Es sind elektrische Bauelemente der eingangs genannten Art bekannt, deren Grundkörper teilweise aus Bariumtitanat be- steht und die als Patch-Antennen für Funksignale verwendet werden. Die obere Kontaktschicht ist an einem Einspeisepunkt kontaktiert, an dem das Funksignal in den Grundkörper einge- koppelt wird. Für die elektrischen Eigenschaften der Antennen wie Frequenzlage, Eingangsimpedanz sowie die Abstrahleigen- schaften ist die Abmessung der oberen Kontaktschicht sowie deren Lage relativ zum Einspeisepunkt bestimmend.

Bei den bekannten Antennen wird die obere Kontaktfläche auf der ebenen Oberseite des Grundkörpers abgeschieden und in ei- nem nachfolgenden Ätzprozeß so strukturiert, daß die obere Kontaktschicht die gewünschten Abmessungen aufweist. Ebenso wird die untere Kontaktfläche, die als Massefläche dient, durch Abscheiden einer Metallisierung auf der ebenen Unter- seite des Grundkörpers erzeugt. Die Bauelemente werden mit der Unterseite auf einer Leiterplatte montiert. Die Kontak- tierung der oberen Kontaktschicht mit der Leiterplatte er- folgt mittels eines außerhalb des-'Grundkörpers verlaufenden Kontaktpins, dessen Kontaktpunkt an der oberen Kontaktschicht gleichzeitig den Einspeisepunkt festlegt.

Die Abscheidung der oberen Kontaktfläche kann auch durch das Aufbringen einer Silber-Siebdruck-Metallisierung erfolgen, wodurch ein zusätzlicher Strukturierprozeß entfallen kann.

Die bekannten Patch-Antennen haben den Nachteil, daß für das Einstellen der genauen Abmessungen der oberen Kontaktschicht ein hoher Aufwand erforderlich ist, da neben dem Abscheiden einer Metallschicht zusätzlich noch Strukturierungsprozesse angewendet werden müssen. Die Strukturierungsprozesse werden üblicherweise mittels Photolithographie und der dabei verwen- deten Masken durchgeführt. Da neben der Abmessung der oberen Kontaktschicht auch deren relative Lage zum Grundkörper bzw. zum Einspeisepunkt von Bedeutung ist, müssen die Antennen sehr genau relativ zu einer solchen Maske positioniert wer- den.

Die bekannten Antennen haben ferner den Nachteil, daß zur Kontaktierung der oberen, Kontaktfläche mit der Leiterplatte ein zusätzlicher Kontaktpin benötigt wird, der in einem wei- teren Prozeß kontaktiert werden muß. Zudem hat das Anlöten eines Kontaktpins den Nachteil, daß auf die genaue Einhaltung der Position des Einspeisepunktes relativ zur oberen Kontakt- schicht geachtet werden muß.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein elektri- sches Bauelement bereitzustellen, das als Antenne verwendet werden kann und bei dem die Herstellung einer oberen Kontakt- schicht mit genau definierten Abmessungen bzw. die Herstel- lung eines genau definierten Einspeisepunktes ohne großen Aufwand möglich ist.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Bau- element nach Patentanspruch 1 erreicht. Weitere Ausgestaltun- gen der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung des Bauele- mentes sowie die Verwendung des Bauelementes sind den weite- ren Ansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung gibt ein elektrisches Bauelement an, das einen Grundkörper mit einer Oberseite und einer Unterseite auf- weist, der wenigstens teilweise aus einem Dielektrikum be- steht. Auf der Oberseite des Grundkörpers ist eine erhabene oder vertiefte Begrenzungsstruktur vorgesehen, die eine obere Kontaktfläche begrenzt. Die obere Kontaktfläche ist von einer oberen Kontaktschicht bedeckt. Auf der Unterseite weist der Grundkörper zwei voneinander isolierte, mit jeweils einer un- teren Kontaktschicht bedeckte untere Kontaktflächen auf.

Das erfindungsgemäße Bauelement hat den Vorteil, daß die Ab- messungen der oberen Kontaktschicht durch eine in den Grund- körper des Bauelementes eingearbeitete Begrenzungsstruktur definiert ist. Dadurch kann mit sehr einfachen Mitteln die obere Kontaktschicht mit definierten Abmessungen hergestellt werden.

Das erfindungsgemäße elektrische Bauelement weist ferner ein im Innern des Grundkörpers verlaufendes Verbindungselement auf, das eine der unteren Kontaktschichten mit der oberen Kontaktschicht elektrisch leitend verbindet.

Das Verbindungselement hat den Vorteil, daß durch seine Lage im Innern des Grundkörpers der Einspeisepunkt des Signals in die obere Kontaktschicht genau festgelegt ist, so daß nicht erst bei der Montage des Bauelementes auf der Leiterplatte durch Festlöten eines Kontaktpins die elektrischen Eigen- schaften des Bauelementes bestimmt werden.

Der Vorteil des Verbindungselementes besteht ferner darin, daß das Bauelement ohne einen zusätzlichen Kontaktpin durch SMD-Montage sehr leicht auf eine Leiterplatte montiert werden kann. Eine solche Montage kann beispielsweise mittels Reflow- Löten erfolgen.

Es ist besonders vorteilhaft, als Dielektrikum eine für Mi- krowellenresonatoren geeignete Keramik zu wählen. Eine solche

Keramik kann beispielsweise CaTiO3-NdAl03 sein. Eine solche Keramik ist als Mikrowellenresonator bei 1575,4 MHz geeignet.

Ein Bauelement mit dieser Keramik kann als Antenne für Funksignale verwendet werden.

Das im Innern des Grundkörpers verlaufende Verbindungselement kann besonders vorteilhaft als leitfähige Schicht ausgebildet sein, die auf einer durch ein Loch gebildeten Innenfläche des Grundkörpers aufgebracht ist. Das Loch kann beispielsweise durch Setzen einer Bohrung in den Grundkörper gebildet wer- den. Diese Bohrung bildet Innenflächen im Grundkörper, die durch Aufdampfen eines Metalls mit einer leitfähigen Schicht versehen werden können.

Der Vorteil dieser Ausführung des Verbindungselementes be- steht darin, daß schon bei der Ausformung des Grundkörpers vor dem Anbringen der Kontaktschichten bzw. vor der Montage des Bauelementes auf einer Leiterplatte der Einspeisepunkt des Signals in die obere Kontaktschicht durch die Lage des Lochs definiert ist. Der Einspeisepunkt liegt damit fest und braucht nicht erst bei der Montage des Bauelements auf einer Leiterplatte mit relativ umständlichen Mitteln festgelegt werden.

Es ist ferner ein Bauelement besonders vorteilhaft, bei dem die Unterseite des Grundkörpers eine erhabene oder vertiefte Trennstruktur aufweist. Diese Trennstruktur trennt die unte- ren Kontaktflächen voneinander. Mit Hilfe einer solchen Trennstruktur kann analog zur Oberseite des Grundkörpers auch die auf der Unterseite des Grundkörpers aufgebrachten Kon- taktschichten geeignet dimensioniert und voneinander isoliert werden. Insbesondere die Dimensionierung der Massefläche als zweiter Anschluß des Bauelementes kann dadurch realisiert werden. Die unteren Kontaktschichten können dadurch ohne wei- tere Strukturierungsprozesse in einem Schritt auf die Unter- seite des Bauelementes aufgebracht werden.

Des weiteren ist ein Bauelement besonders vorteilhaft, bei dem die obere Kontaktfläche zur Vergrößerung ihrer Oberfläche mit einer oder mehreren weiteren erhabenen oder vertieften Strukturen versehen ist. Durch die Vergrößerung der Oberflä- che der oberen Kontaktfläche wird gleichzeitig eine Vergröße- rung der elektrisch wirksamen Fläche erzielt, wodurch die geometrischen Abmessungen des elektrischen Bauelementes ver- kleinert werden können. Dies ist im Zuge einer weiteren Mi- niaturisierung der vor allem im Mobilfunkbereich eingesetzten Bauelemente wünschenswert.

Die weiteren Strukturen können dabei verschiedene Formen auf- weisen. Sie können beispielsweise entlang von konzentrischen Kreisen oder entlang von ineinander verschachtelten Quadraten oder Rechtecken verlaufen. Die weiteren Strukturen können symmetrisch zu einem Loch im Grundkörper sein, müssen es aber nicht.

Die Begrenzungsstruktur auf der Oberseite des Grundkörpers kann besonders vorteilhaft als vertiefte Struktur ausgebildet sein, d. h., daß die obere Kontaktfläche gegenüber der Begren- zungsstruktur erhöht ist. Ist nun ferner die obere Kontakt- schicht durch Siebdruck einer Metallpaste gebildet, kann ohne weitere Strukturierung die durch die vertiefte Begrenzungs- struktur vorgegebene Form der Kontaktschicht mit Hilfe des Siebdrucks gebildet werden. Die vertiefte Begrenzungsstruktur wird nämlich beim Siebdrucken von der Metallpaste nicht er- faßt, d. h., daß nur die gegenüber der Begrenzungsstruktur er- höhte Kontaktfläche bedruckt wird. Die Form der Begrenzungs- struktur wird somit identisch auf die Form der Kontaktschicht abgebildet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die. Be- grenzungsstruktur als erhabene Struktur ausgebildet. Dies be- deutet, daß die Kontaktfläche gegenüber der Begrenzungsstruk- tur vertieft ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die obe- re Kontaktschicht eine durch ein Abscheideverfahren aufge-

brachte Metallschicht ist, weil dann die Metallschicht auf der ganzen Oberseite des Grundkörpers abgeschieden werden kann und hinterher von der erhabenen Begrenzungsstruktur, beispielsweise durch Abschleifen, leicht wieder entfernt wer- den kann. Auch in dieser Ausführungsform wird die Form der Begrenzungsstruktur identisch auf die Form der oberen Kon- taktschicht abgebildet.

Des weiteren gibt die'Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes an, das folgende Schritte-umfaßt : a) Herstellen eines Grundkörpers, der eine Oberseite mit einer erhabenen Begrenzungsstruktur aufweist. b) Abscheiden einer Kontaktschicht auf der Oberseite des Grundkörpers. c) Entfernen der Kontaktschicht von der erhabenen Begren- zungsstruktur.

Das Abscheiden der Kontaktschicht kann beispielsweise mittels Aufdampfen oder Sputtern erfolgen. Das Entfernen der Kontakt- schicht kann beispielsweise durch Abschleifen durchgeführt werden.

Das Verfahren zur Herstellung des Bauelementes hat den Vor- teil, daß es eine besonders einfache und billige Methode zur Herstellung einer oberen. Kontaktschicht mit definierten Ab- messungen auf dem Grundkörper ermöglicht.

Des weiteren gibt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes an, das folgende Schritte umfaßt : a) Herstellen eines Grundkörpers, der eine Oberseite mit einer vertieften Begrenzungsstruktur aufweist. b) Aufbringen einer Kontaktschicht auf dem gegenüber der Begrenzungsstruktur erhöhten Teil der Oberseite des Grundkör- pers mittels Siebdruck.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die Kon- taktschicht ohne nachträgliche Strukturierung mit einfachen Mitteln lediglich auf dem durch die Begrenzungsstruktur fest- gelegten Teil der Oberseite des Grundkörpers aufgebracht wer- den kann. Dies gelingt, weil die beim Siebdruck verwendete Siebdruckpaste mit der vertieften Begrenzungsstruktur nicht in Kontakt gerät und lediglich auf dem erhöhten Teil der Oberseite des Grundkörpers haften bleibt.

Die genannten Verfahren können besonders vorteilhaft ausge- staltet sein, indem die Begrenzungsstruktur durch Einpressen während der Herstellung des Grundkörpers erzeugt wird. Die zur Herstellung des Grundkörpers vorzugsweise verwendeten Ke- ramikmaterialien haben im Verlauf der Herstellung des Grund- körpers einen verformbaren Zustand, bei dem das Herstellen von Vertiefungen bzw. Erhöhungen durch Einpressen entweder der Vertiefung selbst oder zu der Erhöhung der komplementären Struktur leicht möglich ist. Insbesondere können durch Ein- pressen Begrenzungsstrukturen mit einer lateralen Genauigkeit von 10 Sm erzeugt werden. Eine solche Genauigkeit ist für die geforderten Genauigkeiten der Kontaktflächen bei weitem aus- reichend.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei- spielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt beispielhaft ein erfindungsgemäßes elektri- sches Bauelement im schematischen Querschnitt.

Figur 2 zeigt beispielhaft ein weiteres erfindungsgemäßes elektrisches Bauelement im schematischen Querschnitt.

Figur 3 zeigt beispielhaft ein weiteres erfindungsgemäßes elektrisches Bauelement im schematischen Querschnitt.

Figur 4 zeigt das elektrische Bauelement aus Figur 3 in Draufsicht.

Figur 1 zeigt ein elektrisches Bauelement mit einem scheiben- förmigen Grundkörper 1. Der Grundkörper 1 besteht aus CaTi03- NdAl03. Dieses Material hat eine Dielektrizitätskonstante s von 45. Der Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz be- trägt 0 10 ppm pro Kelvin. Die Resonanzfrequenz selbst be- trägt 1575 MHz. Der Grundkörper hat eine Länge und Breite von etwa 18 mm. Seine Höhe beträgt ca. 4 mm. Das in Figur 1 dar- gestellte elektrische Bauelement wird als Patch-Antenne für den Empfang von GPS- (global positioning system) Signalen verwendet.

Auf seiner Oberseite ist der Grundkörper 1 mit einer vertief- ten Begrenzungsstruktur 2 versehen. Diese Begrenzungsstruktur 2 ist als Mulde ausgeführt. Sie begrenzt eine Kontaktfläche 3, die gegenüber der Begrenzungsstruktur 2 erhöht ist. Auf der Kontaktfläche 3 ist durch Siebdruck eine Silber- Einbrennpaste mit einer Dicke >5 Am aufgebracht. Diese Ein- brennpaste bildet auf der Kontaktfläche 3 eine obere Kontakt- schicht 4. Über diese obere Kontaktschicht 4 werden Funksi- gnale in die Antenne eingespeist.

Auf der Unterseite des Grundkörpers 1 ist eine Trennstruktur 11 vorgesehen. Die Trennstruktur ist als-vertiefte Struktur in Form einer kreisförmigen Nut ausgebildet. Die Trennstruk- tur 11 trennt eine erste untere Kontaktfläche 5 im Außenbe- reich von einer zweiten unteren Kontaktfläche 6 in ihrem In- nenbereich. Die Isolierung der ersten unteren Kontaktfläche 5 von der zweiten unteren Kontaktfläche 6 mittels einer ver- tieften Trennstruktur 11 hat den Vorteil, daß beide Kontakt- flächen 5,6 mittels eines Siebdruckprozesmes mit einer er- sten unteren Kontaktschicht. 7 bzw. einer zweiten unteren Kon- taktschicht 8 beschichtet werden können. Ohne weitere Maßnah- men sind die beiden Kontaktschichten 7,8 elektrisch vonein- ander isoliert. Darüber hinaus ist durch die Form des Grund- körpers 1 und durch die Form der Trennstruktur 11 ihre geome- trische Form fest vorgegeben.

Darüber hinaus ist in dem Grundkörper 1 ein Loch 10 angeord- net, das im Grundkörper 1 eine Innenfläche bildet, die mit einer Metallisierung beschichtet ist. Diese Metallisierung bildet ein Verbindungselement 9, das die zweite untere Kon- taktschicht 8 mit der oberen Kontaktschicht 4 elektrisch lei- tend verbindet. Das Verbindungselement 9 kann beispielsweise durch Sputtern oder Aufdampfen auf der Innenfläche des Grund- körpers 1 aufgebracht sein.

Das Verbindungselement 9 hat den Vorteil, daß das in Figur 1 dargestellte Bauelement in SMD-Montage auf einer Leiterplatte montiert werden kann, wobei neben der ersten unteren Kontakt- schicht 7 (Massekontakt) auch das obere Kontaktpad (obere Kontaktschicht 4) mittels des Verbindungselementes 9 und der zweiten unteren Kontaktschicht 8 elektrisch kontaktiert sind.

Dadurch kann auf die nachträgliche Verbindung der oberen Kon- taktschicht 4 mit der Leiterplatte mittels eines Pins o. å. verzichtet werden.

Figur 2 zeigt ein Bauelement, das dem in Figur 1 gezeigten Bauelement weitgehend ähnlich ist. Im Unterschied zu Figur 1 ist die Begrenzungsstruktur 2 als erhabene Struktur ausgebil- det. Die Begrenzungsstruktur 2 bildet einen Kragen, der auf der Oberseite des Grundkörpers 1 entlang dessen äußeren Ran- des verläuft. Ebenso ist auf der Unterseite des Grundkörpers 1 die Trennstruktur 11 als erhabene Struktur ausgebildet. So- wohl die obere Kontaktschicht 4 als auch die unteren Kontakt- schichten 7,8 können jeweils durch Abscheiden einer Metall- schicht, beispielsweise durch Aufdampfen oder Sputtern, auf- gebracht und durch Entfernen der Metallschicht von den erha- benen Strukturen 2,11 in die gewünschte Form gebracht bzw. voneinander isoliert werden.

Figur 3 zeigt ein elektrisches Bauelement, das dem in Figur 2 gezeigten Bauelement im wesentlichen ähnelt. Im Gegensatz zu dem in Figur 2 dargestellten Bauelement weist das Bauelement

in Figur 3 eine weitere Struktur 12 auf, die durch ineinander angeordnete, entlang von quadratischen Linien verlaufenden Gräben ausgebildet ist. Durch die weitere Struktur 12 wird die Oberfläche der oberen Kontaktschicht 4 und damit die wirksame elektrische Kontaktfläche vergrößert. Zu beachten ist, daß die Strukturhöhe der weiteren Struktur 12 kleiner sein muß, als die Strukturhöhe der Begrenzungsstruktur 2, da ansonsten ein selektives Entfernen einer auf die Begrenzungs- struktur 2 aufgedampften oder aufgesputterten Metallschicht, beispielsweise durch Schleifen, nicht mehr möglich wäre.

Figur 4 zeigt das Bauelement aus Figur 3 in Draufsicht. Es ist zu erkennen, daß die weitere Struktur 12 in Form von qua- dratischen Gräben, die konzentrisch ineinander angeordnet sind, auf der Oberseite des Grundkörpers 1 ausgebildet ist.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern wird in ihrer allgemeinsten Form durch Patentanspruch 1, Patentanspruch 8 und Patenta- spruch 9 definiert.