DE2323921C3

DE2323921C3 - Sintered, unitary ceramic body and method for making the same

Info

Publication number: DE2323921C3
Application number: DE19732323921
Authority: DE
Inventors: Truman Clifford Niagara Falls N.Y. Rutt (V.St.A.)
Original assignee: NL Industries Inc
Current assignee: NL Industries Inc
Priority date: 1972-07-24
Filing date: 1973-05-11
Publication date: 1976-04-01

Description

Aus den vorangehenden Ausführungen geht her-Yor daß die Herstellung von monolithischen keramischen Kondensatoren beträchtliche Kosten verur- «acht, da es notwendig ist, Edelmet'Jlelektroden zu verwenden. Silberelektroden, wie sie gewöhnlich bei anderen keramischen Kondensatoren verwendet werllen, sind im allgemeinen deshalb ungeeignet, weil ein Brennen bei hoher Temperatur nach dem Aufbringen der Elektroden erforderlich isi.
> Der Ei findung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen gesinterten, einheitlichen, keramischen Körper mit Elektroden und/oder Leitern zu schaffen, der ureiswert herzustellen ist und bei dem insbesondere ein Brennen des leitenden Materials zugleich mit dem keramischen Körper nicht notwendig ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem derartigen kej>amischen Körper durch eine Anzahl von Bereichen ius einer dichten, isolierenden oder dielektrischen ge-,interten Keramik, wenigstens einen Bereich aus einer offenporigen, gesinterten, metallhaltigen Keramik zwischen den erstgenannten Bereichen, die zu einer Grenzfläche des Körpers verlaufen, und eine metallhaltige Grenzschicht auf dem Körper über dieser Grenzfläche gelöst.From the foregoing it can be seen that the manufacture of monolithic ceramic capacitors results in considerable costs, since it is necessary to use noble metal electrodes. Silver electrodes commonly used in other ceramic capacitors are generally unsuitable because high temperature firing is required after the electrodes have been applied.
> The invention is therefore based on the task of creating a sintered, uniform, ceramic body with electrodes and / or conductors, which is extremely valuable to produce and in which, in particular, it is not necessary to burn the conductive material at the same time as the ceramic body. According to the invention, this object is achieved in such a kej> amic body by a number of areas consisting of a dense, insulating or dielectric, interposed ceramic, at least one area made of an open-pored, sintered, metal-containing ceramic between the first-mentioned areas, which form an interface of the Body run, and a metal-containing boundary layer on the body is dissolved over this interface.

Die Herstellungskosten für diesen Körper lassen sich durch die Vermeidung der Verwendung von edlen Metallelektroden herabsetzen. Der Körper läßt sich beispielsweise als Keramikkondensator oder auch als Mehrlagen-Schaltanordnung für integrierte Hybridschaltungen herstellen, bei der Leiter zum Anschließen von Bauteilen in verschiedenen Ebenen einer keramischen Substratfläche oder Matrix vorgesehen sind.The manufacturing costs for this body can be reduced by avoiding the use of noble Reduce metal electrodes. The body can be used, for example, as a ceramic capacitor or as a multilayer switching arrangement for integrated hybrid circuits, with the conductor for connection of components provided in different levels of a ceramic substrate surface or matrix are.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine Anzahl von offenporigen, metallhaltigen Bereichen vorgesehen. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn Schichten aus einer dichten, dielektrischen, gesinterten Keramik abwechselnd mit Schichten aus offenporiger, metallhaltiger Keramik vorgesehen sind. Zweckmäßigerweise verlaufen abwechselnd offenporige, metallhaltige Schichten zu verschiedenen Grenzflächen des Körpers, wobei eine metallhaltige Grenzschicht auf jeder dieser Grenzflächen vorgesehen ist. Die metallhaltigen Grenzschichven sind bevorzugt Endelektroden. Es ist günstig, wenn die metallhaltigen Grenzschichten aus keramischem Material bestehen.According to a particularly preferred embodiment, a number of open-pored, metal-containing Areas provided. It has proven to be particularly useful if layers consist of one dense, dielectric, sintered ceramic alternating with layers of open-pored, metal-containing Ceramic are provided. Expediently, open-pored, metal-containing layers run alternately to various interfaces of the body, with a metal-containing boundary layer on each of these Boundaries is provided. The metal-containing boundary layers are preferably end electrodes. It is favorable if the metal-containing boundary layers are made of ceramic material.

Der Erfindung liegt desweiteren die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen gesinterten, keramischen Körpers *nit Elektroden oder Leitern in Vorschlag zu bringen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man Platten aus einem fein zerteilten, isolierenden oder dielektrischen keramischen Gemisch vorsieht, das durch ein flüchtiges Bindemittel gebunden ist und eine dichte Schicht nach dem Brennen bei Sintertemperatur bildet, daß man zwischen diese Platten eine Ablagerung eines zweiten Gemischs mit einem flüchtigen Bindemittel einbringt, das beim Brennen eine offenporige Struktur entwickelt, daß man eine Anzahl derartiger Platten und Zwischen-Ablagerungen verfestigt und somit einen vorläufig gebundenen, selbsttragenden Körper erzielt, daß man den Körper zur Eliminierung der flüchtigen Bindemittel erhitzt, daß man den Körper bei Sintertemperatur brennt und einen gesinterten, monolithischen Körper erzielt, der Bereiche aus dichtem, keramischem Material und weniestens einen offenporigen Bereich mit untereinander in Verbindung stehenden Hohlräumen erzeugt, wobei sich jeder offenporige Bereich zu einer Grenzfläche des monolithischen Körpers erstreckt, daß man diese Grenzflächen des gesinterten, monolithischen Körpers mit durchlässigen Grenzschichten versieht und ein leitendes Material in die offenporigen Bereiche durch Tränken mit einem geschmolzenen Metall oder einer geschmolzenen Metallegierung einbringt und daß man dabei das geschmolzene Metall oder die ίο Metallegierung durch die Grenzschichten in die offenporigen Bereiche preßt.The invention is also based on the object of a method for producing such a Sintered, ceramic bodies with electrodes or conductors are suggested. This task is achieved according to the invention in that one plates from a finely divided, insulating or dielectric ceramic mixture provides, which is bound by a volatile binder and a dense After firing at the sintering temperature, a layer forms that a deposit is formed between these plates a second mixture with a volatile binder that develops an open-pored structure on firing, so that a number of such Plates and intermediate deposits solidified and thus a temporarily bound, self-supporting Body achieves that one heats the body to eliminate the volatile binders that one the body burns at sintering temperature and achieves a sintered, monolithic body that has areas made of dense, ceramic material and at least one open-pored area with one another connected cavities generated, each open-pored area to an interface of the monolithic body extends that these interfaces of the sintered, monolithic Provides body with permeable boundary layers and a conductive material in the open-pored areas by impregnation with a molten metal or a molten metal alloy and that the molten metal or the ίο metal alloy through the boundary layers into the open-pored Areas presses.

Zweckmäßigerweise werden die offenporigen Bereiche vor dem Tränken mit geschmolzenem Metall oder Legierung evakuiert.The open-pored areas are expediently filled with molten metal before the impregnation or alloy evacuated.

is In der deutschen Auslegeschrift 16 39 554 ist zwar ein Kondensator mit einer Elektrode aus reduzierten Keramikoxyden beschrieben, der einen hohen Gehalt eines Dielektrikums enthält. Die Elektrode bildet ein leitendes schwamm- bzw. skelettartiges Geao füge mit Innenporen. Dieses keramische Gefüge ist an seinen Außen- und Innenflächen in dünnen Schichten oxydiert und mit einer Gegenelektrode versehen. Bei der Herstellung dieses Kondensators wird ein keramischer Grünkörper mit einem Netzwerk von über sein Volumen räumlich verteilten organischen Fasern, die aus der Außenoberfläche des Grünkörpers hinausstehen, oxydierend und anschließend reduzierend gebrannt. Ein Platinstift, der mit einer dichten, reduzierten Keramik der gleichen Zusammensetzung überzogen ist, wie sie die rohe Keramikmasse des Gefüges aufweist, wird vor dem Brennen in den Grünkörper eingepreßt, so daß mit den reduzierten Keramikoberflächen ein galvanischer Endkontakt gebildet wird. Die Poren, welche durch das Ausbrennen des Netzwerks aus organischen Fasern gebildet werden, können mit einem geschmolzenen Metall, z. B. Zinn, oder mit einer Silberemulsion gefüllt werden.is In the German Auslegeschrift 16 39 554 is a capacitor with an electrode made of reduced ceramic oxides is described, which has a high content contains a dielectric. The electrode forms a conductive spongy or skeletal Geao add with internal pores. This ceramic structure is in thin layers on its outer and inner surfaces oxidized and provided with a counter electrode. In the manufacture of this capacitor, a ceramic one is used Green body with a network of organic fibers spatially distributed over its volume, which protrude from the outer surface of the green body, oxidizing and then reducing burned. A platinum pencil coated with a dense, reduced ceramic of the same composition is how it has the raw ceramic mass of the structure, is before firing in the green body pressed in so that a galvanic end contact is formed with the reduced ceramic surfaces will. The pores, which are formed by the burning out of the network of organic fibers, can with a molten metal, e.g. B. tin, or filled with a silver emulsion.

In der französischen Patentschrift 15 12 995 ist ein Verfahren zur Herstellung einer vielschichtigen Schaltanordnung beschrieben, bei dem auf Platten aus einem keramischen Grünkörper Muster gebildet werden, welche dem erwünschten Leiterverlauf entsprechen. Eine oder mehrere der öffnungen, die mit den Leitern in den Platten verbunden sind, wird mit einer Elektrodenpaste gefüllt. Anschließend werden die Platten zusammengesetzt und zusammengepreßt, so daß bestimmte Bereiche der einzelnen Leiter miteinander über die Öffnungen verbunden werden. Der Plattenstapel wird anschließend auf eine erste Temperatur erhitzt, so daß das Bindemittel ausgetrieben wird. Danach wird der Plattenstapel auf eine zweite Temperatur erhitzt, die höher liegt als die erste Temperatur, so daß die Platten zusammen sintern und eine chemische Umwandlung der Elektrodenpaste stattfindet. Hierdurch erhält man metallbeschichtete Kapillarkanäle, die dem erwünschten Leiterverlauf entsprechen. Diese Kapillarkanäle werden mit einem schmelzflüssigen Metall von großer Leitfähigkeit gefüllt. Die Elektrodenpaste enthält feuerfeste Metallteilchen, beispielsweise aus Molybdän und Mangan oder deren Oxyde. Bei einer Verwendung der letzteren muß das Brennen in einer reduzierenden Atmosphäre erfolgen, um die Metalloxyde in Metalle umzuwandeln. In French patent specification 15 12 995 is a method for producing a multilayer Circuit arrangement described in which patterns are formed from a ceramic green body on plates, which correspond to the desired conductor run. One or more of the openings that go with the Conductors connected in the plates is filled with an electrode paste. Then be the plates are assembled and pressed together so that certain areas of each conductor interrelate be connected via the openings. The plate stack is then heated to a first temperature heated so that the binder is driven off. Then the stack of plates is transferred to a second Heated temperature which is higher than the first temperature, so that the plates sinter together and a chemical conversion of the electrode paste takes place. This gives metal-coated ones Capillary channels that correspond to the desired conductor run. These capillary channels are connected to a molten metal of great conductivity filled. The electrode paste contains refractory metal particles, for example from molybdenum and manganese or their oxides. When using the latter the firing must be carried out in a reducing atmosphere in order to convert the metal oxides into metals.

Der einfache und wirksame Aufbau der erfindungsgemäßen keramischen Körper wird in beiden vorstehend beschriebenen bekannten Anordnungen und Verfahren nicht erreicht. Auch das Herstellungs-The simple and effective structure of the ceramic body according to the invention is used in both known arrangements and methods described above are not achieved. The manufacturing

verfahren ist jeweils aufwendiger und schwieriger streckt sich zu einem Paar von unterschiedlichen KanThe process is more complex and more difficult, stretching to a pair of different channels

durchzuführen. Ein Hinweis auf die erfindungsgemä- tenbereichen des gesinterten Körpers. Da jedoch diiperform. An indication of the areas of the sintered body according to the invention. However, since dii

ße Lehre war hieraus nicht zu erhalten. offenporigen Schichten der Fläche nach kleiner alThis lesson could not be obtained from this. open-pored layers of the surface after smaller al

Die in der Anmeldung verwendete Bezeichnung die dichten dielektrischen Schichten sind, bestehen di<The designation used in the application is the dense dielectric layers, consist di <

»Metall« soll nicht nur reine oder im wesentlichen 5 anderen Kantenbereiche des gebrannten Körpers um"Metal" should not only surround the pure or essentially other edge areas of the fired body

reine Metalle, sondern sämtliche Legierungen umfas- dessen Inneres unmittelbar angrenzend an die letzpure metals, but all alloys include the inside immediately adjacent to the last

sen. Desweiteren wird unter der Bezeichnung »offen- genannten Bereiche ausschließlich aus dem dielektrisen. Furthermore, the term “open” is used exclusively for the dielectri

porig« in diesem Zusammenhang ein Körper oder ein sehen Material.porous «in this context a body or a visual material.

Bereich eines Körpers verstanden, der ausreichende Nach dem Sintern durch Brennen können die moArea of a body understood that is sufficient after sintering by firing the mo

Poren in genügender Größe und innere Verbindun- i° nolithischen keramischen Körper zu einem KondenSufficiently sized pores and internal connections in the nolithic ceramic body to form a condenser

gen zwischen den Poren aufweist, um in den meisten sator weiterverarbeitet werden, indem ein schmelzgene between the pores has to be processed in most sator by a melt

Fällen den Eintritt des geschmolzenen Metalls bei flüssiges Metall in die offenporigen Schichten innerIn the case of liquid metal, the entry of the molten metal into the open-pored layers inside

mäßigem Druck, d. h. 35 kg pro cm² oder weniger zu halb des Körpers zur Bildung von inneren Elektromoderate pressure, ie 35 kg per cm ² or less to half the body for the formation of internal electro

gestatten. den eingeleitet wird.allow. which is initiated.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der 15 Das schmelzflüssige Metall kann in die offenporiFurther details, features and advantages of the 15 The molten metal can be in the open pore

Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschrei- gen Schichten eingebracht werden, bevor die EndInvention emerge from the following description. Layers are introduced before the end

bung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme elektroden auf die Stirnflächen des Körpers mit freiExercise of exemplary embodiments with reference to electrodes on the end faces of the body with free

auf die Zeichnung. liegenden inneren Elektroden und Stirnelektroden auon the drawing. lying inner electrodes and front electrodes au

F i g. 1 ist ein vergrößerter Schnitt eines fertigen herkömmliche oder gewünschte Art aufgebracht werF i g. 1 is an enlarged section of a finished conventional or desired type that has been applied

erfindungsgemäßen keramischen Körpers, der einen *<> den. Alternativ kann eine durchlässige Grenzschichtceramic body according to the invention, which has a * <> the. Alternatively, a permeable boundary layer can be used

monolithischen, keramischen Kondensator bildet; die eine Stirnelektrode sein kann, auf jede diese;monolithic, ceramic capacitor forms; which can be a forehead electrode, on each of these;

F i g. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Stirnflächen aufgebracht werden, bevor das schmelzF i g. Figure 2 shows a section along line 2-2 of the end faces being applied before the melt

Fig. 1; flüssige Metall in die offenporige Schicht des KörperFig. 1; liquid metal in the open-pored layer of the body

F i g. 3 ist eine Draufsicht auf eine Platte aus einer eingeleitet wird. Das Metall kann sodann durch di<F i g. Figure 3 is a top plan view of a plate being injected. The metal can then by di <

keramischen, dielektrischen Mischung mit einer auf »5 durchlässige Grenzschicht in das Innere der offenpoceramic, dielectric mixture with a barrier layer that is permeable to »5 in the interior of the open po

dieser in einem Muster abgelagerten keramischen Mi- rigen Schicht eingepreßt werden. Wenn diese GrenzThis ceramic layer deposited in a pattern can be pressed into it. If this limit

schung zur Bildung einer offenporigen Schicht; schichten nicht Stirnelektroden sind, können derartig*schung to form an open-pored layer; layers are not forehead electrodes, such *

F i g. 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht Elektroden aufgebracht werden, nachdem unter UmF i g. 4 is an enlarged perspective view of electrodes being applied after taking order

von zwei Platten aus einer keramischen, dielektri- ständen alle Teile der Grenzschichten entfernt sindAll parts of the boundary layers have been removed from two plates made of a ceramic dielectric stand

sehen Mischung, wobei jede Platte einen Bereich auf- 30 In jedem Falle wird durch die Erfindung ein einfasee mixture, with each plate having an area

weist, der mit einer keramischen Mischung zur BiI- dies, relativ billiges und wirksames Verfahren zuihas, that with a ceramic mixture to form this, relatively cheap and effective method zui

dung einer offenporigen Schicht bedeckt ist; Herstellung von monolithischen Kondensatoren midung an open-pored layer is covered; Manufacture of monolithic capacitors mi

F i g. 5 zeigt einen weiteren vergrößerten Detail- einer sehr hohen Kapazität pro Volumeinheit geF i g. 5 shows a further enlarged detail - a very high capacity per unit volume

schnitt eines erfindungsgemäßen keramischen Kör- schaffen, das keine inneren Edelmetallelektroden uncSection of a ceramic body according to the invention that has no internal noble metal electrodes unc

pers nach dem Zusammensetzen und Sintern von ei- 35 kein gleichzeitiges Brennen von Metal! und Keramilafter assembling and sintering one, 35 no simultaneous firing of metal! and Keramil

nem Stapel der in F i g. 4 gezeigten Platten; erforderlich macht.In a stack of the in FIG. 4 plates shown; makes necessary.

F i g. 6 zeigt einen vergrößerten Schnitt eines er- Eine bevorzugte Ausführungsfonn des Verfahren:F i g. 6 shows an enlarged section of an A preferred embodiment of the method:

findungsgemäßen keramischen Körpers, der eine zur Herstellung des erfindungsgemäßen monolith!ceramic body according to the invention, the one for producing the monolith according to the invention!

mehrlagige, keramische Schaltanordnung bildet; sehen keramischen Körpers, der einen Kondensatoimultilayer, ceramic circuitry forms; see ceramic body, which has a condensate

F i g. 7 ist eine vergrößerte Explosionsdarstellung 40 bilden kann, läuft im einzelnen wie folgt ab. Ein geF i g. 7 is an enlarged exploded view 40, the details of which are as follows. A ge

zur Veranschaulichung der verschiedenen kerami- eignetes, fein verteiltes, keramisches, dielektrische:to illustrate the various ceramic-suitable, finely divided, ceramic, dielectric:

sehen Platten zur Bildung der Anordnung der F i g. 6; Material wird zu einem dünnen Film mit Hilfe eine;see plates to form the arrangement of FIG. 6; Material becomes a thin film with the help of a;

Fig. 8 ist ein vergrößerter Teilschnitt ähnlich geeigneten, durch Wärme zu beseitigenden, filmbilFig. 8 is an enlarged fragmentary section of similar suitable heat eliminable film sheet

F i g. 5 und zeigt eine abgewandelte Form des erfin- denden Bindemittels ausgebildet. Nach dem TrackF i g. 5 and shows a modified form of the binder according to the invention. After the track

dungsgemäßen keramischen Körpers. 45 nen wird der Film in dünne Platten geeigneter Groß«ceramic body according to the invention. The film is cut into thin sheets of suitable size.

Der gesinterte, einheitliche, keramische Körper be- geschnitten. Auf diese Platten wird dann eine dünn« steht aus einer Anzahl von dünnen Schichten von Schicht, ein Film oder Überzug in einem gewünschzwei verschiedenen Typen. Die Schichten des einen ten Muster aus einer geeigneten Paste od. dgl. aufTyps sind dicht und undurchlässig und bestehen aus gebracht, die ein flüchtiges oder durch Wärme zu ent keramischem dielektrischem Material mit einer relativ 5" lernendes Bindemittel und eine pulverisierte, kerahohen Dielektrizitätskonstante. Die Schichten des mische Mischung enthält, die beim Brennen bei Sinanderen Typs bestehen aus keramischem Material mit tertemperatur nicht dicht und kompakt wird, sonderr einer offenen Struktur, die sich durch miteinander eine offenporige Struktur erlangt, d. h. eine Struktur verbundene Hohlräume auszeichnet Schichten des bei der ein wesentlicher Teil des Volumens aus miteinen Typs wechseln mit Schichten des anderen Typs 55 einander verbundenen Poren besteht Eine AnzaK über die Dicke des Körpers ab. Diese Struktur kann von derart überzogenen keramischen Platten wird geerzielt werden, indem zwischen Platten aus einer pul- stapelt, zu einem Block verfestigt und in kleinen yerisierten keramischen dielektrischen Mischung, die Blöcke oder Teile zerschnitten. Diese kleinerer vorübergehend durch ein Bindemittel gebunden ist, Blöcke werden zur Entfernung des filmbildenden eine Schicht aus einem vorläufig gebundenen, pulve- 60 vorläufig bindenden Bindemittels erwärmt und so· irisierten keramischen Material eingebracht wird, das dann in Luft auf eine höhere Temperatur gebracht beim Brennen die gewünschte Porenstruktur liefert, so daß kleine, zusammenhängende, gesinterte Körpei und indem eine Anzahl derartiger Platten gestapelt mit dichten, keramischen, dielektrischen Schichter und durch Brennen gesintert wird. Die offenporigen entstehen, die mit offenporigen Schichten wechseln Schichten können in situ hergestellt werden, beispiels- 65 In jedem der kleinen Blöcke oder Teile erstrecker weise durch Siebdruck oder Aufstreidien. Sie können sich die porösen Schichten zu einer Außenkante, se auch durch vorgeformte Blätter oder Folien gebildet daß sie erfindungsgemäß mit einem leitenden Matewerden. Jede zweite dieser offenporigen Schichten er- rial wie Metall oder einer Legierung imprägniert odeiThe sintered, uniform, ceramic body trimmed. A thin layer is then applied to these plates. consists of a number of thin layers of layer, film or coating in any desired two different types. The layers of the one th pattern of a suitable paste or the like of the type are tight and impermeable and are made up of being either volatile or entrained by heat ceramic dielectric material with a relatively 5 "learning binder and a powdered, kerahohen Dielectric constant. The layers of the mix mixture contains those when fired at Sinanderen Type consist of ceramic material with tertiary temperature not becoming dense and compact, but rather an open structure, which achieves an open-pored structure by working together, d. H. a structure Connected cavities characterize layers of the in which a substantial part of the volume is composed of one another Type alternate with layers of the other type 55 interconnected pores consists of a number of pores over the thickness of the body. This structure can be obtained from ceramic plates coated in this way are made by stacking between plates from a pul- ling, solidified into a block and cut into small yerized ceramic dielectric mixture that cut blocks or pieces. This smaller one Temporarily bound by a binder, blocks are used to remove the film-forming material a layer of a temporarily bound, powder 60 temporarily binding binder is heated and thus · iridescent ceramic material is introduced, which is then brought to a higher temperature in air provides the desired pore structure when fired, so that small, coherent, sintered bodies and by having a number of such plates stacked with dense, ceramic, dielectric layers and sintered by firing. The open-pored arise that alternate with open-pored layers Layers can be made in situ, for example, extending in each of the small blocks or pieces wisely by screen printing or streidien. You can turn the porous layers to an outer edge, se also formed by preformed sheets or foils that they are according to the invention with a conductive material. Every second of these open-pored layers is impregnated or impregnated like metal or an alloy

getränkt werden können. Durch geeignete Imprägnierung entsteht eine Struktur, in der Schichten aus dielektrischem Material und Metall einander abwechseln und die, wenn Stirn- oder Endelektroden an jedem Ende zum elektrischen Verbinden der diesen gegenüber freiliegenden Metallschichten vorgesehen werden, einen monolithischen Kondensator bilden.can be soaked. Suitable impregnation creates a structure in which layers of dielectric Alternate material and metal and the, if front or end electrodes on each End provided for electrically connecting the opposite exposed metal layers form a monolithic capacitor.

Die Zeichnungen zeigen einen derartigen Aufbau. F i g. 1 und 2 veranschaulichen in vergrößerter, übertriebener Darstellung einen monolithischen Kondensator 11 mit dünnen Schichten 13 aus dielektrischem Material und mit dünneren Schichten 15 aus leitendem Material, wie einem Metall oder einer Legierung, die zwischen den Schichten 13 liegen. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, sind die Schichten 15 derart ausgebildet, daß sie sich jeweils abwechselnd zu den entgegengesetzten Stirnflächen des Kondensators erstrecken. Dort sind sie elektrisch durch Metallisierung der Enden in einer geeigneten Weise zur Schaffung der End- oder Stirnelektroden 17 und 19 verbunden. Dort wo sich kein leitendes Material befindet, stehen die dielektrischen Schichten 13 miteinander in Verbindung, wie es bei 21 gezeigt ist.The drawings show such a structure. F i g. 1 and 2 illustrate in an enlarged, exaggerated manner Representation of a monolithic capacitor 11 with thin layers 13 of dielectric Material and with thinner layers 15 of conductive material, such as a metal or an alloy, which lie between the layers 13. As shown in FIG. 1, the layers 15 are formed in such a way that that they each extend alternately to the opposite end faces of the capacitor. There they are electrically created by metallizing the ends in a suitable manner of the end or face electrodes 17 and 19 connected. Stand where there is no conductive material the dielectric layers 13 in communication with each other as shown at 21.

In F i g. 3 ist ein Film oder eine Platte 25 aus zeitweilig gebundenem dielektrischem Material gezeigt, worauf eine Paste od. dgl., die ein flüchtiges Bindemittel und ein keramisches Gemisch enthält, das beim Brennen be^; Sintertemperaturen eine offenporige Struktur bildet, in kleinen Bereichen 27 zur Bildung eines Musters aufgedruckt ist.In Fig. 3, a film or plate 25 of temporarily bonded dielectric material is shown, followed by a paste or the like, which contains a volatile binder and a ceramic mixture, which upon firing be ^; Sintering temperatures forms an open-pored structure, is printed in small areas 27 to form a pattern.

F i g. 4 zeigt in vergrößerter Darstellung zwei kleine dünne Platten 35 aus dielektrischem Material, die durch ein flüchtiges Bindemittel gebunden sind. Jede Platte 35 trägt eine Schicht, einen Film oder einen Überzug 37 aus einem zeitweilig gebundenen, keramischen Gemisch, das beim Sintern eine offenporige Struktur bildet. Die Platten 35, die einzeln hergestellt oder in geeigneter Weise aus größeren Platten wie den Platten 25 gemäß Fig. 3 geschnitten werden können, sind derart angeordnet, daß beim Übereinanderstapeln die Enden der Schichten 37, die bis zu den Kanten der Platten verlaufen, an gegenüberliegenden Enden des Stapels liegen. Wenn eine Anzahl derartiger Platten gestapelt und bei Sintertemperaturen gebrannt wird, entsteht eine Anordnung, wie sie in F i g. 5 gezeigt ist.F i g. 4 shows, on an enlarged scale, two small thin plates 35 of dielectric material, the are bound by a volatile binder. Each plate 35 carries a layer, film or sheet Coating 37 made of a temporarily bonded ceramic mixture, which during sintering has an open-pore Structure forms. The panels 35, manufactured individually or suitably from larger panels such as the plates 25 according to FIG. 3 are cut can, are arranged such that when stacking the ends of the layers 37, which up to the Edges of the panels run, lie at opposite ends of the stack. If a number of such Plates are stacked and fired at sintering temperatures, the result is an arrangement as shown in F i g. 5 is shown.

F i g. 5 veranschaulicht in weiterer Vergrößerung einen Schnitt durch einen Bereich des erfindungsgeimäßen gesinterten Körpers mit abwechselnden dielektrischen Schichten 41 und offenporigen Schichten 43, wobei die offenporigen Schichten für die Aufnahme eines leitenden Materials vorgesehen sind.F i g. 5 illustrates, in a further enlargement, a section through a region of the invention sintered body with alternating dielectric layers 41 and open-pore layers 43, the open-pored layers being provided for receiving a conductive material.

F i g. 6 bis 8 sollen im folgenden im Zusammenhang mit der Beschreibung des verwendeten Auf baus ferläütert werden.F i g. 6 to 8 are to be used in the following in connection with the description of the construction used be clarified.

In den folgenden Beispielen werden Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von monolithischen keramischen Kondensatoren wiedergegeben. The following examples provide details of the inventive method of preparation reproduced by monolithic ceramic capacitors.

example 1

Es wird eine ungebrannte, keramische, dielektrische Mischung verwendet, die aus 93% Bariumtitanat (BaTiOs) und 7%Wismutzirkonat(Bi203» 3ZrOi) besteht Ein Gemisch aus 100 g der dielektrischen Mischung in fein verteilter Form (mit einer Teilchengröße von etwa 1,5 /tw) mit 65 ml Toluol, 3 g Butylbenzylphthalat, 10 ml Dichloräthan und 2 ml Essigsäure wird 4 Stunden lang in einer Kugelmühle gemahlen. Dem in der Kugelmühle gemahlenen Produkt werden sodann langsam unter Rühren zusätzlich 20 ml Dichloräthan und 4 g Äthylcellulose zugesetzt. Wenn es notwendig ist, Blasen zu entfernen, kann das Rühren für mehrere Stunden langsam fortgesetzt werden. Ein Film aus dem Gemisch wird auf einer Fläche von etwa 610 mm Länge und 102 mm Breite bei einer Dicke von 0,051 mm mit Hilfe eines Schabers auf einer dünnen Glasplatte verteilt. Nach dem Trocknen des Films wird die auf diese Art gebildete Platte entfernt und zu kleinen, rechtwinkeligen Platten oder Blättern von etwa 102 mm Lände und 51 mm Breite geschnitten.An unfired, ceramic, dielectric mixture is used, which consists of 93% barium titanate (BaTiOs) and 7% bismuth zirconate (Bi203 »3ZrOi). A mixture of 100 g of the dielectric mixture in finely divided form (with a particle size of about 1.5 / tw) with 65 ml of toluene, 3 g of butylbenzyl phthalate, 10 ml of dichloroethane and 2 ml of acetic acid is ground in a ball mill for 4 hours. 20 ml of dichloroethane and 4 g of ethyl cellulose are then slowly added to the product, which has been ground in the ball mill, while stirring. If it is necessary to remove bubbles, stirring can be continued slowly for several hours. A film of the mixture is spread over an area approximately 610 mm long and 102 mm wide and 0.051 mm thick with the aid of a scraper on a thin glass plate. After the film has dried, the plate formed in this way is removed and cut into small, rectangular plates or sheets about 102 mm in length and 51 mm in width.

Das Gemisch für die offenporige, poröse Schicht wird aus einer zweiten keramischen Mischung gebildet, die aus 66,94% Bariumcarbonat (BaCCh), 27,io/o Titandioxyd (TiCh), 3,32% Wismutoxyd (B12O3) und 2,64% Zirkonoxyd (ZrOi), alle in PuI-The mixture for the open-pored, porous layer is formed from a second ceramic mixture, that of 66.94% barium carbonate (BaCCh), 27.10% titanium dioxide (TiCh), 3.32% bismuth oxide (B12O3) and 2.64% zirconium oxide (ZrOi), all in PuI-

ao verform, besteht, und im Gewichtsverhältnis 1:1 mit einem Bindemittel gemischt wird, das im folgenden als »Ausquetschmittel« bezeichnet wird und aus 80 ml Kieferöl, 14 g Acrylharz und 1,5 g Lecithin-Dispergiermittel zusammengesetzt ist, dem 1,3% (bezogen auf das Gesamtgewicht aller Bestandteile der Mischung) ÄthylceHulose zur Vergrößerung der Viskosität hinzugesetzt sind. Die durchschnittliche Teilchengröße des T1O2 in der Mischung beträgt vorzugsweise 5 bis 10 ftm und die Teilchengrößen der übrigen keramischen Bestandteile liegen vorzugsweise durchschnittlich im Bereich von 1 bis 2 μΐη. Dieses Gemisch wird mit einer Dicke von etwa 0,038 mm in einem sich wiederholenden Muster, wie es in F i g. 3 gezeigt ist, auf kleine Platten des dielektrischen Gemischs, die nach dem obigen Verfahren hergestellt sind, durch Siebdruck aufgedruckt. Die bedruckten Platten werden sodann ausgewählt und in Zehnergruppen derart gestapelt, daß das aufgedruckte Muster alternativ auf den Platten versetzt ist. Die gestri-ao deform, and is mixed in a weight ratio of 1: 1 with a binder, which is referred to below as "squeezing agent" and is composed of 80 ml of pine oil, 14 g of acrylic resin and 1.5 g of lecithin dispersant, the 1.3 % (based on the total weight of all components of the mixture) ethyl cellulose are added to increase the viscosity. The average particle size of the T1O2 in the mixture is preferably 5 to 10 μm and the particle sizes of the other ceramic components are preferably in the range from 1 to 2 μm on average. This mixture is about 0.038 mm thick in a repeating pattern as shown in FIG. 3 is screen printed onto small sheets of the dielectric mixture made by the above method. The printed panels are then selected and stacked in groups of ten so that the printed pattern is alternately offset on the panels. The streaked

4» dielten Linien 29 in F i g. 3 geben die Lage der aufgedruckten Muster auf den oberhalb und/oder unterhalb der Platte 25 im Stapel liegenden Platten wieder. Die gestapelten Platten werden sodann bei etwa 85° C und 28 kg/cm² zur Bildung von Blöcken gepreßt. Die Blöcke werden sodann durch geeignete Einrichtungen, wie z. B. Messer, in kleinere Blöcke oder Teile zerschnitten, wobei die Schnitte längs der strichpunktierten Linien 31 und 32 geführt werden. Man erreicht hierdurch, daß in jedem kleinerer Block die Schicht des durch Siebdruck aufgebrachtet Gemischs entsprechend dem versetzt aufgebrachten Muster alternierend an entgegengesetzten Endet liegt, wobei sie jedoch seitlich nicht freiliegt.4 there were lines 29 in FIG. 3 show the position of the printed patterns on the plates lying above and / or below the plate 25 in the stack. The stacked panels are then pressed at about 85 ° C and 28 kg / cm ² to form blocks. The blocks are then by suitable means, such as. B. knife, cut into smaller blocks or parts, the cuts being made along the dash-dotted lines 31 and 32. What is achieved hereby is that in each smaller block the layer of the mixture applied by screen printing alternately lies at opposite ends in accordance with the pattern applied offset, although it is not exposed laterally.

Die kleineren Blöcke werden sodann langsam ir Luft erwärmt, so daß das vorübergehend wirkende Bindemittel in den keramischen Schichten ausgetrieben und/oder zersetzt wird. Sodann werden die kleineren Blöcke bei einer hohen Temperatur ebenfalls in Luft gebrannt, so daß kleine, zusammenhängende gesinterte Körper entstehen.The smaller blocks are then slowly heated in air, so that the temporary effect Binder in the ceramic layers is driven out and / or decomposed. Then the smaller ones Blocks also burned in air at a high temperature, so that they are small, coherent sintered bodies are created.

Zum Entfernen des vorübergehend wirkenden Bindemittels durch Erhitzen eignen sich folgende Bedingungen: The following conditions are suitable for removing the temporary binding agent by heating:

100⁰C 16 Stunden100 ⁰ C 16 hours

150⁰C 16 Stunden150 ⁰ C 16 hours

175° C 8 Stunden175 ° C 8 hours

210⁰C 16 Stunden210 ⁰ C 16 hours

9 ^ ίο9 ^ ίο

225° C 8 Stunden Die Blöcke werden nach einem geeigneten Plan er-225 ° C 8 hours The blocks are built according to a suitable plan

250° C ~. 16 Stunden · hitzt, der demjenigen des Beispiels 1 entsprechen250 ° C ~. 16 hours · heats, which correspond to that of Example 1

295° C :... 2 Stunden kann, so daß die flüchtigen Bindemittel entfernt wer-295 ° C: ... 2 hours, so that the volatile binders are removed

325° C 1,5 Stunden den. Dann werden sie etwa 2 Stunden lang bei etwa325 ° C for 1.5 hours. Then they will last for about 2 hours at about

355° C 1 Stunde 5 1325° C gebrannt und zum Sintern gebracht. Wie355 ° C for 1 hour 5 1325 ° C fired and sintered. As

385° C 1 Stunde im Beispiel 1 weisen die Schichten zwischen den dich-385 ° C for 1 hour in example 1, the layers between the dense

420° C 0,5 Stunden ten, dielektrischen Schichten eine offenporige Struk-420 ° C 0.5 hours, dielectric layers have an open-pored structure

815° C 0,5 Stunden tür mit einem Netz von untereinander verbundenen815 ° C 0.5 hours door with a network of interconnected

Die Temperatur wird sodann auf 1260° C erhöht f^oren. ⁸^ Als Folge der relativ größeren Schrump-The temperature is then raised to 1260 ° C f ^Oren. ⁸ ^ As a result of the relatively larger shrinkage

und 2 Stunden beibehalten, so daß die Blöcke gesin- ¹⁰ ^ng ta der Reaktion des Bariumoxalats mit TiO₂ and maintained for 2 hours, so that the blocks gesin- ¹⁰ ^ ng ta the reaction of TiO ₂ with Bariumoxalats

tert werden ^zu ^aTiOs ist der größere Volumenanteil diesertert are ^to ^ Atios the larger volume fraction is this

Die hierdurch entstehenden gesinterten Körper Schichten hohl Nach dem Abkühlen können die ge-The resulting sintered body layers are hollow.

können nach dem Abkühlen in der porösen Schicht brannten Blocke, wie später noch beschrieben wird,after cooling in the porous layer burned blocks, as will be described later,

mit einem Metall oder einer Legierung sowie mit ^durÜ^{h ein} 8f?'8^netes Verfahren mit Elektroden m denwith a metal or an alloy, as well as ^dur Ü ^{h a} 8f? '8 ^scribed procedure with the electrodes m

Endelektroden auf ihren gegenüberliegenden Enden ¹⁵ P^or°^sen Schichten und mit Endelektroden versehenEnd electrodes on their opposite ends ¹⁵ P ^or ° ^sen layers and provided with end electrodes

versehen werden, so daß ein wirksamer monolithi- werden, so daß monolithische Kondensatoren entste-be provided, so that an effective monolithic, so that monolithic capacitors arise-

scher Kondensator entsteht. ^e?'_ti _■ ™ ■ · , _■ , ι_· jshear capacitor arises. ^e ? ' _t i _ ■ ™ ■ ·, _ ■, ι_ · j

Bei dem vorstehenden Beispiel stimmen die porö- ,. *^m Agenden Beispiel werden noch unterschied-In the above example, the porous,. * ^M agendas example be different

sen, offenporigen Schichten des monolithischen, ke^ ^lld\^e^ Materialien für die dielektrischen Schichtensen, open-pored layers of the monolithic, ke ^ ^lld \ ^e ^ materials for the dielectric layers

ramischen Kondensators bezüglich ihrer chemischen ^{20 und die} P^orosen Schichten verwendet.Ramic capacitor with regard to its chemical ^{20 and the} ^porous layers are used.

Zusammensetzung im wesentlichen mit den dichten .Composition essentially with the densities.

dielektrischen Schiditen überein. Die Porosität der Beispiel 3dielectric shidites. The porosity of example 3

porösen Schichten ergibt sich hierbei als Folge des Eine Mischung aus 472,8 g TiCh (durchschnittlicheporous layers are the result of a mixture of 472.8 g TiCh (average

geringeren verwendeten Volumens des Keramikma- Teilchengröße etwa 1,5 /<m), 7,2 g Kaolin, 4,8 g Le-smaller volume of ceramic material used - particle size about 1.5 / <m), 7.2 g kaolin, 4.8 g Le-

terials nach dessen Reaktion während der Erwär- cithin-Dispergiermittel, 13,6 g Dibutylphthalat undterials after its reaction during the warming cithin dispersant, 13.6 g of dibutyl phthalate and

mung. Bei den folgenden zwei Beispielen unterschei- 75 ml Toluol wird 4 Stunden lang in einer Kugel-mung. In the following two examples, a distinction is made between 75 ml of toluene for 4 hours in a ball

det sich die poröse Schicht chemisch von der dielek- mühle gemahlen. Sie wird sodann mit 124,9 g einerThe porous layer is chemically ground by the dielek mill. It then becomes one with 124.9 g

irischen Schicht. I:l-Acrylharz-Toluollösung vermischt und nach demIrish layer. I: mixed acrylic resin-toluene solution and after the

Entfernen der Luft auf eine glatte Glasplatte mit einem Schaber zu einer Dicke von 0,2 mm vergossen,Remove the air on a smooth glass plate with a scraper potted to a thickness of 0.2 mm,

Beispiel 2 so daß nach dem Trocknen eine Platte von etwaExample 2 so that after drying a plate of about

Es wird eine fein verteilte (Teilchengröße etwa °'°⁸™ Dicke entsteht, die in kleinere Platten vonA finely divided (particle size about ° '° ⁸ ™ thickness is created, which is divided into smaller plates of

1,5 ^m) keramische, dielektrische Mischung verwen- Z ° £ " !"""f "5"U Γ ^ η · vi« 1 1.5 ^ m) ceramic, dielectric mixture use Z ° £ "!""" F "5" U Γ ^ η · vi « 1

det/die aus 98<Vo BaTiOa und 2-/₀ Nioboxyd (Nb₂Os) 35 "dl _HTe ^ ⁸ P?' ^Verfah™^{s deS} *^α*ψ£λ det / die from 98 <Vo BaTiOa and 2- / ₀ niobium oxide (Nb ₂ Os) 35 "dl _H Te ^ ⁸ P? ' ^Procedural ™ ^{S of the} ^α * * £ λ ψ

besteht. Ein Gemisch, das aus 480 g pulverisierter Il _e "ί^ν,Τ "«ten im Siebdruckverfahrenconsists. A mixture made from 480 g of powdered Il _e "ί ^ ν, Τ" «th in the screen printing process

dielektrischer Mischung, 4,8 g eines Lecithin-Dispel ™ ^f" r "f £' λ ι™λ S ^ΐτ" Tn dielectric mixture, 4.8 g of a Lecithin-Dispel ™ ^ f "r" f £ 'λ ι ™ λ S ^ ΐτ " Tn

giermittels, 12,6 g Dibutylphthalat und 75 ml Toluol ^I ?₇\Ζ ^Gemisdl _rt ^bedru?<' ^{das durd}\ ¹^fgable agent, 12.6 g of dibutyl phthalate and 75 ml of toluene ^ I? ₇ \ Ζ ^Gemisdl _rt ^bedru ? <' ^{Das durd} \ ¹ ^ f

besteht, wird 4 Stunden lang in einer Kugelmühle _? ²⁷J* ^/o Jf"¹™*¹erteni Aluminmmoxyd (AhO₃)consists of 4 hours in a ball mill _? ²⁷ J * ^{/ o} Jf " ¹ ™ * ¹ erteni aluminum oxide (AhO ₃ )

gemahlen. Sodann werden 156 g einer Lösung aus 4o ?? "ⁿ" ^Γ^*™"¹¹*!" „ ^TciI*?SS?^e _A ground. Then 156 g of a solution of 4o ?? " ⁿ " ^ Γ ^ * ™ " ¹¹ *!"" ^Tci I *? SS? ^e _A

400/0 Acrylharz und 60n/₀ Toluol hinzugefügt Das 1±Ζ ¹1^Λ _} ^{4/ο Ko}™™^Xoii™^ß, ^und *⁸'^{27 /o}; rf400/0 acrylic resin and 60n / ₀ toluene added The 1 ± Ζ ¹ 1 ^Λ _} ^{4 / ο Ko} ™ ™ ^Xoii ^{™ ß} , ^and * ⁸ ^{'27 / o} ; rf

Gemisch vvird über einen Zeitraum langsam ferührt, JA? ρ! Γ" Γ*^Ρ ,* ⁸^ Γ 1ηMixture is carried out slowly over a period of time, YES? ρ! Γ " Γ * ^Ρ , * ⁸ ^ Γ 1η

der zur Vergrößerung der Viskosität dufch Verdang StiStS^lf*¹ üS™ ^ Ψ""***™ ¹Jwhich to increase the viscosity by Verdang StiStS ^ lf * ¹ üS ™ ^ Ψ "" *** ™ ¹ J

fen des Lösungsmittels und zum Entfernen der ein- SefS ™^dldlt« ^und ψ ^eif Anzahl vonthe solvent and to remove the one SefS ™ ^dldlt « ^and ψ ^ei f number of

geschlossenen Luft ausreicht. Dann wird das Gemisch 45 K₁" T< λ '"/Τ ^]"T ^***?"? closed air is sufficient. Then the mixture 45 K ₁ "T < λ '" / Τ ^] "T ^ ***?"?

auf eine glatte Glasplatte zu einer quadratischen Plat- ι^Τ_η ρΛΐ^ ™ f ^""h Λon a smooth glass plate to form a square plate ι ^ Τ _η ρΛΐ ^ ™ f ^ "" h Λ

te mit itwa 610 mm Kantenlänie vergossen und _so ⁸ _t „S,^"^" ?" ^Β^ ^verlaufen' ^die J^edodl te potted with about 610 mm edge length and _so ⁸ _t "S, ^" ^ "?" ^Β ^ ^run ^the J ^edodl

trocknen gelassen. Die luftgetrockneten, gegossenen ^ _e"^Λ* ^Sl"^d· . . .left to dry. The air-dried, poured ^ _e "^ Λ * ^Sl " ^d ·. . .

Platten sind etwa 0,07 mm dick. Sie werden in klei- _r„£f ?^ ^^erde" ^erlut? ™^d sodann un wesent-Plates are approximately 0.07 mm thick. They are in small _r "£ f? ^ ^ ^Earth" ^erlut? ™ ^d then un essential

nere Plätten von etwa 102 mm · 51 mm geschnitten, so JJ" ein JS"ß T T "" ³^ner plates of about 102 mm x 51 mm are cut, so JJ "a JS" ß TT "" ³ ^

Das Gemisch für die porösen Schichten wird aus S %2^i SSS ^ ^™⁶"The mixture for the porous layers is made of S % 2 ^ i SSS ^ ^ ™ ⁶ "

einer zweiten Mischung hergestellt, die Bariumoxalat £ S_nJLnV ^f ^Wie T a second mixture prepared, the barium oxalate £ S _n JLnV ^ f ^as T

(BaQO4) und TiO₂ in einem Molverhältnis von 1:1 %£j£S?° ^D^?_n ^T ^***¹™ ^ (BaQO4) and TiO ₂ in a molar ratio of 1: 1 % £ j £ S? ° ^D ^? _n ^ T ^ *** ¹ ™ ^

enthält Das TiO₂, das 26,17·/. der Mischung aus- S^Sf"' ™>-f»<*«™ eine Netzstruktur ausContains the TiO ₂ , which is 26.17 · /. the mixture of- S ^ Sf "'™> -f» <* «™ creates a network structure

macht, weist vorzugsweise eine durchschnittlich! Teil- 55 Tm _de?Ve* ^T 5"S"" £ ϊ***"* makes, preferably has an average! Part- 55 Tm _de ? Ve * ^ T 5 "S"" £ ϊ ***" *

diengröße von et^a 2 bis 5 ^m auf. Die Mischung S^tST¹"¹^ ¹ service size from et ^ a 2 to 5 ^ m. The mixture S ^ tST ¹ " ¹ ^ ¹

wird in einem Gewichtsverhältais von 1:1 mit einem fSSS Ifil^f *■ is in a weight ratio of 1: 1 with a fSSS Ifil ^ f * ■

,Ausquetschmittek gemäß Beispiel 1 gemischt und S£ bÜTh iüT, Ausquetschmittek mixed according to Example 1 and S £ bÜTh iüT

im Siebdruckverfahren in einem vorbestimmten, sich TSl^^TZ.^ ?in the screen printing process in a predetermined, TSl ^^ TZ. ^ ?

wiederholenden Muster auf die kleinen Platten des 6₀ ^SiS ^f "*?**** TZ ' ^$°repeating pattern on the small plates of the 6 ₀ ^ SiS ^ f "*? **** TZ ' ^$ °

dielektrischen Materials aufgedruckt. Die bedruckten CJiAf^ ?«P?«?^ ^{ents e}"t-printed on dielectric material. The printed CJiAf ^? «P?«? ^ ^{Ents e} "t-

Platten werden sodann unterteilt, zu 15 Stück über- ^ „5ί|^ ^ ™* ^C1" ^Wf ^ ^Verfahr^Plates are then subdivided into 15 pieces over- ^ "5ί | ^ ^ ™ * ^C1 " ^W f ^ ^Verfahr ^

einandergestapelt und verdichtet. Die auf diese Art SelScS^H^« ⁰^"¹ ^ί*"¹¹⁶??¹?^stacked and compressed. The SelScS ^ H ^ « ⁰ ^" ¹ ^ ί * " ¹¹⁶ ?? ¹ ? ^

gebildeten Blöcke werden wie im Beispiel 1 zerschnit- ^¹***¹™*™ ™* offenpongen Schichten erläutert,formed blocks are cut as in Example 1 explained ^ ¹ *** ¹ ™ * ™ ™ * open pong layers,

ten, so daß eine Anzahl von kleineren Blöcken ent- 65so that a number of smaller blocks result

steht, in denen abwechselnd Schichten des aufgedruck- Beispiel 4stands in which alternating layers of the imprinted Example 4

ten Gemische zu den gegenüberliegenden Enden ver- Kleine Platten aus einem harzgebundenen, dielekSmall slabs of a resin-bonded dielectric material are applied to the opposite ends

laufen, die jedoch sonst nicht zugänglich sind. Irischen, keramischen Gemisch werden auf die in Beiwhich are otherwise inaccessible. Irish ceramic mixture are based on the in Bei

spiel 2 dargestellte Art hergestellt. Ein Siebdruck-Gemisch wird durch Mischen von 16 g »Ausquetschmittel« gemäß Beispiel 1 mit 12 g BaTiOs (Teilchengröße etwa 4 [im) und 4 g Kohlenstoffruß hergestellt, wobei Stoddard-Lösungsmittel nötigenfalls zur Erzielung der gewünschten Viskosität zugesetzt wird. Dieses Gemisch wird sodann auf die Platten wie im Beispiel 2 aufgedruckt und trocknen gelassen. Blöcke und kleiner geschnittene Blöcke werden aus den bedruckten Platten ebenso wie im Beispiel 2 hergestellt. Die Blöcke werden sodann ebenfalls auf die gleiche Weise erhitzt und gebrannt. Beim Brennen brennt der Kohlenstoffruß heraus, wobei er eine offenporige Struktur mit einem Netz aus untereinander verbundenen Poren in den Bereichen zwischen den dichten, dielektrischen Schichten zurückläßt. Die Verwendung von relativ grobem BaTiCh in dem Siebdruck-Gemisch vergrößert die Porosität. Diese offenporigen Bereiche können mit einem Metall nach einem der später beschriebenen Verfahren gefüllt und mit Endelektroden zur Bildung von monolithischen Kondensatoren versehen werden.game 2 type shown manufactured. A screen printing mixture is prepared by mixing 16 g of "squeeze-out" according to Example 1 with 12 g of BaTiOs (particle size about 4 μm ) and 4 g of carbon black, with Stoddard solvent being added if necessary to achieve the desired viscosity. This mixture is then printed onto the plates as in Example 2 and allowed to dry. Blocks and smaller-cut blocks are made from the printed panels in the same way as in Example 2. The blocks are then also heated and fired in the same way. When fired, the carbon soot burns out, leaving an open-pored structure with a network of interconnected pores in the areas between the dense, dielectric layers. The use of relatively coarse BaTiCh in the screen printing mix increases the porosity. These open-pore areas can be filled with a metal using one of the methods described below and provided with end electrodes to form monolithic capacitors.

Ein weiterer Weg zur Herstellung monolithischer, keramischer Kondensatoren durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird im folgenden Beispiel beschrieben.Another way of manufacturing monolithic ceramic capacitors by the method of The present invention is described in the following example.

Example 5

Eine etwa 0,08 mm dicke Platte aus keramischem, dielektrischem Material, wie sie etwa gemäß Beispiel 2 hergestellt wird, wird in kleinere Platten von etwa 20 ■ 20 mm geschnitten. Eine weitere Platte etwas geringerer Dicke, die offenporige Schichten bilden soll, wird durch Gießen eines Gemischs aus 351 g BaTiOs, 7 g Nb2Os und 115 g Kohlenstoff ruß hergestellt, die mehrere Stunden mit Toluol und Dibutylphthalat in einer Kugelmühle gemahlen und sodann nach einem Vermischen mit einer l:l-Acrylharz-Toluollösung vor dem Gießen von Luft befreit worden waren. Die zweite Platte wird in kleinere Platten von etwa 13 16 mm geschnitten. Die Platten aus dielektrischem Material und die Platten aus dem anderen keramischen Material werden sodann zu 11 Stück abwechselnd alternierend übereinandergestapelt. Die Platten aus dem anderen keramischen Material werden mit ihren langen Seitenkanten ausgerichtet und in gleichem Abstand von den Kanten der größeren Platten aus dielektrischem Material angebracht, wobei darauf geachtet wird, daß sich ihre Enden alternierend zu gegenüberliegenden Kanten der Platten aus dielektrischem Material erstrecken. Der Stapel wird sodann durch Pressen bei etwa 7 kg/cm² und einer Temperatur von etwa 40° C zu einem Block verfestigt. Der verfestigte Block wird sodann erhitzt, um die vorübergehend wirkenden Bindemittel und den Kohlenstoffruß auszubrennen und die keramischen Materialien zu einer Anordnung zu sintern, in dem offenporige, keramische Schichten mit dichten, keramischen, dielektrischen Schichten abwechseln. Es kann ein Erhitzungsplan gemäß Beispiel 1 verwendet werden, wobei die abschließende Erhitzung jedoch bei 1370° C über 2 Stunden und das Brennen in Luft erfolgt. Die gebrannte Anordnung kann mit einem Metall in den offenporigen Schichten getränkt werden, so daß innere Elektroden entstehen. Dies kann durch jedes der im folgenden beschriebenen Verfahren geschehen. Geeignete Endelektroden können ebenfalls vorgesehen sein. Obwohl in Beispiel 1 und 2 die dielektrischen Materialien aus modifizierten Bariumtitanatgemischen bestanden, können auch andere Gemische aus einer großen Anzahl von bekannten keramischen, dielektrischen Gemischen verwendet werden. Beispielsweise können T1O2 (vergleiche Beispiel 3), Glas, Steatit und Barium-Strontium-Niobat sowie Bariumtitanat alleine verwendet werden, wobei die Brennbedingungen und die weiterer Parameter wahlweise in bekannter Weise zur Erzielung einer geeigneten Sinterung abgewandelt werden. Es liegt auf der Hand, daß die Kapazität der entstehenden Kondensatoren davon abhängt, ob Materialien mit höheren oder niedrigeren Dielektrizitätskonstanten verwendet werden.An approximately 0.08 mm thick plate of ceramic, dielectric material, such as is produced for example according to Example 2, is cut into smaller plates of approximately 20 × 20 mm. Another plate of somewhat smaller thickness, which is supposed to form open-pored layers, is produced by pouring a mixture of 351 g BaTiOs, 7 g Nb2Os and 115 g carbon black, which is ground for several hours with toluene and dibutyl phthalate in a ball mill and then mixed with a 1: 1 acrylic resin-toluene solution had been de-aerated before pouring. The second slab is cut into smaller slabs of about 13-16 mm. The plates made of dielectric material and the plates made of the other ceramic material are then alternately stacked up to 11 pieces one on top of the other. The plates of the other ceramic material are aligned with their long side edges and placed equidistant from the edges of the larger plates of dielectric material, taking care that their ends extend alternately to opposite edges of the plates of dielectric material. The stack is then consolidated into a block by pressing at about 7 kg / cm ² and a temperature of about 40 ° C. The solidified block is then heated in order to burn out the temporary binding agents and the carbon soot and to sinter the ceramic materials into an arrangement in which open-pore, ceramic layers alternate with dense, ceramic, dielectric layers. A heating schedule as in Example 1 can be used, but the final heating is at 1370 ° C for 2 hours and the firing is in air. The fired arrangement can be impregnated with a metal in the open-pored layers, so that internal electrodes are produced. This can be done by any of the methods described below. Appropriate end electrodes can also be provided. Although in Examples 1 and 2 the dielectric materials consisted of modified barium titanate mixtures, other mixtures of a large number of known ceramic dielectric mixtures can also be used. For example, T1O2 (compare Example 3), glass, steatite and barium strontium niobate and barium titanate can be used alone, the firing conditions and other parameters optionally being modified in a known manner to achieve suitable sintering. It is obvious that the capacitance of the resulting capacitors depends on whether materials with higher or lower dielectric constants are used.

Weiterhin kann das Gemisch für die offenporigen Schichten in weitem Umfang variieren. So läßt sich die gewünschte offenporige Struktur nicht nur durch Verwendung eines Gemischs erzielen, das identisch oder ähnlich ist wie das Gemisch der dielektrischen Schichten, jedoch eine größere Schrumpfung beim Brennen aufweist, sondern auch, wie in Beispiel 3 gezeigt, mit einem sehr unterschiedlichen Gemisch. Eine weitere Möglichkeit für die Herstellung einer offenporigen Struktur oder zur Vergrößerung von deren Hohlraumvolumen besteht darin, andere Mittel, beispielsweise ein brennbares Material in der Mischung gemäß Beispiel 3 und 4 zu verwenden. Es ist jedoch von Bedeutung, Materialien zu verwenden, die bei den während des Erhitzens und Sinterns erreichten Temperaturen nicht durch Reaktion mit dem verwendeten dielektrischen Gemisch dessen dielektrische Eigenschaf ten ungünstig beeinflussen. Dem Fachmann sind die Wirkungen verschiedener Materialien vertraut, so daß er die geeignete Auswahl treffen kann. Es sollte noch erwähnt werden, daß durch geeignete Auswahl einer oder mehrerer der vorstehend erwähnten Maßnahmen die offenen Bereiche der keramischen Teile insgesamt variiert werden können und daß es ferner gelingt, verschiedene Bereiche und Teilbereiche stärker oder weniger stark offenporig zu gestalten als andere. Dies gestattet die Herstellung von Körpern, ;n denen die an die freiliegenden Enden angrenzenden Bereiche der offenporigen Schichten weniger offenporig sind oder feinere Poren aufweisen als die näher an der Mitte liegenden Bereiche.Furthermore, the mixture for the open-pored layers can vary widely. So can not only achieve the desired open-pore structure by using a mixture that is identical or similar to the mixture of dielectric layers, but with greater shrinkage Has burning, but also, as shown in Example 3, with a very different mixture. Another possibility for the production of an open-pore structure or for enlarging their void volume consists in other means, for example a combustible material in the Mixture according to example 3 and 4 to be used. However, it is important to use materials the temperatures reached during heating and sintering not by reaction with the The dielectric mixture used has an unfavorable effect on its dielectric properties. The expert are familiar with the effects of various materials so that he can make the appropriate selection can. It should be noted that, by appropriately selecting one or more of the above measures mentioned, the open areas of the ceramic parts can be varied overall and that it is also possible to make different areas and sub-areas more or less open-pored shape than others. This allows the manufacture of bodies, in which those at the exposed ends adjacent areas of the open-pored layers are less open-pored or have finer pores than the areas closer to the center.

Im Handel sind zahlreiche Mittel und Lösungsmittel verfügbar, die zur Bildung von Filmen und-Odei Siebdruck-Gemischen aus feinen Teilchen verwendei werden können, und zahlreiche weitere derartige L6-sungsmittel sind dem Fachmann bekannt. Diese sol len vor allem die Teilchen suspendieren und eine vor übergehende oder flüchtige Bindung zwischen ihnei während der Bildung der Platten und/oder Schichtei und der Verfestigung einer Anzahl von ihnen zu un gebrannten Körpern vor dem Sintern schaffen. In dei gesinterten Körpern sind die vorläufigen oder fluch tigen Bindemittel und sämtliche brennbaren Teüchei entfernt. Entsprechend ist das verwendete Mittel ode Lösungsmittel nach den Umstanden auswählbar, T den meisten Fällen erfordert jede Veränderung de durch diese Mittel gebundenen Gemischs einen Wed sei oder eine Modifizierung, beispielsweise eine Ar passung der Viskosität, bei dem verwendeten Mitti oder Bindemittel.Numerous agents and solvents are commercially available which can be used to form films and odei Screen printing mixtures of fine particles can be used, and numerous other such solvents are known to the person skilled in the art. These should above all suspend the particles and one before transient or volatile bonding between them during the formation of the plates and / or layers and solidifying a number of them into unfired bodies before sintering. In dei Sintered bodies are the temporary or volatile binders and all flammable Teüchei removed. Accordingly, the agent or solvent used can be selected according to the circumstances, T. in most cases any change in the mixture bound by these agents will require a Wed be or a modification, for example an adaptation of the viscosity, in the Mitti used or binders.

Das Brennen der kleinen keramischen Blöcke, ds diese zu einheitlichen Körpern zusammensintert, e folgt vorzugsweise in einem Brennofen. Ein ele] trisch beheizter Tunnelofen ist vorzuziehen, jede«The firing of the small ceramic blocks, ds these are sintered together to form uniform bodies, e preferably follows in a kiln. An ele] trically heated tunnel kiln is preferable, every «

können auch andere Brennöfen odei andere Heizeinrichtungen verwendet werden. Üblicherweise wird eine oxydierende Atmosphäre verwendet, jedoch können im Bedarfsfalle auch andere Atmosphären gebraucht werden. Die Temperatur, die Atmosphäre und die Brennzeit hängen von dem verwendeten keramischen Gemisch ab. Der Fachmann ist mit derartigen Details vertraut sowie mit der Tatsache, daß sich im allgemeinen die erforderliche Sinterzeit gegenläufig zu der Temperatur ändert und umgekehrt. Wie oben angegeben wurde, ist eine längere Heizperiode bei relatiy niedrigen Temperaturen zum Entfernen der verwendeten vorübergehend wirkenden Bindemittel in den Platten und aufgedruckten Bereichen und zum Ausbrennen der verwendeten Teilchen vorzuziehen. Bei zu schneller Erwärmung kann eine Expansion der beim Zersetzen oder Brennen dieser Materialien gebildeten Gase die Teile zerbrechen.other kilns or other heating devices can also be used be used. An oxidizing atmosphere is usually used, but can if necessary, other atmospheres are also used will. The temperature, atmosphere and firing time depend on the ceramic used Mixture from. Those skilled in the art are familiar with such details as well as the fact that in general, the required sintering time changes in the opposite direction to the temperature and vice versa. As stated above, a longer heating season at relatively low temperatures is acceptable for removal the temporary binding agents used in the panels and printed areas and preferable for burning out the particles used. If the temperature is too rapid, a Expansion of the gases formed when these materials decompose or burn will break the parts.

jEüi entsprechendes Verfahren kann zur Herstellung von Mehrlagen-Schaltanordnungen verwendet werden. In Fig. 6 ist eine typische, keramische, mehrschichtige Schaltanordnung 50 gezeigt, wie sie in integrierten Hybridschaltungen verwendet wird. Diese Schaltanordnung 50 weist eine keramische Matrix 52 und eine Anzahl von Leitern 54 auf, die sich in die und durch die Matrix erstrecken. Die Dicke der Leiter und der Matrix ist in F i g. 6 zur Verdeutlichung übertrieben dargestelltEach corresponding process can be used to manufacture can be used by multilayer switchgear assemblies. In Fig. 6 is a typical, ceramic, multilayer circuit arrangement 50 shown as it is used in hybrid integrated circuits. This Switching assembly 50 has a ceramic matrix 52 and a number of conductors 54 which are located in which extend through and through the matrix. The thickness of the conductors and the matrix is shown in FIG. 6 for clarification exaggerated

Diese Schaltanordnungen werden durch Verfahren hergestellt, die im wesentlichen den oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung von monolithischen Kondensatoren entsprechen. Beispielsweise werden dünne Platten aus pulverisiertem keramischem Isolationsmaterial, das vorläufig mit einem flüchtigen Bindemittel gebunden ist, durch ein geeignetes Verfahren, wie Bedrucken mit einem gewünschten Verlauf von Linien, Polstern u. dgl. aus einer keramischen Mischung, die im folgenden Pseudoleiter genannt wird, versehen, wobei beim Brennen eine offenporige Struktur mit untereinander verbundenen Poren entsteht, wie es bei den oben beschriebenen Körpern der Fall ist. Die Platten werden dann gestapelt, verdichtet und gebrannt, so daß gesinterte Körper mit vorbestimmten offenporigen Bereichen entsprechend den verwendeten Formen oder Mustern des Pseudoleiters entstehen, die sodann mit einem geschmolzenen Metall zur Schaffung von Leitern an Stelle der Pseudoleiter imprägniert werden. Die bisher notwendige Verwendung von teueren Edelmetallen als Leiter entfällt hierbei, da ein Brennen des Metalls und ein gleichzeitiges Sintern der Keramikmasse nicht erforderlich ist. Die Herstellung einer Schaltanordnung, wie sie in Fig. 0 gezeigt ist, soll nun unter Bezugnahme auf F ig. 7 beschrieben werden. Die Platten oder Filme A, B und C der Fig. 7 werden in gewünschter Größe, Form und Dicke durch Gießen, Formen od. dgl. eines gewünschten, elektrisch isolierenden, keramischen Gemischs, beispielsweise fein verteilten Aluminiumoxyds unter Verwendung eines Harzes, Äthylcellulose od. dgl. als vorübergehend wirkendes Bindemittel hergestellt. Pseudoleiter 60, die den Bahnen der gewünschten Leiter in und/oder auf den Platten folgen, werden sodann im Siebdruckverfahren auf diese aufgedruckt. Für die Pseudoleiter wird beispielsweise ein keramisches Material in einem geeigneten Lösungsmittel oder »Ausquetschmittel« verwendet, wobei das keramische Material ein derartiges, beispielsweise grobes Aluminiumoxydpulver ist, daß es beim Brennen bei Sintertemperatur eine offenporige Struktur entwickelt. Die Platten werden zusammengefügt, verfestigt und zum Sintern zu einem einheitlichen Körper erhitzt, wie es vorstehend im Zusammenhang mit der Herstellung von Kondensatoren beschrieben ist. Wie bei den letzteren umfaßt der einheitliche oder monolithische," durch Erwärmung hergestellte Körper eine dichte Matrix aus einem keramischen, isolierenden Gemisch " mit offenporig strukturierten Bereichen aus Keramikmaterial im Inneren, die dieselbe oder eine andere Zusammensetzung haben können, wobei ein wesentlieber Teil des Volumens dieser Bereiche miteinander verbundene Hohlräume aufweist. Jeder dieser Bereiehe erstreckt sich zu wenigstens einem Bereich an der Außenfläche, beispielsweise einer Stirnfläche des körpers.These switching arrangements are manufactured by methods which essentially correspond to the methods described above for manufacturing monolithic capacitors. For example, thin plates of powdered ceramic insulation material, which is temporarily bound with a volatile binder, are provided by a suitable method such as printing with a desired course of lines, pads and the like from a ceramic mixture, which is called pseudo-conductor in the following , whereby an open-pored structure with interconnected pores is created during firing, as is the case with the bodies described above. The plates are then stacked, compacted and fired to form sintered bodies with predetermined open pore areas corresponding to the shapes or patterns of the pseudo-conductor used, which are then impregnated with a molten metal to create conductors in place of the pseudo-conductors. The previously necessary use of expensive precious metals as conductors is no longer necessary, since it is not necessary to fire the metal and sinter the ceramic mass at the same time. The manufacture of a circuit arrangement as shown in FIG. 0 should now be carried out with reference to FIG. 7 will be described. The plates or films A, B and C of FIG. 7 are produced in the desired size, shape and thickness by casting, molding or the like of a desired electrically insulating ceramic mixture, for example finely divided aluminum oxide using a resin, ethyl cellulose or the like. Like. Produced as a temporary binding agent. Pseudoconductors 60, which follow the paths of the desired conductors in and / or on the plates, are then screen-printed onto them. For the pseudoconductor, for example, a ceramic material in a suitable solvent or "squeezing agent" is used, the ceramic material being such, for example, coarse aluminum oxide powder that it develops an open-pored structure when it is fired at sintering temperature. The plates are joined together, solidified and heated to form a unitary body for sintering, as described above in connection with the manufacture of capacitors. As with the latter, the unitary or monolithic "body produced by heating" comprises a dense matrix of a ceramic, insulating mixture "with open-pore structured areas of ceramic material inside which may have the same or a different composition, a substantial part of the volume of these Has areas interconnected cavities. Each of these areas extends to at least one area on the outer surface, for example an end surface of the body.

Die in die Körper und die durch die Körper führenden Leiter können durch Einleitung eines geeigao neten leitenden Metalls entsprechend einem der unten beschriebenen Verfahren in die offenporigen Bereiche hergestellt werden. Nach diesem Durchtränken können Anschlußklemmen durch geeignete Mittel an den freiliegenden Leitern in gewünschter Weise an- »5 gebracht werden. Auch kleine Bauteile wie Transistoren, Dioden usw. können an vorbestimmten Punkten angelötet werden, wobei sich Anschlüsse von diesen aus zu tiefer liegenden Punkten 54 durch öffnungen 62 erstrecken können, die von Anfang an in einem oder mehreren der keramischen Blätter vorgesehen sind. Gewünschtenfalls können eine oder mehrere der öffnungen 62 mit dem Material gefüllt werden, das zur Bildung der Pseudoleiter verwendet wird, wenn dieses Material auf die Flächen der Platten aufgebracht wird.The conductors leading into and through the body can be established by initiating a geeigao Neten conductive metal according to one of the methods described below in the open-pored areas getting produced. After this soaking, terminals can be attached by suitable means attached to the exposed conductors in the desired manner. Even small components such as transistors, Diodes etc. can be soldered at predetermined points, with connections from these can extend from to deeper points 54 through openings 62, which from the beginning in a or more of the ceramic sheets are provided. If desired, one or more the openings 62 are filled with the material that is used to form the pseudo-conductors, when this material is applied to the faces of the panels.

Ein vorteilhaftes und wirkungsvolles Verfahren zur Einbringung des leitenden Metalls in die offenporigen Bereiche der kleinen, gesinterten, keramisehen Körper besteht darin, das Metall zu injizieren. Es köimen jedoch auch andere Verfahren verwendet werden. Typische Injektionsverfahren werden in den folgenden Beispielen erläutert.An advantageous and effective method for introducing the conductive metal into the open-pored Areas of the small, sintered, ceramic bodies consists of injecting the metal. However, other methods could also be used. Typical injection procedures are used in the the following examples.

Eine Anzahl von gesinterten Körpern, die gemäß Beispiel 1 hergestellt worden sind, warden in ein Bad aus geschmolzener Metallegierung eingebracht, die aus 5O»/o Bi, 25°/o Pb, 12,5»/o Sn und 12,5<>/o Cd besteht. Das geschmolzene Metall wird bei einer Tem-A number of sintered bodies made according to Example 1 are placed in a bath Introduced from molten metal alloy, which consists of 50 »/ o Bi, 25% Pb, 12.5% Sn and 12.5% Cd. The molten metal is at a temperature

peratur von etwa 100 bis 125° C in einem geeigneten geschlossenen Kessel gehalten. Nach der Einführung der Teile wird der Druck in dem Kessel zum Evakuieren der offenporigen Schichten der Teile gesenkt und sodann auf etwa 14 kg/cm² erhöht, so daß das geschmolzene Metall in die miteinander in Verbindung stehenden Poren dieser Schichten eingepreßt wird. Die Teile enthalten nach dem Entfernen aus dem Bad Elektroden, die durch Ablagerung der Legierung in den offenporigen Schichten zwischen dentemperature of about 100 to 125 ° C in a suitable closed vessel. After the parts have been introduced, the pressure in the vessel to evacuate the open-pored layers of the parts is lowered and then increased to about 14 kg / cm ² so that the molten metal is pressed into the interconnected pores of these layers. After being removed from the bath, the parts contain electrodes that are deposited in the open-pored layers between the alloy

^₀ dichten, dielektrischen Schichten gebildet sind. Nach dem Anbringen der Endelektroden auf gewünschte Weise entstehen wirksame monolithische Kondensatoren. ^ ₀ dense, dielectric layers are formed. After attaching the end electrodes in the desired manner, effective monolithic capacitors are created.

Es versteht sich, daß andere geschmolzene MetalleIt is understood that other molten metals

e₅ zur Durchtränkung der offenporigen Bereiche oder Schichten der keramischen Körper verwendet werden können. Beispielsweise können an Stelle der Legierung des Beispiels 6 die Metalle Blei, Aluminium,e _{5 can be used} to impregnate the open-pored areas or layers of the ceramic body. For example, instead of the alloy of Example 6, the metals lead, aluminum,

Kupfer, Zink, Zinn und Cadmium und Legierungen, die eines oder mehrere dieser Metalle enthalten, verwendet werden. Andere Metalle sind ebenfalls verwendbar,, jedoch wegen ihrer höheren Kosten, ihres höheren Widerstands, ihrer größeren Neigung zur Oxydation und/oder ihrer hohen Schmelzpunkte weniger günstig zur Bildung von Elektroden. Beispiele der zahlreichen anderen zweckmäßig zu verwendenden Legierungen sind: Pb 25»/₀, Sn 10%, Bi 63°/o, In 2«/o; Al 4°/o, Cu IVo, Rest Zn; Cu 28»/₀, Ag 72%, sowie verschiedene Messinge und Bronzen. Wie bei den relativ reinen Metallen beeinträchtigen jedoch die Kosten, der Widerstand, die Neigung zur Oxydation und der Schmelzpunkt einer Legierung deren Eignung zur Durchführung der vorliegenden Erfindung erheblieh. Copper, zinc, tin and cadmium and alloys containing one or more of these metals can be used. Other metals can also be used but are less conducive to forming electrodes because of their higher cost, higher resistance, greater tendency to oxidize, and / or their high melting points. Examples of the numerous other useful alloys are to be used: Pb 25 '/ _0, Sn 10%, Bi 63 ° / o, In 2' / o; Al 4%, Cu IVo, remainder Zn; Cu 28 »/ ₀ , Ag 72%, as well as various brasses and bronzes. As with the relatively pure metals, however, the cost, resistance, tendency to oxidize, and melting point of an alloy significantly affect its suitability for practicing the present invention.

Allgemein hat es sich bewährt, als innere Elektroden oder Leiter Metalle zu verwenden, die nicht leicht die keramischen Körper benetzen, in die sie injiziert werden. Durch Vermeidung von Kombinationen, bei denen die Keramikmasse leicht durch die Metalle benetzt wird, ist es möglich, unerwünschte Oberflächenablagerungen der Metalle zu verhindern oder minimal zu halten, die entfernt werden müßten, um Kurzschlüsse auszuschließen.In general, it has proven useful to use metals as internal electrodes or conductors, which are not easy wet the ceramic bodies into which they are injected. By avoiding combinations, at where the ceramic mass is easily wetted by the metals, it is possible to have undesirable surface deposits to prevent or minimize the metals that would have to be removed to short-circuit to exclude.

Bei der üblichen Herstellung von monolithischen Kondensatoren ist es keine Schwierigkeit, eine Endelektrode an jedem Ende des Kondensators zum elektrischen Verbinden der freiliegenden inneren Metallelektroden anzubringen, da die Metallelektroden bildenden Pasten, welche für diesen Zweck üblicherweise verwendet werden, nicht auf eine höhere Temperatur als den Schmelzpunkt der inneren Elektroden erwärmt werden müssen. Dasselbe gilt für die erfindungsgemäß hergestellten Kondensatoren, wenn der Schmelzpunkt des in die offenporigen Schichten eingebrachten Metalls höher als die zum Anbringen der Endelektroden erforderliche Temperatur ist. Wenn jedoch das in den offenporigen Bereichen oder Schichten der keramischen Körper abgelagerte Metall bei einer Temperatur flüssig ist, die der Temperatur entspricht oder unter der Temperatur liegt, die zum Anbringen der Endelektroden verwendet wird, können Probleme auftreten.In the usual manufacture of monolithic capacitors there is no difficulty in finding a terminal electrode at each end of the capacitor for electrically connecting the exposed internal metal electrodes to apply, as the pastes forming the metal electrodes, which are usually used for this purpose should not be used at a temperature higher than the melting point of the internal electrodes need to be heated. The same applies to the capacitors produced according to the invention if the Melting point of the metal introduced into the open-pored layers is higher than that for attaching the Temperature is required for the end electrodes. But if that is in the open-pored areas or layers the ceramic body deposited metal is liquid at a temperature corresponding to the temperature or below the temperature used to attach the end electrodes Problems occur.

In vielen Fällen hat es sich daher als nützlich erwiesen, durchlässige Grenzschichten an den Enden der keramischen Körper anzubringen, bevor das geschmolzene Metall in die offenporigen Schichten der Teile injiziert wird. Derartige Grenzschichten sollten leicht anzubringen sein und aus einem Material mit einem Schmelzpunkt bestehen, der höher liegt als die Temperatur, mit der das Metall der inneren Elektroden injiziert wird. Sie sollten ferner in dem Bad des für die inneren Elektroden verwendeten Metalls nicht gelöst werden. Die Grenzschichten gestatten einen Abzug der Luft aus den offenporigen Bereichen oder Schichten der gebrannten keramischen Körper, wie sie gemäß einem der Beispiele 1 bis 5 hergestellt sind, und ermöglichen das Injizieren von geschmolzenem Metall zur Bildung von inneren Elektroden. Sie beschränken außerdem das Auslaufen aus diesen Bereichen oder Schichten, wenn der Druck in dem Kessel reduziert wird.In many cases it has therefore proven useful to have permeable boundary layers at the ends to attach the ceramic body before the molten metal in the open-pored layers of the Parts being injected. Such boundary layers should be easy to apply and made of a material with consist of a melting point that is higher than the temperature at which the metal of the inner electrodes is injected. They should also not be in the bath of metal used for the internal electrodes be solved. The boundary layers allow the air to be extracted from the open-pored areas or Layers of the fired ceramic bodies, as they are produced according to one of Examples 1 to 5, and allow molten metal to be injected to form internal electrodes. You restrict also the leakage from these areas or layers when the pressure in the boiler is reduced.

Geeignete durchlässige Grenzschichten können auf verschiedene Art hergestellt werden. Wenn beispielsweise niedrig schmelzende Metalle zum Füllen des einheitlichen, keramischen Körpers verwendet werden, kann eine handelsübliche Palladium-Silber- oderSuitable permeable boundary layers can be made in a number of ways. For example, if low-melting metals are used to fill the uniform, ceramic body, can be a commercially available palladium-silver or

Palladium-Gold-Elektrodenpaste auf die Oberfläche der gesinterten Teile aufgebracht werden, an der die oüenporigen Schichten freiliegen, und auf herkömmliche Art gebrannt werden.Palladium-gold electrode paste on the surface of the sintered parts, on which the open-pore layers are exposed, and on conventional Kind of being fired.

Die auf diese Art gebildeten zusammenhängenden Endelektroden sind für geschmolzenes Metall durchlässig. The continuous end electrodes formed in this way are permeable to molten metal.

Wenn höhere Temperaturen zum Einleiten des Metalls in die offenporigen Bereiche oder Schichten der keramischen Körper notwendig sind, kann über diesen Bereichen oder Schichten auf den Stirnflächen der Körper ein Überzug aus keramischem Material aufgebracht werden, der zur Bildung einer durchlässigen, porösen, keramischen Grenzschicht gebrannt wird. Das keramische Material kann auf die ungebrannten keramischen Blöcke aufgebracht und mit diesen gleichzeitig gebrannt oder auf die bereits gesinterten Körper aufgebracht und dann gebrannt werden. If higher temperatures are used to introduce the metal into the open-pored areas or layers The ceramic body necessary can be over these areas or layers on the end faces a coating of ceramic material is applied to the body to form a permeable, porous, ceramic boundary layer is fired. The ceramic material can be applied to the unfired Ceramic blocks applied and fired at the same time with these or on the already sintered Body applied and then fired.

Die Verwendung von Endelektroden als durchlässige Grenzschicht wird im folgenden Beispiel beschrieben. The use of end electrodes as a permeable boundary layer is described in the following example.

Example 7

Poröse Endelektroden werden auf eine Anzahl von gesinterten, keramischen Körpern aufgebracht, die im wesentlichen den nach Beispiel 1 hergestellten Körpern entsprechen, indem die Endflächen (d. h. die Flächen, auf denen die offenporigen Schichten freiliegen oder austreten) mit einer herkömmlichen Paladium-Silber-Elektrodenpaste überzogen und die derart überzogenen Körper bei etwa 880° C während einer Stunde gebrannt werden.Porous end electrodes are applied to a number of sintered ceramic bodies which are embedded in the substantially correspond to the bodies produced according to Example 1 in that the end faces (i.e. the Surfaces on which the open-pored layers are exposed or emerge) with a conventional palladium-silver electrode paste coated and the bodies thus coated are baked at about 880 ° C. for one hour.

Unter Verwendung einer Vorrichtung, die derjenigen des Beispiels 6 entspricht, werden die Körper in einen beheizten Druckkessel über ein Bad von geschmolzenem Zinn gebracht, das bei etwa 315° C gehalten wird. Der Druckkessel wird geschlossen und durch einen geeigneten Anschluß auf einen Druck von etwa 60 mm Quecksilber evakuiert, um die Luft aus den offenporigen Schichten zu entfernen. Die Körper, welche jetzt ausreichend erwärmt worden sind, so daß kein nennenswerter Temperaturschock eintritt, werden sodann in das Zinnbad abgesenkt und der Druck in dem Druckkessel wird durch Zuführung von Druckgas wie Stickstoff auf etwa 17,5 kg/cm² erhöht. Die Körper werden sodann aus der Schmelze entfernt. Nach dem Abkühlen im Druckkessel auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts des Zinns wird der Überdruck in dem Druckkessel beendet und die Körper werden dem Druckkessel entnommen. Anhaftendes Zinn wird notwendigenfalls entfernt. Eine mikroskopische Untersuchung von aufgebrochenen Körpern zeigt, daß das Zinn in die offenporigen Schichten eingepreßt worden ist. Die durchtränkten Körper bilden außerordentlich zufriedenstellend arbeitende, monolithische Kondensatoren.Using apparatus similar to that of Example 6, the bodies are placed in a heated pressure vessel over a bath of molten tin maintained at about 315 ° C. The pressure vessel is closed and evacuated through a suitable connection to a pressure of about 60 mm of mercury in order to remove the air from the open-pored layers. The bodies, which have now been sufficiently heated so that no significant temperature shock occurs, are then lowered into the tin bath and the pressure in the pressure vessel is increased ^{to about 17.5 kg / cm 2 by supplying pressurized gas such as nitrogen.} The bodies are then removed from the melt. After cooling in the pressure vessel to a temperature below the melting point of the tin, the excess pressure in the pressure vessel is terminated and the bodies are removed from the pressure vessel. Adhering tin is removed if necessary. A microscopic examination of broken bodies shows that the tin has been pressed into the open-pored layers. The soaked bodies form monolithic capacitors that work extremely well.

Die durchlässigen Grenzschichten, die beim Injizieren der offenporigen Bereiche verwendet werden müssen nicht elektrisch leitende Endelektroden sein Die folgenden drei Beispiele veranschaulichen dies.The permeable boundary layers used when injecting the open pore areas do not have to be electrically conductive end electrodes. The following three examples illustrate this.

Example 8

Es werden ungebrannte keramische Blöcke verwen det, wie sie etwa gemäß Beispiel 4 hergestellt wer den. Die Endflächen einer Anzahl dieser Blöcke, da; heißt die Oberflächen, an denen alternativ die SchichtUnfired ceramic blocks are used, such as those produced in accordance with Example 4 the. The end faces of a number of these blocks, since; is called the surfaces on which alternatively the layer

609 614/2«609 614/2 «

ten des aufgedruckten Gemische austreten, werden . _ χ»ι,.,ι«»ιι,,ι_ηβ(»-zur Frrpirhnn., w
auf herkömmliche Art durch Anstreichen mit dem- etwa 1 bis 2 β Athylo*Mose zur Err«*·»! der _geselben Siebdruckgemisch überzogen, wie es auf die wünschten Viskosität gemischt werden Diese Paste Platten des harzfebundenen, dielektrischen kerami- wird auf denjenigen EndflaAen Jr etwa nach Beischen Glmischs aufgebracht wird. Die überzogenen 5 spiel 5 hergestellten, gesinterten keramischen Κοφ_εΓ, Blocke werden sodann in Luft erhitzt, so daß die auf denen die offenpongen Schichten austreten, verbrennbaren Materialien, bei etwa 1325° C, d. h. der teilt. Die überzogenen Korper werden sodann auf zum Sintern der keramischen Blöcke verwendeten etwa 790° C erhitzt, so daß die Losungsmmel der Temperatur; verbrannt werden. Die entstehenden, aufgebracht^ Paste ausbrennen so daß einepordse, gebrannten keramischen Körper weisen alternativ iö gesinterte Glas-Grenzschicht auf den Endflachen der angeordnete dielektrische Schichten und offenporige Körper entsteht.ten of the printed mixture will leak. _ χ »ι,., ι« »ιι ,, ι _{ηβ (} » -zur Frrpirhnn., w
in the conventional way by painting with the- about 1 to 2 β Athylo * Mose zur Err «* ·»! _ge the same screen printing coated mixture as it is mixed to the desired viscosity of this paste plates harzfebundenen dielectric ceramic is applied to those EndflaAen Jr include Beischen Glmischs is applied. The coated 5 game 5 manufactured, sintered ceramic Κοφ _εΓ , blocks are then heated in air so that the materials on which the open pong layers emerge, combustible materials, at about 1325 ° C, ie divides. The coated bodies are then heated to about 790 ° C used for sintering the ceramic blocks, so that the temperature of the solution; to be burned. The resulting, applied paste burn out so that a porous, fired ceramic body alternatively has a sintered glass boundary layer on the end faces of the arranged dielectric layers and open-pored bodies are produced.

Schichten auf sowie Grenzschichten, die für geschmol- Die auf diese Art hergestellten Korper werden mit , zenes Metall durchlässig sind. geschmolzenem Blei nach demselben Verfahren j i Die gebrannten Körper werden mit geschmolzenem durchtränkt, wie es in Beispiel 7 beschrieben ist. Die ! i. Zinn auf die in Beispiel 7 beschriebene Art getränkt, is Temperatur des Bleibads betragt wahrend der Durch- ! Nach dem Entfernen der metallgetränkten Körner aus tränkung etwa 450⁰C. Nach einem Entfernen der dem Druckkessel und dem Abkühlen werden die ke- Glas-Grenzschicht und unerwünschter Metall-Oberramischen Grenzschichten und alles Unerwünschte, flächenablagerungen mittels Sandstrahlen oder auf an den Oberflächen der Körper anhaftende Metall eine andere Weise können die Korper zu zufnedenj entfernt — beispielsweise durch Sandstrahlen — und *° stellend arbeitenden, monolithischen Kondensatoren ! es werden auf beliebige Weise elektrisch leitende verarbeitet werden, indem man auf beliebige Weise ; Endelektroden angebracht. Die entstehenden mono- Endelektroden anbnngt.Layers on top and boundary layers that are permeable to molten metal. molten lead by the same procedure. The burned bodies are impregnated with molten lead as described in Example 7. The ! i. Tin impregnated in the manner described in Example 7, the temperature of the lead bath is during the penetration! After removing the metal impregnated grains from impregnation about 450 ⁰ C. After removal of the pressure vessel and cooling, the ke- glass interface layer and unwanted metal Oberramischen boundary layers and all unwanted, surface deposits by means of sandblasting or at surfaces of the body adhering metal another example, the body removed to zufnedenj - for example, by sandblasting - and * ° stellend working, monolithic capacitors! it will be processed in any way electrically conductive by going in any way; End electrodes attached. The resulting mono end electrodes are attached.

; lithischen Kondensatoren arbeiten sehr zufriedenstel- Umfangreiche Experimente haben gezeigt, daß die; Lithic capacitors work very satisfactorily. Extensive experiments have shown that the

lend. Kapazitäten von durch das erfindungsgemäße Veras fahren hergestellten monolithisrhen Kondensatorenlend. Capacities of monolithic capacitors produced by the Veras according to the invention

\ B e i s ρ i e 1 9 _mj_t inneren Elektroden aus eingeleitetem Grundme- ! Es werden ungebrannte, keramische Blöcke ver- tall im wesentlichen dieselben sind wie von monoli-J wendet, wie sie beispielsweise gemäß Beispiel 5 her- thischen Kondensatoren derselben Größe und Schicht-ί gestellt werden. In einem Verfahren, das demjenigen zahl, die nach herkömmlichen Verfahren mit inneren des Beispiels 8 entspricht, werden die Endflächen von 30 Edelmetallelektroden gewonnen werden. Dieses Ereiner Anzahl von Blöcken durch Anstreichen oder gebnis zeigte sich sowohl für dielektrische Gemische ; Eintauchen mit dem flüssigen Gemisch überzogen, mit relativ hoher Dielektrizitätskonstante als auch für j das in Beispiel 5 zum Gießen derjenigen Platten ver- solche mit relativ niedriger Dielektrizitätskonstante, j wendet wird, welche die offenporigen Schichten in F i g. 8 zeigt eine Struktur, die man erhält, wenn den Blöcken bilden. Die überzogenen Blöcke werden 35 durchlässige Grenzschichten auf den Endflächen der sodann in der Luft zum Verbrennen der brennbaren keramischen Körper bei der Vorbereitung eines mo-Materialien erhitzt und gesintert, wie es in Beispiel 5 nolithischen Kondensators vorgesehen werden. In beschrieben worden ist, so daß kleine keramische F i g. 8, die im Schnitt lediglich einen Teilbereich ver-Körper mit offenporigen Schichten entstehen, in die größen darstellt, bedeutet 70 das gesinterte, kerami- : Metall durch die während des Sinterns entstehenden 4° sehe, dielektrische Material, 71 die alternierend zu öffenporigen, keramischen Grenzschichten eingeleitet diesem angebrachte offenporige Schicht, in die gewerden kann. schmolzenes Metall zur Bildung von inneren Elek-Die gebrannten Körper werden mit einer geschmol- troden eingeleitet wird, und 72 die offenporige, zenen Metallegierung getränkt, die aus 72°/o Ag und durchlässige Grenzschicht, durch die das geschmolze-28% Cu besteht, wobei im wesentlichen das Verfah- 45 ne Metall eingeleitet wird. Die Darstellung der ren des Beispiels 7 verwendet wird. Die Temperatur F i g. 8 ist in gewisser Weise schematisch. Bei Verder Legierung während des Tränkens beträgt vor- wendung einer keramischen, durchlässigen Grenzzugsweise etwa 880° C. Wenn die Körper durchtränkt schicht wird nämlich diese derart auf den kerami- und gekühlt sind — und nach einer Behandlung mit sehen Körper gesintert, daß sie ein Teil desselben Sandstrahlen zum Entfernen der keramischen Grenz- 50 bildet, wobei vielfach keine klare Trennungslinie zwischichten, falls dies zur Erzielung eines guten elektri- sehen der Grenzschicht und dem Körper entsteht.
sehen Kontakts mit den inneren Elektroden erforder- Die Durchlässigkeit der durchlässigen Grenzschichlich ist —, werden leitende Endelektroden zur BiI- ten kann je nach Wunsch eingestellt werden. Dies dung von monolithischen Kondensatoren aufgebracht. kann beispielsweise dadurch geschehen, daß größere In den beiden letzten Beispielen wurden die kera- 55 oder kleinere Mengen von ausbrennbarem Material mischen Grenzschichten auf die Endflächen der wie Kohlenstoffruß den Gemischen zur Bildung die-Blöcke aufgebracht, bevor diese gesintert wurden. ser Grenzschichten zugefügt werden und/oder indem Das Sintern der Blöcke und der Grenzschichten konn- die Teilchengröße des festen Materials in diesen Gete somit gleichzeitig erfolgen. In dem folgenden Bei- mischen entsprechend gewählt wird. In einigen Fälspiel wird eine durchlässige keramische Grenzschicht 60 len können auch Endelektroden an den Körpern auf die Körper nach deren Sinterung aufgebracht. durch irgendein gewünschtes Verfahren über den . . durchlässigen, keramischen Grenzschichten im Anti ei spiel 10 schluß an die Einleitung des Metalls durch diese Es wird eine leicht zu verstreichende Paste herge- Grenzschichten in die offenporigen Bereiche des Körstellt, indem fein verteiltes Borsilikatglas mit einem 65 pers aufgebracht werden. Zur Sicherung eines guten Schmelzpunkt von etwa 1080° C in einem Gewichts- elektrischen Kontakts dieser Elektroden mit den einverhältnis von 1:2 mit einem flüssigen Lösungsmittel geleiteten inneren Elektroden ist es jedoch vielfach aus 80 ml Kiefernöl, 14 g Acrylharz, 1,5 g Lecithin- erwünscht, die Grenzschichten vor dem Aufbringen \ B is ρ ie 1 9 _m j _t inner electrodes from the basic mea-! Unfired ceramic blocks are essentially the same as those used by monoli-J, such as those made for example according to Example 5 for synthetic capacitors of the same size and layer. In a process which corresponds to the number corresponding to the conventional internal process of Example 8, the end faces of 30 noble metal electrodes are obtained. This creation of a number of blocks by painting or scoring was shown for both dielectric compositions; Immersion coated with the liquid mixture, with a relatively high dielectric constant as well as for j that in example 5 for casting those plates with a relatively low dielectric constant, j which are used for the open-pored layers in FIG. Fig. 8 shows a structure obtained when forming the blocks. The coated blocks are 35 permeable boundary layers on the end faces of the then heated and sintered in the air to burn the combustible ceramic bodies in preparation of mo-materials, as provided in Example 5 Nolithic capacitor. In has been described so that small ceramic F i g. 8, which in section only creates a partial area ver-body with open-pored layers, represents the sizes, 70 means the sintered, ceramic: metal through the 4 ° see dielectric material, 71 the alternating open-pored, ceramic Boundary layers introduced this attached open-pored layer into which can be. molten metal to form internal elec- The burned bodies are introduced with a molten electrode, and 72 the open-pored, zenic metal alloy is impregnated, which consists of 72% Ag and a permeable boundary layer through which the molten 28% Cu consists, essentially initiating the process of metal. The representation of the ren of Example 7 is used. The temperature F i g. 8 is somewhat schematic. If the alloy is spoiled during the impregnation, the use of a ceramic, permeable border is preferably around 880 ° C. When the body is soaked, the body is so cooled and then sintered after a treatment with the body that it becomes a part the same sandblasting to remove the ceramic boundary layer forms, with often no clear dividing line between layers, if this occurs to achieve a good electrical view of the boundary layer and the body.
If contact with the inner electrodes is required, the permeability of the permeable boundary layer is required, and conductive end electrodes can be adjusted as required. This was applied by monolithic capacitors. In the last two examples, the ceramic or smaller amounts of burn-out material mix boundary layers were applied to the end faces of the mixes such as carbon black to form the blocks before they were sintered. These boundary layers are added and / or by The sintering of the blocks and the boundary layers, the particle size of the solid material in these Gete can thus take place at the same time. In the following admixture is selected accordingly. In some cases, a permeable ceramic boundary layer 60 len can also end electrodes on the bodies applied to the bodies after they have been sintered. by any desired method over the. . permeable, ceramic boundary layers in the anti-egg game 10 conclusion to the introduction of the metal through this. An easily spreadable paste is produced. To ensure a good melting point of about 1080 ° C in a weight electrical contact of these electrodes with the ratio of 1: 2 conducted with a liquid solvent inner electrodes, it is often made of 80 ml of pine oil, 14 g of acrylic resin, 1.5 g of lecithin - Desired, the boundary layers before application

der Endelektroden ζ. B. mittels Sandstrahlen zu ent-of the end electrodes ζ. B. to be removed by sandblasting

~" Die Beispiele 6 bis 10 bezogen sich auf die Herstellung von monolithischen Kondensatoren durch Einleiten eines Metalls in die offenporigen Schichten des gesinterten keramischen Körpers. Selbstverständlich fassen sich ähnliche Verfahren einschließlich der Verwendung von durchlässigen Grenzschichten auch bei der Schaffung von Leitern in den mehrschichtigen Leitanordnungen verwenden. »°~ "Examples 6 to 10 related to the production of monolithic capacitors by introducing a metal into the open-pored layers of the sintered ceramic body. Of course, there are similar procedures including the Use of permeable boundary layers also in the creation of conductors in the multilayered Use guide arrangements. »°

Der für die Tränkung der offenpongen Bereiche mit geschmolzenem Metall erforderliche Druck kann mit der Größe der Hohlräume innerhalb der Körper und der Größe der Verbindungen zwischen ihnen variieren Auch die Viskosität des geschmolzenen Metails und dessen Oberflächenenergie in bezug auf das offenporige keramische Material wirken sich auf diesen Druck aus. In einigen Fällen kann ^s notwendig sein durch Experimente den optimalen Druck zu ermitteln. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei Verwen- ao dung von Metallen mit mittleren oder niedrigen Schmelzpunkten oberhalb von 17,5 kg/cm² nicht erforderlich sind. Die Poren- oder Hohlräume in den durchlässigen Grenzschichten kann wahlweise geringer gewählt sein als diejenige in den offenporigen Bereichen der Körper, auf denen die Grenzschichten aufgebracht sind. .The pressure required to impregnate the exposed areas with molten metal can vary with the size of the cavities within the bodies and the size of the connections between them. The viscosity of the molten metal and its surface energy in relation to the open-pored ceramic material also affect this pressure out. In some cases it may be necessary to experiment to determine the optimum pressure. However, it has been shown that when using metals with medium or low melting points above 17.5 kg / cm ^{2 are} not necessary. The pore or hollow spaces in the permeable boundary layers can optionally be selected to be smaller than those in the open-pored areas of the body on which the boundary layers are applied. .

Die Endelektroden können nicht nur mit Hilfe von metallischen Elektrodenpasten herkömmlicher Art, sondern gegebenenfalls auch durch Aufbringung von Überzügen aus lufttrocknenden leitenden Metallfarben stromlosem Nickel, Indium-Galliumlegierung und gesprühtem Metall gebildet werden. Flammenoder bogengespritztes Metall wird üblicherweise in einer recht porösen Schicht abgelagert. Derartige Ablagerungen können gewünschtenfalls als leitende, durchlässige Grenzschichten verwendet werden.The end electrodes can not only be made with the help of conventional metallic electrode pastes, but also, if necessary, by applying coatings of air-drying conductive metal paints electroless nickel, indium-gallium alloy, and sprayed metal. Flamesor Arc-sprayed metal is usually deposited in a fairly porous layer. Such deposits can be used as conductive, permeable interfaces if desired.

Die erfindungsgemäßen monolithischen Kondensatoren können eine sehr unterschiedliche Größe aufweisen. Es können nicht nur die Abmessungen des Kondensators geändert werden, sondern ebenfalls die Anzahl und Dicke der in diesen enthaltenden Schichten In den meisten Fällen ist es vorteilhaft, die dielektrische Schicht dicker als die leitenden Schichten auszubilden. Das Verhältnis der Schichtdicken kann jedoch variiert werden. Kondensatoren mit kleinen Abmessungen wie etwa 2 · 3 · 0,9 mm mit 20 dielektrischen Schichten von etwa 0,03 mm und 19 porösen Schichten von etwa 0,015 mm können ebenso hergestellt werden wie größere Kondensateren Es lassen sich somit Kondensatoren mit jedem eewünschten Kapazitätswert durch geeignete Auswahl des dielektrischen Materials und der Größe, Dicke und Anzahl der Schichten herstellen. Es ist ferner möglich eine oder mehrere zusätzliche dielektrische Platten oder Blätter am Boden und/oder an der Oberseite des Stapels aus abwechselnd dielektrischen Schichten und offenporigen Schichten zu bringen. Dies geschieht oftmals zur Erzielung einer zusätzlichen mechanischen Festigkeit des Kondensators und/ oder zur Einstellung von dessen Dicke. Eine unbedruckte Platte oder Platten aus dielektrischem, keramischem Gemisch können ebenfalls verwendet werden. Ein aufgedrucktes keramisches Muster auf der oberen dielektrischen Platte eines derartigen Stapels ist jedoch normalerweise nicht schädlich, da nach dem Sintern die entstehende, freiliegende, offenporige Ablagerung entweder nicht an dem Elektrodenmaterial festhält oder, beispielsweise durch Sandstrahlen, ohne weiteres entfernt werden kann.The monolithic capacitors according to the invention can have very different sizes. Not only can the dimensions of the capacitor be changed, but also the Number and thickness of the layers contained in these In most cases it is advantageous to use the dielectric Form layer thicker than the conductive layers. The ratio of the layer thicknesses can however, can be varied. Capacitors with small dimensions such as 2 x 3 x 0.9 mm with 20 dielectric layers of about 0.03 mm and 19 porous layers of about 0.015 mm can be produced as well as larger condensers. Thus, capacitors can be used with any Desired capacitance value by suitable selection of the dielectric material and the size, thickness and number of layers. It is also possible to have one or more additional dielectric Plates or sheets at the bottom and / or at the top of the stack of alternating dielectric Bring layers and open-pored layers. This is often done to achieve an additional mechanical strength of the capacitor and / or to adjust its thickness. An unprinted one Plate or plates made of a dielectric, ceramic mixture can also be used. A printed ceramic pattern on the top dielectric plate of such a stack is normally not harmful, however, since the resulting, exposed, open-pored deposit after sintering either does not adhere to the electrode material or, for example by sandblasting, without further can be removed.

Die Platten aus dielektrischem und/oder offenporigem keramischem Material und die aus diesem gebildeten Kondensatoren müssen nicht wie in den vorstehenden Beispielen dargestellt, rechteckig sein. Sie können vielmehr alle Formen aufweisen und beispielshalber auch dreieckig sein. In einem derartigen Falle können selbstverständlich nicht aufeinanderfolgende offenporige Schichten und die Elektroden an gegenüberliegenden Stirnflächen liegen. Die Bezeichnungen »Randbereich« oder »Kantenbereich« sollen daher bedeuten, daß es sich um eine Außenfläche eines Körpers handelt, unabhängig von der Geometrie desselben und der Tatsache, ob der Körper eine oder mehrere Seitenflächen hat.The panels made of dielectric and / or open-pore ceramic material and the capacitors formed from this do not have to be as in the preceding Examples shown to be rectangular. Rather, they can have all shapes and are by way of example also be triangular. In such a case, of course, consecutive open-pore layers and the electrodes are on opposite end faces. The names "Edge area" or "edge area" should therefore mean that it is an outer surface of a Body acts regardless of the geometry of the same and the fact whether the body is an or has several side faces.

Sofern nicht anderes angegeben ist, sind Verhältnisse, Prozentsätze und Anteile auf das Gewicht bezogen. Unless otherwise indicated, proportions, percentages and parts are based on weight.

An Stelle der Platten aus zeitweilig gebundene, pulverförmigen, dielektrischen oder isolierenden keramischen Materialien, die als bestimmte Einheiten ausgebildet sind, können auch schichtförmige Filme derartiger Materialien in einem geeigneten Medium oder Lösungsmittel durch Siebdruck auf Grundschichten oder Blätter aufgebracht werden. Weiterhin ist es möglich, an Stelle des Siebdruckverfahrens zum Aufbringen der Gemische, die beim Brennen offenporig werden, derartige Gemische aufzustreichen oder anderweitig aufzubringen. Es ist auch nicht nötig, den Stapel der Platten oder die Platten und die auf diesen befindlichen Schichten zur Verfestigung zu pressen, obwohl ein selbsttragender Körper zum Brennen vorzuziehen ist. In einigen Fällen ergibt beispielsweise ein Rollen des Stapels nach dem Zusammenbau eine ausreichende Verfestigung. Ferner können die offenporigen Bereiche oder Schichten gewünschtenfalls teilweise mit Metall durch eines der Verfahren gefüllt werden, die in der parallelen Anmeldung der Anmelderin deutsche Offenlegungsschrift 22 18 170 beschrieben sind, wobei zusätzliches Metall in die teilweise gefüllten Bereiche oder Schichten durch ein Verfahren der vorliegenden Erfindung eingeleitet wird. In diesen Fällen kann das eingeleitete Metall dasselbe sein wie bei dem ersten Füllen oder aber ein anderes Metall.Instead of the plates made of temporarily bonded, powdery, dielectric or insulating ceramic Materials that are designed as specific units can also be layered films such materials in a suitable medium or solvent by screen printing on base layers or leaves are applied. It is also possible to apply instead of the screen printing process of the mixtures, which become open-pored during firing, to spread such mixtures or otherwise to raise. It is also not necessary to stack the plates or the plates and those on top of them to solidify the layers, although a self-supporting body is preferable for firing is. For example, in some cases rolling the stack after assembly gives one sufficient consolidation. Furthermore, the open-pored areas or layers can, if desired, partially filled with metal by one of the methods described in applicant's parallel application German Offenlegungsschrift 22 18 170 are described, with additional metal in the partial filled areas or layers initiated by a method of the present invention will. In these cases, the introduced metal can be the same as in the first filling or else another metal.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

8. The method according to claim 7, characterized in that the open-pore areas prior to impregnation with molten metal or

1. Sintered, uniform, ceramic body alloy are evacuated,
per with electrodes and / or conductors, geke η η - 5

is characterized by a number of areas
from a dense, insulating or dielectric
sintered ceramic, at least one area
made of an open-pored, sintered, metal-containing ceramic between the first-mentioned areas
"Chen, which run to an interface of the body, and a metal-containing boundary layer
the body above this interface.

2. Body according to claim 1, characterized in that a number of open-pore, me- ¹ S

metal-bearing areas is provided. The invention relates to a sintered, unitary

3. Body according to one of claims 1 or 2, borrowed ceramic body with electrodes and / or characterized in that layers of a conductors and a method for producing a dense, dielectric, sintered ceramic from such a body.

alternating with layers of open-pored, me- a ° ceramic bodies have been used as capacitors since tallhaltiger ceramic are provided. Years of use. Because of the relatively high dielectric

4. Body according to one of the preceding barium titanate constants and certain sayings, characterized in that alternate, available ceramic materials have open-pored, metal-containing layers for many purposes, paper, mica and other different interfaces of the body , ^a 5 types of capacitors replaced. This has made possible the production and a metal-containing boundary layer on each of the smallest bodies with high capacitance, which interfaces are provided. Fast pressing processes are used to reduce the

5. Body developed after one of the previous production costs. It does exist, however Claims, characterized in that there is still a demand for even higher capacitance metals Boundary layers end electrodes 3 would be in very small bodies. To this requirement are. to comply, you have multilayer, monolithic,

6. Body according to one of claims 1 to 4, ceramic capacitors produced.

characterized in that the metal-containing For the manufacture of such monolithic Boundaries made of ceramic material best - ceramic capacitors were many different. 35 ne procedure used. In a typical such

7. Method of making a sintered, term process, a scraper is used to on ceramic body with electrodes or conductors a smooth, non-porous surface a thin layer according to one of claims 1 to 6, characterized in a suitable ceramic dielectric micro, that plates from a fine mixture, which are divided with a solution of an organic binder, insulating or dielectric ceramic is mixed 4 <> to apply. after the mix provides a mixture that has dried through a volatile layer, the resulting plate can in ges binder is bound and dense small, rectangular pieces are cut onto the Layer after firing at sintering temperature an electrode-forming paste made of a noble metal, forms that between these plates a deposit such as platinum or palladium, through a silk screen storage a second mixture is applied with a curse 45 printing process in such a way that three term binding agent introduces that remains free when burning sides of the metal coating, the “An open-pored structure develops that you can use an electrode paste but up to an edge of the small number such plates and intermediate deposits extend plate. A variety of plates with gen solidified and thus a provisionally bound on them electrode paste is then those, self-supporting body achieved that one 5 ° stacked so that the electrode ends Bodies for eliminating the volatile binding paste alternately up to the opposite ones heated demittel that one extends the body at sintered edges. The stack of plates then heats up burns and a sintered, monophonic and heated so that the organic binder lithischen body achieved, the areas from you- from the plate and the electrodes forming tem, ceramic material and at least one 55 paste are expelled or decomposed and the diopen-pore Area with each other in electrical mixture to form a single body bond standing cavities generated, which is sintered, the electrodes, which alternate each open-pored area to a borderline exposed at each end. These on both surfaces of the monolithic body that extends through the exposed electrodes electrically one these interfaces of the sintered, mono-6o metallization of the ends of the body with one another lithic bodies are connected with permeable boundary layers. This way it becomes an accounts and a conductive material is made in the of- condenser, which has a small or large pore size Areas by soaking with a number (usually 50 or more) of very thin molten metal or a molten (often 0.05 mm or thinner) ceramic, dielek metal alloy brings in and that you can have 65 fresh layers. Such cones melted Metal or metal alloy capacitors have a very high capacity per Vodurch the boundary layers in the open-pored floral unit and thus enable the use of rich presses. extremely small units in numerous circuits.