[發(fā)明專利]用于制造電組件的方法和電組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380031950.4
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN104395978B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F.林納;D.佐米奇
• 申請（專利權(quán)）人: 埃普科斯股份有限公司
• 主分類號: H01G4/232
• 分類號: H01G4/232;H01L41/047;H01L41/083;H01L41/297
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 徐予紅,劉春元

提出用于制造電組件的方法和電組件。組件優(yōu)選是多層組件。例如組件設(shè)計成壓電致動器，該壓電致動器可以用于操縱機動車中的噴油閥。該組件還可以例如設(shè)計成變阻器，電容器，熱敏電阻或正溫度系數(shù)熱敏電阻。

在出版物DE 10 2006 001 656 A1， DE 44 10 504 B4 和 DE 10 2007 004 813 A1中描述用于形成多層組件中的絕緣區(qū)的蝕刻方法。絕緣區(qū)接著用絕緣材料填充。

要解決的任務(wù)在于，提出具有改進的特性的用于制造電組件的改進的方法和電組件。

提出用于制造電組件的方法，其中提供包括至少一個空腔的主體?？涨煌ㄟ^毛細力至少部分用絕緣材料填充。例如對此主體至少部分引入到流體的絕緣材料中。優(yōu)選地主體具有多個空腔，該空腔用絕緣材料填充。

主體例如設(shè)計成電組件的基體。備選地主體可以在用絕緣材料填充之后拆分從多個電組件的基體。該組件優(yōu)選壓電電組件，尤其是組件可以設(shè)計成壓電致動器。

優(yōu)選主體具有電極層。優(yōu)選地電極層與非傳導(dǎo)性的層交替布置成堆疊。非傳導(dǎo)性的層例如陶瓷層，尤其是壓電陶瓷層。主體優(yōu)選是單塊的燒結(jié)體。

優(yōu)選地在相鄰電極層之間的組件操作中施加電壓。電極層優(yōu)選在堆疊方向上交替地達到主體的第一側(cè)面并且與第二側(cè)面，優(yōu)選相對的側(cè)面，隔開。尤其是第一電極層達到第一側(cè)面并且與第二側(cè)面隔開。第二電極層達到第二側(cè)面并且與第一側(cè)面隔開。

在一實施方式中空腔與電極層相鄰。例如通過空腔產(chǎn)生電極層到側(cè)面的距離。在這種情況下空腔用于絕緣區(qū)，以便建立電極層與側(cè)面的電絕緣。優(yōu)選地主體具有多個空腔，該空腔隔離與主體的側(cè)面交替的第一和第二電極層。

以這種方式第一電極層可以通過布置在主體的第一側(cè)面上的第一外接觸來共同電接觸，而第二電極層與這個外接觸絕緣。同樣的第二電極層可與布置在堆疊的第二側(cè)面上的第二外接觸共同電，而第一電極層與這個外接觸絕緣。

備選地或附加地可以通過空腔產(chǎn)生主體的機械松弛。機械應(yīng)力可以在主體中特別在存在組件中的不活動區(qū)的情況下產(chǎn)生。在不活動區(qū)中在堆疊方向看不出現(xiàn)相鄰的電極層的重疊。例如當在組件中相鄰電極層交替通向到側(cè)面并且與相對的側(cè)面隔開時產(chǎn)生不活動區(qū)。

備選地或附加地可以通過空腔形成設(shè)定中斷區(qū)域（Sollbruchbereiche）。設(shè)定中斷區(qū)域優(yōu)選在組件中的薄弱點，該薄弱點用作適當?shù)禺a(chǎn)生并且引導(dǎo)斷裂。以這種方式可以防止組件中的斷裂的不受控制的產(chǎn)生和擴散，使得減少短路（Kurschlüssen）的危險。

在實施方式中空腔不與電極層相鄰。在這種情況下空腔例如僅用于設(shè)定中斷區(qū)域或用于分解主體中的應(yīng)力。

空腔例如通過蝕刻方法引入在主體中。對此主體例如用全面涂裝的電極層制造。主體引入在蝕刻介質(zhì)中并且施加第一或第二電極層和單獨輔助電極之間的電壓。以這種方式可以執(zhí)行電控制的蝕刻方法，其中受控的空腔引入主體中。用該蝕刻方法可以產(chǎn)生難以填充的特別細的空腔。

備選地空腔還可以通過其他方法引入在主體中。例如空腔通過機械方法引入主體中。

空腔至少部分用絕緣材料填充。由此尤其是可防止電極層和具有與電極層不同極性的外電極之間的電擊穿。在側(cè)面上涂的外電極上電極層上的電壓的施加的情況下可以發(fā)生這種不期望的電擊穿。這個問題由此產(chǎn)生，在電極末端的情況下可出現(xiàn)場過高，其可導(dǎo)致在電極末端和通過空腔分開的外電極之間的大量擊穿。尤其是這在用正電壓施加的外電極和作為陰極頂點作用的電極層的情況下出現(xiàn)。這樣的擊穿可以導(dǎo)致?lián)p壞組件。對此備選地或附加地可以通過絕緣材料來避免，物質(zhì)（尤其是導(dǎo)電物質(zhì)）滲入主體中并且導(dǎo)致短路。

通過將絕緣材料引入空腔中會提高電擊穿電壓并且因此防止擊穿。優(yōu)選地將絕緣材料引入電極層的暴露的末端和外電極的位置之間。因此絕緣材料可以形成電極層和外電極之間的障礙并且尤其是防止大量擊穿，大量擊穿可導(dǎo)致?lián)p壞組件。例如絕緣材料遮蓋電極層的至少一個在空腔中暴率的末端。優(yōu)選絕緣材料遮蓋所有在空腔中暴露的電極層。絕緣材料可以備選地或附加地在暴露的電極末端和外電極之間的其他區(qū)域中存在。例如絕緣材料遮蓋外電極的向著空腔的側(cè)。

在一實施方式中在電極末端的總長度上在電極末端和外電極的位置之間存在絕緣材料。但是還可以僅在電極末端的部分長度上存在絕緣材料。然后當外電極僅在外側(cè)之上涂覆時，這可以尤其是該情況。然后空腔優(yōu)選在該區(qū)域中用絕緣材料填充，其位于電極末端和外電極的位置之間。在實施方式中空腔完全用絕緣材料填充。

在一實施方式中為了用絕緣材料填充空腔主體至少部分地引入絕緣材料（尤其是流體的絕緣材料）中。