DE112009001448T5 - Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers - Google Patents

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Osamu Chikagawa
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers, das Folgendes umfasst:
einen Schritt des Anfertigens eines laminierten Körpers, der in Folge Folgendes umfasst:
eine Grundschicht, die vorwiegend aus einem Keramikmaterial und einem Glasmaterial gebildet ist,
eine erste Begrenzungsschicht, die dahin gehend vorgesehen ist, mit zumindest einer von Hauptoberflächen der Grundschicht in Kontakt zu sein, und die vorwiegend aus einem Keramikmaterial gebildet ist, das bei einer Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird, nicht gesintert wird,
eine zweite Begrenzungsschicht, die vorwiegend aus einem Keramikmaterial und einem Glasmaterial gebildet ist, die bei der Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird, gesintert werden, und
eine dritte Begrenzungsschicht, die vorwiegend aus einem Keramikmaterial gebildet ist, das bei der Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird, nicht gesintert wird;
einen Schritt des Brennens des laminierten Körpers bei der Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird; und
einen Schritt des Beseitigens...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers wie z. B. eines Keramiksubstrats, insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers anhand des Nicht-Zusammenziehen-Prozesses.
  • Stand der Technik
  • In den letzten Jahren besteht ein ständig wachsendes Erfordernis einer Verringerung der Größe, eines Erzielens einer höheren Genauigkeit und eines Erzielens geringerer Kosten bei elektronischer Ausrüstung. Bei einem derartigen Erfordernis wird ein Erzielen einer höheren Genauigkeit und dergleichen auch für Keramikformkörper verlangt, beispielsweise Keramiksubstrate, die für Schaltungsplatinen und dergleichen verwendet werden. In dem vorliegenden Dokument umfassen Keramikformkörper Keramikformkörper, die Leiter umfassen, und Keramikformkörper, die keine Leiter umfassen.
  • Im Allgemeinen wird ein Keramikformkörper durch einen Schritt eines Herstellens eines Keramikmaterials, einen Schritt eines Bildens von Keramikgrünschichten, einen Schritt eines Laminierens der Keramikgrünschichten und einen Schritt eines Brennens des resultierenden laminierten Körpers hergestellt. Der laminierte Körper zieht sich bei dem Brennschritt in der X-Y-Richtung (hiernach als „Ebenenrichtung” bezeichnet) und in der Z-Richtung (hiernach als „Dickenrichtung” bezeichnet) zusammen. Eine Schwankung des Zusammenziehens in der Ebenenrichtung bei dem Brennschritt kann Probleme wie z. B. eine Verschlechterung der Positionsgenauigkeit von Außenleiterstrukturen bewirken und beeinflusst die Qualität von Produkten beträchtlich.
  • Um derartige Probleme zu lösen, wird der Nicht-Zusammenziehen-Prozess, bei dem sich ein laminierter Körper nur in der Dickenrichtung zusammenziehen darf, während ein Zusammenziehen in der Ebenenrichtung unterdrückt wird, beispielsweise in der Patentschrift 1 vorgeschlagen. Im Einzelnen wird ein laminierter Keramikkörper unter Bezugnahme auf 12 hergestellt, indem Begrenzungsschichten 48a und 48b, die ein Zusammenziehen einer Grundschicht 40 begrenzen und ein Keramikmaterial enthalten, mit einer bzw. der anderen Hauptoberfläche der Grundschicht 40 durch Druck verbunden werden, die erhalten wird, indem Keramikgrünschichten, die bei niedriger Temperatur gebrannt werden können, nach Bedarf laminiert werden, und nach dem Brennen zu einem Keramikformkörper gemacht werden soll. Danach wird der laminierte Keramikkörper bei niedriger Temperatur gebrannt. Nach dem Brennen werden die Begrenzungsschichten 48a und 48b anhand einer Technik wie z. B. einer Überschall-Schwingungstechnik entfernt.
  • Gemäß dem in der Patentschrift 1 beschriebenen Verfahren ziehen sich die Begrenzungsschichten 48a und 48b bei einem Brennschritt, der bei der Temperatur durchgeführt wird, bei der die Grundschicht 40 gesintert werden kann, nicht wesentlich zusammen, da die Begrenzungsschichten 48a und 48b durch Keramikgrünschichten gebildet sind, die nicht bei einer Temperatur gesintert werden, bei der die Grundschicht 40 gesintert werden kann. Somit kann ein Zusammenziehen der Grundschicht 40 in der Ebenenrichtung unterdrückt werden, und die Dimensionsgenauigkeit des resultierenden Keramikformkörpers kann beträchtlich verbessert werden.
  • In den letzten Jahren besteht bei Keramikformkörpern angesichts einer Verbesserung bei Funktionen von Keramikformkörpern und dergleichen (hiernach als „Keramiksubstrate” bezeichnet), die Leiter zum Verdrahten oder dergleichen umfassen, eine zunehmende Nachfrage nach einer Bereitstellung einer Verdrahtung derartiger Keramiksubstrate mit höherer Dichte. Außerdem besteht ferner eine Nachfrage nach einem Einbetten von Schaltungselementen wie z. B. Kondensatoren in Keramiksubstrate. Folglich liegt ein Fall vor, in dem sich die Bildungsdichte von Leitern oder der Grad des Zusammenziehens von Leitern zwischen einer Seite und der anderen Seite bezüglich einer Mittelebene in einem Keramiksubstrat unterscheiden, wobei die Mittelebene eine Ebene ist, in der der Abstand von einer Hauptoberfläche des Keramiksubstrats gleich dem Abstand von der anderen Hauptoberfläche des Keramiksubstrats ist. In diesem Fall unterliegt das Keramiksubstrat einer Verwerfung, Verformung und dergleichen, wenn es gebrannt wird, was problematisch ist.
  • Um diesem Problem beizukommen, schlägt beispielsweise die Patentschrift 2 ein Verfahren zum Unterdrücken von Verwerfung, Verformung und dergleichen eines Keramiksubstrats bei einem Brennschritt vor, indem die Dicken von auf den Hauptoberflächen des Keramiksubstrats gebildeten Begrenzungsschichten unterschiedlich zueinander gestaltet werden. Gemäß diesem Verfahren kann ein Zusammenziehen eines Keramiksubstrats in der Ebenenrichtung unterdrückt werden, während ein Verwerfen, Verformung und dergleichen des Keramiksubstrats unterdrückt werden kann.
  • Auf diese Weise kann bei dem Nicht-Zusammenziehen-Prozess durch Verwenden der Dicken der Begrenzungsschichten eine Kraft (hiernach als „Begrenzungskraft” bezeichnet) zum Unterdrücken eines Zusammenziehens eines Keramiksubstrats in der Ebenenrichtung sowie einer Verwerfung, Verformung und dergleichen des Keramiksubstrats bei einem Brennschritt verstärkt werden.
    [Patentschrift 1] Japanisches Patent Nr. 2554415
    [Patentschrift 2] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2001-60767
  • Durch die Erfindung zu lösende Probleme
  • Jedoch löst das oben beschriebene Verfahren, das die Dicken von Begrenzungsschichten nutzt, nicht ein Problem bezüglich des Beseitigens von Begrenzungsschichten. Im Einzelnen gilt, dass, je größer die Dicken der Begrenzungsschichten sind, desto größer wird die Menge der Begrenzungsschichten, die anhand einer Technik wie z. B. der oben beschriebenen Überschall-Schwingungstechnik beseitigt werden müssen, und desto mehr Zeit wird zum Beseitigen der Begrenzungsschichten benötigt.
  • Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers zu liefern, bei dem Begrenzungsschichten sogar dann ohne weiteres beseitigt werden können, wenn die Begrenzungsschichten mit großen Dicken ausgebildet sind, um die Begrenzungskraft zu verstärken.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Um die oben beschriebenen technischen Probleme zu lösen, umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes: einen Schritt des Anfertigens eines laminierten Körpers, der in Folge Folgendes umfasst: eine Grundschicht, die vorwiegend aus einem Keramikmaterial und einem Glasmaterial gebildet ist, eine erste Begrenzungsschicht, die dahin gehend vorgesehen ist, mit zumindest einer von Hauptoberflächen der Grundschicht in Kontakt zu sein, und die vorwiegend aus einem Keramikmaterial gebildet ist, das bei einer Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird, nicht gesintert wird, eine zweite Begrenzungsschicht, die vorwiegend aus einem Keramikmaterial und einem Glasmaterial gebildet ist, die bei der Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird, gesintert werden, und eine dritte Begrenzungsschicht, die vorwiegend aus einem Keramikmaterial gebildet ist, das bei der Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird, nicht gesintert wird; einen Schritt des Brennens des laminierten Körpers bei der Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird; und einen Schritt des Beseitigens der ersten, der zweiten und der dritten Begrenzungsschicht von dem gebrannten laminierten Körper, um einen Keramikformkörper zu liefern, der ein Sinter der Grundschicht ist, wobei sich eine Adhäsion zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht und eine Adhäsion zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht nach dem Brennen voneinander unterscheiden.
  • Infolge des Schrittes des Brennens des laminierten Körpers werden Reaktionsschichten an einer Grenzfläche zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht und an einer Grenzfläche zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet. Eine Dicke der Reaktionsschicht, die an der Grenzfläche zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird, und eine Dicke der Reaktionsschicht, die an der Grenzfläche zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird, unterscheiden sich vorzugsweise voneinander.
  • Ein Gehalt des Glasmaterials in der Grundschicht und ein Gehalt des Glasmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht unterscheiden sich vorzugsweise voneinander.
  • Ein Partikeldurchmesser des Keramikmaterials in der Grundschicht und ein Partikeldurchmesser des Keramikmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht unterscheiden sich vorzugsweise voneinander.
  • Ein Erweichungspunkt des Glasmaterials in der Grundschicht und ein Erweichungspunkt des Glasmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht unterscheiden sich vorzugsweise voneinander.
  • Die Glasmaterialien der Grundschicht und der zweiten Begrenzungsschicht enthalten vorzugsweise Siliziumdioxid, und ein Siliziumdioxidgehalt des Glasmaterials in der Grundschicht und ein Siliziumdioxidgehalt des Glasmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht unterscheiden sich vorzugsweise voneinander.
  • Zumindest entweder die Grundschicht oder die zweite Begrenzungsschicht, oder beide, sind vorzugsweise mit einem Leiter ausgestattet. In diesem Fall enthält der Leiter vorzugsweise Silber.
  • Der Schritt des Beseitigens der ersten, der zweiten und der dritten Begrenzungsschicht umfasst vorzugsweise einen Schritt des gleichzeitigen Beseitigens zumindest der zweiten und der dritten Begrenzungsschicht.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorteilhafterweise durchgeführt, wenn der Keramikformkörper ein Keramiksubstrat ist.
  • Da gemäß einem Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung die Grundschicht vorwiegend aus einem Keramikmaterial und einem Glasmaterial gebildet ist, dringt das Glasmaterial aus der Grundschicht infolge des Brennens in die erste Begrenzungsschicht ein, und die Grundschicht und die erste Begrenzungsschicht werden mittels Bonden miteinander verbunden. Da die zweite Begrenzungsschicht ebenfalls vorwiegend aus einem Keramikmaterial und einem Glasmaterial gebildet ist, dringt das Glasmaterial aus der zweiten Begrenzungsschicht infolge des Brennens in die erste Begrenzungsschicht ein, und die zweite Begrenzungsschicht und die erste Begrenzungsschicht werden mittels Bonden miteinander verbunden. Nach dem Brennen befindet sich die zweite Begrenzungsschicht im Zustand eines Sinters, und die Adhäsion zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht und die Adhäsion zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht unterscheiden sich voneinander. Folglich kann die zweite Begrenzungsschicht ohne weiteres beseitigt werden, und somit können die erste, die zweite und die dritte Begrenzungsschicht allesamt ohne weiteres beseitigt werden. Gemäß einem Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung nimmt ein Beseitigen dieser Begrenzungsschichten somit auch dann keinen langen Zeitraum in Anspruch, wenn die Gesamtdicke der ersten, der zweiten und der dritten Begrenzungsschicht erhöht wird, um die Begrenzungskraft zu verstärken.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Schnittansicht eines Keramiksubstrats, das anhand eines Verfahrens zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
  • 2 ist eine Schnittansicht des Keramiksubstrats in 1, auf dem Oberflächenmontagekomponenten montiert sind.
  • 3 ist eine schematische Schnittansicht einer Grundschicht und von Begrenzungsschichten, die zum Herstellen des Keramikformkörpers in 1 verwendet werden.
  • 4 ist eine schematische Schnittansicht eines laminierten Körpers, der durch Laminieren der in 3 veranschaulichten Grundschicht und Begrenzungsschichten erhalten wird.
  • 5 ist eine schematische Schnittansicht des in 4 veranschaulichten laminierten Körpers nach einem Brennen und eine vergrößerte Schnittansicht der Grundschicht, einer ersten Begrenzungsschicht und einer zweiten Begrenzungsschicht.
  • 6 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Schritt des Beseitigens von Begrenzungsschichten von dem in 5 veranschaulichten gebrannten laminierten Körper veranschaulicht.
  • 7 ist eine Schnittansicht, die ein erstes spezifisches Beispiel eines Durchführens des Schrittes des Beseitigens von Begrenzungsschichten veranschaulicht, wobei der Schritt in 6 veranschaulicht ist.
  • 8 ist eine Schnittansicht, die ein zweites spezifisches Beispiel eines Durchführens des Schrittes des Beseitigens von Begrenzungsschichten veranschaulicht, wobei der Schritt in 6 veranschaulicht ist.
  • 9 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Schritt des Beseitigens von Begrenzungsschichten bei einem Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 10 ist eine schematische Schnittansicht eines gebrannten laminierten Körpers, der anhand eines Verfahrens zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wird, und eine vergrößerte Schnittansicht einer Grundschicht, einer ersten Begrenzungsschicht und einer zweiten Begrenzungsschicht.
  • 11 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Schritt des Beseitigens von Begrenzungsschichten von dem in 10 veranschaulichten gebrannten laminierten Körper veranschaulicht.
  • 12 ist eine schematische Schnittansicht eines laminierten Keramikkörpers zum Veranschaulichen eines existierenden Verfahrens zum Herstellen eines Keramikformkörpers.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Keramiksubstrat 2 beschrieben, das als Beispiel eines anhand der vorliegenden Erfindung hergestellten Keramikformkörpers dient.
  • Das Keramiksubstrat 2 umfasst den laminierten Körper von Keramikschichten 2a, 2b, 2c und 2d, die aus einem bei niedriger Temperatur sinternden Keramikmaterial gebildet sind. Das Keramiksubstrat 2 umfasst Leiter: Innenleiter 4 und 6 und Außenleiter 11. Die Innenleiter 4 und 6 umfassen einige planare Leiter 4, die entlang der Grenzflächen zwischen den Keramikschichten 2a bis 2d gebildet sind, und einige Zwischenschichtverbindungsleiter 6, die dahin gehend gebildet sind, die Keramikschichten 2a bis 2d in der Dickenrichtung zu durchdringen. Die Außenleiter 11 werden zum Einrichten einer Verbindung mit Oberflächenmontagekomponenten verwendet, wenn die Oberflächenmontagekomponenten auf einer Außenoberfläche des Keramiksubstrats 2 montiert sind. Die Außenleiter 11 werden auch zum Einrichten einer Verbindung mit einer Hauptplatine wie z. B. einer gedruckten Schaltungsplatine (nicht gezeigt) verwendet.
  • Unter Bezugnahme auf 2 sind beispielsweise ein passives Element 12a wie z. B. ein chipartiger monolithischer Keramikkondensator und ein aktives Element 12b wie z. B. ein Halbleiterbauelement auf dem Keramiksubstrat 2 montiert. Das passive Element 12a und das aktive Element 12b sind über elektrisch leitfähige Bondingbauglieder 13, die aus Lötmittel oder dergleichen gebildet sind, elektrisch mit dem Keramiksubstrat 2 verbunden.
  • Ein anhand der vorliegenden Erfindung hergestellter Keramikformkörper ist nicht auf das in 1 gezeigte Keramiksubstrat beschränkt. Hiernach wird ein Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers anhand eines Verfahrens zum Herstellen eines Keramiksubstrats beschrieben.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 3 bis 8 beschrieben.
  • (1) Schritt des Anfertigens eines laminierten Körpers
  • Unter Bezugnahme auf 3 wird eine Grundschicht 20 angefertigt, während erste Begrenzungsschichten 22a und 22b, zweite Begrenzungsschichten 24a und 24b und dritte Begrenzungsschichten 26a und 26b angefertigt werden. In der folgenden Beschreibung werden die erste Begrenzungsschicht 22a, die zweite Begrenzungsschicht 24a und die dritte Begrenzungsschicht 26a kollektiv als Begrenzungsschichtanordnung 28a bezeichnet; und die erste Begrenzungsschicht 22b, die zweite Begrenzungsschicht 24b und die dritte Begrenzungsschicht 26b werden kollektiv als Begrenzungsschichtanordnung 28b bezeichnet.
  • Die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b weisen vorwiegend eine Funktion des Unterdrückens eines Zusammenziehens der Grundschicht 20 in der Ebenenrichtung auf. Die zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b weisen vorwiegend eine Funktion des Erleichterns des Beseitigens der Begrenzungsschichtanordnungen 28a und 28b nach dem Brennen auf. Die dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b weisen vorwiegend eine Funktion des Unterdrückens eines Verwerfens, Verformens und dergleichen der Grundschicht 20 auf.
  • Die zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b liefern den Begrenzungseffekt im Wesentlichen dadurch, dass sie zwischen den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b und den dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b angeordnet sind. Die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b verleihen der Grundschicht 20 den Begrenzungseffekt durch die zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und die ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b hindurch. Auf diese Weise fungieren die ersten, zweiten und dritten Begrenzungsschichten zusammen dahin gehend, ein Zusammenziehen der Grundschicht 20 in der Ebenenrichtung, ein Verwerfen, ein Verformen und dergleichen der Grundschicht 20 bei dem Brennschritt zu unterdrücken.
  • Um ein Beseitigen der nachstehend beschriebenen Begrenzungsschichtanordnungen 28a und 28b zu erleichtern, sind die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b vorzugsweise dünner ausgebildet als die dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b. Um die Begrenzungskraft zu verstärken, sind die dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b vorzugsweise dicker ausgebildet als die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b. Wenn beispielsweise die ersten, zweiten und dritten Begrenzungsschichten durch laminierte Körper gebildet sind, von denen jeder eine Mehrzahl von Lagen umfasst, kann die Dicke jeder Begrenzungsschicht angepasst werden, indem die Anzahl der laminierten Lagen verändert wird.
  • Beispielsweise weist die Grundschicht 20 eine Dicke von 300 μm auf, die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b weisen eine Dicke von 50 μm auf, die zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b weisen eine Dicke von 50 μm auf und die dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b weisen eine Dicke von 300 μm auf.
  • Eine Begrenzungsschicht sollte so vorgesehen sein, dass sie mit zumindest einer Hauptoberfläche der Grundschicht 20 in Kontakt ist. Um jedoch auf die beiden Oberflächen der Grundschicht 20 gleichmäßig eine Begrenzungskraft auszuüben, sind die Begrenzungsschichtanordnungen 28a und 28b vorzugsweise auf den Hauptoberflächen der Grundschicht 20 vorgesehen, wie in 3 gezeigt ist.
  • Es wird ein Verfahren zum Bilden der Grundschicht 20 beschrieben. Um die Grundschicht 20 zu bilden, wird eine Keramikaufschlämmung angefertigt, indem ein Bindemittel, ein Dispersionsmittel, ein Weichmacher, ein organisches Lösungsmittel und dergleichen in geeigneten Mengen zu einem Pulvergemisch eines Keramikmaterials und eines Glasmaterials hinzugegeben werden und indem das resultierende Gemisch gemischt wird.
  • Es können verschiedene Keramikmaterialien als das Keramikmaterial verwendet werden; jedoch ist ein bevorzugtes Beispiel des Keramikmaterials ein Aluminiumoxidpulver.
  • Als das Glasmaterial können verschiedene Glasmaterialien verwendet werden; jedoch ist ein bevorzugtes Beispiel des Glasmaterials Borsilikatglaspulver.
  • Die Keramikaufschlämmung wird anschließend anhand eines Verfahrens wie z. B. eines Rakelverfahrens zu Lagen gebildet, um dadurch Keramikgrünschichten für die Grundschicht anzufertigen.
  • Die Keramikgrünschichten für die Grundschicht sind vorzugsweise Grünschichten, die vorwiegend aus einem bei niedriger Temperatur sinternden Keramikmaterial gebildet sind. Hierin ist das bei niedriger Temperatur sinternde Keramikmaterial ein Keramikmaterial, das bei einer Temperatur von 1.050°C oder weniger gesintert werden kann und gemeinsam mit Silber oder Kupfer, die einen geringen spezifischen Widerstand aufweisen, gebrannt werden kann. Spezifische Beispiele eines derartigen bei niedriger Temperatur sinternden Keramikmaterials umfassen ein bei niedriger Temperatur sinterndes Keramikmaterial vom Verbundglastyp, das durch Mischen eines Keramikpulvers aus Aluminiumoxid, Forsterit oder dergleichen mit Borsilikatglas erhalten wird; und ein bei niedriger Temperatur sinterndes Keramikmaterial vom Typ kristallisierten Glases, das kristallisiertes Glas auf ZnO-MgO-Al2O3-SiO2-Basis enthält.
  • Löcher für Zwischenschichtverbindungsleiter werden nach Bedarf in den resultierenden Keramikgrünschichten gebildet, wobei die Löcher zum Bilden von Zwischenschichtverbindungsleitern verwendet werden. Die Löcher für Zwischenschichtverbindungsleiter werden mit elektrisch leitfähiger Paste oder elektrisch leitfähigem Pulver gefüllt, um dadurch ungebrannte Zwischenschichtverbindungsleiter zu bilden. Elektrisch leitfähige Paste wird nach Bedarf mittels Siebdruck auf Keramikgrünschichten aufgebracht, um dadurch ungebrannte planare Leiter oder ungebrannte Außenleiter zu bilden. 3 veranschaulicht die auf der Grundschicht 20 gebildeten Außenleiter 21. Die oben beschriebene 1 veranschaulicht Beispiele der Zwischenschichtverbindungsleiter 6, der planaren Leiter 4 und der Außenleiter 11.
  • Ein elektrisch leitfähiges Material, das in der elektrisch leitfähigen Paste enthalten ist, oder ein elektrisch leitfähiges Material, das das elektrisch leitfähige Pulver bildet, kann ein Metall sein, das einen niedrigen Schmelzpunkt und einen niedrigen spezifischen Widerstand aufweist, wie beispielsweise Ag, eine Ag-Pt-Legierung, eine Ag-Pd-Legierung, Cu oder Au.
  • Es wird ein Verfahren zum Bilden der ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b beschrieben. Um die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b zu bilden, wird eine Keramikaufschlämmung angefertigt, indem ein Bindemittel, ein Dispersionsmittel, ein Weichmacher, ein organisches Lösungsmittel und dergleichen in geeigneten Mengen zu einem Keramikmaterial wie z. B. einem Aluminiumoxidpulver hinzugegeben werden, das bei der Brenntemperatur der Grundschicht 20 im Wesentlichen nicht gesintert wird, und indem das resultierende Gemisch gemischt wird.
  • Aluminiumoxidpulver wird ohne weiteres erhalten, um stabile Eigenschaften und stabile Charakteristika aufzuweisen, und wird bei einer Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert werden kann, nicht gesintert. Somit erfüllt Aluminiumoxidpulver wünschenswerte Anforderungen, damit ein Keramikmaterial eine Begrenzungskraft ausübt.
  • Ein Keramikmaterial zum Bilden der ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b genügt, solange das Keramikmaterial bei dem Schritt des Brennens der Grundschicht 20 im Wesentlichen nicht gesintert wird. Zusätzlich zu Aluminiumoxid können verschiedene Keramikmaterialien wie z. B. Zirkoniumoxid oder Magnesiumoxid als ein solches Keramikmaterial verwendet werden. Man beachte, dass, um Glas in einer großen Menge an den und um die Grenzen zwischen der Grundschicht 20 und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b vorzusehen, eine gewisse Affinität zwischen der Grundschicht 20 und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b vorliegen muss und dass Glas in den Oberflächenschichten der Grundschicht 20 die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b in geeignetem Ausmaß an den Grenzen benetzen muss, an denen die Oberflächenschichten der Grundschicht 20 und der ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b miteinander in Kontakt sind. Aus diesem Grund ist ein Keramikmaterial zum Bilden der ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b vorzugsweise vom selben Typ wie ein Keramikmaterial zum Bilden der Grundschicht 20.
  • Die Keramikaufschlämmung wird anschließend zu Lagen gebildet, um dadurch Keramikgrünschichten für die ersten Begrenzungsschichten anzufertigen. Diese Keramikgrünschichten werden nach Bedarf laminiert, um dadurch die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b zu bilden.
  • Wie nachstehend beschrieben wird, können die Dicken der Begrenzungsschichtanordnungen 28a, 28b zum Verstärken der Begrenzungskraft mit den dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b, die ohne weiteres beseitigt werden können, angepasst werden. Aus diesem Grund, um ein Beseitigen der ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b nach dem Brennen zu erleichtern, sind die ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b vorzugsweise dünner ausgebildet als die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b.
  • Es wird ein Verfahren zum Bilden der zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b beschrieben. Um die zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b zu bilden, wird eine Keramikaufschlämmung angefertigt, indem ein Bindemittel, ein Dispersionsmittel, ein Weichmacher, ein organisches Lösungsmittel und dergleichen in geeigneten Mengen zu einem Pulvergemisch eines Keramikmaterials und eines Glasmaterials hinzugegeben werden und indem das resultierende Gemisch gemischt wird.
  • Es können verschiedene Keramikmaterialien als das Keramikmaterial verwendet werden; jedoch ist ein bevorzugtes Beispiel des Keramikmaterials ein Aluminiumoxidpulver.
  • Als das Glasmaterial können verschiedene Glasmaterialien verwendet werden; jedoch ist ein bevorzugtes Beispiel des Glasmaterials Borsilikatglaspulver.
  • Die Keramikaufschlämmung wird anschließend anhand zu Lagen gebildet, um dadurch Keramikgrünschichten für die zweiten Begrenzungsschichten anzufertigen. Diese Keramikgrünschichten werden nach Bedarf laminiert, um dadurch die zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b zu bilden.
  • Die zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b sind vorzugsweise dünn ausgebildet, so dass ein Zusammenziehen in der Ebenenrichtung, ein Verwerfen, ein Verformen und dergleichen der zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b mit den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b und den dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b unterdrückt werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, dass ein Beseitigen der Begrenzungsschichtanordnungen sogar dann erleichtert werden kann, wenn die zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b als solche Dünnschichten gebildet sind.
  • Es wird ein Verfahren zum Bilden der dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b beschrieben. Die dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b sind auf ähnliche Weise wie die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b gebildet. Wie nachstehend beschrieben wird, werden, da die dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b ohne weiteres beseitigt werden können, die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b zum Verstärken der Begrenzungskraft vorzugsweise dicker ausgebildet als die ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b, indem eine relativ große Anzahl von Grünschichten laminiert wird.
  • Unter Bezugnahme auf 4 werden die Grundschicht 20, die ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b, die zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b in dieser Reihenfolge laminiert und durch einen Druck von beispielsweise 5 bis 200 MPa anhand eines Verfahrens wie z. B. eines isostatischen Pressens verbunden. Folglich wird ein ungebrannter laminierter Körper angefertigt, der eine Konfiguration aufweist, bei der die Begrenzungsschichtanordnungen 28a und 28b so vorgesehen sind, dass sich die Grundschicht 20 zwischen denselben befindet.
  • Man beachte, dass die Außenleiter 21 bei dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich auf der Grundschicht 20 gebildet sind.
  • (2) Schritt des Brennens eines laminierten Körpers
  • Der laminierte Körper wird dann bei einer Temperatur gebrannt, bei der die Grundschicht 20 gesintert werden kann. Die Brenntemperatur der Grundschicht 20 beträgt dann, wenn die Grundschicht 20 aus einem bei niedriger Temperatur sinternden Keramikmaterial gebildet ist, 1.050°C oder weniger und besonders bevorzugt 800°C bis 1.050°C. Die Brenntemperatur kann eine Temperatur sein, bei der die Grundschicht 20 gesintert wird, oder höher, solange die Brenntemperatur niedriger ist als die Temperatur, bei der die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b und die dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b gesintert werden. Das Brennen kann durchgeführt werden, während der laminierte Körper in der vertikalen Richtung mit einem konstanten Druck beaufschlagt wird. Alternativ dazu kann das Brennen durchgeführt werden, während kein Druck auf den laminierten Körper ausgeübt wird.
  • Infolge des Brennens dringt das Glasmaterial der Grundschicht 20 in die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b ein, um dadurch Reaktionsschichten an den Grenzflächen zwischen der Grundschicht 20 und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b zu bilden. Somit wird die Grundschicht 20 mittels Bonden mit den ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b verbunden. Da die zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b auch ein Glasmaterial enthalten, werden Reaktionsschichten auch an den Grenzflächen zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b und an den Grenzflächen zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und den dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b gebildet. Somit sind die zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b mittels Bonden mit den ersten Begrenzungsschichten 22a bzw. 22b verbunden. Die zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b werden mittels Bonden mit den dritten Begrenzungsschichten 26a bzw. 26b verbunden.
  • Da die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b bei einer Temperatur, bei der die Grundschicht 20 gesintert werden kann, im Wesentlichen nicht gesintert werden, ziehen sich die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b durch das Brennen im Wesentlichen nicht zusammen. Aus diesem Grund wird ein Zusammenziehen in der Ebenenrichtung in der Grundschicht 20, mit der die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b mittels Bonden verbunden werden, im Wesentlichen unterdrückt. Folglich kann eine Positionsgenauigkeit der Außenleiter 21 aufrechterhalten werden.
  • Obwohl die zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b bei einer Temperatur gesintert werden, bei der die Grundschicht 20 gesintert werden kann, wird ein Zusammenziehen der zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b in der Ebenenrichtung im Wesentlichen unterdrückt, und die zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b ziehen sich lediglich in der Dickenrichtung zusammen, da die zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b mittels Bonden mit den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b und mit den dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b verbunden sind. Dadurch, dass sie zwischen den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b und den dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b angeordnet sind, liefern die zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b somit im Wesentlichen den Begrenzungseffekt.
  • Da die dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b bei einer Temperatur, bei der die Grundschicht 20 gesintert werden kann, im Wesentlichen nicht gesintert werden, ziehen sich die dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b durch das Brennen im Wesentlichen nicht zusammen. Da die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b mittels Bonden mit den zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b verbunden sind, begrenzen die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b die Grundschicht 20 durch die zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und die ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b, um dadurch ein Verwerfen, ein Verformen und dergleichen der Grundschicht 20 zu unterdrücken.
  • 5 veranschaulicht eine schematische Schnittansicht eines gebrannten laminierten Körpers und eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnitts des gebrannten laminierten Körpers, das heißt, der Grundschicht 20, der ersten Begrenzungsschicht 22b und der zweiten Begrenzungsschicht 24b.
  • Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung ist die folgende Konfiguration erforderlich: Nach dem Brennen unterscheiden sich die Adhäsion zwischen der Grundschicht 20 und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b und die Adhäsion zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b voneinander.
  • Hierin ist die Adhäsion die Stärke, mit der eine Schicht und eine andere Schicht mittels Bonden miteinander verbunden werden. Wenn die Adhäsion hoch ist, werden eine Schicht und eine andere Schicht mit hoher Stärke mittels Bonden miteinander verbunden, und es ist relativ weniger wahrscheinlich, dass die andere Schicht von der Schicht getrennt wird. Wenn die Adhäsion gering ist, werden eine Schicht und eine andere Schicht mit einer geringen Stärke mittels Bonden miteinander verbunden, und es ist relativ wahrscheinlich, dass die andere Schicht von der Schicht getrennt wird.
  • Unter Bezugnahme auf 5 wird das Brennen, um die oben beschriebene Konfiguration zu liefern, bei dem ersten Ausführungsbeispiel so durchgeführt, dass sich eine Dicke L1 einer Reaktionsschicht 25a, die an einer Grenzfläche 27a zwischen der Grundschicht 20 und der ersten Begrenzungsschicht 22b gebildet ist, von einer Dicke L2 einer Reaktionsschicht 25b, die an einer Grenzfläche 27b zwischen der zweiten Begrenzungsschicht 24b und der ersten Begrenzungsschicht 22b gebildet ist, unterscheidet. Reaktionsschichten 25c sind auch an den Grenzflächen zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und den dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b gebildet.
  • Im Einzelnen sind die Außenleiter 21 auf der Grundschicht 20 gebildet, während kein Außenleiter auf der zweiten Begrenzungsschicht 24b gebildet ist. Allgemein weisen Leiter eine Charakteristik auf, bei der Metallmaterialien, die in denselben enthalten sind, während des Brennens diffundieren, um dadurch die Erweichungspunkte von Glasmaterialien zu senken. Demgemäß beginnt dann, wenn eine Diffusion eines in den Außenleitern 21 enthaltenen Metallmaterials in die Grundschicht 20 hinein den Erweichungspunkt des Glasmaterials der Grundschicht 20 senkt, ein Eindringen des Glasmaterials von der Grundschicht 20 in die erste Begrenzungsschicht 22b in einem frühen Stadium.
  • Aus diesem Grund ist die Menge des Glasmaterials, das von der die Außenleiter 21 aufweisenden Grundschicht 20 zu der ersten Begrenzungsschicht 22b vordringt, dann, wenn das Glasmaterial und dergleichen jeder Schicht identisch ist, größer als die Menge des Glasmaterials, das von der zweiten Begrenzungsschicht 24b ohne einen Außenleiter zu der ersten Begrenzungsschicht 22b vordringt. Folglich wird die Dicke L1 der durch Brennen an der Grenzfläche 27a zwischen der Grundschicht 20 und der ersten Begrenzungsschicht 22b gebildeten Reaktionsschicht 25a größer als die Dicke L2 der an der Grenzfläche 27b zwischen der zweiten Begrenzungsschicht 24b und der ersten Begrenzungsschicht 22b gebildeten Reaktionsschicht 25b. In diesem Fall ist die Adhäsion zwischen der Grundschicht 20 und der ersten Begrenzungsschicht 22b nach dem Brennen größer als die Adhäsion zwischen der zweiten Begrenzungsschicht 24b und der ersten Begrenzungsschicht 22b.
  • Die Außenleiter 21 enthalten vorzugsweise Silber, da Silber eine hohe Wahrscheinlichkeit aufweist, zu diffundieren.
  • Man beachte, dass 5 die Reaktionsschichten 25a und 25b als Modell veranschaulicht und dass Grenzen zwischen den Reaktionsschichten und anderen Schichten in der Tat nicht klar definiert sind.
  • (3) Schritt des Beseitigens erster, zweiter und dritter Begrenzungsschichten von dem laminierten Körper
  • Anschließend werden die ersten, zweiten und dritten Begrenzungsschichten von dem gebrannten laminierten Körper beseitigt.
  • Unter Bezugnahme auf 6 können bei dem ersten Ausführungsbeispiel die zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b ohne weiteres abgezogen werden. Folglich sind Begrenzungsschichten, die anhand eines nachfolgend beschriebenen Beseitigungsverfahrens beseitigt werden müssen, lediglich die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b, was die Zeit, die zum Beseitigen aller Begrenzungsschichten benötigt wird, verringern kann.
  • Die Gründe, aus denen die zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b ohne weiteres auf diese Weise abgezogen werden können, lauten wie folgt: Die zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b wurden nach dem Brennen gesintert, und nach dem Brennen ist die Adhäsion zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b geringer als die Adhäsion zwischen der Grundschicht 20 und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b.
  • Da die zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b infolge eines Eindringens der Glasmaterialien der zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b in die dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b mittels Bonden miteinander verbunden sind, können die zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b gleichzeitig beseitigt werden.
  • Wenn die Adhäsion zwischen der Grundschicht 20 und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b nach dem Brennen viel größer ist als die Adhäsion zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b, kann ein Fall vorliegen, in dem die zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b nach dem Brennen abgezogen werden. In diesem Fall kann der Schritt des Beseitigens der zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und der dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b eliminiert werden, was die Zeit, die zum Beseitigen der Begrenzungsschichten benötigt wird, weiter verringern kann.
  • Um nach dem Brennen, wie oben beschrieben wurde, die Adhäsion zwischen der Grundschicht 20 und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b viel größer zu gestalten als die Adhäsion zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b, sollte die Grundschicht 20 mit einem Leiter ausgestattet sein, und nachstehend beschriebene Bedingungen sollten erfüllt sein, beispielsweise ist der Siliziumdioxidgehalt des Glasmaterials der Grundschicht 20 niedriger als der Siliziumdioxidgehalt der Glasmaterialien der zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b.
  • Anschließend werden die auf der Grundschicht 20 verbliebenen ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b beseitigt.
  • Die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b können beispielsweise anhand der folgenden Verfahren beseitigt werden. 7 und 8 veranschaulichen schematisch Schritte von Verfahren zum Beseitigen der ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b. Man beachte, dass in 7 und 8 auf der Grundschicht 20 gebildete Außenleiter nicht gezeigt sind.
  • Ein erstes Verfahren zum Beseitigen der ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b verwendet Ultraschallstrahlung.
  • Unter Bezugnahme auf 7 wird eine Reinigungslösung 52 in ein Reinigungsbad 50 gegossen, und der zu reinigende gebrannte laminierte Körper wird in einen in das Reinigungsbad 50 platzierten Reinigungskorb 54 gelegt. Ultraschallwellen werden anschließend mit einem Ultraschallstrahler 56 in die Reinigungslösung 52 gestrahlt, um dadurch die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b zu beseitigen.
  • Die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b werden anhand dieses Verfahrens beseitigt, um dadurch aus dem laminierten Körper einen Keramikformkörper herauszunehmen, der ein Sinter der Grundschicht 20 ist. Damit ist der als Keramiksubstrat dienende Keramikformkörper hergestellt.
  • Ein zweites Verfahren zum Beseitigen der ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b verwendet eine Strahldüse, mit der Wasser oder Wasser und Schleifkörner zusammen mit Druckluft gesprüht werden.
  • Unter Bezugnahme auf 8 wird ein Ausstoßmaterial 68, das aus einem Gemisch aus Wasser 62 und Druckluft 64 gebildet ist, beschleunigt und aus einer Düse 66, die eine Ausstoßöffnung der Strahldüse ist, auf die erste Begrenzungsschicht 22a des laminierten Körpers gesprüht. Alternativ dazu kann das Ausstoßmaterial 68 aus einem Gemisch aus Wasser, in das vorab Schleifkörner dispergiert werden, und Druckluft gebildet sein.
  • Durch kontinuierliches Sprühen des Ausstoßmaterials 68, während die Düse 66 in der in 8 durch Pfeil A angegebenen Richtung sequentiell betrieben wird, wird die erste Begrenzungsschicht 22a infolge des physischen Effekts von Wasser und Druckluft oder Wasser, in das Schleifkörner dispergiert wurden, und Druckluft nach und nach beseitigt. Beide Hauptoberflächen des gebrannten laminierten Körpers werden diesem Vorgang unterworfen, um dadurch die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b zu beseitigen.
  • Bei dem Vorgang wird Wasser oder Wasser, in das Schleifkörner dispergiert wurden, wünschenswerterweise gesprüht, während es durch Druckgas, das durch Komprimieren der Luft oder dergleichen erhalten wird, beschleunigt wird. Das heißt, Wasser, Schleifkörner und Druckgas fungieren synergistisch, um dadurch die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b auf geeignete Weise zu beseitigen.
  • Die Schleifkörner können aus zumindest einem Stoff gebildet sein, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Siliziumcarbid, Borcarbid, Zirkoniumoxid und Bornitrid besteht. Die Schleifkörner weisen wünschenswerterweise einen durchschnittlichen Korndurchmesser von mehreren Mikrometern bis zu mehreren Hunderten von Mikrometern auf. Alternativ können statt des Wassers Alkohole, Ketone oder dergleichen verwendet werden.
  • Die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b werden anhand dieses Verfahrens beseitigt, um dadurch aus dem laminierten Körper einen Keramikformkörper herauszunehmen, der ein Sinter der Grundschicht 20 ist. Damit ist der als Keramiksubstrat dienende Keramikformkörper hergestellt.
  • Alternativ dazu können die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b anhand der Kombination der oben beschriebenen Verfahren beseitigt werden, um dadurch den als Keramiksubstrat dienenden Keramikformkörper herzustellen.
  • Alternativ dazu können alle ersten bis dritten Begrenzungsschichten anhand der oben beschriebenen Verfahren beseitigt werden, ohne die zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b abzuziehen. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel können die zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b ohne weiteres anhand der oben beschriebenen Verfahren beseitigt werden, da die Adhäsion zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 24a, 24b und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b relativ gering ist. Folglich kann die Zeit, die zum Beseitigen aller Begrenzungsschichten benötigt wird, verringert werden.
  • Das Abziehen der zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b und der dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b kann gleichzeitig mit dem Beseitigen der ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b anhand der oben beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. Während beispielsweise die zweiten Begrenzungsschichten 24a und 24b und die dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b abgezogen werden, werden die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b anhand der Ultraschallstrahlung beseitigt.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel können die Begrenzungsschichten sogar dann ohne weiteres beseitigt werden, wenn die Begrenzungsschichten zum Zweck des Verstärkens der Begrenzungskraft dick ausgestaltet sind. Da nämlich die zweiten Begrenzungsschichten, die mittels Brennen gesintert werden sollen, zwischen den ersten Begrenzungsschichten und den dritten Begrenzungsschichten angeordnet sind, können die zweiten Begrenzungsschichten und die dritten Begrenzungsschichten ohne weiteres beseitigt werden. Aus diesem Grund kann die Dicke der dritten Begrenzungsschichten, die zum Verstärken der Begrenzungskraft erforderlich ist, auf geeignete Weise gewählt werden.
  • Hiernach wird ein Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein anhand des zweiten Ausführungsbeispiels hergestellter Keramikformkörper weist eine ähnliche Konfiguration wie der anhand des ersten Ausführungsbeispiels hergestellte Keramikformkörper auf.
  • Eine Grundschicht, erste Begrenzungsschichten, zweite Begrenzungsschichten und dritte Begrenzungsschichten werden auf ähnliche Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gebildet.
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die zweiten Begrenzungsschichten so gebildet, dass der Siliziumdioxidgehalt der Glasmaterialien der zweiten Begrenzungsschichten jeweils niedriger ist als der Siliziumdioxidgehalt des Glasmaterials der Grundschicht.
  • Durch Erhöhen des Gehalts eines Modifikatoroxids und durch Verringern des Gehalts von Siliziumdioxid in einem Glasmaterial wird der Erweichungspunkt des Glasmaterials gesenkt. Eine Senkung des Erweichungspunkts des Glasmaterials führt zu einem früheren Beginn des Eindringens des Glasmaterials, und somit kann die Menge des Glasmaterials, das nach dem Brennen eingedrungen ist, erhöht werden. Ein derartiges Modifikatoroxid ist beispielsweise ein Alkalimetalloxid.
  • Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden der Schritt des Anfertigens des laminierten Körpers der Grundschicht, der ersten Begrenzungsschichten, der zweiten Begrenzungsschichten und der dritten Begrenzungsschichten sowie der Schritt des Brennens des laminierten Körpers anschließend durchgeführt, um dadurch einen gebrannten Keramikformkörper herzustellen.
  • Die ersten, zweiten und dritten Begrenzungsschichten werden anschließend von dem gebrannten laminierten Körper beseitigt.
  • Unter Bezugnahme auf 9 werden die zweiten Begrenzungsschichten 34a, 34b und die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b nach dem Brennen abgezogen. Zu diesem Zeitpunkt werden die ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b in Abschnitte 32b, 32c, die auf der Grundschicht 20 verbleiben, und in Abschnitte 32a, 32d, die mittels Bonden mit der zweiten Begrenzungsschichten 34a, 34b verbunden und von der Grundschicht 20 abgezogen werden, unterteilt.
  • Die Abschnitte 32b und 32c, die auf der Grundschicht 20 verbleiben, entsprechen Abschnitten, bei denen die Außenleiter 21 auf der Grundschicht 20 gebildet sind. Da die Diffusion von in den Außenleitern 21 enthaltenem Metall den Erweichungspunkt des Glasmaterials senkt, beginnt ein Eindringen des Glasmaterials von der Grundschicht 20 in die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b in den Regionen um die Außenleiter 21 herum in einem relativ frühen Stadium. Aus diesem Grund wird in den Regionen um die Außenleiter 21 herum die Menge des Glasmaterials, das von der Grundschicht 20 in die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b eingedrungen ist, nach dem Brennen groß. Folglich werden in den Regionen um die Außenleiter 21 herum Reaktionsschichten, die an den Grenzflächen zwischen der Grundschicht 20 und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b gebildet sind, dicker als Reaktionsschichten, die an den Grenzflächen zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 34a, 34b und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b gebildet sind. Im Einzelnen werden in den Regionen um die Außenleiter 21 herum die Abschnitte 32b, 32c, die auf der Grundschicht 20 verbleiben, ausgehend von den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b hergestellt, da die Adhäsion zwischen der Grundschicht 20 und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b größer ist als die Adhäsion zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 34a, 34b und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b.
  • Im Gegensatz dazu werden die Abschnitte 32a, 32d, die in dem Zustand, in dem sie mittels Bonden mit den zweiten Begrenzungsschichten 34a, 34b verbunden sind, abgezogen werden, dahin gehend hergestellt, dass sie Regionen entsprechen, in denen der Außenleiter 21 nicht auf der Grundschicht 20 gebildet ist.
  • Der Siliziumdioxidgehalt des Glasmaterials der Grundschicht 20 ist höher als der jeweilige Siliziumdioxidgehalt der Glasmaterialien der zweiten Begrenzungsschichten 34a und 34b. Eine Erhöhung des Siliziumdioxidgehalts eines Glasmaterials führt zu einer Erhöhung des Erweichungspunkts des Glasmaterials. Demgemäß beginnt in den Regionen, in denen der Außenleiter 21 nicht gebildet ist, das Eindringen des Glasmaterials von der Grundschicht 20 in die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b später, und die Menge des Glasmaterials, das eindringt, wird gering. Folglich werden in den Regionen, in denen der Außenleiter 21 nicht gebildet ist, die Dicken der Reaktionsschichten, die durch Brennen an den Grenzflächen zwischen der Grundschicht 20 und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b gebildet sind, geringer als die Dicken der Reaktionsschichten, die an den Grenzflächen zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 34a, 34b und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b gebildet sind. Im Einzelnen werden in den Regionen, in denen der Außenleiter 21 nicht gebildet ist, die Abschnitte 32a, 32d, die in dem Zustand, in dem sie mittels Bonden mit den zweiten Begrenzungsschichten 34a, 34b verbunden sind, abgezogen werden, hergestellt, da die Adhäsion zwischen der Grundschicht 20 und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b geringer ist als die Adhäsion zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 34a, 34b und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b.
  • Die ersten Begrenzungsschichten 32b und 32c, die auf der Grundschicht 20 verbleiben, werden anschließend beseitigt, um dadurch aus dem laminierten Körper einen Keramikformkörper herauszunehmen, der ein Sinter der Grundschicht 20 ist. Damit ist der Keramikformkörper hergestellt. Im Einzelnen werden die ersten Begrenzungsschichten 32b und 32c, die auf der Grundschicht 20 verbleiben, auf ähnliche Weise beseitigt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel können Abschnitte der ersten Begrenzungsschichten sowie der zweiten und der dritten Begrenzungsschichten gleichzeitig abgezogen werden, was die Zeit, die zum Beseitigen der Begrenzungsschichten benötigt wird, weiter verringern kann.
  • Hiernach wird ein Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein anhand des dritten Ausführungsbeispiels hergestellter Keramikformkörper weist eine ähnliche Konfiguration auf wie der anhand des ersten Ausführungsbeispiels hergestellte Keramikformkörper.
  • Eine Grundschicht, erste Begrenzungsschichten, zweite Begrenzungsschichten und dritte Begrenzungsschichten werden auf ähnliche Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gebildet.
  • Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden der Schritt des Anfertigens des laminierten Körpers der Grundschicht, der ersten Begrenzungsschichten, der zweiten Begrenzungsschichten und der dritten Begrenzungsschichten; sowie der Schritt des Brennens des laminierten Körpers anschließend durchgeführt, um dadurch einen gebrannten Keramikformkörper herzustellen.
  • Unter Bezugnahme auf 10 werden bei dem dritten Ausführungsbeispiel zweite Begrenzungsschichten 44a und 44b mit einem Keramikmaterial 33b gebildet, das einen geringeren Partikeldurchmesser aufweist als ein in einer Grundschicht 30 enthaltenes Keramikmaterial 33a. Je kleiner der Partikeldurchmesser des Keramikmaterials in den zweiten Begrenzungsschichten 44a und 44b wird, desto größer wird die Menge des Glasmaterials, das beim Brennen in die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b eindringt. Folglich wird eine Dicke L3 einer Reaktionsschicht 35a, die durch das Brennen an einer Grenzfläche 37a zwischen der Grundschicht 30 und der ersten Begrenzungsschicht 22b gebildet wird, geringer als eine Dicke L4 einer Reaktionsschicht 35b, die an einer Grenzfläche 37b zwischen der zweiten Begrenzungsschicht 44b und der ersten Begrenzungsschicht 22b gebildet wird. In diesem Fall ist die Adhäsion zwischen der Grundschicht 30 und der ersten Begrenzungsschicht 22b nach dem Brennen geringer als die Adhäsion zwischen der zweiten Begrenzungsschicht 44b und der ersten Begrenzungsschicht 22b.
  • Da Reaktionsschichten 35c auch an den Grenzflächen zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 44a, 44b und den dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b gebildet werden, werden die zweiten Begrenzungsschichten 44a, 44b und die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b mittels Bonden miteinander verbunden. Man beachte, dass 10 die Reaktionsschichten als Modell veranschaulicht und dass in der Tat Grenzen zwischen den Reaktionsschichten und anderen Schichten nicht klar definiert sind.
  • Anschließend werden die ersten, die zweiten und die dritten Begrenzungsschichten von dem gebrannten laminierten Körper entfernt.
  • Unter Bezugnahme auf 11 können die ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b, die zweiten Begrenzungsschichten 44a, 44b und die dritten Begrenzungsschichten 26a, 26b nach dem Brennen gleichzeitig abgezogen werden.
  • Der Grund, aus dem die Grundschicht 30 und die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b ohne weiteres voneinander abgezogen werden können, lautet wie folgt: Nach dem Brennen ist die Adhäsion zwischen den zweiten Begrenzungsschichten 44a, 44b und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b größer als die Adhäsion zwischen der Grundschicht 30 und den ersten Begrenzungsschichten 22a, 22b.
  • Auf diese Weise werden bei dem dritten Ausführungsbeispiel die ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b, die zweiten Begrenzungsschichten 44a und 44b und die dritten Begrenzungsschichten 26a und 26b von dem laminierten Körper beseitigt, um dadurch aus dem laminierten Körper einen Keramikformkörper herauszunehmen, der ein Sinter der Grundschicht 30 ist. Damit ist der Keramikformkörper hergestellt.
  • Es kann einen Fall geben, bei dem der Keramikformkörper nach der Beseitigung der ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b einen geringen Rückstand der ersten Begrenzungsschichten 22a und 22b aufweist. In diesem Fall wird der Rückstand auf ähnliche Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beseitigt.
  • Da die ersten, die zweiten und die dritten Begrenzungsschichten bei dem Beispiel 3 zusammen beseitigt werden können, kann die zum Beseitigen der Begrenzungsschichten benötigte Zeit beträchtlich verringert werden.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Um nämlich die Adhäsion zwischen einer Grundschicht und einer ersten Begrenzungsschicht und die Adhäsion zwischen einer zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht nach dem Brennen unterschiedlich zueinander zu gestalten, wird z. B. vorzugsweise zumindest eine der folgenden Bedingungen gewählt.
  • Die erste Bedingung besteht darin, den Gehalt eines Glasmaterials in der Grundschicht und den Gehalt eines Glasmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht unterschiedlich zueinander zu gestalten. Somit kann die Menge des Glasmaterials, das von der Grundschicht in die erste Begrenzungsschicht eindringt, unterschiedlich zu der Menge des Glasmaterials gestaltet werden, das von der zweiten Begrenzungsschicht in die erste Begrenzungsschicht eindringt. Folglich unterscheidet sich die Dicke einer Reaktionsschicht, die durch Brennen an der Grenzfläche zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird, von der Dicke einer Reaktionsschicht, die durch das Brennen an der Grenzfläche zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird. Das heißt, nach dem Brennen kann die Adhäsion zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht anders gestaltet werden als die Adhäsion zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht.
  • Die zweite Bedingung besteht darin, den Partikeldurchmesser eines Keramikmaterials in der Grundschicht und den Partikeldurchmesser eines Keramikmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht unterschiedlich zueinander zu gestalten. Je kleiner der Partikeldurchmesser eines Keramikmaterials ist, desto größer wird die Menge eines Glasmaterials, das eindringt. Folglich unterscheidet sich die Dicke einer Reaktionsschicht, die durch Brennen an der Grenzfläche zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird, von der Dicke einer Reaktionsschicht, die durch das Brennen an der Grenzfläche zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird. Das heißt, nach dem Brennen können die Adhäsion zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht und die Adhäsion zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht unterschiedlich zueinander gestaltet werden.
  • Die dritte Bedingung besteht darin, den Erweichungspunkt eines Glasmaterials in der Grundschicht und den Erweichungspunkt eines Glasmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht unterschiedlich zueinander zu gestalten. Indem die Erweichungspunkte der Glasmaterialien zwischen der Grundschicht und der zweiten Begrenzungsschicht unterschiedlich gestaltet werden, können Temperaturen, bei denen die Glasmaterialien beginnen, in die erste Begrenzungsschicht einzudringen, zwischen der Grundschicht und der zweiten Begrenzungsschicht unterschiedlich zueinander gestaltet werden. Somit können die Mengen der Glasmaterialien, die nach dem Brennen eingedrungen sind, zwischen der Grundschicht und der zweiten Begrenzungsschicht unterschiedlich zueinander gestaltet werden. Folglich unterscheidet sich die Dicke einer Reaktionsschicht, die durch das Brennen an der Grenzfläche zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird, von der Dicke einer Reaktionsschicht, die durch das Brennen an der Grenzfläche zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird. Das heißt, nach dem Brennen können die Adhäsion zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht und die Adhäsion zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht unterschiedlich zueinander gestaltet werden.
  • Um den Erweichungspunkt eines Glasmaterials in der Grundschicht und den Erweichungspunkt eines Glasmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht unterschiedlich zueinander zu gestalten, wird beispielsweise der Siliziumdioxidgehalt des Glasmaterials in der Grundschicht vorzugsweise unterschiedlich zu dem Siliziumdioxidgehalt des Glasmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht gestaltet.
  • Um den Erweichungspunkt eines Glasmaterials in der Grundschicht und den Erweichungspunkt eines Glasmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht unterschiedlich zueinander zu gestalten, sind die Grundschicht oder die zweite Begrenzungsschicht, oder beide, vorzugsweise mit Leitern ausgestattet. Der Grund hierfür liegt darin, dass Leiter eine Charakteristik aufweisen, bei der Metallmaterialien, die in denselben enthalten sind, während des Brennens diffundieren, um dadurch die Erweichungspunkte von Glasmaterialien zu senken. Demgemäß beginnt ein Glasmaterial in einer Region, die einen Leiter einschließt, in einem relativ frühen Stadium einzudringen, folglich kann die Menge des Glasmaterials, das eindringt, in der Region, die einen Leiter einschließt, relativ groß gestaltet werden. Sogar wenn sowohl die Grundschicht als auch die zweite Begrenzungsschicht mit Leitern ausgestattet sind, kann die oben beschriebene Adhäsion unterschiedlich zueinander gestaltet werden, indem die Positionen oder die Bildungsdichten der Leiter angepasst werden. Je näher beispielsweise ein Leiter an einer Oberfläche platziert wird, desto größer wird die resultierende Adhäsion.
  • Die vierte Bedingung besteht darin, den Partikeldurchmesser eines Glasmaterials in der Grundschicht und den Partikeldurchmesser eines Glasmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht unterschiedlich zueinander zu gestalten. Somit können die Mengen der Glasmaterialien, die eindringen, zwischen der Grundschicht und der zweiten Begrenzungsschicht unterschiedlich gestaltet werden. Folglich unterscheidet sich die Dicke einer Reaktionsschicht, die durch Brennen an der Grenzfläche zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird, von der Dicke einer Reaktionsschicht, die durch das Brennen an der Grenzfläche zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird. Das heißt, nach dem Brennen können die Adhäsion zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht und die Adhäsion zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht unterschiedlich zueinander gestaltet werden.
  • Die fünfte Bedingung besteht darin, die erste Begrenzungsschicht aus einer Mehrzahl von Grünschichten zu bilden und den Partikeldurchmesser eines Keramikmaterials in einer Grünschicht, die in Kontakt mit der Grundschicht ist, und den Partikeldurchmesser eines Keramikmaterials in einer Grünschicht, die mit der zweiten Begrenzungsschicht in Kontakt ist, unterschiedlich zueinander zu gestalten. Je kleiner der Partikeldurchmesser eines Keramikmaterials in der ersten Begrenzungsschicht ist, desto größer werden die Oberflächengrößen des Keramikmaterials zum Verbinden mit dem Glasmaterial mittels Bonden. Somit können nach dem Brennen die Adhäsion zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht und die Adhäsion zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht unterschiedlich zueinander gestaltet werden.
  • Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Fall, in dem sich die Adhäsion zwischen einer Grundschicht und einer ersten Begrenzungsschicht und die Adhäsion zwischen einer zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht nach dem Brennen voneinander unterscheiden, nicht auf den Fall beschränkt, in dem sich die Dicke einer Reaktionsschicht, die durch Brennen an der Grenzfläche zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird, und die Dicke einer Reaktionsschicht, die durch das Brennen an der Grenzfläche zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird, voneinander unterscheiden. Der Fall, in dem sich die Adhäsion zwischen einer Grundschicht und einer ersten Begrenzungsschicht und die Adhäsion zwischen einer zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht nach dem Brennen voneinander unterscheiden, umfasst auch einen Fall, in dem sich, obwohl die Reaktionsschichten dieselbe Dicke aufweisen, die Adhäsionen aufgrund des Zustands von Phasen, die in den Reaktionsschichten hergestellt werden, nämlich der Bondingzustände von Komponenten oder der Komponenten der hergestellten Phasen in den Reaktionsschichten, voneinander unterscheiden.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Keramiksubstrat
    2a, 2b, 2c, 2d
    Keramikschicht
    4
    planarer Leiter
    6
    Zwischenschichtverbindungsleiter
    11, 21
    Außenleiter
    12a
    passives Element
    12b
    aktives Element
    13
    elektrisch leitfähiges Bondingbauglied
    20, 30, 40
    Grundschicht
    22a, 22b, 32a, 32b, 32c, 32d
    erste Begrenzungsschicht
    24a, 24b, 34a, 34b, 44a, 44b
    zweite Begrenzungsschicht
    25a, 25b, 25c, 35a, 35b, 35c
    Reaktionsschicht
    26a, 26b
    dritte Begrenzungsschicht
    27a, 37a
    Grenzfläche zwischen Grundschicht und erster Begrenzungsschicht
    27b, 37b
    Grenzfläche zwischen zweiter Begrenzungsschicht und erster Begrenzungsschicht
    28a, 28b, 48a, 48b
    Begrenzungsschicht
    33a, 33b
    Keramikmaterial
    50
    Reinigungsbad
    52
    Reinigungslösung
    54
    Reinigungskorb
    56
    Ultraschallstrahler
    62
    Wasser
    64
    Druckluft
    66
    Düse
    68
    Ausstoßmaterial
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Keramikformkörper, der eine hohe Abmessungsgenauigkeit und eine geringere Verwerfung, Verformung und dergleichen aufweist, wird ohne weiteres und auf effiziente Weise hergestellt.
  • Es wird ein laminierter Körper angefertigt, der nacheinander eine Grundschicht (20), die vorwiegend aus einem Keramikmaterial und einem Glasmaterial gebildet ist, eine erste Begrenzungsschicht (22a, 22b), die vorwiegend aus einem Keramikmaterial gebildet ist, das bei einer Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird, nicht gesintert wird, eine zweite Begrenzungsschicht (24a, 24b), die vorwiegend aus einem Keramikmaterial und einem Glasmaterial gebildet ist, die bei der Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird, gesintert werden, und eine dritte Begrenzungsschicht (26a, 26b), die vorwiegend aus einem Keramikmaterial gebildet ist, das bei der Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird, nicht gesintert wird, umfasst. Der laminierte Körper wird anschließend bei der Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird, gebrannt. Die erste, die zweite und die dritte Begrenzungsschicht werden von dem gebrannten laminierten Körper beseitigt, um einen Keramikformkörper zu liefern, der ein Sinter der Grundschicht ist. Nach dem Brennen unterscheiden sich die Adhäsion zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht und die Adhäsion zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht voneinander.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2554415 [0008]
    • JP 2001-60767 [0008]

Claims (10)

  1. Ein Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers, das Folgendes umfasst: einen Schritt des Anfertigens eines laminierten Körpers, der in Folge Folgendes umfasst: eine Grundschicht, die vorwiegend aus einem Keramikmaterial und einem Glasmaterial gebildet ist, eine erste Begrenzungsschicht, die dahin gehend vorgesehen ist, mit zumindest einer von Hauptoberflächen der Grundschicht in Kontakt zu sein, und die vorwiegend aus einem Keramikmaterial gebildet ist, das bei einer Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird, nicht gesintert wird, eine zweite Begrenzungsschicht, die vorwiegend aus einem Keramikmaterial und einem Glasmaterial gebildet ist, die bei der Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird, gesintert werden, und eine dritte Begrenzungsschicht, die vorwiegend aus einem Keramikmaterial gebildet ist, das bei der Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird, nicht gesintert wird; einen Schritt des Brennens des laminierten Körpers bei der Temperatur, bei der die Grundschicht gesintert wird; und einen Schritt des Beseitigens der ersten, der zweiten und der dritten Begrenzungsschicht von dem gebrannten laminierten Körper, um einen Keramikformkörper zu liefern, der ein Sinter der Grundschicht ist, wobei sich eine Adhäsion zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht und eine Adhäsion zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht nach dem Brennen voneinander unterscheiden.
  2. Das Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß Anspruch 1, bei dem infolge des Schrittes des Brennens des laminierten Körpers Reaktionsschichten an einer Grenzfläche zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht und an einer Grenzfläche zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet werden und sich eine Dicke der Reaktionsschicht, die an der Grenzfläche zwischen der Grundschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird, und eine Dicke der Reaktionsschicht, die an der Grenzfläche zwischen der zweiten Begrenzungsschicht und der ersten Begrenzungsschicht gebildet wird, voneinander unterscheiden.
  3. Das Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem sich ein Gehalt des Glasmaterials in der Grundschicht und ein Gehalt des Glasmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht voneinander unterscheiden.
  4. Das Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem sich ein Partikeldurchmesser des Keramikmaterials in der Grundschicht und ein Partikeldurchmesser des Keramikmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht voneinander unterscheiden.
  5. Das Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem sich ein Erweichungspunkt des Glasmaterials in der Grundschicht und ein Erweichungspunkt des Glasmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht voneinander unterscheiden.
  6. Das Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß Anspruch 5, bei dem die Glasmaterialien der Grundschicht und der zweiten Begrenzungsschicht Siliziumdioxid enthalten und sich ein Siliziumdioxidgehalt des Glasmaterials in der Grundschicht und ein Siliziumdioxidgehalt des Glasmaterials in der zweiten Begrenzungsschicht voneinander unterscheiden.
  7. Das Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß Anspruch 5 oder 6, bei dem zumindest entweder die Grundschicht oder die zweite Begrenzungsschicht, oder beide, mit einem Leiter ausgestattet sind.
  8. Das Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß Anspruch 7, bei dem der Leiter Silber enthält.
  9. Das Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Schritt des Beseitigens der ersten, der zweiten und der dritten Begrenzungsschicht einen Schritt des gleichzeitigen Beseitigens zumindest der zweiten und der dritten Begrenzungsschicht umfasst.
  10. Das Verfahren zum Herstellen eines Keramikformkörpers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Keramikformkörper ein Keramiksubstrat ist.
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