[发明专利]多层部件和产生方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括变阻器的陶瓷多层部件以及涉及所述部件的产生。

背景技术

具有变阻器功能的分立部件可以用作针对ESD（静电放电）的保护部件。一种可能的使用例如出现在例如0.5-5 GHz频率范围中的移动无线电装置的射频滤波器中，用于保护这些滤波器或者用于保护下游或上游连接的电子装置，诸如例如信号放大器。

除了针对ESD的保护功能之外，这些部件同时还可以确保针对EMI的保护功能。因而涉及所谓的EMI-ESD保护部件。

变阻器的一个最重要的性质是所谓的反向电流，其也在待从变阻器电极之间导出的过压下流动。极高的反向电流将导致功能限制；特别是在诸如移动电话的便携式设备的情况下，例如，其将导致极为迅速的可再充电电池放电。此外，有必要确保在部件的以及特别地是该部件所并入的设备的寿命期间的电气性质的充分的稳定性。

特别地，在便携式设备的情况中，争取所使用的部件的小型化以及特别地是将不同的部件功能集成在共同的部件中。然而，迄今为止不可能在不必接受工艺中的变阻器的电气性质的极高劣化的情况下将变阻器集成到单片陶瓷多层部件中。变阻器陶瓷对相对于组分的扩散敏感并且因此迄今为止不能以烧结方式与其他陶瓷一起共同烧结以形成单片部件。

DE 102 006000935 A1公开了一种方法，通过该方法可以以小的翘曲将陶瓷功能层与基于玻璃陶瓷的张力层一起共同烧结以形成单片多层部件。变阻器陶瓷的不允许的劣化也在烧结期间出现。

发明内容

因此，本发明的目的在于指出一种单片陶瓷多层部件，其中除变阻器功能之外还集成至少一个其他部件功能，从而不会不允许地损害变阻器功能。

根据本发明借助于根据权利要求1所述的多层部件实现了该目的。从另外的权利要求可以得到有利的配置以及还有产生方法。

根据本发明已发现能够与变阻器陶瓷共同烧结以形成单片多层部件的介电陶瓷材料。因此该多层部件包括至少一个变阻器陶瓷层以及另一电介质层。这两个层可以被布置为在多层部件中彼此直接相邻。在烧结期间，在层之间至多发生限于两个层之间的典型地1 μm的窄反应区的相互扩散，由此在最差情况中不明显地损害变阻器的电气性质。在多层部件中维持了诸如低反向电流和高脉冲稳定性的关键的变阻器性质。

在多层部件中，金属化部被布置在陶瓷层上或者陶瓷层之间，所述金属化部被构造为形成导体部分和金属化区域。金属化部与除了变阻器以外的陶瓷一起形成至少一个另外的部件，其选自部件功能电容、电阻和电感中的至少一个。

内金属化部在烧结之前引入；布置在外层或侧表面上的金属化部也可以在多层部件的烧结之后产生或施加。布置在多层部件的不同平面中的导体部分和金属化区域可以通过穿过一个或多个层的通孔而彼此电连接。因此，在多层部件中，所有集成的各个部件可以彼此电互连并且一起产生功能电路，例如RF滤波器电路。

根据本发明使之成为可能的多样的部件功能的单片集成使得能够产生节约空间和成本的部件。

电介质由不同定量比例的如下三种化学计量化合物：Zn₃TaO₈、Zn₂TaO₆和Bi₂Zn_2/3Ta_4/3O₇组成。混合物含有至少一种所述化合物。

在另一配置中，在化合物中各个离子可以部分地在化学计量上进行替换。因而，Zn可以部分地由Ni、Co、Fe、Cu、Mg和Ca中的一种或多种替换。有利地，Zn由一种或多种所述离子替换到至多约30原子百分比的程度。Zn也可以由Ca和Mg替换到100%的程度。

Ta可以部分地由Nb替换。然而，其中仅替换相对小部分的Ta的化合物是优选的。对于过多的Nb，在个别情况下存在烧结温度变得过低以及扩散变得过大的风险。

Bi可以部分地由一种或多种稀土替换，其特别地选自La和Nd。有利地，Bi由一种或多种所述离子替换到至多约30原子百分比的程度。

对于可能的取代，对于电介质，出现根据如下经验式的组分：

(Zn_(3-3x)M_3xTa_(1-y)M'_yO₈)_k(Zn_(2-2x)M_2xTa_(1-y)M'_yO₆)_m