专利名称：多层元件的制作方法
多层元件
背景技术：
从文献DE102005025680A1公知一种具有压敏电阻器和LC滤波器的多层元件。
发明内容
要解决的任务是说明一种多层元件，该多层元件能够实现在可能LC滤波器设计 上的宽的频谱。该任务通过根据权利要求1的多层元件解决。该多层元件的优选实施方式是从属 权利要求的主题。说明一种多层元件，该多层元件具有至少一个电感区域和至少一个电容区域。该 电感区域包括铁氧体陶瓷。在该电感区域的朝向外部的表面上设置电极结构。这些电极结 构形成至少一个包括电感的线圈结构。所述线圈结构优选位于一个平面内。在一个实施方式中，所述线圈结构被施加在 所述铁氧体陶瓷上。该线圈结构具有螺旋形的、从内向外进展的形状。该线圈结构具有螺 旋形进展的轨道。这些轨道的横截面优选具有比高度更大的宽度。设置在多层元件的电感区域的朝向外部的表面上的线圈结构包括以下金属中的 一种或多种铜，银，钯或钼。该线圈结构还可以包括其它合适的金属。在一种实施方式中，所述线圈结构具有螺旋线的形状。但是该线圈结构还可以具 有任何适于承担线圈功能的合适结构。在多层元件的电感区域上的线圈结构优选以光刻方法一例如光电激光成像方 法一构造在电感区域的朝向外部的表面上。所述线圈结构优选被钝化层覆盖。该钝化层例如可以包括聚合物或玻璃。该钝化 层例如可以借助丝网印刷方法或借助喷射而被施加在所述元件的表面上。此外，所述电感区域可以具有其它设置在该电感区域内部的电极结构。多层元件的电容区域具有多个内电极。通过电容区域的内电极，包括至少一个电 容和至少一个非线性电阻。电感区域的电极结构以及电容区域的内电极以及必要时电感区域的其它内电极 包括导体带和通孔接触。通孔接触应当理解为在不同平面上的两个或更多导体带之间的导电连接。借助通 孔接触例如可以将第一平面上的导体带与设置在第一平面上方或下方的第二平面上的另 一导体带相互导电地连接。在优选的实施方式中，这些通孔接触具有锥形。锥形的通孔接触例如可以借助锥 形冲头或者借助激光在多层元件的印刷电路基板中产生。多层元件通常借助上下堆叠的、 所谓的印刷电路基板来制造。在这些印刷电路基板上例如借助丝网印刷来印上导体带。接 着在高温时，在炉子中烧结已印刷的印刷电路基板的堆叠。通过锥形的通孔接触，例如可以将多层元件的一层的第一面上的宽导体带与该层 的第二面上相对窄的、相互紧挨的导体带相接触。由此在设计导体带时可以实现更大的造型自由度。在另一实施方式中，例如两个相叠的层的锥形通孔接触可以以锥尖相互对准。由 此例如可以实现从宽的导体带通过相对窄的导体带直到又一宽的导体带的接触。在一种实施方式中，所述电容区域包括压敏电阻器陶瓷。在另一实施方式中，所述电容区域包括电容器陶瓷。在一种实施方式中，所述电感区域的铁氧体陶瓷可以包括镍锌铁氧体(NiZn)、镍 铜锌铁氧体(NiCuZn)或镍锌钴铁氧体(NiZnCo)。在另一实施方式中，所述电感区域的铁氧体陶瓷可以包括六角形铁氧体。通过将铁氧体陶瓷用于构造电感，可以达到非常高的电感，因为铁氧体陶瓷与常 规的多层元件相比具有显著更高的磁导率。所述多层元件的铁氧体陶瓷优选具有大于1的 磁导率。优选地，铁氧体陶瓷具有在1和50之间的磁导率。在一种实施方式中，所述电容区域的压敏电阻器陶瓷包括氧化锌铋锑 (ZnO-Bi-Sb)陶瓷或氧化锌镨(ZnO-Pr)陶瓷。在一种实施方式中，所述电容区域的电容器陶瓷包括NPO陶瓷。在一种实施方式中，多层元件的所述电感区域的至少一个电感和所述电容区域的 至少一个电容形成LC滤波器结构。LC滤波器结构可以具有T-LC滤波器结构或者Pi-LC滤 波器结构。在一种实施方式中，多层元件可以在电容区域和电感区域之间具有金属层。该金 属中间层优选用作多层元件的电容区域和电感区域之间的扩散屏障。通过该金属中间层近 似完全地阻止这两个区域之间的扩散。在没有包含金属的中间层的情况下，例如掺杂物质 可能从压敏电阻器陶瓷扩散到铁氧体陶瓷中或者铁氧体陶瓷的掺杂物质可能扩散到压敏 电阻器陶瓷中。为了接触多层元件的电极结构和内电极，多层元件包括多个外部接触部。在 优选实施方式中，这些外部接触部以阵列形式实施。在此，所述阵列是基板栅格阵列 (Land-Grid-Array, LGA)或球状栅格阵列(Ball-Grid-Array，BGA)0在一种实施方式中，所述压敏电阻器陶瓷具有ESD (静电放电)保护功能。在一种实施方式中，多层元件的电容区域具有多层陶瓷电容器。通过上面描述的多层元件，可以在各个器件中集成ESD保护功能以及滤波器功 能。还可以在一个元件中将多个LC滤波器设置为阵列。为此在同一个元件中例如相 邻地设置多个LC滤波器。
借助下面的附图和实施例详细解释上述主题。下面描述的附图不应当理解为是比例正确的。更确切地说，为了更好地显示而放 大、缩小或失真地显示各个尺寸。相同的或者承担相同功能的元件被标以相同的附图标记。图1示出多层元件的第一实施例的示意性结构， 图2示出多层元件的另一实施例的三维视图，
图3示出LC滤波器的等效电路图，图4示出Pi类型的LC滤波器的等效电路图。
具体实施例方式在图1中示出多层元件的第一实施例的示意性视图。该多层元件具有两个电感区 域1，在这两个电感区域之间设置电容区域2。电感区域1优选包括铁氧体陶瓷。电容区域 2可以包括压敏电阻器陶瓷或电容器陶瓷。电感区域1和电容区域2分别具有电极。这些 电极可以位于这些区域内作为内电极6，或者作为电极结构3位于电感区域1的表面上。电 容区域2的内电极6形成至少一个电容7和非线性电阻。电感区域1在朝向外部的表面上 具有电极结构3，该电极结构3形成至少一个线圈结构4和至少一个电感5。电感区域1具 有例如用作电感区域1的表面上的线圈结构4和/或电感的馈电线(ZufUhrimg)的其它内 电极6和通孔接触10。电感区域1的电感和电容区域2的电容7形成LC滤波器。在多层元件的该表面上，线圈结构4被钝化层11覆盖。钝化层11优选用于保护 线圈结构4免受腐蚀或其它有害影响。在电感区域1和电容区域2之间可以设置金属的中间层，该金属的中间层并未在 该实施方式中示出。金属的中间层用作电感区域1和电容区域2之间的扩散屏障。为了向 外部接触，多层元件具有多个外部接触部9。这些外部接触部9与电感区域1的电极和电容 区域2的电极电连接。电容区域2的压敏电阻器陶瓷优选具有ESD保护功能。图2示出多层元件的另一实施例的三维视图。在该视图中，在电感区域1的表面 上的线圈结构4以圆形的螺旋线形式示出。但是，线圈结构4还可以具有任何其它合适的 形状。为了接触线圈结构4，电感区域1在线圈结构4的中心处具有通孔接触10。通孔接 触10将线圈结构4与电感区域1或电容区域的其它内电极相互电连接。在图3中示出多层元件的一个实施例的LC滤波器的等效电路图。该电路图示出 LC滤波器13，其中两个压敏电阻器12分别与LC滤波器13的电容7并联连接。LC滤波器 6由电感5和电容7组成，该电感5和电容7相互并联连接。电感5连接在导线方向上。电 容7连接在LC滤波器13的两个导线之间。图4示出多层元件的另一实施例的LC滤波器的等效电路图。LC滤波器13具有 Pi类型LC滤波器的构造。LC滤波器13包括一个电感5和两个与电感5并联的电容7。与 LC滤波器6的这些电容7并联地连接有两个压敏电阻器12，这两个压敏电阻器12用作LC 滤波器13的ESD保护元件。虽然在这些实施例中仅描述了本发明的有限数量的可能扩展方案，但是本发明不 限于此。原则上该多层元件可以具有更多数量的陶瓷区域。本发明不限于所示出的元件的数量。对在此说明的主题的描述不限于各个特定的实施方式，更确切地说，各个实施方 式的特征在技术上只要有意义就可以任意相互组合。附图标记列表 1电感区域
2电容区域 3电极结构 4线圈结构5电感 6内电极 7电容
9外部接触部 10通孔接触 11钝化层 12压敏电阻器 13 LC滤波器
权利要求
1.一种多层元件，具有 一至少一个电感区域(1)， 一至少一个电容区域(2)，一其中电感区域(1)包括铁氧体陶瓷，一其中在电感区域(1)的朝向外部的表面上设置有电极结构(3)， 一其中这些电极结构(3)形成至少一个具有电感(5)的线圈结构(4)。
2.根据权利要求1所述的多层元件，其中所述线圈结构(4)具有螺旋线的形状。
3.根据权利要求1或2所述的多层元件，其中所述线圈结构(4)包括Cu，Ag，Pd或Pt。
4.根据前述权利要求之一所述的多层元件，其中所述线圈结构(4)被钝化层(11)覆盖。
5.根据权利要求1所述的多层元件，其中电容区域(2)具有包括至少一个电容(7)和 至少一个非线性电阻的内电极(6)。
6.根据权利要求1至5之一所述的多层元件，其中电容区域(2)包括压敏电阻器陶瓷。
7.根据权利要求1至5之一所述的多层元件，其中电容区域(2)包括电容器陶瓷。
8.根据权利要求1所述的多层元件，其中所述铁氧体陶瓷包括MZn铁氧体、NiCuZn铁 氧体或NiZnCo铁氧体。
9.根据权利要求1所述的多层元件，其中所述铁氧体陶瓷包括六角形铁氧体。
10.根据权利要求6所述的多层元件，其中所述压敏电阻器陶瓷包括ZnO-Bi-Sb陶瓷 或ZnO-Pr陶瓷。
11.根据权利要求7所述的多层元件，其中所述电容器陶瓷包括NPO陶瓷。
12.根据权利要求2所述的多层元件，其中所述至少一个电感(5)和所述至少一个电 容(7)形成T-LC滤波器结构或者Pi-LC滤波器结构。
13.根据前述权利要求之一所述的多层元件，其中在电容区域(2)和电感区域(1)之 间设置金属层，该金属层用作电容区域(2)和电感区域(1)之间的扩散屏障。
14.根据权利要求1至13之一所述的多层元件，其中所述多层元件具有实施为LGA， BGA或阵列的外部接触部(9)。
15.根据权利要求6所述的多层元件，其中所述压敏电阻器陶瓷具有ESD保护功能。
全文摘要
说明一种多层元件，该多层元件具有至少一个电感区域(1)和至少一个电容区域(2)。电感区域(1)包括铁氧体陶瓷，其中在电感区域(1)的朝向外部的表面上设置有电极结构(3)。这些电极结构(3)形成至少一个具有电感(5)的线圈结构(4)。
文档编号H03H7/00GK102113072SQ200980129707
公开日2011年6月29日 申请日期2009年7月24日 优先权日2008年7月28日
发明者布伦纳 S., 费克廷格 T. 申请人:埃普科斯股份有限公司