CN1134759A - 芯片型厚膜电容器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种芯片型厚膜电容器，该电容器包括一个用作基板和具有上表面(11a)的绝缘芯片(11)。在该芯片的上表面(11a)上形成第一引线电极(12)和与第一引线电极(12)隔开的第二引线电极(13)。在该芯片的上表面(11a)上也形成一个与第一引线电极(12)电导通的第一电容器电极(14)。在该芯片的上表面(11a)上还形成一个辅助电极(20)，辅助电极(20)与第二引线电极(13)电导通但与第一电容器电极(14)隔开一个预定距离(D1)。在第一电容器电极(14)上形成一个介质层(15)，在该介质层(15)上形成一个与辅助电极(20)电导通的第二电容器电极(16)。

Description

芯片型厚膜电容器及其制造方法

发明的领域

本发明涉及一种芯片型厚膜电容器，在该种电容器中在一个绝缘芯片基板上形成一个电容元件。本发明也涉及一种包含一个电阻器的、起到复合器件作用的芯片型厚膜电容器。此外，本发明还涉及一种便利地制造芯片型厚膜电容器的方法。

背景技术

已经发现一种芯片型厚膜电容器的有利之处在于可通过使用一种网板印刷法比较容易地来制造。因而，在各种不同的应用领域中越来越多地使用该种芯片型电容器。

一种芯片型厚膜电容器具有如附图18和19中示出的一种典型结构。具体地说，该电容器包括一个例如由陶瓷材料制成的绝缘芯片1。该芯片1具有一个上表面1a、一个与上表面1a相对的下表面1b、第一侧表面1c和与第一侧表面1c相对的第二侧表面1d。

在芯片1的上表面1a上形成第一引线电极2和一个与第一引线电极2隔开的第二引线电极3。第一引线电极2具有一个延伸到芯片1的第一侧表面1c上的延伸部分2a。同样，第二引线电极3具有一个延伸到芯片1的第二侧表面1d上的延伸部分3a。如图18中所示，第一和第二引线电极2、3的各个延伸部分2a、3a还可稍微地延伸到芯片1的下表面1b上。

在芯片1的上表面1a上也形成一个部分重叠在第一引线电极2上的第一电容器电极4。在第一电容器电极4上形成一个介质层5使其延伸到第二引线电极3和第一电容器电极4之间芯片1的上表面1a上。再者，在介质层5上形成第二电容器电极6使其部分重叠在第二引线电极3上。此外，形成一个保护性的涂敷层7使其覆盖第一电容器电极4、介质层5、第二电容器电极6、第一引线电极2的一部分和第二引线电极3的一部分。该涂敷层7最好可由例如玻璃制成。

在这种以往技术的芯片型电容器的制造中，进行第一网板印刷步骤同时形成第一和第二引线电极2、3，其后进行第二网板印刷步骤形成第一电容器电极4。因此，如用于第二网板印刷步骤的网板位置有所偏移的话，第一电容器电极4的位置可能会在意料不到的情况下朝第二引线电极3的方向偏移从而与电极3产生电导通。其结果是由于第一和第二电容器电极4、6间的电短路可能使该电容器变得无法工作。

另一方面，也已知有另一种如附图的图20和21中所示出的、额外地包含一个电阻器的芯片型厚膜电容器。具体地说，图20和21中示出的电容器包括一个绝缘芯片1′，该芯片1′具有一个顶部表面1a′、一个与上表面1a′相对的下表面1b′、第一侧表面1c′和与第一侧表面1c′相对的第二侧表面1d′。

在芯片1′的上表面1a′上形成第一引线电极2′和与第一引线电极2′隔开的第二引线电极3′。第一引线电极2′具有一个延伸到芯片1′的第一侧表面1c′上的延伸部分2a′。同样，第二引线电极3′具有一个延伸到芯片1′的第二侧表面1d′上的延伸部分3a′。

在芯片1′的上表面1a′上也形成一个与第二引线电极3′绝缘的第一电容器电极4′。第一电容器电极4′与第一引线电极2′隔开一个预定距离L，但通过在芯片1′上表面1a′上形成的电阻器层8电连接到第一引线电极2′。

在第一电容器电极4′上形成一个介质层5′使其延伸到第一电容器电极4′和第二引线电极3′之间的芯片1′的上表面1a′上。再者，在介质层5′上形成第二电容器电极6′使其部分重叠在第二引线电极3′上。此外，形成一个保护性涂敷层7′使其覆盖第一电容器电极4′、介质层5′、第二电容器电极6′、电阻器层8、第一引线电极2′的一部分和第二引线电极3′的一部分。

图20和21中示出先有技术的电容器起到一个电容器和电阻器的双重作用。第一电容器电极4′是通过网板印刷与第一引线电极2′和第二引线电极3′分开地形成的，因此第一电容器电极4′相对于第一引线电极2′的一个位置偏移将导致电阻器层8的电阻变化。

发明的公开

因而，本发明的一个目的是提供这样一种芯片型厚膜电容器，该电容器的制造不会导致电容器二极间的短路。

本发明的另一个目的是提供一种额外地包含一个能可靠地调整阻值的电阻器的芯片型厚膜电容器。

本发明的又一个目的是提供一种改进的制造芯片型厚膜电容器的方法，它可包含或不包含电阻器。

按照本发明的一个方面，这种芯片型厚膜电容器包括：

一个用作基板并具有一个上表面的绝缘芯片；

一个在芯片上表面上形成的第一引线电极；

一个在芯片上表面上形成的、与第一引线电极隔开的第二引线电极；

在芯片上表面上形成的第一电容器电极，该第一电容器电极与第一引线电极电连接但与第二引线电极电绝缘；

一个在第一电容器电极上形成的介质层；

一个在介质层上形成的第二电容器电极，该第二电容器电极与第二引线电极电连接但与第一引线电极电绝缘；以及

一个在芯片上表面形成的、与第一和第二引线电极其中之一电导通的辅助电极，该辅助电极与第一电容器电极隔开一个预定的距离。

在本发明的一个实施例中，辅助电极与第二引线电极和第二电容器电极电导通。

在本发明的另一个实施例中，辅助电极与第一引线电极保持电导通，又通过在第一电容器电极和辅助电极之间的芯片上表面上形成的电阻器层，使第一电容器电极与辅助电极电连接。在这样一个实施例中，第一引线电极最好可有一对横方向隔开的分支部分，辅助电极跨接该分支部分，而电阻器层部分重叠在第一引线电极分支部分之间的辅助电极上。在另一种方式下，第一引线电极可具有一个分支部分，分支部分朝芯片的一个纵向边横向地偏移，并且和辅助电极部分重叠，而电阻器层在与第一引线电极的分支部分横向隔开的位置上部分地重叠在辅助电极上。

在以上描述的任一个实施例中，第一和第二引线电极中的每一个都具有延伸到芯片的侧表面上的延伸部分以便于例如焊接在一个电路板上。

按照本发明的另一个方面，提供一种制造芯片型厚膜电容器的方法，该方法包括以下步骤：

同时在一个绝缘芯片的上表面上形成第一引线电极和第二引线电极，该两电极要互相隔开；

同时在该芯片的上表面上形成第一电容器电极和辅助电极，将第一电容器电极电连接到第一引线电极，将辅助电极电连接到第二引线电极，但与第一电容器电极隔开一个预定的距离：

在第一电容器电极上形成一个介质层；

在该介质层上形成第二电容器电极，将第二电容器电极电连接到辅助电极。

按照本发明的又一个方面，提供一种制造包含一个厚膜电阻的芯片型厚膜电容器的方法，该方法包括以下步骤：

同时在一个绝缘芯片的上表面上形成第一引线电极和第二引线电极，且第一和第二引线电极互相隔开；

同时在该芯片的上表面上形成第一电容器电极和一个辅助电极，使该第一电容器电极与第一和第二引线电极隔开，辅助电极电连接到第一引线电极，但与第一电容器电极隔开一个预定距离；

在芯片上表面上形成一个电阻器层使其在第一电容器电极和辅助电极之间延伸；

在第一电容器电极上形成一个介质层；

在该介质层上形成第二电容器电极，将第二电容器电极电连接到第二引线电极。

通过以下的参照附图给出的详细描述可充分地了解本发明的其它目的、特征和优点。

在附图中：

图1是本发明实施例的一种芯片型厚膜电容器的一个剖面图；

图2是上述电容器的平面图；

图3至图6是制造上述电容器各个步骤的剖面图；

图7是本发明实施例的另一种芯片型厚膜电容器的剖面图；

图8是图7所示电容器的平面图；

图9至图13是制造图7和图8所示电容器的各个步骤的剖面图；

图14是本发明实施例的又一种芯片型厚膜电容器的剖面图；

图15是图14所示的电容器的平面图；

图16是在图14中沿XIV-XIV线取的一个剖面图；

图17是本发明实施例的又一种芯片型厚膜电容器的平面图；

图18是采用先有技术的芯片型厚膜电容器的剖面图；

图19是图18所示采用先有技术的电容器的平面图；

图20是另一种采用先有技术的芯片型厚膜电容器的一个剖面图；以及

图21是图19所示采用先有技术的电容器的一个平面图。

首先附图中图1和图2描述了本发明的第一实施例的一种芯片型厚膜电容器。该电容器包括一个由例如陶瓷材料制成的绝缘芯片11。该芯片11具有一个顶部或上表面11a、一个与上表面11a相对的底部或下表面11b、第一侧表面11c和第一侧表面11c相对的第二侧表面11d。

在该芯片11的上表面11a上形成第一引线电极12和一个与第一引线电极12分开的第二引线电极13。第一引线电极12具有一个延伸到芯片11第一侧表面11c上的延伸部分12a。同样，第二引线电极13具有一个延伸到芯片11的第二侧表面11d上的延伸部分13a。如图1中所示，第一和第二引线电极12、13的延伸部分12a、13a还可稍微延伸到芯片11的下表面11b上。

在芯片11的上表面11a上也形成第一电容器电极14并部分重叠在第一引线电极12上。在芯片11的上表面11a上还形成一个辅助电极20，该辅助电极20部分重叠在第二引线电极13上，但与第一电容器电极14隔开一个预定距离D1。

在第一电容器电极14上形成一个介质层15使其延伸到第一电容器电极14和辅助电极20之间芯片11的上表面11a上。再者，在介质层15上形成第二电容器电极16使其部分重叠在辅助电极20上。因此第二电容器电极16是通过辅助电极20间接地电连接到第二引线电极13上，第一电容器电极14是直接电连接到第一引线电极12上。在工作状态下，可在介质层15隔开的第一和第二电容器电极14、16之间保持一定量的电荷。

如图1和图2所示，形成一个保护性的涂敷层19使其覆盖第一电容器电极14、介质层15、第二电容器16、辅助电极20、第一引线电极12的一部分和第二引线电极13的一部分。该涂敷层19最好可由例如玻璃制成。

使用时，将具有上述结构的芯片型电容器安装在电路板的适当部分上并通过焊接结合在其上。为改善或便于焊接结合，可用一种对焊接来说具有良好的亲合性或粘附性的适当的金属对该第一和第二引线电极12、13及其各自的延伸部分12a、13a进行电镀。

第一实施例的芯片型电容器可用下述方法制造。

首先，如图3所示，使用第一网板21印刷一种导电糊剂在绝缘芯片11的上表11a上同时形成第一引线电极12和第二引线电极13。

然后，如图4中所示，使用第二网板22印刷一种导电糊剂在芯片11的上表面11a上同时形成第一电容器电极14和辅助电极20。

然后，如图5中所示，使用第三网板23印刷一种糊状的绝缘或介质材料在第一电容器电极14上形成一个介质层15。

然后，如图6中所示，使用第四网板24印刷导电糊剂在介质层15上形成第二电容器电极16。

然后，通过使用与第一和第二引线电极12、13的导电糊剂相同的导电糊剂在芯片11的侧表面11c、11d上形成第一和第二引线电极12、13的延伸部分12a、13a(见图1)。

然后，通过涂敷一种玻璃糊剂在已形成的电极12、13、14和16上形成一个保护性的涂敷层19(见图1)。

最后，对第一和第二引线电极12、13以及它们各自的延伸部分12a、13a进行金属电镀。

依照以上所描述的第一实施例，如图4中所示，通过使用第二网板22在芯片11的上表面11a上同时形成第一电容器电极14和辅助电极20。因此，即使第二网板22相对于已形成的引线电极12、13稍微有一些位置偏移，在第一电容器电极14和辅助电极20之间也能可靠地提供预定间隔D1。换言之，可防止第一电容器电极14与第二引线电极13和第二电容器电极16产生电短路。

图7和8示出本发明第二实施例的一种芯片型厚膜电容器。该实施例的电容器是一种复合器件，如下面所述，它除了用作一个电容器外，也起到一个电阻器的作用。

该复合电容器器件包括一个例如由陶瓷材料制成的绝缘芯片11′。该芯片11′具有一个上表面11a′、一个与上表11a′相对的下表面11b′、第一侧表面11c′和与第一侧表面11c′相对的第二侧表面11d′。

在芯片11′的上表面11a′上形成第一引线电极12′和与第一引线电极12′隔开的第二引线电极13′。第一引线电极12′具有一个延伸到芯片11′第一侧表面11c′上的延伸部分12a′。同样，第二引线电极13′具有一个延伸到芯片11′的第二侧表面11d′上的延伸部分13a′。如图7中所示，第一和第二引线电极12′、13′的延伸部分12a′、13a′还可稍微延伸到该芯片11′的下表面11b′上。

在芯片11′的上表面11a′上也形成与第一和第二引线电极12′、13′隔开的第一电容器电极14′。在芯片11′的上表面11a′上还形成一个辅助电极20′，该辅助电极20′部分重叠在第一引线电极12′上但与第一电容器电极14′隔开一个预定距离D2。但在第二实施例中，第一电容器电极14′是通过芯片11′的上表面11a′上第一电容器电极14′和辅助电极20′之间的电阻器层30和辅助电极20′间接地电连接到第一引线电极12′上。

在第一电容器电极14′上形成一个介质层15′使其延伸到第一电容器电极14′和第二引线电极13′之间芯片11′的上表面11a′上。再在介质层15′上形成第二电容器电极16′使其部分重叠在第二引线电极13′上。这样，第二电容器电极16′是直接电连接到第二引线电极13′上。

如图7和8中所示，形成一个保护性的涂敷层19′使其覆盖第一电容器电极14′、介质层15′、第二电容器电极16′、辅助电极20′、电阻器层30、第一引线电极12′和第二引线电极13′的一部分。该涂敷层19′最好由例如玻璃制成。

使用时，将具有上述结构的复合电容器安装在电路板的一个适当部位上并且通过焊接结合于其上。为了改善或便于焊接结合，可用一种对于焊接来说具有良好的亲合性或粘附性的适当的金属对第一和第二引线电极12′、13′以及它们各自的延伸部分12a′、13a′进行电镀。

在工作状态下，在由介质层15′隔开的第一和第二电容器电极14、16之间保持一定量的电荷，并且通过电阻器层30进行充电。电容器通过电阻器层30将所保持的电荷放电。通过电阻器层30的修整槽30a(见图8)可调整该电阻器层30的电阻以控制该电容器的充放电速率。

第二实施例的这种芯片型电容器可用下述方法制造。

首先，如图9中所示，使用第一网板21′印刷一种导电糊剂在绝缘芯片11′的上表面11a′上同时形成第一引线电极12′和第二引线电极13′。

然后，如图10中所示，使用第二网板22′印刷一种导电糊剂在芯片11′的上表面11a′上同时形成第一电容器电极14′和辅助电极20′。

然后，如图11中所示，使用第三网板23′印刷一种电阻材料糊剂在芯片11′的上表面11a′上形成一个电阻器层。

然后，如图12中所示，使用第四网板24′印刷一种糊状的绝缘或介质材料在第一电容器电极14′上形成介质层15′。

然后，如图13中所示，使用第五网板25′印刷一种导电糊剂在介质层15′上形成第二电容器电极16′。

然后使用与第一和第二引线电极12′、13′的导电糊剂相同的导电糊剂在芯片11′的侧表面11c′、11d′上形成第一和第二引线电极12′、13′的延伸部分12a′、13a′。

然后，通过涂敷一种玻璃糊剂在已形成的电极12′、13′、14′和16′上形成一个保护性的涂敷层19′(见图7)。

最后，对第一和第二引线电极12′、13′以及它们各自的延伸部分12a′、13a′进行金属电镀。

按照以上描述的第二实施例，如图10中所示，通过使用第二网板22′在芯片11′的上表面11a′上同时形成第一电容器电极14′和辅助电极20′。因此，即使第二网板22′相对于已形成的引线电极12′、13′稍微有一些位置偏移，仍可在第一电容器14′和辅助电极20′之间可靠地提供预定间隔D2。其结果是可使其后在该芯片11′的上表面11a′上形成、并在第一电容器电极14′和辅助电极20′之间延伸的电阻器层30始终具有一个预定的有效长度，由此便于调整该电阻器层30的阻值。

图14至16示出本发明第三实施例的一种芯片型厚膜电容器。该实施例的电容器与第二实施例的电容器(图7和8)类似，但只是在以下方面有所差别。

首先，第一引线电极12′具有一对在该芯片11′的上表面11a′上延伸的、横向分开的分支部分12b′(如图15中所示)。

其次，形成一个辅助电极20″使其在第一引线电极12′的分支部分12b′之间延伸。如图15和16中所示，该辅助电极20″的二端部分重叠在各个分支部分12b′上以建立与第一引线电极12′的电连接，而电阻器层30在第一引线电极12′的各个分支部分12b′间的中心区域处部分重叠在该辅助电极20″上。

按照图14至17第三实施例的图解，由于辅助电极20″是在第一引线电极12′的分支部分12b′之间扩展，因此即使电阻器层30的位置朝第一引线电极12′有所偏移，该电阻器层30也只是部分重叠在辅助电极20″上。因此，可防止在形成电阻器层30时，如果由于第三网板23′(图11)的一个位置偏移导致该电阻器层30的位置朝第一引线电极12′偏移而在第二实施例(图7和8)中可能产生的一个三层部分(triply layered portion)。

图17示出本发明第四实施例的一种芯片型厚膜电容器。该实施例的电容器与第三实施例(图14至16)的电容器类似，其不同之处只在于，在本实施例中使其第一引线电极12′具有单一的分支部分12c′，该分支部分12c′朝该芯片11′的一个纵向边横向地偏移。

以上描述了本发明的较佳实施例，很显然，可对这些实施例在许多方面作一些变动。例如，如通过引线键合将各个引线电极都电连接到电路板适当部位上的话，可省去第一和第二引线电极12、12′、13、13′的延伸部分12a、12a′13a、13a′。本发明者认为这种变动是不违背本发明的精神和范围的，本发明者的意图是，所有对本技术人员来说是显而易见的改进都将被包括在以下权利要求书的范围内。

Claims (8)

1.一种芯片型厚膜电容器，其特征包括：

一个用作基板并具有一个上表面的绝缘芯片；

一个在该芯片上表面上形成的第一引线电极；

一个在该芯片上表面上形成的、与第一引线电极隔开的第二引线电极；

一个在该芯片上表面上形成的第一电容器电极，该第一电容器电极是电连接到第一引线电极但与第二引线电极电绝缘；

一个在第一电容器电极上形成的介质层；

一个在介质层上形成的第二电容器电极，该第二电容器电极是电连接到第二引线电极但与第一引线电极电绝缘；以及

一个在该芯片上表面上形成的、与第一和第二引线电极之一电导通的辅助电极，该辅助电极与第一电容器电极隔开一个预定距离。

2.权利要求1中所述的电容器，其特征在于，其中使该辅助电极保持与第二引线电极和第二电容器电极电导通。

3.权利要求1中所述的电容器，其特征在于，其中使该辅助电极保持与第一引线电极电导通，通过在该第一电容器电极和该辅助电极之间的该芯片上表面上形成的一个电阻器层，使该第一电容器电极电连接到该辅助电极上。

4.权利要求3中所述的电容器，其特征在于，其中该第一引线电极具有一对横向隔开的分支部分，辅助电极是在第一引线电极的分支部分之间延伸，电阻器层部分重叠在第一引线电极的分支部分之间的辅助电极上。

5.权利要求3中所述的电容器，其特征在于，其中第一引线电极具有一个朝芯片的一个纵向边横向地偏移的分支部分，辅助电极部分重叠在该第一引线电极的分支部位上，电阻器层在与第一引线电极的分支部分横向隔开的位置上部分重叠在辅助电极上。

6.权利要求1中所述的电容器，其特征在于，其中第一和第二引线电极都具有一个延伸到芯片侧表面上的延伸部分。

7.一种芯片型厚膜电容器的制造方法，该方法的特征包括以下步骤：

在一个绝缘芯片的上表面上同时形成第一引线电极和第二引线电极，该第一和第二引线电极互相隔开；

在该芯片的上表面上同时形成第一电容器电极和一个辅助电极，第一电容器电极电连接到第一引线电极，辅助电极电连接到第二引线电极但与第一电容器电极隔开一个预定距离；

在第一电容器电极上形成一个介质层；

在该介质层上形成第二电容器电极，将该第二电容器电极电连接到辅助电极上。

8.一种制造同时包含一个厚膜电阻器的芯片型厚膜电容器的方法，该方法的特征在于包括下述步骤：

在一个绝缘芯片的上表面上同时形成第一引线电极和第二引线电极，该第一和第二引线电极互相隔开；

在该绝缘芯片的上表面上同时形成第一电容器电极和一个辅助电极，第一电容器电极与第一和第二引线电极隔开，辅助电极电连接到第一引线电极，但与第一电容器电极隔开一个预定距离；

在该芯片的上表面上形成一电阻器层使其在第一电容器电极和辅助电极之间延伸；

在第一电容器电极上形成一个介质层；

在该介质层上形成第二电容器电极，将该第二电容器电极电连接到第二引线电极上。

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