特許 5913377 静電遮蔽体を有する電子セラミック部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5913377

(24)【登録日】2016年4月8日

(45)【発行日】2016年4月27日

(54)【発明の名称】静電遮蔽体を有する電子セラミック部品

(51)【国際特許分類】

   H01C 7/02 20060101AFI20160414BHJP

   H01C 7/04 20060101ALI20160414BHJP

   H01C 7/10 20060101ALI20160414BHJP

   H01G 4/30 20060101ALI20160414BHJP

   H01G 4/232 20060101ALI20160414BHJP

【ＦＩ】

   H01C7/02

   H01C7/04

   H01C7/10

   H01G4/30 301C

   H01G4/30 301D

   H01G4/12 352

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-552909(P2013-552909)

(86)(22)【出願日】2012年2月2日

(65)【公表番号】特表2014-508410(P2014-508410A)

(43)【公表日】2014年4月3日

(86)【国際出願番号】EP2012051786

(87)【国際公開番号】WO2012107349

(87)【国際公開日】20120816

【審査請求日】2013年10月7日

(31)【優先権主張番号】102011010611.1

(32)【優先日】2011年2月8日

(33)【優先権主張国】DE

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】300002160

【氏名又は名称】エプコス アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＥＰＣＯＳ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100109449

【弁理士】

【氏名又は名称】毛受 隆典

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(72)【発明者】

【氏名】ファイヒティンガー、トーマス

(72)【発明者】

【氏名】クレン、ゲオルク

(72)【発明者】

【氏名】クドラティ、ジャージー

【審査官】 多田 幸司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１３３５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０６０１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２７９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５６３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５３０８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２０３１６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｃ ７／０２

Ｈ０１Ｃ ７／０４

Ｈ０１Ｃ ７／１０

Ｈ０１Ｇ ４／００−４／２２

Ｈ０１Ｇ ４／２５５−４／４０

Ｈ０１Ｇ １３／００−１７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

活性領域（３）が内部に配置された、誘電体の基体（９）と、
前記基体（９）に配置された外側接触部（１）と、
前記外側接触部（１）に対して前記基体（９）の反対側に配置されたさらなる外側接触部（１’）と、
前記外側接触部（１）を前記活性領域（３）に接続させる供給領域（２）と、
前記さらなる外側接触部（１’）を前記活性領域（３）に接続させるさらなる供給領域（２’）と、
前記供給領域（２）に隣接して前記基体（９）内に配置され、前記外側接触部（１）に電気的に導電接続されるが、前記活性領域（３）に電気的に導電接続されず、前記供給領域（２）を電気的に遮蔽する第１電極（４又は５）と、
前記さらなる供給領域（２’）に隣接して前記基体（９）内に配置され、前記さらなる外側接触部（１’）に電気的に導電接続されるが、前記活性領域（３）に電気的に導電接続されず、前記さらなる供給領域（２’）を電気的に遮蔽する第２電極（４’又は５’）と、
前記外側接触部（１）と前記さらなる外側接触部（１’）との間で、前記基体（９）に配置される中央外側接触部（１’’）と、
前記中央外側接触部（１’’）を前記活性領域（３）に接続させる中央供給領域（２’’）と、
前記中央供給領域（２’’）に隣接して前記基体（９）内に配置され、前記中央外側接触部（１’’）に電気的に導電接続されるが、前記活性領域（３）に電気的に導電接続されず、前記中央供給領域（２’’）を電気的に遮蔽する中央電極（７’’又は８’’）と、
前記供給領域（２）に隣接して前記基体（９）内に配置され、前記外側接触部（１）と電気的に導電接続されるが、前記活性領域（３）に電気的に導電接続されない複数の第３電極（６又は６’’）と、を有し、
前記複数の第３電極（６又は６’’）は、互いに距離を隔てた平行なプレートであり、
前記第１電極（４又は５）及び前記複数の第３電極（６又は６’’）は、前記供給領域（２）の前記外側接触部（１）及び前記活性領域（３）のいずれにも隣接しない側面に配置され、前記供給領域（２）を遮蔽する、
電子セラミック部品。

【請求項2】

前記中央外側接触部（１’’）に対して前記基体（９）の反対側に配置されるさらなる中央外側接触部（１’’’）と、
前記さらなる中央外側接触部（１’’’）を前記活性領域（３）に接続させるさらなる中央供給領域（２’’’）と、
前記さらなる中央供給領域（２’’’）に隣接して前記基体（９）内に配置され、前記さらなる中央外側接触部（１’’’）に電気的に導電接続されるが、前記活性領域（３）及び前記中央電極（７’’又は８’’）のいずれにも電気的に導電接続されないさらなる中央電極（７’’’又は８’’’）と、をさらに有する、
請求項１に記載の電子セラミック部品。

【請求項3】

前記さらなる供給領域（２’）に隣接して前記基体（９）内に配置され、前記さらなる外側接触部（１’）に電気的に導電接続されるが、前記活性領域（３）に電気的に導電接続されない複数の第４電極（６’）をさらに備え、
前記複数の第４電極（６’）は、互いに距離を隔てた平行なプレートであり、
前記第２電極（４’又は５’）及び前記複数の第４電極（６’）は、前記さらなる供給領域（２’）の前記さらなる外側接触部（１’）及び前記活性領域（３）のいずれにも隣接しない側面に配置され、前記さらなる供給領域（２’）を遮蔽する、
請求項１又は２に記載の電子セラミック部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子セラミック部品に関し、特に、外部電気端子と静電遮蔽体とを備えた、表面実装型の多層部品に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、誘電体層と電極層とを交互に重ねて配置した積層体を有する基体で構成される多層電気部品について説明している。電気的に接触していない金属遮蔽構造は、誘電体で囲まれており、例えば、浮遊容量によって生じることがある外部電磁場の影響から多層部品の領域を保護する機能を有する。

【0003】

電子セラミック部品が製造中や使用中に有害な影響に曝されないようにすることは、しばしば、不可能である。有害な影響を与える物として、特に、はんだ付け中に融剤として使用される塩素化合物を一例とする腐食性化学物質が言及される。そのような化学物質の影響は、セラミック部品の動作中に印加される電圧がその部品の電気的活性領域への拡散を生じさせ、セラミック部品の電気的特性が悪化するというものである、と考えられている。これを防止するため、セラミック部品の表面は、通常、不動態化層で保護されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０２００７０２０７８３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、電気的特性の望ましくない変化が防止された、若しくは、少なくとも大幅に減少された電子セラミック部品を提供することにある。

【0006】

本発明の目的は、請求項１の特徴を有する電子セラミック部品によって達成される。改良発明が従属請求項中に記載されている場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、セラミック部品の電気的特性の望ましくない変化は、外側接触部から活性領域へ電荷担体が拡散することにより生じることがあるという発見に基づいている。これを効果的に防止するため、外側接触部と常に同じ電位となるような追加の電極が設けられ、外側接触対から内部の活性領域へのびる電気的な接続を静電遮蔽する。

【0008】

電子セラミック部品は、活性領域が内部に配置された、誘電体からなる基体を有する。少なくとも１つの外側接触部が基体に配置されている。供給領域が、外側接触部を活性領域に接続させる。電極が、供給領域に隣接して基体内に配置され、外側接触部に電気的に導電接続されるが、活性領域に電気的に導電接続されない。

【0009】

ある実施形態では、電極は、プレートとして形成され、供給領域から距離を隔てて配置される。

【0010】

他の実施形態では、電極に対して供給領域の反対側に、さらなる電極が供給領域に隣接して基体内に配置され、さらなる電極は、外側接触部に電気的に導電接続されるが、同様に、活性領域には電気的に導電接続されない。

【0011】

他の実施形態では、さらなる複数の電極が供給領域に隣接して基体内に配置され、さらなる複数の電極は、外側接触部と電気的に導電接続されるが、活性領域に電気的に導電接続されない。電極及びさらなる電極は、プレートとして形成され、互いに距離を隔てて平行平面上に配置され、これは、以下及び特許請求の範囲において「コプラナー」と称され、供給領域の外部接触部及び活性領域に隣接しないところを囲む。

【0012】

他の実施形態では、外側接触部に対して基体の反対側に、さらなる外側接触部が基体に配置され、さらなる供給領域が、さらなる外側接触部を活性領域に接続するように構成されている。さらなる電極が、さらなる供給領域に隣接して基体内に配置され、さらなる電極は、さらなる外側接触部に電気的に導電接続されるが、活性領域には電気的に導電接続されない。

【0013】

他の実施形態では、複数のさらなる電極が、さらなる供給領域に隣接して基体内に配置され、複数のさらなる電極は、さらなる外側接触部に電気的に導電接続されるが、活性領域に電気的に導電接続されない。

【0014】

他の実施形態では、電極は、供給領域に隣接して配置され、かつ、さらなる供給領域は、活性領域に対して対称配置を構成する。

【0015】

他の実施形態では、中央外側接触部が、外側接触部とさらなる外側接触部との間で基体に配置される。特に、基体の終端に配置されも良い前述の外側接触部と区別するために、「中央外側接触部」という語がここ及び特許請求の範囲では用いられる。しかしながら、中央外側接触部は、セラミック部品の幾何学的中心に配置される必要はない。この意味で用いられる中央供給領域が、中央外側接触部を活性領域に接続させるように構成される。同様に、この意味で用いられる中央電極が、中央供給領域に隣接して基体内に配置され、中央電極は、中央外側接触部に電気的に導電接続されるが、活性領域に電気的に導電接続されない。

【0016】

他の実施形態では、中央電極は、プレートとして形成され、中央供給領域から距離を隔てて配置される。

【0017】

他の実施形態では、中央電極に対して中央供給領域の反対側に、さらなる中央電極が、中央供給領域に隣接して基体内に配置され、さらなる中央電極は、中央外側接触部に電気的に導電接続されるが、活性領域に電気的に導電接続されない。

【0018】

多層圧電素子部品の例のより詳細な説明は、添付の図面を参照しながら以下行われる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、セラミック部品の実施形態に係る断面を表す。

【図2】図２は、図１に印された断面を表す。

【図3】図３は、他の実施形態に係る断面を表す。

【図4】図４は、図３に印された断面を表す。

【図5】図５は、他の実施形態に係る断面を表す。

【図6】図６は、図５に印された断面を表す。

【図7】図７は、他の実施形態に係る断面を表す。

【図8】図８は、図７に印された断面を表す。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１、３、５、及び７において、左側に示された外側接触部、供給領域、及び電極という部品は、参照としてダッシュなしの番号をそれぞれ有し、一方で、右側に示された対応する部品は、参照としてダッシュ（アポストロフィー）付きの同じ番号をそれぞれ有する。図２及び４において左側に示され、図１及び３が描かれている平面の後方に位置する外側接触部、供給領域、及び電極という部品は、参照として２つのダッシュ付きの番号がそれぞれ与えられている。中央外側接触部、中央供給領域、及び中央電極という部品は、１’’’、２’’’、７’’’、８’’’で示され、図３及び図４の実施形態に現れており、図３が描かれている平面内に位置する。図２、４、６、及び８には、図１、３、５、及び７で示された断面の位置が、それぞれ印されている。供給領域２及び２’並びに活性領域３は、配置を説明するため、図１、３、５、及び７に示されているが、それらは、図の平面の後方に位置し、基体９の素材で覆われている。

【0021】

図１は、セラミック部品の実施形態に係る断面を示す。基体９は、主にセラミック素材からなる。基体９には、セラミック部品が有するように意図された機能を本質的に決定し、対応する方法で構成され、特に、内部電極を有しても良い、電気的活性領域３が存在する。活性領域３は、例えば、金属と誘電セラミック素材とで交互に成る積層体であっても良い。活性領域３で使用され得る他の素材は、例えば、温度が上昇すると電気抵抗が増加するＰＴＣ素材、温度が上昇すると電気抵抗が減少するＮＴＣ素材、電気抵抗が電圧に依存したバリスタ セラミック、フェライト、半導体素材、ポリマー等である。内部電極は、例えば、重なり合って、又は、互いに噛み合った櫛形状を形成して配置されても良い。そのような素材や配置は、それ自体が多層部品から公知である。

【0022】

基体９は、原則として、いかなる所望の形状、例えば、直方体や、特に、細長い形状であっても良い。細長い形状の基体９の場合、活性領域３は、基体９の長手方向に伸びているのが望ましく、図１の例では水平方向に伸びている。本実施形態では、長手方向において互いに反対に位置する基体９の端面には、図１に示されたような、基体９の端面の１つに各々配置され、また特に、基体９の端を覆う互いに分断された外側接触部１と１’が存在する。外側接触部１、１’と活性領域３との間には、活性領域３の電気端子又は内部電極と、関連した外側接触部１、１’と、の間をのびる電気的な導電接続が内部にある供給領域２、２’がそれぞれ存在する。この電気的な導電接続は、例えば、導体ストリップのような、単なる導電体によって形成されても良い。導体ストリップは、例えば、給電抵抗を減少させるために、金属層で構成されても良いし、又は複数の導体からなる構造を備えてもよい。図における供給領域２、２’と活性領域３とのハッチングは、これらの領域が、部品の意図された機能に対応した内部構造を有することを示す。供給領域２、２’と活性領域３とは、概略的にしか表されておらず、図に示された寸法や境界を採用する必要はない。

【0023】

供給領域２、２’は、電極４、４’、５、５’、６、６’で遮蔽されている。電極４、４’、５、５’、６、６’は、それぞれ関連した供給領域２、２’に隣接し、関連した外側接触部１、１’と電気的に導電接続している。このことは、図１に印された図２の断面から明らかである。

【0024】

図２は、図１に印された断面を表す。外側接触部１は、基体９の端面に位置し、提示した例のように、図２に示した断面の領域において外側接触部１が基体９を取り囲むように、この端面を縁取る基体９の端を全ての側面を覆っても良い。供給領域２は、長手方向に関して横方向の、基体９の端面に隣接する外側から距離を置いた、基体９の内部に位置する。これら外側面と供給領域２との間には、供給領域２を遮蔽し、外側接触部１と電気的に導電接触される電極４、５、６、６’’が配置されている。提示される例では、電極４、５、６、６’’は、基体９の端面で外側接触部１と電気的に導電接続される。これの代わりに又はこれに加え、電極４、５、６、６’’と、図２の断面で見られる外側接触部１の側部との間で電気的な導電接続をもたらすことができる。

【0025】

電極４、５、６、６’’は、図２に示すように供給領域２から距離を隔てて配置される。本実施形態では、電極４、５、６、６’’は、プレートとして形成され、互いに距離を隔ててコプラナーに配置され、それらは、少なくとも長手方向に対する横方向における供給領域２、つまり、供給領域２の外側接触部１及び活性領域３に隣接していないところを囲む。図１に示すように、電極４、５、６、６’’は、基体９の内部まで延びて、それらが活性領域の一部を遮蔽しても良い。

【0026】

図２における下側の電極４と、図２における上側の電極５と、は、これら電極４、５の面状の広がりによって供給領域２が遮蔽されるような方法で配置されている。横方向に配置された電極６、６’’は、それらがファラデーケージとして動作し、それ故、意図した目的のための十分な遮蔽をもたらすように、基体９の層構造に一致して、上側及び下側に存在する電極４、５と共に、互いに十分に短い距離を隔てて、コプラナーに配置される。

【0027】

図３は、外側接触部１’’（図４で示される）及び１’’’をさらに有する他の実施形態に係る断面を示す。さらなる外側接触部１’’、１’’’は、既に説明された外側接触部１、１’から分離され、基体９の長手方向に関して基体９の互いに対面する端面の間の中央領域に配置され、それらは、基体９の端面に配置された外側接触部１、１’と区別するため、以下、中央外側接触部１’’、１’’’と称される。

【0028】

図４は、図３に印された断面を表す。中央外側接触部１’’、１’’’と、活性領域３と、の間に、関連した中央外側接触部１’’、１’’’に活性領域３を接続させる供給領域２’’、２’’’がそれぞれさらに存在することがそこでは示されている。静電遮蔽をもたらすさらなる電極７’’、８’’、７’’’、８’’’が、これら中央供給領域２’’、２’’’の隣に配置され、関連した中央外側接触部１’’、１’’’へ電気的に導電接続されている。この例では、これら中央電極７’’、８’’、７’’’、８’’’は、活性領域３と中央供給領域２’’、２’’’によって占められている基体９の層位置の上側と下側とにそれぞれ配置されたプレートである。静電遮蔽をもたらす中央電極７’’、８’’、７’’’、８’’’は、基体９の内部に、中央供給領域２’’、２’’’から距離を隔てて配置されても良い。

【0029】

図５は、遮蔽電極４、４’、５、、５’の配置が、図１に示した実施形態と比較して単純化されている他の実施形態に係る断面を表す。図５に示すその実施形態において、横方向に配置される電極６、６’’が省略されている。

【0030】

図６は、図５に印された断面を表す。図６に示すように、この実施形態において、図６の下側の電極４と図６の上側の電極５とによって、２つの互いに反対方向における供給領域２が遮蔽される。

【0031】

図７は、遮蔽電極４’、５の配置が、図５に示した実施形態と比較してさらに単純化されている他の実施形態に係る断面を表す。図７の実施形態では、上側遮蔽電極５のみが基体９の一端に存在し、下側電極４’のみが基体９の逆側の端に存在する。横方向に配置された電極６、６’’は、ここでは同様に省略されている。

【0032】

図８は、図７に印された断面を表す。本実施形態において、図７において左側に示された供給領域２は、図８における上側電極５のみによって遮蔽されることがそこでは示されている。図７において右側に示された供給領域２’は、同様に、図７に示された下側電極４’のみによって遮蔽される。

【0033】

提示した全ての実施形態において、活性領域３及び活性領域３へとのびる供給領域２、２’、２’’、２’’’に関する遮蔽電極４、４’、５、５’、６、６’、６’’、７’’、７’’’、８’’、８’’’の対称配置が存在する。この対称は、図１から６の実施形態における鏡面対称、図７及び８の実施形態における１８０度回転に関する軸対称である。対称軸は、図７が描かれている平面に対して垂線であり、セラミック部品の中心を通ってのびる。

【符号の説明】

【0034】

１ 外側接触部
１’ 外側接触部
１’’ 中央外側接触部
１’’’ 中央外側接触部
２ 供給領域
２’ 供給領域
２’’ 中央供給領域
２’’’ 中央供給領域
３ 活性領域
４ 電極
４’ 電極
５ 電極
５’ 電極
６ 電極
６’ 電極
６’’ 電極
７’’ 中央電極
７’’’ 中央電極
８’’ 中央電極
８’’’ 中央電極
９ 基体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】