发明内容

本发明的目的是，提出一种改进的器件，所述器件例如在加热时受到损坏的概率降低。

所述目的通过根据权利要求1所述的器件来实现。所述器件的有利的设计方案是从属权利要求的主题。

提出一种器件，所述器件具有基体和至少一个外部电极。至少一个外部电极通过连接材料固定在基体上。基体和外部电极具有不同的热膨胀系数，所述热膨胀系数确定临界温度，在超过所述临界温度时，基体和外部电极的连接部会承受机械应力，所述机械应力引起器件的损坏。连接材料具有低于临界温度的熔点。

由于在达到临界温度之前，连接材料的聚集态能够从固态变为液态，所以能够排除：在加热器件时，所述器件被加热到将基体与至少一个外部电极的连接部的临界温度，并且基体和外部电极同时通过连接材料彼此连接。更确切地说，连接材料在达到临界温度之前会熔化。在加热时由于不同的热膨胀系数或由于不对称地或不均匀地进行的加热过程而可能产生的任何机械应力都能够通过连接材料的熔化立即消除。与此相应地，连接材料的低的熔点能够保证：在达到临界温度时不会出现连接部被连接材料损坏，因为在该时间点不再能够通过连接材料产生连接部。在其液态状态中，连接材料不能将至少一个外部电极机械地固定在基体上。

因此能够在器件中消除可能的破坏性应力。连接材料能够设计用于，在加热阶段之后在冷却阶段中再次固化并且重新建立在至少一个外部电极和基体之间的连接。

所述器件例如能够是陶瓷器件。所述器件能够是电子器件。所述器件能够是电气器件。所述器件能够是有源或无源的器件。所述器件能够是陶瓷的多层器件。替选地，所述器件能够具有唯一的陶瓷层。所述器件能够设置为用于表面安装(SMD＝Surface MountedDevice，表面安装器件)。

尤其在陶瓷器件中，具有金属或由金属构成的外部电极和具有陶瓷材料的基体能够具有彼此不同的热膨胀系数。陶瓷器件的基体在此能够主要由陶瓷材料构成。彼此不同的热膨胀系数会导致上文中所阐述的机械应力。因此，尤其在陶瓷器件中使用熔点低于临界温度的连接材料是有利的。

“临界温度”在此能够称为下述温度，在所述温度中基体和外部电极之间的连接部经受会导致器件损坏的机械应力。在此，机械应力可能因外部电极和基体的不同的膨胀引起。因此，临界温度基本上由外部电极和基体的热膨胀系数确定，所述热膨胀系数又与外部电极和基体的材料相关。外部电极和基体的形状和厚度以及连接部的类型也会影响临界温度。在确定至少一个外部电极与基体的连接部的临界温度时能够忽略：在由于连接材料的熔化而超过熔点时，连接可能打开。

连接材料能够是钎焊材料。与此相应地，外部电极和基体能够经由钎焊连接通过连接材料彼此连接。钎焊连接能够构成两个连接方的可靠的电气连接和可靠的机械连接。

钎焊材料能够具有锡和铋。尤其地，钎焊材料能够由锡和铋构成。在此，钎焊材料能够具有份额在35重量％和50重量％之间的锡和份额在50重量％和65重量％之间的铋。优选地，锡的份额位于40重量％和45重量％之间。优选地，铋的份额位于55重量％和60重量％之间。例如，钎焊材料能够具有42重量％的锡和58重量％的铋。

具有锡和铋的以上述混合比的混合物的钎焊材料非常适合作为在至少一个外部电极和基体之间的连接材料。由于锡和铋的混合比，钎焊材料的熔点低于器件的常见的临界温度。

在温度低于其熔点时，钎焊材料能够建立外部电极与基体的可靠的电气和机械连接。如果将钎焊材料加热到高于熔点的温度，钎焊材料能够快速熔化，使得连接部通过连接材料被快速分离。因此，能够快速消除机械损坏的风险。

连接材料的熔点能够低于150℃，优选低于140℃。这些温度低于将外部电极与基体连接的常见的临界温度。例如，熔点能够是138℃。例如，对于具有42重量％的锡和58重量％的铋的钎焊材料的连接材料，产生138℃的熔点。

连接材料的熔点能够大于100℃，优选大于120℃。不需要温度在低于100℃，或低于120℃时熔化连接材料，因为在这些温度中，在基体和至少一个外部电极之间不会预期到如下机械应力，所述机械应力大至使得其可能会引起器件损坏。

基体能够具有至少一个电极，所述电极具有银。电极能够由银构成。例如，能够借助于丝网印刷法施加电极。电极能够比外部电极薄。电极能够是金属化部，借助于所述金属化部，基体的陶瓷层能够与至少一个外部电极电接触。至少一个外部电极能够通过连接材料固定在基体的至少一个电极上。

基体和至少一个外部电极能够通过预应力单元彼此压紧。预应力单元在此能够设计用于，当连接材料已熔化时，继续使基体与外部电极电接触。预应力单元也能够引起外部电极在基体上的机械固定。预应力单元在此能够将至少一个外部电极固定在基体上，使得即使在外部电极和基体被加热到高于临界温度的温度时，也不会出现器件的损坏。例如，预应力单元能够设计用于，实现在外部电极和基体之间的相对运动。在此，预应力单元能够设计用于，仅允许如下相对运动，在所述相对运动中至少一个外部电极相对于基体移动的距离明显小于外部电极和基体的横向扩展。例如，所述距离能够小于外部电极的横向扩展的百分之一。这样小的运动幅度足以消除机械应力，并且也能够足够小至外部电极和基体保持相互电接触并且以足够大的面积彼此贴靠。

预应力单元例如能够具有弹簧。预应力单元能够将弹簧力施加到至少一个外部电极上，经由所述弹簧力能够将外部电极压向基体。

连接材料能够设置在基体的表面上并且与所述表面形成润湿角，在所述润湿角中连接材料在基体和外部电极之间保持为液态。与此相应地，能够排除：连接材料在其熔化之后从基体中流出。在加热阶段之后，连接材料始终能够处于其在基体和外部电极之间的位置上，并且能够在稍后的冷却阶段中固化，并且在此将外部电极重新固定在基体上并且与所述基体接触。

连接材料能够具有比基体和外部电极更高的电阻率。与此相应地，连接材料能够比基体和外部电极更强地被加热。因此，连接材料能够在基体或外部电极被加热到临界温度之前达到其熔点。

至少一个外部电极能够具有铜或殷钢或铜-殷钢-铜的层结构。铜是用于外部电极的经验证的鲁棒的材料。铜-殷钢-化合物具有与基体的热膨胀系数相似的热膨胀系数。因为具有铜-殷钢-化合物的外部电极和例如具有陶瓷材料的基体的膨胀系数彼此相似，所以机械应力小程度地出现，使得与在具有由铜构成的外部电极的器件中相比临界温度能够更高。

所述器件能够具有通过连接材料固定在基体上的第二外部电极。第二外部电极能够如第一外部电极那样以相同的方式固定在基体上。在达到连接材料的熔点时，第二外部电极与基体的连接部也能够熔化。

所述器件能够是热敏电阻器、电容器或压敏电阻器。所述器件能够是PTC加热元件或具有NTC陶瓷的起动电流限制器。在最后提到的器件中，不均匀的或不对称的加热并不少见，使得尤其在这些器件中使用熔点低于临界温度的连接材料是有利的。