WO2012031963A2

WO2012031963A2 - Widerstandsbauelement und verfahren zur herstellung eines widerstandsbauelements

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Publication number: WO2012031963A2
Application number: PCT/EP2011/065047
Authority: WO
Inventors: Franz Rinner
Original assignee: Epcos AG
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2012-03-15
Anticipated expiration: 2013-03-09
Also published as: JP2013539605A; WO2012031963A3; EP2614508A2; CN103081033A; DE102010044856A1; US8947193B2; EP2614508B1; CN103081033B; US20130207770A1

Abstract

Es wird ein Widerstandsbauelement (1) mit einem Stapel aus keramischen Schichten (2) und Innenelektroden (5, 6, 70) angegeben, wobei Innenelektroden (5) einer ersten Sorte mit einer ersten Außenkontaktierung (3) und Innenelektroden (6) einer zweiten Sorte mit einer zweiten Außenkontaktierung (4) elektrisch leitend verbunden sind. Die Innenelektroden (5) der ersten Sorte sind überlappungsfrei von den Innenelektroden (6) der zweiten Sorte angeordnet. Eine Innenelektrode (70) einer dritten Sorte, welche weder mit der ersten (3) noch mit der zweiten (4) Außenkontaktierung elektrisch leitend verbunden ist, überlappt wenigstens teilweise mit den Innenelektroden (5) der ersten Sorte und den Innenelektroden (6) der zweiten Sorte. Für jede Innenelektrode (70) der dritten Sorte sind wenigstens drei Innenelektroden (5) der ersten Sorte und drei Innenelektroden (6) der zweiten Sorte vorgesehen. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Widerstandsbauelements (1) angegeben.

Description

Beschreibung

Widerstandsbauelement und Verfahren zur Herstellung eines WiderStandsbauelements

Es wird ein Widerstandsbauelement mit einem Stapel aus kera^¬ mischen Schichten und dazwischen angeordneten Innenelektroden angegeben. Zur elektrischen Kontaktierung der Innenelektroden können an der Außenseite des Stapels Außenkontaktierungen befestigt sein. Derartige Widerstandsbauelemente können zum Beispiel als NTC-Thermistoren ausgeführt sein und werden beispielsweise zur Temperaturmessung verwendet.

In der Druckschrift EP 1 451 833 Bl ist ein Widerstandsbau^¬ element mit einem negativen Temperaturkoeffizienten

beschrieben .

Es ist eine zu lösende Aufgabe, eine Geometrie eines Wi Standsbauelements, insbesondere eine Innen- und Außenel denanordnung eines Widerstandsbauelements anzugeben, di verbesserte Eigenschaften aufweist.

Es wird ein Widerstandsbauelement mit einem Grundkörper angegeben, welcher einen Stapel aus keramischen Schichten und dazwischen angeordnete Innenelektroden umfasst. Das

Widerstandsbauelement weist eine erste und eine zweite

Außenkontaktierung auf.

Die Außenkontaktierungen sind vorzugsweise auf zwei gegen^¬ überliegenden Seitenflächen des Bauelements angeordnet.

Beispielsweise werden die Außenkontaktierung durch Eintauchen des Bauelements in eine leitfähige Paste hergestellt und können daher Kappen bzw. kappenförmige Bereiche aufweisen. Die Außenkontaktierungen liegen dann kantenübergreifend auf mehreren Seitenflächen des Grundkörpers auf und die Kappen stellen die kantenübergreifende Bereiche der

Außenkontaktierung dar.

Das Widerstandsbauelement weist Innenelektroden einer ersten Sorte auf, welche mit der ersten Außenkontaktierung

elektrisch leitend verbunden sind. Des Weiteren weist das Widerstandsbauelement Innenelektroden einer zweiten Sorte auf, welche mit der zweiten Außenkontaktierung elektrisch leitend verbunden sind. Sowohl die Innenelektroden der ersten Sorte als auch die Innenelektroden der zweiten Sorte sind vorzugsweise stapeiförmig angeordnet.

Weiterhin sind die Innenelektroden der ersten Sorte überlappungsfrei von den Innenelektroden der zweiten Sorte angeordnet. Somit wird zwischen den Innenelektroden der ersten Sorte und den Innenelektroden der zweiten Sorte eine Lücke gebildet, wobei ein von der ersten Außenkontaktierung zu der zweiten Außenkontaktierung fließender Strom von den Innenelektroden der ersten Sorte über die keramischen

Schichten zu den Innenelektroden der zweiten Sorte fließen kann. Die Lücke wird zu zwei Seiten jeweils von Kanten der Innenelektroden der ersten Sorte und der zweiten Sorte begrenzt, wobei mit Kanten die Enden der Innenelektroden bezeichnet werden, welche in Richtung der gegenüberliegenden Innenelektroden zeigen.

Durch eine Verkleinerung beziehungsweise Vergrößerung der Lücke können die elektrischen Eigenschaften des Widerstandsbauelements gezielt verändert werden. Beispielsweise bewirkt eine Verkleinerung der Lücke zwischen den Innenelektroden der ersten Sorte und den Innenelektroden der zweiten Sorte eine Absenkung des Widerstandes des Bauelements.

Weiterhin weist das Widerstandsbauelement wenigstens eine Innenelektrode einer dritten Sorte auf, welche weder mit der ersten noch mit der zweiten Außenkontaktierung elektrisch leitend verbunden ist.

Vorzugsweise überlappt die Innenelektrode der dritten Sorte wenigstens teilweise mit den Innenelektroden der ersten Sorte und den Innenelektroden der zweiten Sorte.

Ein von der ersten Außenkontaktierung zu der zweiten Außenkontaktierung fließender Strom kann von der ersten Außenkontaktierung über die Innenelektroden der ersten Sorte, über die keramischen Schichten und über die Innenelektrode der dritten Sorte und die keramischen Schichten zu den Innenelektroden der zweiten Sorte und zu der zweiten Außenkontaktierung fließen.

Durch eine Veränderung des Abstandes der Innenelektrode der dritten Sorte zu den Innenelektroden der ersten und der zweiten Sorte beziehungsweise durch eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Überlappungsbereichs können die elektrischen Eigenschaften des Widerstandsbauelements, wie

beispielsweise der Widerstand des Bauelements, gezielt eingestellt werden.

Für jede Innenelektrode der dritten Sorte sind wenigstens drei Innenelektroden der ersten Sorte und drei Innenelektroden der zweiten Sorte vorgesehen. Bei dem hier beschriebenen Bauelement fließt ein erster

Anteil des von der ersten zu der zweiten Außenkontaktierung fließenden Stroms von der ersten Außenkontaktierung über die Innenelektroden der ersten Sorte und den Kanten der Innenelektroden der ersten Sorte direkt über die Lücke zu den Kanten der Innenelektroden der zweiten Sorte und über die Innenelektroden der zweiten Sorte zu der zweiten

Außenkontaktierung .

Ein zweiter Anteil des Stroms fließt von der ersten Außenkontaktierung über die Flächen der Innenelektroden der ersten Sorte und über die Fläche der Innenelektrode der dritten Sorte zu den Flächen der Innenelektroden der zweiten Sorte und zur zweiten Außenkontaktierung.

Im Vergleich zu Innenelektrodenanordnungen von Widerstandsbauelementen, bei welchen für jede Innenelektrode der dritten Sorte lediglich jeweils eine oder zwei Innenelektroden der ersten und zweiten Sorte vorgesehen sind, wird bei dem hier beschriebenen Widerstandsbauelement der erste Anteil des Stroms, der ohne über die Innenelektrode der dritten Sorte direkt von den Innenelektroden der ersten Sorte über die Lücke zu den Innenelektroden der zweiten Sorte fließt, gegenüber dem zweiten Anteil des Stroms, der über die

Innenelektrode der dritten Sorte fließt, erhöht.

Es hat sich gezeigt, dass senkrecht zu der Grundfläche des Bauelements, das heißt in Stapelrichtung, fließende Ströme besonders empfindlich gegenüber Schichtdickenschwankungen der keramischen Schichten sind. In Stapelrichtung fließt ein Strom im Wesentlichen, wenn der Strom von den Innenelektroden der ersten Sorte über die Innenelektrode der dritten Sorte zu den Innenelektroden der zweiten Sorte fließt. Bei Strömen, welche in lateraler Richtung, das heißt

senkrecht zur Stapelrichtung beziehungsweise parallel zu der Grundfläche des Bauelements fließen, also solche Ströme, die direkt über die Lücke fließen, tritt dieser Effekt ebenfalls auf, jedoch mit anderem Vorzeichen.

Durch die hier beschriebene Innenelektrodenanordnung wird das Verhältnis des ersten Anteils des Stroms, also des in

lateraler Richtung fließenden Stroms, zu dem zweiten Anteil des Stroms, also dem in Stapelrichtung fließenden Strom, optimiert, so dass negative Auswirkungen fertigungsbedingter Schwankungen durch Variation von Keramikschichtdicken bei verschiedenen Bauelementen reduziert werden können. So kann, im Vergleich zu bekannten Bauelementen, bei dem hier

beschriebenen Bauelement auch bei Schichtdickenschwankungen der Keramikschichten von Bauelement zu Bauelement ein im Wesentlichen gleicher vorgegebener Sollwiderstand bei diesen Bauelementen erreicht werden.

Die Innenelektrode der dritten Sorte weist vorzugsweise zu zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Bauelements jeweils einen im Wesentlichen gleichen Abstand auf.

„Gleich" oder „im Wesentlichen gleich" bedeutet dabei hier und im Folgenden, dass die Abweichungen im Bereich der

Toleranzen des Herstellungsverfahrens liegen. Beispielsweise kann die Innenelektrode der dritten Sorte zu einer

Seitenfläche des Bauelements einen Abstand aufweisen, welcher vom Abstand der Innenelektrode der dritten Sorte zu der gegenüberliegenden Seitenfläche um kleiner oder gleich 10 μπι abweicht . Vorzugsweise weisen alle Innenelektroden der ersten Sorte zu den jeweils gegenüberliegenden Innenelektroden der zweiten Sorte einen im Wesentlichen gleichen Abstand auf, wobei mit Abstand der laterale Abstand von einer Kante einer Innen^¬ elektrode der ersten Sorte zu einer Kante einer gegenüberliegenden Innenelektrode der zweiten Sorte gemeint ist. Da alle Innenelektroden der ersten Sorte zu den jeweils gegenüberliegenden Innenelektroden der zweiten Sorte einen im Wesentlichen gleichen Abstand aufweisen, ergibt sich zwischen den Innenelektroden der ersten Sorte und den Innenelektroden der zweiten Sorte eine Lücke, deren Größe konstant ist.

Des Weiteren können eine erste und eine zweite Innenelektrode der ersten Sorte und eine erste und eine zweite Innenelektro^¬ de der zweiten Sorte als Abschirmelektroden zur Abschirmung der übrigen Innenelektroden von Bereichen der Außenkontaktierungen funktionieren. Die Abschirmung erfolgt dabei vor allem bezüglich der Kappen der Außenkontaktierungen, das heißt unerwünschte Einflüsse der kappenförmigen, kantenübergreifenden Bereiche der Außenkontaktierungen auf die elektrischen Eigenschaften des Widerstandsbauelements können minimiert werden .

Beispielsweise können jeweils zwei Innenelektroden der ersten Sorte und zwei Innenelektroden der zweiten Sorte oberhalb der Innenelektrode der dritten Sorte angeordnet sein. Auf der anderen Seite der Innenelektrode der dritten Sorte können ebenfalls jeweils zwei Innenelektroden der ersten Sorte und zwei Innenelektroden der zweiten Sorte unterhalb der

Innenelektrode der dritten Sorte angeordnet sein.

Gemäß einer Aus führungs form ist das Widerstandsbauelement symmetrisch bezüglich der Innenelektrode der dritten Sorte. Vorzugsweise ist das Bauelement symmetrisch zu drei senkrecht zueinander stehenden Ebenen. Das bedeutet, dass dem Widerstandsbauelement drei Ebenen zugeordnet werden können, welche zueinander senkrecht stehen und zu welchen das Bauelement symmetrisch ist.

In einer weiteren Aus führungs form weist das Widerstandsbauelement genau eine Innenelektrode der dritten Sorte und wenigstens jeweils drei Innenelektroden der ersten und der zweiten Sorte auf.

In einer Aus führungs form weisen die Innenelektroden der ersten Sorte und die Innenelektroden der zweiten Sorte alle eine gleiche Länge auf, die im Wesentlichen einer halben Länge der Innenelektrode der dritten Sorte entspricht.

In einer weiteren Aus führungs form weisen die Innenelektroden der ersten, der zweiten und der dritten Sorte eine im

Wesentlichen gleiche Breite auf. Des Weiteren kann der

Abstand der Innenelektroden der ersten Sorte zu den

Innenelektroden der zweiten Sorte im Wesentlichen dem

zweifachen Abstand der Innenelektrode der dritten Sorte zu einer Seitenfläche des Bauelements, von welcher aus die

Innenelektroden der ersten oder zweiten Sorte in den

Grundkörper ragen, entsprechen.

Vorzugsweise weisen die Innenelektroden der ersten Sorte und die Innenelektroden der zweiten Sorte alle eine gleiche

Fläche auf, die im Wesentlichen der halben Fläche der

Innenelektrode der dritten Sorte entspricht.

Durch die oben beschriebenen Merkmale bezüglich der Länge, Breite, Fläche sowie Abstände der jeweiligen Innenelektroden ergibt sich der Vorteil, dass innerhalb des Herstellungs- prozess des Widerstandsbauelements beim Bedrucken aller Innenelektroden die gleiche Bedruckungsmaske verwendet werden kann .

Gemäß einer Aus führungs form weist das Widerstandsbauelement die Form eines Quaders mit einer Länge 1, einer Breite b und einer Höhe h auf. Für den elektrischen Widerstand R25 des Bauelements bei einer Nenntemperatur von 25 °C, für den spezifischen Widerstand p der keramischen Schichten, die Länge 1, Breite b und Höhe h des Bauelements gilt die mathematische Beziehung:

0, 10 < (R₂₅ ^«b^»h) / (ρ·1) < 0,20 In einer bevorzugten Aus führungs form gilt:

0, 14 < (R₂₅ ^«b^»h) / (ρ·1) < 0,16 In einer besonders bevorzugten Aus führungs form gilt:

(R₂₅ ^«b-h) / (ρ·1) = 0, 15

Vorzugsweise entspricht die Breite b des Bauelements im

Wesentlichen der halben Länge des Bauelements.

In einer weiteren Aus führungs form weist jede Innenelektrode zu der in Stapelrichtung nächstliegenden Innenelektrode einen im Wesentlichen gleichen Abstand auf.

In einer alternativen Aus führungs form weisen die Innenelektroden der ersten Sorte und der zweiten Sorte zu in Stapelrichtung benachbarten Innenelektroden verschiedene Abstände auf.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem beschriebenen Wider^¬ standsbauelement um ein NTC-Thermistor, das heißt um ein Widerstandsbauelement mit einem negativen Temperaturko^¬ effizienten. Bei einem NTC-Thermistor wird der durch die keramischen Schichten fließende Strom bei hohen Temperaturen besser geleitet als bei tiefen Temperaturen, weshalb ein derartiges Widerstandsbauelement auch als Heißleiter

bezeichnet wird.

Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines oben beschriebenen Widerstandsbauelements angegeben.

Dabei werden die Innenelektroden mittels eines Druckverfahrens, bei dem eine leitfähige Paste verwendet wird, auf einer Keramikgrünschicht aufgebracht. Beim Aufbringen der Innen^¬ elektroden wird für alle Innenelektroden die gleiche

Bedruckungsmaske verwendet. Durch die Verwendung von nur einer Bedruckungsmaske lässt sich der Herstellungsprozess eines hier beschriebenen Widerstandsbauelements erheblich vereinfachen .

Vorzugsweise wird die wenigstens eine Innenelektrode der dritten Sorte um eine halbe Länge des Bauelements versetzt zu den Innenelektroden der ersten Sorte und zu den Innenelektroden der zweiten Sorte aufgebracht.

Nach dem Schneiden der eingebrannten Keramikschichten

entsteht dadurch ein erfindungsgemäßes Widerstandsbauelement, bei dem die Innenelektroden der ersten und der zweiten Sorte alle eine gleiche Fäche aufweisen, welche der halben Fläche der in der Mitte des Bauelements angeordnete Innenelektrode der dritten Sorte entspricht.

Im Folgenden werden das angegebene Widerstandsbauelement und vorteilhafte Ausgestaltungen anhand von schematischen Figuren erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen

Widerstandsbaue1ements ,

Figuren 2 und 3 Aufsichten auf verschiedene Schichten eines erfindungsgemäßen Widerstandsbauelements,

Figuren 4 und 5 Querschnitte weiterer Aus führungs formen eines erfindungsgemäßen Widerstandsbauelements.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt eines Widerstandsbauelements 1 mit einem Grundkörper 8, welcher keramische Schichten 2 und verschiedene Innenelektroden 5, 6, 70 umfasst. Das Widerstandsbauelement 1 weist auf zwei gegenüberliegenden Seiten^¬ flächen 91, 92 des Grundkörpers 8 eine erste und eine zweite kappenförmige Außenkontaktierung 3, 4 auf. Dabei sind vier Innenelektroden 5 einer ersten Sorte elektrisch leitend mit der ersten Außenkontaktierung 3 und vier Innenelektroden 6 einer zweiten Sorte elektrisch leitend mit der zweiten

Außenkontaktierung 4 verbunden. Des Weiteren weist der

Grundkörper 8 des Widerstandsbauelements 1 eine Innenelek^¬ trode 70 einer dritten Sorte auf, welche weder mit der ersten 3 noch mit der zweiten 4 Außenkontaktierung elektrisch leitend verbunden ist.

Die mit der ersten Außenkontaktierung 3 verbundenen

Innenelektroden 5 der ersten Sorte und die mit der zweiten Außenkontaktierung 4 verbundenen Innenelektroden 6 der zweiten Sorte liegen sich jeweils paarweise gegenüber. Das bedeutet, dass jeweils eine Innenelektrode 51, 52, 53, 54 der ersten Sorte und eine Innenelektrode 61, 62, 63, 64 der zweiten Sorte in einer gleichen gedachten horizontalen

Schnittebene, welche parallel zu einer Unterseite des

Grundkörpers 8 ist, angeordnet sind.

Darüber hinaus sind die Innenelektroden 5 der ersten Sorte und die Innenelektroden 6 der zweiten Sorte voneinander beabstandet, d.h. sie berühren sich nicht und weisen keinen Überlapp auf. Somit wird zwischen den Innenelektroden 5 der ersten Sorte und den Innenelektroden 6 der zweiten Sorte ein Spalt gebildet.

Andererseits überlappen sowohl die Innenelektroden 5 der ersten Sorte als auch die Innenelektroden 6 der zweiten Sorte mit der mittig im Grundkörper 8 angeordneten Innenelektrode 70 der dritten Sorte.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 sind jeweils zwei

Innenelektroden 51, 53 der ersten Sorte und zwei Innenelektroden 61, 63 der zweiten Sorte oberhalb der Innenelektrode 70 der dritten Sorte angeordnet. Auf der anderen Seite der Innenelektrode 70 sind zwei Innenelektroden 52, 54 der ersten Sorte und zwei Innenelektroden 62, 64 der zweiten Sorte unterhalb der Innenelektrode 70 der dritten Sorte angeordnet.

Vorzugsweise weist die Innenelektrode 70 der dritten Sorte zur ersten 3 und zur zweiten 4 Außenkontaktierung jeweils den gleichen Abstand auf. Die Innenelektroden 51, 52, 61, 62 können durch ihre Anordnung am äußeren Rand des Grundkörpers 8 zusätzlich als

Abschirmelektroden wirken, indem sie die übrigen Innenelektroden vom Einfluss der kappenförmigen Außenkontaktierungen 3, 4 abschirmen. Dabei erfolgt vor allem eine Abschirmung von den Bereichen der Außenkontaktierungen 3, 4, welche die

Seitenflächen 95 und 96 zumindest teilweise bedecken und näherungsweise parallel zu den Innenelektroden 5, 6, 70 sind.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 weist die Innenelektrode 70 der dritten Sorte zu jeweils zwei gegenüberliegenden

Seitenflächen des Bauelements 1 den gleichen Abstand auf. Weiterhin weist jede Innenelektrode zu der in vertikaler Richtung nächstliegenden Innenelektrode den gleichen Abstand auf, das heißt die Innenelektroden sind gleich beabstandet.

Das Widerstandsbauelement 1 ist symmetrisch bezüglich der Innenelektrode 70 der dritten Sorte gebildet. Des Weiteren ist das Bauelement 1 symmetrisch zu drei senkrecht zueinander stehenden Ebenen. In anderen Worten können dem Widerstandsbauelement 1 drei Ebenen zugeordnet werden, welche zueinander senkrecht stehen und zu welchen das Bauelement symmetrisch ist .

Ein Widerstandsbauelement gemäß Figur 1 ist vorzugsweise ein NTC-Thermistor-Bauelement . Das Bauelement weist zum Beispiel eine Höhe von 750 μπι, eine Breite von 750 μπι und eine Länge von 1520 μπι auf. Die keramischen Schichten 2 haben beispielsweise einen spezifischen Widerstand von 24,3 Gm und der elektrische Widerstand R25 des Bauelements bei einer

Nenntemperatur von 25 °C beträgt 10 kü. Die in der Mitte des Bauelements angeordnete Innenelektrode 70 der dritten Sorte ist beispielsweise 390 μπι breit und 1084 μπι lang. Die von den Außenkontaktierungen 3, 4 in den

Grundkörper 8 des Bauelements ragenden Innenelektroden 5, 6 der ersten und der zweiten Sorte sind 390 μπι breit und 524 μπι lang. Die Lücke zwischen den Innenelektroden 5 der ersten Sorte und den Innenelektroden 6 der zweiten Sorte ist 436 μπι groß. Die Innenelektroden weisen zu den in Stapelrichtung nächstliegenden Innenelektroden einen Abstand von 125 μπι auf. Der Abstand der ersten Außenkontaktierung 3 zu der zweiten Außenkontaktierung 4 beträgt 920 μπι.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Widerstandsbauelement befindet sich eine Verglasung über dem Bauelement. Die

Außenkontaktierungen 3, 4 haben in dieser Aus führungs form keinen direkten Kontakt zu den keramischen Schichten 2, da die Verglasung zwischen den Außenkontaktierungen 3, 4 und den keramischen Schichten 2 angeordnet ist. Dadurch lassen sich unerwünschte Einflüsse der Außenkontaktierungen 3, 4 auf die elektrischen Eigenschaften des Bauelements reduzieren, insbesondere unerwünschte Einflüsse der kappenförmigen

Bereiche 31, 32, 41, 42 der Außenkontaktierungen 3, 4.

Bei einem derartigen Widerstandsbauelement mit Verglasung weist die in der Mitte des Bauelements angeordnete Innenelek^¬ trode 70 der dritten Sorte eine Breite von 400 μπι und eine Länge von 1085 μπι auf. Der Abstand der Innenelektroden 5 der ersten Sorte zu den Innenelektroden 6 der zweiten Sorte, das heißt die Größe der Lücke zwischen den Innenelektroden 5 der ersten Sorte zu den Innenelektroden 6 der zweiten Sorte beträgt 435 μπι. Figur 2 zeigt eine Aufsicht des erfindungsgemäßen Widerstandsbauelements 1 gemäß Figur 1, wobei hier der Schnitt durch die Ebene i dargestellt ist. Die Innenelektrode 70 der dritten Sorte ist rechteckig ausgebildet. Sie ist mittig im Widerstandsbauelement angeordnet, das heißt die Innenelektro^¬ de 70 der dritten Sorte weist zu zwei gegenüberliegenden Seitenflächen 91 und 92 sowie 93 und 94 des Bauelements 1 jeweils den gleichen Abstand c beziehungsweise d auf. Die Innenelektrode 70 der dritten Sorte ist beispielsweise 390 μπι breit und 1084 μπι lang.

Figur 3 zeigt eine weitere Aufsicht des erfindungsgemäßen Bauelements 1 gemäß Figur 1. Dabei ist der Schnitt durch Ebene ii dargestellt. Die Innenelektrode 52 der ersten Sorte ist elektrisch leitend mit der Außenkontaktierung 3

verbunden. Die Innenelektrode 62 der zweiten Sorte ist elektrisch leitend mit der zweiten Außenkontaktierung 4 verbunden. Die beiden Innenelektroden 52 und 62 sind

voneinander beabstandet. Sie weisen beispielsweise einen Abstand e von 436 μπι auf.

Vorzugsweise weisen alle Innenelektroden 5 der ersten Sorte zu den jeweils gegenüberliegenden Innenelektroden 6 der zweiten Sorte den gleichen Abstand e auf.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Abstand e dem zweifachen Abstand 2c der mittigen Innenelektrode 70 zu den Seitenfläche 91 beziehungsweise 92 des Widerstandsbauelements 1 entspricht. Dies wird im Folgenden im Zusammenhang mit der Bedruckung der Innenelektroden bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauelements deutlich. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1, 2 und 3 entspricht die Breite der beiden Innenelektroden 53 und 63 mit einer Breite von beispielsweise 390 μπι der Breite der Innenelek^¬ trode der ersten Sorte.

Die Länge der Innenelektroden 5 der ersten Sorte entspricht vorzugsweise der Länge der Innenelektroden 6 der zweiten Sorte .

Besonders bevorzugt ist es, wenn die die Länge der Innen^¬ elektroden 5, 6 der ersten und zweiten Sorte einer halben Länge der mittleren Innenelektrode 70 der dritten Sorte entspricht .

Dadurch kann bei der Herstellung des Widerstandsbauelements für alle Innenelektroden eine gleiche Bedruckungsmaske verwendet werden. Im Fall der Innenelektrode 70 der dritten Sorte erfolgt die Bedruckung lediglich um eine halbe

Bauteillänge 1/2 versetzt.

In Figur 4 ist ein Querschnitt eines erfindungsgemäßen

Widerstandsbauelements gezeigt, wobei anders als in Figur 1 die Innenelektroden 5 der ersten Sorte und die Innenelektro^¬ den 6 der zweiten Sorte jeweils unterschiedlich beabstandet sind. Die Innenelektroden 51, 52 der ersten Sorte und 61, 62 der zweiten Sorte weisen einen verhältnismäßig großen Abstand f zu dem in vertikaler Richtung nächstliegenden Innenelektroden 53, 54 und 63, 64 auf. Dagegen weisen die Innenelektroden 53, 54 der ersten Sorte und 63, 64 der zweiten Sorte einen verhältnismäßig geringen Abstand h zur Innenelektrode 70 der dritten Sorte auf. Durch den veränderten Abstand der Innenelektroden kann beispielsweise der elektrischen Widerstand R25 des Bauelements 1 bei einer Nenntemperatur von 25°C variiert werden.

Des Weiteren kann durch einen kleinen Abstand der Innenelektroden 51, 52, 61, 62 zu den Kappen 31, 32, 41, 42 der

Außenkontaktierungen 3, 4 eine besonders effektive

Abschirmung vom Einfluss der kappenförmigen Bereiche der ersten und zweiten Außenkontaktierung 3, 4 durch die

Innenelektroden 51, 52 der ersten Sorte und 61, 62 der zweiten Sorte erfolgen.

In Figur 5 ist eine weitere Aus führungs form gezeigt, bei der zwischen der ersten 51 und dritten 53 Innenelektrode der ersten Sorte, zwischen der zweiten 52 und vierten 54

Innenelektrode der ersten Sorte, zwischen der ersten 61 und dritten 63 Innenelektrode der zweiten Sorte und zwischen der zweiten 62 und vierten 64 Innenelektrode der zweiten Sorte jeweils eine weitere Innenelektrode 55, 56, 65, 66 angeordnet ist .

Dem Widerstandsbauelement 1 gemäß Figur 5 können wiederum drei senkrecht zueinander stehende Ebenen zugeordnet werden, zu denen das Bauelement 1 symmetrisch ist.

Der Abstand n, also der jeweilige Abstand der Innenelektroden 53, 54, 63, 64 zu den Innelektroden 55, 56, 65, 66, beträgt 150 μπι. Der Abstände m und g, also die Abstände der Innen^¬ elektroden 51, 52, 61, 62 zu den Innenelektroden 55, 56, 65, 66 bzw. Innenelektroden 53, 54, 64, 64 zu der freien

Elektrode 70 betragen jeweils 75 μπι. Durch eine Erhöhung der Anzahl der Innenelektroden der ersten Sorte und der zweiten Sorte kann beispielsweise der

elektrische Widerstand R25 des Bauelements 1 bei einer

Nenntemperatur von 25°C variiert werden beziehungsweise an verschiedene Keramikmaterialien angepasst werden.

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

Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Bezugs zeichenliste

1 Widerstandsbauelement

2 keramische Schichten

3 erste Außenkontaktierung

4 zweite Außenkontaktierung

31, 32 Kappen der ersten Außenkontaktierung

41, 42 Kappen der zweiten Außenkontaktierung

5 Innenelektroden der ersten Sorte

51 erste Innenelektrode der ersten Sorte

52 zweite Innenelektrode der ersten Sorte

53 dritte Innenelektrode der ersten Sorte

54 vierte Innenelektrode der ersten Sorte

55 fünfte Innenelektrode der ersten Sorte

56 sechste Innenelektrode der ersten Sorte

6 Innenelektroden der zweiten Sorte

61 erste Innenelektrode der zweiten Sorte

62 zweite Innenelektrode der zweiten Sorte

63 dritte Innenelektrode der zweiten Sorte

64 vierte Innenelektrode der zweiten Sorte

65 fünfte Innenelektrode der zweiten Sorte

66 sechste Innenelektrode der zweiten Sorte

70 Innenelektrode der dritten Sorte

8 Grundkörper

91, 92, 93, 94, 95, 96 Seitenflächen des

WiderStandsbauelements

1 Länge des Widerstandsbauelements

b Breite des Widerstandsbauelements

h Höhe des Widerstandsbauelements

c, d, k Abstand der Innenelektrode der dritten Sorte zu einer Seitenfläche des Widerstandsbauelements

e Abstand der Innenelektroden der ersten Sorte zu den Innenelektroden der zweiten Sorte f Abstand der Innenelektroden 51, 52, 61, 62 zu den

Innenelektroden 53, 54, 63, 64

g Abstand der Innenelektroden 53, 54, 63, 64 zu der

Innenelektrode 70

m Abstand der Innenelektroden 51, 52, 61, 62 zu den

Innenelektroden 55, 56, 65, 66

n Abstand der Innenelektroden 53, 54, 63, 64 zu den

Innenelektroden 55, 56, 65, 66

s Stapelrichtung

Claims

Patentansprüche

1. Widerstandsbauelement (1), aufweisend

- einen Stapel aus keramischen Schichten (2),

- eine erste (3) und eine zweite (4) Außenkontaktierung,

- Innenelektroden (5) einer ersten Sorte, welche mit der ersten Außenkontaktierung (3) elektrisch leitend

verbunden sind,

- Innenelektroden (6) einer zweiten Sorte, welche mit der zweiten Außenkontaktierung (4) elektrisch leitend verbunden sind,

- wenigstens eine Innenelektrode (70) einer dritten Sorte, welche weder mit der ersten (3) noch mit der zweiten (4) Außenkontaktierung elektrisch leitend verbunden ist,

- wobei die Innenelektroden (5) der ersten Sorte

überlappungsfrei von den Innenelektroden (6) der zweiten Sorte angeordnet sind,

- wobei die Innenelektrode (70) der dritten Sorte mit den Innenelektroden (5) der ersten Sorte und den

Innenelektroden (6) der zweiten Sorte wenigstens

teilweise überlappt, und

- wobei für jede Innenelektrode (70) der dritten Sorte wenigstens drei Innenelektroden (5) der ersten Sorte und drei Innenelektroden (6) der zweiten Sorte vorgesehen sind .

2. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die Außenkontak- tierungen (3, 4) auf gegenüberliegenden Seitenflächen (91, 92) des Bauelements (1) angeordnet sind.

3. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Innenelektrode (70) der dritten Sorte zu zwei gegenüberliegenden Seitenflächen (91, 92, 93, 94, 95, 96) des Bauelements jeweils einen im Wesentlichen gleichen Abstand (c, d, k) aufweist.

4. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem alle Innenelektroden (5) der ersten Sorte zu den jeweils gegenüberliegenden Innenelektroden (6) der zweiten Sorte einen im Wesentlichen gleichen Abstand (e) aufweisen .

5. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2,

bei dem eine erste (51) und eine zweite (52) Innenelek^¬ trode der ersten Sorte und eine erste (61) und eine zweite (62) Innenelektrode der zweiten Sorte Abschirm^¬ elektroden zur Abschirmung der übrigen Innenelektroden von Bereichen der Außenkontaktierungen (3, 4) sind.

6. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jeweils zwei Innenelektroden (51, 53) der ersten Sorte und zwei Innenelektroden (61, 63) der zweiten Sorte oberhalb der Innenelektrode (70) der dritten Sorte angeordnet sind, und jeweils zwei Innenelektroden (52, 54) der ersten Sorte und zwei Innenelektroden (62, 64) der zweiten Sorte unterhalb der Innenelektrode (70) der dritten Sorte angeordnet sind.

7. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das Bauelement (1) symmetrisch zu drei senkrecht zueinander stehenden Ebenen ist.

8. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Innenelektroden (5) der ersten Sorte und die Innenelektroden (6) der zweiten Sorte alle eine gleiche Länge aufweisen, die im Wesentlichen einer halben Länge der Innenelektrode (70) der dritten Sorte entspricht.

9. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Innenelektroden (5) der ersten Sorte und die Innenelektroden (6) der zweiten Sorte alle eine gleiche Fläche aufweisen, die im Wesentlichen der halben Fläche der Innenelektrode (70) der dritten Sorte entspricht.

10. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem für eine Länge (1), eine Breite (b) und eine Höhe

(h) des Bauelements (1), für den elektrischen Widerstand R.25 des Bauelements (1) bei einer Nenntemperatur von 25 °C und für den spezifischen Widerstand p der

keramischen Schichten (2) die mathematische Beziehung 0,10 < (R₂₅-b-h) / (ρ· 1) < 0,20 gilt.

11. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede Innenelektrode zu der in Stapelrichtung (s) nächstliegenden Innenelektrode einen im Wesentlichen gleichen Abstand aufweist.

12. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die erste (51) und zweite (52) Innenelektrode der ersten Sorte und die erste (61) und zweite (62) Innenelektrode der zweiten Sorte jeweils zu der in Stapelrichtung (s) nächstliegenden Innenelektrode einen gößeren Abstand aufweisen als zu einer nächstliegenden Seitenfläche (95, 96) des Bauelements (1) .

13. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das Widerstandsbauelement ein NTC-Thermistor- Bauelement ist.

14. Verfahren zur Herstellung eines Bauelements nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem zum Aufbringen der Innenelektroden (5, 6, 70) eine Bedruckungsmaske verwendet wird, die für alle Innenelektroden (5, 6, 70) gleich ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die wenigstens eine Innenelektrode (70) der dritten Sorte zu den Innenelektroden (5) der ersten Sorte und zu den Innenelektroden (6) der zweiten Sorte um eine halbe Länge des Bauele^¬ ments (1) versetzt aufgebracht wird.