DE2433419A1 - Keramisches elektrisches bauelement und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Keramisches elektrisches bauelement und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
- Keramisches elektrisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein keramisches elektrisches Bauelement, das an seiner zu metallisierenden Oberfläche mit Metallbelegungen versehen ist, die aus zwei Schichten unterschiedlicher Materialien bestehen uitd an die jeweils ein äußeres Kontaktelement angelötet ist, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
- Keramische elektrische Bauelemente, auf die sich die Erfindung bezieht, sind z. B. Piezoschwinger, Kondensatoren, Heißleiter, Bauelemente aus Aluminiumoxid- und Titandioxidkeramik. Es ist bekannt, derartige Bauelemente an den zu metallisierenden Oberflächen mit einer Einbrennsilberkontaktierung zu versehen. Da sich Silber in zunehmendem Maße verteuert, ist es unwirtschaftlich, insbesondere bei Bauelementen geringen Wertes, diese Metallisierung anzuwenden.
- Aufgabe der Erfindung ist es, keramische elektrische Bauelemente anzugeben, deren Herstellung wirtschaftlich und automatisierbar vorgenommen werden kann.
- Diese Aufgabe wird bei einem keramischen elektrischen Bauelement der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste, die Oberfläche des Keramikkörpers an den zu metallisierenden Stellen bedeckende, Schicht aus Palladium allein bzw. in Verbindung mit Palladiumchlorid besteht und daß die zweite, auf der ersten Schicht befindliche, Schicht aus Nickel bzw. einer Nickel-Phosphor- bzw. einer Nickel-Bor-Legierung besteht.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Bauelements wird auf die Oberfläche an den zu metallisierenden Stellen eine Palladium(II)-Chlorid-lösung aufgetragen und eingebrannt und daran anschließend eine stromlose Vernickelung der ersten Schicht vorgenommen.
- Aus der US-PS 3.586.534 ist zwar eine Metallisierung für keramische Kaltleiter bekannt, welche durch stromloses Abscheiden einer Nickel-Phosphor-tegierung erhalten wurde. Das bekannte Verfahren setzt jedoch eine Sensibilisierung mittels einer Zinn(II)-Chlorid-und eine anschließende Aktivierung durch Eintauchen in eine Palladium(II)-Chlorid-Lösung voraus. Auf dieser derartig sensibilisierten Oberfläche erfolgt dann eine stromlose Abscheidung einer Nickel-Phosphor-Legierung in einem Bad, welches Nickel(II)-Chlorid, als Reduktionsmittel Natriumhypophosphit und als Stabilisierungsmittel Natriumzitrat enthält. Bei dem bekannten Verfahren ist es erforderlich, vor dem Eintauchen in das Sensibilisierungsbad ein Abdecken derjenigen Oberflächenteile vorzunehmen, an welchen später keine Metallbelegung vorhanden sein soll. Weiterhin ist eine Dosierung des an der Oberfläche fest haftenden Palladiumchlorids, welches die Haftfestigkeit der Nickel-Phosphor-Schicht bestimmt, nach diesem Verfahren schwer möglich,und es besteht die Gefahr, daß Palladiumchlorid in das Nickelbad gelangt und eine Zersetzung dieses Bades bewirkt.
- Die Vorteile der Erfindung bestehen dagegen darin, daß eine Sensibilisierung der Oberfläche entfällt und daß gleichzeitig die Haftfestigkeit und die Abscheidungsgeschwindigkeit der zweiten Schicht beträchtlich erhöht wird, womit die Reproduzierbarkeit der Metallisierung verbessert wird. Für das Auftragen der Aktivierungssubstanz (das2) sind die üblichen, für das Auftragen von Metallpräparaten geeigneten Verfahren wie Aufpinseln, Walzen, Spritzen oder Siebdrucken geeignet, wobei es möglich ist, gewünschte Isolationszonen auszubilden.
- Vorzugsweise wird dabei eine 0,01 - 0,2 %ige PdCl2-ösung verwendet, welche bei Temperaturen zwischen 300 und 7500 C in 5 -60 Minuten eingebrannt wird.
- Damit ergibt sich eine Schichtdicke der ersten Schicht von ungefähr o,2- 50 nm, je nach. verwendeter Konzentration und Oberflächenbeschaffenheit des Keramikkörpers. Beim Einbrennen bildet sich eine Schicht aus Palladium allein bzw. aus Palladium in Verbindung mit unzersetztem Palladiumchlorid (Zersetzungstemperatur von PdCl2 ca. 500°C), je nach verwendeter Einbrenntemperatur.
- Bei geringeren Einbrenntemperaturen als 3ovo0 C ist das Palladium nicht genug an die Oberfläche des Keramikkörpers gebunden, so daß es in das Nickelbad gelangen und dessen Zersetzung herbeiführen kann.
- Zur Herstellung der zweiten Schicht eignen sich die aus der Metallisierung für Kunststoffe bekannten Nickelbäder, wobei je nach Badzusammensetzung entweder Nickel-Phosphor- oder Nickel-Bor-Legierungen erhalten werden.
- Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Vernickelung in einem Bad ähnlicher Zusammensetzung wie in der US-PS 3.586.534 durchzuführen, das 3 Ges.% NiCl2.6H20, 1 Gew. NaH2PO.H20, 3 - 7 Gew, Na3O6H507. 2H20 und 89 -93 Gew.% Wasser enthält. Bei Badtemperaturen zwischen 65 und 950 C ergeben sich Abscheidungszeiten zwischen 1 und 60 Minuten. Die Abscheidungszeit richtet sich dabei nach der Oberfläche der Keramikkörper, der Palladiumkonzentration, der Badtemperatur und dem Zitratgehalt des Bades. Je niedriger die Badtemperatur ist, desto beständiger ist das Bad, aber desto länger sind auch die Verweilzeiten im Bad.
- Zum Anbringen äußerer Kontaktelemente können die Metallisierungen in bekannter Weise verzinnt werden; es ist aber auch möglich, die Kontaktelemente direkt auf die Nickelflächen aufzulöten.
- Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von sogenannten Flachrohrkondensatoren, wobei ein ganzer Rohrstrang mit der Palladiumchloridlösung behandelt werden kann, ohne daß spezielle Isolationszonen an der Oberfläche freigehalten werden müssen, da die Kondensatoren erst nach erfolgter Metallisierung von dem Rohrstrang abgeschnitten werden.
- In der Figur ist ein keramisches elektrisches Bauelement nach der Erfindung dargestellt. Auf dem Keramikkörper 1 befinden sich die Metallisierungen 2, welche aus einer ersten Schicht 3 aus Palladium bzw. aus Palladium und Palladiumchlorid und einer zweiten Schicht 4 aus einer Nickel-Phosphor- bzw. Nickel-Bor-Legierung bestehen. An den Metallisierungen 2 sind äußere Kontaktelemente 5 mittels eines Lotes 6 angelötet Wegen der besseren Übersichtlichkeit wurden in der Figur die Proportionen übertrieben angegeben.
- 8 Patentansprüche, 1 Figur.
Claims (8)
- Patentansprücheeramisches elektrisches Bauelement, das an seiner zu metallisierenden Oberfläche mit Metallbelegungen versehen ist, die aus zwei Schichten unterschiedlicher Materialien bestehen und an die jeweils ein äußeres Kontaktelement angelötet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die erste, die Oberflache des Keramikkörpers (1) än den zu metallisierenden Stellen bedeckende, Schicht (3) aus Palladium allein bzw. in Verbindung mit Palladiumchlorid besteht und daß die zweite, auf der ersten Schicht (3) befindliche, Schicht (4) aus Nickel bzw. einer Nickel-Phosphor- bzw. einer Nickel-Bor-Legierung besteht.
- 2.) Keramisches elektrisches Bauelement nach Anspruch 1, d-a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die erste Schicht (3) eine Schichtdicke von o,2 - 50 nm aufweist.
- 3.) Keramisches elektrisches Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die zweite Schicht (4) eine Schichtdicke von o,5 - 5/um aufweist.
- 4.) Verfahren zur Herstellung eines keramischen elektrischen Bauelements nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf die Oberfläche des Keramikkörpers (1) an den zu metallisierenden Stellen eine Palladium (II)-Chlorid-Lösung aufgetragen und eingebrannt wird und daß daran anschließend eine stromlose Vernickelung der. ersten Schicht (3) erfolgt.
- 5.) Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß zur Herstellung der ersten Schicht (3) eine 0,01 - 0,2 %ige PdCl2-Lösung verwendet wird.
- 6.) Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die erste Schicht (3) bei Temperaturen zwischen 300 und 750° C in 5 - 60 Minuten eingebrannt wird.
- 7.) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 - 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Herstellung der zweiten Schicht (4) ein Nickelbad der folgenden Zusammensetzung verwendet wird: 3 Ges.% NiCl206H20, 1 Gew.% NaH2P02. H20, 3 - 7 Gew.% Na3C6H507-2H2o 89 - 93 Gew.% H20.
- 8.) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4- 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die stromlose Vernickelung bei Badtemperaturen von 65 - 950 C in 1 - 60 Minuten erfolgt.Leerseite
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| DE2433419B2 DE2433419B2 (de) | 1979-03-08 |
| DE2433419C3 DE2433419C3 (de) | 1979-10-25 |
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Cited By (4)
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| DE3125730A1 (de) * | 1981-06-30 | 1983-01-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum metallisieren elektrischer bauelemente |
| DE3125802A1 (de) * | 1981-06-30 | 1983-01-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur herstellung flaechenmaessig begrenzter, loetfaehiger metallschichten auf elektrischen bauelementen |
| DE3134918A1 (de) * | 1981-09-03 | 1983-03-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka | "elektrode auf waermebestaendigem isolierendem substrat und verfahren zur herstellung derselben" |
| DE3638342A1 (de) * | 1986-11-10 | 1988-05-19 | Siemens Ag | Elektrisches bauelement aus keramik mit mehrlagenmetallisierung und verfahren zu seiner herstellung |
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1974
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1975
- 1975-05-15 AT AT373275A patent/AT354581B/de not_active IP Right Cessation
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