EP2865026A2 - Vielschichtbauelement mit einer aussenkontaktierung und verfahren zur herstellung eines vielschichtbauelements mit einer aussenkontaktierung - Google Patents

Vielschichtbauelement mit einer aussenkontaktierung und verfahren zur herstellung eines vielschichtbauelements mit einer aussenkontaktierung

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Publication number
EP2865026A2
EP2865026A2 EP13720418.6A EP13720418A EP2865026A2 EP 2865026 A2 EP2865026 A2 EP 2865026A2 EP 13720418 A EP13720418 A EP 13720418A EP 2865026 A2 EP2865026 A2 EP 2865026A2
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EP
European Patent Office
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layer
silver
multilayer component
electrode layers
internal electrode
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Ceased
Application number
EP13720418.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Weiglhofer
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TDK Electronics AG
Original Assignee
Epcos AG
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Publication date
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    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the device is a piezoelectric actuator, which is used to actuate an injection valve in a
  • the multilayer component for example, a
  • the invention relates to a multilayer component with a main body which has a stack of dielectric layers and internal electrode layers.
  • the multilayer component has an external contact
  • the first and second layers may comprise a metallic material or may consist of a metallic material.
  • the first layer preferably comprises copper or consists of copper.
  • the first layer comprises silver-palladium or consists of silver-palladium.
  • the second layer is preferably silver or silver.
  • the second layer comprises silver-palladium or consists of silver-palladium.
  • the dielectric layers and the internal electrode layers are stacked along a stacking direction.
  • the stacking direction preferably corresponds to the longitudinal direction of the main body.
  • the internal electrode layers contain
  • the internal electrode layers contain silver-palladium or consist of silver-palladium.
  • the dielectric layers may be a piezoelectric
  • the dielectric layers may be a ceramic material, in particular a
  • the main body green sheets can be used, on which for the formation of internal electrode layers, for example, a metal paste is applied.
  • a metal paste is applied.
  • the metal paste applied in a screen printing process.
  • the metal paste may contain copper.
  • the Metal paste silver or silver-palladium included.
  • the films are preferably stacked, pressed and sintered together to form a monolithic sintered body.
  • the main body of the device is a monolithic
  • the multilayer component is as
  • piezoelectric component for example as a piezoelectric actuator, formed.
  • a piezoelectric actuator when a voltage is applied to the internal electrode layers, piezoelectric layers are arranged between the internal electrode layers, so that a stroke of the piezoactuator is generated.
  • the multilayer component can also be used as another
  • Component be formed, for example as
  • the external contact is preferably used for applying a voltage between adjacent in the stacking direction internal
  • Electrode layers For example, two outer electrodes are on opposite outer sides of the main body
  • Electrode layers in the stacking direction alternately electrically connected to one of the outer electrodes and electrically isolated from the other outer electrode.
  • the electrode paste is applied so that the electrode layers, when viewed in the stacking direction, alternately extend to an outer side of the stack and are spaced from the opposite outer side of the stack. In this way, the electrode layers can alternately be electrically connected to one of the outer contacts.
  • the multilayer component may be a fully active multilayer component.
  • a fully active multilayer component In a fully active
  • Multilayer component extend the internal
  • Electrode layers with an external contact become the internal electrode layers on an outside
  • the internal electrode layers are in
  • Stacking direction alternately electrically connected to one of the outer electrodes and electrically isolated from the other outer electrode.
  • the external contact is preferably strip-shaped.
  • the external contact runs along the stacking direction of the main body.
  • the external contact has a first layer and a second layer or consists of a first or second layer.
  • the first and second layers can be one
  • the first layer may comprise copper or consist of copper.
  • the first layer may comprise silver-palladium or silver-palladium
  • the second layer may have silver or consist of silver.
  • the second layer of silver Have palladium or consist of silver-palladium.
  • the external contact has a first copper-containing layer and a second silver-containing layer or consists of a first copper-containing and a second silver-containing layer.
  • the external contact has a first copper-containing layer and a second silver-containing layer or consists of a first copper-containing and a second silver-containing layer.
  • the first layer contains a different material than the second
  • the first layer is by screen printing on an outside of the first layer
  • the second layer may also be screen printed on an outside of the screen
  • the second layer is disposed on the first layer.
  • the first layer is as a base layer and the second layer as
  • the first layer is completely covered by the second layer.
  • the first layer is only partially covered by the second layer.
  • the first layer is covered at least in a region of the second layer, in which a solder joint is arranged.
  • the first layer is in terms of
  • the second layer is optimized for good solderability.
  • an oxide formation can be reduced.
  • oxide formation often occurs in copper.
  • a reduced oxide formation is the
  • Solderability facilitates and increases the reliability of the solder joint. Furthermore, the use of activating
  • the first layer is in direct contact with the internal electrode layers
  • the first layer is arranged directly on an outer surface of the base body.
  • the first layer has the same material as the internal electrode layers or is made of the same material as the internal electrode layers.
  • the materials of the first layer and the internal electrode layers may be different.
  • Electrode layers and the first layer to be adapted to each other.
  • a further contact for contacting the external contact is present.
  • the further contact is, for example, as a wire harp or as a metal screen
  • the further contact is soldered to the external contact.
  • the further contact is soldered to the external contact.
  • Multilayer device specified, wherein on a base body comprising a stack of dielectric layers and internal electrode layers an external contact
  • first a first layer is applied, and then a second layer is applied, and wherein the first layer and the second layer are baked.
  • the method is preferably used to produce a multilayer component as described above.
  • the first and second layers comprise a different material or consist of a different material.
  • the first layer comprises copper or consists of copper.
  • the first layer comprises silver-palladium or consists of silver-palladium.
  • the second layer comprises silver or consists of silver.
  • the second layer comprises silver-palladium or consists of silver-palladium.
  • the first layer and the second layer are applied by screen printing.
  • the first layer is first applied and baked, and then the second layer is applied and baked.
  • the first layer is applied first and then the second layer is applied.
  • subsequent step will be the two
  • FIG. 1 is a side view of a multilayer component
  • Figure 2 is a plan view of a multilayer component.
  • FIG. 1 shows a multilayer component with a basic body 1 with internal electrode layers 3a, 3b and a
  • First internal electrode layers 3a and second internal electrode layers 3b are alternating along a stacking direction S.
  • the internal electrode layers 3b are not visible in this side view, but they are shown in dashed lines for better understanding.
  • the first internal electrode layers 3a extend up to a first outer side 2a of the main body.
  • the second internal electrode layers 3b extend to a second one
  • Electrode layers 3a, 3b have, for example, copper or consist of copper.
  • the internal electrode layers 3a, 3b comprise silver or silver-palladium or consist of silver or silver-palladium.
  • the external contact 4a is arranged on the outer side 2a of the main body 1. On the opposite
  • the first external contact 4a is in direct contact with the first internal electrode layers 3a.
  • the second external contact 4b is in direct contact with the second internal electrode layers 3b.
  • Electrode layers 3a, 3b contacted electrically.
  • the external contact 4a on the outside 2a the first internal electrode layers 3a are contacted.
  • a further contact 5 is provided.
  • FIG. 2 shows the multilayer component from FIG. 1 in a plan view. Here it can be seen that the outer contacts 4a, 4b each consist of two layers. A first, copper-containing layer 6 is in direct contact with the
  • Electrode layers 3a, 3b (not shown) arranged.
  • a second, silver-containing layer 7 is on the
  • the copper-containing layer 6 applied.
  • the copper-containing layer 6 comprises copper or consists of Copper.
  • the silver-containing layer 7 comprises silver or consists of silver.
  • a further contact 5 (see FIG. 1) is soldered to the silver-containing layer 7.
  • silver-containing layer 7 are applied by means of screen printing and baked. For example, the copper-containing layer 6 is first applied and baked, and then the silver-containing layer 7 is applied and baked.

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Abstract

Es wird ein Vielschichtbauelement angegeben, aufweisend einen Grundkörper (1) der einen Stapel aus dielektrischen Schichten und internen Elektrodenschichten(3a, 3b) aufweist, und aufweisend eine Außenkontaktierung (4a, 4b) zur elektrischen Kontaktierung der Elektrodenschichten (3a, 3b) wobei die Außenkontaktierung (4a, 4b) eine erste Schicht (6) und eine zweite Schicht (7) aufweist und wobei die erste Schicht (6) und die zweite Schicht (7) eingebrannt sind.

Description

Beschreibung
VIELSCHICHTBAUELEMENT MIT EINER AUSSENKONTAKTIERUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES VIELSCHICHTBAUELEMENTS MIT EINER AUSSENKONTAKTIERUNG
Es wird ein Vielschichtbauelement mit einer
Außenkontaktierung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Vielschichtbauelements mit einer Außenkontaktierung
angegeben. Beispielsweise ist das Bauelement ein Piezoaktor, der zum Betätigen eines Einspritzventils in einem
Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann. Alternativ kann das Vielschichtbauelement beispielsweise ein
Vielschichtkondensator oder ein Vielschichtvaristor sein. Ein Piezoaktor in Vielschichtbauweise mit Außenelektroden ist beispielsweise in der DE 10 2009 013 125 AI beschreiben.
Zur Kontaktierung eines Vielschichtbauelements wird
beispielsweise eine Außenkontaktierung des
Vielschichtbauelements mit einer Weiterkontaktierung
verlötet .
Es ist eine zu lösende Aufgabe, ein Vielschichtbauelement mit einer verbesserten Außenkontaktierung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer verbesserten Außenkontaktierung eines Vielschichtbauelements anzugeben .
Es wird ein Vielschichtbauelement mit einem Grundkörper angegeben, welcher einen Stapel aus dielektrischen Schichten und internen Elektrodenschichten aufweist. Zudem weist das Vielschichtbauelement eine Außenkontaktierung zur
elektrischen Kontaktierung der internen Elektrodenschichten auf, wobei die Außenkontaktierung eine erste Schicht und eine zweite Schicht aufweist, und wobei die erste Schicht und die zweite Schicht eingebrannt sind.
Die erste und die zweite Schicht können ein metallisches Material aufweisen oder aus einem metallischen Material bestehen. Die erste Schicht weist vorzugsweise Kupfer auf oder besteht aus Kupfer. Alternativ weist die erste Schicht Silber-Palladium auf oder besteht aus Silber-Palladium. Die zweite Schicht weist vorzugsweise Silber auf oder besteht aus Silber. Alternativ weist die zweite Schicht Silber-Palladium auf oder besteht aus Silber-Palladium.
Vorzugsweise sind die dielektrischen Schichten und die internen Elektrodenschichten entlang einer Stapelrichtung gestapelt. Die Stapelrichtung entspricht vorzugsweise der Längsrichtung des Grundkörpers. Vorzugsweise sind die
dielektrischen Schichten und die internen Elektrodenschichten alternierend übereinander gestapelt. Vorzugsweise enthalten die internen Elektrodenschichten
Kupfer oder bestehen aus Kupfer. Alternativ enthalten die internen Elektrodenschichten Silber-Palladium oder bestehen aus Silber-Palladium Die dielektrischen Schichten können ein piezoelektrisches
Material aufweisen. Beispielsweise können die dielektrischen Schichten ein keramisches Material, insbesondere ein
piezokeramisches Material aufweisen. Zur Herstellung des Grundkörpers können Grünfolien verwendet werden, auf die zur Bildung von internen Elektrodenschichten beispielsweise eine Metallpaste aufgebracht wird. Beispielsweise wird die
Metallpaste in einem Siebdruckverfahren aufgebracht. Die Metallpaste kann Kupfer enthalten. Alternativ kann die Metallpaste Silber oder Silber-Palladium enthalten. Nach dem Aufbringen der Metallpaste werden die Folien vorzugsweise gestapelt, verpresst und gemeinsam gesintert, sodass ein monolithischer Sinterkörper entsteht. Vorzugsweise wird der Grundkörper des Bauelements durch einen monolithischen
Sinterkörper gebildet, beispielsweise durch einen wie oben beschrieben hergestellten Sinterkörper.
Beispielsweise ist das Vielschichtbauelement als
piezoelektrisches Bauelement, zum Beispiel als Piezoaktor, ausgebildet. Bei einem Piezoaktor dehnen sich beim Anlegen einer Spannung an die internen Elektrodenschichten zwischen den internen Elektrodenschichten angeordnete piezoelektrische Schichten aus, sodass ein Hub des Piezoaktors erzeugt wird. Das Vielschichtbauelement kann auch als ein anderes
Bauelement ausgebildet sein, beispielsweise als
Vielschichtkondensator .
Die Außenkontaktierung dient vorzugsweise zum Anlegen einer Spannung zwischen in Stapelrichtung benachbarten internen
Elektrodenschichten. Beispielsweise sind zwei Außenelektroden auf gegenüberliegenden Außenseiten des Grundkörpers
angeordnet. Vorzugsweise sind die internen
Elektrodenschichten in Stapelrichtung abwechselnd mit einer der Außenelektroden elektrisch verbunden und von der anderen Außenelektrode elektrisch isoliert.
Beispielsweise wird die Elektrodenpaste so aufgebracht, dass die Elektrodenschichten in Stapelrichtung gesehen abwechselnd bis zu einer Außenseite des Stapels reichen und von der gegenüberliegenden Außenseite des Stapels beabstandet sind. Auf diese Weise können die Elektrodenschichten abwechselnd mit einer der Außenkontaktierungen elektrisch verbunden werden .
Alternativ kann das Vielschichtbauelement ein vollaktives Vielschichtbauelement sein. Bei einem vollaktiven
Vielschichtbauelement erstrecken sich die internen
Elektrodenschichten über den gesamten Querschnitt des
Grundkörpers. Zur abwechselnden Verbindung der internen
Elektrodenschichten mit einer Außenkontaktierung werden die internen Elektrodenschichten auf einer Außenseite
alternierend mit elektrisch isolierendem Material bedeckt. Vorzugsweise sind die internen Elektrodenschichten in
Stapelrichtung abwechselnd mit einer der Außenelektroden elektrisch verbunden und von der anderen Außenelektrode elektrisch isoliert.
Die Außenkontaktierung ist vorzugsweise streifenförmig ausgebildet. Vorzugsweise verläuft die Außenkontaktierung entlang der Stapelrichtung des Grundkörpers. Beispielsweise bedeckt die Außenkontaktierung eine Außenseite des
Grundkörpers nur teilweise. Alternativ kann die
Außenkontaktierung eine Außenseite des Grundkörpers
vollständig bedecken. Die Außenkontaktierung weist eine erste Schicht und eine zweite Schicht auf oder besteht aus einer ersten oder zweiten Schicht. Die erste und die zweite Schicht können ein
metallisches Material aufweisen oder aus einem metallischen Material bestehen. Die erste Schicht kann Kupfer aufweisen oder aus Kupfer bestehen. Alternativ kann die erste Schicht Silber-Palladium aufweisen oder aus Silber-Palladium
bestehen. Die zweite Schicht kann Silber aufweisen oder aus Silber bestehen. Alternativ kann die zweite Schicht Silber- Palladium aufweisen oder aus Silber-Palladium bestehen.
Beispielsweise weist die Außenkontaktierung eine erste kupferhaltige Schicht und eine zweite silberhaltige Schicht auf oder besteht aus einer ersten kupferhaltigen und einer zweiten silberhaltigen Schicht. Alternativ kann die
Außenkontaktierung eine erste silber-palladium-haltige
Schicht und eine zweite silberhaltige Schicht aufweisen oder aus einer ersten silber-palladium-haltigen Schicht und einer zweiten silberhaltigen Schicht bestehen. Vorzugsweise enthält die erste Schicht ein anderes Material als die zweite
Schicht .
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Schicht mittels Siebdruckverfahren auf einer Außenseite des
Grundkörpers aufgetragen. Die zweite Schicht kann ebenfalls mittels Siebdruckverfahren auf einer Außenseite des
Grundkörpers aufgetragen sein. Durch das Auftragen einer zusätzlichen Siebdruckschicht auf die erste Schicht kann das Auftragen einer Sputterschicht entfallen. Dadurch wird ein kostengünstiges Verfahren zum Aufbringen der
Außenkontaktierung ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Schicht auf der ersten Schicht angeordnet. Beispielsweise ist die erste Schicht als Grundschicht und die zweite Schicht als
Deckschicht ausgebildet. Beispielsweise ist die erste Schicht vollständig von der zweiten Schicht bedeckt. Alternativ ist die erste Schicht nur teilweise von der zweiten Schicht bedeckt. Vorzugsweise ist die erste Schicht zumindest in einem Bereich von der zweiten Schicht bedeckt, in welchem eine Lötstelle angeordnet ist. Vorzugsweise ist die erste Schicht hinsichtlich der
Kontaktierung der internen Elektrodenschichten optimiert. Vorzugsweise ist die zweite Schicht hinsichtlich einer guten Lötbarkeit optimiert. Durch das Auftragen einer zweiten, beispielsweise silberhaltigen Schicht auf die erste,
beispielsweise kupferhaltige Schicht kann eine Oxidbildung vermindert werden. Eine solche Oxidbildung tritt häufig bei Kupfer auf. Bei einer verminderten Oxidbildung wird die
Lötbarkeit erleichtert und die Zuverlässigkeit der Lötstelle erhöht. Des Weiteren kann der Einsatz von aktivierenden
Flussmitteln entfallen, welche sich negativ auf die
Zuverlässigkeit der Bauelemente und auf die Standzeiten der Lötanlagen auswirken.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Schicht in direktem Kontakt mit den internen Elektrodenschichten
angeordnet. Beispielsweise ist die erste Schicht direkt auf einer Außenfläche des Grundkörpers angeordnet. Vorzugsweise weist die erste Schicht das gleiche Material auf wie die internen Elektrodenschichten oder besteht aus dem gleichen Material wie die internen Elektrodenschichten. Alternativ können die Materialien der ersten Schicht und der internen Elektrodenschichten unterschiedlich sein. Beispielsweise können die thermischen Eigenschaften der internen
Elektrodenschichten und der ersten Schicht aufeinander angepasst sein.
Vorzugsweise ist eine Weiterkontaktierung zur Kontaktierung der Außenkontaktierung vorhanden. Die Weiterkontaktierung ist beispielsweise als Drahtharfe oder als Metallsieb
ausgebildet . Vorzugsweise ist die Weiterkontaktierung mit der Außenkontaktierung verlötet. Insbesondere ist die
Weiterkontaktierung mit der zweiten Schicht verlötet. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung eines
Vielschichtbauelements angegeben, wobei auf einem Grundkörper aufweisend einen Stapel aus dielektrischen Schichten und internen Elektrodenschichten eine Außenkontaktierung
aufgetragen wird, wobei zuerst eine erste Schicht aufgetragen wird, und danach eine zweite Schicht aufgetragen wird, und wobei die erste Schicht und die zweite Schicht eingebrannt werden .
Vorzugsweise dient das Verfahren zur Herstellung eines wie oben beschriebenen Vielschichtbauelements.
Vorzugsweise weisen die erste und die zweite Schicht ein unterschiedliches Material auf oder bestehen aus einem unterschiedlichen Material. Beispielsweise weist die erste Schicht Kupfer auf oder besteht aus Kupfer. Alternativ weist die erste Schicht Silber-Palladium auf oder besteht aus Silber-Palladium. Beispielsweise weist die zweite Schicht Silber auf oder besteht aus Silber. Alternativ weist die zweite Schicht Silber-Palladium auf oder besteht aus Silber- Palladium.
Vorzugsweise werden die erste Schicht und die zweite Schicht mittels Siebdruckverfahren aufgetragen. Beispielsweise wird zuerst die erste Schicht aufgetragen und eingebrannt, und danach wird die zweite Schicht aufgetragen und eingebrannt. Alternativ wird zuerst die erste Schicht aufgetragen und danach die zweite Schicht aufgetragen. In einem weiteren, nachfolgenden Schritt werden die beiden
Schichten eingebrannt.
Im Folgenden werden das Vielschichtbauelement und das
Verfahren zur Herstellung eines Vielschichtbauelements anhand von schematischen und nicht maßstabsgetreuen Figuren
erläutert .
Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht eines Vielschichtbauelements, Figur 2 eine Draufsicht auf ein Vielschichtbauelements. Figur 1 zeigt ein Vielschichtbauelement mit einem Grundkörper 1 mit internen Elektrodenschichten 3a, 3b und einer
Außenkontaktierung 4a in einer Seitenansicht. Erste interne Elektrodenschichten 3a und zweite interne Elektrodenschichten 3b sind entlang einer Stapelrichtung S alternierend
angeordnet. Die internen Elektrodenschichten 3b sind in dieser Seitenansicht nicht sichtbar, sie sind jedoch zum besseren Verständnis gestrichelt dargestellt. Die ersten internen Elektrodenschichten 3a erstrecken sich bis zu einer ersten Außenseite 2a des Grundkörpers. Die zweiten internen Elektrodenschichten 3b erstrecken sich bis zu einer zweiten
Außenseite 2b des Grundkörpers. Die Anordnung der Außenseiten 2a und 2b ist aus Figur 2 ersichtlich. Die internen
Elektrodenschichten 3a, 3b weisen beispielsweise Kupfer auf oder bestehen aus Kupfer. Alternativ weisen die internen Elektrodenschichten 3a, 3b Silber oder Silber-Palladium auf oder bestehen aus Silber oder Silber-Palladium. Die Außenkontaktierung 4a ist auf der Außenseite 2a des Grundkörpers 1 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden
Außenseite 2b des Grundkörpers 1 ist eine weitere
Außenkontaktierung 4b angeordnet (siehe Figur 2).
Die erste Außenkontaktierung 4a steht in direktem Kontakt mit den ersten internen Elektrodenschichten 3a. Analog steht die zweite Außenkontaktierung 4b in direktem Kontakt mit den zweiten internen Elektrodenschichten 3b. Durch die
Außenkontaktierungen 4a, 4b sind die internen
Elektrodenschichten 3a, 3b elektrisch kontaktiert. Durch die Außenkontaktierung 4a auf der Außenseite 2a sind die ersten internen Elektrodenschichten 3a kontaktiert. Durch die
Außenkontaktierung 4b auf der Außenseite 2b sind die zweiten internen Elektrodenschichten 3b kontaktiert (nicht
dargestellt) .
Zur elektrischen Kontaktierung der Außenkontaktierung 4a, 4b ist eine Weiterkontaktierung 5 vorgesehen. Die
Weiterkontaktierung 5 ist mit der Außenkontaktierung 4a, 4b verlötet. Die Weiterkontaktierung 5 ist beispielsweise ein leitender Draht. Alternativ kann die Weiterkontaktierung 5 als Drahtharfe oder als Metallsieb ausgebildet sein. Figur 2 zeigt das Vielschichtbauelement aus Figur 1 in einer Draufsicht. Hier ist zu sehen, dass die Außenkontaktierungen 4a, 4b aus jeweils zwei Schichten bestehen. Eine erste, kupferhaltige Schicht 6 ist in direktem Kontakt mit dem
Grundkörper 1, insbesondere mit den internen
Elektrodenschichten 3a, 3b (nicht dargestellt) angeordnet. Eine zweite, silberhaltige Schicht 7 ist auf der
kupferhaltigen Schicht 6 aufgebracht. Beispielsweise weist die kupferhaltige Schicht 6 Kupfer auf oder besteht aus Kupfer. Beispielsweise weist die silberhaltige Schicht 7 Silber auf oder besteht aus Silber. Eine Weiterkontaktierung 5 (siehe Fig. 1) ist mit der silberhaltigen Schicht 7 verlötet .
Die erste, kupferhaltige Schicht 6 und die zweite,
silberhaltige Schicht 7 sind mittels Siebdruckens aufgetragen und eingebrannt. Beispielsweise wird zuerst die kupferhaltige Schicht 6 aufgetragen und eingebrannt und anschließend wird die silberhaltige Schicht 7 aufgetragen und eingebrannt.
Alternativ werden die kupferhaltige Schicht 6 und die
silberhaltige Schicht 7 nacheinander aufgetragen und
anschließend zusammen eingebrannt.
Bezugs zeichen
1 Grundkörper
2a erste Außenseite
2b zweite Außenseite
3a erste interne Elektrodenschicht
3b zweite interne Elektrodenschicht
4a erste Außenkontaktierung
4b zweite Außenkontaktierung
5 Weiterkontaktierung
6 erste Schicht
7 zweite Schicht
S Stapelrichtung

Claims

Vielschichtbauelement, aufweisend einen Grundkörper (1) der einen Stapel aus dielektrischen Schichten und internen Elektrodenschichten (3a, 3b) aufweist, und aufweisend eine Außenkontaktierung (4a, 4b) zur
elektrischen Kontaktierung der Elektrodenschichten (3a, 3b) , wobei die Außenkontaktierung (4a, 4b) eine erste Schicht (6) und eine zweite Schicht (7) aufweist und wobei die erste Schicht (6) und die zweite Schicht (7) eingebrannt sind.
Vielschichtbauelement nach Anspruch 1,
wobei die erste Schicht (7) und die zweite Schicht (6) mittels Siebdruckverfahren aufgetragen sind.
Vielschichtbauelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die erste Schicht (6) Kupfer aufweist oder aus Kupfer besteht, und wobei die zweite Schicht (7) Silber aufweist oder aus Silber besteht.
Vielschichtbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die erste Schicht (6) in direktem Kontakt mit den Elektrodenschichten (3a, 3b) angeordnet ist.
Vielschichtbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die zweite Schicht (7) auf der ersten Schicht (6) angeordnet ist.
6. Vielschichtbauelement nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, das eine Weiterkontaktierung (5) zur Kontaktierung der Außenkontaktierung (4a, 4b) aufweist.
Vielschichtbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Weiterkontaktierung (5) mit der zweiten
Schicht (7) verlötet ist.
Vielschichtbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Außenkontaktierung (4a, 4b) streifenförmig ausgebildet ist.
Vielschichtbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die internen Elektrodenschichten (3a, 3b) Kupfer enthalten .
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen
Vielschichtbauelements , wobei auf einen Grundkörper (1) aufweisend einen Stapel aus dielektrischen Schichten und internen Elektrodenschichten (3a, 3b) eine
Außenkontaktierung (4a, 4b) aufgetragen wird, wobei zuerst eine erste Schicht (6) aufgetragen wird, und danach eine zweite Schicht (7) aufgetragen wird, und wobei die erste Schicht (6) und die zweite Schicht (7) eingebrannt werden.
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen
Vielschichtbauelements nach Anspruch 10,
wobei die erste Schicht (6) und die zweite Schicht
(7) mittels Siebdruckverfahren aufgetragen werden. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen
Vielschichtbauelements nach einem der Ansprüche 10 bis 11,
wobei die zweite Schicht (7) auf die erste Schicht (6) aufgetragen wird.
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen
Vielschichtbauelements nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
wobei zuerst die erste Schicht (6) aufgetragen und eingebrannt wird, und danach die zweite Schicht (7) aufgetragen und eingebrannt wird.
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen
Vielschichtbauelements nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
wobei zuerst die erste Schicht (6) aufgetragen wird und danach die zweite Schicht (7) aufgetragen wird und anschließend beide Schichten (6, 7) eingebrannt werden.
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen
Vielschichtbauelements nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
wobei die erste Schicht (6) Kupfer aufweist oder aus Kupfer besteht, und wobei die zweite Schicht (7) Silber aufweist oder aus Silber besteht.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018123594B4 (de) * 2018-09-25 2022-06-09 Tdk Electronics Ag Verfahren zur Herstellung eines keramischen Bauelements

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002050803A (ja) * 2000-07-31 2002-02-15 Tokin Ceramics Corp 積層型圧電セラミックス

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19945934C1 (de) * 1999-09-24 2001-03-22 Epcos Ag Verfahren zur Herstellung einer Außenkontaktierung eines elektrokeramischen Bauelementes, insbesondere eines Piezoaktors
JP2001307947A (ja) * 2000-04-25 2001-11-02 Tdk Corp 積層チップ部品及びその製造方法
JP4158338B2 (ja) 2000-06-06 2008-10-01 株式会社デンソー インジェクタ用圧電体素子
JP4506084B2 (ja) * 2002-04-16 2010-07-21 株式会社村田製作所 非還元性誘電体セラミックおよびその製造方法ならびに積層セラミックコンデンサ
DE10234787C1 (de) * 2002-06-07 2003-10-30 Pi Ceramic Gmbh Keramische Tec Verfahren zur Herstellung eines monolithischen Vielschichtaktors, monolithischer Vielschichtaktor aus einem piezokeramischen oder elektrostriktiven Material
JP4593911B2 (ja) * 2003-12-18 2010-12-08 京セラ株式会社 積層型圧電素子及び噴射装置
DE10345500B4 (de) * 2003-09-30 2015-02-12 Epcos Ag Keramisches Vielschicht-Bauelement
JP2006303045A (ja) 2005-04-18 2006-11-02 Denso Corp 積層型圧電体素子
JP4720425B2 (ja) * 2005-10-18 2011-07-13 株式会社村田製作所 電子部品
JP4154538B2 (ja) * 2006-03-31 2008-09-24 株式会社村田製作所 圧電アクチュエータ
JP5087914B2 (ja) * 2006-12-06 2012-12-05 Ｔｄｋ株式会社 積層型圧電素子
JP5132972B2 (ja) * 2007-04-09 2013-01-30 太陽誘電株式会社 誘電体セラミックス及びその製造方法並びに積層セラミックコンデンサ
JP5282634B2 (ja) * 2008-06-25 2013-09-04 株式会社村田製作所 積層セラミック電子部品およびその製造方法
EP2359419B1 (de) * 2008-11-20 2013-01-09 CeramTec GmbH Vielschichtaktor mit aussenelektroden als metallische, poröse, dehnbare leitschicht
DE102009013125A1 (de) 2009-03-13 2010-09-23 Epcos Ag Piezoaktor in Vielschichtbauweise und Verfahren zum Befestigen einer Außenelektrode bei einem Piezoaktor
JP2011176187A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Kyocera Corp 積層型圧電素子およびこれを備えた噴射装置ならびに燃料噴射システム
JP5699819B2 (ja) * 2010-07-21 2015-04-15 株式会社村田製作所 セラミック電子部品
KR101153573B1 (ko) * 2010-11-25 2012-06-11 삼성전기주식회사 이중 전극 구조를 갖는 적층형 세라믹 캐패시터

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002050803A (ja) * 2000-07-31 2002-02-15 Tokin Ceramics Corp 積層型圧電セラミックス

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