JPH0257326B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 この発明は多層磁器コンデンサ（MLC）の製
造方法とその結果生成される物品とを意図するも
のである。

〔従来技術〕

磁器誘電体と一体化した多層コンデンサは広範
囲に使用され、このようなコンデンサは実際上一
般に製作されるあらゆる電子機器において使用さ
れるものである。多層磁器コンデンサの販売高は
年間10億で測るように見積られている。

多層磁器コンデンサの典型的な製造手段は1961
年10月10日付の米国特許証3004197号および1966
年２月22日付の米国特許証3235939号のいずれか
もしくは双方に一般に記載されている。

上記特許に開示された如き方法は、有機接着剤
マトリツクス内に懸吊された微細分割磁器粉末の
薄いコヒーレント層をまづ形成する手段を備えて
いる。所謂生磁器（green ceramic）の層もしく
は薄板はその後、典型的に溶剤、ある量の有機充
填剤もしくは接着剤材料およびパラジウムのよう
な貴金属の微細分割粒子とから構成されたインク
で押印される。

上記のインク組成は生磁器層上に予め設定され
たパターンで押印されて、各々に対して予め設定
された空間関係において多種多様の空間不連続領
域を限定する。

製造過程の次の段階においては、隣接するシー
トのインクパターンがそれらの領域の大部分にわ
たつて重ね合わされるが、重ね合わさつたシート
の印刷された領域を超えて左右方向に突出する部
分を含むように、多種多様の印刷されたシートを
積み重ねる工程を含んでいる。

その結果得られた積重ね（スタツク）は圧縮力
を受け、その後個別の単位物品に切断される。印
刷された構成部品の抜出部分の端縁部は二つに分
離された単位の反対側に露出されるように切断は
実施される。個々の単位部品はその後加熱されて
セラミツク固着剤材料とインクの有機成分を蒸発
させ、その後高温加熱されてその結果セラミツク
を焼結し、金属粒子を電極に形成することにな
る。

これまで製造価格を顕著に増加してきた多層磁
器コンデンサ（MLC）の態様は、上塗りされた
コンデンサにおいて電極として用いられるインク
の金属成分は磁器に必要な程度に加えられた高い
焼結温度に十分耐えることが出来なければならな
いという要求であつた。電極化用金属を使用する
ことは、したがつて高価格の金属、特にパラジウ
ムに限定されてきた。

貴金属の使用を不要にするために、電極の占有
する位置に空げき（void）もしくは実質的に空所
領域を有する焼結セラミツク単一体（monolith）
を最初に形成して多層磁器コンデンサを製作する
という試みがなされてきた。空所領域はその後金
属材料を形成する電極で充填もしくは被覆され
る。磁器マトリクスは既に焼結されているので、
またその後無秩序に高温を受けることはないの
で、電極は鉛、錫、アルミニウム、銅およびそれ
らの合金の如き卑金属から形成することができ
る。

所望の空所領域をもつて磁器単一体を製作する
のに用いられる典型的な方法は、従来の種類の一
連の生磁器シートもしくは層を用いる工程と、各
層間に有機材料や、生磁器が焼成されて焼結され
る場合に多孔性構造を形成する材料を間挿する工
程とを含んでいる。所望の空所領域と一体化する
磁器単一体を得るプロセスと論文は以下の米国特
許において問題が提起される、即ち1951年５月22
日付の第2554327号、1958年11月25日付の第
2861320号、1959年３月３日付の第2875501号、
1960年１月５日付の第2919483号、1972年７月25
日付の第3679950号、1973年11月20日付の第
3772748号、1974年８月13日付の第3829356号、
1975年４月22日付の第3879645号、1976年６月29
日付の第3965552号、1977年６月14日付の第
4030004号、1978年１月31日付の第4071878号およ
び1982年10月12日付第4353957号の米国特許であ
る。引続いて導電性材料で充填するために、磁器
を内部空所を用いて形成する緊密に関係する様式
と、導電性材料を導入する手段とは1970年１月21
日に刊行された英国特許第1178745号に開示され
ている。

上記引用の従来技術の特許は、同様に空所を導
電性材料で充填して電極を形成する手段を開示し
ている。一般的に云えば二つの相異なる型式の充
填処理法が提示されている。

第１の処理法に従えば、導電性粒子の懸濁液を
運搬し、もしくは還元可能な金属塩溶液を含有す
る液体材料が、空所の境界を被覆するように、空
所領域内にしみこまされる。還元可能な塩を使用
する場合には被覆後の磁器マトリツクスは、塩基
を純粋金属物質に変換するように還元性雰囲気中
で加熱される。

導体もしくは電極を形成するもう一つの提起さ
れた方法は、上記参照された英国特許第1178745
号において例示されている。このような参考文献
によれば、空所領域は溶融金属で充填され、該金
属は大気以下の圧力下で溶融金属浴で磁器マトリ
クスを浸すことにより注入される。引用した英国
参考資料において提起されたようにこの注入は、
金属の湿潤性のある（濡れた）被覆が空所領域の
内部表面において形成され、もしくは海綿状の或
は多孔性金属格子が内部に形成される先行段階に
引き続いて行われるもので、このような処理法
は、溶融金属の空所領域の内部へ容易に流れさせ
るものである。

磁器本体内に導電性領域を形成する上記二つの
様式は、これまで広範囲に使用することを阻んで
来た種々の欠点を織りこんだものである。その金
属段階に対し溶液中に塩を析出させる工程を含む
方法に関して、主要な欠点は繰返し液体を注入す
る必要と、所要の導電率の被覆を達成するため工
程を減少する必要のあることであつた。更に用い
られる主要な塩は、同様に高価な銀の塩基の塩を
含んでいる。その上結果として製作されたコンデ
ンサは成端境界をつけ難いことが判明した。

溶融金属充填剤の使用を含む電極形成法に関し
て、予め濡れ易い金属フイルムもしくは濡れ易い
金属格子で被覆したセラミツク内の空所を充填す
る場合に重要な問題は含まれていない。しかしな
がら、磁器基板内に濡れ易い金属フイルムや格子
を含むことは、製造プロセスを著しく複雑にする
還元雰囲気における焼成を含む附加的な製造工程
を包含している。

概念的にコンデンサを形成する最も有効な手段
の間に磁器層の間の空所領域へ溶融金属を充填す
ることは、商業的規模で実施し難いことが判明し
た。この困難さがひきおこされるのは、溶融材
料、使用される最も普通の材料は溶融された鉛も
しくは鉛合金であるが、この溶融材料がコンデン
サを溶融金属浴から取除く時に直ちに、全体もし
くは部分的に、空所領域から脱出する傾向のある
事実に基因している。換言すれば、金属を、誘電
体層間の空所領域に強制的に入れる、もしくは注
入することは容易に可能であるけれども、之まで
注入された材料のすべてが空所領域内に止まるこ
とを保証するのは実際上不可能である。

コンデンサの値、即ちその静電容量は電極材料
の面積の関数であるから、空所領域の部分から溶
融金属が外側に流れることは仕上げられたチツプ
の容量値を徹底的に変変化させることが容易に認
識されるであろう。

金属注入プロセスによつてコンデンサを製造す
るのに内在するもう一つの困難さは、コンデンサ
の成端の困難性である。問題が生ずるのは、磁器
が滲透用浴から取除かれた場合に、磁器内部の空
所領域が溶融した鉛で充填状態を維持するにして
も、溶融材料が冷却時に縮少する傾向を示し、そ
の結果として空間がコンデンサの端部と導線材料
の最も中心から離れた端面との間で限定されるこ
とになるという事実である。導線材料の中心から
離れた端面がコンデンサの端部から距つている場
合に、残余の電極材料に接触するのに十分な距離
だけコンデンサの内部に伸展している成端用材料
により成端が実施されなければならないことが理
解されるであろう。

磁器誘電体本体を溶融金属材料で充填し、それ
から同じものに成端を実施する場合に、本来備つ
ている問題を避けるために、貫通可能な障壁で含
浸し、貫通可能な障壁の細孔を通つて溶融材料を
注入するに先立つて、磁器本体の開放端部をおお
うことが提案された。障壁は鉛の外向き流れを磁
器本体から阻止又は制限する作用をすると云われ
ている。

米国特許第40300004号において、このような貫
通可能な障壁を用いる方法が開示されている。こ
の特許によれば、その内部に一体化された導電性
材料を用いた磁器もしくはガラス原料の厚板は、
予備成型された磁器本体の端部を超えて形成さ
れ、それによつて磁器本体内の空所はそれらの端
部において多孔性マスクでおおわれている。高圧
力を使用することにより、その特許では、溶融鉛
は、貫通可能な障壁内の細孔を通り押し出され、
磁器本体の誘電体層の間の空所領域に侵入するこ
とができると述べられている。

参考として挙げた特許による貫通可能な障壁と
して多孔性磁器マスクを使用することは効率が悪
く、かつ商業的規模として実施することができな
い、その理由は有効な成端を行い得る前に電極の
端部を露出する深さにまで、注入後に貫通可能な
障壁を粉砕することが必要であるからである。明
らかに、このようなコンデンサの小さな寸法を特
別に考慮して、貫通可能な障壁を取除くためにチ
ツプ・コンデンサの二つの端部を粉砕するプロセ
スは、電極用の貴金属の使用を回避することによ
り行われる経済性をかなりの程度まで軽減する複
雑な工程である。

上に示したように前記特許は、導電性銀部分を
含む原料を備えた端部障壁を通つて金属を注入す
ることと、導線が固着できる端子として障壁を利
用することとを提起しているけれども、提起され
た処理法は受入れ可能なガラス原料を開発する困
難な仕事によつて容易には達成されない。このガ
ラス原料法の使用はまた成端材料の選択を制限す
るものである、即ちそれは耐濾過性で濡れ易く、
また貴金属を備えていなければならない。特に、
ガラス原料の細孔を通る注入は、最大の困難さを
以てはじめて完成されるものである。その上、ガ
ラス原料の銀成分は注入された鉛材料内で容易に
溶解可能であり、その結果として注入プロセス
は、成端が有効に行われ得ない本質的に非導通性
の障壁を残す貫通可能な障壁の導電性成分を除去
することになる。

〔発明の要約〕

本発明は溶融金属注入により磁器コンデンサを
製作する改良された方法を指図するものとして要
約することができる。本発明に従えば、磁器本体
はそれ自身が公知であつて、間に挿入された空所
を有する複数の誘電体層を含むものであり、該磁
器本体の反対側に開放している交番層の空所は、
注入されるべき溶融材料により湿潤性のある薄い
金属層に対し、空所空間が開放している本体の端
部を金属化することにより最初に処理される。金
属化被覆を形成するのに選ばれた金属は磁器に対
し粘着力がなければならず、また注入されるべき
金属に或る程度浸出するのに抵抗性がなければな
らない。

一方、金属化層は好ましくは、スパツタリング
処理法により加えられるのが好ましいけれども、
このような材料はめつき、蒸着、CVD法（気相
成長法）などの手段によつて交互に加えることが
できる。随意に、および選択的に金属の増分は、
これが必ずしもその方法の成功し得る操作に本質
的なものとは云えないけれども、空所領域に僅か
に浸入することができる。

コンデンサ本体が内部に包まれ、もしくはマス
クにより保護された結果、空所領域が露出される
コンデンサの端子部分に対してのみ金属化材料は
確実にふさがつており、端子面の間に短絡路を形
成しない間に、金属層は加えられることが好まし
い。

本発明の重要な特徴とする所は、溶融金属に対
し顕著な閉塞（つまり）は含浸の困難性を著しく
増大することが見出されたので、空所領域の端部
の僅かの閉塞もしくは全然閉塞のないことは金属
を加えることに帰因するように金属を添加するこ
とである。

この方法の操作を成功裡に導くために不可欠で
あることは、添加された金属フイルムは溶融され
た注入材料により容易に濡れることであり、また
含浸に必要な時間の期間に濾過抽出又は溶解に対
し合理的に抵抗性があることである。

本発明の中心をなすものは、鉛もしくは鉛合金
のような溶融卑金属が、溶融浴から取去る時にコ
ンデンサ本体内の空所空間から通常は押出し成型
される傾向のあることが、浸漬前のコンデンサ本
体の端面上に湿潤性露出金属フイルム面が形成さ
れる場合に実質的に完全に克服されるという驚異
に値する発明である。磁器本体内の空所領域に通
じる開口を物理的におおいをし、したがつてバリ
ヤー（隔膜）の細孔を通る復帰流を阻止する米国
特許第4030004号の教える所に従つて用いられる
浸透可能な隔膜（バリヤー）とは異なり、本発明
の被覆は溶融金属を導入するのに隔膜を与えない
し、金属により物理的に浸透されず、しかも隔膜
の不存在にも拘らず含浸後に復帰流や外部流を阻
止するものである。むしろ溶融金属は磁器本体の
内部に自由に通つてゆき、正規には磁器本体から
外側に向かつて通過することが期待されるもので
あろう。

特定の理論に制限されることなく、次の説明を
進めることにしよう。溶融金属が磁器本体内に注
入され、かつ該本体が溶融浴から取除かれる場合
に、表面エネルギーにより金属は空所領域の外側
に球形もしくは準球形の構造に形成される傾向を
有する。この傾向は、磁器本体に対する開口を超
えて、従来技術のように多孔性隔膜が存在する場
合には減少されるが消滅するものではない。

開口を包囲する磁器の端部が、溶融金属により
湿潤可能な金属フイルムに露出面で被覆される場
合に、溶融金属の表面エネルギーは最小になり、
かつ溶融金属が空所領域の外側で球形もしくは準
球形の構造に凝集する傾向は実質的に完全に消滅
される。従来技術の隔膜の消滅は附加的に空所領
域の充填を容易にするが、その理由は溶融金属は
閉塞構造を透過する必要がないからである。

本発明の好適な実施例によれば、そのプロセス
はコンデンサ本体の端部に直接に隣接する空所の
内部に浸入するスパツタ金属材料の微視的フリン
ジに結果としてなるスパツタ・プロセスにより金
属フイルムが添加される。内部の材料は、溶融含
浸浴から磁器本体の内部への材料の自由な流通を
測定可能な程度にまで阻止するものではない。

〔発明の目的〕

したがつて、本発明の目的とする所は、磁器コ
ンデンサの改良された製造法を提供することにあ
る。

本発明の別の目的とする所は、溶融含浸材料が
容易に磁器本体の内部に注入することが可能であ
り、また浸透可能な隔膜を通つて溶融材料を強制
的に通過させる必要なしに、信頼し得る程度に磁
器本体内に保持することが可能な上記型式の方法
を提供することにある。

本発明の更にもう一つの目的とする所は、第１
段階として、空所に対して正しくそろえないが、
空所の露出した端部の外部周辺を一列に並べる金
属材料の薄い層又はフイルムに対し、空所の露出
端部を有する磁器本体の被覆を含むもので、該金
属層は溶融金属中への濾過抽出により湿潤可能で
あり、また濾過抽出に対し比較的抵抗性のあると
ころの上記形式の方法を提供することにある。こ
の方法は空所領域を溶融材料で含浸し、それから
磁器本体の含浸浴から取除く段階を含むものであ
る。金属フイルムは溶融金属が空胴から流出する
のを有効に阻止するので、磁器本体内の空胴もし
くは空所領域は実質的に完全に金属で充填された
状態を維持する。更に、溶融材料は冷却時に信頼
し得る程度に金属フイルムに電気的に接続された
状態を維持する。その上、含浸材料は外部表面に
対し連続通路を形成し、それによつてコンデンサ
への成端は表面上の含浸材料もしくは金属フイル
ムの増分にはんだ付けすることにより影響され得
るものである。

従来の方法によれば、磁器本体内に残存する溶
融成分ですら縮むという実質的な傾向があつた
し、したがつて本体の表面から後退するようにな
り、それによつて後退した含浸成分への成端を困
難にするものであつたのに、本発明に係る充填金
属は信頼出来る程度にフイルムに電気接続の状態
を維持し、外部表面への連続通路を形成し、それ
によつて成端を簡略化し、また、すべての電極は
フイルムと接触状態を維持し連続通路が形成され
ることを保証するので仕上つたコンデンサの予測
可能な静電容量値が達成される。

この発明は更に本発明の方法にしたがつて製作
されたコンデンサ装置を指向するものである。

本発明の別の態様によれば、金属フイルムは一
連の層より構成することができ、そのうち特に第
１の層は磁器材料に強固に接着しており、また被
覆用の層は第１の沈着金属層に接着可能であり、
また溶融した含浸用材料により容易に濡れること
ができるものである。望ましくは、酸化抵抗層の
薄い層は第２の層は超えて加えることが可能であ
つて、第２の層は絶対に酸化せず、したがつて高
度の湿潤可能な特性を失わないことを保証するも
のである。

これらの目的と、これまでに出現し、今後指摘
し得るような他の目的を達成するために、添付図
面を参照されたい。

〔好ましい実施例の説明〕

さて第１図ないし第５図を参照すれば、本発明
に従つて、図示によりチタン酸バリウムのような
高誘電率常数即ちＫを有する磁器調合品よりなる
磁器単一体（monolith）１０が開示されている。
磁器調合品および同様のものを混合する方法と系
統的叙述とは当該技術で公知であり、このような
調合品と方法の図示例は、本明細書では参考に止
められている米国特許第3004197号およびもしく
は第3235939号に開示されている。満足に使用可
能な同様の磁器調合品を作る別の系統的叙述と方
法は、上記の参考文献において本出願の「従来技
術」の章の名で明瞭にされている。

細長い平行六面体として実例により図示される
磁器単一体１０は単一体の側面端１２に開放され
ている図面上の１１−１１と、単一体の側面端１
４に開放されている図面上の１３−１３として重
ね合わせられた空所或は半空所領域の系列を含ん
でいる。磁器単一体内部で空所領域１１−１１と
１３−１３を形成する手段は、本出願の「従来技
術」の章における実例により説明される。

本明細書で使用される空所領域（void areas）
なる語は稠密な磁器材料のない、もしくは本質的
にない領域を意味することを意図しており、した
がつて電極を形成する溶融金属材料によつて充填
され易いものである。公知の従来技術の方法によ
れば、夫々有機バインダ（接着剤）を含んでいる
生磁器の薄片が形成され、この薄片は有機溶剤、
接着剤のような充填剤および母体磁器粒子を含む
インクやペースト（固練剤）を用いて例えばスク
リーン印刷法などにより印刷され、後者の母体磁
器粒子は引き続いて焼成の間、隣接する磁器層の
圧壊を公知の方法で阻止する作用するものであ
り、それから漸次加熱されてバインダと有機成分
を燃焼完了させ焼結する。

下に引用した特許第2554327号、第2861320号、
第2875501号および第2919483号は、誘電体の層間
の有機材料の固体増分を一体化する結果として、
空所領域を有する磁器単一体を形成する手段の代
表的な例を構成する。

誘電体内に空所領域を形成する有名な方法のす
べてに共通しているのは、加熱を受けた場合に、
蒸発して磁器予備焼成チツプの側辺端１２と１４
において開放端部を通り磁器から放出する有機材
料もしくは同様の材料の濃度について、磁器層を
形成する隣接誘電体間で一体化する概念である。

簡略化するために、単一体（monolith）１０
は、４個の空所１１−１１，１３−１３のみを含
むものとして図示されている。しかしながら実際
上はこのような空所領域は60以上まで単一チツプ
内に形成することができる。

空胴もしくは実質的に空所領域を形成する別の
手段は、以下に引用する特許第3679950号と第
3879645号に説明されている。記載された２つの
特許のうち最初に述べた特許によれば、空所領域
は多孔性磁器層より構成される。後者の特許によ
れば、空所領域の遮断は、金属もしくは磁器の一
連の柱もしくは粉粒体により行われる。

図面によりかつ制限を与えることなく本発明に
係る磁器コンデンサの代表的な例は磁器単一体の
130ミル（0.33cm）長のものを含み、その側面端
部１２−１４は構造が正方形で、各々のその側面
端部は寸法がほゞ50ミル（0.127cm）である。記
名された寸法のコンデンサは実例により側面１２
に開放されており、側面端１４に向かつて伸張
し、側面が十分でなく成端している20個の空所領
域を含むことができ、また同数の空所領域１３が
側面端１４から反対側端面１２に向かつて伸展す
るが反対側端面に十分でなく途中で成端してい
る。空所領域は幅約30ミル（0.0762cm）で、厚さ
約0.2ミル（0.000508cm）でする。上記寸法のチ
タン酸バリウム・マトリクスを用いたコンデンサ
は約0.1マイクロ・フアラツドの静電容量を与え、
定格動作電圧は50ボルトとすることができる。

第１図ないし第５図の実施例による磁器単一体
１０は、空所領域１１−１３が夫々開放されてい
る端部１２と１４をおおうために次にスパツタリ
ングの工程を受ける。スパツタリング段階を実施
する適切な手段は、その出願の開示が本明細書に
おいて参考文献により具体化されている1981年９
月25日に願書を提出したコペンデイング出願番号
No.305488に詳細に記述されている。スパツタリン
グの様式はそれ自身当該技術者に公知であるの
で、それに対してこれから先は簡単に参照さえす
ればよい。スパツタリングの段階は第３図に概略
図で示されている。

簡単にいえば、端部１２と１４がスパツタされ
る段階は、表面を除いてすべて即ち完全な面１２
およびまた１４をスパツタされるように遮蔽する
マスク用装置において多様な単一体を取付ける工
程を含んでいる。特記された表面は好ましくは最
初スパツタエツチ（食刻）されて完全な清掃を行
うようにし、また好ましくは引続いて加えられる
金属層に対ししわだらけのもしくはひだのついた
衝突領域を与えるものである。清掃面は、スパツ
タリング装置のターゲツトＴの下において同じも
のを通過させることによりスパツタ被覆される。
選択的に、しかし好ましいことに、ニユーヨーク
州オレンジバーグのマテリアル・リサーチ・コー
ポレーシヨンの製造したシリーズ900型スパツタ
リング装置と同一のシステムのインライン・スパ
ツタリング・システムが使用される。

これから先更に完全に開陳されるように、イン
ライン・スパツタリング・システムが有利である
のは、それが相異る組成のターゲツト領域の下で
表面１２と１４を漸進的に進ませることが可能で
あり、それによつて第１のスパツタ蒸着材料の層
がスパツタされるべき表面上に直接に形成され、
それから引続いて附加的の層をその上に被覆させ
ることが可能である。

実施例によれば、および制限を与えないで、多
種多様のチツプで荷重された取付具は真空負荷ロ
ツク内に配置され、このロツク内は取付具を主真
空スパツタリング室内に導入するに先立つて約50
×10^-3torr以下の圧力にまで排気される。荷重さ
れた取付具は圧力が５×10^-6torr以下の無線周波
スパツタエツチング部にまで移動される。高純度
のアルゴンガスがエツチング室に導入されて約10
×10^-3torrの圧力を達成する。この部品は約
1.5KWの電力レベルで約30秒の間エツチするこ
とが可能である。エツチされたコンデンサを運ぶ
取付具は、それから第３図に示されるような部分
に移動される。好ましくはスパツタされた層の系
列が加えられ、その層の各々は特定の所望の特性
を有する金属より形成されている。実例により、
また好適な実施例によればクロムの最初のスパツ
タされた層は約0.05マイクロメートルの厚さにま
で加えることができる。それから約0.12マイクロ
メートルの過スパツタのニツケル層が加えられ
る。最後にスパツタされた銀の層は、ニツケル層
の上に約0.1ミクロンメートルの厚さにまで加え
られる。

第３図に概略図的に図示されているように、ス
パツタされるべき表面に一般に平行に配置されて
いるターゲツト（標的）Ｔを用いて実施されるス
パツタリング処理法の結果は、金属ターゲツトの
イオンの移動と、前記イオンの表面１２又は１４
への衝突である。第３図に図示されるように、ス
パツタリング処理法の結果として、ターゲツト金
属のイオンは一連の角度においてスパツタされた
表面に向かつて方向づけられ、その結果として、
スパツタリング処理法は側面端部１２と１４の終
端面上に被覆を形成するのみならず、また１８に
おいて夫々空所領域１１と１３の内部に短い距離
だけ侵入することであり、また空所領域の端部の
大部分の領域を開放の状態に維持する。

再び第３図を参照すれば、三つの層より構成さ
れる被覆Ｃの形成が概略図的に示されており、こ
の三つの層とは即ちクロム母体層１５、ニツケル
の被覆層１６および銀の表面層１７である。第３
図によつて、更に層１５，１６，１７は１８にお
いてほんの僅か空所領域内に伸展していることが
図示される。スパツタ材料の空所領域への針入度
は、勿論スパツタ系の条件とスパツタされたチツ
プの寸法との関数である。上記の特定して説明さ
れた寸法範囲のチツプに対して、単数又は複数の
スパツタ被覆が１ミル（0.00254cm）の数分の１
以上の距離だけ空所領域内に稀に侵入することが
ある。

今採上げた方法の実際は決してスパツタリング
法の使用に限定されるものでなく、かつこの方法
の有効性も、金属フイルムの緒部分が空所の内部
に侵入する端部被覆処理法に限定されるものでな
いことを特記するのは重要である。金属フイルム
は、めつき、金属蒸着技術、気相成長（CVD）
技術などにより形成することができる。現在スパ
ツタリングは、その万能性、相異なる金属を連続
的に被覆することの可能性およびスパツタされた
金属の増分が空所内にほんの僅か侵入する傾向の
ある事実によつて、好ましい様式と考えられてい
る。

第４図と第４Ａ図において、電極金属が空所領
域１１と１３の開放端に導入される電極形成処理
法が概略図で図示されている。この処理法によれ
ば、多種多様の予備スパツタされたチツプはステ
ンレス鋼の網のかごのようなバスケツトＢ内に配
置され、一つのチツプが図示的に示されている。
バスケツト内に支持されたチツプは予備加熱され
ている。予備加熱工程は、排気可能な室２２内に
配置された溶融電極形成材料２１のたまり
（pool）の表面２０に極めて近接してバスケツト
Ｂを支持することにより行うことができる。好ま
しくは予備加熱の工程は、平方インチあたり約10
ポンド（4530ｇ）の圧縮力の下のヘリウム雰囲気
内で行われ、このヘリウムはスパツタされた被覆
の酸化を阻止し、また溶融金属材料からチツプへ
の熱伝達を確実に有効に行う作用をする。チツプ
が十分に加熱されると、チツプが溶融された材料
２１中に浸漬される場合、主としてチツプの破損
を阻止するように予備加熱が行われ、室２２中の
気体圧力は水銀柱の約500ミクロンメートルのレ
ベルにまで減少され、チツプを含むバスケツトＢ
は第４図に示すように金属物質２１内で含浸され
る。

数多くの溶融金属材料は電極形成用媒質として
使用され得るにも拘らず、金属組成の好適な範例
は鉛97.5％、錫１％および銀1.5％を合体した合
金より構成されている。

各部品は溶融金属中に一寸浸けられると、部品
は加圧材として窒素ガスを使用して室が300ポン
ド／（インチ）²（21.065Kg／cm²）まで迅速に加圧
される約２秒ないし４秒の期間の間、部品はゆる
やかに揺り動かされる。部品を含むバスケツトは
溶融金属中にもう３秒ないし６秒の間止まり、そ
れに引続いてバスケツトは溶融金属を超えたレベ
ルにまで移動され、部品から過剰金属を移転させ
るように活発に揺動される。冷却され電極成形さ
れた部品は第５図に図示されている。

仕上げられ冷却された部品は、先に述べた磁器
層の間に配置された導電性電極層２３を含むよう
に観察される。その上、冷却された電極作成用材
料のかたまり２４は、被覆１５，１６，１７によ
り限定されたスパツタされた金属フイルムＣの外
部表面に付着することが観察されよう。

冷却時に、スパツタされた層の外部表面に付着
している金属の過剰のかたまり２４がもしもなか
つたら、電極層２３がコンデンサの端部のへりか
ら収縮し、引込む実質的な傾向が生ずることに注
目するのは重要である。換言すれば、かたまり２
４はため（貯蔵槽）のように作用し、即ち、内部
電極形成材料が冷却時に縮む場合に、かたまり成
分２４の増分は、電極形成材料の内部成分と共に
流れて確実にそのかたまり２４から内部電極を分
離したり破壊することのないように保証するよう
に作用するのである。

内部電極２３と外部のため２４の電気的接触を
冷却期間中維持する能力は、過剰金属がためを限
定するために濡れ易い金属フイルムの外部表面に
接着状態を存続する理由のみによつて可能であ
る。これは溶融金属の多孔性磁器に対し濡れるこ
とができないことはための存在を阻止する所の前
に引用した特許第4030004号の開示事項に直接に
対照的である。このような多孔性障壁材料が存在
する場合に、材料のためが存在せず、かつ内部電
極材料の収縮する結果として内部電極と外部表面
との間に不連続をひきおこすことになる。

仕上つたコンデンサが冷却した後には、導線が
必要とされるならば、導線２５，２６を端部の成
端部にはんだ付けすることは極めて容易に可能で
ある。多くの場合、コンデンサは導線を追加する
ことなしに使用することができる。

好ましいこととして、スパツタされた材料の多
重層が用いられる場合に、最後の、もしくは最も
離れたスパツタされた層として、溶融充填材料に
濾過抽出するとともに、その内部で溶融される銀
のような金属を使用することは全く便利なことで
ある。したがつて銀の層が酸化防止剤として作用
することが観察されることになるが、これは、チ
ツプ本体のスパツタリングと電極形成用溶融材料
における浸漬との間に目立つた時間が経過する特
に重要な応用である。更に、溶融した鉛又は鉛合
金のかたまりに溶解することにより高度に濡れ易
い銀は、溶融材料をスパツタリングや他の金属化
処理法により加えられた下層の金属に濡れ易く
し、接着させる可能性を増加するように思われ
る。

これまでに説明したことから明らかなように、
本発明によれば、電極が注入された溶融金属材料
から形成される型式のコンデンサを、信頼度が高
く有効に充填し成端する独特のシステムが記述さ
れる。この方法は、コンデンサ本体の空所内に注
入された溶融材料を保有することが、磁器障壁や
ガラス原料の細孔を通して溶融金属を注入するこ
とによつてのみ得られる第3965552号や第4030004
号のような特許以上に顕著な進歩を構成するもの
である。細孔を通つて注入する要求により、注入
を行う困難さを異常に増加させ、その結果として
空胴を部分的にのみ充填する頻繁な場合を生ずる
ことになる。更に加えて多孔性磁器材料が貫通可
能な障壁として用いられる場合に、注入に引続い
て、貫通可能な障壁を電極層の端部を露出する深
さまで粉砕することが必要である。

更に、貫通可能な障壁が導電性成分を有するガ
ラス原料より構成される場合に、導電性要素は注
入の途中でガラス原料から濾過抽出される程度で
ある。

当該技術に精通し、本開示内容にくわしい人々
に明白となるように、構造の詳細と実用上の様式
における多くの変更は、本発明の精髄を逸脱する
ことなく極めて容易に実施され得るものである。
したがつて同様のことが添付された特許請求の範
囲の制限内で広範囲に解釈され得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は電極形成および成端用の条件の磁器マ
トリツクスの概略的な透視図である。第２図は第
１図の２−２線に沿つて選ばれた垂直切断図であ
る。第３図は磁器マトリツクスの端部に応用され
たスパツタリング処理法を図示する断片的な較大
断面図である。第４図と第４Ａ図とは充填もしく
は電極形成用工程を略図的に示すマトリツクスの
断面図である。第５図は、冷却後に電極形成の工
程から生ずるコンデンサの状態を概略図示する第
２図に類似の断面図である。 符号の説明、１０……磁器単一体、１１……空
所領域、１２……側面端部（イオンの表面）、１
３……空所領域、１４……側面端部（イオンの表
面）、１５……クロムの母体層、１６……ニツケ
ルの被覆層、１７……銀の表面層、２０……ため
の表面、２１……溶融電極形成材料、２２……排
気可能な室、２３……導電性電極層（内部電極）、
２４……金属の過剰のかたまり（外部のため）、
２５，２６……導線、Ｔ……ターゲツト、Ｃ……
金属フイルム、Ｂ……バスケツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の平行な層よりなる磁器誘電体材料を有
   する単一体型磁器本体であつて、前記磁器本体は
   前記層の間で複数個の実質的に空所領域を最初に
   重ね合わせたものを含み、出口領域において前記
   本体の反対側端部に対して開放している前記空所
   領域を交互にしてなる単一体型磁器本体と、 前記本体の前記反対側端部の全体上に形成さ
   れ、その全体を実質的におおつており、かつ前記
   出口領域を直接に包囲する領域を含む金属被覆
   と、 前記空所領域と前記出口領域を実質的に完全に
   充填する金属充填材料と、および 前記充填材料によつて実質的に完全におおわれ
   る前記出口領域であつて、前記金属充填材料は前
   記被覆の金属より低い融解温度を有し、前記被覆
   の金属に濡れるように選択されている前記出口領
   域 とを具備する多層コンデンサ。 ２ 前記被覆がスパツタリングにより加えられる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコ
   ンデンサ。 ３ 前記被覆の増分が前記空所領域に侵入するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のコン
   デンサ。 ４ 前記金属被覆が、前記磁器に強固に付着した
   第１の金属層と、前記第１の層に付着し、前記第
   １の層をおおつている第２の金属層とを含み、前
   記第２の金属層は前記鋳込み金属材料に接着され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載のコンデンサ。 ５ 特許請求の範囲第２項に記載され、前記鋳込
   み金属構造の各々に機械的および電気的に接続さ
   れた導線要素を含むことを特徴とするコンデン
   サ。 ６ 多層磁器コンデンサの製造方法において、複
   数の平行な層よりなる磁器誘電体材料を有する単
   一体型（monolithic）焼結磁器本体を形成する工
   程であつて、前記磁器本体は前記層の間に複数個
   の平行な実質的に空所領域を含むものであり、前
   記磁器本体の第１および第２の対抗辺における出
   口部分で前記空所領域を交互に開放している単一
   体型焼結磁器本体を形成する工程と、 前記第１および第２の側面上に連続的な金属被
   膜を形成する工程であつて、前記被覆は前記第１
   および第２の側面の磁器成分をおおい、かつ前記
   出口部分を実質的に完全におおわれてない状態に
   残す連続的な金属被膜を形成する工程と、 前記被覆を有する前記磁器本体を、前記空所を
   実質的に充填するのに十分な時間の間、前記金属
   被覆を濡らすことの可能な金属充填材料の溶融浴
   に含浸する工程であつて、前記の溶融浴は前記被
   覆の融点以下の温度に維持されている前記磁器本
   体で溶融浴に含浸する工程と、 前記充填用金属材料が溶融状態に維持されるこ
   とにより、前記金属被覆の外部の露出面を超え
   て、前記空所領域内に前記充填用金属材料の増分
   と連結して、溶融した充填用金属材料の連続層を
   支えている間、前記溶融浴から前記充填された物
   体を取除き、それから後に前記充填された物体を
   冷却することによりコンデンサを形成する工程 とを具備する多層磁器コンデンサの製造方法。 ７ 前記充填用金属材料が鉛を含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第６項記載の製造方法。 ８ 前記金属被覆がスパツタリングにより加えら
   れることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
   の製造方法。 ９ 前記スパツタを応用した被覆が、前記出口部
   分に直接に隣接する位置において、前記空所領域
   を限定する壁に付着することを特徴とする特許請
   求の範囲第８項記載の製造方法。 １０ 前記金属被覆は複数の金属層を含む、即ち
   前記磁器本体に付着する第１の層と、該第１の層
   に付着し、前記充填用金属材料により容易に濡れ
   ることが可能な第２の層と、該第２の層に付着
   し、耐酸化性を有する第３の層とを具備し、前記
   第３の層の材料は前記溶融金属充填材料において
   容易に溶解されることを特徴とする特許請求の範
   囲第９項記載の製造方法。 １１ 前記金属充填材料は鉛を含み、前記第１の
   金属層はクロムを含み、前記第２の金属層はニツ
   ケルを含み、かつ前記第３の金属層は銀を含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の製
   造方法。 １２ 特許請求の範囲第６項に記載され、導電性
   導電要素を、前記金属被覆をおおう前記充填材料
   の層に加える工程を含むことを特徴とする製造方
   法。