt, nochzusätzlichwenigstens eine elektrische Funktion zur Verfügung stellen. Die Spannungsabhängigkeit deselektrischen Widerstandes oder die Dielektrizitätskonstante wurden bereitsgenannt.Inan embodimentthe functional unit, it is provided that all ceramic layerscontain an electric functional ceramic. Under the term "electricalFunctional ceramics "areTo understand materials which are e.g. in the realization of capacitorsa high dielectric constantor, for example, in the realization of varistors a suitablevoltage dependencetheir resistance availableput. Functional ceramics have the meaning described hereComponent especially the property that they are in addition to the mechanicalCarrier function, thegives the component its mechanical stability and beyondElectrode layers or other electrically conductive elements still bearsadditionallyprovide at least one electrical function. The voltage dependence of theelectrical resistance or the dielectric constant already becamecalled.
    [0007] Eskommen aber auch andere Materialeigenschaften in Betracht, die auseinem gewöhnlichen,als Trägerverwendeten Keramikmaterial eine elektrische Funktionskeramik machenkönnen.Insbesondere kommen in Betracht eine Temperaturabhängigkeitdes elektrischen Widerstands, eine Temperaturabhängigkeit der Dielektrizitätskonstanteoder weitere ähnlicheEigenschaften. Insbesondere sind für die vorliegende FunktionseinheitMaterialien interessant, die fürdie Realisierung von Kondensatoren, Varistoren oder Induktivitäten benötigt werden.ItBut also other material properties come into consideration, thean ordinary,as a carrierused ceramic material make an electrical functional ceramicscan.In particular, a temperature dependence come into considerationof electrical resistance, a temperature dependence of the dielectric constantor more similarProperties. In particular, for the present functional unitInteresting materials forthe realization of capacitors, varistors or inductors are needed.
    [0008] Aufeiner Oberflächedes Grundkörpersist eine Kontaktflächegebildet. Diese Kontaktflächeist elektrisch leitend. Sie kann zur Weiterkontaktierung der elektrischenFunktionseinheit verwendet werden. Eine solche Kontaktfläche kannbeispielsweise gebildet werden durch eine Schicht aus einem elektrisch leitendenMaterial auf der Oberflächedes Grundkörpers.Die Kontaktflächekann aber auch durch ein beliebig geformtes, elektrisch leitendesMaterial gebildet werden, beispielsweise auch durch eine Lotkugel.Entscheidend ist ledig lich, dass auf einem Teil der Oberfläche desGrundkörperselektrisch leitfähigesMaterial vorhanden ist.Ona surfaceof the basic bodyis a contact surfaceeducated. This contact surfaceis electrically conductive. It can be used to further contact the electricalFunction unit can be used. Such a contact surface canFor example, be formed by a layer of an electrically conductiveMaterial on the surfaceof the basic body.The contact surfacebut can also by an arbitrarily shaped, electrically conductiveMaterial are formed, for example, by a solder ball.The only thing that matters is that on a part of the surface of thethe bodyelectrically conductiveMaterial is available.
    [0009] Esist ferner zwischen zwei keramischen Schichten eine elektrisch leitfähige Zwischenschicht vorgesehen.Die leitfähigeZwischenschicht ist also zwischen zwei keramischen Schichten angeordnet. DieKontaktflächeist kapazitiv an die Zwischenschicht gekoppelt.ItFurthermore, an electrically conductive intermediate layer is provided between two ceramic layers.The conductiveIntermediate layer is thus arranged between two ceramic layers. Thecontact areais capacitively coupled to the intermediate layer.
    [0010] Unterkapazitiver Kopplung ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dassdie Kontaktfläche unddie Zwischenschicht einen Kondensator bilden. Das heißt, dasssie wenigstens teilweise einander überlappen, wobei zwischen derKontaktflächeund der Zwischenschicht ein dielektrisches Material angeordnet ist,das dem Material der zwischen den beiden den Kondensator bildendenElektroden liegenden keramischen Schichten entspricht.UnderCapacitive coupling is to be understood in this context thatthe contact surface andthe intermediate layer form a capacitor. It means thatthey at least partially overlap each other, being between thecontact areaand the interlayer is a dielectric material,the material forming the condenser between the twoElectrodes lying ceramic layers corresponds.
    [0011] Diehier beschriebene elektrische Funktionseinheit macht sich die Grundideezunutze, wonach innenliegende Elektrodenschichten des Grundkörpers nichtdirekt galvanisch mit Außenkontaktendes Grundkörpersgekoppelt sind. Vielmehr erfolgt die Kopplung zwischen innenliegendenElektrodenschichten bzw. zwischen keramischen Schichten liegendenZwischenschichten und äußeren Kontaktflächen zumindestin der Hauptsache durch eine kapazitive Kopplung. Durch eine solcheVorgehensweise kann bei der Realisierung sehr kleiner Kapazitäten in einemVielschichtbauelement vermieden werden, unerwünschte Streukapazitäten zwischeneiner äußeren Elektrodeund inneren Elektroden herzustellen. Darüber hinaus kann es auch vermiedenwerden, undefinierte oder zu große parasitäre Induktivitäten durch äußere Kontaktierungder innenliegenden Elektrodenschichten zu erhalten.TheThe electrical functional unit described here makes the basic ideaexploiting, according to which internal electrode layers of the body is notdirectly galvanic with external contactsof the basic bodyare coupled. Rather, the coupling between internalElectrode layers or lying between ceramic layersIntermediate layers and outer contact surfaces at leastin the main by a capacitive coupling. By suchApproach can be in the realization of very small capacities in oneMultilayer component can be avoided, unwanted stray capacitances betweenan outer electrodeand internal electrodes. In addition, it can also be avoidedbe undefined or too large parasitic inductances by external contactto obtain the internal electrode layers.
    [0012] Indemdie kapazitive Wirkung, die die äußere Kontaktfläche aufinnere Elektrodenschichten hat, durch die kapazitive Kopplung mithoher Genauigkeit definiert werden kann, können unerwünschte kapazitive Effekte vermiedenwerden.By the capacitive effect that the outer contact surface has on inner electrode layers, can be defined by the capacitive coupling with high accuracy, unwanted capacitive effects can be avoided.
    [0013] Ineiner Ausführungsformder Funktionseinheit ist die Kontaktfläche von der Zwischenschicht galvanischgetrennt. Dies bedeutet, dass jeder elektrische Kontakt zwischender Kontaktflächeund der Zwischenschicht weitgehend vermieden wird. Dadurch wirddie Kopplung zwischen der Kontaktfläche und der Zwischenschichtzumindest zu einem sehr großenTeil durch die kapazitive Kopplung definiert. Diese kapazitive Kopplungwiederum lässtsich durch geometrische Parameter, also letztlich durch die Größe der Überlappfläche zwischenden beiden Elektrodenschichten, respektive durch den Abstand der Elektrodenschichtenbestimmen. Dieser kann durch die Dicke der verwendeten keramischenSchichten bestimmt werden. Auch das Keramikmaterial zwischen denElektroden kann v.a. wegen der Dielektrizitätskonstante ε die kapazitiveKopplung bestimmen.Inan embodimentthe functional unit is the contact surface of the intermediate layer galvanicseparated. This means that every electrical contact betweenthe contact surfaceand the intermediate layer is largely avoided. This willthe coupling between the contact surface and the intermediate layerat least to a very big onePart defined by the capacitive coupling. This capacitive couplinglet againby geometric parameters, ie ultimately by the size of the overlap betweenthe two electrode layers, respectively by the distance of the electrode layersdetermine. This can be determined by the thickness of the ceramic usedLayers are determined. Also the ceramic material between theElectrodes can v. A. because of the dielectric constant ε the capacitiveDetermine coupling.
    [0014] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit sind weitere Kontaktflächen auf der Oberfläche desGrundkörpersangeordnet. Durch die Anordnung weiterer Kontaktflächen kanndie Funktionseinheit dazu verwendet werden, beispielsweise ein Filteroder auch ein anderes, kapazitive Elemente enthaltendes Bauteilherzustellen.Inanother embodimentthe functional unit are more contact surfaces on the surface ofthe bodyarranged. By arranging further contact surfaces canthe functional unit can be used, for example a filteror another component containing capacitive elementsmanufacture.
    [0015] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit ist die Zwischenschicht mit wenigstens einerweiteren Kontaktflächekapazitiv gekoppelt. Daraus resultiert eine Ausführungsform der Funktionseinheit,bei der die Zwischenschicht mit zwei verschiedenen Kontaktflächen kapazitivgekoppelt ist. Daraus resultiert eine Funktionseinheit, bei dereine Reihenschal tung zweier Kondensatoren realisiert ist. Der ersteKondensator wird definiert durch die kapazitive Kopplung zwischender Zwischenschicht und der ersten Kontaktfläche. Der zweite Kondensator wirddefiniert durch die kapazitive Kopplung zwischen der Zwischenschichtund der zweiten Kontaktfläche.Die galvanische Verbindung zwischen den beiden Kapazitäten wirdrepräsentiertdurch die Zwischenschicht selbst.Inanother embodimentthe functional unit is the intermediate layer with at least onefurther contact areacapacitively coupled. This results in an embodiment of the functional unit,in which the intermediate layer with two different contact surfaces capacitiveis coupled. This results in a functional unit in whicha series scarf tion of two capacitors is realized. The firstCapacitor is defined by the capacitive coupling betweenthe intermediate layer and the first contact surface. The second capacitor will bedefined by the capacitive coupling between the intermediate layerand the second contact surface.The galvanic connection between the two capacitors becomesrepresentsthrough the intermediate layer itself.
    [0016] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit ist die Zwischenschicht mit einer Kontaktfläche galvanischgekoppelt. Diese Ausführungsformder Funktionseinheit hat den Vorteil, dass die Herstellung von Vielschichtkondensatorenbzw. deren Integration in den Grundkörper der Funktionseinheit ermöglicht wird.Vielschichtkondensatoren könnendann direkt galvanisch von außendurch eine dafürvorgesehene Kontaktflächekontaktiert werden.Inanother embodimentthe functional unit is the intermediate layer with a contact surface galvaniccoupled. This embodimentthe functional unit has the advantage that the production of multilayer capacitorsor their integration in the main body of the functional unit is made possible.Multilayer capacitors canthen directly galvanically from the outsideby one for thatprovided contact surfacebe contacted.
    [0017] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit sind in den Grundkörper Stapel von übereinanderliegenden Zwischenschichten vorgesehen, die wenigstens einen Vielschichtkondensatorbilden. Das Vorsehen von Vielschichtkondensatoren im Grundkörper hatden Vorteil, dass mit Hilfe der Funktionseinheit größere Kapazitäten alsdurch einfaches Überlappenzweier einzelner Elektrodenschichten realisiert werden können.Inanother embodimentThe functional unit are in the main body stack of one above the otherlying intermediate layers provided, the at least one multilayer capacitorform. The provision of multilayer capacitors in the body hasthe advantage that with the help of the functional unit larger capacities thanby simply overlappingtwo individual electrode layers can be realized.
    [0018] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit sind wenigstens zwei elektrisch leitende Zwischenschichtenvorgesehen, wobei jede Zwischenschicht mit zwei Kontaktflächen kapazitivgekoppelt ist. Mit Hilfe einer solchen Ausführungsform gelingt die Integrationmehrerer Kapazitätenin die Funktionseinheit.Inanother embodimentThe functional unit are at least two electrically conductive intermediate layersprovided, wherein each intermediate layer capacitive with two contact surfacesis coupled. With the help of such an embodiment, the integration succeedsseveral capacitiesin the functional unit.
    [0019] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit sind Zwischenschichten eines Stapels mittelseiner im Inneren des Grundkörpersverlaufenden Durchkontaktierung leitend miteinander verbunden. DieseAusführungsformder Funktionseinheit hat den Vorteil, dass auf außen am Grundkörper aufgebrachteElemente zur elektrisch leitenden Verbindung von Zwischenschichtenverzichtet werden kann, wodurch der Platzbedarf der Funktionseinheit reduziertwerden kann.Inanother embodimentthe functional unit are intermediate layers of a stack by meansone inside the main bodyextending via conductor conductively connected. Theseembodimentthe functional unit has the advantage that applied to the outside of the bodyElements for the electrically conductive connection of intermediate layerscan be omitted, thereby reducing the space requirement of the functional unitcan be.
    [0020] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit wird ein Vielschichtkondensator gebildet auseinem ersten Stapel von übereinanderliegenden Zwischenschichten und einem zweiten Stapel von übereinanderliegenden Zwischenschichten. Der erste Stapel von übereinanderliegenden Zwischenschichten ist galvanisch mit einer Kontaktfläche verbunden.Der zweite Stapel von übereinanderliegenden Zwischenschichten ist kapazitiv mit einer Kontaktfläche gekoppelt.Inanother embodimentthe functional unit is formed from a multilayer capacitora first stack of one above the otherlying intermediate layers and a second stack of one above the otherlying intermediate layers. The first stack of one above the otherlying intermediate layers is electrically connected to a contact surface.The second stack of one above the otherlying intermediate layers is capacitively coupled to a contact surface.
    [0021] DieseAusführungsformder Funktionseinheit hat den Vorteil, dass bei ein und demselbenKondensator das Konzept der galvanischen Kopplung mit dem Konzeptder kapazitiven Kopplung des Kondensators mit Außenanschlüssen verbunden werden kann.TheseembodimentThe functional unit has the advantage that when one and the sameCapacitor the concept of galvanic coupling with the conceptthe capacitive coupling of the capacitor can be connected to external terminals.
    [0022] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit sind wenigstens zwei Zwischenschichten vorgesehen,die an eine gemeinsame Kontaktfläche kapazitivgekoppelt sind. Mit Hilfe einer solchen Ausführungsform der Funktionseinheitgelingt die Realisierung eines Bauelements, das zwei Kapazitäten aufweist,wobei beide Kapazitätenauf ein und dieselbe Kontaktflächebezogen sind, welche beispielsweise einen Massekontakt darstellenkann.Inanother embodimentthe functional unit are provided at least two intermediate layers,the capacitive to a common contact areaare coupled. With the help of such an embodiment of the functional unitsucceeds in the realization of a device having two capacities,where both capacitieson one and the same contact surfaceare related, which represent, for example, a ground contactcan.
    [0023] Somitwird also allein durch die Anordnung von Elektroden bereits eineVerschaltung von Bauelementen bzw. von Kapazitäten erreicht. Diese Verschaltungkann erreicht werden, ohne dass Verschaltungselemente in Form vonLeitungen oder Drähten benötigt werden.Thus, an interconnection of components or of capacities is already achieved by the arrangement of electrodes alone. This interconnection can be achieved without interconnecting elements in the form of cables or wires needed.
    [0024] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit ist zwischen einer Kontaktfläche undeiner kapazitiv dazu gekoppelten Zwischenschicht eine keramischeSchicht vorgesehen. Die keramische Schicht enthält ein Varistormaterial. Dadurchwird zwischen der Kontaktflächeund der Zwischenschicht ein Varistor gebildet. Durch die Wahl desAbstands zwischen der Kontaktflächeund der Zwischenschicht kann die Schaltspannung des Varistors eingestellt werden.Vorteilhafterweise wird eine Schaltspannung zwischen 5 und 300 V,besonders bevorzugt eine Schaltspannung zwischen 10 und 100 V, eingestellt.Inanother embodimentthe functional unit is between a contact surface anda capacitive coupled to intermediate layer a ceramicLayer provided. The ceramic layer contains a varistor material. Therebywill be between the contact surfaceand the intermediate layer formed a varistor. By choosing theDistance between the contact surfaceand the intermediate layer, the switching voltage of the varistor can be adjusted.Advantageously, a switching voltage between 5 and 300 V,particularly preferably a switching voltage between 10 and 100 V, set.
    [0025] DieseAusführungsformder Funktionseinheit hat den Vorteil, dass neben dem Kondensator,der gebildet wird durch die Kontaktfläche und die Zwischenschicht,auch noch ein spannungsabhängiger Widerstand,nämlichein Varistor, in den Grundkörper integriertwerden kann. Dadurch kann das Funktionsspektrum der Funktionseinheiterweitert werden.Theseembodimentthe functional unit has the advantage that in addition to the capacitor,which is formed by the contact surface and the intermediate layer,also a voltage dependent resistor,namelya varistor integrated in the bodycan be. This allows the functional spectrum of the functional unitbe extended.
    [0026] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit beträgtdie Grundflächedes Grundkörpersweniger als 1 mm2, wobei mindestens zweiZwischenschichten in dem Grundkörperintegriert sind.In another embodiment of the functional unit, the base area of the base body is less than 1 mm 2 , wherein at least two intermediate layers are integrated in the base body.
    [0027] DieseAusführungsformder Funktionseinheit hat den Vorteil, dass sie besonders wenig Platzbeim Auflötenauf eine Platine beansprucht.TheseembodimentThe functional unit has the advantage that it takes up very little spacewhen solderingclaimed on a circuit board.
    [0028] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit ist es vorgesehen, dass die zwischen den Zwischenschichtenund den Kontaktflächengebildeten Kapazitätenunterschiedliche Werte aufweisen. Dadurch gelingt die Realisierungvon Filterbauelemente, die unterschiedliche Filterkapazitäten haben.Inanother embodimentthe functional unit is provided that between the intermediate layersand the contact surfacesformed capacitieshave different values. This succeeds in the realizationof filter components that have different filter capacities.
    [0029] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit ist es vorgesehen, dass die zwischen den Zwischenschichtenund den Kontaktflächengebildeten Kapazitätengleiche Kapazitätswertehaben. Dadurch gelingt die Realisierung von Filterbauelementen,bei denen fürjeden zu filternden Zweig die gleiche Kapazität vorhanden ist.Inanother embodimentthe functional unit is provided that between the intermediate layersand the contact surfacesformed capacitiessame capacity valuesto have. This makes it possible to realize filter components,where foreach branch to be filtered has the same capacity.
    [0030] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit enthältwenigstens eine der keramischen Schichten ein Kondensatormaterial,das ausgewählt istaus der folgenden Menge von Materialien: C0G, X7R, Z5U, Y5V, HQM.Inanother embodimentcontains the functional unitat least one of the ceramic layers is a capacitor material,that is selectedfrom the following set of materials: C0G, X7R, Z5U, Y5V, HQM.
    [0031] Ineiner weiteren Ausführungsformder Funktionseinheit ist es vorgesehen, dass wenigstens eine derkeramischen Schichten eine Varistorkeramik enthält, die ausgewählt istaus der folgenden Menge von Varistorkeramiken: ZnO-Bi, ZnO-Pr.Ina further embodimentthe functional unit, it is provided that at least one ofceramic layers contains a varistor ceramic, which is selectedfrom the following set of varistor ceramics: ZnO-Bi, ZnO-Pr.
    [0032] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit ist es vorgesehen, dass eine leitende Fläche gebildetist aus einem Material, das wenigstens eines der folgenden Materialienenthält:Silber, Silber-Palladium, Silber-Nickel-Zinn, Silber-Nickel-Palladium-Gold,Silber-Nickel-Vanadium-Kupfer.Inanother embodimentthe functional unit, it is provided that a conductive surface formedis made of a material that is at least one of the following materialsincludes:Silver, silver-palladium, silver-nickel-tin, silver-nickel-palladium-gold,Silver-nickel-vanadium-copper.
    [0033] ImFolgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figurennäher erläutert. GleicheElemente bzw. Elemente mit einer gleichen Wirkung bzw.in theThe invention will be described below with reference to exemplary embodiments and the associated figuresexplained in more detail. SameElements or elements with the same effect or
    [0034] Elemente,die dem gleichen Zweck dienen, sind dabei mit gleichen Bezugszeichenbezeichnet.Elements,which serve the same purpose, are given the same reference numeralsdesignated.
    [0035] 1 zeigteine Draufsicht auf eine erste beispielhafte Funktionseinheit. 1 shows a plan view of a first exemplary functional unit.
    [0036] 2 zeigteinen Längsschnittdurch die Funktionseinheit aus 1 entlangder Linie I-I. 2 shows a longitudinal section through the functional unit 1 along the line II.
    [0037] 3 zeigtein Ersatzschaltbild fürdie Funktionseinheit aus 1. 3 shows an equivalent circuit diagram for the functional unit 1 ,
    [0038] 4 zeigtein weiteres Ersatzschaltbild für dieFunktionseinheit aus 1. 4 shows another equivalent circuit diagram for the functional unit 1 ,
    [0039] 5 zeigteine Draufsicht auf eine weitere beispielhafte Funktionseinheit. 5 shows a plan view of another exemplary functional unit.
    [0040] 6 zeigteinen Längsschnittdurch die Funktionseinheit aus 5 entlangder Linie I-I. 6 shows a longitudinal section through the functional unit 5 along the line II.
    [0041] 7 zeigteinen Längsschnittdurch eine Funktionseinheit nach 5 entlangder Linie II-II. 7 shows a longitudinal section through a functional unit 5 along the line II-II.
    [0042] 8 zeigteinen Querschnitt durch die Funktionseinheit aus 5 entlangeiner Ebene, die die Linie IV-IV in 6 und 7 enthält. 8th shows a cross section through the functional unit 5 along a plane that line IV-IV in 6 and 7 contains.
    [0043] 9 zeigteinen Querschnitt durch eine Funktionseinheit aus 5 ineiner Ebene, die die Linie III-III aus 7 enthält. 9 shows a cross section through a functional unit 5 in a plane that the line III-III off 7 contains.
    [0044] 10 zeigtdie Anwendung einer Funktionseinheit in einer Verschaltung mit Leitungen. 10 shows the application of a functional unit in a wiring with cables.
    [0045] 1 zeigteine Draufsicht auf eine Funktionseinheit. Auf der Oberseite einesGrundkörpers 1 sinddrei Kontaktschichten 41, 42, 43 angeordnet. DieOberseite des Grundkörpersist dabei vorzugsweise definiert als die Oberseite der oberstender keramischen Schichten, die den Grundkörper 1 bilden. DieKontaktschicht 42 bildet dabei einen Anschluss A2 der Funktionseinheit.Die Kontaktfläche 43 bildet einenAnschluss A1 der Funktionseinheit. Die Kontaktfläche 41 bildet einenMasseanschluss GND der Funktionseinheit. 1 shows a plan view of a functional unit. On top of a main body 1 are three contact layers 41 . 42 . 43 arranged. The upper side of the main body is preferably defined as the upper side of the uppermost of the ceramic layers, which is the main body 1 form. The contact layer 42 forms a connection A2 of the functional unit. The contact surface 43 forms a terminal A1 of the functional unit. The contact surface 41 forms a GND ground connection Functional unit.
    [0046] Essind ferner in 1 auch leitende Zwischenschichten 51, 52 angedeutet,die nicht auf der Oberseite des Bauelements liegen und die eigentlich inder Draufsicht nicht sichtbar sind. Zum besseren Verständnis sindsie daher durch gestrichelte Umrisse repräsentiert. Es ist gezeigt eineerste leitende Zwischenschicht 51 sowie eine zweite leitendeZwischenschicht 52. Wie der 2 zu entnehmenist, sind die leitenden Zwischenschichten 51, 52 zwischenzwei keramischen Schichten 2 angeordnet. Durch den Überlappder Kontaktschicht 43 mit der Zwischenschicht 52 wirdein Kondensator gebildet. Ebenso wird durch den Überlapp der Kontaktschicht 42 mitder Zwischenschicht 51 ein Kondensator gebildet. DieserKondensator 63 ist in 2 angedeutet. WeitereKondensatoren werden gebildet durch den Überlapp der Kontaktschicht 41 mitder Zwischenschicht 52 bzw. mit der Zwischenschicht 51.Der durch den Überlappmit der Zwischenschicht 51 gebildete Kondensator 64 istin 2 schematisch angedeutet.There are also in 1 also conductive intermediate layers 51 . 52 indicated that are not on top of the device and are actually not visible in plan view. For better understanding, they are therefore represented by dashed outlines. It is shown a first conductive intermediate layer 51 and a second conductive intermediate layer 52 , Again 2 it can be seen, are the conductive intermediate layers 51 . 52 between two ceramic layers 2 arranged. Due to the overlap of the contact layer 43 with the intermediate layer 52 a capacitor is formed. Likewise, by the overlap of the contact layer 42 with the intermediate layer 51 a capacitor is formed. This capacitor 63 is in 2 indicated. Further capacitors are formed by the overlap of the contact layer 41 with the intermediate layer 52 or with the intermediate layer 51 , The overlap with the interlayer 51 formed capacitor 64 is in 2 indicated schematically.
    [0047] In 1 istnoch die Grundflächea des Grundkörpersangegeben. Diese Grundflächeist gegeben durch die Flächedes äu ßerstenRechtecks. Diese Grundflächebeträgtvorzugsweise weniger als 1 mm2, besondersbevorzugt ungefähr0,5 mm2.In 1 is still the base area a of the body specified. This base area is given by the area of the outermost rectangle. This base area is preferably less than 1 mm 2 , particularly preferably about 0.5 mm 2 .
    [0048] 2 istferner zu entnehmen, dass die Kontaktschichten 42, 41 aufihrer Unterseite, also an der Grenze zum Grundkörper der Funktionseinheit bzw. ander Grenze zur obersten keramischen Schicht 2 jeweils eineKontaktfläche 31, 32 bilden.Diese Kontaktflächewird fürdie Bildung eines Kondensators benötigt. Zur Bildung der Kontaktflächen 31, 32 istes nicht unbedingt notwendig, Kontakte in Form von Schichtkontaktenzu verwenden. Die äußeren Kontaktebzw. die äußeren Anschlüsse A1,A2, GND könntenauch durch andersartig geformte, elektrisch leitfähige Körper realisiertsein. 2 it can also be seen that the contact layers 42 . 41 on its underside, ie at the boundary to the main body of the functional unit or at the border to the uppermost ceramic layer 2 one contact surface each 31 . 32 form. This contact surface is needed for the formation of a capacitor. To form the contact surfaces 31 . 32 It is not absolutely necessary to use contacts in the form of layer contacts. The outer contacts or the outer terminals A1, A2, GND could also be realized by differently shaped, electrically conductive body.
    [0049] 1 und 4 istdarüberhinaus noch zusätzlichzu entnehmen, dass es ein wichtiges Element sein kann, dass ein Überlappzwischen verschiedenen Schichten nur innerhalb genau definierterGrenzen stattfindet. So findet beispielsweise kein Überlappzwischen den Zwischenschichten 51, 52 statt. Diesebeiden Zwischenschichten befinden sich in einer Ebene des Stapelsvon übereinanderliegenden dielektrischen Schichten. Dadurch sind sie relativ gutkapazitiv voneinander entkoppelt. Parasitäre Kapazitäten zwischen den Zwischenschichten 51, 52 tretensomit kaum auf. Ebenso sind die Kontaktschichten 41, 42, 43 sehrdeutlich räumlichvoneinander getrennt, sodass auch zwischen diesen Kontaktschichtendie parasitärenKapazitätenreduziert sind. Ein Überlappzwischen den Kontaktschichten 42 und der Zwischenschicht 52 undentsprechend vice versa zwischen der Kontaktschicht 43 undder Zwischenschicht 51 findet ebenfalls nicht statt. Wohlaber haben die Zwischenschichten 51, 52 in derKontaktschicht 41 eine gemeinsame Gegenelektrode zur Bildungjeweils eines Kondensators, der die Zwischenschichten 51, 52 andie Kontakt schicht 41 kapazitiv ankoppelt. Diese beidenKondensatoren sind aber, wie 1 deutlichzu entnehmen ist, räumlichdeutlich voneinander beabstandet, da die Überlappflächen zwischen den Zwischenschichten 51 undder Kontaktschicht 41 bzw. zwischen der Zwischenschicht 52 undder Kontaktschicht 41 einen großen Abstand voneinander aufweisen. 1 and 4 In addition, it can also be seen that it can be an important element that an overlap between different layers takes place only within precisely defined limits. For example, there is no overlap between the intermediate layers 51 . 52 instead of. These two intermediate layers are located in a plane of the stack of superimposed dielectric layers. As a result, they are relatively well decoupled from each other capacitively. Parasitic capacities between the intermediate layers 51 . 52 thus hardly occur. Likewise, the contact layers 41 . 42 . 43 very clearly spatially separated, so that the parasitic capacitances are also reduced between these contact layers. An overlap between the contact layers 42 and the intermediate layer 52 and vice versa between the contact layer 43 and the intermediate layer 51 also does not take place. But the intermediate layers do have it 51 . 52 in the contact layer 41 a common counter electrode for forming a respective capacitor, the intermediate layers 51 . 52 to the contact layer 41 capacitive coupled. These two capacitors are but how 1 can be clearly seen, spatially clearly spaced from each other, since the overlap surfaces between the intermediate layers 51 and the contact layer 41 or between the intermediate layer 52 and the contact layer 41 have a large distance from each other.
    [0050] Durcheine solche Gestaltung der Funktionseinheit können parasitäre, unerwünschte Kapazitäten drastischreduziert werden, was insbesondere bei der Realisierung sehr kleinerKapazitätenwichtig ist.BySuch a design of the functional unit can drastically reduce parasitic, undesired capacitiesbe reduced, which in particular in the realization of very smallcapacitiesimportant is.
    [0051] In 1 istnoch gezeigt, dass Überlappflächen zwischenElektrodenschichten durch Schraffur gekennzeichnet sind. Darausresultieren Überlappungsbereiche 10,die jeweils separat kenntlich gemacht worden sind. Bei der Betrachtungder Überlappungsbereiche 10 istzu erkennen, dass diese jeweils weitgehend den maximal möglichenAbstand voneinander haben, wie er hauptsächlich durch die äußeren Abmessungendes Grundkörpers 1 gegebenist.In 1 is still shown that overlap areas between electrode layers are characterized by hatching. This results in overlapping areas 10 , which have been identified separately. When considering the overlapping areas 10 It can be seen that these each largely have the maximum possible distance from each other, as he mainly by the outer dimensions of the body 1 given is.
    [0052] Durchden weitgehenden oder sogar völligen Verzichtauf eine galvanische Kopplung zwischen den Außenelektroden und den innenliegenden Elektroden in 1 können auch parasitäre Induktivitäten sehrstark vermindert werden.Due to the extensive or even complete absence of a galvanic coupling between the outer electrodes and the inner electrodes in 1 also parasitic inductances can be greatly reduced.
    [0053] 3 zeigtErsatzschaltbild fürdie Funktionseinheit aus 1. Dabei wird durch die Kopplung derKontaktschicht 42 mit der Zwischenschicht 51 ein Kondensator 63 gebildet,welcher in 3 als C3 gezeigt ist. Durchden in Reihe dazu geschalteten Kondensator 64 aus 2 wirddie KapazitätC4 in 3 gebildet. Entsprechend bilden auch die Kontaktschicht 43,die Zwischenschicht 52 und die Kontaktschicht 41 zweiin Reihe geschaltete Kapazitäten,die in 3 als C1 und C2 gezeigt sind. Insgesamt resultiertalso ein elektrisches Bauelement mit äußeren Anschlüssen A1,A2, GND, welches als Filterbauelement verwendet werden kann, indemder Anschluss GND mit einem Masseanschluss verbunden wird. Die Anschlüsse A1 undA2 könnenmit jeweils einer Leitung verbunden werden, wobei die in den Leitungen transportiertenSignale mittels der Kapazitätenvon hochfrequenten Störsignalenentstörtwerden können.Hohe Frequenzen werden nämlichdurch die relativ geringen Kapazitäten C1, C2 und C3, C4 gegen Massekurzgeschlossen. 3 shows equivalent circuit diagram for the functional unit 1 , In this case, by the coupling of the contact layer 42 with the intermediate layer 51 a capacitor 63 formed, which in 3 shown as C3. By the capacitor connected in series 64 out 2 will the capacity C4 in 3 educated. Accordingly, the contact layer also form 43 , the intermediate layer 52 and the contact layer 41 two series capacitors installed in 3 are shown as C1 and C2. Overall, therefore, results in an electrical component with external terminals A1, A2, GND, which can be used as a filter device by the terminal GND is connected to a ground terminal. The connections A1 and A2 can each be connected to one line, wherein the signals transported in the lines can be suppressed by means of the capacitances of high-frequency interfering signals. Namely, high frequencies are shorted to ground by the relatively small capacitances C1, C2 and C3, C4.
    [0054] 3 giltim Wesentlichen fürkeramische Schichten, die ein fürKondensatoren geeignetes Dielektrikum enthalten. 3 essentially applies to ceramic layers containing a capacitor suitable for capacitors.
    [0055] Ineiner anderen Ausführungsformder Funktionseinheit kann durch geeignete Wahl des Materials derkeramischen Schichten noch ein Überspannungsschutzin Form eines Varistors integriert werden. Durch die Wahl einerVaristorkeramik, welche beispielsweise ZnO-Bi oder ZnO-Pr sein kann,könnenneben den Kondensatoren noch spannungsabhängige Widerstände bzw.Varistoren integriert werden. Die genannte Keramik hat ein geeignetes ε zur Bildungeines Kondensators und darüberhinaus die Varistoreigenschaft, d. h., dass der ohmsche Widerstandvon der Spannung abhängtund ab einer gewissen Grenzspannung, bei der der Varistor schaltet, sehrgeringe Werte annimmt. Der entsprechende Schaltplan ist 4 zuentnehmen. Man erkennt im Unterschied zu 3, dassparallel zu jeder KapazitätC1, C2, C3, C4 noch ein Varistor VDR1, VDR2, VDR3, VDR4 geschaltetist. Auch jeder Varistor leitet also ein Überspannungssignal von einerLeitung, die an einem der AnschlüsseA1, A2 angeschlossen ist, gegen Masse ab, wobei die Masse an demAnschluss GND angeschlossen sein kann.In another embodiment of the functional unit, an overvoltage protection in the form of a varistor can be integrated by suitable choice of the material of the ceramic layers. By choosing a varistor ceramic, which may be ZnO-Bi or ZnO-Pr, for example, voltage-dependent resistors or varistors can be integrated in addition to the capacitors. Said ceramics have a suitable ε for forming a capacitor and moreover the varistor characteristic, ie that the ohmic resistance depends on the voltage and assumes very low values above a certain threshold voltage at which the varistor switches. The corresponding circuit diagram is 4 refer to. One recognizes in the difference to 3 in that a varistor VDR1, VDR2, VDR3, VDR4 is connected in parallel with each capacitor C1, C2, C3, C4. Each varistor also conducts an overvoltage signal from a line which is connected to one of the terminals A1, A2 to ground, the ground being able to be connected to the terminal GND.
    [0056] 5 zeigteine weitere Ausführungsform derFunktionseinheit, wobei das Muster der Kontaktschichten 41, 42, 43 demaus 1 gleicht. Im Unterschied zu 1 sindkeine Zwischenschichten angedeutet. Es sind jedoch Durchkontaktierungen 71, 72, 73, 74 angedeutet,die im Inneren des Grundkörpers 1 senkrechtzu den keramischen Schichten verlaufen. 5 shows a further embodiment of the functional unit, wherein the pattern of the contact layers 41 . 42 . 43 out 1 like. In contrast to 1 no intermediate layers are indicated. However, they are vias 71 . 72 . 73 . 74 indicated in the interior of the main body 1 perpendicular to the ceramic layers.
    [0057] Eineelektrische Funktionseinheit nach der 5 kann insbesonderedazu verwendet werden, ein Filterelement herzustellen, mit dem schnelle hochfrequenteSignale gefiltert werden könnenbzw. schnelle, hochfrequente Störsignaleaus einem Nutzsignal herausgefiltert werden können. Dies ist dargestelltin 10, wo die Anschlüsse A1 bzw. A2 mit Signalleitungen 91, 92 verbundensind. Der Anschluss GND ist verbunden mit einer Masse. Mit Hilfedieser Parallelschaltung von Kondensatoren C1, C2 bzw. C3, C4 gegeneine Masse könnenStörsignalegefiltert werden.An electrical functional unit according to the 5 can be used in particular to produce a filter element with which fast high-frequency signals can be filtered or fast, high-frequency interference signals can be filtered out of a useful signal. This is shown in 10 where the terminals A1 and A2 with signal lines 91 . 92 are connected. The GND terminal is connected to a ground. With the help of this parallel connection of capacitors C1, C2 or C3, C4 against a mass interfering signals can be filtered.
    [0058] Im Übrigen giltfür dasErsatzschaltbild der Funktionseinheit nach 5 das gleichewie fürdie Funktionseinheit nach 1, d. h.dass die Schaltbilder nach 3 und 4 Anwendungfinden können,je nachdem, ob die keramischen Schichten ein Kondensatormaterialoder eine Varistorkeramik enthalten.For the rest, the equivalent circuit of the functional unit applies 5 the same as for the functional unit 1 , ie that the circuit diagrams after 3 and 4 Depending on whether the ceramic layers contain a capacitor material or a varistor ceramic.
    [0059] 6 istzu entnehmen, dass in dem Ausführungsbeispielgemäß 5 leitendeZwischenschichten 531, 532, 533 vorgesehensind, die deckungsgleich übereinandergestapelt sind und die mittels der Durchkontaktierung 71,die senkrecht zu den Schichten verläuft, miteinander elektrischleitend verbunden sind. Die Durchkontaktierung 71 ist zum oberenRand des Grundkörpers 1 hinausverlängert undkontaktiert dort die Kontaktschicht 42. 6 It can be seen that in the embodiment according to 5 conductive intermediate layers 531 . 532 . 533 are provided, which are stacked congruently one above the other and by means of the via 71 , which is perpendicular to the layers, are electrically conductively connected to each other. The via 71 is to the upper edge of the body 1 extends and contacts the contact layer there 42 ,
    [0060] Fernersind elektrisch leitende Zwischenschichten 544, 543, 542, 541 vorgesehen,die ebenfalls einen Stapel von übereinanderliegenden Schichten bzw. von übereinanderliegenden Innenelektroden bilden. Auch diese Schichten sind durch eineDurchkontaktierung 72 elektrisch leitend miteinander verbunden.Im Unterschied zur Durchkontaktierung 71 ist jedoch dieDurchkontaktierung 72 nicht bis zum oberen Rand des Grundkörpers 1 geführt, weswegenauch keine galvanische Verbindung zwischen der Durchkontaktierung 72 bzw,den dort angeschlossenen Innenelektroden und der Kontaktschicht 41 besteht.Die beiden Stapel von übereinanderliegenden Schichtelektroden bilden einen Kondensator 61.Dieser Kondensator ist überdie Kontaktschicht 42 galvanisch mit einem Anschluss A2 derFunktionseinheit verbunden. Überdie kapazitive Kopplung zwischen der Kontaktschicht 41 undim Wesentlichen der leitenden Zwischenschicht 541 bestehtauch eine Kopplung an den Anschluss GND der Funktionseinheit.Furthermore, electrically conductive intermediate layers 544 . 543 . 542 . 541 provided, which also form a stack of superimposed layers or of superimposed internal electrodes. These layers are also through a via 72 electrically connected to each other. In contrast to the via 71 is however the via 72 not up to the top of the body 1 led, why no galvanic connection between the via 72 or, the internal electrodes connected there and the contact layer 41 consists. The two stacks of stacked layer electrodes form a capacitor 61 , This capacitor is above the contact layer 42 galvanically connected to a terminal A2 of the functional unit. About the capacitive coupling between the contact layer 41 and essentially the conductive interlayer 541 There is also a coupling to the terminal GND of the functional unit.
    [0061] In 6 istnoch eine Begrenzungslinie 8 gezeigt, auf die die Ausdehnungder Kontaktschicht 42 gegebenenfalls zur rechten Seitehin beschränktwerden kann, um parasitäreKapazitätenzwischen der Kontaktschicht 42 und der leitenden Zwischenschicht 541 nochbesser zu verhindern.In 6 is still a boundary line 8th shown on the extent of the contact layer 42 optionally limited to the right side to parasitic capacitances between the contact layer 42 and the conductive intermediate layer 541 even better to prevent.
    [0062] In 6 istnoch die Dicke d der obersten keramischen Schicht 2 gezeigt,die die Kontaktschicht 41 von der darunter liegenden elektrischleitenden Zwischenschicht 541 trennt. Bei Anordnung eines Varistormaterialszwischen den beiden Elektroden kann durch geeignete Wahl der Schichtdicked die Schaltspannung des Varistors eingestellt werden. Beispiels weisegelingt bei einer Schichtdicke zwischen 20 und 200 μm eine Einstellungder Schaltspannung des Varistors auf einen Wert zwischen 10 und100 V. Als Varistorkeramik wurde in diesem Fall ein ZnO-Bi-Materialverwendet.In 6 is still the thickness d of the top ceramic layer 2 shown the contact layer 41 from the underlying electrically conductive intermediate layer 541 separates. When arranging a varistor material between the two electrodes, the switching voltage of the varistor can be adjusted by suitable choice of the layer thickness d. Example succeeds in a layer thickness between 20 and 200 microns, an adjustment of the switching voltage of the varistor to a value between 10 and 100 V. As varistor in this case a ZnO-Bi material was used.
    [0063] 7 zeigtin ähnlicherArt und Weise wie 6 die Bildung eines Kondensators 62 ausden leitenden Zwischenschichten 551, 552, 553,die einen Stapel von übereinanderliegenden Schichtelektroden bilden, welche mittels der Durchkontaktierung 74 elektrischleitend miteinander und auch mit der Kontaktschicht 43 verbundensind. Ebenso wie in 6 ist auch in 7 einzweiter Stapel übereinanderliegender Elektrodenschichten, gebildet durch die leitenden Zwischenschichten 561, 562, 563, 564,vorgesehen. Auch diese Schichten sind durch eine Durchkontaktierung,nämlichdurch die Durchkontaktierung 73, elektrisch leitend miteinanderverbunden. Die Kontaktschicht 41 hat auch zu dieser Durchkontaktierung 73 keinenelektrisch leitenden Kontakt. Vielmehr findet auch hier eine kapazitiveKopplung zwischen der Kontaktfläche 31 undder leitenden Zwischenschicht 561 statt. 7 shows in a similar way as 6 the formation of a capacitor 62 from the conductive intermediate layers 551 . 552 . 553 , which form a stack of stacked layer electrodes, which by means of the via 74 electrically conductive with each other and with the contact layer 43 are connected. As well as in 6 is also in 7 a second stack of superimposed electrode layers formed by the conductive intermediate layers 561 . 562 . 563 . 564 , intended. These layers are also through a via, namely through the via 73 electrically connected to each other. The contact layer 41 also has this through hole 73 no electrically conductive contact. Rather, there is also a capacitive coupling between the contact surface 31 and the conductive intermediate layer 561 instead of.
    [0064] Wieaus Zusammenschau mit 8 hervorgeht, sind die leitendenZwischenschichten 551, 552, 553, dieder Durchkontaktierung 74 zugeordnet sind, kürzer ausgeführt alsdie leitenden Zwischenschichten 531, 532, 533.Daraus resultiert, dass die Kapazität des Kondensators 61 größer istals die Kapazität desKondensators 62, da die entsprechenden Gegenelektroden,gebildet aus den leitenden Zwischenschichten, die den Durchkontaktierungen 72 und 73 zugeordnetsind, die jeweils gleiche Flächenaufweisen. Dies geht auch hervor aus 9.As if in synopsis with 8th As can be seen, the conductive intermediate layers are 551 . 552 . 553 that of the via 74 are assigned shorter than the conductive intermediate layers 531 . 532 . 533 , As a result, the capacitance of the capacitor 61 is greater than the capacitance of the capacitor 62 because the corresponding counterelectrodes, formed from the conductive intermediate layers, which are the vias 72 and 73 are assigned, each having the same areas. This is also apparent 9 ,
    [0065] In 8 isteine Ebene des Grundkörpers gezeigt,die durch die Oberseite einer keramischen Schicht gebildet wird.Auf der keramischen Schicht angeordnet sind zwei leitende Zwischenschichten 531, 551,die zu verschiedenen Vielschichtkondensatoren 61, 62 gehören unddie durch die Durchkontaktierungen 71 bzw. 74 mitanderen leitenden Zwischenschichten und mit einer äußeren Kontaktfläche verbundensind. Die leitenden Zwischenschichten 531 und 551 habeneinen relativ großenAbstand voneinander, so dass parasitäre Kapazitäten gut vermieden werden können.In 8th a plane of the main body is shown, which is formed by the top of a ceramic layer. Arranged on the ceramic layer are two conductive intermediate layers 531 . 551 leading to different multilayer capacitors 61 . 62 belong and that through the vias 71 respectively. 74 are connected to other conductive intermediate layers and to an outer contact surface. The conductive intermediate layers 531 and 551 have a relatively large distance from each other, so that parasitic capacitances can be well avoided.
    [0066] In 9 istein Querschnitt in einer anderen Ebene der Funktionseinheit gezeigt,wobei die dem Masseanschluss GND zugeordneten leitenden Zwischenschichten 561 und 541 indurchgezogenen Linien dargestellt sind. Darüber hinaus sind nicht in der Ebeneliegende leitende Zwischenschichten 551 und 531 durchgestrichelte Linien dargestellt. Darüber hinaus ist schraffiertnoch jeweils der Überlappungsbereich 10 dargestellt,der gebildet wird durch die Überlappungder elektrisch leitenden Schichten 561 und 551 bzw. 531 und 541 bzw.durch die Überlappung derelektrisch leitenden Schichten 541, 561 mit der Kontaktschicht 41.Die Kopplung der Kontaktschicht 41 an die leitenden Zwischenschichten 541 bzw. 561 erfolgtdurch die Bildung eines Kondensators 63 bzw. 64,wie er den 6 bzw. 7 zu entnehmenist.In 9 a cross-section is shown in another level of the functional unit, wherein the conductive intermediate layers assigned to the ground terminal GND 561 and 541 are shown in solid lines. In addition, non-in-plane conductive interlayers 551 and 531 represented by dashed lines. In addition, the overlapping area is still hatched 10 represented by the overlap of the electrically conductive layers 561 and 551 respectively. 531 and 541 or by the overlap of the electrically conductive layers 541 . 561 with the contact layer 41 , The coupling of the contact layer 41 to the conductive intermediate layers 541 respectively. 561 is done by forming a capacitor 63 respectively. 64 how he got that 6 respectively. 7 can be seen.
    [0067] 10 zeigteinen den Einsatz der Funktionseinheit nach 5 zur Filterungvon Signalleitungen 91, 92. Die Kapazität C1 wirddabei repräsentiert durchden Kondensator 62 in 7. Die Kapazität C2 wirdgebildet durch den Kondensator 64 in 7.Die KapazitätC3 wird gebildet durch den Vielschichtkondensator 61 in 6.Die KapazitätC4 wird gebildet durch den Kondensator 63 in 6. 10 shows you the use of the functional unit 5 for filtering signal lines 91 . 92 , The capacitance C1 is represented by the capacitor 62 in 7 , The capacitance C2 is formed by the capacitor 64 in 7 , The capacitance C3 is formed by the multilayer capacitor 61 in 6 , The capacitance C4 is formed by the capacitor 63 in 6 ,
    [0068] Ineiner Erweiterung des Ausführungsbeispielsnach 5 ist es zudem noch möglich, auch die in 6 und 7 galvanischgekoppelten Stapel von übereinanderliegenden Elektrodenschichten ebenfalls wie bei dem Anschluss GNDauch kapazitiv anzukoppeln. In diesem Fall würde man oberhalb der leitendenZwischenschicht 541 bzw. 561 noch eine weitereleitende Zwischenschicht, die der Durchkontaktierung 74 bzw. 71 zuzuordnenwäre, einfügen und darüber hinausnoch den Kontakt zwischen der Durchkontaktierung 71 bzw. 74 undder Kontaktfläche 32 bzw. 33 unterbrechen.In an extension of the embodiment according to 5 it is also possible, even in 6 and 7 galvanically coupled stack of superimposed electrode layers also capacitive coupled as in the terminal GND. In this case, one would above the conductive interlayer 541 respectively. 561 yet another conductive intermediate layer, that of the via 74 respectively. 71 would assign, and in addition still the contact between the via 71 respectively. 74 and the contact surface 32 respectively. 33 interrupt.
    [0069] Miteinem Bauelement gemäß 5 gelingt dieEinstellung von Kapazitäten,die zwischen dem Anschluss A1 und dem Anschluss GND bzw. dem AnschlussA1 und dem Anschluss GND wirksam sind und die zwischen 22 pF und1 μF betragen.With a device according to 5 Manages the setting of capacitances that are effective between the terminal A1 and the terminal GND or the terminal A1 and the terminal GND and which are between 22 pF and 1 uF.
    [0070] MitHilfe der in den Grundkörperintegrierten Varistoren kann zusätzlichzum Filtern hochfrequenter Signale noch die Funktion des Entstörens gegenüber Spannungsspitzenin die Funktionseinheit integriert werden.WithHelp in the bodyintegrated varistors can additionallyFor filtering high-frequency signals or the function of interference suppressionbe integrated into the functional unit.
    [0071] DieErfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielebeschränkt.Sie umfasst ferner auch alle fachmännischen Abwandlungen und Teil-und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestelltenMerkmale und Maßnahmen.TheInvention is not limited to the illustrated and described embodimentslimited.It also includes all professional modifications and partialand subcombinations of the described and / or illustratedFeatures and measures.
    11 Grundkörperbody 22 keramischeSchichtceramiclayer 31,32, 333132, 33 Kontaktflächecontact area 41,42, 434142, 43 Kontaktschichtcontact layer 51,52, 531, 532, 533;5152, 531, 532, 533;541,542, 543, 544;541,542, 543, 544;551,552, 553;551,552, 553;561,562, 563, 564561,562, 563, 564 leitendeZwischenschichtseniorinterlayer 61,6261,62 VielschichtkondensatorMultilayer capacitor 63,646364 Kondensatorcapacitor 71,72, 73, 7471,72, 73, 74 Durchkontaktierungvia 88th Begrenzungslinieboundary line 91,929192 Leitungencables 1010 Überlappungsbereichoverlap area A1,A2, GNDA1,A2, GND Anschlussconnection dd Abstanddistance C1,C2, C3, C4C1,C2, C3, C4 Kapazitätcapacity VDR1,VDR2, VDR3, VDR4VDR1,VDR2, VDR3, VDR4 Varistorvaristor
    权利要求:
    Claims (17)
    [1]
    Elektrische Funktionseinheit, – mit einemGrundkörper(1) aus übereinandergestapelten keramischen Schichten (2), – mit einerauf der Oberflächedes Grundkörpers(1) angeordneten Kontaktfläche (31, 32, 33),und – mitwenigstens einer zwischen zwei keramischen Schichten (2)angeordneten elektrisch leitenden Zwischenschicht (51, 52), – bei derdie Kontaktfläche(31, 32, 33) kapazitiv an die leitendeZwischenschicht (51, 52) gekoppelt ist.Electrical functional unit, - with a basic body ( 1 ) of stacked ceramic layers ( 2 ), - with one on the surface of the main body ( 1 ) arranged contact surface ( 31 . 32 . 33 ), and - with at least one between two ceramic layers ( 2 ) arranged electrically conductive intermediate layer ( 51 . 52 ), - at which the contact surface ( 31 . 32 . 33 ) capacitively the conductive intermediate layer ( 51 . 52 ) is coupled.
    [2]
    Funktionseinheit nach Anspruch 1, bei der die Kontaktfläche (31, 32, 33)von der Zwischenschicht (51, 52) galvanisch getrenntist.Functional unit according to Claim 1, in which the contact surface ( 31 . 32 . 33 ) from the intermediate layer ( 51 . 52 ) is galvanically isolated.
    [3]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 oder2, bei der weitere Kontaktflächen(31, 32,33) auf der Oberfläche desGrundkörpers(1) angeordnet sind.Functional unit according to one of claims 1 or 2, in which further contact surfaces ( 31 . 32 . 33 ) on the surface of the body ( 1 ) are arranged.
    [4]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis3, bei der die leitende Zwischenschicht (51, 52) mitwenigstens einer weiteren Kontaktfläche (31, 32, 33)kapazitiv gekoppelt ist.Functional unit according to one of Claims 1 to 3, in which the conductive intermediate layer ( 51 . 52 ) with at least one further contact surface ( 31 . 32 . 33 ) is capacitively coupled.
    [5]
    Funktionseinheit nach Anspruch 3, bei der die leitendeSchicht (51, 52) mit wenigstens einer weiterenKontaktfläche(31, 32, 33) galvanisch gekoppelt ist.Functional unit according to Claim 3, in which the conductive layer ( 51 . 52 ) with at least one further contact surface ( 31 . 32 . 33 ) is galvanically coupled.
    [6]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis5, bei der im Grundkörper(1) Stapel von übereinanderliegenden Zwischenschichten (51, 52) vorgesehensind, die wenigstens einen Vielschichtkondensator (61, 62)bilden.Functional unit according to one of claims 1 to 5, wherein in the base body ( 1 ) Stack of superposed intermediate layers ( 51 . 52 ) are provided, the at least one multilayer capacitor ( 61 . 62 ) form.
    [7]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis6, bei der wenigstens zwei elektrisch leitende Zwischenschichten(51, 52) vorgesehen sind, wobei jede Zwischenschicht(51, 52) mit zwei Kontaktflächen (31, 32, 33)kapazitiv gekoppelt ist.Functional unit according to one of claims 1 to 6, in which at least two electrically conductive intermediate layers ( 51 . 52 ), each intermediate layer ( 51 . 52 ) with two contact surfaces ( 31 . 32 . 33 ) is capacitively coupled.
    [8]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis7, bei der Zwischenschichten (51, 52) eines Stapelsmittels einer im Inneren des Grundkörpers (1) verlaufendenDurchkontaktierung (71, 72, 73, 74) elektrischleitend miteinander verbunden sind.Functional unit according to one of Claims 1 to 7, in which intermediate layers ( 51 . 52 ) of a stack by means of a inside of the body ( 1 ) extending via ( 71 . 72 . 73 . 74 ) are electrically connected to each other.
    [9]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis8, bei der ein Vielschichtkondensator (61, 62)gebildet wird aus einem ersten Stapel von Zwischenschichten (51, 52)und einem zweiten Stapel von Zwischenschichten (51, 52),wobei der erste Stapel galvanisch mit einer Kontaktfläche (31, 32, 33)gekoppelt ist und wobei der zweite Stapel kapazitiv mit einer Kontaktfläche (31, 32, 33)gekoppelt ist.Functional unit according to one of Claims 1 to 8, in which a multilayer capacitor ( 61 . 62 ) is formed from a first stack of intermediate layers ( 51 . 52 ) and a second stack of intermediate layers ( 51 . 52 ), wherein the first stack is galvanically connected to a contact surface ( 31 . 32 . 33 ) and wherein the second stack is capacitively connected to a contact surface ( 31 . 32 . 33 ) is coupled.
    [10]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis9, mit wenigstens zwei Zwischenschichten (51, 52),die an eine gemeinsame Kontaktfläche(31, 32, 33) kapazitiv gekoppelt sind.Functional unit according to one of claims 1 to 9, with at least two intermediate layers ( 51 . 52 ), which are connected to a common contact surface ( 31 . 32 . 33 ) are capacitively coupled.
    [11]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis10, bei der zwischen einer Kontaktfläche (31, 32, 33)und eine kapazitiv damit gekoppelten Zwischenschicht (51, 52)eine keramische Schicht (2), enthaltend ein Varistormaterial,angeordnet ist, wobei durch Wahl des Abstands zwischen der Kon taktfläche (31, 32, 33)und der Zwischenschicht (51, 52) eine Schaltspannungdes so gebildeten Varistors (VDR1, VDR2, VDR3, VDR4) auf einen Wertzwischen 5 und 300 V eingestellt ist.Functional unit according to one of claims 1 to 10, wherein between a contact surface ( 31 . 32 . 33 ) and a capacitive coupled thereto intermediate layer ( 51 . 52 ) a ceramic layer ( 2 ), containing a varistor material, wherein by selecting the distance between the con tact surface ( 31 . 32 . 33 ) and the intermediate layer ( 51 . 52 ) a switching voltage of the thus formed varistor (VDR1, VDR2, VDR3, VDR4) is set to a value between 5 and 300V.
    [12]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis11, bei der die Grundfläche(a) kleiner als 1 mm2 ist und bei der mindestenszwei Zwischenschichten (51, 52) im Grundkörper (1)integriert sind.Functional unit according to one of claims 1 to 11, in which the base area (a) is smaller than 1 mm 2 and in which at least two intermediate layers ( 51 . 52 ) in the main body ( 1 ) are integrated.
    [13]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis12, bei der die zwischen den Zwischenschichten (51, 52)und den Kontaktflächen(31, 32, 33) gebildeten Kapazitäten (C1,C2, C3, C4) unterschiedlich sind.Functional unit according to one of Claims 1 to 12, in which the intermediate layers ( 51 . 52 ) and the contact surfaces ( 31 . 32 . 33 ) are different (C1, C2, C3, C4).
    [14]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis12, bei der die zwischen den Zwischenschichten (51, 52)und den Kontaktflächen(31, 32, 33) gebildeten Kapazitäten (C1,C2, C3, C4) gleich sind.Functional unit according to one of Claims 1 to 12, in which the intermediate layers ( 51 . 52 ) and the contact surfaces ( 31 . 32 . 33 ) are the same (C1, C2, C3, C4).
    [15]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis14, bei der wenigstens eine keramische Schicht (2) einKondensatormaterial enthält,das ausgewählt istaus der folgenden Menge von Materialien: C0G, X7R, Z5U, Y5V, HQM.Functional unit according to one of claims 1 to 14, wherein at least one ceramic layer ( 2 ) contains a capacitor material selected from the following set of materials: C0G, X7R, Z5U, Y5V, HQM.
    [16]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis14, bei der wenigstens eine keramische Schicht (2) eineVaristorkeramik enthält,die ausgewähltist aus der folgenden Menge von Varistorkeramiken: ZnO-Bi, ZnO-Pr.Functional unit according to one of claims 1 to 14, wherein at least one ceramic layer ( 2 ) contains a varistor ceramic selected from the following quantity of varistor ceramics: ZnO-Bi, ZnO-Pr.
    [17]
    Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis16, bei der eine Kontaktflächegebildet ist aus einem Material, das wenigstens eines der folgenden Materialienenthält:Silber-Palladium, Silber-Nickel-Zinn, Silber-Nickel-Palladium- Gold, Aluminium-Nickel-Vanadium-Gold,Aluminium-Nickel-Vanadium-Kupfer.Functional unit according to one of claims 1 to16, at the one contact surfaceis formed of a material containing at least one of the following materialsincludes:Silver-palladium, silver-nickel-tin, silver-nickel-palladium-gold, aluminum-nickel-vanadium-gold,Aluminum-nickel-vanadium-copper.
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    申请号 | 申请日 | 专利标题
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