DE3613958A1

DE3613958A1 - Schichtweise aufgebauter keramikkondensator und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3613958A1
Application number: DE19863613958
Authority: DE
Inventors: Shozo Kojima; Shin-Ichi Takakura; Yukio Tanaka; Emiko Nagaokakyo Kyoto Yamaguchi
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1985-04-25
Filing date: 1986-04-24
Publication date: 1986-10-30
Also published as: US4771520A; DE3613958C2

Description

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Schichtweise aufgebauter Keramikkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen schichtweise aufgebauten Keramikkondensator und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.

^ Bei der üblichen Massenfertigung schichtweise aufgebauter Keramikkondensatoren mit vorgegebenem Fertigungsmaßstab werden mehrere unbehandelte bzw. ungesinterte Keramikplättchen 1 hergestellt, wie sie in Fig. 22 gezeigt sind. Auf jedem unbehandelten Keramikplättchen 1 werden mehrere elektrisch leitfähige Filme 2 aufgedruckt, die als innere Elektroden dienen und zwischen denen Lücken 3 und 4 in Längsrichtung und in Querrichtung liegen. Mehrere derartig ausgebildeter unbehandelter Keramikplättchen 1 werden aufeinandergeschichtet und anschließend entlang von Schnittlinien zerschnitten, die sich in Längsrichtung und in Querrichtung erstrecken. Nach dem Brennen der so erhaltenen Strukturen werden an diesen jeweils äußere Elektroden 5 gebildet.'

Die unbehandelten Keramikplättchen 1 werden so übereinandergeschichtet, daß in Stapelrichtung der schichtförmigen Struktur die Lücken auf einem unbehandelten Keramikplättchen 1 relativ zu den elektrisch leitfähigen Filmen 2 auf einem anderen unbehandelten Keramikplättchen 1 ausgerichtet sind. Wird der so erhaltene geschichtete Körper entlang von Schnittlinien zerschnitten, die durch die Lücken

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3 und 4 hindurchlaufen, so werden geschichtete Bausteine 6 erhalten, wie sie in den Fig. 23 und 24 dargestellt sind. Fig. 23 zeigt dabei einen Längsschnitt durch einen derartigen Baustein, während Fig. 24 einen Querschnitt durch einen solchen Baustein zeigt.

Wie den Fig. 23 und 24 zu entnehmen ist, sind mehrere interne Elektroden 7, die den elektrisch leitfähigen Filmen 2 entsprechen, innerhalb jedes geschichteten Bausteins 6 vorhanden, wobei sich die internen Elektroden 7 gegenüber liegen und durch Keramikschichten 8 voneinander getrennt sind, die den unbehandelten Keramikplättchen 1 entsprechen. Einige der internen Elektroden 7 sind mit einer externen Elektrode 5a verbunden, während die anderen internen Elektroden 7 mit einer anderen externen Elektrode 5b verbunden sind. In Bereichen, in denen keine Verbindung mit den externen Elektroden 5a und 5b gewünscht wird, sind daher Endabstände 9 zwischen den inneren Elektroden 7 und den äußeren Elektroden 5a, 5b vorhanden, die den ursprünglichen Lücken 3 entsprechen, wie in Fig. 23 zu erkennen ist.

Dagegen zeigt die Fig. 24, daß gegenüberliegende Enden der internen Elektroden 7 Seitenabstände 10 aufweisen, die aus den Lücken 4 resultieren. Diese Seitenabstände 10 sind erforderlich, um den schichtweise aufgebauten Keramikkondensator mit einer höheren Spannungsfestigkeit gegenüber der Umgebung zu versehen und um eine ungewünschte elektrische Verbindung mit den äußeren Elektroden 5a und 5b zu vermeiden.

Am Beispiel des in den Fig. 23 und 24 dargestellten schichtweise aufgebauten Keramikkondensators wird klar, daß die elektrostatische Kapazität des Kondensators- bestimmende Faktoren auch von der sich überlappenden Fläche der inne-5 ren Elektroden 7 abhängen.Die elektrostatische Kapazität ist also um so größer, je größer die Überlappungsfläche

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der inneren Elektroden 7 ist.

Aufgrund der zuvor erwähnten Endabstände 9 und Seitenabstände 10 kann jedoch nicht die gesamte Fläche der keramischen Schichten 8 zur Erzeugung elektrostatischer Kapazität beitragen. Selbst wenn die Große des schichtweise aufgebauten Keramikkondensators reduziert wird, lassen sich nicht die Endabstände 9 und Seitenabstände 10 mit gleichem Faktor reduzieren, wobei insbesondere bei sehr kleinen schichtweise aufgebauten Keramikkondensatoren darauf zu achten ist, daß das Verhältnis der Breite W2 der internen Elektroden 7 zur Breite Wl des schichtweise aufgebauten und in Fig. 24 gezeigten Bausteins 6 weiter verringert wird. Das bedeutet, daß das Verhältnis der effektiven Überlappungsfläche der inneren Elektroden 7 zur Gesamtfläche extrem herabgesetzt wird, so daß der Wirkungsgrad bei der Bildung elektrostatischer Kapazität klein ist.

Ein weiterer Grund, warum die Endabstände 9 oder Seitenabstände 10 auch im Falle sehr kleiner schichtfÖrmig aufgebauter Keramikkondensatoren nicht beliebig weit verringert werden können, liegt in folgendem: normalerweise wird ein in den Fig. 23 und 24 gezeigter schichtförmiger Baustein dadurch erhalten, daß auf großen unbehandelten bzw. ungesinterten Keramikplättchen 1 jeweils elektrisch leitfähige Filme 2 aufgedruckt werden, die als interne Elektroden 7 dienen. Diese elektrisch leitfähigen Filme 2 sind in längs verlaufenden und quer verlaufenden Reihen angeordnet, wie in Fig. 22 zu erkennen ist, wobei mehrere derartig ausgebildeter Keramikplättchen 1 so übereinandergeschichtet angeordnet sind, daß nach Zerschneiden der schichtförmigen Struktur die in Fig. 23 und 24 gezeigten Bausteine erhalten werden. Bei einem derartigen Herstellungsverfahren treten jedoch Fehler beim Druckvorgang zur Erzeugung der elektrisch leitfähigen Filme 2, beim Schichtungsvorgang

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und beim Schneidvorgang auf. Die Endabstände 9 oder Seitenabstände 10, die relativ genau eingehalten werden müssen, können daher bei einer Akkumulation der genannten Fehler nicht mehr mit der erforderlichen Größe hergestellt werden. Sind beispielsweise die Seitenabstände 10 geringer als der vorbestimmte Wert, so kann es passieren, daß die internen Elektroden 7 an den seitlichen Flächen des schichtförmig aufgebauten Bausteins 6 freiliegen, wie in Fig. 25 gezeigt ist. Dies ist jedoch unerwünscht.

Bei der Anwendung des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens muß also der Fehlerbereich für die Endabstände 9 und die Seitenabstände 10 so groß wie möglich gehalten werden. Es ist daher unmöglich, den Wirkungsgrad bei der Erzeugung elektrostatischer Kapazität zu verbessern, insbesondere bei sehr kleinen schichtförmig aufgebauten Kondensatoren, wie bereits oben beschrieben.

Aufgrund von Verschiebungen oder Veränderungen beim Drukken der elektrisch leitfähigen Filme 2 oder beim Aufeinanderschichten der unbehandelten Keramikplättchen 1 gemäß Fig. 22 wird auch die Ausrichtung der internen Elektroden 7 in Stapelrichtung der schichtförmigen Struktur herabgesetzt, wie in Fig. 26 gezeigt ist. Dies führt ebenfalls zu einer Verminderung der Überlappungsfläche der internen Elektroden 7 und somit zu einer Verminderung des Wirkungsgrads bei der Bildung elektrostatischer Kapazität relativ zum Volumen des schichtförmig hergestellten Bausteins 6. Darüber hinaus werden bei diesem Herstellungsverfahren aufgrund der genannten Schwankungen Kondensatoren mit unterschiedlicher Kapazität erhalten, was ebenfalls unerwünscht ist.

Π Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zur Herstellung schichtweise aufgebauter Keramikkondensatoren so zu verbessern, daß der Wirkungs-

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grad zur Bildung elektrostatischer Kapazität vergrößert und Schwankungen der elektrostatischen Kapazität vermindert werden. Ziel der Erfindung ist es ferner, nach diesem Verfahren hergestellte verbesserte Kondensatoren zur Verfügung zu stellen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist verfahrensseitig in den nebengeordneten Patentansprüchen 1 und 11 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den jeweils nachgeordneten Unteransprüchen zu entnehmen. Die vorrichtungsseitige Lösung der gestellten Aufgabe ist den Patentansprüchen 8 und 13 zu entnehmen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines schichtweise aufgebauten Keramikkondensators, bei dem an einem schichtweise aufgebauten Körper, der in seinem Inneren einander gegenüberliegende interne und durch Keramikschichten voneinander getrennte Elektroden enthält, an gegenüberliegenden Endflächen erste und zweite externe Elektroden angebracht werden und bei dem an den Endflächen eine erste Gruppe von internen Elektroden mit der ersten externen Elektrode und eine zweite Gruppe von internen Elektroden mit der zweiten externen Elektrode verbunden werden. Das Verfahren zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus:

Einen ersten Schritt zur Herstellung einer Mehrzahl von ungebrannten keramischen Platten mit jeweils einer Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Filmen, die in einer ersten Richtung nebeneinander angeordnet und voneinander durch Spalte getrennt sind,

einen zweiten Schritt zur Bildung eines schichtweise aufgebauten Keramikkörpers durch Aufeinanderstapeln der Mehrzahl der keramischen Platten, derart, daß die Spalte auf einer keramischen Platte in Stapelrichtung gesehen auf die elektrisch leitfähigen Filme auf einer anderen keramischen Platte ausgerichtet sind,

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einen dritten Schritt, in dem der schichtweise aufgebaute Keramikkörper in Richtung seiner Dicke und entlang wenigstens einer Schnittlinie zerschnitten wird, die in der ersten Richtung verläuft, um einen schichtweise aufgebauten Block zu erhalten, bei dem wenigstens an einer durch eine erste Schnittfläche gebildeten Seitenfläche die elektrisch leitfähigen Filme freiliegen,

einen vierten Schritt, in dem die erste Schnittfläche mit einer keramischen Masse bedeckt wird, einen fünften Schritt zur Bildung eines schichtweise aufgebauten Bausteins durch Zerschneidung des schichtweise aufgebauten und mit der keramischen Masse verbundenen Blocks in einer die erste Richtung schneidenden zweiten Richtung entlang wenigstens zweier Schnittlinien an Positionen zwischen den Spalten sowie in Dickenrichtung, so daß elektrisch leitende Filme der ersten Gruppe interner Elektroden und elektrisch leitende Filme der zweiten Gruppe interner Elektroden an jeweils zweiten Schnittflächen freiliegen, die die einander gegenüberliegenden Endflächen des schichtweise aufgebauten Bausteins bilden, einen sechsten Schritt, in dem der schichtweise aufgebaute Baustein gebrannt wird und durch

einen siebten Schritt, in dem an den einander gegenüberliegenden Endflächen des schichtweise aufgebauten Bausteins die ersten und zweiten externen Elektroden angebracht werden.

Entsprechend der Erfindung wird ein schichtweise aufgebauter Keramikkörper mit aus elektrisch leitfähigen Filmen bestehenden internen Elektroden, die durch Keramikplatten voneinander getrennt sind, so zerschnitten, daß die elektrisch leitfähigen Filme an denjenigen äußeren Schnittflächen freiliegen bzw. bis zu diesen äußeren Schnittflächen reichen, an denen der Keramikkörper nicht mit externen Elektroden verbunden wird. Diese genannten Schnittflächen werden anschließend mit einer keramischen Masse bedeckt.

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Es ist daher nicht erforderlich, die elektrisch leitfähigen Film von vornherein in der Weise auszubilden, daß Seitenabstände 10 erhalten werden, wie in Fig. 24 dargestellt ist. Die internen Elektroden können vielmehr über die gesamte Breite des schichtweise aufgebauten Bausteins gebildet werden, falls dies erforderlich ist, so daß der Wirkungsgrad bei der Bildung elektrostatischer Kapazität gegenüber dem konventionellen Herstellungsverfahren vergrößert ist, während gleichzeitig Schwankungen der elektrostatischen Kapazität zwischen den einzelnen hergestellten Produkten erheblich reduziert werden können.

Ferner lassen sich mit Hilfe der Erfindung noch weiter miniaturisierte schichtweise aufgebaute Keramikkondensatoren herstellen. In der Vergangenheit lag die minimale Größe bei der Massenherstellung derartiger Keramikkondensatoren bei 3,2 mm χ 1,6 mm χ 1,6 mm. Entsprechend der Erfindung ist es nunmehr möglich, Keramikkondensatoren der genannten Art mit Abmessungen von beispielsweise 1,6 mm χ 0,8 mm χ 0,8 mm, 1,25 mm χ 0,6 mm χ 0,6 mm oder 1,0 mm χ 0,5 mm χ 0,5 mm herzustellen. Die Erfindung trägt daher zur weiteren Verkleinerung elektrischer Schaltungen bei und eignet sich insbesondere zur Herstellung von Keramikkondensatoren für den Hochfrequenzbereich. Speziell lassen sich miniaturisierte schichtweise aufgebaute Keramikkondensatoren hoher Kapazität und für kleine Spannungen bzw. Spannungsänderungen herstellen, die für Entkupplungselemente verwendet oder als Ableit- bzw. Nebenschlußkondensatoren eingesetzt werden können, wie sie beispielsweise in IC- oder LSI-Schaltungen vorhanden sind.

Ferner läßt sich die Ausschußrate bei der Herstellung der genannten Keramikkondensatoren erheblich verringern, da der Druckvorgang zur Bildung der internen Elektroden, das Aufeinanderschichten der ungebrannten Keramikplatten und das Zerschneiden der aufeinandergeschichteten Keramik-

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platten nicht mehr mit der großen Genauigkeit durchgeführt zu werden brauchen, wie es in der Vergangenheit beim konventionellen Verfahren der Fall war.

Darüber hinaus lassen sich die Abmessungen der Seitenränder für die internen Elektroden innerhalb des schichtweise aufgebauten Bausteins konstant halten, so daß sich der Überlappungsbereich der internen Elektroden von Produkt zu Produkt praktisch nicht mehr ändert und somit eine sehr große Anzahl der genannten Keramikkondensatoren mit gleichbleibender Qualität hergestellt werden kann.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden der dritte und der vierte Schritt wie folgt durchgeführt: Nach Durchführung des Schneidvorgangs im dritten Schritt werden die auf diese Weise erzeugten schichtweise aufgebauten Blöcke in ihrer Lage unverändert. Im vierten Schritt wird eine keramische Masse zur Bildung der Seitenränder bzw. Seitenabstände in die Ausschnitte zwischen den schichtweise ausgebildeten Blöcken eingefüllt, die aufgrund des Schneidvorgangs im dritten Schritt erhalten worden sind. Die keramische Masse wird dann getrocknet. Nach Trocknung wird die innerhalb der Ausschnitte befindliche keramische Masse nochmals in zwei Teile unterteilt und in Richtung der Dicke der Blöcke zerschnitten. Auf diese Weise werden an gegenüberliegenden Seitenflächen der Blöcke durch die keramische Masse gebildete Keramikschichten erhalten, und zwar aufgrund der beschriebenen Unterteilung der keramischen Masse in den Ausschnitten.

Die keramischen Schichten an den gegenüberliegenden Seitenflächen der Blöcke können sehr dünn ausgebildet werden, und zwar auch aufgrund der genannten Unterteilung der keramischen Masse in den Ausschnitten. Durch diese keramischen Schichten an den Seitenflächen der Blöcke werden die seitlichen Kanten der internen Elektroden abge-

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deckt, also diejenigen Elektrodenkanten, die sich bis zu den Seitenflächen der Blöcke erstrecken und dort freiliegen.

Vorteilhafterweise besteht die keramische Masse im wesentlichen aus dem gleichen Material, aus dem auch die ungebrannten keramischen Platten bestehen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Binder innerhalb der ungebrannten keramischen Platten durch ein organisches Lösungsmittel lösbar und ein Binder innerhalb der keramischen Masse wasserlöslich, oder umgekehrt.

Nach dem Schneidvorgang im dritten Schritt behalten die schichtweise aufgebauten Blöcke ihre Lage auf einem Arbeitstisch bei, so daß im vierten Schritt keramische Masse in die Ausschnitte zwischen den schichtweise hergestellten Blöcken gefüllt werden kann, die aufgrund des Schneid-Vorgangs erhalten worden sind. Nach Trocknung der keramischen Masse wird anschließend die in die Ausschnitte gefüllte keramische Masse in Dickenrichtung sowie in zwei Hälften unterteilt, so daß an den Seitenflächen jedes schichtweise aufgebauten Blocks keramisches Material aufgrund der genannten Unterteilung anliegt. Während dieses Vorgangs ändern sich die Positionen der einzelnen Blöcke nicht.

Vorzugsweise können beim Schneidvorgang im dritten Schritt und beim Schneidvorgang im vierten Schritt Schneidblätter mit unterschiedlicher Dicke verwendet werden, derart, daß das im vierten Schritt verwendete Schneidblatt dünner als das im dritten Schritt verwendete Schneidblatt ist.

Die Dicke der im vierten Schritt mit Hilfe der keramischen Masse erzeugten keramischen Schichten ist nach dem Brennen

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vorzugsweise 200 μπι oder kleiner.

Die Zeichnung stellt neben dem Stand der Technik Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein unbehandeltes bzw. ungesintertes Keramikplättchen 11 in einem ersten Herstellungsschritt des Verfahrens,nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Vorderansicht der herzustellenden Struktur entsprechend einem zweiten Verfahrensschritt, bei dem unbehandelte bzw. ungesinterte Keramikplättchen 11 übereinangestapelt werden,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen schichtweise hergestellten Körper 14, wie er entsprechend dem zweiten Schritt nach Fig. 2 erhalten worden ist,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines schichtweise hergestellten Blocks 16, wie er in einem dritten Schritt erhalten worden ist, -

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des schichtweise hergestellten Blocks 16 mit einer keramischen

Masse 18, der entsprechend dem dritten Schritt hergestellt worden ist,

Fig. 6 einen schichtweise hergestellten Baustein 20, der gemäß einem fünften Verfahrensschritt her

gestellt worden ist,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des schichtweise hergestellten Bausteins 20 nach einem Brennschritt, der einem sechsten Schritt entspricht,

wobei der schichtweise hergestellte Baustein 20

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mit externen Elektroden 22 und 23 verbunden ist, die in einem siebten Schritt hergestellt worden sind,

Fig. 8 und 9 das Größenverhältnis zwischen einem keramischen Bereich 24 und internen Elektroden 25 zur Erläuterung des Wirkungsgrads des entsprechend den Fig. 1 bis 7 hergestellten Kondensators im Vergleich zu einem nach dem Stand der Technik hergestellten Kondensator,

Fig. 10 eine Draufsicht auf eine keramische dielektrische Schicht 112 mit internen Elektrodenmustern 111, und zwar entsprechend einem ersten Schritt eines anderen Ausführungsbeispiels des

Herstellungsverfahrens nach der Erfindung,

Fig. 11 eine Vorderansicht auf keramische dielektrische

Schichten 112 gemäß Fig. 10, die in einem zweiten Schritt übereinandergestapelt worden

sind,

Fig. 12 eine Draufsicht auf eine geschichtete Struktur

114, die im zweiten Schritt erhalten worden ist, wobei die oberste keramische dielektri

sche Schicht 112 teilweise weggelassen ist,

Fig. 13 einen Querschnitt durch die in Fig. 12 dargestellte Schichtstruktur 114, 30

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht der durch Schnitte 115 unterteilten und teilweise weggebrochenen Schichtstruktur 114, wobei die Fig. 14 den vierten Schritt zeigt,
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Fig. 15 eine perspektivische Ansicht der durch die

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Schnitte 115 unterteilten Schichtstruktur 114 gemäß Fig. 14, wobei die Schnitte 115 mit einer keramischen Masse 118 gefüllt sind, wobei die Fig. 15 ebenfalls den vierten Schritt zeigt,

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht der Struktur nach Fig. 15 mit der keramischen Masse 118, die entlang einer Schnittlinie 119 zerschnitten worden ist, und zwar in einem fünften Schritt,

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines keramischen Schichtkörpers 121, wie er durch Zerschneiden des Blocks 117 nach Fig. 16 entlang" von Schnittlinien 120 gemäß Fig. 12 erhalten worden ist, und zwar in einem sechsten Schritt,

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht eines schichtweise aufgebauten Keramikkondensators 127 nach dem Brennen innerhalb eines siebten Schritts, wobei der keramische Schichtkörper 121 gemäß Fig. 17 mit externen Elektroden 125 und 126 entsprechend einem achten Schritt verbunden worden ist,

Fig. 19 und 20 schematisch dargestellte Querschnitte zur Erläuterung des schichtförmigen Aufbaus des Keramikkondensators nach der Erfindung,

Fig. 21 e'ine den Fig. 19 und 20 entsprechende Querschnittsdarstellung eines konventionellen schichtförmige aufgebauten Keramikkondensators,

Fig. 22 eine perspektivische Ansicht eines unbehandelten bzw. ungesinterten Keramikplättchens 1, das entsprechend dem konventionellen Herstellungsverfahren verwendet wird,

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Murata - FP-3140'

Fig. 23 einen Längsschnitt durch den konventionellen schichtweise aufgebauten Keramikkondensator,

Fig. 24 einen Querschnitt durch den konventionellen schichtweise aufgebauten Keramikkondensator nach Fig. 23, und

Fig. 25 und 26 weitere Querschnittsdarstellungen eines geschichteten Bausteins 6 zur Erläuterung von Nachteilen bei der Herstellung schichtweise aufgebauter Keramikkondensatoren gemäß dem konventionellen Herstellungsverfahren.

In den Fig. 1 bis 7 sind aufeinanderfolgende Schritte zur Herstellung eines schichtweise aufgebauten Keramikkondensators nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Als erstes werden mehrere ungesinterte bzw. unbehandelte Keramikplatten 11 (ceramic green sheets) hergestellt, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind. Jede Keramikplatte 1] weist eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen Filmen 12 auf, die durch Aufdrucken erzeugt werden und die als interne Elektroden dienen. Die elektrisch leitfähigen Filme 12 sind jeweils durch einen Spalt bzw. eine Lücke 13 voneinander beabstandet und entlang einer ersten Richtung, beispielsweise einer Querrichtung, angeordnet. Um gleichzeitig eine größere Anzahl schichtweise hergestellter Keramikkondensatoren anfertigen zu können, werden elektrisch leitfähige Filme 12 so gebildet, daß sie sich in Längsrichtung in Form von Bändern erstrecken.

Nachdem die aufgedruckten elektrisch leitfähigen Filme 12 getrocknet worden sind, werden die Keramikplatten 11 entsprechend der in Fig. 2 dargestellten Weise übereinanderliegend angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird

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eine vorbestimmte Anzahl von in gleicher Weise ausgebildeten Keramikplatten 11 mit gleichem Muster elektrisch leitfähiger Filme 12 so übereinandergestapelt, daß die aufeinanderfolgenden Keramikplatten 11 abwechselnd um 180° in ihrer Horizontalebene zur Erzeugung eines Richtungswechsels gedreht sind. Im übereinandergestapelten Zustand liegen die Spalte 13 der einen Keramikplatte 11 im Bereich des elektrisch leitfähigen Films 12 einer anderen Keramikplatte 11, also im vorhandenen Ausführungsbeispiel etwa in der Mitte der jeweiligen elektrisch leitfähigen Filme 12, und zwar in Stapelrichtung gesehen. Darüber hinaus gibt es eine vorbestimmte Anzahl von Keramikplatten, die keine elektrisch leitfähigen Filme tragen und die jeweils an der oberen und der unteren Seite der übereinandergestapelten Keramikplatten 11 entsprechend den jeweiligen Anforderungen angeordnet sind.

Die auf diese Weise übereinandergestapelten Keramikplatten 11 werden zusammengedrückt und dadurch miteinander verbunden, so daß ein geschichteter Körper 14 erhalten wird, wie er in Fig. 3 gezeigt ist. Die räumliche Lage der elektrisch leitfähigen Filme 12 relativ zu den Lücken 13 wird schematisch anhand des in Fig. 3 dargestellten Querschnitts durch den geschichteten Körper 14 verdeutlicht.

Der geschichtete Körper 14 nach Fig. 3 wird anschließend in Richtung seiner Dicke entlang von quer verlaufenden Schnittlinien 15 gemäß Fig. 1 zerschnitten,,, so daß längliche geschichtete Blöcke 16 erhalten werden, von denen einer in Fig. 4 gezeigt ist. Die Schnittflächen 17 entlang der Schnittlinien 15 bilden seitliche Oberflächen des so erhaltenen geschichteten Blocks 16, an denen die elektrisch leitfähigen Filme 12 freiliegen.

Die einander gegenüberliegenden Schnittflächen 17 eines jeweiligen geschichteten Blocks 16 werden dann entspre-

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chend Fig. 5 mit einer keramischen Masse 18 bedeckt. Die Dicke der keramischen Masse 18 ist so gewählt, daß sie etwa 50 bis 200 μπι beträgt, vorzugsweise aber bei 50 μΐη liegt, wenn der noch zu beschreibende Brennprozeß beendet ist. Die Dicke der keramischen Masse 18 läßt sich genau einstellen, indem die keramische Masse 18 entweder aufgedruckt oder aufgesprüht wird.

Vorzugsweise besteht die keramische Masse 18 aus demselben keramischen Material, aus dem auch die keramischen Platten 11 hergestellt worden sind. Bestehen die keramischen Platten 11 und die keramische Masse 18 aus demselben keramischen Material, so können sie unter gleichen Bedingungen in einem einzigen Schritt gebrannt werden, wie später noch genauer beschrieben wird, so daß keine unerwünschten Reaktionen an der Grenzfläche zwischen den keramischen Platten 11 und der keramischen Masse 18 auftreten .

Vorzugsweise wird mit Blick auf den Binder innerhalb der keramischen Platten 11 ein Binder innerhalb der keramischen Masse 18 verwendet, der entweder durch ein organisches Lösungsmittel löslich oder wasserlöslich ist. Wird beispielsweise innerhalb der keramischen Platten 11 ein Binder verwendet, der durch ein organisches Lösungsmittel löslich ist, beispielsweise durch Polyvinylalkohol oder Polyvinylbutyral, so wird innerhalb der keramischen Masse 18 ein wasserlöslicher Binder verwendet, etwa Polyvinylacetat. Wird umgekehrt innerhalb der keramischen Platten 11 ein wasserlöslicher Binder verwendet, so wird vorzugsweise innerhalb der keramischen Masse 18 ein durch ein organisches Lösungsmittel löslicher Binder eingesetzt. Der Sinn dieser Maßnahme besteht darin, sicherzustellen, daß der Binder innerhalb der keramischen Masse 18 nicht den Binder innerhalb der keramischen Platten 11 zersetzt bzw. auflöst.

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Der in Fig. 5 dargestellte geschichtete Block 16 wird in Richtung seiner Dicke entlang von Schnittlinien 19 zerschnitten, also entlang von Schnittlinien, die in Längsrichtung bzw. einer zweiten Richtung verlaufen, und die zuvor erwähnten Schnittlinien 15, die in Querrichtung bzw. in erster Richtung verlaufen, schneiden. Die Schnittlinien 19 liegen dabei innerhalb der Lücken 13.. Auf diese Weise wird ein geschichteter Baustein 20 (Chip) erhalten, wie er vergrößert in Fig. 6 dargestellt ist. An jeder

JO Schnittfläche 21, die einander gegenüberliegende Endflächen des so gebildeten geschichteten bzw. laminierten Bausteins 20 bilden, liegen die elektrisch leitfähigen Filme 12 frei, die als interne Elektroden dienen. Dabei unterscheiden sich die leitfähigen und an der einen Schnittfläche freiliegenden Filme 12 von denjenigen leitfähigen Filmen 12, die an der anderen Schnittfläche freiliegen.

Der geschichtete Baustein 20 gemäß Fig. 6 wird anschließend gebrannt. Dieser gebrannte geschichtete Baustein 20 wird dann an seinen gegenüberliegenden Enden mit äußeren Elektroden 22 und 23 verbunden, wie in Fig. 7 gezeigt ist.-Die äußeren Elektroden 22 und 23 können dadurch hergestellt werden, daß eine metallhaltige Paste auf die entsprechenden Endflächen des Bausteins 20 aufgetragen und anschließend gebrannt wird. Sie lassen sich aber auch in anderer geeigneter Weise herstellen, beispielsweise durch Plattierung oder dergleichen. Werden die externen Elektroden 22 und 23 in dieser Weise gebildet, so wird dadurch eine erste Gruppe von internen Elektroden, die durch die elektrisch leitfähigen Filme 12 innerhalb des geschichteten Bausteins 20 erhalten werden, mit der ersten externen Elektrode 22 verbunden, während eine zweite Gruppe von internen Elektroden mit der zweiten externen Elektrode 23 verbunden wird, so daß ein geschichteter Keramikkondensator erhalten wird.

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Die Eigenschaften des oben beschriebenen schichtweise hergestellten Keramikkondensators werden nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 und im Vergleich zum konventionellen schichtweise hergestellten Keramikkondensator näher beschrieben.

Die beiden zweidimensionalen Fig. 8 und 9 zeigen jeweils die Größe eines keramischen Bereichs 24 im Verhältnis zu den internen Elektroden 25, wobei zum leichteren Vergleich der schichtweise aufgebauten keramischen Kondensatoren mit denselben äußeren Abmessungen die Größe der planaren Form des keramischen Bereichs 24 dieselbe ist. Der Bereich, in dem eine interne Elektrode 25 gebildet ist, ist schraffiert dargestellt, während diejenige interne Elektrode 25, die durch den keramischen Bereich 24 verdeckt ist, durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Die Abmessungen in den Fig. 8 und 9 sind alle in Millimetern angegeben, wobei Fig. 8 eine konventionelle Anordnung zeigt, während Fig. 9 die Anordnung nach der Erfindung darstellt.

Soll beispielsweise ein sehr kleiner schichtförmig aufgebauter Keramikkondensator mit äußeren ebenen Abmessungen von beispielsweise 1,5 χ 0,8 mm hergestellt werden, so sind beim Stand der Technik gemäß Fig. 8 unter Berücksichtigung der Druckgenauigkeiten und der Genauigkeit beim Schneidvorgang nur Seitenabstände und Endabstände von 0,25 mm erlaubt. Das Verhältnis der Fläche der sich überlappenden Bereiche der internen Elektroden 25 zur Gesamtfläche des keramischen Bereichs 24 beträgt dann

(1,0 χ 0,3) / (1,5 χ 0,8) = 0,25,

also nur 25 %. Hinzu kommt, daß auch eine Verschiebung der Überlappungsbereiche gemäß Fig. 26 berücksichtigt werden muß. Das Verhältnis verringert sich dann auf einen

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Wert von 22 bis 23 %.

Im Gegensatz dazu beträgt nach Fig. 9 der jeweilige Seitenabstand nur 0,05 mm, der der Dicke der keramischen Masse 18 entspricht, so daß sich das oben genannte Verhältnis zu

(1,0 χ 0,7) / (1,5 x 0,8) = 0,58

ergibt. Das bedeutet, daß eine 2,5-mal größere elektrostatische Kapazität als beim konventionellen Kondensator der genannten Art erhalten wird.

Hinsichtlich der Schwankung der elektrostatischen Kapazitat lassen sich die konventionellen 30 % auf 7 bis 8 % gemäß der Erfindung reduzieren.

Neben dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind andere Ausführungsbeispiele möglich.

So kann etwa in demjenigen Schritt, in dem der geschichtete Block 16 entsprechend der Fig. 4 gebildet wird, und in dem gegenüberliegende seitliche Flächen des- geschichteten Blocks 16 durch Schnittflächen 17 entlang von Schnittlinien 15 erzeugt werden, auch ein geschichteter Block 16 hergestellt werden, bei dem nur eine Seitenfläche durch eine Schnittfläche gebildet ist, während die andere Seitenfläche" durch nichtgeschnittene Endkanten der keramischen Platten erzeugt wird. Wird die andere Seitenfläche auch durch eine Schnittfläche erzeugt, so kann der Schnitt zur Bildung dieser anderen Seitenfläche so gelegt werden, daß die als interne Elektroden dienenden elektrisch leitfähigen Filme nicht an dieser Seitenfläche freiliegen. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel besitzen die internen Elektroden 7 eine der Fig. 25 entsprechende Anordnung, wobei in diesem Fall wenigstens ein Seitenabstand 10 (vgl.

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Fig. 24) eliminiert ist, so daß der Wirkungsgrad zur Bildung elektrostatischer Kapazität im Vergleich zu demjenigen Fall, bei dem beide Seitenabstände 10 an beiden Seiten der internen Elektroden vorhanden sind, wie etwa beim Stand der Technik, erhöht ist. Dagegen reduziert sich die Schwankung der elektrostatischen Kapazität beträchtlich. Liegen die elektrisch leitfähigen Filme nur an einer Seitenfläche des geschichteten Blocks frei, so braucht darüber hinaus die keramische Masse nur an der Seitenfläche angebracht zu werden, bis zu der sich die elektrisch leitfähigen Filme erstrecken.

Die Fig. 10' bis 18 stellen aufeinanderfolgende Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines schichtförmig aufgebauten Keramikkondensators gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.

Zunächst werden, wie in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist, mehrere unbehandelte Keramikplatten, also nichtgebrannte dielektrische Keramikschichten 112 hergestellt und jeweils mit internen Elektrodenmustern 111 versehen, wobei die internen Elektrodenmuster 111 zur Bildung der internen Elektroden dienen. Die elektrisch leitfähigen Muster 111 zur Bildung der internen Elektroden sind in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls bandförmig ausgebildet.

Entsprechend den Fig. 10 und 11 ist die obere dielektrische Keramikschicht 112 in gleicher Weise ausgebildet wie die untere dielektrische Keramikschicht 112, wobei allerdings die jeweils obere gegenüber der unteren um 180° in ihrer jeweiligen Plattenebene gedreht ist. Im nachfolgenden Schritt gemäß Fig. 11 werden die so erhaltenen oberen und unteren dielektrischen Keramikschichten 112 abwechselnd aufeinandergestapelt, so daß die in dieser Figur gezeigte Struktur erhalten wird.

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Der Stapelprozeß wird auf einem Arbeitstisch 113 durchgeführt, wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist. Sind alle dielektrischen Keramikschichten 112 übereinandergestapelt, so werden sie zusammengedrückt und auf diese Weise miteinander verbunden. In diesem Zustand liegen sich die internen Elektrodenmuster 111 einander gegenüber, wobei sie jeweils durch die zwischen ihnen liegenden dielektrischen Keramikschichten 112 getrennt sind. Wie zusätzlich anhand der Fig. 11 und 13 erkannt werden kann, sind die Elektrodenmuster relativ zueinander so verschoben, daß die Lücken zwischen den jeweiligen internen Elektrodenmustern 111 auf einer dielektrischen Keramikschicht 112 im wesentlichen jeweils dem mittleren Bereich eines internen Elektrodenmusters 111 auf der nächsten dielektrischen Keramikschicht 112 gegenüberliegen.

Während der nachfolgenden Schritte ist die laminierte Struktur 114 der übereinandergestapelten und zusammengepreßten dielektrischen Keramikschichten 112 fest mit dem Arbeitstisch 113 entsprechend Fig. 13 verbunden. Zum Zwekke der Verbindung kann beispielsweise ein geeignetes Wachs oder eine andere geeignete Haftpaste verwendet werden.

Dann werden, wie teilweise in Fig. 14 gezeigt ist, mehrere parallele Schnitte 115 in die laminierte Struktur 114 eingebracht, während sie weiterhin auf dem Arbeitstisch 113 (Fig. 13) befestigt ist. Diese Schnitte 115

verlaufen entlang von Schnittlinien 116, die in Fig. 12 dargestellt sind, und werden mit Hilfe von Schneidblättern eingebracht, die z. B. 300 μτα dick sind. Auf diese Weise werden mehrere balkenartige Blöcke 117 erhalten. Da die Schnittlinien 116 gemäß Fig. 12 im Bereich der internen Elektrodenmuster 111 verlaufen, liegen die internen Elektrodenmuster 111 an jeder Schnittfläche eines jeweiligen Blocks 117 frei. Die internen Elektrodenmuster 111 reichen also bis zu diesen Schnittflächen. Die Endkanten

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dieser freiliegenden internen Elektrodenmuster 111 entsprechen den Endkanten derjenigen internen Elektroden des sich ergebenden schichtförmig aufgebauten Keramikkondensators, die benachbart zu den Seitenabständen bzw. Seitenrändern liegen.

Um Seitenabstände bzw. Seitenränder zu bilden, wird eine keramische Masse 118 in die Schnitte 115 eingefüllt, wie die Fig. 15 zeigt, wobei die laminierte Struktur 114 weitertrin auf dem Arbeitstisch 113 gehalten wird. Vorzugsweise wird für die keramische Masse 118 das gleiche keramische Material wie für die dielektrischen Keramikschichten 112 verwendet. Zusätzlich muß beim Einfüllen der keramischen Masse 118 darauf geachtet werden, daß keine Luft in die Schnitte 115 eintritt, so daß sich keine Blasen bilden können. Hierzu stehen geeignete Verfahren zur Verfügung. Nach einem dieser Verfahren kann beispielsweise die keramische Masse 118 unter Anwendung negativen Drucks in die Schnitte 115 gegossen werden. Nach einem anderen Verfahren laßt sich gießfähiges keramisches Material bei Erzeugung eines Luftstroms in Richtung dieses Luftstroms in die Schnitte 115 einfüllen. Es kann ferner daran gedacht werden, Blätter mit keramischer Masse innerhalb der Schnitte 115 zu bewegen, um auf diese Weise keramische Masse an die entsprechenden Schnittflächen anzulagern.

Während die laminierte Struktur 114 bzw. die Blöcke 117 weiterhin auf dem Arbeitstisch 113 gehalten werden, wird die in die Schnitte 115 eingefüllte keramische Masse 118 wiederum zerschnitten, und zwar in zwei Teile. Die so erhaltenen Schnittlinien sind in Fig. 16 mit 119 bezeichnet. Dieser zweite Schneidvorgang wird mit Hilfe von Schneidblättern durchgeführt, die dünner sind als diejenigen, die bei der Bildung der Schnitte 115 verwendet worden sind. Beispielsweise besitzen die für den zweiten Schneidvorgang verwendeten Schneidblätter nur eine Dicke von 150

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bis 200 μπι. Mit Hilfe des zweiten Schneidvorgangs werden nicht nur die einzelnen Blöcke 117 wieder voneinander getrennt, sondern es wird darüber hinaus erreicht, daß die Dicke der keramischen Masse 118 wieder reduziert wird. Die Bereiche der pro Schnitt 115 unterteilten keramischen Masse 118 haften also an gegenüberliegenden Seitenflächen der Blöcke 117.

Im Anschluß an den zweiten Schneidvorgang wird-die so gebildete Struktur in einer um 90° versetzten Richtung zerschnitten. Das bedeutet, daß Schnitte entlang von Schnittlinien 120 ausgeführt werden, wie sie in den Fig. 11, 12 und 13 dargestellt sind. Ein auf diese Weise erhaltener ungebrannter schichtförmig aufgebauter Keramikkörper 121 ist vergrößert in Fig. 17 gezeigt. Wie anhand der Fig. zu erkennen ist, weist dieser schichtförmig aufgebaute Keramikkörper 121 die Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds auf, das eine obere und eine untere Fläche, gegenüberliegende Seitenflächen und gegenüberliegende Endflächen besitzt. In Fig. 17 sind die obere Fläche 122, eine Seitenfläche 123 und eine Endfläche 124 gezeigt. Die Seitenfläche 123 ergibt sich aufgrund des Schnitts entlang der Schnittlinie 119. Dagegen wird die Endfläche 124 durch einen Schnitt entlang einer Schnittlinie 120 erhalten. Beim schichtförmig aufgebauten Keramikkörper 121 nach Fig. 17 liegen bestimmte interne Elektrodenmuster 111 an der Endfläche 124 frei, während andere Elektrodenmuster 111 an der nicht dargestellten, gegenüberliegenden Endfläche freiliegen bzw. bis zu dieser reichen. Die internen Elektrodenmuster 111 im Inneren des schichtförmig aufgebauten Keramikkörpers 121 dienen zur Bildung interner Elektroden des schichtförmigen Keramikkondensators.

Der nichtgebrannte schichtförmig aufgebaute Keramikkörper 121 nach Fig. 17 wird dann gebrannt. Wie die Fig. 18 zeigt, werden nach dem Brennen des Keramikkörpers 121 an

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seinen gegenüberliegenden Endflächen externe Elektroden

125 und 126 angebracht. Die externen Elektroden 125 und

126 können in der gleichen Weise gebildet werden, wie bereits im Zusammenhang mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel erwähnt.

In Fig. 18 ist der sich ergebende schichtförmig aufgebaute Keramikkondensator 127 dargestellt, der die Form eines Chips hat. Im vorliegenden Fall wurde die zuvor erwähnte keramische Masse 118 gleichzeitig mit dem schichtförmig aufgebauten Keramikkörper 121 gebrannt, durch die Seitenabstände für die internen Elektrodenmuster 111 (interne Elektroden) gebildet werden, wie die Fig. 17 zeigt.

Im Zusammenhang mit den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen sei noch darauf hingewiesen, daß verschiedene Abänderungen möglich sind. So ist es nicht erforderlich, auf jeweils einer dielektrischen Keramikschicht mehrere interne Elektrodenmuster zu erzeugen. Beispielsweise kann entsprechend den Fig. 10 und 11 ein internes Elektrodenmuster 111 jeweils am äußersten rechten Rand auf jeder der beiden dielektrischen Keramikschichten 112 vorhanden sein, die zur Bildung eines gewünschten schichtförmig aufgebauten Keramikkondensators herangezogen werden.

Wie zuvor beschrieben, werden die Schritte von demjenigen an, der zur Bildung der laminierten Struktur 114 nach Fig. 12 dient, bis zu demjenigen, bei dem der nichtgebrannte schichtförmig aufgebaute Keramikkörper 121 erhalten wird, auf dem Arbeitstisch 113 durchgeführt. Darüber hinaus ist es aber auch möglich, wenigstens den Schritt, bei dem mehrere dielektrische Schichten 120 übereinander gestapelt werden, um eine laminierte Struktur 114 zu erhalten, und denjenigen Schritt, bei dem Schnitte entlang der Schnittlinien 120 ausgeführt werden, um die schachtförmig aufgebauten Keramikkörper 121 zu erhalten, auf ei-

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nem getrennten Arbeitstisch auszuführen. Bezüglich des Schneidvorgangs zur Bildung der Schnitte 115 und des Schneidvorgangs zur Bildung der Schnitte 119 ist es vorteilhaft, unter dem Gesichtspunkt der Reproduzierbarkeit die jeweiligen Schneidvorgänge auf demselben Arbeitstisch 113 auszuführen. Selbstverständlich können aber auch andere Einrichtungen zur Bildung der Schnitte auf getrennten Arbeitstischen verwendet werden, solange sichergestellt ist, daß eine gute Reproduzierbarkeit bei der Schnittbil-IQ dung gewährleistet ist.

Wie oben im Zusammenhang mit den Fig. 10 bis 18 beschrieben, werden für die internen Elektroden erforderliche Seitenabstände bzw. Seitenränder zunächst durch Einbringen erster Schnitte und dann durch Unterteilung einer keramischen Masse hergestellt, die in diese ersten Schnitte eingefüllt worden ist. Die Seitenabstände bzw. Seitenränder können daher sehr schmal und zuverlässig hergestellt werden.

In den Fig. 19 und 20 ist ein schichtweise aufgebauter Keramikkondensator 30 nach der Erfindung im Querschnitt dargestellt. Dieser schichtweise aufgebaute Keramikkondensator 30 weist eine Vielzahl interner Elektroden 31 und Seitenränder bzw. Seitenabstände 32 auf. Dagegen ist in Fig. 21 ein konventioneller schachtförmig aufgebauter Keramikkondensator 40 im Querschnitt gezeigt. Dieser konventionelle schichtförmig aufgebaute Keramikkondensator 40 weist ebenfalls eine Vielzahl von internen Elektroden 31 sowie Seitenabstände bzw. Seitenränder 42 auf.

Die geschichteten Keramikkondensatoren 30 und 40 besitzen als gemeinsames geometrisches Merkmal einen die Seitenränder bzw. Seitenabstände 32 oder 42 aufweisenden Querschnitt, der im wesentlichen rechteckig bzw. quadratisch ist. Die Dicke der äußersten Keramikschichten 33 und

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43, die parallel zu den internen Elektroden 31 und 41 liegen, ist jeweils mit "A" und "a" bezeichnet. Darüber hinaus ist die Breite der jeweiligen Seitenränder bzw. Seitenabstände 32 und 42 mit "B" und "b" bezeichnet.

Im Falle des konventionellen schichtförmig aufgebauten Keramikkondensators 40 ist die Dicke a jeweils durch die Dicke einer ungebrannten Keramikschicht und der Anzahl derartiger aufeinanderliegender Schichten bestimmt, so daß sie relativ klein gehalten werden kann. Demzufolge wird die Dicke a konventionell auf etwa 100 μπι festgesetzt. Die Breite b kann, wie bereits beschrieben, nicht so klein gewählt werden, und besitzt beispielsweise eine Größe von 250 μπι oder mehr.

Im Gegensatz dazu weist der schichtförmig hergestellte Keramikkondensator 30 nach den Fig. 19 und 20 eine erheblich kleinere Breite B auf, die nur etwa 50 bis 200 μπι beträgt. Die Breite B kann also genau so groß wie die Dicke A gewählt werden, so daß also iir, schichtf örmig aufgebauten Keramikkondensator 30 nach der Erfindung sowohl die Dicke A als auch die Breite B jeweils 50 bis 200 um betragen.

In den Fig. 19 und 20 ist ferner eine extrem vereinfacht dargestellte gedruckte Schaltungskarte 34 gezeigt. Gemäß Fig. 19 ist der schichtförmig aufgebaute Keramikkondensator 30 so auf der Schaltungskarte 34 angeordnet, daß seine internen Elektroden 31 parallel zur Schaltungskarte verlaufen. Dagegen ist gemäß der Fig. 20 der schichtförmig aufgebaute Keramikkondensator 30 so auf der gedruckten Schaltungsplatte 34 montiert, daß seine internen Elektroden 31 senkrecht zur Schaltungskarte 34 verlaufen. Ist der Querschnitt des schichtförmig aufgebauten Keramikkondensators 30 im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet oder ein Quadrat und ist die Dicke A gleich der

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Breite B, so ist die wechselseitige Induktivität zwischen den nicht dargestellten Leitungsanschlüssen auf der Schaltungskarte 34 und den internen Elektroden 31 immer die gleiche, egal ob der schichtförmig aufgebaute Keramikkondensator 30 gemäß Fig. 19 oder gemäß Fig. 20 auf der Schaltungskarte 34 montiert ist. Besitzt also der schachtförmig aufgebaute Keramikkondensator 30 die in den Fig. 19 und 20 dargestellten Abmessungen, so kann er auf zwei verschiedene Weisen auf der gedruckten Schaltungskarte 34 mon-]0 tiert werden, ohne daß sich die gegenseitige Induktivität wesentlich verändert.

Im Gegensatz dazu ist bei dem schichtförmig*ausgebildeten Keramikkondensator 40 nach Fig. 21 aufgrund des Unterschieds zwischen der Dicke a und der Breite b die auftretende gegenseitige Induktivität zwischen den internen Elektroden 41 und den Leitungsanschlüssen auf der gedruckten Schaltungskarte unterschiedlich, wenn der Keramikkondensator 40 zum einen entsprechend der Fig. 19 und zum anderen entsprechend der Fig. 20 auf der gedruckten Schaltungskarte montiert wird, so daß bei der Montage die Richtung der internen Elektroden 41 innerhalb des schichtförmig aufgebauten Keramikkondensators 4 0 berücksichtigt werden muß.

Claims

TER M EER-ML) LLER-STEI N M El STER- PATENTANWÄLTE-EUROPEAN PATENT ATTORNEYS ^RI ? Q ζ R Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl. ing. H. Steinmeister Dip!. Ing. F. E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse 51 Mauerkircherstrasse 45 D-8000 MÜNCHEN 80 D-4800 BIELEFELD 1 FP-3140 24. April 1986 MURATA MANUFACTURING CO., LTD. 26-10 Tenjin 2-chome Nagaokakyo-shi, Kyoto-fu/Japan Schichtweise aufgebauter Keramikkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung Priorität: 25. April 1985, Japan, Nr. 089329/1985 (P) 08. November 1985, Japan, Nr. 251192/1985 (P) Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines schichtweise aufgebauten Keramikkondensators, bei dem an einem schichtweise aufgebauten Körper, der in seinem Inneren einander gegenüberliegende interne und durch Keramikschichten voneinander getrennte Elektroden enthält, an gegenüberliegenden Endflächen erste und zweite externe Elektroden angebracht werden, und bei dem an den Endflächen eine erste Gruppe von internen Elektroden mit der ersten externen Elektrode und eine zweite Gruppe von internen Elektroden mit der zweiten externen Elektrode verbunden werden, g e k e η* η

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zeichnet durch folgende Schritte:

- einen ersten Schritt zur Herstellung einer. Mehrzahl von ungebrannten keramischen Platten (11, 112) mit jeweils einer Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Filmen (12, 111), die in einer ersten Richtung nebeneinander angeordnet und voneinander durch Spalte (13) getrennt sind,

- einen zweiten Schritt zur Bildung eines schichtweise aufgebauten Keramikkörpers (14, 114) durch Aufeinanderstapeln der Mehrzahl der keramischen Platten (11, 112), derart, daß die Spalte (13) auf einer keramischen Platte (11, 112) in Stapelrichtung gesehen auf die elektrisch leitfähigen Filme (12, 111) auf einer anderen keramischen Platte (11, 112) ausgerichtet sind,

- einen dritten Schritt, in dem der schichtweise aufgebaute Keramikkörper (14, 114) in Richtung seiner Dicke und entlang wenigstens einer Schnittlinie (15, 116) zerschnitten wird, die in der ersten Richtung verläuft, um einen schichtweise aufgebauten Block (16, 117) zu erhalten, bei dem wenigstens an einer durch eine erste Schnittfläche (17, 115) gebildeten Seitenfläche die elektrisch leitfähigen Filme (12, 111) freiliegen,

- einen vierten Schritt, in dem die erste Schnittfläche (17, 115) mit einer keramischen Masse (18, 118) bedeckt wird,

- einen fünften Schritt zur Bildung eines schichtweise aufgebauten Bausteins (20, 121) durch Zerschneidung des schichtweise aufgebauten und mit der keramischen Masse (18, 118) verbundenen Blocks (16, 117) in einer die erste Richtung schneidenden zweiten Richtung entlang we- nigstens zweier Schnittlinien (19, 120) an Positionen zwischen den Spalten (13) sowie in Dickenrichtung, so daß elektrisch leitende Filme (12, 111) der ersten Gruppe interner Elektroden und elektrisch leitende Filme (12, 111) der zweiten Gruppe interner Elektroden an jeweils zweiten Schnittflächen (21, 124) freiliegen, die die einander gegenüberliegenden Endflächen des schicht-

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weise aufgebauten Bausteins (20, 121) bilden,

- einen sechsten Schritt, in dem der schichtweise aufgebaute Baustein (20, 121) gebrannt wird, und durch

- einen siebten Schritt, in dem an den einander gegenüberliegenden Endflächen (21, 124) des schichtweise aufgebauten Bausteins (20, 121) die ersten und zweiten externen Elektroden (22, 23 bzw. 125, 126) angebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß im dritten Schritt der schichtweise aufgebaute Keramikkörper (14, 114) entlang zweier Schnittlinien (15, 116) zerschnitten wird, so daß elektrisch leitfähige Filme (12, 111) an gegenüberliegenden Seitenflächen (17, 115) des schichtweise aufgebauten Blocks (16, 117) freiliegen, und daß beide Seitenflächen (17, 115) mit keramischer Masse (18, 118) bedeckt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Masse (18, 118) im wesentlichen aus dem gleichen Material besteht, aus dem auch die ungebrannten keramischen Platten (11, 112) bestehen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein Binder innerhalb der ungebrannten keramischen Platten (11, 112) durch ein* organisches Lösungsmittel lösbar und ein Binder innerhalb der keramischen Masse (18, 118) wasserlöslieh ist, oder umgekehrt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schichtweise aufgebauten Blöcke (117) auch nach dem Schneidvorgang im dritten Schritt ihre Lage beibehalten, im vierten Schritt keramische Masse (118) in die Ausschnitte (115)

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zwischen den schichtweise hergestellten Blöcken (117) gefüllt wird, die aufgrund des Schneidvorgangs erhalten worden sind, und daß anschließend die in die Ausschnitte (115) gefüllte keramische Masse (118) in Dickenrichtung sowie in zwei Hälften unterteilt wird, so daß an den Seitenflächen jedes schichtweise aufgebauten Blocks (117) keramisches Material aufgrund der genannten Unterteilung anliegt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß beim Schneidvorgang im dritten Schritt und beim Schneidvorgang im vierten Schritt Schneidblätter mit unterschiedlicher Dicke verwendet werden, derart, daß das im vierten Schritt verwendete Schneidblatt dünner als das im dritten Schritt verwendete ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte und vierte Schritt bei unveränderter Positionierung des Keramikkörpers (114) auf einem einzigen Arbeitstisch durchgeführt werden.

8. Schichtweise aufgebauter Keramikkondensator, da durch gekennzeichnet, daß er nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellt ist.

9. Schichtweise aufgebauter Keramikkondensator, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Masse (18, 118) im wesentlichen aus dem gleichen Material besteht, aus dem auch die ungebrannten keramischen Platten (11, 112) bestehen. .

10. Schichtweise aufgebauter Keramikkondensator, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der im vierten Schritt aufgetragenen keramischen Masse (18, 118) nach dem Brennen 200 μπι oder kleiner ist.

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Murata - E¹P-OHC

11. Verfahren zur Herstellung eines schichtweise aufgebauten Keramikkondensators, der einen schichtweise aufgebauten Keramikkörper mit einer oberen Fläche, einer unteren Fläche, gegenüberliegenden Seitenflächen und gegenüberliegenden Endflächen, externen Elektroden an den jeweiligen Endflächen und einer Mehrzahl von internen Elektroden aufweist, die innerhalb des schichtweise aufgebauten Keramikkörpers einander gegenüberliegend angeordnet, durch dielektrische keramische Platten voneinander getrennt sind und sich bis zu den Endflächen hin erstrecken, an denen die externen Elektroden liegen, so daß die internen Elektroden mit den externen Elektroden verbunden sind, wobei die internen Elektroden so ausgebildet sind, daß zwischen ihnen und derjenigen Endfläche, an der sie nicht mit einer externen Elektrode verbunden sind, ein Endabstand verbleibt, während zwischen den internen Elektroden und den Seitenflächen des schichtweise aufgebauten Keramikkörpers Seitenabstände verbleiben, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- einen ersten Schritt zur Herstellung einer Mehrzahl von ungebrannten dielektrischen keramischen Platten (11, 112) mit jeweils wenigstens einem internen Elektrodenmuster (12, 111) zur Bildung einer internen Elektrode, - einen zweiten Schritt, in dem die Mehrzahl der ungebrannten dielektrischen keramischen Platten (11,112) derart aufeinander gestapelt werden, daß die internen Elektroden einander gegenüberliegen und durch zwischen ihnen angeordnete keramische Platten (11, 112) voneinander getrennt sind,

- einen dritten Schritt, in dem die aufeinander gestapelten dielektrischen keramischen Platten (11, 112) entlang wenigstens zweier im wesentlichen parallel verlaufender Linien (15, 116) an Positionen zerschnitten werden, an denen die internen Elektrodenmuster (12, 111) zerschnitten sind, so daß ein Block (16, 117) erhalten wird, dessen Endkanten, die benachbart zu Seitenrändern

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für die internen Elektroden liegen sollen, an seinen Seitenflächen (17, 115) freiliegen,

- einen vierten Schritt, in dem die Seitenflächen (17, 115) des Blocks (16, 117) mit keramischer Masse zur Bildung der Seitenränder bedeckt werden,

- einen fünften Schritt zur Bildung des schichtweise aufgebauten und ungebrannten Keramikkörpers (20, 121) durch Zerschneidung des mit der keramischen Masse (18, 118) an seinen gegenüberliegenden Seitenflächen verbundenen Blocks (16, 117) in einer Richtung, die die Richtung schneidet, in der sich die Seitenflächen erstrecken, so daß an den Endflächen (21, 124) des Kermaikkörpers (20, 121) einzelne interne Elektrodenmuster (12, 111) freiliegen,

- einen sechsten Schritt, in dem der schichtweise aufgebaute Keramikkörper (20, 121) gebrannt wird, und durch

- einen siebten Schritt, in dem die externen Elektroden (22, 23 bzw. 125, 126) an den gegenüberliegenden Endflächen (21, 124) des gebrannten schichtweise aufgebau-0 ten Keramikkörpers (20, 121) angebracht werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die keramische Masse (18, 118) im wesentlichen aus dem gleichen keramischen Material besteht, aus dem auch die dielektrischen keramischen Platten (11, 112) bestehen.

13. Schichtweise aufgebauter Keramikkondensator, dadurch gekennzeichnet, daß er nach dem Verfahren gemäß Anspruch 11 hergestellt ist.