DE102010052836B4 - Base body, method for its production and piezoelectric component comprising the main body - Google Patents

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Abstract

Grundkörper (1) umfassend: – ein elektrokeramisches Material (5), und – eine strukturierte Beschichtung (10) auf zumindest einem Teil der Oberfläche des Grundkörpers (1), die ein anorganisch-organisches Hybridpolymer umfasst, wobei das anorganisch-organische Hybridpolymer – ein organisches Präpolymer und – ein hydrolytisches Kondensat umfasst, wobei das hydrolytisches Kondensat organofunktionelle Silane mit organischen Substituenten enthält, die zumindest teilweise mit dem Präpolymer vernetzt sind.A base body (1) comprising: - an electroceramic material (5), and - a structured coating (10) on at least part of the surface of the base body (1) comprising an inorganic-organic hybrid polymer, wherein the inorganic-organic hybrid polymer - a organic prepolymer and a hydrolytic condensate, wherein the hydrolytic condensate contains organofunctional silanes having organic substituents that are at least partially crosslinked with the prepolymer.

Description

Die Erfindung betrifft einen Grundkörper, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Grundkörpers sowie ein piezoelektrisches Bauelement, das den Grundkörper umfasst.The invention relates to a base body, a method for producing such a base body and a piezoelectric component comprising the base body.

Körper aus elektrokeramischen Materialien wie zum Beispiel LiNbO3, LiTaO3, Quarz, Li2B4O7, Langasit und Langatat werden auf vielen technischen Gebieten wie beispielsweise der Telekommunikation eingesetzt. Dabei werden hohe Anforderungen an die Eigenschaften des Materials beziehungsweise des Körpers gestellt, so dass kleine Abweichungen von diesen Eigenschaften oder eine Verwechslung meist zum Ausschuss des mitunter wertvollen Materials führen.Body of electroceramic materials such as LiNbO 3 , LiTaO 3 , quartz, Li 2 B 4 O 7 , langasite and langatate are used in many technical fields such as telecommunications. High demands are placed on the properties of the material or the body, so that small deviations from these properties or a mix-up usually lead to rejection of the sometimes valuable material.

US 2006/0 125 856 A1 offenbart eine Apparatur zur Ejektion von Flüssigkeitstropfen mit einer Druckbeaufschlagungseinrichtung, einer Druckerzeugungskammer deren Volumen sich durch Bewegung der Druckbeaufschlagungseinrichtung ausdehnt oder zusammenzieht und einem Flüssigkeitstropfenejektionskopf mit einer Düse in Kontakt mit der Druckerzeugungskammer. US 2008/0 089 637 A1 beschreibt Polyimidsubstrate und Polymerlaminate für optische und elektronische Anwendungen. Eine zu lösende Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Grundkörper mit verbesserten Eigenschaften anzugeben. US 2006/0 125 856 A1 discloses an apparatus for ejecting liquid drops with a pressurizing means, a pressure generating chamber whose volume expands or contracts by movement of the pressurizing means, and a liquid drop ejection head having a nozzle in contact with the pressure generating chamber. US 2008/0 089 637 A1 describes polyimide substrates and polymer laminates for optical and electronic applications. A problem to be solved of an embodiment of the present invention is to provide a base body with improved properties.

Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung des Grundkörpers sowie ein piezoelektrisches Bauelement anzugeben, das den Grundkörper umfasst.Another object to be solved is to specify a method for producing the main body and a piezoelectric component, which comprises the main body.

Es wird ein Grundkörper angegeben, der ein elektrokeramisches Material umfasst oder daraus besteht. Des Weiteren umfasst der Grundkörper zumindest auf einem Teil der Oberfläche des Grundkörpers eine strukturierte Beschichtung, die ein anorganisch-organisches Hybridpolymer umfasst oder daraus besteht, wobei das anorganisch-organische Hybridpolymer ein organisches Präpolymer und ein hydrolytisches Kondensat umfasst, und
wobei das hydrolytisches Kondensat organofunktionelle Silane mit organischen Substituenten enthält, die zumindest teilweise mit dem Präpolymer vernetzt sind.A base body is specified which comprises or consists of an electroceramic material. Furthermore, the base body comprises at least on a part of the surface of the base body a structured coating which comprises or consists of an inorganic-organic hybrid polymer, wherein the inorganic-organic hybrid polymer comprises an organic prepolymer and a hydrolytic condensate, and
wherein the hydrolytic condensate contains organofunctional silanes having organic substituents that are at least partially crosslinked with the prepolymer.

Ein Beispiel für ein solches anorganisch-organisches Hybridpolymer ist unter dem Namen Ormocer® (organic modified ceramic) bekannt.An example of such an inorganic-organic hybrid polymer is known as Ormocer ® (organic modified ceramic) known.

Als elektrokeramische Materialien werden anorganische, nichtmetallische Verbindungen verstanden, die monokristallin, polykristallin oder zumindest teilweise kristallin sind und elektrooptische, ferroelektrische, pyroelektrische und/oder piezoelektrische Eigenschaften aufweisen. Teilweise kristallin bedeutet, dass zumindest 95 Gew.-% (Gew.-% = Gewichtsprozent) des elektrokeramischen Materials kristallin sind. Ein elektrokeramisches Material kann beispielsweise durch einen Sintervorgang und/oder durch Kristallisation aus einer Schmelze hergestellt werden. Beispiele für Herstellungsverfahren aus einer Schmelze sind ein Zonenschmelzverfahren, das Czochralski-Verfahren, die Bridgman-Stockbarger-Methode, das Vertical Gradient Freeze-Verfahren oder das Pedestalverfahren.As electroceramic materials are understood inorganic, non-metallic compounds which are monocrystalline, polycrystalline or at least partially crystalline and have electro-optical, ferroelectric, pyroelectric and / or piezoelectric properties. Partially crystalline means that at least 95 wt% (wt% = wt%) of the electroceramic material is crystalline. An electroceramic material can be produced, for example, by a sintering process and / or by crystallization from a melt. Examples of production processes from a melt are a zone melting process, the Czochralski process, the Bridgman-Stockbarger method, the Vertical Gradient Freeze method or the Pedestal method.

Die Oberfläche des Grundkörpers kann insbesondere in beschichteten Bereichen oder in den Bereichen, die an die Beschichtung angrenzen, frei von potentiellen Schwachstellen wie Flats oder Beschädigungen sein beziehungsweise nur sehr wenige Beschädigungen aufweisen. Beispiele für solche potentiellen Schwachstellen sind Kratzer, angeschliffene Stellen oder sonstige durch Entfernen von elektrokeramischem Material hervorgerufene Schwachstellen. Somit ist die Bruchfestigkeit des Grundkörpers nicht beeinträchtigt, was zu weniger Ausschuss führt.The surface of the base body can be free of potential weak points such as flats or damage, or have only very few damages, in particular in coated areas or in the areas adjoining the coating. Examples of such potential vulnerabilities are scratches, grindings or other weaknesses caused by removal of electroceramic material. Thus, the breaking strength of the body is not affected, resulting in less waste.

Das anorganisch-organische Hybridpolymer haftet gut an der Oberfläche des Grundkörpers unabhängig vom elektrokeramischen Material, seiner Härte oder seiner Oberflächenstruktur. Die strukturierte Beschichtung ist unempfindlich gegenüber mechanischer Beanspruchung sowie gegenüber Chemikalien, beispielsweise gegenüber Säuren, wässrigen und organischen Lösungen.The inorganic-organic hybrid polymer adheres well to the surface of the body regardless of the electroceramic material, its hardness or its surface structure. The structured coating is insensitive to mechanical stress as well as to chemicals, for example to acids, aqueous and organic solutions.

Die strukturierte Beschichtung kann zumindest teilweise unmittelbar auf der Oberfläche des Grundkörpers erzeugt sein.The structured coating can be produced at least partially directly on the surface of the base body.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Teil der strukturierten Beschichtung als Beschriftung ausgeformt. Die strukturierte Beschichtung kann auch nur als Beschriftung ausgeformt sein. Eine als Beschriftung ausgeformte strukturierte Beschichtung beziehungsweise der entsprechende Teil der strukturierten Beschichtung wird im Folgenden auch als die ”Beschriftung” bezeichnet. Eine Beschriftung weist üblicherweise einen Informationsgehalt auf, der beispielsweise Auskunft über Art und Beschaffenheit des Grundkörpers und des elektrokeramischen Materials gibt.According to a further embodiment, at least a part of the structured coating is formed as a label. The structured coating can also be formed only as a label. A structured coating shaped as an inscription or the corresponding part of the structured coating is also referred to below as the "inscription". A label usually has an information content that provides information about the type and nature of the body and of the electroceramic material, for example.

Anhand der Beschriftung können zahlreiche Informationen über den Grundkörper, dessen Verwendungszweck oder einem Hersteller angezeigt werden. Die Informationen können beispielsweise das Material, die Oberflächenstruktur, die Orientierung des Kristallgitters, den Schnittwinkel und dergleichen betreffen. Der Grundkörper kann beispielsweise eine Typenbezeichnung und/oder eine Seriennummer aufweisen. Vorteilhafterweise kann so jede Art von Grundkörper und/oder sogar jeder einzelne Grundkörper individuell gekennzeichnet und unterscheidbar sein. Beispielsweise ist es anhand der Beschriftung möglich, auch bei der Handhabung zahlreicher Grundkörper jeden einzelnen zu unterscheiden und/oder in einem Herstellungsprozess zuordnen beziehungsweise zurückverfolgen zu können. Da Grundkörper, die ein elektrokeramisches Material umfassen oder daraus bestehen, für Anwendungen hohen Anforderungen genügen müssen, führt zum Beispiel eine Verwechslung eines Grundkörpers mit einem anderen Körper, der ebenfalls ein elektrokeramisches Material enthalten oder daraus bestehen kann, in der Regel zum Ausschuss dieses Körpers. Vorteilhafterweise können durch die Beschriftung Verwechslungen teilweise oder ganz vermieden werden.The label can be used to display a wealth of information about the body, its purpose or a manufacturer. The information may relate, for example, to the material, the surface structure, the orientation of the crystal lattice, the cutting angle, and the like. The main body may be, for example, a type designation and / or a Serial number. Advantageously, each type of base body and / or even each individual base body can be individually marked and distinguishable. For example, it is possible on the basis of the caption to be able to differentiate each individual even when handling numerous basic bodies and / or to be able to assign or trace them back in a production process. Since base bodies which comprise or consist of an electroceramic material have to meet high requirements for applications, for example a mix-up of one base body with another body, which also contains or can consist of an electroceramic material, usually results in rejection of this body. Advantageously, confusion can be partially or completely avoided by the label confusion.

Wie oben beschrieben weist die strukturierte Beschichtung sowie die Beschriftung eine sehr gute Anhaftung auf der Oberfläche des Grundkörpers auf und ist resistent beziehungsweise inert gegenüber zahlreichen Chemikalien und Lösungen. Daher bleibt eine gute Lesbarkeit der Beschriftung über einen langen Zeitraum und/oder zahlreiche Produktionsschritte hinweg gewährleistet. Hierdurch wird auch eine mögliche Verunreinigung durch Abblättern von Teilen der strukturierten Beschichtung vermieden. Die gute Anhaftung kann insbesondere auf Wechselwirkungen zwischen den anorganischen Bestandteilen des anorganisch-organischen Hybridpolymers und dem elektrokeramischen Grundkörper zurückgeführt werden.As described above, the structured coating and the lettering have a very good adhesion to the surface of the main body and is resistant or inert to numerous chemicals and solutions. Therefore, legibility of the label over a long period of time and / or numerous production steps is ensured. This also avoids possible contamination by flaking off parts of the structured coating. The good adhesion can be attributed in particular to interactions between the inorganic constituents of the inorganic-organic hybrid polymer and the electroceramic base body.

Die Beschriftung, weist gegenüber herkömmlichen Kennzeichnungsmethoden, die auf Entfernen von elektrokeramischem Material aus dem Grundkörper beruhen, den Vorteil auf, dass die Oberfläche des Grundkörpers, des elektrokeramischen Materials, nicht beschädigt wird. Im Gegensatz zu Grundkörpern, bei denen eine Kennzeichnung beispielsweise durch Einritzen, Einkerben oder durch Anschleifen erhalten wird, weist der Grundkörper nach einer Ausführungsform der Erfindung eine deutlich höhere Bruchfestigkeit auf, wodurch der Ausschuss an elektrokeramischen Material verringert wird. Vorteilhafterweise kann ein Grundkörper nach einer Ausführungsform der Erfindung besser poliert werden als ein Grundkörper, der herkömmlich durch Einritzen, Einkerben oder Anschleifen gekennzeichnet wurde. Da kein Material entfernt wird, bleibt beim Polieren ein gleichmäßiger Gegendruck durch die unbeschädigte Grundkörperoberfläche erhalten. Das heißt, es wird sowohl die Handhabung der Grundkörper erleichtert, deren Qualität verbessert als auch der Ausschuss verringert.Labeling has the advantage over traditional tagging methods based on removal of electroceramic material from the body that the surface of the body, the electroceramic material, is not damaged. In contrast to base bodies, in which a marking is obtained, for example, by scoring, scoring or by grinding, the main body according to an embodiment of the invention, a significantly higher fracture resistance, whereby the rejection of electroceramic material is reduced. Advantageously, a base body according to an embodiment of the invention can be polished better than a base body, which has conventionally been characterized by scratching, scoring or grinding. Since no material is removed, a uniform back pressure is maintained by the undamaged body surface during polishing. That is, it is both the handling of the body easier, improves their quality and reduces the Committee.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Beschriftung Zeichen, die aus Buchstaben, Zahlen, Schriftzeichen, Strichen, Punkten, Karrees, sonstigen Symbolen oder einer Kombination davon gewählt werden können.According to another embodiment, the label includes characters that can be selected from letters, numbers, characters, strokes, points, squares, other symbols, or a combination thereof.

Des Weiteren kann die Beschriftung gegenüber herkömmlichen Kennzeichnungen durch Einkerben, Einritzen oder Anschleifen einen höheren Informationsgehalt aufweisen, da die Variationsmöglichkeiten nicht begrenzt sind. Bei diesen herkömmlichen Kennzeichnungsmethoden sind sowohl die Form der Symbole als auch die Anzahl von Symbolen, die verfahrensbedingt auf einem Körper realisiert werden können, limitiert.Furthermore, the labeling over conventional markings by scoring, scoring or grinding may have a higher information content, since the possibilities of variation are not limited. In these conventional marking methods, both the shape of the symbols and the number of symbols that can be realized on a body due to the method are limited.

Kenzeichnungsmethoden, die auf einem Laserverfahren (Laserablation) beruhen, können ebenfalls einen hohen Informationsgehalt aufweisen. Doch im Gegensatz dazu ist nach dem Aufbringen der strukturierten Beschichtung die Oberfläche des Grundkörpers unbeschädigt oder nahezu unbeschädigt, was zu den oben beschriebenen Vorteilen führt. Im Gegensatz zu einem Laserverfahren oder auch einem photolithographischen Verfahren ist die strukturierte Beschichtung vorteilhafterweise nicht von der Härte und der Transparenz des Materials abhängig.Marking methods based on a laser procedure (laser ablation) can also have a high information content. However, in contrast, after application of the structured coating, the surface of the base body is undamaged or nearly undamaged, resulting in the advantages described above. In contrast to a laser method or a photolithographic method, the structured coating advantageously does not depend on the hardness and the transparency of the material.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Beschriftung zumindest teilweise maschinenlesbar. Beispielsweise kann die Beschriftung durch Abtasten und/oder durch Scannen, beispielsweise mit einem Infrarotscanner oder einem Rotlichtscanner, abgelesen und/oder erfasst werden. Die Information kann elektronisch verarbeitet beziehungsweise gespeichert werden.According to a further embodiment, the label is at least partially machine-readable. For example, the label can be read and / or detected by scanning and / or by scanning, for example with an infrared scanner or a red light scanner. The information can be processed or stored electronically.

Hierdurch wird, insbesondere bei der Handhabung von zahlreichen Grundkörpern, die logistische Verwaltung vereinfacht. Beispielsweise kann nachvollzogen werden, in welchem Produktionsschritt sich gerade ein bestimmter Grundkörper befindet. Vorteilhafterweise können dadurch auch verschiedene Produktionsschritte zurückverfolgt werden. Des Weiteren kann die maschinenlesbare Beschriftung eine Automatisierung bei der Handhabung von Grundkörpern, insbesondere von unterschiedlichen Grundkörpern, erleichtern. Insbesondere gilt dieses auch für Kontrollsysteme, die die Qualität eines Grundkörpers oder von Teilen eines Grundkörpers prüfen. Es können sogar einzelne Teilbereiche des Grundkörpers, aus denen beispielsweise Chips erzeugt werden, eine individuelle strukturierte Beschichtung beziehungsweise Beschriftung aufweisen.This simplifies logistical administration, especially when handling numerous basic bodies. For example, it can be reconstructed in which production step a particular basic body is currently located. Advantageously, this also allows different production steps to be traced. Furthermore, the machine-readable label can facilitate automation in the handling of basic bodies, in particular of different basic bodies. In particular, this also applies to control systems that check the quality of a body or of parts of a body. It is even possible for individual subareas of the base body, from which, for example, chips are produced, to have an individual structured coating or inscription.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Beschriftung einen Barcode und/oder eine Datamatrix umfassen oder daraus bestehen.According to a further embodiment, the label may comprise or consist of a barcode and / or a data matrix.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die strukturierte Beschichtung eine Auflösung von ≤ 50 μm, beispielsweise 42 μm, auf. Insbesondere kann die strukturierte Beschichtung eine Auflösung von ≤ 25 μm, beispielsweise 21 μm, aufweisen. Die aufgebrachten Punkte mit dieser Auflösung können beispielsweise rund, oval, elliptisch, polygon oder rechteckig sein. Die Punkte können nahtlos ineinander übergehen.According to a further embodiment, the structured coating has a resolution of ≤ 50 μm, for example 42 μm. In particular, the structured coating can have a resolution of ≦ 25 μm, for example 21 μm. The applied dots with this resolution may be, for example, round, oval, elliptical, polygonal or rectangular. The points can merge seamlessly.

Bei der Beschriftung entspricht die Auflösung, die die strukturierte Beschichtung aufweist, einer Auflösung von 600 dpi (dpi = dots per inch) und insbesondere einer Auflösung von 1200 dpi.In the case of the inscription, the resolution that the structured coating has corresponds to a resolution of 600 dpi (dots per inch) and in particular a resolution of 1200 dpi.

Vorteilhafterweise weist die strukturierte Beschichtung, respektive die Beschriftung, eine Auflösung auf, wie sie auch von einem guten, handelsüblichen Tintenstrahldrucker oder Laserdrucker erhalten wird.Advantageously, the structured coating, or the lettering, a resolution, as it is also obtained from a good, commercial inkjet printer or laser printer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die strukturierte Beschichtung zumindest teilweise unterschiedliche Farben aufweisen. Es können auch die oben beschriebenen Punkte unterschiedliche Farben aufweisen. Zum Beispiel kann mit Schwarz und Weiß oder mit einer anderen Farbkombination ein guter Kontrast unabhängig vom Untergrund erzielt werden.According to a further embodiment, the structured coating may at least partially have different colors. The points described above may also have different colors. For example, a good contrast can be achieved with black and white or with a different color combination, regardless of the background.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Grundkörper eine beliebige definierte Form aufweisen. Beispielsweise kann der Grundkörper ein Quader, ein Kegel, ein Kegelstumpf, ein Pyramidenstumpf, oder ein Zylinder sein.According to a further embodiment, the base body may have any defined shape. For example, the base body may be a cuboid, a cone, a truncated cone, a truncated pyramid, or a cylinder.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Grundkörper scheibenförmig ausgebildet. Dabei weist der Grundkörper eine erste und eine zweite Hauptfläche auf, die den Grundflächen eines scheibenförmigen Körpers entsprechen. Die Hauptflächen können beispielsweise eine Kreisfläche, ein Vieleck, ein Rechteck, ein Quadrat oder eine Ellipse sein. Insbesondere sind diese Hauptflächen eine Kreisfläche oder eine kreisartige Fläche, was Abweichungen von einer Kreisform beziehungsweise dessen Radius von bis zu 10% beinhaltet.According to a further embodiment, the base body is disc-shaped. In this case, the base body has a first and a second main surface, which correspond to the base surfaces of a disc-shaped body. The major surfaces may be, for example, a circular area, a polygon, a rectangle, a square or an ellipse. In particular, these major surfaces are a circular area or a circular area, which includes deviations from a circular shape or its radius of up to 10%.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Grundkörper ein scheibenförmiger Wafer sein. Als Wafer werden in der Regel scheibenförmige Grundkörper bezeichnet, die eine Kreisfläche oder eine kreisartige Fläche als Hauptflächen aufweisen und die zur Produktion von aktiven oder passiven elektronischen Bauelementen verwendet werden.According to a further embodiment, the base body may be a disk-shaped wafer. As a wafer disc-shaped base body are generally referred to having a circular area or a circular area as major surfaces and which are used for the production of active or passive electronic components.

Insbesondere für Grundkörper, die zur Produktion von elektronischen Bauelementen verwendet werden, erleichtert die Beschriftung den Produktionsablauf, da der Grundkörper während der Produktion zurückverfolgt und identifiziert werden kann. Dadurch werden Verwechslungen teilweise oder ganz vermieden, wodurch der Ausschuss reduziert wird.In particular, for base bodies used for the production of electronic components, the lettering facilitates the production process, since the base body can be traced and identified during production. As a result, confusion is partially or completely avoided, which reduces the rejects.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein scheibenförmiger Grundkörper eine Schichtdicke von 50 bis 5000 μm, insbesondere von 90 bis 900 μm und oft von 100 bis 250 μm auf.According to a further embodiment, a disc-shaped main body has a layer thickness of 50 to 5000 .mu.m, in particular from 90 to 900 .mu.m and often from 100 to 250 .mu.m.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Grundkörper akustische Oberflächenwellen (surface acoustic waves) übertragen. Ein solcher Grundkörper eignet sich beispielsweise für den Einsatz in elektronischen Bauteilen, wie beispielsweise akustischen Filtern, akustischen Oberflächenwellenfiltern, Resonatoren oder Sensoren.According to a further embodiment, the base body can transmit surface acoustic waves. Such a base body is suitable, for example, for use in electronic components, such as acoustic filters, surface acoustic wave filters, resonators or sensors.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Teil der strukturierten Beschichtung zur Dämpfung von akustischen Volumenwellen geeignet.According to a further embodiment, at least part of the structured coating is suitable for damping bulk acoustic waves.

Akustische Volumenwellen können beispielsweise durch Reflexion an einer gegenüberliegenden Hauptfläche, insbesondere bei scheibenförmigen Grundkörpern, zurückgeworfen werden und dadurch mit einer akustischen Oberflächenwelle interferieren, wodurch beispielsweise ein Signal gestört wird. Eine solche Reflexion beziehungsweise ein solches Echo von Volumenwellen wird vorteilhafterweise durch einen Teil der strukturierten Beschichtung vermindert oder ganz vermieden. Dies kann dadurch geschehen, dass beispielsweise Linien mit einer Breite von < 1 mm, insbesondere < 500 μm, und oft < 20 μm aufgebracht sind. Diese Linien können schräg und/oder parallel zueinander verlaufen und beispielsweise Rauten, Bögen und/oder Arabesken ausformen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Strukturen zur Dämpfung von Volumenwellen, die meist auf Einkerbungen oder Einsägungen in den Grundkörper beruhen, ist die Oberfläche des Grundkörpers nach Aufbringen der strukturierten Beschichtung nicht beschädigt, wodurch Bruchgefahr gesenkt ist.Bulk acoustic waves can be reflected, for example, by reflection on an opposite major surface, in particular disk-shaped base bodies, and thereby interfere with a surface acoustic wave, whereby, for example, a signal is disturbed. Such a reflection or echo of bulk waves is advantageously reduced or completely avoided by part of the structured coating. This can be done by, for example, lines with a width of <1 mm, in particular <500 microns, and often <20 microns are applied. These lines may be oblique and / or parallel to each other and form, for example, rhombuses, arches and / or arabesques. In contrast to conventional structures for damping bulk waves, which are mostly based on indentations or impressions in the main body, the surface of the base body is not damaged after application of the structured coating, whereby the risk of breakage is reduced.

Beispielsweise kann ein Grundkörper auf einer Hauptfläche eine strukturierte Beschichtung in Form einer Beschriftung und auf der gleichen oder auf der anderen Hauptfläche eine strukturierte Beschichtung zur Dämpfung von Volumenwellen aufweisen.For example, a main body may have a structured coating in the form of a lettering on one main surface and a structured coating for damping bulk waves on the same or on the other main surface.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Oberfläche des Grundkörpers durch eine strukturierte Beschichtung zumindest teilweise in Teilbereiche (Segmente) unterteilt. Durch die strukturierte Beschichtung können die einzelnen Teilbereiche vorteilhafterweise akustisch isoliert sein. Das heißt, dass eine Oberflächenwelle in einem Teilbereich nicht oder nur sehr wenig durch eine andere Oberflächenwelle in einem benachbarten Teilbereich überlagert beziehungsweise gestört wird. Beispielsweise können so Chips, die beispielsweise auf einem Wafer erzeugt sind, besser kontrolliert werden. Dies kann anhand von elektrischen Testmethoden, beispielsweise mit einem Waferprober, geschehen. Zudem können die Chips individuell (maschinenlesbar) mit einer Beschriftung gekennzeichnet sein, sodass sogar die Qualität einzelner Chips automatisiert kontrolliert und zugeordnet werden kann.According to a further embodiment, the surface of the main body is at least partially subdivided into subregions (segments) by a structured coating. As a result of the structured coating, the individual partial regions can advantageously be acoustically isolated. This means that a surface wave in one subarea is not superimposed or disturbed by another surface wave in an adjacent subarea or is disturbed only very slightly. For example, you can thus chips, which are produced for example on a wafer, are better controlled. This can be done by means of electrical test methods, for example with a wafer prober. In addition, the chips can be marked individually (machine-readable) with a label so that even the quality of individual chips can be automatically controlled and assigned.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die strukturierte Beschichtung eine Schichtdicke von bis zu 100 μm, insbesondere von 0,2 bis 20 μm und oft von 0,5 bis 5 μm auf. Vorteilhafterweise ist die Beschichtung also sehr dünn, wodurch Beschichtungsmaterial eingespart wird.According to a further embodiment, the structured coating has a layer thickness of up to 100 μm, in particular from 0.2 to 20 μm and often from 0.5 to 5 μm. Advantageously, the coating is therefore very thin, whereby coating material is saved.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die strukturierte Beschichtung lediglich auf der Oberfläche des Grundkörpers oder unmittelbar auf der Oberfläche des Grundkörpers erzeugt und kann diesen, beispielsweise bei scheibenförmigen Grundkörpern, um bis zu 100 μm, insbesondere < 50 μm und oft < 10 μm überragen. Dies kann auch für die lateralen Ausdehnungen des Grundkörpers gelten.According to a further embodiment, the structured coating is produced only on the surface of the base body or directly on the surface of the base body and may project beyond this, for example in disk-shaped base bodies, by up to 100 μm, in particular <50 μm and often <10 μm. This can also apply to the lateral expansions of the basic body.

Das anorganisch-organische Hybridpolymer umfasst

  • – ein organisches Präpolymer und
  • – ein hydrolytisches Kondensat,
wobei das hydrolytische Kondensat organofunktionelle Silane mit organischen Substituenten enthält, die zumindest teilweise mit dem Präpolymer vernetzt sind. Das anorganisch-organische Hybridpolymer kann großteils, was einem Gehalt von mindestens 90 Gew.-% entspricht, oder vollständig aus einem organischen Präpolymer und einem hydrolytischen Kondensat bestehen.The inorganic-organic hybrid polymer comprises
  • An organic prepolymer and
  • A hydrolytic condensate,
wherein the hydrolytic condensate contains organofunctional silanes having organic substituents that are at least partially crosslinked with the prepolymer. The inorganic-organic hybrid polymer may consist largely of at least 90% by weight or entirely of an organic prepolymer and a hydrolytic condensate.

Die Herstellung von anorganisch-organischen Hybridpolymeren ist zum Beispiel in der DE 43 03 570 C2 beschrieben, deren Inhalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.The preparation of inorganic-organic hybrid polymers is for example in DE 43 03 570 C2 whose contents are hereby incorporated by reference.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das hydrolytische Kondensat aus kondensierbaren Verbindungen herstellbar, die zumindest teilweise hydrolysiert und dann zum hydrolytischen Kondensat kondensiert werden. Die kondensierbaren Verbindungen sind zumindest teilweise aus organofunktionellen Silanen der Formel R'''mSiX4-m gewählt. Es kann ein organofunktionelles Silan oder eine Kombination von unterschiedlichen organofunktionellen Silanen dieser Formel verwendet werden. Dabei entsprechen:
R''' = vernetzbarer organischer Substituent,
X = hydrolysierbare und kondensierbare Gruppe,
m = 1, 2 oder 3, insbesondere 1.According to a further embodiment, the hydrolytic condensate can be prepared from condensable compounds which are at least partially hydrolyzed and then condensed to the hydrolytic condensate. The condensable compounds are selected at least partially from organofunctional silanes of the formula R ''' m SiX 4-m . An organofunctional silane or a combination of different organofunctional silanes of this formula can be used. Where:
R '''= crosslinkable organic substituent,
X = hydrolyzable and condensable group,
m = 1, 2 or 3, in particular 1.

Organofunktionelle Silane der Formel R'''mSiX4-m und die Bedeutungen von R''' und X sind detailliert in der DE 43 03 570 C2 beschrieben, deren Inhalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Aus organofunktionellen Silanen der Formel R'''mSiX4-m werden im hydrolytischen Kondensat organofunktionelle Silane mit vernetzbaren organischen Substituenten. Im anorganisch-organischen Hybridpolymer sind diese organischen Substituenten zumindest teilweise mit dem organischen Präpolymer vernetzt.Organofunctional silanes of the formula R ''' m SiX 4-m and the meanings of R''' and X are detailed in US Pat DE 43 03 570 C2 whose contents are hereby incorporated by reference. From organofunctional silanes of the formula R ''' m SiX 4-m are in the hydrolytic condensate organofunctional silanes with crosslinkable organic substituents. In the inorganic-organic hybrid polymer, these organic substituents are at least partially crosslinked with the organic prepolymer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das hydrolytische Kondensat unter Verwendung weiterer kondensierbarer Verbindungen herstellbar, die aus organofunktionellen Silanen der Formel R'mSiX4-m gewählt sind, wobei R' = nicht vernetzbarer organischer Rest ist. Organofunktionelle Silane der Formel R'mSiX4-m und die Bedeutung von R' sind in der DE 43 03 570 C2 beschrieben, deren Inhalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. X und m haben die gleiche Bedeutung wie zuvor ausgeführt.According to a further embodiment, the hydrolytic condensate can be prepared using further condensable compounds which are selected from organofunctional silanes of the formula R ' m SiX 4-m , where R' = non-crosslinkable organic radical. Organofunctional silanes of the formula R ' m SiX 4-m and the meaning of R' are in the DE 43 03 570 C2 whose contents are hereby incorporated by reference. X and m have the same meaning as previously stated.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das hydrolytische Kondensat unter Verwendung weiterer kondensierbarer Verbindungen herstellbar, die aus kondensierbaren Verbindungen von Aluminium, Zirkonium und/oder Titan gewählt sind. Diese Verbindungen sind beispielsweise in der DE 38 28 098 A1 und in der DE 34 07 087 A1 beschrieben, deren Inhalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.According to another embodiment, the hydrolytic condensate can be prepared using further condensable compounds selected from condensable compounds of aluminum, zirconium and / or titanium. These compounds are for example in the DE 38 28 098 A1 and in the DE 34 07 087 A1 whose contents are hereby incorporated by reference.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das hydrolytische Kondensat unter Verwendung weiterer kondensierbarer Verbindungen herstellbar, die aus schwerflüchtigen Oxiden, beispielsweise B2O3, P2O5, TiO2 und SnO2, gewählt sind.According to a further embodiment, the hydrolytic condensate can be prepared by using further condensable compounds selected from low-volatility oxides, for example B 2 O 3 , P 2 O 5 , TiO 2 and SnO 2 .

Aus den kondensierbaren Verbindungen, die jeweils auch einer Kombination von unterschiedlichen kondensierbaren Verbindungen entsprechen können, kann über ein Sol-Gel-Verfahren ein hydrolytisches Kondensat hergestellt werden. Das hydrolytische Kondensat kann vollständig durch Kondensation der oben beschriebenen kondensierbaren Verbindungen hergestellt werden.From the condensable compounds, which can each also correspond to a combination of different condensable compounds, a hydrolytic condensate can be prepared by a sol-gel process. The hydrolytic condensate can be prepared entirely by condensation of the above-described condensable compounds.

Geeignete vernetzbare organische Präpolymere sind zum Beispiel in der DE 43 03 570 C2 beschrieben, deren Inhalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.Suitable crosslinkable organic prepolymers are, for example, in DE 43 03 570 C2 whose contents are hereby incorporated by reference.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das anorganisch-organische Hybridpolymer Farbstoffe und/oder Farbpigmente. Die Farbstoffe und/oder Farbpigmente können dabei im Hybridpolymer eingelagert sein. Die Wahl der Farbstoffe und/oder Farbpigmente ist nicht begrenzt, beispielsweise können Farbstoffe, die in einem alkoholischen und/oder wässrigen Medium löslich sind, verwendet werden, wie beispielsweise Orasol®- oder Crasol®-Farbstoffe. Anorganische Farbpigmente wie zum Beispiel TiO2 können ebenfalls verwendet werden.In another embodiment, the inorganic-organic hybrid polymer comprises dyes and / or color pigments. The dyes and / or color pigments may be incorporated in the hybrid polymer. The choice of dyes and / or color pigments is not limited, for example Dyes may be used which are soluble in an alcoholic and / or aqueous medium such as Orasol ® - or Crasol ® dyes. Inorganic color pigments such as TiO 2 can also be used.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Teil der Oberfläche des Grundkörpers mit einer Oberflächenrauhigkeit von bis zu 1 nm, insbesondere 0,1 bis 0,7 nm, beispielsweise 0,5 nm, poliert. Dabei kann die strukturierte Beschichtung beispielsweise auf einer solchen polierten Fläche aufgebracht sein. Vorteilhafterweise haftet die strukturierte Beschichtung auch auf einer derart fein polierten Oberfläche gut an. Dadurch werden auch für fein polierte Grundkörper die bereits vorstehend beschriebenen Vorteile der strukturierten Beschichtung erhalten.According to a further embodiment, at least part of the surface of the base body is polished with a surface roughness of up to 1 nm, in particular 0.1 to 0.7 nm, for example 0.5 nm. In this case, the structured coating can be applied, for example, on such a polished surface. Advantageously, the structured coating also adheres well to such a finely polished surface. As a result, the advantages of the structured coating already described above are obtained even for finely polished basic bodies.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das elektrokeramische Material piezoelektrisch. Das heißt, das elektrokeramische Material weist einen piezoelektrischen Effekt auf.According to another embodiment, the electroceramic material is piezoelectric. That is, the electroceramic material has a piezoelectric effect.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das elektrokeramische Material ausgewählt aus: Bariumtitanat (BaTiO3), Strontiumtitanat (SrTiO3), Calciumtitanat (CaTiO3), Magnesiumtitanat (MgTiO3), Calicium-Magnesium-Titanat ((Ca,Mg)TiO3), Zinktitanat (ZnTiO3), Lanthantitanat (LaTiO3), Neodymtitanat (NdTiO3), Barium-Zirkonat-Titanat (Ba(Zr,Ti)O3), Bariumzirkonat (BaZrO3), Calciumzirkonat (CaZrO3), Blei-Magnesium-Niobat ((Pb,Mg)NbO3), Blei-Zink-Niobat ((Pb,Zn)NbO3), Lithiumniobat (Li2NbO3), Bariumstannat (BaSnO3), Caliciumstannat (CaSnO3), Magnesium-Aluminium-Silicat, Magnesiumsilicat, Lanthan-Gallium-Silicat beziehungsweise Langasit (La3Ga5SiO14), Lanthan-Gallium-Tantalat beziehungsweise Langatat (La3Ga5,5Ta0,5O14), Bariumtantalat (BaTaO3), Lithiumtantalat (Li2TaO3), Nioboxid (Nb2O3), Zirkonoxid (ZrO2), Quarz (SiO2), einem Turmalin und Kombinationen dieser Materialien.According to another embodiment, the electroceramic material is selected from: barium titanate (BaTiO 3 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), calcium titanate (CaTiO 3 ), magnesium titanate (MgTiO 3 ), calicium magnesium titanate ((Ca, Mg) TiO 3 ), Zinc titanate (ZnTiO 3 ), lanthanum titanate (LaTiO 3 ), neodymium titanate (NdTiO 3 ), barium zirconate titanate (Ba (Zr, Ti) O 3 ), barium zirconate (BaZrO 3 ), calcium zirconate (CaZrO 3 ), lead magnesium Niobate ((Pb, Mg) NbO 3 ), lead-zinc niobate ((Pb, Zn) NbO 3 ), lithium niobate (Li 2 NbO 3 ), barium stannate (BaSnO 3 ), calcium stannate (CaSnO 3 ), magnesium-aluminum Silicate, magnesium silicate, lanthanum gallium silicate or langasite (La 3 Ga 5 SiO 14 ), lanthanum gallium tantalate or langatate (La 3 Ga 5.5 Ta 0.5 O 14 ), barium tantalate (BaTaO 3 ), lithium tantalate ( Li 2 TaO 3 ), niobium oxide (Nb 2 O 3 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), quartz (SiO 2 ), a tourmaline, and combinations of these materials.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das elektrokeramische Material ausgewählt aus: Bariumtitanat (BaTiO3), Strontiumtitanat (SrTiO3), Barium-Zirkonat-Titanat (Ba(Zr,Ti)O3), Lanthan-Gallium-Silicat beziehungsweise Langasit (La3Ga5SiO14), Lanthan-Gallium-Tantalat beziehungsweise Langatat (La3Ga5,5Ta0,5O14), Quarz (SiO2), Lithiumniobat (Li2NbO3), Lithiumtantalat (Li2TaO3) und Kombinationen dieser Materialien.According to a further embodiment, the electroceramic material is selected from: barium titanate (BaTiO 3 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), barium zirconate titanate (Ba (Zr, Ti) O 3 ), lanthanum gallium silicate or langasite (La 3 Ga 5 SiO 14 ), lanthanum gallium tantalate or langatate (La 3 Ga 5.5 Ta 0.5 O 14 ), quartz (SiO 2 ), lithium niobate (Li 2 NbO 3 ), lithium tantalate (Li 2 TaO 3 ) and combinations of these materials.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das elektrokeramische Material ausgewählt aus: Quarz (SiO2), Lithiumniobat (Li2NbO3), Lithiumtantalat (Li2TaO3), Langasit (La3Ga5SiO14), Langatat (La3Ga5,5Ta0,5O14) und Kombinationen dieser Materialien.According to a further embodiment, the electroceramic material is selected from: quartz (SiO 2 ), lithium niobate (Li 2 NbO 3 ), lithium tantalate (Li 2 TaO 3 ), langasite (La 3 Ga 5 SiO 14 ), langatate (La 3 Ga 5, 5 Ta 0.5 O 14 ) and combinations of these materials.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das elektrokeramische Material monokristallin.According to another embodiment, the electroceramic material is monocrystalline.

Insbesondere für monokristalline elektrokeramische Materialien sind die bereits beschriebenen Vorteile des Grundkörpers mit einer strukturierten Beschichtung sehr wichtig, da diese Materialien sehr aufwendig hergestellt werden und daher sehr teuer sind. Monokristalline piezoelektrische Materialien werden insbesondere für die Herstellung von elektronischen Bauteilen verwendet. Häufig werden sie dazu in Form eines Wafers gehandhabt.In particular for monocrystalline electroceramic materials, the already described advantages of the base body with a structured coating are very important, since these materials are produced in a very complicated manner and are therefore very expensive. Monocrystalline piezoelectric materials are used in particular for the production of electronic components. Often they are handled in the form of a wafer.

Die genannten piezoelektrischen Materialien sind zudem spröde, was insbesondere die Handhabung von dünnen Scheiben aus diesen Materialien erschwert. Daher ist es besonders wichtig, dass eine strukturierte Beschichtung beziehungsweise eine Beschriftung aufgebracht ist, ohne das Material zu beschädigen, was mit den bereits beschriebenen Vorteilen verbunden ist.The said piezoelectric materials are also brittle, which makes it difficult in particular to handle thin disks of these materials. Therefore, it is particularly important that a structured coating or a label is applied without damaging the material, which is associated with the advantages already described.

Unter den oben genannten elektrokeramischen Materialien werden auch kongruente elektrokeramische Materialien verstanden. Zum Beispiel steht Lithiumniobat (Li2NbO3) neben stöchiometrischen auch für kongruentes Lithiumniobat. Kongruent bedeutet unter anderem, dass die Kristalle aus einer Schmelze gleicher Zusammensetzung gewachsen und daher homogen sind beziehungsweise keinen Gradienten aufweisen. Das elektrokeramische Material kann Reduktionsprozessen unterzogen worden sein, um pyroelektrische Effekte zu verringern. Dadurch wird die Handhabung des elektrokeramischen Materials erleichtert. Das elektrokeramische Material kann auch Dotierstoffe wie zum Beispiel Eisen enthalten.Among the above-mentioned electroceramic materials are also understood congruent electroceramic materials. For example, lithium niobate (Li 2 NbO 3 ) is not only stoichiometric but also congruent lithium niobate. Among other things, congruent means that the crystals have grown from a melt of the same composition and are therefore homogeneous or have no gradient. The electroceramic material may have undergone reduction processes to reduce pyroelectric effects. This facilitates the handling of the electroceramic material. The electroceramic material may also contain dopants such as iron.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der elektrokeramische Grundkörper auf einem Träger angeordnet. Ein solcher Träger kann beispielsweise Silicium, Glas, Saphir oder eine Keramik oder eine Kombination dieser Materialien enthalten oder daraus bestehen. Zum Beispiel kann dies in Form eines sogenannten Sandwichwafers ausgeführt sein. Dabei kann der das elektrokeramische Material enthaltende Grundkörper mittels eines Klebematerials oder unmittelbar (sogenanntes direct wafer bonding) mit dem Träger verbunden sein. Neben dem Grundkörper kann auch der Träger eine strukturierte Beschichtung im Sinne der Anmeldung aufweisen.According to a further embodiment, the electroceramic base body is arranged on a carrier. Such a carrier may for example contain or consist of silicon, glass, sapphire or a ceramic or a combination of these materials. For example, this may be in the form of a so-called sandwich wafer. In this case, the base body containing the electroceramic material may be connected to the carrier by means of an adhesive material or directly (so-called direct wafer bonding). In addition to the main body, the carrier may also have a structured coating in the sense of the application.

Diese strukturierte Beschichtung kann zum Beispiel zur Dämpfung von Volumenwellen geeignet sein.This structured coating may be suitable, for example, for damping bulk waves.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die strukturierte Beschichtung zumindest teilweise auf einer weiteren Beschichtung erzeugt, die eine andere Farbe als das elektrokeramische Material und/oder die strukturierte Beschichtung aufweist. Die weitere Beschichtung kann beispielsweise unstrukturiert und flächig ausgebildet sein. Diese weitere, flächige Beschichtung wird im Folgenden auch als ”flächige Beschichtung” bezeichnet. Vorteilhafterweise kann dadurch eine strukturierte Beschichtung, die zumindest teilweise als Beschriftung ausgeformt ist, unabhängig von der Farbe oder der Transparenz des elektrokeramischen Materials gut identifiziert, (maschinell) gelesen und/oder elektronisch erfasst werden. Insbesondere kann die flächige Beschichtung rechteckig, quadratisch, abgerundet, oval oder rund sein. Die flächige Beschichtung kann beispielsweise die Aufgabe eines Beschriftungsfeldes erfüllen.According to a further embodiment, the structured coating is at least partially produced on a further coating which has a different color than the electroceramic material and / or or the structured coating. The further coating may be unstructured and flat, for example. This further, surface coating is also referred to below as "planar coating". Advantageously, a structured coating which is at least partially shaped as a label, can be easily identified, (mechanically) read and / or electronically recorded independently of the color or the transparency of the electroceramic material. In particular, the planar coating may be rectangular, square, rounded, oval or round. The planar coating can for example fulfill the task of a labeling field.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die flächige Beschichtung unmittelbar auf dem elektrokeramischen Material des Grundkörpers erzeugt.According to a further embodiment, the planar coating is produced directly on the electroceramic material of the base body.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die flächige Beschichtung ein anorganisch-organisches Hybridpolymer, wie es bereits für die strukturierte Beschichtung beschrieben ist, umfassen oder daraus bestehen. Die Werte für Schichtdicke und Auflösung entsprechen ebenfalls denen der strukturierten Beschichtung. Auch beim Auftragen der flächigen Beschichtung wird die Oberfläche der Grundkörpers nicht beschädigt. Die flächige Beschichtung kann Farbstoffe und/oder Farbpigmente enthalten und dabei insbesondere eine weiße Farbe aufweisen, die durch weiße Farbpigmente wie zum Beispiel Titandioxid (TiO2) hervorgerufen wird. Insbesondere mit einer weißen Beschichtung kann eine Beschriftung, die zumindest teilweise auf der flächigen Beschichtung erzeugt ist, gut identifiziert, (maschinell) gelesen und/oder elektronisch erfasst werden.According to a further embodiment, the planar coating may comprise or consist of an inorganic-organic hybrid polymer as already described for the structured coating. The values for layer thickness and resolution also correspond to those of the structured coating. Even when applying the surface coating, the surface of the body is not damaged. The two-dimensional coating may contain dyes and / or color pigments and in particular have a white color, which is caused by white color pigments such as titanium dioxide (TiO 2 ). In particular, with a white coating, a label which is at least partially produced on the sheet-like coating can be well identified, (mechanically) read and / or electronically detected.

Als weiterer Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers angegeben, das die folgenden Schritte umfasst:

  • (a) Bereitstellen eines Grundkörpers umfassend ein elektrokeramisches Material;
  • (b) Strukturiertes Aufbringen eines Beschichtungsmaterials auf der Oberfläche des Grundkörpers, wobei das Beschichtungsmaterial – ein hydrolytisches Kondensat, das organofunktionelle Silane mit vernetzbaren organischen Substituenten umfasst, – ein vernetzbares organisches Präpolymer und – ein organisches Lösungsmittel umfasst;
  • (c) Härten des aufgebrachten Beschichtungsmaterials zur strukturierten Beschichtung, die das anorganisch-organisches Hybridpolymer umfasst. Das heißt, dass im Teilschritt (c) zumindest aus einem Teil des Beschichtungsmaterials ein anorganisch-organisches Hybridpolymer gebildet wird. Der Grundkörper kann auch vollständig aus einem elektrokeramischen Material bestehen.
As a further aspect of the invention, a process for the production of a main body is specified, which comprises the following steps:
  • (A) providing a base body comprising an electroceramic material;
  • (b) patterning a coating material on the surface of the body, wherein the coating material comprises - a hydrolytic condensate comprising organofunctional silanes with crosslinkable organic substituents, - a crosslinkable organic prepolymer and - an organic solvent;
  • (c) curing the applied coating material for structured coating comprising the inorganic-organic hybrid polymer. That is, in substep (c), at least a portion of the coating material forms an inorganic-organic hybrid polymer. The main body may also consist entirely of an electroceramic material.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Oberfläche des Grundkörpers vor dem Schritt (a) und/oder (b) gereinigt, um die Anhaftung des Beschichtungsmaterials zu erhöhen.According to a further embodiment, the surface of the base body is cleaned prior to step (a) and / or (b) in order to increase the adhesion of the coating material.

Vorteilhafterweise ist das Verfahren einfach und sehr viel weniger aufwändig als beispielsweise photolithographische Methoden zur Erzeugung einer strukturierten Beschichtung, da letztere zahlreiche Arbeitsschritte umfassen. Insbesondere wird bei dem Verfahren nicht die Oberfläche des Grundkörpers beschädigt, wie es bei herkömmlichen Verfahren der Fall ist, die die Oberfläche anschleifen, anritzen oder einkerben. Die Bruchfestigkeit des Grundkörpers wird hierdurch nicht beeinträchtigt, was zu weniger Ausschuss führt. Des Weiteren kann mit dem Verfahren, ein Grundkörper kostengünstig strukturiert beschichtet beziehungsweise beschriftet werden.Advantageously, the method is simple and much less expensive than, for example, photolithographic methods for producing a structured coating, since the latter involve numerous work steps. In particular, the method does not damage the surface of the body, as is the case with conventional methods that grind, scoring or scoring the surface. The breaking strength of the body is not affected thereby, resulting in less waste. Furthermore, with the method, a base body can be coated or labeled at low cost.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Verfahrensschritte (b) und (c) mehrfach durchgeführt. Beispielsweise kann ein scheibenförmiger Grundkörper zunächst auf der einen Hauptfläche strukturiert beschichtet werden und nach dem Härten dann auf der anderen Hauptfläche eine strukturierte Beschichtung erzeugt werden. So können vorteilhafterweise durch ein einfaches Verfahren beide Hauptflächen eines scheibenförmigen Grundkörpers strukturiert beschichtet werden. Dies kann beispielsweise so geschehen, dass zunächst die erste Hauptfläche mit einer strukturierten Beschichtung, die zumindest teilweise als Beschriftung ausgeformt ist, versehen wird und zu einem anderen Zeitpunkt eine strukturierte Beschichtung zur Dämpfung von Volumenwellen auf der gleichen und/oder der anderen Hauptfläche erzeugt wird.According to a further embodiment, the method steps (b) and (c) are performed several times. For example, a disk-shaped main body can first be patterned in a structured manner on the one main surface, and then, after curing, a structured coating can be produced on the other main surface. Thus, advantageously, both main surfaces of a disc-shaped main body can be coated in a structured manner by a simple method. This can be done, for example, by first providing the first main surface with a structured coating which is at least partially shaped as a label, and at another time producing a structured coating for damping bulk waves on the same and / or the other main surface.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird im Verfahrensschritt (b) das Beschichtungsmaterial mittels eines Tintenstrahldrucks, eines Siebdrucks oder eines anderen strukturierten Druckverfahrens aufgebracht. Beispielsweise kann dafür eine Düse oder ein herkömmlicher Tintenstrahldruckkopf wie Epson 9000 oder Epson 10000 verwendet werden.According to a further embodiment, in method step (b) the coating material is applied by means of an ink-jet printing, a screen printing or another structured printing method. For example, a nozzle or conventional inkjet printhead such as Epson 9000 or Epson 10000 can be used.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Beschichtungsmaterial eine druckfähige und viskose oder plastische Konsistenz auf. Dadurch kann das Beschichtungsmaterial im Verfahrensschritt (b) unmittelbar strukturiert auf der Oberfläche des Grundkörpers erzeugt werden, wobei das aufgebrachte Beschichtungsmaterial vor oder während dem Härten nicht seine Form verliert. Das heißt, das Beschichtungsmaterial verwischt oder verfließt nicht nach dem Aufbringen. Dabei ist das Beschichtungsmaterial dünnflüssig genug, dass es in der Regel nicht eine Düse oder einen Druckkopf verstopft.According to a further embodiment, the coating material has a printable and viscous or plastic consistency. As a result, the coating material in method step (b) can be produced directly structured on the surface of the base body, wherein the applied coating material does not lose its shape before or during curing. That is, the coating material does not blur or flow after application. The coating material is thin enough that it usually does not clog a nozzle or a print head.

Das elektrokeramische Material ist kaum oder gar nicht saugfähig, sodass herkömmliche Tinten- oder Beschichtungsmaterialien nur schlecht anhaften beziehungsweise aufgesogen werden. Vorteilhafterweise weist das Beschichtungsmaterial eine gute Anhaftung an der Oberfläche des Grundkörpers auf. The electroceramic material is hardly or not at all absorbent, so that conventional ink or coating materials are poorly adhered or absorbed. Advantageously, the coating material has a good adhesion to the surface of the base body.

Das Beschichtungsmaterial umfasst

  • – ein hydrolytisches Kondensat, das organofunktionelle Silane mit vernetzbaren organischen Substituenten umfasst,
  • – ein vernetzbares organisches Präpolymer, und
  • – ein organisches Lösungsmittel.
The coating material comprises
  • A hydrolytic condensate comprising organofunctional silanes with crosslinkable organic substituents,
  • A crosslinkable organic prepolymer, and
  • - an organic solvent.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das hydrolytische Kondensat neben organofunktionellen Silanen der Formel R'''mSiX4-m unter Verwendung weiterer kondensierbarer Verbindungen herstellbar, die aus organofunktionellen Silanen der Formel R'mSiX4-m, kondensierbaren Verbindungen von Aluminium, Zirkonium und/oder Titan, löslichen schwerflüchtigen Oxiden oder Kombinationen davon gewählt sind, wie es bereits ausgeführt wurde.According to a further embodiment, the hydrolytic condensate in addition to organofunctional silanes of the formula R ''' m SiX 4-m using other condensable compounds prepared from organofunctional silanes of the formula R' m SiX 4-m , condensable compounds of aluminum, zirconium and or titanium, soluble non-volatile oxides or combinations thereof are chosen, as has already been stated.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält ein vernetzbares organisches Präpolymer Gruppen, die zumindest teilweise mit den Substituenten R''' des organofunktionellen Silans R'''mSiX4-m vernetzbar sind. Geeignete vernetzbare organische Präpolymere sind zum Beispiel in der DE 43 03 570 C2 beschrieben, deren Inhalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.According to a further embodiment, a crosslinkable organic prepolymer contains groups which are at least partially crosslinkable with the substituents R '''of the organofunctional silane R''' m SiX 4-m . Suitable crosslinkable organic prepolymers are, for example, in DE 43 03 570 C2 whose contents are hereby incorporated by reference.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das organische Lösungsmittel des Beschichtungsmaterials aus einem Alkohol, einem Ether, einem Monoether eines Diols oder eines Triols, einem Ester, einer Carbonsäure oder einer Kombination davon gewählt sein.According to another embodiment, the organic solvent of the coating material may be selected from an alcohol, an ether, a monoether of a diol or a triol, an ester, a carboxylic acid or a combination thereof.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das organische Lösungsmittel Propylenglykolmonoethylether, 1-Methoxypropanol, Ethanol, Essigsäure oder eine Kombination davon umfassen oder daraus bestehen.According to a further embodiment, the organic solvent may comprise or consist of propylene glycol monoethyl ether, 1-methoxypropanol, ethanol, acetic acid or a combination thereof.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Beschichtungsmaterial Farbstoffe und/oder Farbpigmente.According to a further embodiment, the coating material comprises dyes and / or color pigments.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht das Beschichtungsmaterial großteils oder vollständig aus dem hydrolytischen Kondensat, zumindest einem organischen Präpolymer, zumindest einem organischen Lösungsmittel sowie zumindest einem Farbstoff und/oder Farbpigment. Dabei bedeutet großteils mindestens einen Anteil von 95 Gew.-% am gesamten Beschichtungsmaterial.According to a further embodiment, the coating material consists largely or completely of the hydrolytic condensate, at least one organic prepolymer, at least one organic solvent and at least one dye and / or color pigment. In this case, largely means at least a proportion of 95 wt .-% of the total coating material.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Beschichtungsmaterial bereitgestellt, indem in einem ersten Schritt zunächst ein hydrolytisches Kondensat aus den oben beschriebenen kondensierbaren Verbindungen nach einem Sol-Gel-Verfahren hergestellt wird. In einem zweiten Schritt wird dann das hydrolytische Kondensat mit zumindest einem organischen vernetzbaren Präpolymer sowie mit zumindest einem organischen Lösungsmittel und gegebenenfalls mit zumindest einem Farbstoff und/oder zumindest einem Farbpigment vermischt. Ein solches Beschichtungsmaterial ist zumindest mehrere Monate ohne Qualitätsverlust lagerfähig. Es können auch kommerzielle Beschichtungsmaterialien wie beispielsweise Ormojet®-Tinten der Firma Ormo Print GmbH verwendet werden.According to a further embodiment, the coating material is provided by first producing in a first step a hydrolytic condensate of the above-described condensable compounds by a sol-gel process. In a second step, the hydrolytic condensate is then mixed with at least one organic crosslinkable prepolymer and with at least one organic solvent and optionally with at least one dye and / or at least one color pigment. Such a coating material can be stored for at least several months without loss of quality. It can also be used commercial coating materials such as ORMOJET ® inks the company Ormo Print GmbH.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die aufgebrachte Struktur aus dem Beschichtungsmaterial thermisch, mit einer Strahlung, insbesondere mit UV-Strahlung oder IR-Strahlung, oder einer Kombination davon gehärtet. Die aufgebrachte Struktur aus dem Beschichtungsmaterial kann jedoch auch zunächst thermisch und anschließend mit Strahlung oder umgekehrt gehärtet werden. Beim Härten werden die vernetzbaren Reste R''' des organofunktionellen Silans zumindest teilweise mit dem vernetzbaren organischen Präpolymer vernetzt und das organische Lösungsmittel großteils (das heißt zumindest zu 95%) oder vollständig entfernt. Das heißt, dass beim Härten des Beschichtungsmaterials das anorganisch-organische Hybridpolymer gebildet wird.According to a further embodiment, the applied structure of the coating material is cured thermally, with a radiation, in particular with UV radiation or IR radiation, or a combination thereof. However, the applied structure of the coating material can also be cured first thermally and then with radiation or vice versa. During curing, the crosslinkable radicals R "'of the organofunctional silane are at least partially crosslinked with the crosslinkable organic prepolymer and the organic solvent is largely (ie at least 95%) or completely removed. That is, when curing the coating material, the inorganic-organic hybrid polymer is formed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die aufgebrachte Struktur aus dem Beschichtungsmaterial bei 60 bis 250°C, insbesondere bei 120 bis 210°C und oft bei 150 bis 190°C thermisch gehärtet.According to a further embodiment, the applied structure of the coating material is thermally cured at 60 to 250 ° C, in particular at 120 to 210 ° C and often at 150 to 190 ° C.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die aufgebrachte Struktur aus dem Beschichtungsmaterial thermisch gehärtet, wobei mit einem Gradienten von bis zu 30°C pro Minute, insbesondere 5 bis 20°C pro Minute, beispielsweise 10°C pro Minute, erwärmt wird und/oder abgekühlt wird.According to a further embodiment, the applied structure of the coating material is thermally cured, wherein with a gradient of up to 30 ° C per minute, in particular 5 to 20 ° C per minute, for example 10 ° C per minute, is heated and / or cooled ,

Mit einem solchen Gradienten wird eine starke Beanspruchung des elektrokeramischen Materials vermieden. Hierdurch sinkt die Bruchgefahr beim Härten, wodurch der Ausschuss verringert wird. Ferner werden dadurch auch Risse und/oder Mikrorisse im elektrokeramischen Material vermindert oder ganz vermieden.Such a gradient avoids heavy stress on the electroceramic material. This reduces the risk of breakage during curing, which reduces scrap. Furthermore, cracks and / or microcracks in the electroceramic material are thereby also reduced or completely avoided.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine flächige Beschichtung vor dem Erzeugen einer strukturierten Beschichtung insbesondere unmittelbar auf dem Grundkörper aufgebracht. Dazu wird ein Beschichtungsmaterial (wie oben bereits beschrieben) in einem Verfahrensschritt analog zu (b) flächig aufgebracht und anschließend in einem Verfahrensschritt analog zu (c) gehärtet.According to a further embodiment, a planar coating is applied, in particular directly on the base body, before the production of a structured coating. For this purpose, a coating material (as already described above) in a process step analogous to (b) surface applied and then cured in a process step analogous to (c).

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Grundkörper vereinzelt (geteilt) werden, wodurch wiederum eine Vielzahl von Grundkörpern gemäß einer Ausführungsform der Erfindung entstehen können, die ebenfalls die zuvor ausgeführten vorteilhaften Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise kann ein scheibenförmiger Grundkörper, zum Beispiel ein Wafer, in mehrere Teilstücke, beispielsweise Chips, vereinzelt werden. Ein solcher Grundkörper kann beispielsweise eine strukturierte Beschichtung zur Dämpfung von Volumenwellen aufweisen, die auch auf den Teilstücken erhalten bleibt. Ein beliebiges Teilstück eines Grundkörpers kann wiederum mit einer weiteren strukturierten Beschichtung versehen werden. Es ist auch möglich, dass beim Vereinzeln Teile eines Grundkörpers mit einer strukturierten Beschichtung, beispielsweise einer Beschriftung, entfernt werden.According to a further embodiment, a main body can be isolated (split), which in turn can result in a plurality of basic bodies according to an embodiment of the invention, which also have the advantageous properties previously described. For example, a disk-shaped main body, for example a wafer, can be separated into several parts, for example chips. Such a base body may, for example, have a structured coating for damping bulk waves, which also remains on the sections. Any part of a basic body can in turn be provided with a further structured coating. It is also possible that when separating parts of a body with a structured coating, such as a label removed.

Als weiterer Aspekt der Erfindung wird ein piezolektronisches Bauelement angegeben, das einen Grundkörper nach mindestens einer Ausführungsform der Erfindung umfasst, wobei das Bauelement Elektroden aufweist, die auf dem Grundkörper angeordnet sind. Die Elektroden können unmittelbar auf der Oberfläche des Grundkörpers angeordnet sein.As a further aspect of the invention, a piezolektronisches device is specified which comprises a base body according to at least one embodiment of the invention, wherein the component comprises electrodes which are arranged on the base body. The electrodes can be arranged directly on the surface of the base body.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das piezoelektronische Bauelement geeignet akustische Oberflächenwellen zu transportieren. Beispielsweise kann das piezoelektronische Bauelement als Filter, Resonator oder Sensor ausgebildet sein. Beispielsweise kann das piezoelektronische Bauelement im Telekommunikationsbereich eingesetzt werden.According to a further embodiment, the piezo-electronic component is suitable for transporting surface acoustic waves. For example, the piezo-electronic component can be designed as a filter, resonator or sensor. For example, the piezoelectric device can be used in the telecommunications sector.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Elektroden paarweise als Interdigitalwandler beziehungsweise als elektroakustische Wandler ausgeformt. In der Regel weisen diese eine kammartige Struktur auf, wobei die Finger der Elektroden ineinandergreifen ohne sich leitend zu kontaktieren. Dadurch können vorzugsweise elektrische Signale in Oberflächenwellen umgewandelt werden und/oder umgekehrt.According to a further embodiment, the electrodes are formed in pairs as interdigital transducers or as electroacoustic transducers. As a rule, these have a comb-like structure, wherein the fingers of the electrodes interlock without contacting each other in a conductive manner. As a result, electrical signals can preferably be converted into surface waves and / or vice versa.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das piezoelektronische Bauelement mit Wechselstrom betrieben werden. Insbesondere kann eine Spannung mit hoher Frequenz, beispielsweise > 50 MHz, insbesondere > 100 MHz, beispielsweise 430 MHz angelegt werden.According to a further embodiment, the piezo-electronic component can be operated with alternating current. In particular, a voltage with a high frequency, for example> 50 MHz, in particular> 100 MHz, for example 430 MHz, can be applied.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen insbesondere anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei geben gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis vergrößert und/oder schematisch dargestellt sein.The invention will be explained in more detail with reference to the drawings, in particular with reference to embodiments. The same reference numerals indicate the same elements in the individual figures. However, no scale references are shown, but individual elements can be enlarged and / or shown schematically for better understanding.

Es zeigenShow it

1 ein Ausführungsbeispiel eines Grundkörpers; 1 an embodiment of a base body;

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Grundkörpers; 2 a further embodiment of a base body;

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Grundkörpers, wobei die strukturierte Beschichtung Volumenwellen abdämpfen kann; 3 a further embodiment of a base body, wherein the structured coating can dampen bulk waves;

4a, 4b und 4c Ausführungsbeispiele von piezoelektronischen Bauelementen. 4a . 4b and 4c Embodiments of piezoelectric components.

1 zeigt einen Grundkörper 1 nach zumindest einer Ausführungsform der Erfindung. Der Grundkörper 1 ist scheibenförmig und besteht aus einem elektrokeramischen Material 5, beispielsweise ein Wafer aus einem monokristallinen piezoelektrischen Material. Die Schichtdicke beträgt 200 μm und die Oberfläche ist mit einer Oberflächenrauhigkeit von 0,5 nm poliert. Unmittelbar auf der Oberfläche ist beispielsweise eine schwarze strukturierte Beschichtung 10 in Form einer Beschriftung aufgebracht. Es kann zusätzlich oder stattdessen ein Barcode oder eine Datamatrix (nicht gezeigt) vorhanden sein. Es können weitere Bereiche des Grundkörpers 1 eine strukturierte Beschichtung 10 aufweisen (nicht gezeigt). Beispielweise kann auf der Rückseite eine strukturierte Beschichtung 10 zur Dämpfung von Volumenwellen erzeugt sein (wie es beispielsweise in 3 gezeigt ist). Die strukturierte Beschichtung 10 kann beispielsweise nach strukturiertem Aufbringen einer Ormojet®-Tinte der Firma Ormo Print GmbH und einem anschließenden Härten bei 150 bis 180°C erzeugt werden. 1 shows a main body 1 according to at least one embodiment of the invention. The main body 1 is disc-shaped and consists of an electroceramic material 5 For example, a wafer of a monocrystalline piezoelectric material. The layer thickness is 200 μm and the surface is polished with a surface roughness of 0.5 nm. Immediately on the surface is, for example, a black structured coating 10 applied in the form of a label. In addition or instead, a barcode or a data matrix (not shown) may be present. There may be other areas of the body 1 a structured coating 10 have (not shown). For example, on the back of a textured coating 10 be generated for damping of bulk waves (as it is for example in 3 is shown). The structured coating 10 ® -Tinte the company Ormo Print GmbH and subsequent curing at 150 to 180 ° C can be produced for example by applying a textured ORMOJET.

2 zeigt einen weiteren Grundkörper 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei der Grundkörper 1 weitgehend dem aus 1 entspricht. Es ist unmittelbar auf der Oberfläche des Grundkörpers 1 eine flächige Beschichtung 20 erzeugt, die beispielsweise weiße Farbpigmente enthält und die Funktion eines Beschriftungsfeldes besitzt. Unmittelbar auf der flächigen Beschichtung 20 kann eine strukturierte Beschichtung 10 beispielsweise in Form einer Beschriftung erzeugt sein. Unabhängig vom elektrokeramischen Material 5, dessen Transparenz und dessen Härte kann die strukturierte Beschichtung 10 gut identifiziert, (maschinell) gelesen und/oder elektronisch erfasst werden. 2 shows another body 1 according to an embodiment of the invention, wherein the main body 1 largely from 1 equivalent. It is directly on the surface of the main body 1 a flat coating 20 generated, for example, contains white color pigments and has the function of a label field. Immediately on the surface coating 20 can be a textured coating 10 be generated for example in the form of a label. Independent of the electroceramic material 5 whose transparency and hardness can be the textured coating 10 well-identified, (machine) read and / or electronically recorded.

3 zeigt die einen Grundkörper 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Der Grundkörper 1 ähnelt denen aus den 1 und 2. Gezeigt ist strukturierte Beschichtung 10, die zur Dämpfung von Volumenwellen geeignet ist. Der Grundkörper 1 kann beispielsweise auf der abgewandten Seite eine Beschriftung wie oben ausgeführt aufweisen. 3 shows the one main body 1 according to a further embodiment of the invention. The main body 1 is similar to those from the 1 and 2 , Shown is structured coating 10 , which is suitable for damping bulk waves. The main body 1 For example, on the opposite side may have a label as stated above.

4a zeigt ein piezoelektronisches Bauelement 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Grundkörper 1 besteht aus einem elektrokeramischen Material 5, beispielsweise monokristallines Lithiumniobat (Li2NbO3). Der Grundkörper 1 kann beispielsweise ein Teilstück eines Grundkörpers nach den 1 bis 3 sein. Auf der Oberfläche sind paarweise kammartige, ineinander verzahnte Elektroden (Anschlüsse) 40a, 40b und 50a, 50b aus Aluminium oder einem anderen leitfähigen Material erzeugt. Die Elektroden 40a, 40b sowie 50a, 50b sind als elektroakustische Wandler 40 und 50 ausgeformt, so dass beispielsweise eine Spannung mit hoher Frequenz, beispielsweise 430 MHz, angelegt werden kann. Das piezoelektronische Bauelement 100 kann beispielsweise ein akustischer Oberflächenwellen-Filter sein. Auf dem Grundkörper 1 kann beispielsweise eine strukturierte Beschichtung 10 als Beschriftung ausgeformt sein (nicht gezeigt). 4a shows a piezo-electronic component 100 according to an embodiment of the invention. The main body 1 consists of an electroceramic material 5 For example, monocrystalline lithium niobate (Li 2 NbO 3 ). The main body 1 For example, a portion of a body after the 1 to 3 be. On the surface are pairs of comb-shaped, interlocked electrodes (connections) 40a . 40b and 50a . 50b made of aluminum or another conductive material. The electrodes 40a . 40b such as 50a . 50b are as electro-acoustic transducers 40 and 50 shaped so that, for example, a voltage at high frequency, for example, 430 MHz, can be applied. The piezoelectric component 100 For example, it may be a surface acoustic wave filter. On the main body 1 For example, a structured coating 10 be formed as a label (not shown).

4b zeigt eine mögliche Rückseite des Bauelements 100 der 4a. Hier ist beispielsweise eine strukturierte Beschichtung 10 zur Dämpfung von Volumenwellen erzeugt. 4b shows a possible back of the device 100 of the 4a , Here is, for example, a structured coating 10 generated for damping of bulk waves.

4c zeigt ein weiteres piezoelektrisches Bauelement 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Es kann dem Bauelement, das in 4a gezeigt ist, entsprechen. Es weist zudem auf der Oberseite des Grundkörpers 1 eine strukturierte Beschichtung 10 auf, die zum Beispiel zur akustischen Isolierung dienen kann. Auf dem Grundkörper 1 können auch weitere strukturierte Beschichtungen 10, zum Beispiel als Beschriftung ausgeformt, vorhanden sein (nicht gezeigt). Das Bauelement 100 kann auch auf der Rückseite eine strukturierte Beschichtung 10 aufweisen, wie es beispielsweise in 4b illustriert ist. 4c shows a further piezoelectric component 100 according to an embodiment of the invention. It may be the component that is in 4a is shown correspond. It also points to the top of the body 1 a structured coating 10 on, for example, can serve for acoustic insulation. On the main body 1 You can also use other structured coatings 10 , for example, formed as a label, be present (not shown). The component 100 can also have a textured coating on the back 10 have, for example, in 4b is illustrated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Grundkörperbody
55
elektrokeramisches MaterialElectroceramic material
1010
strukturierte Beschichtungstructured coating
2020
flächige Beschichtungflat coating
4040
elektroakustischer Wandlerelectroacoustic transducer
40a, 40b40a, 40b
Elektrodenelectrodes
5050
elektroakustischer Wandlerelectroacoustic transducer
50a, 50b50a, 50b
Elektrodenelectrodes
100100
piezoelektrisches Bauelementpiezoelectric component

Claims (13)

Grundkörper (1) umfassend: – ein elektrokeramisches Material (5), und – eine strukturierte Beschichtung (10) auf zumindest einem Teil der Oberfläche des Grundkörpers (1), die ein anorganisch-organisches Hybridpolymer umfasst, wobei das anorganisch-organische Hybridpolymer – ein organisches Präpolymer und – ein hydrolytisches Kondensat umfasst, wobei das hydrolytisches Kondensat organofunktionelle Silane mit organischen Substituenten enthält, die zumindest teilweise mit dem Präpolymer vernetzt sind.Basic body ( 1 ) comprising: - an electroceramic material ( 5 ), and - a structured coating ( 10 ) on at least part of the surface of the base body ( 1 ) comprising an inorganic-organic hybrid polymer, wherein the inorganic-organic hybrid polymer comprises an organic prepolymer and a hydrolytic condensate, the hydrolytic condensate containing organofunctional silanes having organic substituents at least partially crosslinked with the prepolymer. Grundkörper (1) nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Teil der strukturierten Beschichtung (10) als Beschriftung ausgeformt ist.Basic body ( 1 ) according to claim 1, wherein at least a part of the structured coating ( 10 ) is designed as a label. Grundkörper (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Beschriftung zumindest teilweise maschinenlesbar ist.Basic body ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the label is at least partially machine-readable. Grundkörper (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der strukturierten Beschichtung (10) zur Dämpfung von akustischen Volumenwellen geeignet ist.Basic body ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein at least part of the structured coating ( 10 ) is suitable for damping bulk acoustic waves. Grundkörper (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die strukturierte Beschichtung (10) eine Schichtdicke von bis zu 100 μm, insbesondere von 0,2 bis 20 μm aufweist.Basic body ( 1 ) according to any one of the preceding claims, wherein the structured coating ( 10 ) has a layer thickness of up to 100 .mu.m, in particular from 0.2 to 20 microns. Grundkörper (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der Oberfläche des Grundkörpers (1) mit einer Oberflächenrauhigkeit von bis zu 1 nm, insbesondere 0,1 bis 0,7 nm, poliert ist.Basic body ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein at least a part of the surface of the base body ( 1 ) having a surface roughness of up to 1 nm, in particular 0.1 to 0.7 nm, is polished. Grundkörper (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das elektrokeramische Material (5) ausgewählt ist aus: Quarz (SiO2), Lithiumniobat (LiNbO3), Lithiumtantalat (LiTaO3), Langasit (La3Ga5SiO14), Langatat (La3Ga5,5Ta0,5O14) und einer Kombination dieser Materialien.Basic body ( 1 ) according to any one of the preceding claims, wherein the electroceramic material ( 5 ) is selected from: quartz (SiO 2 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), langasite (La 3 Ga 5 SiO 14 ), langatate (La 3 Ga 5.5 Ta 0.5 O 14 ) and a Combination of these materials. Grundkörper (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das elektrokeramische Material (5) monokristallin ist.Basic body ( 1 ) according to any one of the preceding claims, wherein the electroceramic material ( 5 ) is monocrystalline. Grundkörper (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die strukturierte Beschichtung (10) zumindest teilweise auf einer flächigen Beschichtung (20) erzeugt ist, die eine andere Farbe als das elektrokeramische Material (5) und/oder die strukturierte Beschichtung (10) aufweist.Basic body ( 1 ) according to any one of the preceding claims, wherein the structured coating ( 10 ) at least partially on a flat coating ( 20 ) which is a different color than the electroceramic material ( 5 ) and / or the structured coating ( 10 ) having. Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen eines Grundkörpers (1) umfassend ein elektrokeramisches Material (5); b) Strukturiertes Aufbringen eines Beschichtungsmaterials auf der Oberfläche des Grundkörpers (1), wobei das Beschichtungsmaterial – ein hydrolytisches Kondensat, das organofunktionelle Silane mit vernetzbaren organischen Substituenten umfasst, – ein vernetzbares organisches Präpolymer und – ein organisches Lösungsmittel umfasst; c) Härten des aufgebrachten Beschichtungsmaterials zur strukturierten Beschichtung (10), die das anorganisch-organisches Hybridpolymer umfasst. Method for producing a basic body ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, comprising the following steps: a) providing a basic body ( 1 ) comprising an electroceramic material ( 5 ); b) structured application of a coating material on the surface of the base body ( 1 ), wherein the coating material comprises - a hydrolytic condensate comprising organofunctional silanes having crosslinkable organic substituents, - a crosslinkable organic prepolymer and - an organic solvent; c) curing the applied coating material for structured coating ( 10 ) comprising the inorganic-organic hybrid polymer. Verfahren nach Anspruch 10, wobei im Verfahrensschritt (b) das Beschichtungsmaterial mittels eines Tintenstrahldrucks, eines Siebdrucks, oder eines anderen strukturierten Druckverfahrens aufgebracht wird.A method according to claim 10, wherein in step (b) the coating material is applied by means of ink jet printing, screen printing, or another structured printing process. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 und 11, wobei die aufgebrachte Struktur thermisch, mit einer Strahlung, insbesondere UV- oder IR-Strahlung, oder einer Kombination davon gehärtet wird.Method according to one of claims 10 and 11, wherein the applied structure is cured thermally, with a radiation, in particular UV or IR radiation, or a combination thereof. Piezoelektrisches Bauelement (100), das einen Grundkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst, wobei das Bauelement (100) Elektroden (40a, 40b und 50a, 50b) aufweist, die auf dem Grundkörper (1) angeordnet sind.Piezoelectric device ( 100 ), which is a basic body ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, wherein the component ( 100 ) Electrodes ( 40a . 40b and 50a . 50b ), which on the base body ( 1 ) are arranged.
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