芯片型电子元件 本发明涉及具有内部电极的芯片型电子元件。
这类芯片型电子元件已为人们所知。如图4A和图4B所示,日本特开昭62-137804号公报公开了以往的这种芯片型电子元件(用标号21表示)的一种。这种芯片型电子元件21包括陶瓷烧结体22,平面型内部电极24a和24b和外部电极27a和27b。陶瓷烧结体22由作为热敏电阻功能的半导体陶瓷材料组成。由所述陶瓷烧结体22内部层状地形成内部电极24a和24b,这些电极面的一部分通过将陶瓷片夹在中间的相互邻接的每对而重叠,并且将每一个这些内部电极24a和24b的一个边缘部引出到相互相对的端面的一个上。在这些陶瓷烧结体22的两端部上形成外部电极27a和27b,以便电气连接到引出到相应的陶瓷烧结体22的端面上的内部电极24a和24b的各自地边缘部。
根据以往的芯片型电子元件的这种结构,电阻值敏感地依赖于所述内部电极24a和24b的互相相对部分的面积。所以,元器件的电阻值的变化会由于在生产加工中内部电极24a和24b的印刷和层叠时的偏移而变大。
本发明鉴于前述以往的芯片型电子元件的问题,其目的在于提供改进的芯片型电子元件,这种芯片型电子元件即使在这些内部电极的印刷和层叠中产生偏移,它们的电阻值也不会变化。
为达到前述的和其他目的,本发明的芯片型电子元件的特征在于,不仅包括由整体地烧结多个陶瓷片形成的陶瓷烧结体,在陶瓷烧结体的内部形成的内部电极和在陶瓷烧结体的两端面形成的外部电极,而且其中内部电极包括第1电极、第2电极和第3电极,每个第1电极的一端电气连接到一外部电极上,通过相应的一个陶瓷片上的相应的一个穿通孔,每个第2电极电气连接到相应的一个第1电极上,第3电极电气连接到其它的外部电极上,并从垂直于平面型内部电极的方向来看与第2电极重叠。以第2电极的宽度比第1电极宽为佳,并以第1电极的另一端位于所述第2电极和所述其它外部电极之间的所述纵向的位置上为佳,以便不会因为在电极的形成或者陶瓷片的放置中的偏移而变化。
图1中的图1A和图1B分别表示实施本发明的芯片型电子元件的平面图和剖视图。
图2中的图2A~图2F表示用于形成图1的芯片型电子元件的陶瓷原料片的平面图。
图3中的图3A和图3B分别表示其它实施本发明的另一芯片型电子元件的平面图和剖视图。
图4中的图4A和图4B分别表示以往的芯片型电子元件的平面图和剖视图。
下面,参照附图对实施本发明的最佳实施形态进行说明。
实施形态1
如图1A和图1B所示,实施本发明的芯片形状的电子元件(“芯片型电子元件”)1包括陶瓷烧结体2,一对第1电极3a和3b,一对第2电极4a和4b,第3电极5,一对穿通孔6a和6b和外部电极7a和7b。
如图2A~图2F所示,通过层叠陶瓷原料片2a~2f并将它们烧结成整体,形成陶瓷烧结体2。如图2A所示,通过将用作热敏电阻的半导体陶瓷材料、例如Mn-Ni-Co陶瓷,切割成长为L宽为W的长方形,得到第1陶瓷原料片2a。
如图2B所示,除了形成第1电极3a和穿通孔6a外,第2陶瓷原料片2b与第1陶瓷原料片2a相同。在涂敷Ag-Pd材料的导电糊的陶瓷原料片的一主表面上,形成第1电极3a。例如其长度L1小于L、其宽度W1小于W,其一端到达陶瓷原料片2a的一个边缘并且另一端未到达陶瓷原料片2a的相对边缘。如图1B所示,从陶瓷原料片的一方主面到另一方主面,形成穿通孔6a,并且将Ag-Pd导电糊注入到穿通孔中,以便与第2电极4a电气连接。
如图2C所示,除了形成第2电极4a外,第3陶瓷原料片2c与第1陶瓷原料片2a相同。通过涂敷Ag-Pd导电糊,在第1陶瓷原料片2a的一个主面上,形成第2电极4a。例如其长度L2小于L、其宽度W2小于W,其离开陶瓷原料片2a的一端的距离是L3,并且其端部都不到达陶瓷原料片2a的边缘部。
如图2D所示,除了形成第3电极5外,第4陶瓷原料片2d与第1陶瓷原料片2a相同。通过涂敷Ag-Pd导电糊,在第1陶瓷原料片2a的一个主面上,形成第3电极5。例如其长度为L-L4,其中L4<L3,其宽度W3大于W2,其一端部到达陶瓷原料片2a的一个边缘部,但另一端部未到达陶瓷原料片2a的相对边缘部。
如图2E所示,除了形成第2电极4b和穿通孔6b外,第5陶瓷原料片2e与第1陶瓷原料片2a相同。第2电极4b与前述的图2C所示的第2电极4a相同。如图1B所示,从陶瓷原料片2a的一方主面到另一方主面,形成穿通孔6b,并且将Ag-Pd导电糊注入到穿通孔中,以便与第1电极3b电气连接。
如图2F所示,除了形成第1电极3b外,第6陶瓷原料片2f与第1陶瓷原料片2a相同。第1电极3b与前述的图2B所示的第1电极3a相同。
按照2a、2b、2c、2d、2e和2f的顺序重叠这些陶瓷原料片,指定数目的陶瓷原料片2a可以附加在其上面或者下面,用液压机将它们压紧后,在1200℃温度烧结2小时,形成陶瓷烧结体2。在陶瓷烧结体2的内部,通过具有导电糊穿通孔6a,电气连接第1电极3a和第2电极4a。同样地,通过具有导电糊穿通孔6b,电气连接第1电极3b和第2电极4b。
如图1B所示,通过涂敷、烧结以Ag为主要成分的导电糊、在陶瓷烧结体2的长度方向的两端部上,形成外部电极7a和7b然后经焙烧处理。这时,在陶瓷烧结体2的长度方向的端部上露出的第1电极3a,3b和第3电极5,分别与相应的外部电极7a,7b电气连接。
实施形态2
下面,参照图3A和图3B对本发明另一实施形态的芯片型电子元件详细地进行说明。其中,与前述图1和图2所示的实施形态相同的部分附以相同的标号,并省略重复的说明。
本发明实施形态2的芯片型电子元件11包括陶瓷烧结体12,第1电极3a和3b,第2电极4a和4b,第3电极5,一对穿通孔6a和6b和外部电极7a和7b。如图3所示,通过按照2a、2b、2c、2d、2e、2b、2c、2d、2e和2f的顺序使得这些电极一部分重叠,层叠图2所示的陶瓷原料片2a~2f形成本实施形态的陶瓷烧结体12。指定数目的陶瓷原料片2a可以附加在其上面或者下面,用液压机将它们压紧后,在1200℃温度烧结2小时,形成陶瓷烧结体12。在陶瓷烧结体12的内部,通过穿通孔6a(通过导电糊),电气连接每个第1电极3a和相应的第2电极4a。同样地,通过穿通孔6b(通过导电糊),电气连接每个第1电极3b和相应的第2电极4b。在陶瓷烧结体12的长度方向的两端部上,形成外部电极7a和7b。
上面,用2个实施形态对本发明进行了说明。但本发明不限于前述的范围,可以在本发明的范围内进行种种的变化。本发明也一般地作了描述。在本发明前述的一般描述中,以W2>W1为佳。这是因为,虽然元器件1或者11的电阻值,由陶瓷烧结体2或者12内部相互相对的第2电极4a和4b以及第3电极5来决定,但在第1电极3a和3b以及第3电极5之间还存在电阻。如果第1电极3a和3b比第2电极4a和4b狭窄(W1<W2)并且第3电极5仍旧较宽,则即使内部电极在电极宽度方向上偏移,在在第1电极3a和3b以及第3电极5之间的电阻值也不会变化,也就是说,本发明生产的电子元件的电阻值不会变化。
以第1电极3a和3b的长度L1大于第2电极4a和4b的长度L2与第2电极4a和4b离开相应的陶瓷原料片2a一端的距离L3的和,或者L1>L2+L3为佳。图1所示的例子满足这种条件,第1电极3a和3b延伸到陶瓷烧结体2的右端,在阴影斜线所示的区域8a上,通过陶瓷层与与第3电极5相对。如果在陶瓷原料片2a的长度方向上,第2电极4a和4b的形成有偏移,则区域8a的面积变化,使得电阻值变化。然而如果满足条件L1>L2+L3,则第1电极3a和3b也在第2电极4a和4b的左端的另一个区域8b上与第3电极5相对,区域8a和区域8b的和是常数。因此,即使在陶瓷原料片2a的长度方向上内部电极的形成偏移,或者陶瓷原料片2a重叠偏移,电阻值也不会变化。
本发明对于第1、第2和第3电极3a、3b、4a、4b和5间厚度方向的距离没有特别的限制。然而为了在第2电极4a和4b以及第3电极5之间决定元器件的电阻值,使第2电极4a和4b以及第3电极5之间的距离大于第1电极3a和3b和第2电极4a和4b的距离为佳。
在用厚膜形成外部电极7a和7b后,也可以用例如Ni和Sn等材料进行电镀。
本发明的陶瓷烧结体的材料也不受限制,用户也可以使用其它半导体陶瓷材料以得到陶瓷烧结体,例如Mn-Ni陶瓷、Mn-Ni-Zn陶瓷或者由Mn、Ni、Co、Fe、Cu、和Al中至少2种组成的其它陶瓷材料。当然,本发明不仅适用于负温度系数(NTC)的热敏电阻,而且也适用于正温度系数(PTC)的热敏电阻,非线性电阻和电容器。因此,本发明的芯片型电子元件具有电阻值不会因为在电极的形成或者陶瓷原料片的放置中的偏移而变化的优点。