DE19719174A1

DE19719174A1 - Multilayer ceramic electrical component with sintered monolithic body

Info

Publication number: DE19719174A1
Application number: DE19719174A
Authority: DE
Inventors: Kirsten Lutz
Original assignee: Siemens Matsushita Components GmbH and Co KG
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 1997-05-06
Filing date: 1997-05-06
Publication date: 1998-11-12

Abstract

The resistive body (1) of the component has a number of layers (2) of ceramic between interdigitated contact layers (3) extending into it from metallic electrodes (4,5) at opposite sides. Its manufacture begins with pulling or pressing of green sheets corresponding to the ceramic layers. The contact layers are made of aluminium-containing paste and the body is pressed and cut to the desired shape. Its final treatment consists of sintering with a corresponding temperature profile in a variable inert gaseous atmosphere.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Viel schichtbauelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The present invention relates to an electrical lot Layer component according to the preamble of the claim.

Aus der US-PS 3 679 950 sind monolithische Kondensatoren be kannt, welche dünne Schichten aus dielektrischem Material und zwischen diesen befindliche Kontaktschichten aus leitendem Material aufweisen. Die Kontaktschichten aus leitendem Mate rial sind so ausgebildet, daß sie alternierend zu sich gegen überliegenden Endflachen des Kondensators verlaufen und durch metallische Elektroden ihre Enden elektrisch miteinander ver bunden sind.Monolithic capacitors are known from US Pat. No. 3,679,950 knows which thin layers of dielectric material and contact layers of conductive between them Have material. The contact layers made of conductive mate rial are designed so that they alternate against each other overlying end faces of the capacitor and through metallic electrodes ver verge their ends together are bound.

Bisher werden als Kontaktschichten insbesondere bei Viel schichtkondensatoren hauptsächlich Ag/Pd-Legierungen verwen det.So far, as contact layers, especially at Viel Layer capacitors mainly use Ag / Pd alloys det.

Die Herstellung von Kaltleitern in Vielschichttechnologie ge staltet sich schwieriger, da Edelmetalle für die Kontakt schichten nicht geeignet sind, da sie keinen ohmschen Kontakt zur Keramik aufbauen können.The production of PTC thermistors in multi-layer technology is more difficult because precious metals for the contact layers are not suitable since they have no ohmic contact can build up to ceramics.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch eine Möglichkeit zur Herstellung von Kaltleitern in Viel schichttechnologie zu schaffen.The present invention is based on the object, too a possibility for the production of PTC thermistors in a lot to create layer technology.

Diese Aufgabe wird bei einem elektrischen Vielschichtbauele ment in Form eines Vielschicht-Kaltleiters durch die Maßnahme des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs gelöst. Eine Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand eines Unteran spruchs. This task is done with an electrical multilayer component ment in the form of a multilayer PTC thermistor through the measure of the characterizing part of the claim. A Further development of the invention is the subject of a sub saying.

Die Erfindung wird nachfolgenden anhand eines Ausführungsbei spiels gemäß der einzigen Figur der Zeichnung näher erläu tert, welche eine schematische Darstellung des generellen Aufbaus eines elektrischen Vielschichtbauelementes zeigt.The invention is illustrated below with the aid of an embodiment game according to the single figure of the drawing tert, which is a schematic representation of the general Structure of an electrical multilayer component shows.

Die Figur der Zeichnung zeigt in vergrößertem Maßstab ein mo nolithisches elektrisches Vielschichtwiderstandselement 1 mit Schichten 2 aus keramischem Material und Kontaktschichten 3 aus elektrisch leitendem Material zwischen den Schichten 2 aus keramischem Material. Die leitenden Kontaktschichten 3 sind so ausgebildet, daß sie alternierend zu sich gegenüber liegenden Endflächen des Vielschichtwiderstandselementes 1 verlaufen und an ihren Enden in an sich bekannter Weise durch metallische Elektroden 4 und 5 elektrisch miteinander verbun den sind. Durch die alternierende Anordnung der elektrisch leitenden Kontaktschichten 3 im oben beschriebenen Sinne ent stehen jeweils Bereiche 6 der Schichten 2 aus keramischem Ma terial, welche jeweils jede zweite Kontaktschicht 3 aus lei tendem Material von den metallischen Elektroden 4 und 5 tren nen. Die Herstellung eines derartigen Vielschichtwiderstand selementes kann wie folgt durchgeführt werden. Zunächst wer den durch Folienziehen oder Pressen Grünkörper entsprechend den Schichten 2 aus keramischem Material hergestellt. Sodann wird das Bauelement entsprechend der Figur der Zeichnung mit Aluminiumpaste für die Kontaktschichten hergestellt und der Körper durch Pressen und Schneiden in die gewünschte Form ge bracht. Schließlich wird der so geformte Körper durch Sintern mit entsprechendem Temperaturprofil und in variabler Gasatmo sphäre einer Endbehandlung unterworfen.The figure of the drawing shows on an enlarged scale a monolithic electrical multilayer resistance element 1 with layers 2 of ceramic material and contact layers 3 of electrically conductive material between the layers 2 of ceramic material. The conductive contact layers 3 are formed so that they are alternately extending to opposite end faces of the multilayer resistor element 1 and at its ends in known manner by metallic electrodes 4 and 5 are electrically verbun each other to. Due to the alternating arrangement of the electrically conductive contact layers 3 in the sense described above, areas 6 of the layers 2 made of ceramic material are formed, which separate each second contact layer 3 of conductive material from the metallic electrodes 4 and 5 . The production of such a multilayer resistor element can be carried out as follows. First, who the green body according to the layers 2 made of ceramic material by film or pressing. Then the component is made according to the figure of the drawing with aluminum paste for the contact layers and the body is brought into the desired shape by pressing and cutting. Finally, the body thus shaped is subjected to a final treatment by sintering with a corresponding temperature profile and in a variable gas atmosphere.

Versuche haben gezeigt, daß sich Aluminiumpaste oder alumini umhaltige Paste für die Kontaktschichten 3 besonders gut eig net. An Luft sind dabei Sintertemperaturen vollständiger Bau elemente bis oberhalb von 1200°C möglich. Die Sintertempera tur kann durch Verwendung einer Inertgasatmosphäre wie Stick stoff oder Edelgasen mit Sauerstoffrestgehalten kleiner als 10^-5 atm noch gesteigert werden.Experiments have shown that aluminum paste or aluminum-containing paste for the contact layers 3 is particularly suitable. Sintering temperatures of complete components up to above 1200 ° C are possible in air. The sintering temperature can be increased by using an inert gas atmosphere such as nitrogen or noble gases with residual oxygen contents of less than 10 ^-5 atm.

Mit Aluminium für die Kontaktschichten 3 ist es prinzipiell möglich, Vielschicht-Kaltleiter herzustellen und die Ferti gungskosten für keramische Vielschichtbauelemente wie Viel schicht-Kondensatoren zu senken. Dabei ergibt sich der zu sätzliche Vorteil, daß kostengünstigeres Material für die Kontaktschichten 3 im Vergleich zu herkömmlichen Edelmetallen in Vielschichtbauelementen verwendbar ist.With aluminum for the contact layers 3 , it is in principle possible to produce multilayer PTC thermistors and to reduce the production costs for ceramic multilayer components such as multilayer capacitors. This has the additional advantage that less expensive material for the contact layers 3 can be used in comparison with conventional noble metals in multilayer components.

Claims

1. Elektrisches Vielschichtbauelement mit einem gesinterten monolithischen Bauelementekörper (1), der eine Vielzahl von Schichten (2) aus keramischem Material aufweist, zwischen de nen elektrisch leitende alternierend zu jeweils bis zu einer Seitenfläche zweier sich gegenüberliegender Seitenfläche des Keramikkörpers (1) verlaufende Kontaktschichten (3) vorgese hen sind, die an den Seitenflächen durch jeweils eine metal lische Elektrode (4, 5) kontaktiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschichten (3) aus einer mindestens aluminium haltigen Paste hergestellt sind.1. Electrical multilayer component with a sintered monolithic component body ( 1 ), which has a multiplicity of layers ( 2 ) made of ceramic material, between the electrically conductive alternating contact layers (each extending up to one side face of two opposite side faces of the ceramic body ( 1 )) 3 ) are hen hen, which are contacted on the side surfaces by a metallic electrode ( 4 , 5 ), characterized in that the contact layers ( 3 ) are made of an at least aluminum-containing paste.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschichten (3) aus Aluminium-Paste hergestellt sind.2. Component according to claim 1, characterized in that the contact layers ( 3 ) are made of aluminum paste.