专利名称：低电容积层变阻器的制作方法
技术领域：
本发明是关于应用于低电容值高频电路或类似技术的积层变阻器的新构造。
背景技术：
传统的积层变阻器结构如图5所示。其结构由至少两个成对的内电极20a和20b以及变阻层21积层而成。而其最外层为陶瓷层22和23以保护该积层结构。内电极20a和20b分别导电连接到外电极24和25。变阻层21具有介电常数。内电极20a和20b的末端W部份的表面以变阻层22隔开而彼此面对(请参看日本专利公开公报平5-6806号和平5-6807号)。
同样地，如图6的传统积层变阻器，其中具有多个内电极对30a，30b；31a，31b；…。积层变阻器的结构中，内电极30a，30b；31a，31b；…的长度W的内电极表面分别隔着变阻层32a，32b…而相对。而其最外层则有陶瓷保护层33和34。内电极30a，30b；31a，31b；…并分别导电连接到外电极35和36(请参看日本专利公开公报平5-283208和平8-55710)。
在上述的积层变阻器结构中，电容值会随着内电极20a，20b，30a，30b，31a，31b…相对表面之面积的增加而增加。然而，高频电路所使用的变阻器，如果电容值太大时，会造成高频讯号通过变阻器，或是讯号波型可能被扭曲。为了避免这个问题，必须要能够限定在数十个pF(微微法拉)范围内的电容值。然而在上述的结构中，很难将电容值限定在数十个pF(微微法拉)的范围内。
发明内容
本发明在于提出一种可以设定微小电容值的积层变阻器，而变阻器的适用电压范围维持与传统的变阻器相当。
根据本发明的积层变阻器，具有至少一对的第一和第二内电极；一变电阻层，以及至少一对的第一、第二内电极和变阻层形成积层结构；以及第一外电极和第二外电极，分别导电连接到第一内电极和第二内电极。其中，第一内电极和第二内电极系在同一平面上相互平行，第一内电极的电极面与第二内电极的电极面并不相对。
根据本发明的低电容积层变阻器包括一陶瓷烧结体，具有至少一对的第一和第二内电极；一变阻层，由至少一对的第一和第二外电极以及变阻层积层而成；而陶瓷烧结体的最外层为陶瓷保护层；而第一外电极和第二外电极分别导电连接到第一内电极和第二内电极；其中，陶瓷烧结体的宽度可以等于、小于或大于第一和第二内电极长度的总和。
图1是根据本发明实施例低电容积层变阻器的截面示意图；图2是根据本发明低电容积层变阻器另一实施例的截面示意图；图3A是根据本发明低电容积层变阻器另一实施例的截面示意图；图3B是根据图3A本发明低电容积层变阻器又一实施例的截面示意图；图3C是根据本发明低电容积层变阻器再一实施例的截面示意图；图3D是根据图3A本发明低电容积层变阻器更一实施例的截面示意图；图4是内电极结构的透视图；图5是传统积层变阻器的解释图；图6是另一传统积层变阻器的解释图。
具体实施例方式
本发明将参照
如下。如附图所示，本发明的低电容积层变阻器的结构中，主体部份的陶瓷生坯片是由含主成份为ZnO的陶瓷材料所构成。将导电膏如Pd、Ni、Ag-Pd或类似材料印刷在陶瓷生坯片上形成内电极。堆叠陶瓷生坯片并烘烤形成最外层为陶瓷保护层的陶瓷烧结体。然后在Ag或Cu的烧结层上电镀Ni、Sn铅锡或类似材料，最后，在陶瓷烧结体的外表面形成外电极并将外电极电性连接到内电极，即得到本发明的低电容积层变阻器。
图1所示本发明的低电容积层变阻器61结构如下。该结构具有两个内电极，第一内电极1a和第二内电极1b，彼此成对，在一平面上相互错开，使之不相对，堆叠变阻层2并烘烤形成最外层具有陶瓷保护层3和4的陶瓷烧结体62。第一和第二内电极1a和1b又分别导电连接到第一和第二外电极5和6。
请参照图2，本发明的低电容积层变阻器71具有多对的第一和第二内电极10a，10b；11a，11b；…。该低电容积层变阻器72的结构堆叠多层的变阻层12a，12b…并烘烤形成最外层为陶瓷保护层13和14的陶瓷烧结体72。第一和第二外电极15和16导电连接到第一和第二内电极对10a，10b；11a，11b；…。在这个多层结构的积层变阻器71的实施例中，堆叠六层变电阻层，而每一层的厚度可为60μm左右。
在图1和图2的低电容积层变阻器61、71中，第一和第二内电极1a，1b；10a，10b；11a，11b；…彼此成对，并形成在一平面上相互错开，使之不相对，且相隔预定距离L1，因此每一对的第一和第二内电极1a，1b；10a，10b；11a，11b；…分别形成在变阻层2；12a；12b；…的相同平面上，所以每一对的第一和第二内电极面并没有彼此重置。举例来说，如图4所示，内电极1a(1b)具有电极面51a、51b和端面52a、52b。在这种情形中，第一内电极1a的电极面51a并没有面对第二内电极1b。在积层变阻器中61、71中，变阻器的电压和电容值会受到第一和第二内电极对11a，11b；10a，10b；11a，11b；…彼此分隔的距离L1影响。例如，当变阻器电压为12V，间隔距离L1可以设定为约66μm。而当变阻器电压为27V时，间隔距离L1可以设定为约120μm。
如图1所示，陶瓷烧结体62的宽度L3大于第一内电极1a的长度L4和第二内电极的长度L5的总和。最好宽度L3介于0到800μm的范围之间。而本发明中的距离L1最好小于宽度L3的一半。这个长度、宽度和距离的关系也适用于图2所示的陶瓷烧结体72。
除了第一和第二内电极对1a，1b；10a，10b；11a，11b；…分别形成在变阻层2，12a，12b…的相同平面上之外，也可以如图3A的积层变阻器81，内电极1a和1b在厚度方向彼此成对并分隔预定距离L2，让第一和第二内电极1a和1b位于被变阻层2分隔的不同平面，但是内电极之间并没有彼此面对。在这个情形中，第一和第二内电极1a和1b彼此分开间隔距离L2以确保第一和第二内电极1a和1b的内端不会彼此面对以及位于第一和第二内电极1a和1b之间的变阻层2的厚度。
此外，图3A的实施例，可以如图3B所示，变阻器在第一和第二内电极1a和1b之间形成距离L1。图1和3A中的长度、厚度和距离的关系也适用于图3B变阻器91的陶瓷烧结体92。
在图3A和图3B的情形中，陶瓷烧结体的厚度L6范围最好在0到800μm之间。距离L2小于厚度L6。而在这个情形中，宽度L3等于或大于第一内电极1a的长度L4和第二内电极1b的长度L5总和。
又如图3C所示，两个成对的内电极120a与120b可形成在不同平面上，而由于两内电极互相错开，故从纵截面看，两内电极虽重叠一W1长度，但是内电极120a、120b并不相对。同样的，如图3D所示，内电极可为多组130a，130b；131a，131b；…，多组的内电极均互相错开。
将图1和图2结构的本发明的一层变阻层和六层变阻层的积层变阻器，与图5与图6分别具有一层变阻层、六层变阻层的传统积层变阻器作比较可知，相比于传统积层变阻器，本发明积层变阻器的电容值(pF)降低很多。而经过100次30KV反复脉冲测量变阻器的电压改变率显示本发明积层变阻器的抗静电压能力相当或优于传统积层型变阻器。而变阻器的电压由内电极彼此分开的间隔距离所决定，因此积层变阻器可以轻易地利用间隔距离和变电阻层的数目来调整其特性，达到所需要的电容值。同时为了分隔内电极而使变电阻层的数目增加，因此本发明的烘烤温度稍微高于传统技术。
如上述，在根据本发明的低电容积层变阻器中，内电极彼此成对，并彼此分隔，且彼此错开，使内电极的电极面没有彼此面对。因此可以维持小的电容值并维持相当于传统积层变阻器的电压。因此根据本发明的变阻器，即使应用在高频电路中，也可以避免高频讯号通过变阻器或是讯号波型扭曲的情形。而且由于变阻器电压可以由内电极彼此分开的间隔距离来决定，积层变阻器可以轻易地利用间隔距离和变电阻层的数目来调整其特性达到所需要的电容值。
权利要求
1.一种低电容积层变阻器，包括至少一对的第一和第二内电极；一变阻层；以及，一第一外电极和第二外电极，分别电性连接到该第一内电极和第二内电极；其特征在于，第一内电极和第二内电极是互相错开，使两者虽然在同一平面上，但两者的电极面没有互相面对。
2.如权利要求1的积层变阻器，其特征在于，所述的该第一和第二内电极由变阻层所分隔而形成在不同平面。
3.如权利要求1或2的积层变阻器，其特征在于，所述第一和第二内电极为多对。
4.如权利要求1或2的积层变阻器，其特征在于，所述的第一和第二内电极的长度和大于、等于或小于变阻层的宽度。
5.如权利要求4的积层变阻器，其特征在于，所述的第一和第二内电极有多对。
全文摘要
一低电容积层变阻器，具有至少一对的第一和第二内电极；一变电阻层，由至少一对的第一和第二外电极和变电阻层积层而成；而第一外电极和第二外电极分别导电连接到第一内电极和第二内电极。在本低电容积层变阻器中，第一内电极和第二内电极在同一平面上错开而相互平行，如此，第一内电极的电极面与第二内电极的电极面不相对。
文档编号H01C7/10GK1655292SQ200410039238
公开日2005年8月17日 申请日期2004年2月9日 优先权日2004年2月9日
发明者刘世宽, 冯辉明 申请人:佳邦科技股份有限公司