DE19931914A1 - Keramikelektronikteil - Google Patents
KeramikelektronikteilInfo
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Abstract
Ein Keramikelektronikteil umfaßt eine Mehrzahl von inneren Elektroden in einem gesinterten Keramikpreßkörper, die über eine Keramikschicht überlagert sind. Die freien Enden der inneren Elektroden sind derart gebildet, daß dieselben eine keilförmige Querschnittsform aufweisen, wobei die Länge L des Keils und die innere Dicke t der Elektrode an der Basis des Keils die Beziehung L > 2t derart erfüllen, daß keine Gefahr des Erzeugens eines Zwischenschichtablösens oder einer Delaminierung in den Keramikschichten auftritt.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Keramikelek
tronikteil, wie z. B. einen laminierten Kondensator, und auf
ein Verfahren zum Erzeugen eines Keramikelektronikteils. Die
Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Keramikelektro
nikteil mit einer verbesserten Form der lateralen Kanten der
inneren Elektroden desselben und auf ein Verfahren zum Er
zeugen desselben.
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht, die ein Ausführungsbei
spiel eines herkömmlichen laminierten Kondensators zeigt.
Der laminierte Kondensator 51 weist einen gesinterten Kera
mikpreßkörper 52 auf, der eine dielektrische Keramik auf
weist. Eine Mehrzahl von inneren Elektroden 53a bis 53d ist
in dem gesinterten Keramikpreßkörper 52 derart gebildet, daß
dieselben in der Dickenrichtung über jeweilige Keramik
schichten überlagert sind. Die inneren Elektroden 53a, 53c
erstrecken sich zu der Endfläche 52a, und die inneren Elek
troden 53b, 53d erstrecken sich zu der Endfläche 52b. Äußere
Elektroden 54, 55 bedecken die Endflächen 52a bzw. 52b.
Der gesinterte Keramikpreßkörper 52, der bei dem oben er
wähnten laminierten Kondensator 51 verwendet werden soll,
wird durch das Verfahren erzeugt, das im folgenden beschrie
ben ist. Eine Mehrzahl von Keramikgrünlagen (Keramikgrün
schichten), die innere Elektroden 53a bis 53d aufweisen, die
auf dieselben gedruckt sind, werden mit einer wahlfreien An
zahl von nicht-bedruckten Keramikgrünlagen zusammenlami
niert, die auf der oberen und der unteren Oberfläche des
Preßkörpers positioniert sind, um ein laminiertes Erzeugnis
zu erhalten. Eine leitfähige Paste wird verwendet, um die
inneren Elektroden zu bilden. Nachdem das laminierte Erzeug
nis in der Dickenrichtung gepreßt wurde, wird dasselbe ge
brannt.
Da die inneren Elektroden 53a-53d durch Brennen der ge
druckten leitfähigen Paste gebildet sind, weisen dieselben
eine im wesentlichen homogene Dicke auf. Die Spitze (eine
laterale Kante) der inneren Elektrode 53a, d. h. der Teil,
der in dem Kreis in Fig. 6 gezeigt ist, ist in einer ver
größerten Ansicht von Fig. 7A gezeigt.
Wie aus Fig. 7A offensichtlich ist, besitzt die innere Elek
trode 53a bis zu der Spitze im wesentlichen eine homogene
Dicke. Wie in Fig. 7B gezeigt, kann bei einigen Fällen die
Spitze der inneren Elektrode 53a eine leichte Rundung auf
weisen.
Aufgrund der oben erwähnten Form der inneren Elektrode tritt
jedoch manchmal, wenn der gesinterte Keramikkörper 52 gebil
det wird, ein Abschälen oder Ablösen zwischen den Keramik
schichten oder das Phänomen, das Delaminierung genannt wird,
auf. Dies kann der Tatsache zugeordnet werden, daß, wenn das
laminierte Erzeugnis vor dem Brennen gepreßt wird, Ab
schnitte, bei denen die inneren Elektroden existieren, stark
in der Dickenrichtung zusammengedrückt werden, um eine höhe
re Dichte zu besitzen, während Abschnitte, bei denen die
inneren Elektroden nicht existieren, ungenügend zusammenge
drückt werden. Als ein Resultat variiert die Dichte der Ab
schnitte B, C und D, die in Fig. 7A gezeigt sind, vor dem
Brennen in dar Reihenfolge B < D < C. Diese Variation be
wirkt eine Delaminierung oder ein Zwischenschichtablösen in
dem gesinterten Preßkörper. Insbesondere ist bei dem Fall
einer inneren Elektrode mit einer Dicke von 3 µm oder mehr
(was für eine hohe Zuverlässigkeit verwendet wird) dieses
Phänomen sehr stark bemerkbar.
Ein Verfahren zum Lindern der Reduktion der Dichte in dem
Teil, der als C in Fig. 7A gezeigt ist, ist in der nicht
geprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8-58259
offenbart. Diese Veröffentlichung schlägt ein Verfahren zum
Drucken einer leitfähigen Paste unter Verwendung einer
speziellen Siebdruckplatte vor, wobei die Dicke der inneren
Elektrode in der Nähe des äußeren Rands derselben dünner als
in anderen Teilen ist. Die Querschnittsform einer inneren
Elektrode, die gemäß diesem Verfahren gebildet wird, ist in
Fig. 8 gezeigt. In der nähe des äußeren Randes der inneren
Elektrode 56, die in Fig. 8 gezeigt ist, ist die innere
Elektrode 56 als ein Resultat der Anwesenheit einer Stufe
56a in dem Teil 56b dünner.
Selbst bei dem gesinterten Preßkörper, der durch das Verfah
ren erhalten wird, das in dem offiziellen Amtsblatt der
nicht-geprüften Japanischen Veröffentlichung Nr. 8-58259
offenbart ist, wird jedoch die Delaminierung und das Zwi
schenschichtablösen nicht zufriedenstellend verhindert, und
eine weitere Verbesserung ist wünschenswert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Keramikelektronikteil und ein Verfahren zum Erzeugen eines
Elektronikteils zu schaffen, bei denen die Delaminierung und
das Zwischenschichtablösephänomen reduziert sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Keramikelektronikteil gemäß An
spruch 1 und ein Verfahren zum Erzeugen eines Elektronik
teils gemäß Anspruch 10 gelöst.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kera
mikelektronikteil, das einen gesinterten Keramikpreßkörper
und eine Mehrzahl von inneren Elektroden in dem gesinterten
Keramikpreßkörper aufweist, wobei mindestens eine laterale
Kante von mindestens einer der inneren Elektroden eine keil
förmige Querschnittsform aufweist, wobei die Länge L des
Keils und die Dicke t der inneren Elektrode an der Basis des
Keils die Beziehung L < 2t erfüllen.
Da die laterale Kante der inneren Elektrode derart gebildet
ist, so daß dieselbe eine keilförmige Querschnittsform auf
weist, wobei die Länge L des Keils und die Dicke der inneren
Elektrode an der Basis des Keils die Beziehung L < 2t erfül
len, kann eine Delaminierung oder das Zwischenschichtablösen
in dem gesinterten Keramikpreßkörper effektiv eingeschränkt
werden. Insbesondere kann, sogar bei dem Fall, bei dem die
Dicke der inneren Elektroden auf 3 µm oder mehr erhöht wird,
da die laterale Kante die oben erwähnte Keilform aufweist,
eine Erzeugung einer Delaminierung effektiv eingeschränkt
werden. Daher kann ein Keramikelektronikteil mit einer aus
gezeichneten Zuverlässigkeit vorgesehen werden, und die Pro
duktionsausbeute kann verbessert werden.
Bei einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die
inneren Elektroden und der gesinterte Keramikpreßkörper der
art ausgewählt, daß das Zusammenziehverhältnis (Kontrak
tionsverhältnis) des Keramikmaterials, das den gesinterten
Preßkörper bildet, durch Brennen größer ist als das Zu
sammenziehverhältnis des Materials, das die inneren Elektro
den bildet. Da die Materialien derart ausgewählt sind, daß
das Zusammenziehverhältnis der Keramik durch Brennen größer
als das Zusammenziehverhältnis der inneren Elektroden ist,
können die lateralen Kanten der inneren Elektroden sicher
die oben erwähnte keilförmige Querschnittsform nach dem
Brennen aufweisen.
Bei einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die
lateralen Kanten der inneren Elektroden derart gebildet, so
daß dieselben eine keilförmige Querschnittsform aufweisen,
wobei die Länge L des Keils und die Dicke der inneren Elek
trode t an dem Basisteil des Keils L < 2t erfüllen. Da die
lateralen Kanten der inneren Elektroden derart gebildet
sind, so daß dieselben eine keilförmige Querschnittsform
aufweisen, und dieselben die Beziehung L < 2t erfüllen, kann
eine Delaminierung sogar an den Seitenflächen des gesinter
ten Keramikpreßkörpers sicher verhindert werden.
Bei einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht
der gesinterte Keramikpreßkörper aus einer dielektrischen
Keramik, und die Mehrzahl der inneren Elektroden werden über
eine gesinterte Keramikpreßkörperschicht in der Dickenrich
tung des gesinterten Keramikpreßkörpers laminiert, um einen
laminierten Kondensator vorzusehen. Da der gesinterte Kera
mikpreßkörper aus dielektrischer Keramik besteht, und die
Mehrzahl der inneren Elektroden über eine gesinterte
Keramikpreßkörperschicht laminiert werden, kann ein lami
nierter Kondensator mit einer ausgezeichneten Zuverlässig
keit ohne das Risiko des Erzeugens einer Delaminierung in
dem gesinterten Keramikpreßkörper gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einer hohen Ausbeute vorgesehen werden.
Bei einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt
die Dicke der inneren Elektroden in einem Bereich von 3 bis
20 µm. Mit einer Dicke von 3 µm oder größer können die
inneren Elektroden selbst und die Verbindung zwischen den
inneren Elektroden und den äußeren Elektroden zuverlässiger
sein, und die Stromkapazität kann im Vergleich zu einem Fall
mit weniger als 3 µm größer sein. Bezüglich der oberen
Grenze der Dicke der inneren Elektrode sind 20 µm oder weni
ger, wie oben hinsichtlich einer kleinen Größe erwähnt, vor
zuziehen.
Gemäß dem fünften Aspekt eines Keramikelektronikteils der
vorliegenden Erfindung kann, da die Dicke der inneren Elek
troden 3 µm oder größer ist, ein laminiertes Elektronikteil
mit einer hohen Zuverlässigkeit der inneren Elektroden
selbst und der Verbindung zwischen den inneren Elektroden
und den äußeren Elektroden und einer großen Stromkapazität
erhalten werden.
Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Her
stellungsverfahren eines Keramikelektronikteils mit einer
Mehrzahl von inneren Elektroden, die in einem gesinterten
Keramikpreßkörper angeordnet sind, wobei das Verfahren das
Laminieren einer Mehrzahl von Keramikgrünlagen aufeinander,
wobei mindestens einige der Keramikgrünlagen eine leitfähige
Paste auf einer Oberfläche derselben aufweisen, derart, daß
die leitfähige Paste zwischen zwei benachbarten Keramikgrün
lagen positioniert ist, und das Brennen des laminierten Er
zeugnisses aufweist, um das Elektronikteil zu erhalten, wo
bei das Zusammenziehverhältnis des Keramikmaterials, das die
Keramikgrünlagen bildet, größer als das Zusammenziehverhält
nis der leitfähigen Paste ist.
Da Keramik und eine leitfähige Paste, wobei das Zusammen
ziehverhältnis der Keramik durch Brennen größer als das
Zusammenziehverhältnis der inneren Elektroden ist, als das
Material der Keramikgrünblätter und der leitfähigen Paste
beim Erhalten eines gesinterten Keramikpreßkörpers verwendet
werden, kann, nach dem Erhalten eines laminierten Erzeugnis
ses durch Laminieren einer Mehrzahl von Keramikgrünlagen mit
einer leitfähigen Paste zum Vorsehen der inneren Elektroden,
die auf Keramikgrünlagen gedruckt und nicht-gedruckt sind,
durch Brennen des laminierten Erzeugnisses ein Keramikelek
tronikteil, wobei die inneren Elektroden eine keilförmige
Querschnittsform gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisen,
ohne weiteres und sicher vorgesehen werden.
Insbesondere kann gemäß dem Herstellungsverfahren des fünf
ten Aspekts ein Keramikelektronikteil gemäß der vorliegenden
Erfindung bei einem Verfahren, das ansonsten gleich dem her
kömmlichen Herstellungsverfahren ist, vorgesehen werden, in
dem das Material zum Vorsehen der inneren Elektroden und die
leitfähige Paste ausgewählt werden, ohne die Notwendigkeit
einer Aufspannvorrichtung, wie z. B. einer speziellen Sieb
druckplatte oder dergleichen. Daher kann ein sehr zuver
lässiges Keramikelektronikteil ohne eine Erhöhung der Kosten
des Keramikelektronikteils vorgesehen werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A eine Seitenquerschnittsansicht eines laminierten
Kondensators als ein Keramikelektronikteil gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 1B eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht des
Teils, der durch den Kreis E in Fig. 1A gezeigt
ist;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie
II-II von Fig. 1 vorgenommen ist;
Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht zum Erklären
des Betriebs eines Keramikelektronikteils gemäß
der vorliegenden Erfindung und ein laminiertes Ke
ramikerzeugnis vor dem Brennen;
Fig. 4 eine schematische Teilquerschnittsansicht zum Er
klären des gesinterten Preßkörpers, der durch
Brennen des laminierten Erzeugnisses, das in Fig.
3 gezeigt ist, erhalten wird;
Fig. 5 eine Mikroskopaufnahme zum Erklären der Form der
lateralen Kante der inneren Elektrode des lami
nierten Kondensators, der bei einem zweiten Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhal
ten wird;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines
herkömmlichen laminierten Kondensators zeigt;
Fig. 7A und 7B vergrößerte Teilquerschnittsansichten zum Erklären
der Form der lateralen Kante der inneren Elektrode
bei dem herkömmlichen laminierten Kondensator; und
Fig. 8 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht zum Er
klären der Form der lateralen Kante der inneren
Elektrode eines herkömmlichen laminierten Konden
sators.
Fig. 1A ist eine Seitenquerschnittsansicht eines Keramik
elektronikteils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, und Fig. 1B ist eine vergrößerte
Teilquerschnittsansicht des Teils, der durch den Kreis E in
Fig. 1A gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das
Keramikelektronikteil ein Kondensator.
Ein laminierter Kondensator 1 weist einen gesinterten Kera
mikpreßkörper 2 auf, der eine dielektrische Keramik auf
weist. Eine Mehrzahl von inneren Elektroden 3 bis 6 sind in
dem gesinterten Keramikpreßkörper 2 derart gebildet, daß
dieselben in der Dickenrichtung über jeweilige Keramik
schichten überlagert sind. Die inneren Elektroden 3, 5 er
strecken sich zu einer Endfläche 2a des gesinterten Keramik
preßkörpers 2, und die inneren Elektroden 4, 6 erstrecken
sich zu einer Endfläche 2b. Äußere Elektroden 7, 8 sind ge
bildet, um die Endflächen 2a bzw. 2b zu bedecken, mit dem
Resultat, daß die äußere Elektrode 7 mit den inneren Elek
troden 3 und 5 elektrisch gekoppelt ist und die äußere Elek
trode 8 mit den inneren Elektroden 4 und 6 elektrisch ge
koppelt ist.
Die äußeren lateralen Keile W (auf die manchmal als "Ränder"
oder "freie Kanten" hierin Bezug genommen wird) der inneren
Elektroden 3 bis 6, ausgenommen der Kanten, die sich zu den
Endflächen 2a, 2b erstrecken, weisen eine keilförmige Quer
schnittsform, die am besten in Fig. 1B gezeigt ist, auf. Die
Form der Keile W erfüllt vorzugsweise die Beziehung L < 2t,
wobei L die Länge des Keils (Fig. 1B) und t die Dicke der
inneren Elektrode an der Basis des Keils ist. Wie in den
experimentellen Resultaten gezeigt, die im folgenden erör
tert sind, werden die Fälle der Delaminierung und des Zwi
schenschichtablösens effektiv eingeschränkt, wenn dieses
Verhältnis erfüllt wird.
Um eine keilförmige Querschnittsform zu realisieren, die die
Beziehung L < 2t erfüllt, können die Materialien, die für
die inneren Elektroden und den gesinterten Keramikpreßkörper
verwendet werden, derart ausgewählt werden, daß das Zusam
menziehverhältnis der Keramik während des Brennens größer
als das Zusammenziehverhältnis der inneren Elektroden wäh
rend des Brennens ist. Dies wird unter Bezugnahme auf die
Fig. 3 und 4 erklärt.
Fig. 3 stellt schematisch die Beziehung zwischen den inneren
Elektroden und den Keramikgrünlagen in dem laminierten Kera
mikerzeugnis vor dem Sintern dar. Das laminierte Erzeugnis
11 weist Keramikgrünlagen 12 bis 14 auf, die mit den inneren
Elektroden 3, 4, die zwischen denselben positioniert sind,
zusammenlaminiert sind. Die inneren Elektroden 3, 4 sind
durch Drucken einer leitfähigen Paste auf die obere Oberflä
che der Keramikgrünlage 13 bzw. 14 gebildet.
Wenn das laminierte Erzeugnis 11 in der Dickenrichtung des
selben (vertikal in Fig. 3) zusammengedrückt wird, kann das
laminierte Erzeugnis ausreichend in den Bereichen zusammen
gedrückt werden, in denen die inneren Elektroden 3, 4 lami
niert werden. Ein ausreichendes Zusammendrücken wird jedoch
nicht in den Bereichen angewendet, die durch die Pfeile G
und H in Fig. 3 gezeigt sind. Daher existiert ein Abschnitt
des Keramikmaterials, der eine niedrige Dichte aufweist,
außerhalb der Spitzen 3a, 4a der inneren Elektroden 3, 4.
Wenn das laminierte Erzeugnis 11 jedoch gebrannt wird, ist
das Zusammenziehverhältnis der Keramik größer als das Zusam
menziehverhältnis der inneren Elektroden 3, 4. Daher dehnt
sich die Keramik, wie in Fig. 4 gezeigt, aus, um die Spitzen
3a, 4a der inneren Elektroden 3, 4 zu verformen, so daß die
selben eine keilförmige Querschnittsform aufweisen. Als ein
Resultat wird die Keramik in der Nähe der Spitzen 3a, 4a der
inneren Elektroden 3, 4 dicht gesintert, so daß das Auftre
ten des Zwischenschichtablösens und der Delaminierung redu
ziert wird.
Es gibt viele Wege, um die vorhergehenden Zusammenziehver
hältnisse zu erreichen. Beispielsweise, und nicht begren
zend, können zwei weitere Verfahren verwendet werden: (1)
das Verwenden einer leitfähigen Paste mit einem niedrigen
Verhältnis eines Binders, der nach dem Brennen verstreut
werden soll, und einem hohen Verhältnis von Metallpulvern
für die inneren Elektroden, und (2) das Hinzufügen eines
hohen Schmelzpunktes, wie z. B. Ni, Mo und W, zu einer leit
fähigen Paste, die verwendet wird, um die inneren Elektroden
zu bilden.
Ein nicht-begrenzendes Beispiel des ersten Verfahrens ver
wendet eine Niedertemperatursinterkeramik (CaZrO3 + Glas
material) und eine leitfähige Paste, die etwa 2 bis 5 Ge
wichtsprozent eines organischen Binders aufweist, der bezüg
lich 100 Gewichtsprozent von Metallpulvern enthalten ist.
Bei einem nicht-begrenzenden Beispiel des zweiten Verfahrens
wird ein Metall mit einem hohen Schmelzpunkt zu den inneren
Elektroden hinzugefügt. Beispielsweise können, wenn eine
Niedertemperatursinterkeramik (CaZrO3 + Glasmaterial) als
das Keramikmaterial verwendet wird, und eine leitfähige
Paste, die hauptsächlich Cu mit einem Schmelzpunkt von
1083°C enthält, verwendet wird, etwa 0,5 bis 10 Gewichts
prozent mindestens eines Elements, das aus einer Gruppe von
Elementen ausgewählt ist, die einen vergleichsweise hohen
Schmelzpunkt bezüglich Cu aufweisen, wie z. B. Ni, Mo, W
oder dergleichen, bezüglich der 100 Gewichtsprozent von Cu
hinzugefügt werden.
Die Zusammensetzung der inneren Elektroden, wie oben er
wähnt, muß gemäß dem Zusammenziehverhältnis der Keramik, die
verwendet werden soll, eingestellt werden, und folglich kann
jede geeignete Zusammensetzung verwendet werden.
Ein Herstellungsverfahren eines Keramikelektronikteils gemäß
der vorliegenden Erfindung und die Effekte der vorliegenden
Erfindung sind im folgenden unter Bezugnahme auf konkrete
experimentelle Beispiele beschrieben.
Um einen gesinterten Keramikkörper 2 zu erhalten, wird eine
rechteckförmige Keramikgrünlage mit einem Keramikschlamm
gebildet, der hauptsächlich Niedertemperatursinterkeramik
(CaZrO3 + Glasmaterial) Pulver enthält. Um die inneren Elek
troden 3 bis 6 auf der Keramikgrünlage zu bilden, wird eine
leitfähige Paste mit einem Zusammensetzungsverhältnis von
100 Gewichtsprozent von Cu-Pulvern mit einer Durchschnitts
partikelgröße von 1,0 µm und 3 Gewichtsprozent eines organi
schen Binders auf die Keramikgrünlagen siebgedruckt. Danach
wird eine Mehrzahl der Keramikgrünlagen, auf denen die leit
fähige Paste aufgedruckt ist, zusammenlaminiert, und nicht-
bedruckte Keramikgrünlagen werden oberhalb und unterhalb der
vorhergehenden Gruppe von Lagen laminiert. Das gesamte Lami
nat wird in der Dickenrichtung gepreßt, um ein laminiertes
Erzeugnis zu erhalten. Das laminierte Erzeugnis wird bei
1000°C gebrannt, um einen gesinterten Keramikpreßkörper 2
mit einer Größe von 1,6 × 0,8 × 0,8 mm zu erhalten. Die An
zahl der Laminierungen von inneren Elektroden ist 4.
Durch Anbringen einer leitfähigen Paste an gegenüberliegen
den Endflächen des erhaltenen gesinterten Keramikpreßkörpers
2 und durch Brennen werden äußere Elektroden 7, 8 gebildet,
um einen laminierten Kondensator 1 zu erhalten. Die Bildung
der äußeren Elektroden 7, 8 kann auf die gleiche Art und
Weise wie das Brennen des laminierten Erzeugnisses durchge
führt werden.
Die Enddicke der inneren Elektroden nach dem Brennen in dem
laminierten Kondensator dieses Ausführungsbeispiels ist 3 µm.
Das heißt t = 3 µm. Aus der Beobachtung der lateralen
Kanten der inneren Elektroden nach dem Schneiden des erhal
tenen gesinterten Preßkörpers wird bestimmt, daß die latera
len Kanten eine Keilform und L = 10 µm aufweisen.
Unter Verwendung des gleichen Verfahrens, das oben beschrie
ben ist, wird ein zweiter laminierter Kondensator mit einer
Enddicke von 10 µm des Mittelteils der inneren Elektroden
erzeugt. Aus der Beobachtung der lateralen Kanten der inne
ren Elektrode nach dem Schneiden des erhaltenen gesinterten
Preßkörpers wird bestimmt, daß die lateralen Kanten der
inneren Elektroden eine Keilform aufweisen, wie es in der
Mikroskopaufnahme von Fig. 5 gezeigt ist. Bei diesem Fall
sind die Abmessungen der Keilform t = 10 µm und L = 25 µm.
Mehrere Vergleichsbeispiele 1, 2, 3, 4 werden vorbereitet,
um die Merkmale der vorliegenden Erfindung mit anderen
Strukturen zu vergleichen.
Ein laminierter Kondensator wird auf die gleiche Art und
Weise wie bei dem experimentellen Beispiel 1 erhalten, mit
der Ausnahme, daß die inneren Elektroden mit einem Zusam
mensetzungsverhältnis von 10 Gewichtsprozent eines organi
schen Binders bezüglich 100 Gewichtsprozent von Cu-Pulvern
mit einer Durchschnittspartikelgröße von 1,0 µm verwendet
werden. Bei diesem Fall ist die Enddicke der inneren Elek
trode 3 µm, und aus der Beobachtung der lateralen Kanten der
inneren Elektroden nach dem Schneiden des erhaltenen gesin
terten Preßkörpers wird bestimmt, daß die Dicke der inneren
Elektroden etwa durchgehend einschließlich der äußeren la
teralen Kanten derselben 3 µm ist.
Ein laminierter Kondensator wird auf die gleiche Art und
Weise wie bei dem Vergleichsbeispiel 1 erhalten, mit der
Ausnahme, daß die Dicke der inneren Elektroden 10 µm ist.
Der erhaltene gesinterte Preßkörper wird geschnitten, um die
lateralen Kanten der inneren Elektroden zu beobachten. Es
wird bestimmt, daß die Dicke der inneren Elektroden durch
gehend einschließlich an den äußeren Kanten derselben im
wesentlichen gleich 10 µm ist.
Ein laminierter Kondensator wird auf die gleiche Art und
Weise wie bei dem Vergleichsbeispiel 1 erhalten, mit der
Ausnahme, daß die inneren Elektroden gemäß dem Verfahren
gedruckt werden, das in der nicht-geprüften Japanischen Pa
tentveröffentlichung Nr. 8-58259 beschrieben ist. Die la
teralen Kanten der inneren Elektrode weisen eine Quer
schnittsform auf, die in Fig. 8 gezeigt ist.
Ein laminierter Kondensator wird auf die gleiche Art und
Weise wie bei dem Vergleichsbeispiel 3 erhalten, mit der
Ausnahme, daß die Dicke der inneren Elektroden auf 10 µm
geändert ist. Bei diesem laminierten Kondensator ist die
Querschnittsform der lateralen Kanten der inneren Elektrode
gleich derselben der inneren Elektrode 56, die in Fig. 8
gezeigt ist.
Ein laminierter Kondensator wird auf die gleiche Art und
Weise wie bei dem Vergleichsbeispiel 1 erzeugt, mit der Aus
nahme, daß eine leitfähige Paste mit einer Zusammensetzung
von 7,0 Gewichtsprozent eines organischen Binders bezüglich
100 Gewichtsprozent von Cu-Pulvern mit einer Durchschnitts
partikelgröße von 1,0 µm als das Material verwendet wird,
das die inneren Elektroden aufweisen. Aus der Beobachtung
der lateralen Kanten der inneren Elektroden nach dem Schnei
den des erhaltenen gesinterten Preßkörpers des laminierten
Kondensators wird bestimmt, daß t = 3 µm und L = 3 µm sind.
Das heißt L < 2t.
Ein laminierter Kondensator wird auf die gleiche Art und
Weise wie bei dem experimentellen Beispiel 1 erzeugt, mit
der Ausnahme, daß eine leitfähige Paste mit einer Zusammen
setzung von 7,0 Gewichtsprozent eines organischen Binders
bezüglich 100 Gewichtsprozent von Cu-Pulvern mit einer
Durchschnittspartikelgröße von 1,0 µm verwendet wird. Aus
der Beobachtung der lateralen Kanten der inneren Elektroden
nach dem Schneiden des erhaltenen gesinterten Preßkörpers
wird bestimmt, daß derselbe eine Keilform aufweist. Es sind
jedoch t = 10 µm und L = 5 µm. Das heißt L < 2t.
Die Delaminierungserzeugungsverhältnisse des gesinterten
Preßkörpers bei den 10 Stücken des laminierten Kondensators
der experimentellen Beispiele 1, 2 und der Vergleichsbei
spiele 1 bis 6, die wie oben erwähnt erhalten werden, sind
in Tabelle 1 gezeigt.
Probe | |
Delaminierungs- | |
erzeugungsverhältnis | |
(% der Delaminierungsfälle) | |
Experimentelles Beispiel 1 | 0% |
Experimentelles Beispiel 2 | 0% |
Vergleichsbeispiel 1 | 20% |
Vergleichsbeispiel 2 | 100% |
Vergleichsbeispiel 3 | 5% |
Vergleichsbeispiel 4 | 60% |
Vergleichsbeispiel 5 | 10% |
Vergleichsbeispiel 6 | 80% |
Wie es aus Tabelle 1 offensichtlich ist, ist das Delaminie
rungserzeugungsverhältnis bei den Vergleichsbeispielen 1, 2
hoch, wobei die Dicke der inneren Elektrode an den äußeren
lateralen Kanten im wesentlichen gleich derselben in der
Mitte der inneren Elektrode ist. Insbesondere wird mit einer
dicken inneren Elektrodendicke von 10 µm eine Delaminierung
in dem größten Prozentsatz des gesinterten Preßkörpers er
zeugt.
Ähnlich wird bei den Vergleichsbeispielen 3, 4, obwohl das
Delaminierungserzeugungsverhältnis niedriger als bei den
Vergleichsbeispielen 1, 2 ist, eine Delaminierungserzeugung
nicht verhindert. Bei einer Dicke der inneren Elektrode von
10 µm wird außerdem eine Delaminierung mit einer beträchtli
chen Rate erzeugt.
Außerdem ist bei den Vergleichsbeispielen 5, 6, vermutlich
weil L < 2t, das Delaminierungserzeugungsverhältnis 10% bzw.
80%.
Auf der anderen Seite werden bei den experimentellen Bei
spielen 1 und 2 keine Delaminierungserzeugungsfälle ungeach
tet der Dicke der inneren Elektroden beobachtet.
Obwohl eine Erklärung in den oben erwähnten Ausführungsbei
spielen angegeben ist, kann die vorliegende Erfindung auf
verschiedene Keramikelektronikteile, wie z. B. einen lami
nierten Induktor, einen laminierten Varistor, ein laminier
tes piezoelektrisches Keramikteil oder ähnlich, mit dem
gleichen Effekt des effektiven Verhinderns einer Delaminie
rung bei einem gesinterten Keramikpreßkörper ähnlich ange
paßt werden.
Claims (8)
1. Keramikelektronikteil (1), mit folgenden Merkmalen:
einem gesinterten Keramikpreßkörper (2); und
einer Mehrzahl von inneren Elektroden (3, 4, 5, 6), die in dem gesinterten Keramikpreßkörper (2) positio niert sind, wobei mindestens eine laterale Kante von mindestens einer der inneren Elektroden (3, 4, 5, 6) eine keilförmige Querschnittsform aufweist, wobei die Länge L des Keils (W) und die Dicke t der inneren Elektrode an der Basis des Keils (W) die Beziehung L < 2t erfüllen.
einem gesinterten Keramikpreßkörper (2); und
einer Mehrzahl von inneren Elektroden (3, 4, 5, 6), die in dem gesinterten Keramikpreßkörper (2) positio niert sind, wobei mindestens eine laterale Kante von mindestens einer der inneren Elektroden (3, 4, 5, 6) eine keilförmige Querschnittsform aufweist, wobei die Länge L des Keils (W) und die Dicke t der inneren Elektrode an der Basis des Keils (W) die Beziehung L < 2t erfüllen.
2. Keramikelektronikteil (1) gemäß Anspruch 1, bei dem
mindestens eine laterale Kante von allen inneren Elek
troden (3, 4, 5, 6) eine keilförmige Querschnittsform
aufweist, wobei die Länge L von jedem der Keile (W)
und die Dicke t der entsprechenden inneren Elektrode
an der Basis des Keils (W) die Beziehung L < 2t er
füllen.
3. Keramikelektronikteil (1) gemäß Anspruch 1, bei dem
alle freien lateralen Kanten von allen inneren Elek
troden (3, 4, 5, 6) eine keilförmige Querschnittsform
aufweisen, wobei die Länge L jeder der Keile (W) und
die Dicke t der entsprechenden inneren Elektrode an
der Basis des Keils (W) die Beziehung L < 2t erfüllen.
4. Keramikelektronikteil (1) gemäß Anspruch 1, 2 oder 3;
bei dem sich jede der inneren Elektroden (3, 4, 5, 6)
von einer jeweiligen Seitenkante (2a, 2b) des gesin
terten Keramikpreßkörpers (2) in das Innere des gesin
terten Keramikpreßkörpers (2) erstreckt.
5. Keramikelektronikteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1
bis 4, bei dem die Materialien der inneren Elektroden
(3, 4, 5, 6) und des gesinterten Keramikpreßkörpers
(2) derart ausgewählt sind, daß das Zusammenziehver
hältnis des gesinterten Keramikpreßkörpers (2) während
eines Brennprozesses größer als das Zusammenziehver
hältnis der inneren Elektroden (3, 4, 5, 6) während
eines derartigen Brennprozesses ist.
6. Keramikelektronikteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1
bis 5, bei dem der gesinterte Keramikpreßkörper (2)
aus einer Mehrzahl von Keramikschichten besteht, wobei
jede derselben aus einem dielektrischen Keramikmate
rial gebildet ist, und die Mehrzahl der inneren Elek
troden (3, 4, 5, 6) zwischen jeweilige Keramikschich
ten in der Dickenrichtung des gesinterten Keramikpreß
körpers (2) laminiert ist, um einen laminierten Kon
densator vorzusehen.
7. Keramikelektronikteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1
bis 6, bei dem die Dicke der inneren Elektroden (3, 4,
5, 6) in einem Bereich von 3 bis 20 µm liegt.
8. Verfahren zum Erzeugen eines Elektronikteils (1) mit
einer Mehrzahl von inneren Elektroden (3, 4, 5, 6),
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Laminieren einer Mehrzahl von Keramikgrünlagen (12, 13, 14) aufeinander, wobei mindestens ein Teil der Keramikgrünlagen (12, 13, 14) eine leitfähige Paste auf einer Oberfläche derselben aufweist, derart, daß die leitfähige Paste zwischen zwei benachbarten Kera mikgrünlagen (12, 13, 14) positioniert ist;
Brennen des laminierten Erzeugnisses, um das Elektro nikteil zu erhalten, wobei das Zusammenziehverhältnis des Keramikmaterials, das die Keramikgrünlagen (12, 13, 14) bildet, größer als das Zusammenziehverhältnis der leitfähigen Paste ist.
Laminieren einer Mehrzahl von Keramikgrünlagen (12, 13, 14) aufeinander, wobei mindestens ein Teil der Keramikgrünlagen (12, 13, 14) eine leitfähige Paste auf einer Oberfläche derselben aufweist, derart, daß die leitfähige Paste zwischen zwei benachbarten Kera mikgrünlagen (12, 13, 14) positioniert ist;
Brennen des laminierten Erzeugnisses, um das Elektro nikteil zu erhalten, wobei das Zusammenziehverhältnis des Keramikmaterials, das die Keramikgrünlagen (12, 13, 14) bildet, größer als das Zusammenziehverhältnis der leitfähigen Paste ist.
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