WO2012126776A1 - Electrical multi-layered component - Google Patents

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WO2012126776A1
WO2012126776A1 PCT/EP2012/054393 EP2012054393W WO2012126776A1 WO 2012126776 A1 WO2012126776 A1 WO 2012126776A1 EP 2012054393 W EP2012054393 W EP 2012054393W WO 2012126776 A1 WO2012126776 A1 WO 2012126776A1
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electrode
internal electrode
stacking direction
stack
length
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PCT/EP2012/054393
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Inventor
Johann Schmidt
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Epcos Ag
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/18Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material comprising a plurality of layers stacked between terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C1/00Details
    • H01C1/14Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
    • H01C1/146Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors the resistive element surrounding the terminal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/005Electrodes
    • H01G4/012Form of non-self-supporting electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30Stacked capacitors

Definitions

  • An electrical multilayer component with a stack of functional layers and internal electrodes arranged between them is specified.
  • external contacts may be attached to the side surfaces of the stack.
  • Such an electrical multilayer component can be designed, for example, as a multilayer resistance component, as a multilayer varistor or as a multilayer capacitor.
  • Multi-layer component in particular an interior and
  • Multi-layer component to specify, which has improved properties compared to known multilayer devices.
  • the electrical properties of multilayer components are, in addition to several other factors in particular also dependent on the geometric arrangement of the internal electrodes.
  • the thickness of the functional layers of a multilayer component such as the thickness of the dielectric
  • the variations in thickness of the functional layers affect the electrical values of the multilayer component, such as the capacitance of a multilayer capacitor or the resistance of a multilayer resistor component, such as a PTC or NTC device.
  • the electrical values of multilayer components by the production-related thickness variations of the functional layers do not deviate too much from a predetermined setpoint, that is, to avoid correspondingly wide tolerance bands, for example, films that later the functional layers of the make finished component, preselected.
  • a subsequent manufacturing processes a subsequent
  • the electrical values of a component can also be subsequently adjusted by a so-called adjustment, for example by removing parts of the multilayer component by path grinding or trimming.
  • a combination of the abovementioned possibilities of eliminating or at least reducing the disadvantages associated with the production-related thickness fluctuations of the functional layers is also customary for known production methods.
  • the inventors have found that the electrical values of a multilayer component, such as the resistance and / or the capacity of a Dahlbauele ⁇ ments, by a described herein inner electrode arrangement largely independent of thickness variations of the
  • the multilayer electrical component has a stack with functional layers and at least one first and one second inner electrode.
  • the functional layers can be dielectric
  • Capacitor designed as a varistor or as a thermistor. By their respective characteristics determine the
  • layer planes of the multilayer component are determined along the
  • Stacking direction of the functional layers are arranged one above the other.
  • the internal electrodes are in such
  • the first one is
  • Inner electrode having a first outer contact, which is arranged on a side surface of the stack, directly electrically conductively connected.
  • the second inner electrode is directly electrically conductive with a second outer contact, which is also arranged on a side surface of the stack
  • Contacting the internal electrodes serve, arranged on side surfaces of the stack.
  • the internal electrodes serve, arranged on side surfaces of the stack.
  • External contact arranged on a side surface of the stack, so extends an electrically connected directly to the external contact inner electrode up to this side surface.
  • the first and second inner electrodes have the same electrode length E.
  • electrode length E denotes the lateral extent of the first or the second inner electrode perpendicular to the layer stacking direction of the stack in the direction from the first to the second inner electrode.
  • Inner electrode in the layer stacking direction on a distance H may mean, in particular, that the first and the second inner electrodes are arranged in two different layer planes perpendicular to the layer stacking direction of the stack, wherein the two layer planes are at a distance H from each other
  • Total thickness H have. Furthermore, the first and second inner electrodes are directly adjacent to each other. In other words, the functional layer or the plurality of functional layers disposed between the first and second inner electrodes and directly adjacent to the first and second inner electrodes is free of others
  • the stack has a stack length B in the direction from the first to the second inner electrode perpendicular to the layer stacking direction.
  • Stapling length B is here the spatial extent of the stack perpendicular to the stacking direction of the stack and in
  • the staple length B is preferably limited by two opposite side surfaces of the stack.
  • Electrode length ß ' the aspect ratio a of a minimum aspect ratio and a maximum
  • Multilayer component can be achieved.
  • the first one is
  • the first inner electrode thus has no subregion, which in a mental Projection in layer stacking direction covers a portion of the second inner electrode.
  • the first inner electrode partially overlaps with the second inner electrode.
  • the first inner electrode has at least one partial region, which can be brought into coincidence with at least one partial region of the second inner electrode in the case of a mental projection in the layer stacking direction.
  • Multi-layer component at least one further first and / or second inner electrode.
  • the at least one further first and / or second inner electrode has the electrode length E in this case. With electrode length E, the spatial extent of an inner electrode in the direction from the first to the second inner electrode is again perpendicular to
  • first and second internal electrodes of the device are in
  • Inner electrode has a distance H in each case to an inner electrode closest to the layer stacking direction
  • each first inner electrode has to each its directly adjacent second
  • Inner electrode as well as every other inner electrode to each their directly adjacent first inner electrode, a distance H in the layer stacking direction.
  • all internal electrodes of the component are in different functional
  • all internal electrodes of the multilayer component have the same
  • Electrode width on.
  • Electrode length E designated. According to another
  • all internal electrodes have the same electrode surface.
  • the multilayer component has a stack with functional layers and at least two free internal electrodes as well as a first and a second external contact.
  • the free internal electrodes are not directly electrically conductively connected to either the first or the second external contact, which are arranged on side surfaces of the stack.
  • the free internal electrodes thus do not extend as far as the external contacts, but are arranged along their plane of extent adjacent to the external contacts in the interior of the stack.
  • Each free inner electrode of the multilayer component has a same electrode length 2E.
  • each one is free
  • each free inner electrode has one
  • each free inner electrode could be mentally divided into two equal parts of equal area and length E by means of a line, this line passing through the center of the free inner electrode.
  • the distance is a first distance
  • the distance H, the distance B 'and the electrode length E define a
  • the multilayer electrical component has at least one further inner electrode, which is directly electrically conductively connected to the first or the second external contact.
  • the further inner electrode preferably has a distance H in the layer stacking direction for each free inner electrode closest to the layer stacking direction.
  • the electrical circuit is configured to: According to one disclosed embodiment, the electrical circuit is configured to:
  • Multilayer device on two further internal electrodes, wherein one of the two further internal electrodes with the first
  • External contact is electrically connected directly and the another of the two further internal electrodes is directly electrically conductively connected to the second external contact.
  • each furthermore
  • Inner electrode has a length F in the direction of the electrode length E perpendicular to the layer stacking direction.
  • F the length of the electrode length E perpendicular to the layer stacking direction.
  • the multilayer electrical component has a stack with functional layers and a first inner electrode connected to a first
  • first inner electrode and the second inner electrode each have an electrode length E.
  • the free inner electrode has a
  • Electrode length 2E on According to a further disclosed embodiment, the free
  • first and the second inner electrodes can be applied to the same functional layer of the stack and thus be arranged in the same plane or layer plane.
  • first and the second inner electrode can also be arranged in different planes, each one to the free inner electrode Have distance H in the layer stacking direction.
  • Inner electrode may be arranged centrally in the stack, that is, it has in each case an equal distance to opposite side surfaces of the stack.
  • the free inner electrode has a center, wherein the distance of the center of the free
  • the electrical multilayer component has a resistor and / or a
  • the electrical multilayer component is constructed axially symmetrical.
  • the multilayer component For example, the multilayer component
  • the electrical multilayer component is constructed point-symmetrical.
  • the device is point symmetrical with respect to a center of the device, each to
  • the electrical multilayer component is designed as a thermistor device.
  • a thermistor device This may be, for example, an NTC thermistor or a PTC thermistor.
  • the electrical multilayer component is designed as a varistor.
  • the electrical multilayer component is designed as a capacitor.
  • FIGS. 1 to 5 cross sections of various embodiments of multilayer components described here;
  • Figure 6 is a diagram illustrating the resistor described herein
  • FIG. 7 is a graph showing the aspect ratio a in FIG.
  • FIG. 8 shows a diagram which shows the resistance or the capacitance of a multilayer component in FIG. 8
  • Figure 1 shows a cross section of an electrical
  • Multilayer device 1 which has a stack 8 with functional layers 2, which are arranged one above the other in a stacking direction S. Furthermore, the multilayer component 1 has a first one
  • Internal electrodes 5 and a second inner electrode 6, which are arranged in layer planes of the multilayer component 1 are, wherein the layer planes are determined by the interfaces of adjacent functional layers 2.
  • sintering for example, a monolithic body as shown in FIG. 1 is formed in which the
  • the side surfaces 91, 92 are, as shown in Figure 1, opposite side surfaces.
  • the side surfaces may, for example, be adjoining side surfaces of the stack 8.
  • the outer contacts 3, 4 cover in the embodiment shown in each case an entire side surface 91, 92 of the stack eighth
  • Cover portions of the side surfaces of the stack 8 or be designed as a cap-shaped outer contacts, which are arranged across edges on several side surfaces of the stack 8.
  • Such cap-shaped external contacts are, for example, by immersing the stack 8 in a
  • the multilayer component 1 has a first internal electrode 5, which is directly electrically conductively connected to the first external contact 3, and a second internal electrode 5
  • Inner electrode 6, which is directly electrically conductively connected to the second external contact 4, on.
  • the first and second inner electrodes 5, 6 both have a same electrode length E. Furthermore, the first inner electrode 5 to the second inner electrode 6 in the layer stacking direction at a distance H. The first inner electrode 5 and the second inner electrode 6 are directly adjacent to each other. This means in particular that the functional layer 2 or alternatively also the plurality of functional layers 2, which is arranged between the first and second inner electrode 5, 6, and in direct contact with the first and second
  • Inner electrode 5, 6 is free of further internal electrodes.
  • the stack 8 has a stack length B in the direction from the first to the second inner electrode perpendicular to the layer stacking direction.
  • FIG. 8 shows a diagram which qualitatively shows the electrical conductance 1 / R or the capacitance C of such a multilayer component as a function of the layer thickness d of the functional layers.
  • the curve A corresponds to the typical conductance relationship or capacitance profile in known multilayer components whose internal electrodes are arranged in the so-called gap design 501, that is to say their internal electrodes
  • Gap design forms an electric field or a current flow in
  • Curve B shows the typical conductance or capacitance profile of known multilayer components whose internal electrodes are arranged in a so-called "overlap design" 502 or "T-design” 503.
  • overlap design alternating inner electrodes alternately overlap in the layer stacking direction.
  • An electric field or current flow is formed in the overlapping design substantially in the stacking direction, that is, perpendicular to the internal electrodes.
  • the T design essentially represents a series connection of two overlap designs. The capacitance or the conductance of such components decreases approximately indirectly proportionally with increasing layer thickness.
  • Thickness variations of the functional layers is what especially with respect to the above-mentioned range for the aspect ratio a.
  • FIG. 6 shows a diagram in which the resistance R of a component for different relative electrode lengths / depending on the aspect ratio a is shown.
  • the various resistance curves each have a more or less wide flat area. In this area, the device is relatively insensitive to
  • Thickness variations of the functional layers that is, in this area, the resistance of the device changes only slightly with varying thickness of the functional layers.
  • Electrode length 1 is shown. Mathematically, the
  • the multilayer component 1 shown in FIG. 1 shows the multilayer component described here in its simplest form, so to speak as a type of basic element. All other components shown below build on this simplest form and are formed by an array of basic elements.
  • FIG. 2 shows a cross-section of a multilayer component 1 according to a further exemplary embodiment, in which
  • first and second internal electrodes 5, 6 are present.
  • the multilayer component 1 thus has a plurality of first internal electrodes 5 and a plurality of second internal electrodes 6.
  • the first and second Internal electrodes 5, 6 all have a same electrode length E. All first internal electrodes are arranged congruently one above the other in the layer stacking direction, ie they have no offset to one another in the layer plane. Likewise, all second internal electrodes are arranged congruently one above the other.
  • each inner electrode in each case to an in
  • the first inner electrodes 5 are arranged without overlapping of the second inner electrodes 6.
  • the first internal electrodes may also be connected to the second internal electrodes
  • the first and second internal electrodes 5, 6 are all arranged in different layers 2 of the stack 8.
  • all first and all second internal electrodes 5, 6 have a same electrode width.
  • all internal electrodes have an equal area.
  • the multilayer component shown in FIG. 2 is replaced by a multiple arrangement or repetition of the component from FIG. 1 in the vertical direction, that is to say in FIG. 2
  • Figure 3 shows a cross section of an electrical
  • Multilayer component 1 with a first inner electrode 5, which is connected directly electrically conductively connected to a first outer contact 3 and with a second inner electrode 6, which is directly electrically conductively connected to a second outer contact 4. Furthermore, the electrical multilayer ⁇ component 1 has a free inner electrode 7, which neither with the first external contact 3 nor with the second external contact. 4 is electrically connected directly.
  • the free inner electrode 7 has a length 2E.
  • the first and second inner electrodes 5, 6 each have one
  • the first inner electrode 5 and the second inner electrode 6 are arranged in a same layer of the stack 8.
  • the free inner electrode 7 has both the first
  • Inner electrode 5 and the second inner electrode 6 in the layer stacking direction S a distance H.
  • the distance of the midpoint M of the free inner electrode 7 to the side surface 91 of the stack 8, at which the first outer contact 3 directly contacts the first inner electrode 5, and to the side surface 92 of the stack 8, where the second outer contact 4 directly contacts the second inner electrode 6, is each B ".
  • the multilayer component 1 shown in FIG. 3 is replaced by a double repetition or series connection of the internal electrode arrangement of the component from FIG. 1 in the horizontal direction, that is to say perpendicular to FIG
  • Inner electrode to the second inner electrode formed.
  • FIG. 4 shows an electrical multilayer component 1 according to a further exemplary embodiment, which has a first internal electrode 5 which is directly electrically conductively connected to a first external contact 3 Inner electrode 6, which is directly electrically conductively connected to a second external contact 4, and two free
  • the two free inner electrodes 7 each have a same electrode length 2E and a center M, wherein the distance between the respective centers M of the two adjacent in the layer stacking direction free
  • the two free inner electrodes 7 furthermore have a distance H from one another in the direction of the stacking direction S.
  • the first and the second inner electrode 5, 6 each have a distance H in the layer stacking direction S relative to the free inner electrode lying closest in the layer stacking direction S.
  • the first inner electrode 5 and the second inner electrode 6 also each have a length F in the direction of
  • Electrode length E perpendicular to the layer stacking direction S on which is greater than or equal to E.
  • the component 1 shown in FIG. 4 can theoretically be replaced by a multiple horizontal arrangement or
  • FIG. 5 shows an electrical multilayer component 1 according to a further exemplary embodiment, which has a multiplicity of free internal electrodes 7.
  • the multilayer component 1 has a plurality of free ones
  • Internal electrodes have an equal electrode length 2E.
  • the free internal electrodes 7, which are arranged one above the other in the layer stacking direction S, are arranged congruently one above the other, i. they have no offset to each other in the direction of the layer planes.
  • the multilayer electrical component 1 has a plurality of first internal electrodes 5, which are connected to a first
  • External contact are electrically connected directly, and a plurality of second internal electrodes 6, which are connected to a second
  • External contact 4 are electrically connected directly on.
  • Each free inner electrode 7 has a center M, wherein the respective centers M of two directly in
  • Each free inner electrode 7 has a distance H in the layer stacking direction S for each free inner electrode 7 closest to the layer stacking direction S.
  • each first and every second inner electrode 5, 6 has a distance H in the layer stacking direction S for each free inner electrode 7 closest to the layer stacking direction S.
  • Aspect ratio a is between a minimum aspect ratio a min and d a maximum aspect ratio, ie
  • the multi-layer component 1 shown in FIG. 5 can be thought of by a repeated arrangement of basic elements from FIG. 1 in horizontal as well as vertical
  • the length F of the first and second internal electrodes which is greater than or equal to E, that is to say in particular does not have to be equal to E, plays a role
  • the invention is not limited to this by the description with reference to the embodiments, but includes each new feature and any combination of features. This includes in particular any combination of features in the claims, even if this feature or these

Abstract

The invention relates to an electrical multi-layered component (1) which has a stack (8), with a stack-length B, that comprises functional layers (2) and at least one first and one second inner electrode (5, 6). The first and second inner electrodes (5, 6) are each directly connected, in an electrically conductive manner, to an outer contact on a side face (91, 92) of the stack (8) and have, in the direction from the first to the second inner electrode and perpendicular to the layer stack direction (S), the same electrode length E. The first inner electrode (5) has a distance H to the second inner electrode (6) in the layer stack direction. Moreover, the first and second inner electrodes (5, 6) are directly adjacent to one another. The distance H, the stack-length B and the electrode length E define an aspect ratio of a = H/B and a relative electrode length I = E/B, wherein amin≤a≤a max applies with amin = 20.e -11.I and amax = 150.e -9.I.

Description

Beschreibung description
Elektrisches Vielschichtbauelement Electrical multilayer component
Es wird ein elektrisches Vielschichtbauelement mit einem Stapel aus funktionalen Schichten und dazwischen angeordneten Innenelektroden angegeben. Zur elektrischen Kontaktierung der Innenelektroden können an den Seitenflächen des Stapels Außenkontakte befestigt sein. Ein derartiges elektrisches Vielschichtbauelement kann beispielsweise als Vielschicht- widerstandsbauelement , als Vielschichtvaristor oder als Vielschichtkondensator ausgeführt sein. An electrical multilayer component with a stack of functional layers and internal electrodes arranged between them is specified. For electrical contacting of the internal electrodes external contacts may be attached to the side surfaces of the stack. Such an electrical multilayer component can be designed, for example, as a multilayer resistance component, as a multilayer varistor or as a multilayer capacitor.
Es ist eine zu lösende Aufgabe von bestimmten It is a task to be solved by certain
Ausführungsformen, eine Geometrie eines elektrischen Embodiments, a geometry of an electric
Vielschichtbauelements , insbesondere eine Innen- und Multi-layer component, in particular an interior and
Außenelektrodenanordnung eines elektrischen External electrode arrangement of an electrical
Vielschichtbauelements, anzugeben, die im Vergleich zu bekannten Vielschichtbauelementen verbesserte Eigenschaften aufweist . Multi-layer component to specify, which has improved properties compared to known multilayer devices.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Aus führungs formen und Weiterbildungen der Gegenstände gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor. This object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments and further developments of the objects continue to be apparent from the following description and the drawings.
Die elektrischen Eigenschaften von Vielschichtbauelementen sind neben etlichen anderen Faktoren insbesondere auch von der geometrischen Anordnung der Innenelektroden abhängig. Die Dicke der funktionalen Schichten eines Vielschichtbau¬ elements, wie zum Beispiel die Dicke der dielektrischen The electrical properties of multilayer components are, in addition to several other factors in particular also dependent on the geometric arrangement of the internal electrodes. The thickness of the functional layers of a multilayer component , such as the thickness of the dielectric
Schichten bei einem Vielschichtkondensator, kann Layers in a multilayer capacitor, can
üblicherweise produktionsbedingt nur sehr schlecht konstant gehalten werden. Die Dickenschwankungen der funktionalen Schichten wirken sich jedoch auf die elektrischen Werte des Vielschichtbauelements , wie zum Beispiel auf die Kapazität eines Vielschichtkondensators oder auf den Widerstand eines Vielschichtwiderstandsbauelements , also etwa eines PTC- oder NTC-Bauelements , aus. Um bei bekannten Herstellungsverfahren zu verhindern, dass die elektrischen Werte von Vielschicht- bauelementen durch die produktionsbedingten Dickenschwankungen der funktionalen Schichten nicht zu sehr von einem vorgegebenen Sollwert abweichen, das heißt um entsprechend breite Toleranzbänder zu vermeiden, werden beispielsweise Folien, die später die funktionalen Schichten des fertigen Bauelements bilden, vorselektiert. Alternativ dazu erfolgt bei bekannten Herstellungsverfahren eine nachträgliche usually due to production only very poorly constant being held. However, the variations in thickness of the functional layers affect the electrical values of the multilayer component, such as the capacitance of a multilayer capacitor or the resistance of a multilayer resistor component, such as a PTC or NTC device. In order to prevent in known manufacturing processes, that the electrical values of multilayer components by the production-related thickness variations of the functional layers do not deviate too much from a predetermined setpoint, that is, to avoid correspondingly wide tolerance bands, for example, films that later the functional layers of the make finished component, preselected. Alternatively, in known manufacturing processes, a subsequent
Selektion der fertigen Bauelemente, wobei Bauelemente, deren elektrische Eigenschaften zu sehr vom vorgegebenen Sollwerte abweichen, aussortiert werden. Des Weiteren lassen sich bei bekannten Herstellungsverfahren die elektrischen Werte eines Bauelements auch durch einen sogenannten Abgleich nachträglich anpassen, indem beispielsweise durch Wegschleifen oder Trimmen Teile des Vielschichtbauelements entfernt werden. Auch eine Kombination der genannten Möglichkeiten, die mit den produktionsbedingten Dickenschwankungen der funktionalen Schichten verbundenen Nachteile zu beseitigen oder zumindest zu vermindern, ist für bekannte Herstellungsverfahren üblich. Selection of the finished components, wherein components whose electrical properties differ too much from the specified setpoints, are sorted out. Furthermore, in the case of known production methods, the electrical values of a component can also be subsequently adjusted by a so-called adjustment, for example by removing parts of the multilayer component by path grinding or trimming. A combination of the abovementioned possibilities of eliminating or at least reducing the disadvantages associated with the production-related thickness fluctuations of the functional layers is also customary for known production methods.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass die elektrischen Werte eines Vielschichtbauelements, wie beispielsweise der Widerstand und/oder die Kapazität eines Vielschichtbauele¬ ments, durch eine hier beschriebene Innenelektrodenanordnung weitestgehend unabhängig von Dickenschwankungen der The inventors have found that the electrical values of a multilayer component, such as the resistance and / or the capacity of a Vielschichtbauele ¬ ments, by a described herein inner electrode arrangement largely independent of thickness variations of the
funktionalen Schichten gemacht werden können. Gemäß einer Aus führungs form weist das elektrische Vielschichtbauelement einen Stapel mit funktionalen Schichten und wenigstens einer ersten und einer zweiten Innenelektrode auf. Die funktionalen Schichten können dielektrische functional layers can be made. According to one embodiment, the multilayer electrical component has a stack with functional layers and at least one first and one second inner electrode. The functional layers can be dielectric
Schichten oder elektrisch leitfähige Schichten sein, je nachdem, ob das elektrische Vielschichtbauelement als Be layers or electrically conductive layers, depending on whether the electrical multilayer component as
Kondensator, als Varistor oder als Thermistor ausgeführt ist. Durch ihre jeweiligen Eigenschaften bestimmen die Capacitor, designed as a varistor or as a thermistor. By their respective characteristics determine the
funktionalen Schichten die Funktionsweise des Bauelements. Beispielsweise können die funktionalen Schichten functional layers the functioning of the device. For example, the functional layers
Kunststoffschichten oder keramische Schichten sein.  Be plastic layers or ceramic layers.
Zur Herstellung des Vielschichtbauelements werden die To produce the multilayer component, the
funktionalen Schichten übereinander gestapelt, wodurch sich eine Stapelrichtung ergibt. Durch die Grenzflächen functional layers stacked, resulting in a stacking direction. Through the interfaces
benachbarter funktionaler Schichten werden Schichtebenen des Vielschichtbauelements bestimmt, die entlang der adjacent functional layers, layer planes of the multilayer component are determined along the
Stapelrichtung der funktionalen Schichten übereinander angeordnet sind. Die Innenelektroden sind in solchen Stacking direction of the functional layers are arranged one above the other. The internal electrodes are in such
Schichtebenen angeordnet. Layer planes arranged.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form ist die erste According to another embodiment, the first one is
Innenelektrode mit einem ersten Außenkontakt, der auf einer Seitenfläche des Stapels angeordnet ist, direkt elektrisch leitend verbunden. Die zweite Innenelektrode ist mit einem zweiten Außenkontakt, der ebenfalls auf einer Seitenfläche des Stapels angeordnet ist, direkt elektrisch leitend Inner electrode having a first outer contact, which is arranged on a side surface of the stack, directly electrically conductively connected. The second inner electrode is directly electrically conductive with a second outer contact, which is also arranged on a side surface of the stack
verbunden. Vorzugsweise sind die Außenkontakte, die zur connected. Preferably, the external contacts to the
Kontaktierung der Innenelektroden dienen, auf Seitenflächen des Stapels angeordnet. Beispielsweise können die Contacting the internal electrodes serve, arranged on side surfaces of the stack. For example, the
Außenkontakte auf jeweils gegenüberliegenden Seitenflächen des Stapels oder auf verschiedenen Bereichen einer  External contacts on opposite side surfaces of the stack or on different areas of a
Seitenfläche des Stapels angeordnet sein. „Direkt elektrisch leitend verbunden" bedeutet hier und im Folgenden, dass eine Innenelektrode an einem Außenkontakt angrenzt und somit unmittelbar mit dem Außenkontakt verbunden ist. Ist der Side surface of the stack to be arranged. "Direct electric means "connected here" means here and below that an inner electrode adjacent to an external contact and thus is directly connected to the external contact
Außenkontakt an einer Seitenfläche des Stapels angeordnet, so erstreckt sich eine direkt mit dem Außenkontakt elektrisch leitend verbundene Innenelektrode bis zu dieser Seitenfläche. External contact arranged on a side surface of the stack, so extends an electrically connected directly to the external contact inner electrode up to this side surface.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weisen die erste und die zweite Innenelektrode eine gleiche Elektrodenlänge E auf. Dabei wird mit Elektrodenlänge E die laterale Ausdehnung der ersten beziehungsweise der zweiten Innenelektrode senkrecht zur Schichtstapelrichtung des Stapels in Richtung von der ersten zur zweiten Innenelektrode bezeichnet. According to another embodiment, the first and second inner electrodes have the same electrode length E. In this case, electrode length E denotes the lateral extent of the first or the second inner electrode perpendicular to the layer stacking direction of the stack in the direction from the first to the second inner electrode.
Weiterhin weist die erste Innenelektrode zur zweiten Furthermore, the first inner electrode to the second
Innenelektrode in Schichtstapelrichtung einen Abstand H auf. Das kann insbesondere bedeuten, dass die erste und die zweite Innenelektrode in zwei verschiedenen Schichtebenen senkrecht zur Schichtstapelrichtung des Stapels angeordnet sind, wobei die beiden Schichtebenen zueinander einen Abstand H Inner electrode in the layer stacking direction on a distance H. This may mean, in particular, that the first and the second inner electrodes are arranged in two different layer planes perpendicular to the layer stacking direction of the stack, wherein the two layer planes are at a distance H from each other
aufweisen. Vorzugsweise kann zwischen der ersten und der zweiten Innenelektrode genau eine funktionale Schicht exhibit. Preferably, between the first and the second inner electrode exactly one functional layer
vorhanden sein, die die Dicke H aufweist, oder es können mehrere funktionale Schichten vorhanden sein, die eine be present, which has the thickness H, or there may be a plurality of functional layers, the one
Gesamtdicke H aufweisen. Weiterhin sind die erste und die zweite Innenelektrode direkt zueinander benachbart. Mit anderen Worten ist die funktionale Schicht oder die Mehrzahl der funktionalen Schichten, die zwischen der ersten und der zweiten Innenelektrode angeordnet ist und direkt an die erste und die zweite Innenelektrode grenzt, frei von weiteren Total thickness H have. Furthermore, the first and second inner electrodes are directly adjacent to each other. In other words, the functional layer or the plurality of functional layers disposed between the first and second inner electrodes and directly adjacent to the first and second inner electrodes is free of others
Innenelektroden. Direkt zueinander benachbarte Internal electrodes. Directly adjacent to each other
Innenelektroden werden in Folgenden auch als zueinander nächstliegend bezeichnet. Gemäß einer weiteren Aus führungs form weist der Stapel in Richtung von der ersten zur zweiten Innenelektrode senkrecht zur Schichtstapelrichtung eine Stapellänge B auf. Mit Internal electrodes are also referred to as closest to one another in the following. According to another embodiment, the stack has a stack length B in the direction from the first to the second inner electrode perpendicular to the layer stacking direction. With
Stapellänge B wird hier die räumliche Ausdehnung des Stapels senkrecht zur Schichtstapelrichtung des Stapels und in Stapling length B is here the spatial extent of the stack perpendicular to the stacking direction of the stack and in
Richtung von der ersten zur zweiten Innenelektrode Direction from the first to the second inner electrode
bezeichnet, wobei die Stapellänge B vorzugsweise durch zwei gegenüberliegende Seitenflächen des Stapels begrenzt wird. designated, wherein the staple length B is preferably limited by two opposite side surfaces of the stack.
Der Abstand H, die Stapellänge B und die Elektrodenlänge E definieren ein Aspektverhältnis a =— und eine relative The distance H, the staple length B and the electrode length E define an aspect ratio a = - and a relative
, E , E
Elektrodenlänge ß ' Dabei wird das Aspektverhältnis a von einem minimalen Aspektverhältnis und einem maximalenElectrode length ß ' Here, the aspect ratio a of a minimum aspect ratio and a maximum
Aspektverhältnis begrenzt, also < a < , wobei Limited aspect ratio, so <a <, where
«min=20-e-11-/ und amsx=\50-e-9 ! ist. « Min = 20-e- 11 - / and a msx = \ 50-e- 9! is.
Man hat herausgefunden, dass der Widerstand und/oder die Kapazität eines Vielschichtbauelements , bei dem das oben definierte Aspektverhältnis a zwischen dem minimalen It has been found that the resistance and / or the capacitance of a multilayer component in which the above-defined aspect ratio a is between the minimum
Aspektverhältnis = 20 · e~ '1 und dem maximalen Aspect ratio = 20 · e ~ '1 and the maximum
Aspektverhältnis = 150 · e~9 ! liegt, mit Vorteil Aspect ratio = 150 · e ~ 9! lies, with advantage
weitestgehend unabhängig von Dickenschwankungen der Largely independent of thickness variations of
funktionalen Schichten ist. Dieser Vorteil kann insbesonde durch eine geeignete Wahl der Parameter H, B und E des functional layers is. This advantage can in particular by a suitable choice of the parameters H, B and E of the
Vielschichtbauelements erreicht werden. Multilayer component can be achieved.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form ist die erste According to another embodiment, the first one is
Innenelektrode überlappungsfrei von der zweiten Inner electrode overlapping free of the second
Innenelektrode angeordnet. Die erste Innenelektrode weist also keinen Teilbereich auf, der bei einer gedanklichen Projektion in Schichtstapelrichtung einen Teilbereich der zweiten Innenelektrode überdeckt. Internal electrode arranged. The first inner electrode thus has no subregion, which in a mental Projection in layer stacking direction covers a portion of the second inner electrode.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form überlappt die erste Innenelektrode teilweise mit der zweiten Innenelektrode. Mit anderen Worten weist die erste Innenelektrode mindestens einen Teilbereich auf, der bei einer gedanklichen Projektion in Schichtstapelrichtung mit zumindest einem Teilbereich der zweiten Innenelektrode zur Deckung gebracht werden kann. According to another embodiment, the first inner electrode partially overlaps with the second inner electrode. In other words, the first inner electrode has at least one partial region, which can be brought into coincidence with at least one partial region of the second inner electrode in the case of a mental projection in the layer stacking direction.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weist das According to another disclosed embodiment, the
Vielschichtbauelement zumindest eine weitere erste und/oder zweite Innenelektrode auf. Die zumindest eine weitere erste und/oder zweite Innenelektrode weist dabei die Elektroden- länge E auf. Mit Elektrodenlänge E wird dabei wiederum die räumliche Ausdehnung einer Innenelektrode in Richtung von der ersten zur zweiten Innenelektrode senkrecht zur Multi-layer component at least one further first and / or second inner electrode. The at least one further first and / or second inner electrode has the electrode length E in this case. With electrode length E, the spatial extent of an inner electrode in the direction from the first to the second inner electrode is again perpendicular to
Schichtstapelrichtung bezeichnet. Des Weiteren sind die ersten und zweiten Innenelektroden des Bauelements in Layer stacking direction called. Furthermore, the first and second internal electrodes of the device are in
Schichtstapelrichtung abwechselnd angeordnet. Jede Layer stacking direction arranged alternately. each
Innenelektrode weist jeweils zu einer in Schichtstapelrich¬ tung nächstliegenden Innenelektrode einen Abstand H in Inner electrode has a distance H in each case to an inner electrode closest to the layer stacking direction
Schichtstapelrichtung auf. Insbesondere weist jede erste Innenelektrode zu jeder ihr direkt benachbarten zweiten Layer stacking direction on. In particular, each first inner electrode has to each its directly adjacent second
Innenelektrode, ebenso wie jede zweite Innenelektrode zu jeder ihr direkt benachbarten ersten Innenelektrode, einen Abstand H in Schichtstapelrichtung auf. Inner electrode, as well as every other inner electrode to each their directly adjacent first inner electrode, a distance H in the layer stacking direction.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form sind alle Innenelek- troden des Bauelements in verschiedenen funktionalen According to a further embodiment, all internal electrodes of the component are in different functional
Schichten angeordnet. Das kann insbesondere bedeuten, dass der Stapel keine Schichtebene senkrecht zur Schichtstapelrichtung aufweist, in der zwei oder mehr Layers arranged. This may mean in particular that the stack is not a layer plane perpendicular to Layer stacking direction, in which two or more
Innenelektroden angeordnet sind. Internal electrodes are arranged.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weisen alle Innenelektroden des Vielschichtbauelements eine gleiche According to a further disclosed embodiment, all internal electrodes of the multilayer component have the same
Elektrodenbreite auf. Dabei wird mit Elektrodenbreite die laterale Ausdehnung der Innenelektroden senkrecht zur Electrode width on. In this case, with the electrode width, the lateral extent of the internal electrodes perpendicular to
Elektrodenlänge E bezeichnet. Gemäß einer weiteren Electrode length E designated. According to another
Aus führungs form weisen alle Innenelektroden eine gleiche Elektrodenfläche auf. In the form of a guide, all internal electrodes have the same electrode surface.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weist das Vielschicht- bauelement einen Stapel mit funktionalen Schichten und wenigstens zwei freien Innenelektroden sowie einem ersten und einem zweiten Außenkontakt auf. Die freien Innenelektroden sind weder mit dem ersten noch mit dem zweiten Außenkontakt, die auf Seitenflächen des Stapels angeordnet sind, direkt elektrisch leitend verbunden. Die freien Innenelektroden erstrecken sich somit nicht bis zu den Außenkontakten hin sondern sind entlang ihrer Erstreckungsebene benachbart zu den Außenkontakten im Inneren des Stapels angeordnet. Jede freie Innenelektrode des Vielschichtbauelements weist eine gleiche Elektrodenlänge 2E auf. According to a further embodiment, the multilayer component has a stack with functional layers and at least two free internal electrodes as well as a first and a second external contact. The free internal electrodes are not directly electrically conductively connected to either the first or the second external contact, which are arranged on side surfaces of the stack. The free internal electrodes thus do not extend as far as the external contacts, but are arranged along their plane of extent adjacent to the external contacts in the interior of the stack. Each free inner electrode of the multilayer component has a same electrode length 2E.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weist jede freie According to another embodiment, each one is free
Innenelektrode zu jeder in Schichtstapelrichtung Inner electrode to each in the layer stacking direction
nächstliegenden freien Innenelektrode einen Abstand H in Schichtstapelrichtung auf. closest free inner electrode on a distance H in the layer stacking direction.
Des Weiteren weist jede freie Innenelektrode einen Furthermore, each free inner electrode has one
Mittelpunkt auf. Der Mittelpunkt einer freien Innenelektrode liegt dabei in der Schichtebene der Innenelektrode und bei einer gedanklichen Spiegelung am Mittelpunkt würde die Innenelektrode in sich selbst überführt. Weiterhin könnte jede freie Innenelektrode mittels einer Linie gedanklich in zwei gleich große Teile gleicher Fläche und gleicher Länge E geteilt werden, wobei diese Linie durch den Mittelpunkt der freien Innenelektrode verlaufen würde. Focus on. The center of a free inner electrode lies in the layer plane of the inner electrode and in a mental reflection at the center would be the Internal electrode transferred to itself. Furthermore, each free inner electrode could be mentally divided into two equal parts of equal area and length E by means of a line, this line passing through the center of the free inner electrode.
Gemäß einer Aus führungs form beträgt der Abstand der According to one embodiment, the distance is
jeweiligen Mittelpunkte zweier direkt in Schichtstapel¬ richtung benachbarter freier Innenelektroden senkrecht zur Schichtstapelrichtung B' . respective center points of two directly inner electrodes, which are directly adjacent in the layer stacking direction, perpendicular to the layer stacking direction B '.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form definieren der Abstand H, der Abstand B' und die Elektrodenlänge E ein According to another embodiment, the distance H, the distance B 'and the electrode length E define a
Aspektverhältnis a =— und eine relative Elektrodenlänge Aspect ratio a = - and a relative electrode length
ff  ff
i E i e
1=— , wobei das Aspektverhältnis a zwischen einem minimalen ff  1 = -, where the aspect ratio a is between a minimum ff
Aspektverhältnis und einem maximalen Aspektverhältnis Aspect ratio and maximum aspect ratio
«max üegt, also < or < gilt, wobei amn = 20 · e'11 1 und «Ma x üegt, that is, <or <, where a mn = 20 · e '11 1 and
«nax =150-e-9'/ ist. « na x = 150-e- 9 '/ is.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weist das elektrische Vielschichtbauelement mindestens eine weitere Innenelektrode auf, die mit dem ersten oder mit dem zweiten Außenkontakt direkt elektrisch leitend verbunden ist. Vorzugsweise weist dabei die weitere Innenelektrode zu jeder in Schichtstapel¬ richtung nächstliegenden freien Innenelektrode einen Abstand H in Schichtstapelrichtung auf. According to another embodiment, the multilayer electrical component has at least one further inner electrode, which is directly electrically conductively connected to the first or the second external contact. In this case, the further inner electrode preferably has a distance H in the layer stacking direction for each free inner electrode closest to the layer stacking direction.
Gemäß einer Aus führungs form weist das elektrische According to one disclosed embodiment, the electrical
Vielschichtbauelement zwei weitere Innenelektroden auf, wobei eine der zwei weiteren Innenelektroden mit dem ersten Multilayer device on two further internal electrodes, wherein one of the two further internal electrodes with the first
Außenkontakt direkt elektrisch leitend verbunden ist und die andere der zwei weiteren Innenelektroden mit dem zweiten Außenkontakt direkt elektrisch leitend verbunden ist. External contact is electrically connected directly and the another of the two further internal electrodes is directly electrically conductively connected to the second external contact.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weist jede weitere According to another disclosed embodiment, each further
Innenelektrode eine Länge F in Richtung der Elektrodenlänge E senkrecht zur Schichtstapelrichtung auf. Vorzugsweise ist dabei F > E. Inner electrode has a length F in the direction of the electrode length E perpendicular to the layer stacking direction. Preferably, F> E.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weist das elektrische Vielschichtbauelement einen Stapel mit funktionalen Schichten und einer ersten Innenelektrode, die mit einem ersten According to a further embodiment, the multilayer electrical component has a stack with functional layers and a first inner electrode connected to a first
Außenkontakt auf eine Seitenfläche des Stapels direkt External contact on a side surface of the stack directly
elektrisch leitend verbunden ist, einer zweiten Innenelektrode, die mit einem zweiten Außenkontakt auf einer is electrically connected, a second inner electrode, with a second external contact on a
Seitenfläche des Stapels direkt elektrisch leitend verbunden ist, und einer freien Innenelektrode, die weder mit dem ersten noch mit dem zweiten Außenkontakt direkt elektrisch leitend verbunden sind, auf. Gemäß einer Aus führungs form weisen die erste Innenelektrode und die zweite Innenelektrode jeweils eine Elektrodenlänge E auf. Vorzugsweise weist die freie Innenelektrode eine Side surface of the stack is electrically connected directly, and a free inner electrode, which are connected directly to the first and the second external contact directly electrically conductive on. According to one embodiment, the first inner electrode and the second inner electrode each have an electrode length E. Preferably, the free inner electrode has a
Elektrodenlänge 2E auf. Gemäß einer weiteren Aus führungs form weist die freie Electrode length 2E on. According to a further disclosed embodiment, the free
Innenelektrode sowohl zur ersten als auch zur zweiten Inner electrode to both the first and the second
Innenelektrode einen Abstand H in Schichtstapelrichtung auf. Beispielsweise können die erste und die zweite Innenelektrode auf derselben funktionalen Schicht des Stapels aufgebracht und somit in derselben Ebene beziehungsweise Schichtebene angeordnet sein. Alternativ dazu können die erste und die zweite Innenelektrode aber auch in verschiedenen Ebenen angeordnet sein, die jeweils zur freien Innenelektrode einen Abstand H in Schichtstapelrichtung aufweisen. Die freie Inner electrode on a distance H in the layer stacking direction. By way of example, the first and the second inner electrodes can be applied to the same functional layer of the stack and thus be arranged in the same plane or layer plane. Alternatively, however, the first and the second inner electrode can also be arranged in different planes, each one to the free inner electrode Have distance H in the layer stacking direction. The free
Innenelektrode kann im Stapel mittig angeordnet sein, das heißt, sie weist zu gegenüberliegenden Seitenflächen des Stapels jeweils einen gleichen Abstand auf. Inner electrode may be arranged centrally in the stack, that is, it has in each case an equal distance to opposite side surfaces of the stack.
Des Weiteren weist die freie Innenelektrode einen Mittelpunkt auf, wobei der Abstand des Mittelpunktes der freien Furthermore, the free inner electrode has a center, wherein the distance of the center of the free
Innenelektrode senkrecht zur Schichtstapelrichtung zu Internal electrode perpendicular to the stacking direction
Seitenflächen des Stapels, an der die Außenkontakte die erste und die zweite Innenelektrode kontaktieren, jeweils B' ' beträgt . Side surfaces of the stack at which the external contacts make contact with the first and second internal electrodes are each B ".
Durch den Abstand H, den Abstand B' ' und die Elektrodenlänge By the distance H, the distance B '' and the electrode length
E wird ein Aspektverhältnis a =— und eine relative E becomes an aspect ratio a = - and a relative
B"  B "
i E  i e
Elektrodenlänge ß^, definiert, wobei das Aspektverhältnis a zwischen einem minimalen Aspektverhältnis und einem maximalen Aspektverhältnis liegt, also < a < ist mit amn=20-e- i und = 150 · e'9 1. Electrode length ß ^ defined, wherein the aspect ratio a is between a minimum aspect ratio and a maximum aspect ratio, so <a <is with a mn = 20-e- i and = 150 · e '9 1 .
Gemäß einer weiteren Aus führungs form weist das elektrische Vielschichtbauelement einen Widerstand und/oder eine According to a further disclosed embodiment, the electrical multilayer component has a resistor and / or a
Kapazität auf, die im Wesentlichen unempfindlich gegenüber Dickenschwankungen der funktionalen Schichten sind. Durch die hier beschriebene Innenelektrodenanordnungen können negative Auswirkungen fertigungsbedingter Schichtdickenschwankungen der funktionalen Schichten reduziert werden können. So kann, im Vergleich zu bekannten Bauelementen, bei den hier Capacity that are substantially insensitive to thickness variations of the functional layers. By means of the internal electrode arrangements described here, negative effects of manufacturing-related layer thickness fluctuations of the functional layers can be reduced. So, in comparison to known devices, here
beschriebenen Bauelementen auch bei Dickenschwankungen der funktionalen Schichten von Bauelement zu Bauelement ein im Wesentlichen gleicher vorgegebener Sollwiderstand und/oder eine vorgegebene Kapazität bei diesen Bauelementen erreicht werden . described components even with thickness variations of the functional layers from component to component a substantially same predetermined set resistance and / or a predetermined capacity can be achieved with these components.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form ist das elektrische Vielschichtbauelement achsensymmetrisch aufgebaut. According to a further disclosed embodiment, the electrical multilayer component is constructed axially symmetrical.
Beispielsweise kann das Vielschichtbauelement For example, the multilayer component
achsensymmetrisch zu einer oder mehreren Raumachsen sein. Gemäß einer weiteren Aus führungs form ist das elektrische Vielschichtbauelement punktsymmetrisch aufgebaut. be axisymmetric to one or more spatial axes. According to a further disclosed embodiment, the electrical multilayer component is constructed point-symmetrical.
Vorzugsweise ist das Bauelement punktsymmetrisch bezüglich eines Mittelpunktes des Bauelements, der jeweils zu Preferably, the device is point symmetrical with respect to a center of the device, each to
gegenüberliegenden Seitenflächen des Bauelements einen gleichen Abstand aufweist. opposite side surfaces of the device has an equal distance.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form ist das elektrische Vielschichtbauelement als Thermistorbauelement ausgeführt. Dabei kann es sich beispielsweise um einen NTC-Thermistor oder um einen PTC-Thermistor handeln. According to a further disclosed embodiment, the electrical multilayer component is designed as a thermistor device. This may be, for example, an NTC thermistor or a PTC thermistor.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form ist das elektrische Vielschichtbauelement als Varistor ausgeführt. According to a further disclosed embodiment, the electrical multilayer component is designed as a varistor.
Gemäß einer weiteren Aus führungs form ist das elektrische Vielschichtbauelement als Kondensator ausgeführt. According to a further disclosed embodiment, the electrical multilayer component is designed as a capacitor.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Aus führungs formen des elektrischen Vielschichtbauelements ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1 bis 8 beschriebenen Aus führungs formen . Further advantages and advantageous embodiments of the multilayer electrical component are evident from the embodiments described below in connection with FIGS. 1 to 8.
Es zeigen Figuren 1 bis 5 Querschnitte verschiedener Aus führungs formen von hier beschriebenen Vielschichtbauelementen, Show it FIGS. 1 to 5 cross sections of various embodiments of multilayer components described here;
Figur 6 ein Diagramm, das den Widerstand hier beschriebener Figure 6 is a diagram illustrating the resistor described herein
Bauelemente in Abhängigkeit des Aspektverhältnisses darstellt,  Represents components as a function of the aspect ratio,
Figur 7 ein Diagramm, das das Aspektverhältnis a in FIG. 7 is a graph showing the aspect ratio a in FIG
Abhängigkeit der relativen Elektrodenlänge 1 darstellt.  Dependence of the relative electrode length 1 represents.
Figur 8 ein Diagramm, das den Widerstand beziehungsweise die Kapazität eines Vielschichtbauelements in FIG. 8 shows a diagram which shows the resistance or the capacitance of a multilayer component in FIG
Abhängigkeit der Dicke der funktionalen Schichten darstellt.  Dependency of the thickness of the functional layers represents.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen In the exemplary embodiments and figures, the same or equivalent components may each have the same
Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile und Bereiche zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Be provided with reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are basically not to be regarded as true to scale, but rather individual elements, such as layers, components and areas for better representability and / or better
Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert Understanding exaggeratedly thick or large dimensions
dargestellt sein. be shown.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt eines elektrischen Figure 1 shows a cross section of an electrical
Vielschichtbauelements 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel, das einen Stapel 8 mit funktionalen Schichten 2, die in einer Stapelrichtung S aufeinander angeordnet sind, aufweist. Des Weiteren weist das Vielschichtbauelement 1 eine erste Multilayer device 1 according to an embodiment, which has a stack 8 with functional layers 2, which are arranged one above the other in a stacking direction S. Furthermore, the multilayer component 1 has a first one
Innenelektroden 5 und eine zweite Innenelektrode 6 auf, die in Schichtebenen des Vielschichtbauelements 1 angeordnet sind, wobei die Schichtebenen durch die Grenzflächen von zueinander benachbarten funktionalen Schichten 2 bestimmt sind. Beispielsweise durch Versintern wird ein wie in Figur 1 gezeigter monolithischer Körper gebildet, in dem die Internal electrodes 5 and a second inner electrode 6, which are arranged in layer planes of the multilayer component 1 are, wherein the layer planes are determined by the interfaces of adjacent functional layers 2. By sintering, for example, a monolithic body as shown in FIG. 1 is formed in which the
funktionalen Schichten 2 und die Innenelektroden 5, 6 functional layers 2 and the internal electrodes 5, 6
miteinander verbunden sind, so dass Grenzflächen zwischen direkt aneinander angrenzenden funktionalen Schichten 2 nicht mehr erkennbar sind. are interconnected so that interfaces between directly adjacent functional layers 2 are no longer recognizable.
Auf zwei Seitenflächen 91, 92 des Stapels 8 sind zwei On two side surfaces 91, 92 of the stack 8 are two
Außenkontakte 3, 4 angeordnet. Die Seitenflächen 91, 92 sind, wie in Figur 1 gezeigt, gegenüberliegende Seitenflächen. External contacts 3, 4 arranged. The side surfaces 91, 92 are, as shown in Figure 1, opposite side surfaces.
Alternativ dazu können die Seitenflächen beispielsweise auch aneinander angrenzende Seitenflächen des Stapels 8 sein. Die Außenkontakte 3, 4 bedecken im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils eine gesamte Seitenfläche 91, 92 des Stapels 8. Alternatively, the side surfaces may, for example, be adjoining side surfaces of the stack 8. The outer contacts 3, 4 cover in the embodiment shown in each case an entire side surface 91, 92 of the stack eighth
Alternativ dazu können die Außenkontakte 3, 4 auch Alternatively, the external contacts 3, 4 also
Teilbereiche der Seitenflächen des Stapels 8 bedecken oder als kappenförmige Außenkontakte ausgeführt sein, welche kantenübergreifend auf mehreren Seitenflächen des Stapels 8 angeordnet sind. Derartige kappenförmige Außenkontakte sind beispielsweise durch Eintauchen des Stapels 8 in eine Cover portions of the side surfaces of the stack 8 or be designed as a cap-shaped outer contacts, which are arranged across edges on several side surfaces of the stack 8. Such cap-shaped external contacts are, for example, by immersing the stack 8 in a
leitfähige Paste herstellbar. Des Weiteren weist das Vielschichtbauelement 1 eine erste Innenelektrode 5, die mit dem ersten Außenkontakt 3 direkt elektrisch leitend verbunden ist, und eine zweite conductive paste can be produced. Furthermore, the multilayer component 1 has a first internal electrode 5, which is directly electrically conductively connected to the first external contact 3, and a second internal electrode 5
Innenelektrode 6, die mit dem zweiten Außenkontakt 4 direkt elektrisch leitend verbunden, auf. Die erste und die zweite Innenelektrode 5, 6 weisen beide eine gleiche Elektrodenlänge E auf. Weiterhin weist die erste Innenelektrode 5 zur zweiten Innenelektrode 6 in Schichtstapelrichtung einen Abstand H auf. Die erste Innenelektrode 5 und die zweite Innenelektrode 6 sind direkt zueinander benachbart. Dies bedeutet insbesondere, dass die funktionale Schicht 2 oder alternativ auch die Mehrzahl von funktionalen Schichten 2, die zwischen der ersten und zweiten Innenelektrode 5, 6 angeordnet ist, und in direktem Kontakt mit der ersten und zweiten Inner electrode 6, which is directly electrically conductively connected to the second external contact 4, on. The first and second inner electrodes 5, 6 both have a same electrode length E. Furthermore, the first inner electrode 5 to the second inner electrode 6 in the layer stacking direction at a distance H. The first inner electrode 5 and the second inner electrode 6 are directly adjacent to each other. This means in particular that the functional layer 2 or alternatively also the plurality of functional layers 2, which is arranged between the first and second inner electrode 5, 6, and in direct contact with the first and second
Innenelektrode 5, 6 ist, frei von weiteren Innenelektroden ist. Der Stapel 8 weist in Richtung von der ersten zur zweiten Innenelektrode senkrecht zur Schichtstapelrichtung eine Stapellänge B auf. Inner electrode 5, 6 is free of further internal electrodes. The stack 8 has a stack length B in the direction from the first to the second inner electrode perpendicular to the layer stacking direction.
Der Abstand H, die Stapellänge B und die Elektrodenlänge E The distance H, the staple length B and the electrode length E
H  H
definieren ein Aspektverhältnis a = ~^~ unc^ eine relative Elektrodenlänge / =— , wobei a^ < a < a gilt mit amm = 20 - e~ i define an aspect ratio a = ~ ^ ~ unc ^ a relative electrode length / = -, where a ^ <a <a with a mm = 20 - e ~ i
B  B
und = 150 - e-9 ' / and = 150 - e - 9 '/
In Figur 8 ist ein Diagramm dargestellt, welches qualitativ den elektrischen Leitwert 1/R beziehungsweise die Kapazität C eines solchen Vielschichtbauelements in Abhängigkeit der Schichtdicke d der funktionalen Schichten zeigt. Dabei entspricht die Kurve A dem typischen Leitwert- beziehungs¬ weise Kapazitätsverlauf bei bekannten Vielschichtbau- elementen, deren Innenelektroden im sogenannten „Gap-Design" 501 angeordnet sind, das heißt, deren Innenelektroden FIG. 8 shows a diagram which qualitatively shows the electrical conductance 1 / R or the capacitance C of such a multilayer component as a function of the layer thickness d of the functional layers. In this case, the curve A corresponds to the typical conductance relationship or capacitance profile in known multilayer components whose internal electrodes are arranged in the so-called gap design 501, that is to say their internal electrodes
überlappungsfrei und mit einer Lücke, also einem Gap, angeordnet sind. Bei einem derartigen „Gap-Design" bildet sich ein elektrisches Feld oder ein Stromfluss im overlap-free and with a gap, so a Gap, are arranged. In such a "gap design" forms an electric field or a current flow in
Wesentlichen parallel zu den Innenelektroden aus und die Kapazität oder der Widerstand solcher Bauelemente steigt in etwa proportional zur Schichtdicke an. Die Kurve B zeigt den typischen Leitwert- beziehungsweise Kapazitätsverlauf von bekannten Vielschichtbauelementen, deren Innenelektroden in einem sogenannten „Überlappdesign" 502 oder „T-Design" 503 angeordnet sind. Beim Überlappdesign überlappen jeweils in Schichtstapelrichtung abwechselnd angeordnete Innenelektroden. Ein elektrisches Feld oder ein Stromfluss bildet sich beim Überlappdesign im Wesentlichen in Stapelrichtung, also senkrecht zu den Innenelektroden, aus. Das T-Design stellt im Wesentlichen eine Serienschaltung von zwei Überlappdesigns dar. Die Kapazität oder der Leitwert solcher Bauelemente nimmt in etwa indirekt proportional mit zunehmender Schichtdicke ab. Substantially parallel to the internal electrodes and the capacitance or the resistance of such devices increases in approximately proportional to the layer thickness. Curve B shows the typical conductance or capacitance profile of known multilayer components whose internal electrodes are arranged in a so-called "overlap design" 502 or "T-design" 503. In the overlap design, alternating inner electrodes alternately overlap in the layer stacking direction. An electric field or current flow is formed in the overlapping design substantially in the stacking direction, that is, perpendicular to the internal electrodes. The T design essentially represents a series connection of two overlap designs. The capacitance or the conductance of such components decreases approximately indirectly proportionally with increasing layer thickness.
Bei den bekannten Bauelement-Designs wirken sich In the known device designs affect
Schichtdickenvariationen also direkt auf die elektrischen Werte aus, wodurch prozessbedingte Schichtdickenschwankungen zu Bauelementen mit unterschiedlichen elektrischen Werten führen . Layer thickness variations thus directly on the electrical values, whereby process-related layer thickness variations lead to components with different electrical values.
Bei den hier beschriebenen Vielschichtbauelementen kann eine Überlagerung der vorgenannten Effekte der bekannten In the multilayer devices described here, a superposition of the aforementioned effects of the known
Bauelemente erreicht werden, wie in Figur 8 anhand der Kurve Z gezeigt ist. Durch die besondere Innenelektrodenanordnung überlagern sich die im Zusammenhang mit den Kurven A und B beschriebenen jeweiligen Abhängigkeiten der elektrischen Werte von der Schichtdicke der funktionalen Schichten. Es ist gut zu erkennen, dass die Kurve Z in einem Bereich, der durch die zwei gestrichelten vertikalen Linien 98, 99 kenntlich gemacht ist, einen annähernd ebenen Verlauf aufweist. Dies bedeutet, dass der Widerstand beziehungsweise die Kapazität der hier beschriebenen Vielschichtbauelemente in diesem Components can be achieved, as shown in Figure 8 based on the curve Z. Due to the special internal electrode arrangement, the respective dependencies of the electrical values described in connection with the curves A and B are superimposed on the layer thickness of the functional layers. It will be appreciated that the curve Z has an approximately planar course in a region indicated by the two dashed vertical lines 98, 99. This means that the resistance or the capacitance of the multilayer components described here in this
Bereich nahezu unabhängig von produktionsbedingten Area almost independent of production-related
Dickenschwankungen der funktionalen Schichten ist, was insbesondere in Bezug auf den oben angegebenen Bereich für das Aspektverhältnis a gilt. Thickness variations of the functional layers is what especially with respect to the above-mentioned range for the aspect ratio a.
Figur 6 zeigt ein Diagramm, in dem der Widerstand R eines Bauelements für verschiedene relative Elektrodenlängen / in Abhängigkeit des Aspektverhältnisses a dargestellt ist. Die verschiedenen Widerstandskurven weisen jeweils einen mehr oder weniger breiten flachen Bereich auf. In diesem Bereich ist das Bauelement relativ unempfindlich gegenüber FIG. 6 shows a diagram in which the resistance R of a component for different relative electrode lengths / depending on the aspect ratio a is shown. The various resistance curves each have a more or less wide flat area. In this area, the device is relatively insensitive to
Dickenschwankungen der funktionalen Schichten, das heißt in diesem Bereich ändert sich der Widerstand des Bauelements bei variierender Dicke der funktionalen Schichten nur wenig. Thickness variations of the functional layers, that is, in this area, the resistance of the device changes only slightly with varying thickness of the functional layers.
In Figur 7 ist die Breite dieses Bereichs dargestellt, wobei das Aspektverhältnis a in Abhängigkeit der relativen In Figure 7, the width of this area is shown, wherein the aspect ratio a as a function of the relative
Elektrodenlänge 1 dargestellt ist. Mathematisch können dieElectrode length 1 is shown. Mathematically, the
Kurven durch die oben angegebenen Beziehungen
Figure imgf000018_0001
und = 150 · e~9 ! beschrieben werden.
Curves through the relationships given above
Figure imgf000018_0001
and = 150 · e ~ 9! to be discribed.
Das in Figur 1 dargestellte Vielschichtbauelement 1 zeigt das hier beschriebene Vielschichtbauelement in seiner einfachsten Form, sozusagen als eine Art Grundelement. Alle weiteren, im Folgenden gezeigten Bauelemente bauen auf dieser einfachsten Form auf und werden durch eine Anordnung von Grundelementen gebildet . The multilayer component 1 shown in FIG. 1 shows the multilayer component described here in its simplest form, so to speak as a type of basic element. All other components shown below build on this simplest form and are formed by an array of basic elements.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt eines Vielschichtbauelements 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem im FIG. 2 shows a cross-section of a multilayer component 1 according to a further exemplary embodiment, in which
Vergleich zu dem in Figur 1 dargestellten Vielschichtbauelement weitere erste und zweite Innenelektroden 5, 6 vorhanden sind. Das Vielschichtbauelement 1 weist also eine Mehrzahl von ersten Innenelektroden 5 und eine Mehrzahl an zweiten Innenelektroden 6 auf. Die ersten und zweiten Innenelektroden 5, 6 weisen alle eine gleiche Elektrodenlänge E auf. Alle ersten Innenelektroden sind in Schichtstapel¬ richtung deckungsgleich übereinander angeordnet, d.h. sie weisen in Schichtebene zueinander keinen Versatz auf. Ebenso sind alle zweiten Innenelektroden deckungsgleich übereinander angeordnet . Compared to the multilayer component shown in FIG. 1, further first and second internal electrodes 5, 6 are present. The multilayer component 1 thus has a plurality of first internal electrodes 5 and a plurality of second internal electrodes 6. The first and second Internal electrodes 5, 6 all have a same electrode length E. All first internal electrodes are arranged congruently one above the other in the layer stacking direction, ie they have no offset to one another in the layer plane. Likewise, all second internal electrodes are arranged congruently one above the other.
Weiterhin weist jede Innenelektrode jeweils zu einer in Furthermore, each inner electrode in each case to an in
Schichtstapelrichtung S nächstliegenden Innenelektrode einen Abstand H in Schichtstapelrichtung S auf. In Figur 2 sind die ersten in Innenelektroden 5 überlappungsfrei von den zweiten Innenelektroden 6 angeordnet. Alternativ können die ersten Innenelektroden auch mit den zweiten Innenelektroden Layer stacking direction S closest inner electrode a distance H in the layer stacking direction S. In FIG. 2, the first inner electrodes 5 are arranged without overlapping of the second inner electrodes 6. Alternatively, the first internal electrodes may also be connected to the second internal electrodes
überlappen . overlap.
Die ersten und zweiten Innenelektroden 5, 6 sind alle in verschiedenen Schichten 2 des Stapels 8 angeordnet. Des The first and second internal electrodes 5, 6 are all arranged in different layers 2 of the stack 8. Of
Weiteren weisen alle ersten und alle zweiten Innenelektroden 5, 6 eine gleiche Elektrodenbreite auf. Insbesondere weisen alle Innenelektroden eine gleiche Fläche auf. Das in Figur 2 dargestellte Vielschichtbauelement wird durch eine mehrfache Anordnung beziehungsweise Wiederholung des Bauelements aus Figur 1 in vertikaler Richtung, das heißt in Furthermore, all first and all second internal electrodes 5, 6 have a same electrode width. In particular, all internal electrodes have an equal area. The multilayer component shown in FIG. 2 is replaced by a multiple arrangement or repetition of the component from FIG. 1 in the vertical direction, that is to say in FIG
Schichtstapelrichtung S, gebildet. Layer stacking direction S, formed.
Figur 3 zeigt einen Querschnitt eines elektrischen Figure 3 shows a cross section of an electrical
Vielschichtbauelements 1 mit einer ersten Innenelektrode 5, die mit einem ersten Außenkontakt 3 direkt elektrisch leitend verbunden ist und mit einer zweiten Innenelektrode 6, die mit einem zweiten Außenkontakt 4 direkt elektrisch leitend verbunden ist. Weiterhin weist das elektrische Vielschicht¬ bauelement 1 eine freie Innenelektrode 7 auf, die weder mit dem ersten Außenkontakt 3 noch mit dem zweiten Außenkontakt 4 direkt elektrisch leitend verbunden ist. Die freie Innenelektrode 7 weist eine Länge 2E auf. Die erste und die zweite Innenelektrode 5, 6 weisen jeweils eine Multilayer component 1 with a first inner electrode 5, which is connected directly electrically conductively connected to a first outer contact 3 and with a second inner electrode 6, which is directly electrically conductively connected to a second outer contact 4. Furthermore, the electrical multilayer ¬ component 1 has a free inner electrode 7, which neither with the first external contact 3 nor with the second external contact. 4 is electrically connected directly. The free inner electrode 7 has a length 2E. The first and second inner electrodes 5, 6 each have one
Elektrodenlänge E auf. Die erste Innenelektrode 5 und die zweite Innenelektrode 6 sind in einer gleichen Schicht des Stapels 8 angeordnet. Electrode length E on. The first inner electrode 5 and the second inner electrode 6 are arranged in a same layer of the stack 8.
Die freie Innenelektrode 7 weist sowohl zur ersten The free inner electrode 7 has both the first
Innenelektrode 5 als auch zur zweiten Innenelektrode 6 in Schichtstapelrichtung S einen Abstand H auf. Der Abstand des Mittelpunktes M der freien Innenelektrode 7 zur Seitenfläche 91 des Stapels 8, an der der erste Außenkontakt 3 die erste Innenelektrode 5 direkt kontaktiert, und zur Seitenfläche 92 des Stapels 8, an der der zweite Außenkontakt 4 die zweite Innenelektrode 6 direkt kontaktiert, beträgt jeweils B' ' . Dabei definieren der Abstand H, der Abstand B' ' und die Inner electrode 5 and the second inner electrode 6 in the layer stacking direction S a distance H. The distance of the midpoint M of the free inner electrode 7 to the side surface 91 of the stack 8, at which the first outer contact 3 directly contacts the first inner electrode 5, and to the side surface 92 of the stack 8, where the second outer contact 4 directly contacts the second inner electrode 6, is each B ". Here define the distance H, the distance B '' and the
Elektrodenlänge E ein Aspektverhältnis a = und eine relative Elektrodenlänge , wobei wiederum < a <Electrode length E an aspect ratio a = and a relative electrode length, where again <a <
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000020_0001
gilt mit amn=20-e-n i und a_ = 150 · e'91 applies with a mn = 20-e ni and a_ = 150 × e '91
Das in Figur 3 dargestellte Vielschichtbauelement 1 wird durch eine zweifache Wiederholung bzw. Serienschaltung der Innenelektrodenanordnung des Bauelements aus Figur 1 in horizontaler Richtung, das heißt senkrecht zur The multilayer component 1 shown in FIG. 3 is replaced by a double repetition or series connection of the internal electrode arrangement of the component from FIG. 1 in the horizontal direction, that is to say perpendicular to FIG
Schichtstapelrichtung S in Richtung von der ersten Layer stacking direction S in the direction of the first
Innenelektrode zur zweiten Innenelektrode, gebildet.  Inner electrode to the second inner electrode formed.
In Figur 4 ist ein elektrisches Vielschichtbauelement 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, welches eine erste Innenelektrode 5, die mit einem ersten Außenkontakt 3 direkt elektrisch leitend verbunden ist, eine zweite Innenelektrode 6, welche mit einem zweiten Außenkontakt 4 direkt elektrisch leitend verbunden ist, und zwei freie FIG. 4 shows an electrical multilayer component 1 according to a further exemplary embodiment, which has a first internal electrode 5 which is directly electrically conductively connected to a first external contact 3 Inner electrode 6, which is directly electrically conductively connected to a second external contact 4, and two free
Innenelektroden 7, die weder mit dem ersten noch mit dem zweiten Außenkontakt 3, 4 direkt elektrisch leitend verbunden sind, aufweist. Die zwei freien Innenelektroden 7 weisen jeweils eine gleiche Elektrodenlänge 2E und einen Mittelpunkt M auf, wobei der Abstand der jeweiligen Mittelpunkte M der zwei in Schichtstapelrichtung benachbarten freien Internal electrodes 7, which are connected to the first and the second external contact 3, 4 directly electrically conductively, having. The two free inner electrodes 7 each have a same electrode length 2E and a center M, wherein the distance between the respective centers M of the two adjacent in the layer stacking direction free
Innenelektroden senkrecht zur Schichtstapelrichtung S gleich B' ist. Die zwei freien Innenelektroden 7 weisen weiterhin in Schichtstapelrichtung S einen Abstand H zueinander auf. Internal electrodes perpendicular to the layer stacking direction S is B '. The two free inner electrodes 7 furthermore have a distance H from one another in the direction of the stacking direction S.
Die erste und die zweite Innenelektrode 5, 6 weisen jeweils zu der in Schichtstapelrichtung S nächstliegenden freien Innenelektrode einen Abstand H in Schichtstapelrichtung S auf. Die erste Innenelektrode 5 und die zweite Innenelektrode 6 weisen weiterhin jeweils eine Länge F in Richtung der The first and the second inner electrode 5, 6 each have a distance H in the layer stacking direction S relative to the free inner electrode lying closest in the layer stacking direction S. The first inner electrode 5 and the second inner electrode 6 also each have a length F in the direction of
Elektrodenlänge E senkrecht zur Schichtstapelrichtung S auf, welche größer oder gleich E ist. Electrode length E perpendicular to the layer stacking direction S on, which is greater than or equal to E.
Für den Abstand H, den Abstand B' und die Elektrodenlänge E soll ein Aspektverhältnis a =— und eine relative For the distance H, the distance B 'and the electrode length E an aspect ratio a = - and a relative
, E , E
Elektrodenlänge / =— gelten, wobei das Aspektverhältnis a zwischen einem minimalen Aspektverhältnis und einem maximalen Aspektverhältnis liegt, also < a < gilt, wobei ami = 20 - e~U ! und amm = 150 · e~9 ' 1 ist. Electrode length / = - apply, the aspect ratio a is between a minimum aspect ratio and a maximum aspect ratio, so <a <applies, where a mi = 20 - e ~ U! and a mm = 150 · e ~ 9 '1 .
Das in Figur 4 dargestellte Bauelement 1 kann gedanklich durch eine mehrfache horizontale Anordnung bzw. The component 1 shown in FIG. 4 can theoretically be replaced by a multiple horizontal arrangement or
Serienschaltung von Grundelementen aus Figur 1 gebildet werden . Figur 5 zeigt ein elektrisches Vielschichtbauelement 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, das eine Vielzahl von freien Innenelektroden 7 aufweist. Insbesondere weist das Vielschichtbauelement 1 eine Mehrzahl von freien Series circuit of basic elements of Figure 1 are formed. FIG. 5 shows an electrical multilayer component 1 according to a further exemplary embodiment, which has a multiplicity of free internal electrodes 7. In particular, the multilayer component 1 has a plurality of free ones
Innenelektroden 7, die in einer gleichen Schichtebene Internal electrodes 7, which are in a same layer plane
angeordnet sind, sowie eine Mehrzahl von freien are arranged, as well as a plurality of free
Innenelektroden 7, die jeweils in Schichtstapelrichtung S übereinander angeordnet sind, auf, wobei alle freien Internal electrodes 7, which are arranged one above the other in the layer stacking direction S on, with all free
Innenelektroden eine gleich Elektrodenlänge 2E aufweisen. Die freien Innenelektroden 7, die jeweils in Schichtstapelrichtung S übereinander angeordnet sind, sind deckungsgleich übereinander angeordnet, d.h. sie weisen in Richtung der Schichtebenen zueinander keinen Versatz auf. Des Weiteren weist das elektrische Vielschichtbauelement 1 mehrere erste Innenelektroden 5, die mit einem ersten Internal electrodes have an equal electrode length 2E. The free internal electrodes 7, which are arranged one above the other in the layer stacking direction S, are arranged congruently one above the other, i. they have no offset to each other in the direction of the layer planes. Furthermore, the multilayer electrical component 1 has a plurality of first internal electrodes 5, which are connected to a first
Außenkontakt direkt elektrisch leitend verbunden sind, und mehrere zweite Innenelektroden 6, die mit einem zweiten External contact are electrically connected directly, and a plurality of second internal electrodes 6, which are connected to a second
Außenkontakt 4 direkt elektrisch leitend verbunden sind, auf. External contact 4 are electrically connected directly on.
Jede freie Innenelektrode 7 weist einen Mittelpunkt M auf, wobei die jeweiligen Mittelpunkte M zweier direkt in Each free inner electrode 7 has a center M, wherein the respective centers M of two directly in
Schichtstapelrichtung S benachbarter zueinander Layer stacking direction S adjacent to each other
nächstliegender freier Innenelektroden 7 senkrecht zur closest free internal electrodes 7 perpendicular to
Schichtstapelrichtung S den Abstand B' aufweisen. Jede freie Innenelektrode 7 weist zu jeder in Schichtstapelrichtung S nächstliegenden freien Innenelektrode 7 einen Abstand H in Schichtstapelrichtung S auf. Ebenso weist jede erste und jede zweite Innenelektrode 5, 6 zu jeder in Schichtstapelrichtung S nächstliegenden freien Innenelektrode 7 einen Abstand H in Schichtstapelrichtung S auf. Dabei gilt für den Abstand H, den Abstand B' und die Elektrodenlänge E ein Aspektverhältnis a =— und eine relative Elektrodenlänge / =— , wobei das Layer stacking direction S the distance B 'have. Each free inner electrode 7 has a distance H in the layer stacking direction S for each free inner electrode 7 closest to the layer stacking direction S. Likewise, each first and every second inner electrode 5, 6 has a distance H in the layer stacking direction S for each free inner electrode 7 closest to the layer stacking direction S. In this case, an aspect ratio applies to the distance H, the distance B 'and the electrode length E. a = - and a relative electrode length / = -, wherein the
Aspektverhältnis a zwischen einem minimalen Aspektverhältnis amin und einem maximalen Aspektverhältnis liegt, also Aspect ratio a is between a minimum aspect ratio a min and d a maximum aspect ratio, ie
«m„ ^«^«max gü , wobei amn = 20 · e~ und = 150 · e'9 1 ist. « m" ^ «^« max gü, where a mn = 20 · e ~ and = 150 · e '9 1 .
Das in Figur 5 dargestellte Vielschichtbauelement 1 kann gedanklich durch eine wiederholte Anordnung von Grundelementen aus Figur 1 in horizontaler sowie vertikaler The multi-layer component 1 shown in FIG. 5 can be thought of by a repeated arrangement of basic elements from FIG. 1 in horizontal as well as vertical
Richtung, also durch eine mehrfache Parallel und - Serienschaltung, gebildet werden. Dabei spielt bei den in Figuren 4 und 5 gezeigten Bauelementen die Länge F der ersten und zweiten Innenelektroden, welche größer oder gleich E ist, also insbesondere nicht gleich E sein muss, eine Direction, so be formed by a multiple parallel and - series circuit. In the case of the components shown in FIGS. 4 and 5, the length F of the first and second internal electrodes, which is greater than or equal to E, that is to say in particular does not have to be equal to E, plays a role
untergeordnete Rolle, da Strompfade bzw. elektrische Felder in Bereichen nahe der Außenkontakte 3, 4 im Wesentlichen parallel zu den ersten beziehungsweise zweiten subordinate role, since current paths or electric fields in areas near the external contacts 3, 4 substantially parallel to the first and second, respectively
Innenelektroden 5, 6 verlaufen. Internal electrodes 5, 6 run.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung an Hand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt, sondern umfasst jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen. Dies beinhaltet insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen, auch wenn dieses Merkmal oder diese The invention is not limited to this by the description with reference to the embodiments, but includes each new feature and any combination of features. This includes in particular any combination of features in the claims, even if this feature or these
Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Bezugs zeichenliste Combination itself is not explicitly stated in the claims or exemplary embodiments. Reference sign list
1 Vielschichtbauelement 1 multilayer component
2 funktionale Schicht  2 functional layer
3 erster Außenkontakt 3 first external contact
4 zweiter Außenkontakt  4 second external contact
5 erste Innenelektrode  5 first inner electrode
6 zweite Innenelektrode  6 second inner electrode
7 freie Innenelektrode  7 free inner electrode
8 Stapel 8 piles
91, 92 Seitenfläche des Stapels  91, 92 side surface of the stack
S Schichtstapelrichtung S layer stacking direction
E, 2E, F Elektrodenlänge E, 2E, F electrode length
H Abstand in Stapelrichtung  H distance in stack direction
B Stapellänge B stack length
B' , B' ' Abstand senkrecht zur Stapelrichtung B ', B' 'Distance perpendicular to the stacking direction
M Mittelpunkt einer Innenelektrode M center of an inner electrode
a Aspektverhältnis a aspect ratio
1 relative Elektrodenlänge  1 relative electrode length

Claims

Patentansprüche Patent claims
Elektrisches Vielschichtbauelement (1), aufweisend einen Stapel (8) mit funktionalen Schichten (2) und wenigstens einer ersten und einer zweiten Innenelektrode (5, 6), wobei Electrical multilayer component (1), comprising a stack (8) with functional layers (2) and at least a first and a second internal electrode (5, 6), wherein
- die erste Innenelektrode (5) mit einem ersten - The first internal electrode (5) with a first
Außenkontakt (3) auf einer Seitenfläche (91) des Stapels direkt elektrisch leitend verbunden ist und die zweite Innenelektrode (6) mit einem zweiten Außenkontakt (4) auf einer Seitenfläche (92) des Stapels direkt External contact (3) on a side surface (91) of the stack is directly electrically connected and the second internal electrode (6) is directly connected to a second external contact (4) on a side surface (92) of the stack
elektrisch leitend verbunden ist, is electrically connected,
- die erste und die zweite Innenelektrode (5, 6) eine gleiche Elektrodenlänge E in Richtung von der ersten zur zweiten Innenelektrode (5, 6) senkrecht zur - The first and second internal electrodes (5, 6) have the same electrode length E in the direction from the first to the second internal electrode (5, 6) perpendicular to
Schichtstapelrichtung (S) aufweisen, Have layer stacking direction (S),
- die erste Innenelektrode (5) zur zweiten - the first internal electrode (5) to the second
Innenelektrode (6) in Schichtstapelrichtung einen Internal electrode (6) in the layer stacking direction
Abstand H aufweist, has distance H,
- die erste und die zweite Innenelektrode (5, 6) direkt zueinander benachbart sind, - the first and second internal electrodes (5, 6) are directly adjacent to one another,
- der Stapel (8) in Richtung von der ersten zur zweiten Innenelektrode (5, 6) senkrecht zur - The stack (8) in the direction from the first to the second internal electrode (5, 6) perpendicular to
Schichtstapelrichtung (S) eine Stapellänge B aufweist, und Layer stacking direction (S) has a stacking length B, and
- der Abstand H, die Stapellänge B und die Elektrodenlänge E ein Aspektverhältnis a =— und eine relative Elektrodenlänge / ,=— E definieren, wobei - the distance H, the stack length B and the electrode length E define an aspect ratio a =— and a relative electrode length / ,=— E, where
«nun ^^max güt mit = 20 e~ ' 1 und 0 = 150-e Bauelement nach Anspruch 1, wobei die erste «now ^^max good with = 20 e ~ ' 1 and 0 = 150-e Component according to claim 1, wherein the first
Innenelektrode (5) überlappungsfrei von der zweiten Innenelektrode (6) angeordnet ist. Internal electrode (5) is arranged without overlap from the second internal electrode (6).
Bauelement nach Anspruch 1, wobei die erste Component according to claim 1, wherein the first
Innenelektrode (5) teilweise mit der zweiten Internal electrode (5) partially with the second
Innenelektrode (6) überlappt. Internal electrode (6) overlaps.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauelement (1) zumindest eine weitere erste und/oder zweite Innenelektrode (5, 6) aufweist, wobeiComponent according to one of the preceding claims, wherein the component (1) has at least one further first and/or second internal electrode (5, 6), wherein
- die zumindest eine weitere erste und/oder zweite - the at least one further first and/or second
Innenelektrode (5, 6) die Elektrodenlänge E aufweist,Internal electrode (5, 6) has the electrode length E,
- die ersten und zweiten Innenelektroden (5, 6) des Bauelements (1) in Schichtstapelrichtung (S) abwechselnd angeordnet sind, und - the first and second internal electrodes (5, 6) of the component (1) are arranged alternately in the layer stacking direction (S), and
- jede Innenelektrode (5, 6) jeweils zu einer in - Each internal electrode (5, 6) is one in
Schichtstapelrichtung (S) nächstliegenden Innenelektrode (5, 6) einen Abstand H in Schichtstapelrichtung (S) aufweist . The inner electrode (5, 6) closest to the layer stacking direction (S) has a distance H in the layer stacking direction (S).
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Mehrzahl an ersten Innenelektroden (5) und eine Mehrzahl an zweiten Innenelektroden (6) . Component according to one of the preceding claims, comprising a plurality of first internal electrodes (5) and a plurality of second internal electrodes (6).
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei alle Innenelektroden (5, 6) in verschiedenen Component according to one of the preceding claims, wherein all internal electrodes (5, 6) in different
Schichten (2) angeordnet sind. Layers (2) are arranged.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei alle Innenelektroden (5, 6) eine gleiche Fläche aufweisen . Elektrisches Vielschichtbauelement , aufweisend einen Stapel (8) mit funktionalen Schichten (2) und wenigstens zwei freien Innenelektroden (7) sowie einem ersten und einem zweiten Außenkontakt (3, 4), wobei die Component according to one of the preceding claims, wherein all internal electrodes (5, 6) have the same area. Electrical multilayer component, comprising a stack (8) with functional layers (2) and at least two free internal electrodes (7) as well as a first and a second external contact (3, 4), the
Außenkontakte (3, 4) auf Seitenflächen (91, 92) des Stapels (8) angeordnet sind, wobei External contacts (3, 4) are arranged on side surfaces (91, 92) of the stack (8), whereby
- die freien Innenelektroden (7) weder mit dem ersten noch mit dem zweiten Außenkontakt (3, 4) direkt - The free internal electrodes (7) neither with the first nor with the second external contact (3, 4) directly
elektrisch leitend verbunden sind, are electrically connected,
- jede freie Innenelektrode (7) eine gleiche - Each free internal electrode (7) is the same
Elektrodenlänge 2E aufweist, Electrode length 2E,
- jede freie Innenelektrode (7) zu jeder in - each free internal electrode (7) to each in
Schichtstapelrichtung (S) nächstliegenden freien Layer stacking direction (S) closest free
Innenelektrode (7) einen Abstand H in Internal electrode (7) a distance H in
Schichtstapelrichtung (S) aufweist, Layer stacking direction (S),
- jede freie Innenelektrode (7) einen Mittelpunkt (M) aufweist, wobei der Abstand der jeweiligen Mittelpunkte (M) zweier direkt in Schichtstapelrichtung (S) - Each free internal electrode (7) has a center point (M), the distance between the respective center points (M) being between two directly in the layer stacking direction (S).
benachbarter freier Innenelektroden (7) senkrecht zur Schichtstapelrichtung (S) B' beträgt, und adjacent free internal electrodes (7) perpendicular to the layer stacking direction (S) B ', and
- der Abstand H, der Abstand B' und die Elektrodenlänge - the distance H, the distance B' and the electrode length
E ein Aspektverhältnis a =— und eine relative E an aspect ratio a =— and a relative
Elektrodenlänge ' , = ~E^,~ definieren, wobei < a < gilt mit amn=20-e- i und = 150 · e'91. Define electrode length ' , = ~E^,~, where < a < applies with a mn =20-e- i and = 150 · e '91 .
Bauelement nach Anspruch 8, bei dem mindestens eine weitere Innenelektrode (5, 6) vorgesehen ist, die mit dem ersten oder mit dem zweiten Außenkontakt (3, 4) direkt elektrisch leitend verbunden ist und die zu jeder in Schichtstapelrichtung (S) nächstliegenden freien Innenelektrode (7) einen Abstand H in Component according to claim 8, in which at least one further internal electrode (5, 6) is provided, which is directly electrically conductively connected to the first or second external contact (3, 4) and to each free one in the layer stacking direction (S). Internal electrode (7) a distance H in
Schichtstapelrichtung (S) aufweist. Layer stacking direction (S).
Bauelement nach Anspruch 9, wobei die weitere Component according to claim 9, wherein the further
Innenelektrode (5, 6) eine Länge F in Richtung der Elektrodenlänge E senkrecht zur Schichtstapelrichtung (S) aufweist, wobei F E ist. Internal electrode (5, 6) has a length F in the direction of the electrode length E perpendicular to the layer stacking direction (S), where F is E.
Bauelement nach einem der Ansprüche 8 bis 10, aufweisend eine Mehrzahl an freien Innenelektroden (7), die in einer gleichen Schichtebene angeordnet sind, und eine Mehrzahl an freien Innenelektroden (7), die jeweils in Schichtstapelrichtung (S) übereinander angeordnet sind. Component according to one of claims 8 to 10, comprising a plurality of free internal electrodes (7), which are arranged in a same layer plane, and a plurality of free internal electrodes (7), which are each arranged one above the other in the layer stacking direction (S).
Elektrisches Vielschichtbauelement (1), aufweisend einen Stapel (8) mit funktionalen Schichten Electrical multilayer component (1), having a stack (8) with functional layers
(2), einer ersten Innenelektrode (5), die mit einem ersten Außenkontakt(2), a first internal electrode (5) with a first external contact
(3) auf einer Seitenfläche (91) des Stapels (8) direkt elektrisch leitend verbunden ist, einer zweiten (3) is directly electrically conductively connected to a side surface (91) of the stack (8), a second
Innenelektrode (6), die mit einem zweiten AußenkontaktInternal electrode (6) with a second external contact
(4) auf einer Seitenfläche (92) des Stapels (8) direkt elektrisch leitend verbunden ist und einer freien (4) is directly connected in an electrically conductive manner on a side surface (92) of the stack (8) and a free one
Innenelektrode (7), die weder mit dem ersten noch mit dem zweiten Außenkontakt (3, 4) direkt elektrisch leitend verbunden ist, wobei Internal electrode (7), which is not directly electrically connected to either the first or the second external contact (3, 4), whereby
- die erste Innenelektrode (5) und die zweite - the first internal electrode (5) and the second
Innenelektrode (6) in derselben Schicht angeordnet sind und jeweils eine gleiche Elektrodenlänge E aufweisen,Internal electrode (6) are arranged in the same layer and each have the same electrode length E,
- die freie Innenelektrode (7) eine Elektrodenlänge 2E aufweist, - the free internal electrode (7) has an electrode length 2E,
- die freie Innenelektrode (7) zur ersten und zur zweiten Innenelektrode (5, 6) einen Abstand H in - The free internal electrode (7) is at a distance H in from the first and second internal electrodes (5, 6).
Schichtstapelrichtung (S) aufweist, - die freie Innenelektrode (7) einen Mittelpunkt (M) aufweist, wobei der Abstand des Mittelpunktes (M) der freien Innenelektrode (7) zu Seitenflächen (91, 92) des Stapels (8), an der die Außenkontakte (3, 4) die erste und die zweite Innenelektrode (5, 6) kontaktieren, senkrecht zur Schichtstapelrichtung (S) B' ' beträgt, undLayer stacking direction (S), - the free internal electrode (7) has a center point (M), the distance between the center point (M) of the free internal electrode (7) and the side surfaces (91, 92) of the stack (8) on which the external contacts (3, 4) are located. the first and second internal electrodes (5, 6) contact, perpendicular to the layer stacking direction (S) B'', and
- der Abstand H der Abstand B' ' und die Elektrodenlänge
Figure imgf000029_0001
- the distance H, the distance B'' and the electrode length
Figure imgf000029_0001
Elektrodenlänge /=—- definieren, wobei < a < a max gilt
Figure imgf000029_0002
Define electrode length /=—-, where < a < a max applies
Figure imgf000029_0002
13. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 13. Component according to one of the preceding claims,
wobei das Vielschichtbauelement (1) einen Widerstand und/oder eine Kapazität aufweist, wobei der Widerstand und/oder die Kapazität des Vielschichtbauelements (1) im wherein the multilayer component (1) has a resistance and/or a capacitance, wherein the resistance and/or the capacitance of the multilayer component (1) is in
Wesentlichen unempfindlich gegenüber Dickenschwankungen der funktionalen Schichten (2) sind. Are essentially insensitive to thickness fluctuations of the functional layers (2).
14. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 14. Component according to one of the preceding claims,
wobei das Vielschichtbauelement (1) achsensymmetrisch und/oder punktsymmetrisch aufgebaut ist. wherein the multilayer component (1) is constructed axisymmetrically and/or point-symmetrically.
15. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 15. Component according to one of the preceding claims,
wobei das Vielschichtbauelement (1) ein NTC-Thermistor, ein PTC-Thermistor, ein Varistor- oder ein wherein the multilayer component (1) is an NTC thermistor, a PTC thermistor, a varistor or a
Kondensatorbauelement ist. Capacitor component is.
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