DE102008029426A1 - Method for producing a multilayer component, multilayer component and template - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Vielschichtbauelements (1) angegeben, bei dem auf bereitgestellte Grünfolien mittels eines Siebdruckverfahrens Elektroden (2) aufgedruckt werden. Zur Bedruckung der Grünfolien wird eine Schablone (3) verwendet, die wenigstens eine spiegelsymmetrische Aussparung (4) aufweist, wobei die Aussparung (4) entlang der Spiegelachse (5) an einem ersten Ende (6) eine Unterbrechung aufweist und an einem zweiten Ende (7) geschlossen ist. Die bedruckten Grünfolien werden derart übereinander gestapelt, dass die Elektroden (2) jeder zweiten Schicht um 180° gedreht zu den Elektroden (2) der darunter liegenden Grünfolie positioniert werden.The invention relates to a method for producing a multilayer component (1), in which electrodes (2) are printed on provided green sheets by means of a screen printing method. For printing the green sheets, a template (3) is used, which has at least one mirror-symmetrical recess (4), wherein the recess (4) along the mirror axis (5) at a first end (6) has an interruption and at a second end ( 7) is closed. The printed green sheets are stacked on top of each other so that the electrodes (2) of each second layer are rotated by 180 ° relative to the electrodes (2) of the underlying green sheet.
Description
Aus
der Druckschrift
Eine zu lösende Aufgabe ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Vielschichtbauelements anzugeben, bei dem das Vielschichtbauelement effizient und kostengünstig hergestellt werden kann, wobei eine geringe Fertigungstoleranz des Vielschichtbauelements gewährleistet ist.A The problem to be solved is to provide a method for the production to specify a multilayer component in which the multilayer component can be produced efficiently and inexpensively, with ensures a low manufacturing tolerance of the multilayer component is.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Vielschichtbauelements nach Anspruch 1 gelöst. Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Vielschichtbauelement nach Anspruch 7 unter Zuhilfenahme einer Schablone für ein Siebdruckverfahren nach Anspruch 10 gelöst.The The object is achieved by a method for producing a multilayer component solved according to claim 1. Furthermore, the task is through a multilayer component according to claim 7 with the aid of a Template for a screen printing method according to claim 10 solved.
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Vielschichtbauelements angegeben, bei dem auf bereitgestellte Grünfolien mittels eines Siebdruckverfahrens Elektroden aufgedruckt werden. Zur Bedruckung der Grünfolien wird eine Schablone verwendet, wobei die Schablone wenigstens eine spiegelsymmetrische Aussparung aufweist. Die Aussparung weist entlang der Spiegelachse an einem ersten Ende eine Unterbrechung auf. An einem zweiten Ende ist die Aussparung entlang der Spiegelachse durchgehend. Die bedruckten Grünfolien werden derart übereinander gestapelt, dass die aufgedruckten Elektroden jeder zweiten Schicht um 180° gedreht zu den Elektroden der unterliegenden Grünfolie positioniert werden.It is a method for producing a multilayer component specified in which provided on green sheets by means of a screen printing process electrodes are printed. For printing the green sheets, a template is used, the Template has at least one mirror-symmetrical recess. The recess has along the mirror axis at a first end an interruption. At a second end is the recess continuous along the mirror axis. The printed green sheets are stacked on top of each other so that the printed Electrodes of every other layer rotated by 180 ° to the Electrodes of the underlying green sheet are positioned.
In einer Ausführungsform weisen die aufgedruckten Elektroden eine U-förmige Form auf. Die U-förmigen Elektroden weisen im Bereich des Jochs ein geschlossenes Ende auf und im Bereich der Schenkel der U-förmigen Elektroden ist die Form offen.In In one embodiment, the printed electrodes a U-shaped shape. The U-shaped electrodes have a closed end in the area of the yoke and in the area the leg of the U-shaped electrodes, the shape is open.
In einer Ausführungsform weist das geschlossene Ende der Aussparung entlang der Spiegelachse eine derart große Abmessung auf, dass die Dicke des geschlossenen Endes nahezu der Hälfte der Längenausdehnung der Aussparung entlang der Spiegelachse entspricht.In an embodiment has the closed end of the recess such a large dimension along the mirror axis, that the thickness of the closed end nearly half of the Length expansion of the recess along the mirror axis equivalent.
In einer Ausführungsform werden die Grünfolien derart übereinander gelegt, dass die aufgedruckten Elektroden zweier übereinander angeordneter Grünfolien in der Draufsicht einen geschlossenen Ring bilden.In In one embodiment, the green sheets are stacked one above the other placed the printed electrodes on top of each other arranged green sheets in plan view a closed Form ring.
Bei der Ausführungsform der U-förmigen Elektroden überlappen somit die Arme der U-förmigen Elektroden zweier Lagen, sodass in der Draufsicht vorzugsweise ein geschlossener Rahmen gebildet wird.at overlap the embodiment of the U-shaped electrodes thus the arms of the U-shaped electrodes of two layers, so that in the plan view preferably formed a closed frame becomes.
In einer Ausführungsform werden die bedruckten Grünfolien derart übereinander angeordnet, dass sich die Schenkel der spiegelsymmetrischen beziehungsweise U-förmigen Elektroden derart überlappen, dass ein möglichst großer Überlappungsbereich gebildet wird.In In one embodiment, the printed green sheets arranged one above the other so that the legs the mirror-symmetrical or U-shaped electrodes overlap such that the largest possible overlap area is formed.
Zur Überwachung der Genauigkeit des Stapelns der bedruckten Grünfolien wird der Stapelvorgang optisch überwacht. Durch die optische Überwachung beim Stapelvorgang können sehr schnell und exakt Abweichungen detektiert und in weiterer Folge korrigiert beziehungsweise vermieden werden.For monitoring the accuracy of stacking the printed green sheets the stacking process is optically monitored. Through the optical monitoring During the stacking process, deviations can be very fast and exact detected and subsequently corrected or avoided become.
Nach dem Stapelvorgang und eventueller weiterer herstellungsbedingter Zwischenschritte, wie beispielsweise dem Sintern der Grünfolien, wird der fertige Stapel in einem weiteren Verfahrensschritt vorzugsweise entlang der Spiegelachse der Elektroden in zwei im Idealfall symmetrische Bauelemente zerteilt.To the batch process and possibly further production-related Intermediate steps, such as sintering the green sheets, the finished stack is preferably in a further process step along the mirror axis of the electrodes in two ideally symmetrical Components parts.
Nach dem Zerteilen des Grünfolienstapels sind die Elektroden der einzelnen Bauelemente derart angeordnet, dass die Elektroden an der Schnittkante von außen kontaktiert werden können.To splitting the green foil stack are the electrodes the individual components arranged such that the electrodes can be contacted at the cutting edge from the outside.
Das nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellte Vielschichtbauelement weist mehrere Schichten von Innenelektroden auf. Eine Außenkontaktierung der Innenelektroden ist in einer Fläche angeordnet, die um 90° gegenüber der Fläche der Innenelektroden gedreht ist.The multilayer component produced by the method described above has several layers of internal electrodes. An external contact the internal electrodes is arranged in a surface which by 90 ° with respect to the surface of the internal electrodes is turned.
Das Vielschichtbauelement weist vorzugsweise mehrere Innenelektroden auf, die jeweils abwechselnd wenigstens einem der Bereiche zugeordnet sind, über die eine Kontaktierung der Elektroden von außen erfolgt. Dazu sind die Außenkontaktierungsbereiche an wenigstens einer Seitenfläche des Bauelements angeordnet und die Innenelektroden in unterschiedlichen Hauptflächen des Bauelements angeordnet.The Multilayer component preferably has a plurality of internal electrodes in each case alternately assigned to at least one of the areas are, via the contacting of the electrodes from the outside he follows. These are the Außenkontaktierungsbereiche at least a side surface of the device arranged and the internal electrodes arranged in different major surfaces of the device.
Bevorzugt sind die Außenkontaktierungsbereiche des Bauelements auf einer gemeinsamen Seite des Bauelements angeordnet.Prefers are the Außenkontaktierungsbereiche the device on a common side of the device arranged.
Bei dem Vielschichtbauelement handelt es sich bevorzugt um ein piezokeramisches Vielschichtbauelement.at the multilayer component is preferably a piezoceramic Multilayer component.
Zur Herstellung des Vielschichtbauelements wird eine Schablone für ein Siebdruckverfahren verwendet, die wenigstens eine oder mehrere Aussparungen aufweist. Die Aussparung der Schablone ist vorzugsweise spiegelsymmetrische und weist entlang der Spiegelachse an einem ersten Ende eine Unterbrechung auf und ist an einem zweiten Ende entlang der Spiegelachse der Aussparung durchgehend ausgespart.To produce the multilayer component, a stencil for a screen printing method is used which has at least one or more recesses. The recess of the template is preferably mirror-symmetrical and has a first end along the mirror axis Open circuit and is recessed at a second end along the mirror axis of the recess throughout.
Durch das zuvor beschriebene Verfahren ist es möglich, Vielschichtbauelemente mit sehr geringen Fertigungstoleranzen herzustellen. Beim Stapeln von Grünfolien ist die Genauigkeit der abzustapelnden Innenelektroden im Hinblick auf die Verteilung der Resonanzfrequenz von großer Bedeutung. Durch das zuvor beschriebene Verfahren ist somit ein effizientes Verstapeln der Folien möglich. So sind unterschiedliche Bauelemente mit gleichen oder eng tolerierten Resonanzfrequenzen möglich.By The method described above makes it possible to construct multilayer devices produce with very low manufacturing tolerances. When stacking Green films is the accuracy of the internal electrodes to be stacked with regard to the distribution of the resonant frequency of large Importance. By the method described above is thus a efficient stacking of the foils possible. So are different Components with the same or tightly tolerated resonance frequencies possible.
Durch das Design der Schablone können beide für die Kontaktierung nach außen vorgesehenen Anschlüsse gleichzeitig gedruckt werden. Durch die Verwendung einer einzelnen Schablone werden somit sehr geringe Fertigungstoleranzen erreicht, womit eine Verschiebung der Toleranzfrequenz des fertigen Bauteils möglichst gering gehalten werden kann.By The design of the template can both be for the Contacting externally provided connections be printed at the same time. By using a single Template are thus achieved very low manufacturing tolerances, which a shift in the tolerance frequency of the finished component as possible can be kept low.
Somit ist es möglich, ein Vielschichtbauelement mit hoher Effizienz und Genauigkeit herzustellen, wobei die Kosten für die Herstellung möglichst gering gehalten sind.Consequently it is possible to have a multilayer component with high efficiency and accuracy, the cost of the Production are kept as low as possible.
Die oben beschriebenen Verfahren und Gegenstände werden anhand der folgenden Figuren und Ausführungsbeispiele näher erläutert.The The methods and objects described above are based on the following figures and embodiments closer explained.
Die nachfolgend beschriebenen Zeichnungen sind nicht als maßstabsgetreu aufzufassen. Vielmehr können zur besseren Darstellung einzelne Dimensionen vergrößert, verkleinert oder auch verzerrt dargestellt sein. Elemente, die einander gleichen oder die die gleichen Funktionen übernehmen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.The The drawings described below are not to scale specific. Rather, for better representation, individual Dimensions enlarged, reduced or even be shown distorted. Elements that resemble each other or that take over the same functions are the same Reference numeral.
In
Die
Aussparungen
Die
In
der
Obwohl in den Ausführungsbeispielen nur eine beschränkte Anzahl möglicher Weiterbildung der Erfindung beschrieben werden konnte, ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt. Es ist prinzipiell möglich, dass die Aussparung jede beliebige Form aufweist, die spiegelsymmetrisch ist und entlang der Spiegelachse ein geschlossenes Ende und ein offenes Ende aufweist.Even though in the embodiments, only a limited Number of possible development of the invention described could be, the invention is not limited to these. It is possible in principle that the recess any Having shape that is mirror-symmetrical and along the mirror axis has a closed end and an open end.
Die Erfindung ist nicht auf die Anzahl der dargestellten Elemente beschränkt.The The invention is not limited to the number of elements shown.
Die Beschreibung der hier angegebenen Gegenstände ist nicht auf die einzelnen speziellen Ausführungsformen beschränkt vielmehr können die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen, soweit technisch sinnvoll, beliebig miteinander kombiniert werden.The Description of the items given here is not limited to the individual specific embodiments rather, the features of the individual embodiments, as far as technically reasonable, can be combined with each other as desired.
- 11
- VielschichtbauelementMultilayer component
- 22
- Elektrodeelectrode
- 33
- Schablonetemplate
- 44
- Aussparungrecess
- 55
- Spiegelachsemirror axis
- 66
-
erstes
Ende der Aussparung
4 first end of the recess4 - 77
-
zweites
Ende der Aussparung
4 second end of the recess4 - 88th
- AußenkontaktierungsbereichAußenkontaktierungsbereich
- 99
-
Fläche
der Elektrode
2 Surface of the electrode2
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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