[发明专利]用于制作电气多层部件的方法和电气多层部件

说明书

技术领域

描述了一种用于制作电气多层部件的方法和电气多层部件。

背景技术

许多电子部件要求低电容，同时保持最佳的其它特定性质。具有小于0.5pF的电容的低电容变阻器例如被要求用于高数据传输速率器件，其具有大于2Gbit/s的带宽、保持小于50V的低变阻器电压。另一个例子是具有小于10pF电容的低电容变容器，其被要求例如用于具有大于500MHz的频率、保持大于3的高可调谐性的高频率应用。通过合适的设计，例如通过减小在两个金属电极之间的介电表面、保持恒定的陶瓷厚度和颗粒大小，可以实现这些折衷。

在目前技术水平下，已知几种尝试来减小介电表面积。

例如，使用丝网印刷和多层堆叠制作技术，通过减小在两个丝网印刷后的电极之间的重叠区域，可以实现介电表面的减小。然而，对于大量生产而言，减小重叠区域（其可以通过例如减小交叉的电极线的相应宽度而被实现）的技术限制只能以电极宽度的至少20%的容差来实现。然而，该容差在最终部件之间引起相当高的电容扩展。

通过在陶瓷支撑物上冲钻通孔并且通过局部微注射以介电材料填充这些孔，也可以获得小的介电区域。然而，使用该技术制备的还可再填充的通孔的最小直径限制了支撑带的最小厚度，其导致对通孔中的介电材料的最小厚度的约束。

可替换地，可以通过激光烧蚀在陶瓷片材中形成通孔，并且可以通过使用金属膏的丝网印刷来填充通孔。通常，使介电层位于陶瓷片材之下并且在另一侧丝网印刷连续的金属电极。虽然这样的金属通孔可以在直径上相当小，但是由于适当地再填充这样的小通孔的困难导致经常出现技术问题，使得该工艺无法提供充分的可靠性。

用于获得小的介电体积的另一个方法是膜沉积的方法。例如，当使用PVD（物理气相沉积）时，在真空下的气相中，将介电材料从块状靶材转移到在将不被介电材料覆盖的区域中的被掩模保护的支撑物。然而，该技术相当昂贵并且需要许多能量。它还需要多步光刻处理并且通常被应用于薄膜沉积的制备，其中沉积的陶瓷层示出纳米颗粒。然而，在一些应用中，例如变阻器或变容器，需要具有相当大的颗粒的厚膜。

发明内容

本发明的一些实施例的目的在于，提供一种用于在不需要在至少一个陶瓷层中机械加工并再填充通孔的情况下制作电气多层部件的方法。一些实施例的另一个目的在于，提供一种电气多层部件。

借助于专利独立权利要求的主题来实现这些目的。专利从属权利要求涉及有利的方法和配置。

根据至少一个实施例，一种用于制作电气多层部件的方法包括以下步骤：将第一陶瓷层施加于陶瓷基板，其中第一陶瓷层包括第一和第二陶瓷材料并且第一陶瓷材料不同于第二陶瓷材料。特别地，通过第一喷墨印刷步骤将第一陶瓷材料施加到基板的第一表面分区并且通过第二喷墨印刷步骤将第二陶瓷材料施加到基板的第二表面分区。第二表面分区包围并封入第一表面分区。

由于第一喷墨印刷步骤，第一陶瓷材料可以被设置在陶瓷基板上，其覆盖小的第一表面分区。例如取决于第一和第二陶瓷材料的选择，可以通过在此描述的方法有利地获得电气多层部件的小的有源表面。

而且，由于第一和第二喷墨印刷步骤，可以克服涉及在切割和堆叠丝网印刷后的片材方面的精度的上述问题。

包围并封入第一表面分区的第二表面分区可能暗示，在已经执行了第一和第二喷墨印刷步骤之后，第二陶瓷材料横向地包围并封入第一陶瓷材料，其中“横向地”表示沿着第一陶瓷层的延伸平面的方向。优选地，第一和第二陶瓷材料可以直接彼此相邻地被施加，使得第一陶瓷材料和横向地包围并封入第一陶瓷材料的第二陶瓷材料形成连续的第一陶瓷层。

第一和/或第二喷墨印刷步骤可以包括为将第一和/或第二陶瓷材料印刷到陶瓷基板上提供合适的墨的至少一个步骤。相应的墨可以包括与例如合适的溶剂和粘合剂的合适的附加材料组合的第一或第二陶瓷材料，使得可以分别借助于第一或第二喷墨印刷步骤将包含第一或第二陶瓷材料的滴剂印刷到陶瓷基板上。可以横向彼此相邻地和/或一个在另一个之上地印刷滴剂（所述滴剂可以具有等于或小于30μm的大小或直径），使得第一和第二陶瓷材料均能形成三维结构，并且特别地形成具有特定厚度的层结构。

有利地，由于在此描述的方法，有可能在不需要形成并填充通孔的情况下将第一陶瓷层施加到陶瓷基板上，该陶瓷基板甚至具有复杂的三维结构。