JPS58204405A - 電子的構成素子およびｉｃの支持体としてのセラミツク基材 - Google Patents

電子的構成素子およびｉｃの支持体としてのセラミツク基材

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JPS58204405A
JPS58204405A JP58029626A JP2962683A JPS58204405A JP S58204405 A JPS58204405 A JP S58204405A JP 58029626 A JP58029626 A JP 58029626A JP 2962683 A JP2962683 A JP 2962683A JP S58204405 A JPS58204405 A JP S58204405A
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ウルリツヒ・フオン・アルペン
シユテフアン・シントラ−
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子的構成素ｌおよびＩＣの支持体としてのセ
ラミック基材に関する。
電子的構成素子の開発は大規模集積に、よってますます
多数の電子機能を一層小さい空間へ集中する方向に向っ
ている。この発展にはたとえは記憶素子のような受動構
成素子も、だとえはポトカゾラのような能動素ｒ−も含
捷れる。個々の電−ｒ的構成素イの回路への結合は技術
水準（・こよＦＩばシリ／１・Ｑこより、腐食によりま
たＣ１尤化学的に製造した回路の導体路を有するノンス
ｆ−ツク板であるいわゆる導体板で行わｔする。この根
における集積度は開発の結果として同様著しく１−昇し
だけれど、支持体材料の組成によって、材木」の電導度
、熱負荷性および化学的安定性によって限界が生ずる１
、 ）、規模集積の際の問題はとくに電子的構成部分の堆積
によって発１１する無制御な熱負荷である１、（わはノ
シスＪツクの熱伝導庶か制御さｉＩ／Ｌ−、熱嗜出を保
記する人−めには低過ぎるだめである３、さらにシラス
チック根の軟化点は電気的回路構造が損傷さ才する程度
に低い。
西独公開特許公報第２７２７３６４号によりアルミナ系
のテーゾ状セラミック基材を押出成形および切断した成
形体の焼成によって製造するツノυ、が公知であり、そ
れによって高い熱負荷性を南するセラミック板が得られ
る。未焼成の生成形体は川明性があるので、任君の構造
およびザイＸの根を圧延し、焼成することができる。
得られる基材の表面品質によれば導体路は厚膜回路用に
も薄膜回路用にも設置することができる。ヨーロッパ°
特許出願公告第００３６４３５Ａ１号によれば電子回路
を収容するセラミック多層ケーンンダを製造する適当な
技術によりさらに高い集積度を達成することができる。
７１クロエレクトロニクスの進歩と平行して電−ｆ装置
の駆動に必要なボタン電池の形の電池のミニナユア化お
よび電流消費は大きいけれどコントラストの高いＬ　Ｅ
　ＩＪ系または非常にコントラストが低いけれど高抵抗
のＬ　ＣＤ系に基く電子装置内に存在する表示素子の発
展がそれぞれ別個に達成された。
じ それゆえ本発明の目的は電子的、光学的および電気化学
的構成素子を集積し、かつその機能の１体化を可能にす
るようにこれらの素子を配するためのセラミック基材を
得ることである。
この目的は本発明により基材が室温で０１０”Ωｌ　、
、、−１の最低型導度をイ１するイオン電導性固体？Ｉ
ｉ　ｊ’ｌ’ｆ　Ｔ’ｉであることによって解決さｉす
る１、と＜　Ｖｃ有利な固体電解質材料は　般式：％式
％（１７ （０ ８〜０９の定数、１．８　＜　Ｘ　＜　２．３である。
］の組成を有する混晶から々る０ 室温でとくに良好なイオン電導率を有することで有利な
熾初に挙げた混晶系は特許＋１ｆｉ　５６］−３４３９
８号、第２の混晶系は特願昭５７９８５９４号に詳細に
記載されている０本発明による固体電解質が支持体材料
としてとく（こ適する理由は多数ある二重ｒ電導性が非
常に低いためこの固体’ｉｈ解質はほぼ電気絶縁体であ
り、したがってマイクロゾロセソヤ−）・よび（捷たｉ
ｔ　）水晶励振器のような電イ素イの支持基Ｈとして使
用することができる。この固体電解’ｆ’ｌ　１１．こ
のＹ−１的に現（１−まで便））１していた（【　コラ
ンタムより優れている。というのは本発明ＶＣよる材料
ハα　コランタムの１６５０−１７．！５０℃に比して
低い約１２５０℃の焼結温度で得られ、それにもかかわ
らず高い温度変化安定性を有する。この事実は”ａ２．
９４２丁１１．４ＯＳ１２．２　”０．８　ＯＮ＋、５
３の有利な組成を有する前記特願昭５６−１３４３９８
号の材料とｔ”＋ｌＮ５１０６δによるα−コランダム
を比較することにより証明された。比較しつる外側寸法
の試料ブロックで、本発明の組成物は６加熱および冷却
ザイクルの後に初めて多数の部分に割れタケネど、α＝
コランダムはその温度変化安定性が低いため第１サイク
ル後にすでに割れた。
本発明によるセラミック基材の第２の機能はそのイオン
電導性のだめ、　Ｎａ系固体電池の電解質の役割を直接
引受けることができ、他面前記電気絶縁性のため膜回路
の支持体の条件を充足することにある。それによって電
子的および電気化学的構成素子を１つの共通の支持基材
十に集積することができる。同時に蒸着、スクリン印刷
等のような適当な被覆技術を使用して可塑化し、　ｆ４
　／−トから個々の基材を連続１１１に安価に製、′、
１・することができる。
たとえば記憶保持゛または電流供給用の電池は′１ＪＬ
ｄ皇のためにちぇら７また位置に可塑化したセラミック
基材を前成形してたとえば突出した構造と［７て配置し
、またはたとえばデ／）／化合物のような完全燃焼物質
の添加によってセラミノクツ、（材をとくに多孔性に形
成することによって。
集積することができる、１アノード側のだとｆ−＋、ｔ
’リーＩ・リウトのような活性材料およびｈ　ｌ／−１
’　（ｔｉｌｌのたとえばＡｌ！（ｍ３、ト］α４．ま
たはＷα６のような化合物は溶融状態でこの多孔性部分
へ配置することができる。２００℃より高い融点捷たは
＾い蒸気用を有する材料の場合、この材料は基材ボルダ
へ圧着することが窒ましい、。ｔｂｚ系の電気化学画素
ＦはすＩ−ＩＪウノ・の反応ｍｌが高く、水芽たは酸素
と結合しゃ１“いため保護、Ｊｊストに密閉してｆ＋動
させなけＪｌげならないの−（゛、−）′ノー　１′ｔ
たＣ［カノード構成部分は基材ボルダに適当に密封しな
ければならない。本発明によるセラミック基材はこの場
合有利に多層構造によって電ｒ−的導体路を多数の平面
に分配しつるのみならず、基材の焼成後に活性材料を溶
融状態で充てんしうる中空空間を備えることができる。
活性材料が凝固した後、供給孔はたとえばガラス・・ン
ダで閉鎖することができ、したがって電源は多層構造内
に集積される。金属導出体は焼成過程前にす−Ｃに構造
へ設置される。
本発明のとくに有利な実施例によればセラミック基材は
エレクトロクロミック表示器（民Ｃ１））の固体電解質
としても使用され、それによって電子的構成素子と光学
的および電気化学的構成素子のセラミック多層ケー／ン
クへの集積が達成される。たとえばＷＯ３を有する固体
Ｅ　Ｃｌ）を使用する場合、本発明による固体電解質の
白色は電気化学的過程（Ｎａイオンの拡散）によるＷＯ
３の青変が白い・ζツクグラウンドに十分なコントフス
トで認められるので、非常に好ましいことが明らかにな
った。Ｅ　Ｃｌ）のだめの電流供給は別個にたとえば同
じケーソング内でＥ　ＣＩ）のトに設置することができ
る。こｉｔは表小ｔｇスクリ／のみによって決定される
平面的な低い構造高さを意味する。この表示器は目立ち
やすさの（１かに情報記憶性の好捷しい性質も備える。
次に本発明の有利な実施例を図面により説明する。
本発明によるケイ酸すトリウムノルコーウノ、月スノア
ト固体電解質から在るセラミック技術の新（２い方法に
より製Ｊ告さｔする多層ケー／／〕］は層によって形成
さすまた中間空間内にトがら１１［ｔに′電池正極２お
よびｔｌ、＋負極３、さらにタ／クステン酸ナトリウム
電極４ならびに最」二層にその対極としてセグメントの
形に蒸着した、白い層の表面を１部だけ蔽うＷＯ：＋被
覆５を含む。後右の電極は！３１（・２絶縁層６および
ｈｌｌドー／　Ｌ、　４−ｌ　Ｉ１１！　０．からなる
透明導出体７ならびにツノ・ζ−ツノラス８とともにエ
レクトロクロミック表小器ヲ形成−する。Ａｕ　、円、
捷たは他の貴金属からなる導体路はこれらすべ−（の′
屯気化学的構成素ｒを一ケー７／グの脚肉に配置した電
子制御装置１゜と結合し、この装置はこの場合たとえば
マイクロゾロセッサ１１および水晶励振器回路１２がら
なり、この両者はともにカプセル化されている。
両刃の正の電極機能２および牛を１つだけの正極たとえ
ばタングステン酸ナトリウム電極牛へまとめることもで
きるので、電子構成素子およびＩ・：　ｃ　ｒ＋のエネ
ルギー供給は共通の電気化学的電源から行われる。この
方法で活性正極材料を収容するポケットの１つを節約す
ることができる。
したがって本発明により初めて電子的、光学的および電
気化学的機能を１つの同じセラミック基材ホノ１りへ集
積することができる。］′ログラミング可能なゾロセッ
サロジックを前提としてこの概念により多数の装置機能
たとえば時計、マルチメータ機能等を１つの構造体で充
足することができる。可塑化したセラミックテーゾ￥工
業的に取扱う可能性にょシ安価な製造への道が開かれる
。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明による電−ｆ的、光学的および電気化学的
構成素子を集積した装置の縦断面図である。 ■・・固体電解質ケー／／グ、２・・・電池１１極、３
′ｉｌｉ池負極、４　・タ／グステ／酸すトリウム電極
、５−　ｗｏ３電極、６・・・山０２絶縁層、■　導出
体、８・・カバーガラス、１１　マイクロノ［ｊセノザ
、１２・水晶励振回路 第１頁の続き ０発　明　者　ハインリツヒ・シェルタ−ドイツ連邦共
和国バイエルン・ ゼルプ・ウンターヴアイセンバ ツハ７５ ■出　願　人　ローゼンタール・テヒニーク・アクチェ
ンゲゼルシャフト ドイツ連邦共和国バイエルン・ ゼルプ・ヴイツテルスバツヘル ・シュトラーセ４９

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ］−基材が室温で最低電導率σ　］０　　Ω（１ｎのイ
    オン電導性固体電解質であることを特徴とする電−ｒ的
    構成素ｒおよびＩ　Ｌ’の支持体としてのセラばツク基
    材。 ２　固体電解質が　般式： Ｎ（ｌ　Ｉ　＋　ｘＺｒｌ　２３６　Ｘ　、１　、、ｈ
    　ｌ　ｘ＋３３　、０１２．４３）：（□ｙ　　Ｃ式中
    ００１＜ｘ＜３．０＜ｙ＜０．５で１ある。〕捷たけｌ
    ”Ｉ　ｄ　＋　、＋　ａ　ｙ　Ｚｌ＋　：！　ｌ　２．
    　：＜　ａ　ｘ　ｈ　Ｉ　ｘ　ｌ”：ｌ　、＞０＋２　
    仙Ｃ式中ｉ１　　’ｉ、８〜０．９　（７）間の一定数
    値、１．８＜ｘ（２３である。〕 の組成を有する混晶である特許請求の範囲第１項記載の
    セラミック基材。 ３　固体電解質が同時に電気化学的素子の固体の電解質
    である特許請求の範囲第１項または第２項記載のセラミ
    ック基材。 ４、固体電解質が同時にエレクトロクロミック表示器の
    固体の電解質である特許請求の範囲第３項記載のセラミ
    ック基材。 ５　室温で最低導電率σ−１００確　のイオン電導性固
    体電解質である基材が同時に電−ｒ的、丸字的および電
    気化学的構成素子を含む多層のケーシングの形を有する
    ことを特徴とする電子的構成素子およびＩＣの支持体と
    してのセラミック基材。 ６　固体電解質ケーゾングの第１層に電池正極、第２層
    にナトリウム電極、第３層にタンゲス−）−ン酸す′ト
    リウム対１極および第４層にエレク）・ロクロミノクＷ
    ＯＡ層が配置されている特許請求の範囲第５項記載のセ
    ラミック基拐。
JP58029626A 1982-02-27 1983-02-25 電子的構成素子およびｉｃの支持体としてのセラミツク基材 Pending JPS58204405A (ja)

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DE32071310 1982-02-27

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