DE1539772A1 - Process for manufacturing electrical capacitors - Google Patents

Process for manufacturing electrical capacitors

Info

Publication number
DE1539772A1
DE1539772A1 DE19661539772 DE1539772A DE1539772A1 DE 1539772 A1 DE1539772 A1 DE 1539772A1 DE 19661539772 DE19661539772 DE 19661539772 DE 1539772 A DE1539772 A DE 1539772A DE 1539772 A1 DE1539772 A1 DE 1539772A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
capacitor
carrier
buffer layer
dielectric layer
glaze
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19661539772
Other languages
German (de)
Inventor
Stalnecker Jun Stewart George
Tarcza Walter Howard
N C Raleigh
Pratt Jun Charles Robert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Glass Works
Original Assignee
Corning Glass Works
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US456615A external-priority patent/US3267342A/en
Application filed by Corning Glass Works filed Critical Corning Glass Works
Publication of DE1539772A1 publication Critical patent/DE1539772A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
    • H01G4/08Inorganic dielectrics
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
    • H01G4/08Inorganic dielectrics
    • H01G4/10Metal-oxide dielectrics
    • H01G4/105Glass dielectric
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
    • H01G4/08Inorganic dielectrics
    • H01G4/12Ceramic dielectrics

Description

EXpL-tag. R. H. Bahr _EXpL tag. R. H. Bahr _ DtpL-Phy·. E. Brüter ""*DtpL-Phy ·. E. Breeder "" * DIpL-liig. W. Htrmumn-TrantopoMDIpL-liig. W. Htrmumn-TrantopoM PATiMTANWÄLTIPATiMTANWÄLTI

·»—**» 112. Ma,· »- **» 112th Ma,

1 K *5 0117 O *"" *■ 0^**"1*1 ·*1 K * 5 0 1 17 O * "" * ■ 0 ^ ** " 1 * 1 · *

I9J9/ /4 fmpfdw: München»»»I9J9 / / 4 fmpfdw: Munich »» »

· M OO 283 B/pö· M OO 283 B / pö

In OVr AnIWOrI 01OVIn OVr AnIWOrI 01OV

Corning Glass Works, Corning, N.Y., USA Verfahren zur Herstellung elektrischer KondensatorenCorning Glass Works, Corning, N.Y., USA Process for the manufacture of electrical capacitors

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Kondensatoren und richtet sich insbesondere auf Miniaturkondensatoren auf einem Träger,, so daß sie in einen Mikrokreis eingebaut werden können, ist jedoch darauf nicht beschränkt.The invention relates to electrical capacitors and is particularly directed to miniature capacitors on a carrier so that they can be built into a microcircuit, but is not limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wirtschaftlichen, hermetisch abgeschlossenen, nichtpolarisierten Kondensator für den Einbau in einen Mikrokreis zu schaffen, dessen Bauteile und Materialien physikalisch und chemisch miteinander und mit dem Träger verträglich sind, auf dem der Kondensator aufgebaut ist.The invention is based on the object of an economical, hermetically sealed, non-polarized capacitor for installation in a microcircuit to create the components and materials of which are physically and chemically compatible with one another and with the carrier on which the capacitor is built.

Ferner soll durch die Erfindung ein elektrischer Konden-Furthermore, the invention is intended to provide an electrical condenser

009812/0455009812/0455

BMk Aa HMM MM ■ PMtoCMCktonto: Dort««* W« ■ fgmBMk Aa HMM MM ■ PMtoCMCktonto: There «« * W «■ fgm

sator geschaffen werden, bei dem Kapazitätsänderungen infolge Spannungsänderungen auf einem Minimum gehalten sind.be created in which changes in capacitance due to voltage changes are kept to a minimum.

Gemäß der Erfindung wird ein solcher Kondensator hergestellt, indem man eine erste Kondensatorplatte aus feinverteiltem Metall, eine gefrittete und wenigstens teilweise kristallisierbare, glasige, dielektrische Schicht und eine zweite Kondensatorplatte aus feinverteiltem Metall auf eine erste Pufferschicht auf einem nichtleitenden Träger aufbringt, wobei die Pufferschicht aus einem gefritteten» glasigen, nichtleitenden Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht, der mit demjenigen der dielektrischen Schicht verträglich ist. Die derart gebildete Zusamenstellung wird dann zur Verflüchtigung organischer Bestandteile, zur Verschmelzung der verschiedenen Schichten miteinander und mit dem Träger und zur wenigstens teilweisen Kristallisierung der dielektrischen und der ersten Pufferschichten gebrannt. Dann wird eine zweite Pufferschicht aus gefrittetem, glasigem, nichtleitendem Material auf die freiliegende Oberfläche der zweiten Kondensatorplatte aufgebracht, über die derart gebildete Einheit wird eine Glasurfritte so aufgebracht, daß ein Teil jeder Kondensatorplatte freiliegt, damit man elektrische Anschlüsse anbringen kaiin s Me zweite Pufferschicht besteht aus einem Material, das wenigstens teilweise kristallisierbar und mit der Glassr rad dem Eondensatorplattenmaterial chesäisch verträglich ist. Die Einheit wird dannAccording to the invention, such a capacitor is produced by applying a first capacitor plate made of finely divided metal, a fritted and at least partially crystallizable, vitreous, dielectric layer and a second capacitor plate made of finely divided metal on a first buffer layer on a non-conductive carrier, the buffer layer consisting of a fritted »vitreous, non-conductive material with a coefficient of thermal expansion compatible with that of the dielectric layer. The assembly formed in this way is then fired to volatilize organic constituents, to fuse the various layers with one another and with the carrier, and to at least partially crystallize the dielectric and the first buffer layers. Then, a second buffer layer of fritted, glassy, non-conductive material is applied to the exposed surface of the second capacitor plate, on the thus formed unit, a frit is applied such that a part is exposed each capacitor plate to attach to electrical terminals s Kaiin Me second buffer layer consists made of a material which is at least partially crystallizable and compatible with the glass wheel and the capacitor plate material. The unity then becomes

009812/0485009812/0485

erneut zur Vervollständigung der Kristallisation der dielektrischen und der ersten Pufferschicht und zur Kristallisation der zweiten Pufferschicht bis zu einem Ausmaß, in dem diese Schichten kristallisierbar sind, gebrannt, um das Glasurmaterial zu schmelzen und damit einen hermetisch abgedichteten, nichtpolaren, in einen Mikrokreis einschaltbaren Kondensator herzustellen.again to complete the crystallization of the dielectric and the first buffer layer and to crystallize the second buffer layer to an extent in which these layers can be crystallized, fired, to melt the glaze material and thus a hermetically sealed, non-polar, into a microcircle Manufacture switchable capacitor.

Unter verträglichem Wärmeausdehnungskoeffizienten soll dabei verstanden werden, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient des einen Materials der gleiche oder annähernd der gleiche wie derjenige des anderen Materials ist, so daß in die 24aterialien beim Kühlen eingeführte Kräfte infolge des Unterschiedes zwischen den beiden Wärmeausdehnungskoeffizienten vernachlässigbar klein sind.Under compatible coefficient of thermal expansion should to be understood here that the coefficient of thermal expansion of one material is the same or approximately is the same as that of the other material, so that forces introduced into the materials upon cooling are due to them the difference between the two coefficients of thermal expansion are negligibly small.

Unter "nichtpolarisiert" oder "nichtpolar" soll im Sinne der vorliegenden Anmeldung verstanden werden, daß der Kondensator den gleichen Kapazitätswert aufweist, wenn die Polarität der an die Kondensatorklemmen angelegten elektrischen Energie umgekehrt wird.Under "non-polarized" or "non-polar" is intended to mean of the present application can be understood that the capacitor has the same capacitance value when the The polarity of the electrical energy applied to the capacitor terminals is reversed.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Einzelbeschreibung und der beigefügten Zeichnung, auf der beispielsweise eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektri-Other objects, features and advantages of the present invention result from the following detailed description and the attached drawing, on which, for example, a preferred embodiment of the inventive electrical

009812/0455009812/0455

sehen Kondensators wiedergegeben ist. Die Zeichnung zeigt in:see capacitor is reproduced. The drawing shows in:

Fig. 1-6 Teildraufsichten der verschiedenen Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens und in1-6 are partial plan views of the various stages of the method according to the invention and in

Fig. 7 einen Querschnitt durch einen gemäß der Erfindung hergestellten Kondensator.7 shows a cross section through a capacitor manufactured according to the invention.

In Fig. 1 erkennt man bei IO einen flachen Träger, wie er sich für die Herstellung von Mikroschaltungen eignet. Auf einer flachen oberfläche des Trägers 10 ist eine erste Pufferschicht 12 aufgebracht. Beispiele für geeignete Trägermaterialien sind Glas, Keramiken, Glas-Kristall-Mischkörper, glasierte Keramiken o.dgl. Glasiertes Aluminiumoxyd eignet sich besonders für diese Zwecke. Die Pufferschicht weist eine Gesamtform und Größe auf, die etwas größer als die Größe der fertigen Kondensatorplatten ist.In Fig. 1 you can see at IO a flat carrier, like him is suitable for the production of microcircuits. On a flat surface of the carrier 10 is a first buffer layer 12 applied. Examples of suitable carrier materials are glass, ceramics, glass-crystal mixed bodies, glazed ceramics or the like. Glazed aluminum oxide is particularly suitable for these purposes. The buffer layer has an overall shape and size slightly larger than the size of the finished capacitor plates.

Ein Film aus feinverteiltem Metall wird über die Pufferschicht 12 aufgebracht, um die erste Kondensatorplatte 14 zu bilden, wie man aus Flg. 2 erkennt. Das Material der Platte wird als viskoses Gemisch oder Paste aus feinverteiltem Metallpulver und einem organischen Träger, beispielsweise Kiefernöl oder Lavendelöl, hergestellt.A film of finely divided metal is deposited over the buffer layer 12 around the first capacitor plate 14 how to get from Flg. 2 recognizes. The material of the plate is distributed as a viscous mixture or paste of finely divided Metal powder and an organic carrier such as pine oil or lavender oil.

Eine dielektrische Schicht 16 wird über die Platte 14A dielectric layer 16 is placed over the plate 14

009812/0455009812/0455

derart gelegt, daß nur ein Plattenanschluß 16 freiliegt, wie Fig. 3 zeigt. Das Material der dielektrischen Schicht wird als viskoses Gemisch oder Paste aus gefrittetem, wenigstens teilweise kristallisierbarem, glasigem, dielektrischem Material und einem organischen Träger, beispielsweise Kiefernöl oder Lavendelöl, hergestellt. Geeignete dielektrische Materialien lassen sich aus den Beispielen 86 und 88 der parallellaufenden USA-Patentanmeldung S.N. 378 468 vom 26.6.64 entnehmen.laid so that only one plate terminal 16 is exposed, as shown in FIG. The material of the dielectric layer is made as a viscous mixture or paste of fried, at least partially crystallizable, glassy, dielectric material and an organic carrier, for example Pine oil or lavender oil. Suitable dielectric materials can be found in Examples 86 and 88 the concurrent U.S. patent application S.N. 378 468 from 6/26/64.

Einige Zusammensetzungen sind in der nachfolgenden Tabelle I wiedergegeben:Some compositions are in Table I below reproduced:

11 Tabelle ITable I. 33 44th 55 2020th 22 1515th 1111 3939 BaOBaO 3434 1818th 2121 1818th 1010 PbOPbO 33 2222nd 1010 99 -- SrOSrO 3030th 22 4040 5050 4040 Nb2O5 Nb 2 O 5 88th 4545 77th 77th 55 SiO2 SiO 2 22 77th 44th 22 22 Al2O3 Al 2 O 3 33 44th 33 33 33 B2O3 B 2 O 3 22 wmwm mmmm 11 MaOMaO mmmm

Es hat sich als notwendig erwiesen, daß die Pufferschicht 12It has been found necessary that the buffer layer 12

009812/0455009812/0455

aus einem Material besteht, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient mit demjenigen der dielektrischen Schicht 16 verträglich ist, so daß nach dem anschließenden Brennen keine übermäßigen Kräfte in die Struktur eingeführt werden, v/odurch die elektrischen Eigenschaften des Kondensators nachteilig beeinflußt werden könnten oder sich Risse oder Sprünge in der Struktur entwickeln, die die Entstehung eines hermetisch abgedichteten Kondensators verhindern. Aus diesen Gründen findet das gleiche Material auch für die Pufferschicht 12 Verwendung, das für die dielektrische Schicht zur Anwendung kommt. Die Pufferschicht wird ebenfalls als viskoses Gemisch oder Paste aufgebracht und ist ebenfalls wenigstens teilweise kristallisierbar.consists of a material whose coefficient of thermal expansion is compatible with that of the dielectric layer 16 so that no excessive forces are introduced into the structure after subsequent firing, v / o by the electrical properties of the capacitor could be adversely affected or cracks or cracks in of the structure that prevent the formation of a hermetically sealed capacitor. For these reasons finds the same material for the buffer layer 12 as well Use applied to the dielectric layer. The buffer layer is also called viscous Mixture or paste applied and is also at least partially crystallizable.

Anschließend wird eine zweite Kondensatorplatte 20 (vgl. Fig. 4) in der gleichen Weise wie die Platte 14 aufgebracht. Geeignete Plattenmaterialien sind Gold, Silber, Platin und Palladium. Die derart gebildete Einheit wird dann zur Verflüchtigung der organischen Bestandteile und bis wenigstens zum Beginn der Kristallisation der ersten Pufferschicht und der dielektrischen Schicht gebrannt.A second capacitor plate 20 (see FIG. 4) is then applied in the same way as the plate 14. Suitable plate materials are gold, silver, platinum and palladium. The unit thus formed then becomes volatilized of the organic constituents and until at least the beginning of the crystallization of the first buffer layer and fired of the dielectric layer.

Nach Fig. 5 wird eine zweite Pufferschicht 22 über die freiliegende Oberfläche der Kondensatorplatte 20 derart aufgebracht, daß nur die Plattenanschlüsse 18 und 24 der Platten 14 bzw. 20 freiliegen. Die zweite Pufferschicht wirdReferring to Fig. 5, a second buffer layer 22 is placed over the exposed Surface of the capacitor plate 20 applied in such a way that only the plate connections 18 and 24 of the plates 14 and 20 are exposed. The second buffer layer will

009812/0455009812/0455

aufgebracht, um einen übergang zwischen der Kondensatoreinheit und der glasigen Glasur 26 zu erzielen, wie aus Fig. 6 erkennbar ist. Die Glasur 26 wird als viskoses Gemisch oder Paste aus gefrittetem, glasigem Material und einem organischen Bindemittel, z.B. Kiefernöl oder Lavendelöl, aufgebracht. Die Glasur liefert einen undurchlässigen überzug, der den Kondensator hermetisch abschließt, wie sich für den Fachmann ohne weiteres ergibt. Hur die Kondensatorplattenanschlüsse 18 und 24 erstrecken sich durch die Glasur. Die zweite Pufferschicht 22 besteht aus einem Material, das wenigstens teilweise kristallisierbar und mit den Materialien der Kondensatorplatte und der Glasur chemisch verträglich ist. Das für die Pufferschicht 12 und die dielektrische Schicht 16 verwendete Material eignet sich auch für die Pufferschicht 22. Als Glasur geeignete Materialien sind in Tabelle II zusammengefaßt.applied to a transition between the condenser unit and the glassy glaze 26, as can be seen from FIG. The glaze 26 is made as a viscous mixture or paste made of fritted, glassy material and an organic binder, e.g. pine oil or lavender oil, upset. The glaze provides an impermeable coating that hermetically seals the capacitor, as is readily apparent to those skilled in the art. Only the capacitor plate connections 18 and 24 extend through the glaze. The second buffer layer 22 is made made of a material that is at least partially crystallizable and with the materials of the capacitor plate and the glaze is chemically compatible. That used for the buffer layer 12 and the dielectric layer 16 Material is also suitable for the buffer layer 22. Materials suitable as glaze are listed in Table II summarized.

Tabelle IITable II 22 11 3838 SiO2 SiO 2 3030th 77th Al2O3 Al 2 O 3 1010 2020th B2°3 B 2 ° 3 2020th 3535 PbOPbO 4040

Die Einheit wird dann gebrannt, um wiederum die restlichenThe unit is then fired to turn the remaining ones

009812/0455009812/0455

organischen Bestandteile zu «erflüchtigen und die Kristallisation der Schichten zu beenden, in denen die Kristallisation durch das vorhergehende Brennen eingesetzt hat, und um die zweite Pufferschicht soweit zu kristallisieren, wie diese Schichten kristallisierbar sind.organic constituents volatilize and crystallization of the layers in which the crystallization started from the previous firing has, and in order to crystallize the second buffer layer so far, how these layers can be crystallized.

Wie erwähnt, werden die verschiedenen Pufferschichten, Kondensatorplatten, die dielektrische Schicht und der Glasurüberzug als viskoses oder zähes Gemisch oder Paste aufgebracht. Geeignete Verfahren zum Aufbringen dieser Schichten sind Siehdruck, Aufsprühen, Aufstreichen mit dem Messer, die Verwendung eines *ruckempfindlichen Streifens oder ähnliche Verfahren, die dem Fachmann an sich bekannt sind.As mentioned, the different buffer layers, Capacitor plates, the dielectric layer and the glaze coating as a viscous or tough mixture or paste upset. Suitable methods for applying these layers are visual printing, spraying on, brushing on with the knife, the use of a * sensitive Strip or similar methods known per se to those skilled in the art.

Es hat sich gezeigt, daß eine Pufferschicht zwischen dem Träger und der ersten Kondensatorplatte aus einem Material, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient mit demjenigen der dielektrischen Schicht verträglich ist, die in den Kondensator eingeführten Kräfte ausreichend herabsetzt, ihn nichtpolar macht und die Empfindlichkeit des Kondensators auf Spannungsänderungen verringert. Das Aufbringen einer Pufferschicht zwischen der zweiten Kondensatorplatte und dem Glasurmaterial, die wenigstens teilweise kristallisierbar und in anderer Weise chemisch mit de» Platten- und Glasurmaterial verträglich ist, führt zuIt has been shown that a buffer layer between the carrier and the first capacitor plate made of a material whose coefficient of thermal expansion is compatible with that of the dielectric layer, which in the Capacitor introduced forces sufficiently lowers, makes it non-polar and the sensitivity of the capacitor reduced to voltage changes. Applying a buffer layer between the second capacitor plate and the glaze material, at least partially is crystallizable and chemically compatible with the plate and glaze material in some other way, leads to

009812/0455009812/0455

einem Kondensator mit elektrisch fehlerfreien Kondensatorplatten. Wird eine Glasur unmittelbar auf die metallische Kondensatorplatte aufgebracht, dann würde die Glasur während des Brennens schmelzen, wodurch das Plattenmaterial in Lösung geht, abschwimmt oder sich in anderer Weise mit dem Glasurmaterial verbindet, so daß es zu einem fehlerhaften Kondensator mit vollständig unvorhersehbarer Kapazität kommt. Durch Verwendung eines Puffermaterials, das kristallisierbar ist, wird die Pufferschicht für einen sehr kurzen Zeitraum geschmolzen, wodurch sich die Zeit reduziert, während welcher das Metall in Lösung gehen, zusammenfließen oder sich in sonstiger Welse mit den benachbarten Materialien vereinigen kann. Außerdem hat sich herausgestellt, daß durch das Brennen der Einheit nach dem Aufbringen der zweiten Platte nicht nur die organischen Bestandteile der früher aufgebrachten Schichten leichter verflüchtigt werden, sondern die Platten auch mit der ersten Pufferschicht und dem Dielektrikum verschmolzen werden können und die Plattenanschlüsse mit dem Träger verschmelzen, bevor die zweite Pufferschicht und das Glasurmaterial aufgebracht wird, wodurch sich weiter die Möglichkeit des Fließend iron Platten- und AnschlußmaterüLien. verringert.a capacitor with electrically faultless capacitor plates. Will put a glaze directly on the metallic Capacitor plate applied, then the glaze would during of burning melt, whereby the plate material goes into solution, floats or in some other way with the glaze material connects, resulting in a faulty capacitor with completely unpredictable capacitance comes. By using a buffer material that is crystallizable is, the buffer layer is melted for a very short period of time, which reduces the time while which the metal go into solution, flow together or in some other way with the neighboring materials can unite. It has also been found that by firing the unit after the application of the second plate not only the organic components of the previously applied layers are more easily volatilized, but the plates can also be fused to the first buffer layer and the dielectric and the The panel connections fuse with the carrier before the second buffer layer and the glaze material are applied which further increases the possibility of fluent iron Plate and connection materials. decreased.

Fig. 7 zeigt einen hermetisch abgedichteten, nichtpolarisierten Kondensator gemäß der vorliegenden Erfindung, der sich insbesondere zum Einbau in einen MikroschaltkreisFigure 7 shows a hermetically sealed, non-polarized one Capacitor according to the present invention, which is particularly suitable for installation in a microcircuit

009812/0455009812/0455

eignet. Nur die Kondensatoranschlüsse ragen über das Glasurmaterial hinaus.suitable. Only the capacitor connections protrude over the glaze material out.

Im folgenden soll ein typisches Beispiel für einen erfindungsgemäß ausgebildeten Kondensator angegeben werden.The following is a typical example of an inventive trained capacitor can be specified.

Es wird ein glasierter Aluminumoxydträger mit einer Dicke von ca. 0,75 mm (0,030 "), der sich für die Herstellung eines Mikroschaltkreises eignet, vorbereitet. Eine erste viskose Mischung oder Paste wird durch Mischen von 70% feinverteiltem kristallisierbarem Glas nach Beispiel 1 aus Tabelle I mit einer Teilchengröße von bis zu 10 Mikron (1 Mikron = 0,001 mm) und 30 Gewichts-% Kiefernölträger vorbereitet, um die Glasteilchen für den Siebdruck anzufeuchten. Das Kondensatorplattenmaterial wird durch Mischen von ca. 70 Gew.-% feinverteilten Goldes mit einer Größe von ca. 1 Mikron oder weniger mit ca. 30 Gew.-% Kiefernölträger zur Bildung einer zv/eiten viskosen Mischung hergestellt. Die Glasurüberzug&ischung wird durch Mischen von 70 Gew.-% Glasteilchen nach Beispiel l aus Tabelle II hergestellt, die eine solche Größe aufweisen, daß sie ein 100-Maschen-Gitter passieren. Dieses Gemisch enthält außerdem zur Bildung einer dritten viskosen Mischung 30 Gew.-% Kiefernöl.It becomes a glazed alumina support with a thickness of approximately 0.75 mm (0.030 "), which is used for manufacturing of a microcircuit, prepared. A first viscous mixture or paste is made by mixing 70% finely divided crystallizable glass according to Example 1 from Table I with a particle size of up to 10 microns (1 micron = 0.001 mm) and 30% by weight pine oil carrier prepared to moisten the glass particles for screen printing. The capacitor plate material is made by mixing approximately 70% by weight of finely divided gold with a Size of about 1 micron or less with about 30 weight percent pine oil carrier to form a partially viscous mixture manufactured. The glaze coating is made by mixing 70% by weight of glass particles according to Example 1 Table II, sized to pass through a 100 mesh screen. This mixture also contains 30% by weight pine oil to form a third viscous mixture.

Eine erste Pufferschicht aus der ersten viskosen MischungA first buffer layer made from the first viscous mixture

009812/0455009812/0455

wird durch Siebdruck über ein 152-Maschen-Sieb auf den Alumiriumoxydträger aufgebracht, wobei die Schicht eine Größe erhält, die etwas größer als diejenige der endgültigen Kondensatorplatten ist. Eine erste Kondensatorplatte aus der zweiten viskosen Mischung wird dann durch ein 380-Maschen-Sieb über die Pufferschicht durch Siebdruck derart aufgebracht, daß nur ein Anschluß für die Platte über die Pufferschicht vorsteht. Eine dielektrische Schicht aus dem ersten viskosen Gemisch wird dann mittels Siebdruck durch ein 152-Maschen-Sieb über die Platte aufgebracht und bedeckt sie vollständig mit Ausnahme des Anschlusses, worauf eine zweite Kondensatorplatte folgt, die durch Siebdruck durch das 380-IIaschen-Sieb über die dielektrische Schicht aufgebracht wird. Nur die beiden Anschlüsse der beiden Kondensatorplatten erstrecken sich über die dielektrische Schicht hinaus.is screen printed onto the Alumiriumoxydträger applied, the layer a Size slightly larger than that of the final capacitor plates. A first capacitor plate made from the second viscous mixture is then put through screen printing a 380 mesh screen over the buffer layer applied so that only one terminal for the plate protrudes over the buffer layer. A dielectric The layer of the first viscous mixture is then screen printed through a 152-mesh screen over the Plate applied and covered it completely except for the connector, whereupon a second capacitor plate followed by screen printing through the 380-Iash sieve is applied over the dielectric layer. Only the two connections of the two capacitor plates extend beyond the dielectric layer.

Die so gebildete Einheit wird in einen Ofen eingesetzt und 3 1/2 Minuten bei 925°C gebrannt, um die organischen Bestandteile zu verflüchtigen und wenigstens die Kristallisation der Puffer- und dielektrischen Schichten zu beginnen. Nach dem Abkühen des Gegenstandes wird eine zweite Pufferschicht über die freiliegende Oberfläche der zweiten Kondensatorplatte aufgebracht. Diese Schicht besteht aus dem gleichen Material und wird in der gleichenThe unit thus formed is placed in an oven and fired at 925 ° C for 3 1/2 minutes to remove the organic To volatilize constituents and at least the crystallization of the buffer and dielectric layers to start. After the item has cooled, a second buffer layer is applied over the exposed surface applied to the second capacitor plate. This layer is made of the same material and is made in the same

009812/0455009812/0455

Weise wie die erste Pufferschicht aufgebracht. Ein überzug aus dem vorbereiteten Glasurmaterial wird dann durch Siebdruck aufgebracht, und zwar über ein 83-Maschen-Sieb, wobei man nur die Kondensatorplattenanschlüsse vorstehen läßt. Dann wird der Gegenstand 12 Minuten bei 9 25°C gebrannt, um die organischen Bestandteile wenigstens der letzten aufgebrachten Schichten zu verflüchtigen und die Kristallisation der ersten Pufferschicht und der dielektrischen Schicht zu beenden und die zweite Pufferschicht so weit zu kristallisieren, wie diese Schichten kristallisierbar waren. Der geschmolzene Glasüberzug führt dann zu einem hermetisch abgedichteten Kondensator. Der gebrannte Gegenstand besitzt eine Pufferschicht zwischen der ersten Kondensatorplatte und dem Träger von annähernd 0,0125 mm (0,0005") Dicke und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von annähernd 80 χ 10 pro C, der genau dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der dielektrischen Schicht angepaßt ist, v/elcher eine Dicke von ca. 0,025 mm (0,001") aufweist. Der Kapazitätswert des fertigen Kondensators ietrug ca. 100 pF. Es hat sich herausgestellt, daß der Kapazitätswert unabhängig von der Polarität der an den Kondensatorklemmen anliegenden elektrischen Energie und die Empfindlichkeit der Kapazität auf Spannungsänderungen nur sehr gering ist.Applied in the same way as the first buffer layer. A cover from the prepared glaze material is then applied by screen printing, via an 83-mesh screen, whereby only the capacitor plate connections are allowed to protrude. The object is then baked at 9 25 ° C. for 12 minutes to volatilize the organic constituents of at least the last applied layers and the crystallization to finish the first buffer layer and the dielectric layer and to crystallize the second buffer layer to the point that how these layers were crystallizable. The molten glass coating then becomes hermetic sealed capacitor. The fired item has a buffer layer between the first capacitor plate and the carrier approximately 0.0125 mm (0.0005 ") thick and a coefficient of thermal expansion of approximately 80 χ 10 per C, which is exactly the coefficient of thermal expansion of the dielectric layer is adapted, v / which has a thickness of about 0.025 mm (0.001 "). The capacitance value of the finished capacitor was approx. 100 pF. It has been found that the capacitance value is independent of the Polarity of the electrical energy applied to the capacitor terminals and the sensitivity of the capacitance Voltage changes is very small.

- Patentansprüche -- patent claims -

009812/0A55009812 / 0A55

Claims (6)

PatentansprücheClaims f l.jVerfahren zur Herstellung von Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen nichtleitenden Träger (10) eine Pufferschicht (12) aus feinzerteiltem, kristallisierbarem, glasigem Ilaterial und einem organischen Träger aufgebracht wird, dann auf die Pufferschicht (12) in der angegebenen Reihenfolge eine erste Kondensatorρlatte (14) , eine dielektrische Schicht (16) und eine zweite Kondensatorplatte (20) aufgebracht werden, von denen die dielektrische Schicht (16) aus einem Gemisch aus feinzerteilten kristallisierbarem, glasigem Material und einem organischen Träger und die beiden Kondensatprplatten (14, 20) aus einem Gemisch feinzerteilten Metalls und eines organischen Trägers bestehen und ein Teil dieser Kondensatorplatten (14, 20) sich über die Kante der dielektrischen Schicht (16) zur Bildung von Anschlüssen (18, 24) erstreckt, wobei die Pufferschicht (12) aus einem Material besteht, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient mit demjenigen der dielektrischen Schicht (16) verträglich ist, und daß anschließend die so gebildete Einheit zur Verflüchtigung der organischen Bestandteile, Verschmelzung der benachbarten Schichten und wenigstens teilweisen Kristallisation der Pufferschicht (12) und der dielektrischen Schicht (16) gebrannt wird.Process for the production of capacitors, characterized in that a buffer layer (12) made of finely divided, crystallizable, vitreous material and an organic carrier is applied to a non-conductive carrier (10), then applied to the buffer layer (12) in the specified order a first capacitor plate (14), a dielectric layer (16) and a second capacitor plate (20) are applied, of which the dielectric layer (16) consists of a mixture of finely divided crystallizable, glassy material and an organic carrier and the two condensate plates (14 , 20) consist of a mixture of finely divided metal and an organic carrier and some of these capacitor plates (14, 20) extend over the edge of the dielectric layer (16) to form connections (18, 24), the buffer layer (12) consists of a material whose coefficient of thermal expansion is compatible with that of the dielectric layer (16) h, and that the unit thus formed is then fired to volatilize the organic constituents, fuse the adjacent layers and at least partially crystallize the buffer layer (12) and the dielectric layer (16). 009812/0455009812/0455 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß auf die gebrannte Einheit eine zweite Pufferschicht (22) aus einem viskosen Gemisch aus feinverteiltem, kristallisierbarem, glasigem Material und einem organischen Träger über die freiliegende Oberfläche der zweiten Kondensatorplatte (20), dann darauf eine Schicht (26) eines Gemisches aus feinzerteiltem, glasigem Glasurmaterial und einem organischen Träger derart aufgebracht wird, daß sich die Anschlüsse, (18, 24) über das Glasurmaterial hinaus erstrecken, und die so gebildete Einheit zur Verflüchtigung der organischen Bestandteile, zum Verschmelzen benachbarter Schichten und zur Vervollständigung der Kristallisation der ersten Pufferschicht (12) und der dielektrischen Schicht C16) sowie zur Kristallisation der zweiten Pufferschichfc (22) gebrannt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a second buffer layer is applied to the fired unit (22) from a viscous mixture of finely divided, crystallizable, vitreous material and an organic one Carrier over the exposed surface of the second capacitor plate (20), then a layer on top (26) a mixture of finely divided, glassy glaze material and an organic carrier applied in this way is that the terminals, (18, 24) extend beyond the glaze material, and the unit thus formed for volatilization of the organic components, for fusing adjacent layers and for completion the crystallization of the first buffer layer (12) and the dielectric layer C16) and for crystallization the second buffer layer (22) is burned. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus feinzerteiltem, kristallisierbarem, glasigem Material als Fritte aufgebracht werden.3. The method according to claim 2, characterized in that the layers of finely divided, crystallizable, vitreous material are applied as a frit. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger (10) aus Aluminiumoxyä Verwendung findet.4. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a carrier (10) made of aluminum oxy is used. 009812704009812704 5. Verfahren zur Herstellung eines auf einen nichtleitenden Träger aufgebrachten, aus einem Paar von zwischen sich eine dielektrische Schicht einschließenden Kondensatorplatten und einem Glasglasurüberzug bestehenden elektrischen Kondensators, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (14, 16, 20) vor dem Aufbringen der Glasur (26) zur Verschmelzung der Schichten gebrannt, dann die Glasur (25) aufgebracht und der Gegenstand zur Verschmelzung der Glasur und hermetischen Verkapselung des Kondensators erneut gebrannt wird.5. Method of making one on one non-conductive Carrier applied, consisting of a pair of capacitor plates enclosing a dielectric layer between them and a glass glaze coating Capacitor, characterized in that the unit (14, 16, 20) prior to the application of the glaze (26) fired to fuse the layers, then the glaze (25) is applied and the object is fused the glaze and hermetic encapsulation of the capacitor is fired again. 6. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kondensators mit einer zwischen einem Paar von Kondensatorplatten eingeschlossenen dielektrischen Schicht auf einem nichtleitenden Träger, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Träger (10) und erster Kondensatorplatte (14) eine Fritte (12) aus feinverteiltem kristallisierbarem, glasigem Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten ausgebracht wird, der mit demjenigen der dielektrischen Schicht (16) verträglich ist.6. Method of manufacturing an electrical capacitor having a dielectric layer enclosed between a pair of capacitor plates on top of a non-conductive one Carrier, characterized in that between the carrier (10) and the first capacitor plate (14) a frit (12) made of finely divided crystallizable, vitreous material with a coefficient of thermal expansion is applied which is compatible with that of the dielectric layer (16). 009812/0455009812/0455 _ Ab- _ Ab- LeerseiteBlank page
DE19661539772 1965-05-18 1966-05-12 Process for manufacturing electrical capacitors Pending DE1539772A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US45661665A 1965-05-18 1965-05-18
US456615A US3267342A (en) 1965-05-18 1965-05-18 Electrical capacitor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1539772A1 true DE1539772A1 (en) 1970-03-19

Family

ID=27038310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19661539772 Pending DE1539772A1 (en) 1965-05-18 1966-05-12 Process for manufacturing electrical capacitors

Country Status (4)

Country Link
CH (1) CH444967A (en)
DE (1) DE1539772A1 (en)
NL (1) NL6606843A (en)
SE (1) SE305903B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SE305903B (en) 1968-11-11
CH444967A (en) 1967-10-15
NL6606843A (en) 1966-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1539769A1 (en) Electric capacitor
DE3151206C2 (en) Glazed, ceramic carrier material
DE60128167T2 (en) Low-melting glass for clothing a substrate
DE3621667C2 (en)
EP0043028A1 (en) Process for the preparation of ceramic substrates with glazed surfaces
DE2755935A1 (en) DIELECTRIC COMPOSITION, SCREEN PRINTING PASTE WITH SUCH COMPOSITION AND PRODUCTS OBTAINED THROUGH THIS
DE2132939A1 (en) Process for making thick film hybrid circuits
DE2946753C2 (en)
DE1596851A1 (en) Resistance material and resistor made from this resistance material
DE3824706A1 (en) SHEET STRUCTURE MADE OF A CERAMIC COLOR LAYER AND A CONDUCTIVE LAYER
DE2205482A1 (en) Crystallizable glass and its method of use
DE2202520A1 (en) Metal insulation structure
DE2731452A1 (en) GLASS FRYING PREPARATION FOR MELTING WINDOW GLASS
DE3632246A1 (en) HERMETICALLY SEALED ELECTRONIC COMPONENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP0124943B1 (en) Dielectric glass for multilayered circuits, and thick-film circuits using it
DE2640316A1 (en) MATERIAL FOR AN ELECTRICAL RESISTANCE AND METHOD FOR MANUFACTURING A RESISTOR
DE3036049A1 (en) CAPACITIVE TOUCH CONTROL PANEL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE4340718A1 (en) Ceramic electronic component with cladding film on electrodes - has cladding films on wire electrodes and cladding films on other electrodes consisting of same material
DE4243040C2 (en) Multilayer metal-ceramic circuit board and method for its production
DE1539772A1 (en) Process for manufacturing electrical capacitors
DE2146328A1 (en) Circuit board
DE2445140A1 (en) DIELECTRIC LAYERS WITH LOW DIELECTRICITY CONSTANT IN MULTI-LAYER STRUCTURES
DE2513859C2 (en) Method for producing a capacitor-resistor network
DE1791233B1 (en) Method for the production of a function block, especially for data processing systems
EP0209776A2 (en) Enamels with a non-homogeneous structure