DE69603931T2 - Methode zur herstellung von mehrlagigen elektronischen komponenten - Google Patents

Methode zur herstellung von mehrlagigen elektronischen komponenten

Info

Publication number
DE69603931T2
DE69603931T2 DE69603931T DE69603931T DE69603931T2 DE 69603931 T2 DE69603931 T2 DE 69603931T2 DE 69603931 T DE69603931 T DE 69603931T DE 69603931 T DE69603931 T DE 69603931T DE 69603931 T2 DE69603931 T2 DE 69603931T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laminated
board
electrodes
cutting
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69603931T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69603931D1 (de
Inventor
Antonius Rijnbeek
Jacques Warnier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phycomp Holding BV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of DE69603931D1 publication Critical patent/DE69603931D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69603931T2 publication Critical patent/DE69603931T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/05Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes
    • H10N30/053Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes by integrally sintering piezoelectric or electrostrictive bodies and electrodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/142Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor for the removal of by-products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462Nozzles; Features related to nozzles
    • B23K26/1464Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
    • B23K26/1476Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30Stacked capacitors
    • H01G4/304Stacked capacitors obtained from a another capacitor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/38Multiple capacitors, i.e. structural combinations of fixed capacitors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/50Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/08Shaping or machining of piezoelectric or electrostrictive bodies
    • H10N30/085Shaping or machining of piezoelectric or electrostrictive bodies by machining
    • H10N30/088Shaping or machining of piezoelectric or electrostrictive bodies by machining by cutting or dicing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/43Electric condenser making
    • Y10T29/435Solid dielectric type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49169Assembling electrical component directly to terminal or elongated conductor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Anzahl mehrlagiger elektronischer Bauteile, wobei dieses Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst:
  • (a) das Herstellen einer Schichtpressplatte, wobei Schichten aus Keramikstreifen, die je auf einer Seite mit einem Muster von Elektroden versehen sind, derart gestapelt werden, dass die Elektrodenmuster auf den aufeinanderfolgenden Schichten gegenüber einander hin und her versetzt sind, und zusammengepresst werden;
  • (b) das Zuschneiden der Schichtpressplatte zu Segmenten, wobei aufeinanderfolgende Elektroden wechselweise an einem anderen Segmentrand freigelegt werden;
  • (c) das Sintern der Segmente;
  • (d) das Anbringen elektrischer Kontakte, welche die an den bestimmten Segmenträndern freigelegten Elektroden miteinander verbinden.
  • Die elektronischen Bauteile können als beispielsweise Mehrschichtkondensator oder Schalter verwendet werden.
  • Der Ausdruck "Keramikstreifen" (auch als "green-ceramic tape" bezeichnet) bezieht sich auf ein nicht gesintertes Gemisch aus dielektrischen (keramischen) Teilchen und wenigstens einem Bindemittel, die zu einer dünnen Platte gegossen und getrocknet werden zum Bilden einer schlaffen "Folie". Wenn eine solche Folie gesintert wird, wird das darin befindliche Bindemittel "ausgebrannt".
  • Ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art ist aus einem Artikel von D. M. Trotter Jr. in "Scientific American", Juli 1988, Seiten 58-63 (insbesondere Seite 61) und aus US Patent US 5.252 883 bekannt. Übliche Verfahren zum Durchführen des Zuschneideschrittes (b) umfassen das Einkerben, Hacken mit einem Schneidmesser oder Sägen (wie in US 5.252.883), die alle bestimmte Nachteile haben, insbesondere in Bezug auf die Qualität des resultierenden Zuschnitts. Zum Beispiel:
  • (1) das Brechen der Schichtpressplatte über eine Kerblinie liefert einen, ziemlich rauhen Rand. Außerdem gibt es, da Brechen auf diese Weise eine typische Scharnier wirkung der Schichtpressplatte um die Kerblinie mit sich bringt, eine Möglichkeit einer Beschädigung durch laterale Dehnung der lamellierten Schichten. Weiterhin kann dieses Verfahren nur angewandt werden, zum Trennen der Schichtpressplatte über eine gerade Linie; das Schneiden über eine gekrümmte Strecke ist nicht möglich;
  • (2) das Schneiden mit einem Messer kann Zersplitterung der relativ weichen Schichtpressplatte senkrecht zu deren Ebene verursachen;
  • (3) Im falle von Zersägen kann die typische Hin- und Herbewegung des Sägeblatts Rissbildung am Rand der Schichtpressplatte verursachen.
  • Weiterhin verursacht der inhärente Verschleiß des verwendeten Schneidwerkzeugs (Messer oder Säge) in den Fällen (2) und (3) eine progressive Verschlechterung der Qualität des Schnittes und bringt extra Aufwand mit sich durch die Notwendigkeit der periodischen Erneuerung der abgenutzten Messer bzw. Sägen.
  • Es ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen zum Schneiden einer Schichtpressplatte wie die in dem obenstehenden Verfahrensschritt (a) hergestellt worden ist, ohne dass eine wesentliche mechanische Verformung der Platte verursacht wird. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung dass ein derartiges Verfahren keinen wesentlichen mechanischen Verschleiß der verwendeten Schneidewerkzeuge mit sich bringt. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, dass ein derartiges Verfahren es ermöglichen soll, dass das Scheiden über eine gekrümmte Strecke möglich ist.
  • Diese und andere Aufgaben werden erfüllt nach einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art, mit dem Kennzeichen, dass der Schneideschritt (b) dadurch durchgeführt wird, dass ein fokussierter Laserstrahl auf die Ebene der Schichtpressplatte gerichtet wird und dass eine relative Bewegung des Strahles gegenüber der Platte durchgeführt wird damit der Strahl einer selektierten Schneidestrecke folgt, wobei der Treffstelle des Strahles und der Platte durch einen Strom nicht entflammbaren Gases gekühlt wird.
  • Mit dem Ausdruck "nicht entflammbares Gas" wird hier gemeint, jedes Gas, das nicht spontan in Luft zündet, wenn es sehr hohen Temperaturen ausgesetzt wird, die an der Treffstelle des Laserstrahls und der Platte auftreten. Ein derartiges Gas kann rein sein, oder es kann im Wesentlichen ein Gemisch verschiedener Gase sein, oder es kann einen Dampf enthalten. Da es eine Kühlfunktion hat, hat es vorzugsweise eine große Wärmekapazität, obschon dies nicht unbedingt notwendig ist. Das verwendete Gas kann eine Umgebungstemperatur haben, oder es kann gewünschtenfalls wärmer oder kühler sein als die Umgebungstemperatur. Beispiele geeigneter Gase im Rahmen der Erfindung sind u.a Luft, Inertgase, N&sub2; und CO&sub2;.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verursacht Wärme, erzeugt durch Absorption von Laserstrahlung in der Schichtpressplatte eine Verdampfung des Bindemittels (beispielsweise Polyvinylalkohol oder Latex), das in dem keramischen Streifen sowie in den darauf abgelagerten Elektroden verwendet worden ist. Bei Tests, die zu der Erfindung geführt haben, zeigte sich, dass eine solche Verdampfung im Allgemeinen mit einer gewissen Verbrennung des Plattenrandes einhergeht, was sehr unerwünscht ist. Dadurch aber, dass der Treffstelle ein Strom kühlendes Gas zugeführt wird, haben die Erfinder erfahren, dass ein Schnitt ausgezeichneter Qualität erreicht wird, ohne Verbrennungen der Platte.
  • Ein sofortiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass es nicht auf mechanischen Kontakt zwischen der Schichtpressplatte und dem Schneidwerkzeug angewiesen ist, so dass es weder Dehnung, Zersplitterung oder Rissbildung der Schichtpressplatte, noch ein Verschleiß des Werkzeugs gibt.
  • Eine besonders befriedigende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Kennzeichen auf, dass der verwendete Laser ein CO&sub2;-Laser ist. Andere Laser, die zum Einsatz bei dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind, sind beispielsweise YAG- und Excimerlaser. Die Wahl des Lasers wird abhängig sein u. a. von der Dicke der Schichtpressplatte und von der speziellen Materialkonstitution, da solche Parameter an die erforderliche Strahlungsfluenz für die Schneidprozedur eine untere Grenze stellen. Für die Zusammensetzungen der Schichtpressplatten, üblich für kommerziell erhältliche Vielschichtkondensatoren und Schalter (Dicke in der Größenordnung von 0,5-2,5 mm), haben die Erfinder eine qualitativ hohe Schneidleistung erhalten, und zwar von einem CO&sub2;-Laser mit einer Wellenlänge von 10 um und mit einer Strahlungsleistung im Bereich von 300-1000 W. Der verwendete Laser kann gepulst oder kontinuierlich sein.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Kennzeichen auf, dass die Dicke der Schichtpressplatte im Bereich von 0,1 - 3,0 mm liegt und dass die Fluenz des Laserstrahls im Brennpunkt im Bereich von 50 - 500 kW/mm² liegt. Innerhalb dieser Bereiche kann eine laterale Schneidgeschwindigkeit in der Größenordnung von 200 mm/s auf einfache Weise erzielt werden.
  • Abgesehen von dem Einfluss der Parameter, wie die Wärmekapazität und die Temperatur, wird der praktische Kühleffekt des Kühlgases auch durch die Flussrate und die Flussdichte bestimmt. In dieser Hinsicht haben die Erfinder gute Ergebnisse erreicht, indem Flussraten im Bereich von 0,1-1,0 Liter in der Sekunde (gemessen bei einer Temperatur von 25ºC und einem Druck von 0,101325 Mpa = 1 Atmosphäre) angewandt wurden, wobei der Fluss über einen Düsenausgang mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 0,6 mm in einem Abstand von einigen mm von der Schichtpressplatte entfernt an den Laserstrahl entlang geführt wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Strom kühlenden Gases von einer Düse geliefert, welche die nachfolgenden Teile umfasst:
  • - eine hohle Kammer;
  • - eine Gasausgangsöffnung in einer Wand der Kammer;
  • eine Fokussierungslinse, die einen Teil einer Wand der Kammer bildet und deren optische Achse durch die Gasausgangsöffnung geht, und
  • - eine Gaseingangsöffnung zum Füllen der hohlen Kammer mit Gas, wobei im Schneidevorgang der Laserstrom an die optische Achse der Fokussierungslinse entlang geführt wird. Eine solche Düse dient zum Fokussieren des Laserstrahls sowie zum Ausrichten des Stromes kühlenden Gases. In einer bevorzugten Ausführungsform der Düse ist die Kammer kegelförmig in Richtung der Gasausgangsöffnung, damit ein gerichteter Strahl Kühlgas zusammen mit dem austretenden Laserstrahl erhalten wird. Siehe Fig. 6.
  • Die Wahl des dielektrischen Materials in dem keramischen Streifen wird die Eignung des elektronischen Bauteils für mehrere Anwendungsbereiche bestimmen. Wenn der Bauteil als Vielschichtschalter verwendet werden soll, soll das dielektrische Material ein piezoelektrisches Material wie beispielsweise BaTiO&sub3; oder PbTi03 (die eine Perowskitstruktur haben). Das Elektrodenmuster kann unter Verwendung von beispielsweise Silber-Palladium-Tinte oder von Pd-PdO-Tinte in Kombination mit einer Siebdruckprozedur angebracht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wurde erfolgreich angewandt bei mehreren Schichtpressplatten mit einem großen Bereich dielektrischer Materialien und Bindemittel.
  • Es sei bemerkt, dass die Schichten des keramischen Streifens, welche die Schichtpressplatte bilden, nicht alle gleich dick zu sein brauchen, oder dieselbe Materialzusammensetzung zu haben brauchen. Dies gilt auch für die Elektrodenmuster. Außerdem ist es nicht notwendig, dass die Dicke der Schichtpressplatte völlig einheitlich.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Teils einer Schichtpressplatte, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zugeschnitten worden ist,
  • Fig. 2 eine Draufsicht der Schichten eines keramischem Streifens, der mit einem speziellen Elektrodenmuster versehen worden ist,
  • Fig. 3 ein zugeschnittenes Segment einer Schichtpressplatte, die mit elektrischen Kontakten versehen ist,
  • Fig. 4 eine Darstellung eines elektronischen Bauteils, der durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten werden kann und der sich für Oberflächenmontage auf einer Printplatte eignet,
  • Fig. 5 einen elektronischen Bauteil, der durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten werden kann und mit Ausläufern versehen ist,
  • Fig. 6 eine Gasdüse, geeignet zum Gebrauch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • Fig. 1 zeigt einen Teil einer Schichtpressplatte, der unter Anwendung eines Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung zugeschnitten worden ist. Die schematische Darstellung ist teilweise schaubildlich und teilweise ein Schnitt und nicht maßgerecht. Die Platte 1 enthält rechteckige Schichten 3, 3' aus sog. nicht gesintertem keramischem Streifen, die zu einem Stapel gepresst worden sind. Jede Schicht 3 ist auf einer Fläche mit einem Elektrodenmuster 5 versehen, das in diesem Fall die Form eines Rechtecks hat, das sich bis an den Rand der Schicht 3 erstreckt aber kurz vor dem gegenüberliegenden Rand endet. Jede Schicht 3' wird auf gleiche Weise mit einem Elektrodenmuster 5' versehen. Die Schichten 3 und 3' werden wechselweise derart gestapelt, dass längs eines bestimmten Randes der Platte 1 nur die Elektroden 5 freigelegt werden, während längs des gegenüberliegenden Randes der Platte 1 nur die Elektroden 5' freigelegt werden (in Fig. I sind das der vordere bzw. hintere Längsrand).
  • Die Schichten 3, 3' können aus einem sog. dickflüssigen Schlicker mit einer Suspension von Teilchen eines dielektrischen Materials (beispielsweise dotiertes oder nicht dotiertes BaTiO&sub3;) in einem flüssigen organischen Bindemittel (wie Polyvinylalkohol, beispielsweise Koechst PVA 20-98 oder PVA 56-98) hergestellt werden. Dieser Schlicker kann auf einem Papierblatt gegeben werden, wo er, beim Trocknen, eine flache Schicht aus trocknem keramischem Streifen bildet (typische Dicke in der Größenordnung von 10 um), die nachher von dem Papierblatt entfernt werden kann. Dieser keramische Streifen kann zu Teilen gleicher Form und Größe zugeschnitten werden (beispielsweise gleichförmige Rechtecken von 100 · 100 mm²) und all diese Teile können im Siebdruckverfahren mit Silber-Palladiumtinte auf einer Fläche mit dem gewünschten Elektrodenmuster angebracht werden (wobei die Dicke der Tintenschicht in der Größenordnung von 0,5-2 um liegt). Die auf diese Weise erhaltenen Teile lassen sich danach stapeln, so dass alle Elektrodenmuster nach oben gerichtet sind, aber so dass die Platten über einen Winkel von 180º gegenüber einander gedreht sind; auf diese Weise ist es möglich, eine Hin- und Herversetzung abwechselnder Elektrodenmuster erhalten wird. Gewünschtenfalls kann dieser Stapel mit einer zusätzlichen Schicht aus "kahlem" keramischem Streifen (beispielsweise ohne ein Elektrodenmuster) abgearbeitet werden, wie im Falle der Schicht 3" in Fig. 1. Zum Schluss kann der Stapel (unter Ausübung eines Druckes von typisch etwa 3000 bar, wobei 1 bar = 105 Pa) zu einer kompakten Schichtpressplatte zusammengepresst werden. Im Allgemeinen wird eine solche Schichtpressplatte 1 eine Dicke in der Größenordnung von 0,5-2,5 mm haben, wobei die einzelnen Schichten 3, 3' je eine Dicke in der Größenordnung von 4-20 um haben.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die Schichtpressplatte 1 nach der Erfindung zugeschnitten, und zwar unter Verwendung eines (nicht maßgerecht dargestellten) fokussierten Laserstrahls 7. Dieser Strahl 7 wird von einem kontinuierlichen CO&sub2;- Laser abgeleitet und wird zu einem Punkt 9 mit einem Durchmesser von etwa 50 um fokussiert. Der Laser hat eine Wellenlänge von 10 um und eine Strahlungsleistung von 200 W, so dass die Fluenz in dem Brennpunkt 9 etwa 100 kW/mm² beträgt. Die Pfeile 11 stellen schematisch einen Strom Kühlungsgas dar, das (von einer nicht dargestellten Düse) her in Richtung des Brennpunktes 9 in der Richtung des Laserstrahls 7 gerichtet wird. Das verwendete Gas ist Luft mit einer Temperatur von 25ºC (Umgebungstemperatur) und mit einer Strömungsrate von 0,5 Liter in der Sekunde.
  • Der Effekt des Strahles 7 ist, die Temperatur der Platte 1 auf einen Punkt (und darüber hinaus) zu bringen, bei dem das organische Bindemittel in den Schichten 3, 3' und die Elektroden 5, 5' verdampft, während der Gasstrom 11 gleichzeitig ein unerwünschtes Verbrennen der Platte 1 vermeidet. Dadurch, dass der Brennpunkt einer (vorbestimmten) Schneidestrecke 13 folgt, beispielsweise dadurch, dass die Platte 1 gegenüber dem Strom 7 in der Richtung A geradlinig verlagert wird, ist es möglich, die Platte 1 längs einer geraden oder gekrümmten Linie genau zuzuschneiden. Durch Wiederholung solcher Zuschnitte kann die Platte 1 in kleine Segmente aufgeteilt werden (wobei die typischen Abmessungen in der Größenordnung von 1 · 0,5-4 · 5 mm² liegen), die zum Herstellen elektronischer Bauteile benutzt werden können.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • Fig. 2 ist eine Draufsicht zweier Schichten 23, 23' aus keramischem Streifen. Diese Schichten wurden mit Elektrodenmustern 25 bzw. 25' versehen. Wie hier dargestellt, entspricht die Schicht 23' der Schicht 23 und ist gleichsam über einen Winkel von 180º gegenüber derselben gedreht.
  • Eine Schichtpressplatte kann dadurch hergestellt werden, dass eine Anzahl Schichten 23 und 23' wechselweise gestapelt werden, die Oberseite in einer Richtung senkrecht auf deren Ebenen, so dass die Ränder fluchtend sind (wie in Fig. 1). Dieser Stapel kann danach mit einer Schicht aus einem bloßen keramischen Streifen (d. h. ohne Elektrodenmuster) abgearbeitet werden. Wenn der auf diese Weise erhaltene Stapel längs der Linien 213 zugeschnitten wird, werden die resultierenden Rechtecksegmente (mit je sechs Flächen) vier Flächen haben, an denen nur keramischer Streifen sichtbar ist, eine erste Fläche, wo die Elektroden 25 frei liegen und eine gegenüberliegende zweite Fläche, wo die Elektroden 25' frei liegen. Die Elektroden werden dadurch gegenüber der Außenwelt elektrisch isoliert, ausgenommen an der ersten und zweiten Fläche.
  • In der Praxis werden die Schichten aus keramischem Streifen, die bei der Herstellung elektronischer Bauteile benutzt werden, eine Vielzahl (viele Hunderte oder Tausende) "Einheitszellen" aufweisen, wie in Fig. 2 dargestellt.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • Die durch die Prozedur nach der Ausführungsform 2 hergestellten zugeschnittenen Segmente wurden 2 Stunden lang bei einer Temperatur von etwa 1200ºC (Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens) gesintert. Ein derartiges gesintertes Segment 31 ist im Schnitt in Fig. 3 dargestellt, wo es mit elektrischen Kontakten (Schritt (d) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren) versehen worden ist. Der dargestellte Schnitt ist teilweise eine Vorderansicht und teilweise ein Schnitt.
  • Eine Art und Weise die erforderlichen elektrischen Kontakte anzuordnen ist das Segment 31 in ein Metallisierungsbad 32 aus beispielsweise Silber- Palladium-Tinte, einzutauchen. Wie in Fig. 3 dargestellt, erstrecken sich alle Elektroden 35 bis an die Fläche 37 des Segmentes 31, aber sie halten kurz vor der Fläche 37' an; auf gleiche Weise erstrecken sich alle Elektroden 35' bis an die Fläche 37', sie halten aber kurz vor der Fläche 37 an. Wenn das Segment 31 einmal in das Bad 32 eingetaucht, daraus entfernt und zum Trocken gebracht worden ist, wird eine leitende Kappe aus Silber-Palladium-Metall die Fläche 37 umgeben, wodurch die Ränder der an dieser Fläche frei liegenden Elektroden 35 miteinander verbunden sind. Wie hier dargestellt, wurde eine solche Kappe 39' bereits auf der gegenüberliegenden Fläche 37' angebracht.
  • Gewünschtenfalls können die auf diese Weise angebrachten metallischen Kappen danach unter Anwendung beispielsweise eines Galvanisierverfahrens verdickt werden.
  • Eine etwaige alternative Ausführungsform zum Anbringen metallischer Kappen ist die stromlose Ablagerung von Metall auf den Flächen 37, 37', unter Anwendung beispielsweise eines Zerstäubungsverfahrens. Auch hier können wieder die auf diese Weise angebrachten Metallschichten danach mittels eines Galvanisierverfahrens verdickt werden.
  • Ausführungsbeispiel 4
  • Die Fig. 4 und 5 zeigen elektronische Bauteile, die nach dem beanspruchten Verfahren erhalten werden können. Die beiden Figuren sind teilweise eine Vorderansicht und teilweise ein Schnitt.
  • In Fig. 4 ist ein elektronischer Bauteil 40, wie dieser bei der Ausführungsform 3 erzeugt worden ist, auf einer Printplatte (PCB) oberflächenmontiert, wobei diese Printplatte ein Isoliersubstrat 42 aufweist, auf dem leitende Inseln 44, 44' vorgesehen sind. Die leitenden Kappen 49, 49' auf dem Bauteil 40 können auf den betreffenden Inseln 44, 44' positioniert werden und sie können daran unter Verwendung einer Lötschicht befestigt werden.
  • Fig. 5 zeigt einen elektronischen Bauteil 50 mit leitenden Kappen 59, 59'. Es sind Metalldrähte 54, 54' an den betreffenden Kappen 59, 59' angebracht, und zwar unter Anwendung beispielsweise eines Lötverfahrens. Der Körper des Bauteils wird danach mit einem elektrisch isolierenden Mantel 60 bedeckt, der beispielsweise Polymerharz enthält. Ein derartiger Bauteil 50 eignet sich für Hohlraummontage auf einer Printplatte.
  • Ausführungsbeispiel 5
  • Fig. 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Gasdüse 611, geeignet zum Gebrauch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren. In dem dargestellten Schnitt enthält die Düse 611 eine kegelförmige innen hohle Kammer 613. Die Kammer 613 hat eine Gasausgangsöffnung 615 an einem Ende und ist an einem gegenüberliegenden Ende mit einer Fokussierungslinse 617 versehen. Die optische Achse 619 der Linse 617 geht durch die Mitte der Ausgangsöffnung 615. Durch das Vorhandensein von Dichtungsmitteln 621 (beispielsweise eines Gummi-O-Ringes) ist das Linsenende der Kammer 613 gasdicht. Es ist ebenfalls eine Gaseingangsöffnung 623 dargestellt.
  • Beim Zuschneiden einer Schichtpressplatte 625 nach der Erfindung wird die Düse 611 unmittelbar über die Platte 625 (d. h. einige mm davon entfernt) gebracht, so dass der Brennpunkt der Linse 617 auf oder innerhalb der Platte 625 liegt. Wenn ein Laserstrahl 627 in die Düse 611 längs der Achse 619 gerichtet wird, wird dieser Strahl die Platte 625 an einem Treffpunkt der Achse 619 und der Platte 625 zuschneiden. Gleichzeitig wird über die Eingangsöffnung 623 Kühlgas (beispielsweise Luft) zugeführt, und zwar wie ein (Hochdruck)Richtstrahl von der Öffnung 615 aus, und zwar mit dem austretenden Laserstrahl nahezu zusammenfallend.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen einer Anzahl mehrlagiger elektronischer Bauteile, wobei dieses Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst:
(a) das Herstellen einer Schichtpressplatte, wobei Schichten aus Keramikstreifen, die je auf einer Seite mit einem Muster von Elektroden versehen sind, derart gestapelt werden, dass die Elektrodenmuster auf den aufeinanderfolgenden Schichten gegenüber einander hin und her versetzt sind, und zusammengepresst werden;
(b) das Zuschneiden der Schichtpressplatte zu Segmenten, wobei aufeinanderfolgende Elektroden wechselweise an einem anderen Segmentrand freigelegt werden;
(c) das Sintern der Segmente;
(d) das Anbringen elektrischer Kontakte, welche die an den bestimmten Segmenträndern freigelegten Elektroden miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneideschritt (b) dadurch durchgeführt wird, dass ein fokussierter Laserstrahl auf die Ebene der Schichtpressplatte gerichtet wird und dass eine relative Bewegung des Strahles gegenüber der Platte durchgeführt wird damit der Strahl einer selektierten Schneidestrecke folgt, wobei der Treffstelle des Strahles und der Platte durch einen Strom nicht entflammbaren Gases gekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete Laser ein CO&sub2;-Laser ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Schichtpressplatte im Bereich von 0,1-3,0 mm liegt und dass die Fluenz des Laserstrahls im Brennpunkt im Bereich von 50-500 kW/mm² liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht entflammbare Gas Luft ist und dass deren Flussrate im Bereich von 0,1 - 1,0 Liter in der Sekunde liegt (gemessen bei einer Temperatur von 25ºC und einem Druck von 0,101325 Mpa = 1 Atmosphäre).
DE69603931T 1995-06-27 1996-05-31 Methode zur herstellung von mehrlagigen elektronischen komponenten Expired - Fee Related DE69603931T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP95201740 1995-06-27
PCT/IB1996/000524 WO1997001868A1 (en) 1995-06-27 1996-05-31 Method of manufacturing multilayer electronic components

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69603931D1 DE69603931D1 (de) 1999-09-30
DE69603931T2 true DE69603931T2 (de) 2000-03-30

Family

ID=8220421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69603931T Expired - Fee Related DE69603931T2 (de) 1995-06-27 1996-05-31 Methode zur herstellung von mehrlagigen elektronischen komponenten

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5758398A (de)
EP (1) EP0777913B1 (de)
JP (1) JPH10505463A (de)
KR (1) KR970705839A (de)
DE (1) DE69603931T2 (de)
TW (1) TW337021B (de)
WO (1) WO1997001868A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005010087B3 (de) * 2004-11-29 2006-08-10 Fujitsu Ltd., Kawasaki Stapelstruktur-Schneideverfahren und Stapelstruktur

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6832735B2 (en) * 2002-01-03 2004-12-21 Nanoproducts Corporation Post-processed nanoscale powders and method for such post-processing
WO1999021709A2 (en) * 1997-10-29 1999-05-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of manufacturing a multilayer electronic component
US5983472A (en) * 1997-11-12 1999-11-16 Pacesetter, Inc. Capacitor for an implantable cardiac defibrillator
DE19757877A1 (de) 1997-12-24 1999-07-01 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung piezoelektrischer Aktoren und piezoelektrischer Aktor
US6453527B1 (en) * 1998-07-28 2002-09-24 Delaware Capital Formation, Inc. Free form capacitor
DE19850610A1 (de) * 1998-11-03 2000-05-04 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung piezoelektrischer Aktoren
US6662439B1 (en) 1999-10-04 2003-12-16 Roche Diagnostics Corporation Laser defined features for patterned laminates and electrodes
US6645359B1 (en) * 2000-10-06 2003-11-11 Roche Diagnostics Corporation Biosensor
US7073246B2 (en) 1999-10-04 2006-07-11 Roche Diagnostics Operations, Inc. Method of making a biosensor
EP1306908A4 (de) * 2000-06-16 2006-10-04 Ngk Insulators Ltd Piezoelektrisches/elektrostriktives bauelement und verfahren zu seiner herstellung
DE10046657A1 (de) * 2000-09-20 2002-04-04 Bosch Gmbh Robert Piezoelement und ein Verfahren zu seiner Herstellung
US6540890B1 (en) * 2000-11-01 2003-04-01 Roche Diagnostics Corporation Biosensor
US6814844B2 (en) * 2001-08-29 2004-11-09 Roche Diagnostics Corporation Biosensor with code pattern
US6866758B2 (en) 2002-03-21 2005-03-15 Roche Diagnostics Corporation Biosensor
US7152291B2 (en) 2002-04-15 2006-12-26 Avx Corporation Method for forming plated terminations
US20040220627A1 (en) * 2003-04-30 2004-11-04 Crespi Ann M. Complex-shaped ceramic capacitors for implantable cardioverter defibrillators and method of manufacture
US6984284B2 (en) * 2003-05-14 2006-01-10 Sunnybrook And Women's College Health Sciences Centre Piezoelectric composites and methods for manufacturing same
EP1639353B8 (de) 2003-06-20 2018-07-25 Roche Diabetes Care GmbH Teststreife mit aufgeweiteter probenkammer
JP2005123288A (ja) * 2003-10-15 2005-05-12 Tdk Corp 積層電子部品の製造方法
US7379787B2 (en) * 2005-04-09 2008-05-27 Floodcooling Technologies, Llc Method for forming a tangible item and a tangible item formed by the method
JP4475294B2 (ja) * 2007-05-30 2010-06-09 Tdk株式会社 積層コンデンサ
JP4479747B2 (ja) * 2007-05-30 2010-06-09 Tdk株式会社 積層コンデンサ
CN101785125B (zh) * 2007-09-27 2012-07-18 京瓷株式会社 层叠型压电元件、具有其的喷射装置及燃料喷射系统
JP5405916B2 (ja) * 2008-06-24 2014-02-05 パナソニック株式会社 バイオセンサ、その製造方法、及びそれを備える検出システム
JP5882053B2 (ja) * 2011-12-28 2016-03-09 太陽誘電株式会社 弾性波デバイスの製造方法
JP5679010B2 (ja) * 2013-05-07 2015-03-04 Tdk株式会社 圧電素子およびその製造方法
JP6064228B2 (ja) * 2013-05-24 2017-01-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 レーザ切断装置およびレーザ切断方法
WO2016037762A1 (en) * 2014-09-11 2016-03-17 Sicpa Holding Sa Pyroelectric generator
KR20170078136A (ko) * 2015-12-29 2017-07-07 삼성전기주식회사 적층 전자 부품 및 그 제조 방법
JP7188345B2 (ja) * 2019-09-30 2022-12-13 株式会社村田製作所 積層セラミック電子部品の製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2557732B1 (fr) * 1983-12-28 1986-04-11 Lefevre Rene Procede de realisation de dispositifs piezoelectriques miniatures utilisant un usinage par laser et dispositifs obtenus par ce procede
DK168593B1 (da) * 1985-05-09 1994-05-02 Aga Ab Fremgangsmåde ved laserskæring af metalliske emner
US4776904A (en) * 1985-07-19 1988-10-11 Miles Inc. Multilayer analytical element and method of making, using ultrasonic or laser energy
DE3768682D1 (de) * 1986-01-31 1991-04-25 Alusuisse Lonza Services Ag Kondensatorfolie aus aluminium oder einer aluminiumlegierung.
US4841411A (en) * 1987-05-12 1989-06-20 Siemens Aktiengesellschaft Electrical capacitors having low capacitance tolerances and method for the manufacture thereof
EP0383972B1 (de) * 1989-02-22 1993-12-15 Siemens Aktiengesellschaft Ultraschall-Array mit trapezförmigen Schwingerelementen sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung
JPH04340778A (ja) * 1991-01-30 1992-11-27 Nec Corp 積層圧電アクチュエータ素子
FR2675302A1 (fr) * 1991-04-09 1992-10-16 Europ Composants Electron Procede de cicatrisation des faces de decoupe des condensateurs a films plastiques souples metallises de type empile et procede de fabrication de condensateurs de ce type.
JP3018645B2 (ja) * 1991-10-03 2000-03-13 株式会社村田製作所 チップ部品の製造方法
US5239736A (en) * 1991-11-12 1993-08-31 Acuson Corporation Method for making piezoelectric composites
US5603147A (en) * 1995-06-07 1997-02-18 Microelectronic Packaging, Inc. Method of making a high energy multilayer ceramic capacitor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005010087B3 (de) * 2004-11-29 2006-08-10 Fujitsu Ltd., Kawasaki Stapelstruktur-Schneideverfahren und Stapelstruktur
US7838796B2 (en) 2004-11-29 2010-11-23 Fujitsu Limited Stack structure cutting method and stack structure

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10505463A (ja) 1998-05-26
DE69603931D1 (de) 1999-09-30
EP0777913B1 (de) 1999-08-25
WO1997001868A1 (en) 1997-01-16
TW337021B (en) 1998-07-21
EP0777913A1 (de) 1997-06-11
KR970705839A (ko) 1997-10-09
US5758398A (en) 1998-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69603931T2 (de) Methode zur herstellung von mehrlagigen elektronischen komponenten
DE69318110T2 (de) Elektronische keramische Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung
DE69723072T2 (de) Verfahren zur verwendung von uv-laserimpulsen variierter engergiedichte zum formen von blindlöchern in mehrschichtigen zielen
DE60008732T2 (de) Strahlformung und projektionsabbildung mittels uv gaussischen festkörperlaserstrahls zur herstellung von löchern
DE69700945T2 (de) Verfahren zur herstellung einer gesinterten struktur auf einem substrat
EP3356078B1 (de) Verfahren zur herstellung eines metallisierten keramik substrates mit hilfe von picolasern ; entsprechend metallisiertes keramiksubstrat
DE10327360B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Keramik-Metall-Substrates
CH691672A5 (de) Verfahren zur Laserverarbeitung eines Targets.
DE112007001246T5 (de) Mikrobearbeitung mit Festkörper-UV-Laser mit kurzen Impulsen
DE102013104055B4 (de) Basissubstrat, Metall-Keramik-Substrat hergestellt aus einem Basissubstrat sowie Verfahren zum Herstellen eines Basissubstrates
DE102004005529A1 (de) Piezoelektrisches Element der Schichtungsbauart und zugehöriges Herstellungsverfahren
DE69903541T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur perforierung von mikrovia-löchern in verpackungen von elektrischen verbindungsstellen von elektrischen schaltungen
DE2814044A1 (de) Verfahren zum herstellen eines loches in einem werkstueck mit hilfe von laserstrahlung
EP2577762A1 (de) Verfahren zum herstellen eines piezoaktors und piezoaktor
DE102022202437A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines ablatierten Leiters
EP1356555A1 (de) Verfahren zur herstellung einer zündkerzenelektrode
DE2600690A1 (de) Verfahren zur erzeugung von mikrogravuren mittels laser
DE10295946B4 (de) Verfahren zum Lasertrimmen eines Schichtwiderstandes
DE4002986C2 (de) Keramik-Blocklehre und Verfahren zu deren Herstellung
WO2010112412A1 (de) Bauteil mit einer überlappendenden laserspur; verfahren zur herstellung eines solchen bauteils
CH414891A (de) Verfahren zum Schneiden von Werkstücken mittels eines Ladungsträgerstrahls
DE69112697T2 (de) Verfahren zum Herstellen mit Merkzeichen versehenen Vielschicht-Keramikkondensators.
DE2634156C3 (de) Verfahren zum Herstellen von Kernen für Magnetköpfe
DE102007049160B4 (de) Verfahren zum Vereinzeln von zu einer Gruppe zusammengefassten, einen Kunststoffvergusskörper aufweisenden Chipgehäusen
DE102009049762B3 (de) Verfahren zur formgebenden Bearbeitung von Werkstücken

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: PHYCOMP HOLDING B.V., ROERMOND, NL

8339 Ceased/non-payment of the annual fee