KR100399670B1 - 세라믹복합체의제조방법 - Google Patents

세라믹복합체의제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 층간에 개량된 접착을 갖고 층내에 개량된 균질성을 갖는 적어도 2층으로 이루어지는 세라믹 복합체를 제조하기 위해, (1) 미세한 세라믹 원료 분말, 유기 시트 형성제 및 용제를 함유하는 세라믹 슬립으로 이루어지는 층을, 그 표면이 세라믹 기판 시트의 소망 거칠기 특성에 상응하는 거칠기를 가지며 실란화되어 있는 플라스틱 캐리어 시트 상에 유지하고, 용제를 증발하며, 또한 세라믹 시트를 플라스틱 캐리어 시트로부터 박리시키므로써 최적의 거칠기 특성을 갖는 세라믹 기판 시트를 제조하고, (2) 세라믹 기판 시트 또는 그것으로부터 펀칭된 기판 카드의, 플라스틱 캐리어 시트와 접촉한 면 상에, 제 2의 적어도 미세한 세라믹 원료 분말에 관해서 다른 조성의 세라믹 슬립으로 이루어지는 층을 유지하고, 활용제를 증발시키며, 또한 (3) 생성된, 적어도 2층으로 이루어지는 그린체를 유기 성분 제거를 위해 가열하고, 이 층을 공소결하여 복합체로 하는 세라믹 복합체의 제조 방법에 관한 것이다. 이 세라믹 복합체는 전기 부품이나 전자 부품 또는 그 기능 소자이거나, 그러한 부품 또는 기능 소자의 구성 부분으로서 사용된다.

Description

세라믹 복합체의 제조 방법
적어도 2층으로 이루어지는 세라믹 복합체는, 특히 전기 또는 전자 부품 또는 기능 소자에 있어서 중요하고, 이것은 세라믹 기판 상에 구성되어 있으며, 또한 많은 경우 상호 또는 기판과 함께 소결함으로써 결합한 세라믹 기능층을 포함한다. "세라믹"이란 여기서는 주로 층이 경질 산화물 무기 재료, 탄화물, 질화물 및/또는 불화물로 이루어지는 것을 의미한다. 세라믹 기판 및 기능층은, 그 밖에 일반적으로 소량의 탄소 및 경우에 따라 다른 원소, 예를 들면 질소를 그 제조 시에 사용한 유기 화합물의 잔여분으로서 함유한다. 상기 종류의 전기 부품 또는 기능 소자는, 예를 들면 세라믹 콘덴서, 배리스터, NTC- 또는 PTC- 저항, 액츄에이터 및 공진기이다. 전자 공학에서는, 세라믹 칩 캐리어, 예를 들면 Al2O3- 기판 상에 후층(厚層) 기술 및 박층 기술로 유지된 배선 회로가 기술 수준의 부품 및 기능 소자에 속한다. 더욱이, 최근 센서 소자, 예를 들면 가스 중의 산소 농도를 측정하기 위한 산화물 고체 전해질(Y2O3안정화 ZrO3)로 이루어지는 층 또는 다른 가스 감지층을 갖는 평면 물리 화학 센서가 개발되고 있으며, 이 센서는 박층 혹은 두꺼운 층 기술 및 이어지는 기판과 기능층의 공소성(共燒成:cofiring), 즉 공소결로 제조된다. 이 개발은 강자성 혹은 압전 재료를 베이스로 하는 기계 센서 또는 액츄에이터 소자의분야에도, 또한 산화물 고체 전해질을 베이스로 하는 고온 연료 전지에서의 에너지 공학 분야에도 사용이 발견되었다.
모든 개발된 제품은, 공소성 후에 기판을 형성하는, 상응하는 기판 재료로 이루어지는 가요성 시트로부터 출발하고, 또한 이 위에 미리 두꺼운 층 기술에 의해, 예를 들면 스크린법에 의해 세라믹 슬립으로 이루어지는 층을 유지하지만, 이것은 공소성 후 각각의 기능층을 발생시키는, 예를 들면 절연층, 중간 박층형 결합층, 전극 또는 저항 소자, 예를 들면 히터가 얻어진다. 가요성 시트는 예를 들면 슬립을 닥터 블레이드법에 의해 캐스트함으로써 제조할 수 있다(Mistler, R. E, Shanefield, D. J 및 Runk, R. B. 공저 "Tape Casting of Ceramics"; "Ceramic Processing Before Firing", G. Y. Onada 및 L. L Hench에 의해 1978년 출판, VerlagJohnWileyandSons사, NewYork, ChichesterBrisbane 및 Tronto재, 제 411 내지 448페이지 참조). 이 때, 세라믹 원료 분말, 용제 및 시트 형성제, 즉 결합제 및 연화제를 함유하는 세라믹 슬립을 1개 이상의 가동성 닥터(또는 나이프)로 평탄한 지지체 상에서 박리하여 시트로 하고, 계속해서 용제를 증발시킴으로써 이것을 건조시킨다. 평탄한 지지체로부터 박리한 후, 이 시트로부터 기판 카드를 밀어낸다.
다층 부품 또는 기능 소자 제조 시에는, 일반적으로 기판 시트를 양측에서 층과 함께 가압하는 것이 필요하며, 공소성 후 이것은 기능층이 된다. 결함 없이 작동하는 제품 또는 기능 소자를 위해 중요한 요구는, 한편으로는 높은 기계적 안정성, 즉 기능층 상호 및 기판과의 강고한 결합이다. 다른 요구는 기능층의 균질한품질인, 즉 전체 기능층 중에서의 균질한 특성상이다. 기판 시트 표면의 거칠기가 이들 양 요구에 중요한 역할을 한다. 표면이 너무 평탄하면, 양호한 맞물림이 손상되고, 이렇게 해서 비로소 유기 성분을 또한 함유하는 소결 전의 복합체인 "그린체"층의 강고한 결합이 손상된다. 이것은 주의를 요하는 취급을 필요로 한다. 기판 시트의 너무 평탄한 표면은 소결한 세라믹 복합체의, 상응하는 층의 강고한 결합도 방해하고, 이렇게 하여 제품 또는 기능 소자는 기계적으로 충분히 무게를 견딜 수 없다. 거칠기(표면 거칠기)가 너무 크면, 기능층의 두께가 기능층 표면의 거칠기에 특징적인 크기에 근접한 수록, 기능층의 비균질성이 생긴다. 이 특별한 요구에 의해, 기판 시트의 특징은 DIN4768에 의해 조사되는 거칠기 깊이 Rz와 같은 특성치만으로는 충분하지 않다. 오히려, 한층 더한 거칠기 특성치, 예를 들면 DIN4776에 의한 최대 거칠기 깊이 Ra및 DIN4771에 의한 미(味)필터 프로파일의 깊이 Pt를 사용하지 않으면 안 된다. 기능층의 양호한 접착 및 동시에 양호한 균질성을 달성하기 위해서는, 평균 거칠기 깊이가 너무 작으면 안 되며, 다른쪽 최대 거칠기 깊이 및 프로파일 깊이가 일정한 값을 넘어서도 안 된다. 거칠기 값 Rz=2 내지 10㎛, 특히 2 내지 64㎛; Ra<10㎛, 특히 <7㎛; 및 Pt<15㎛, 특히 <10㎛이 유리하다고 도시되었다.
표면 거칠기에 관한 이 기준은 기판 시트의 양면(상측 및 하측)에 해당한다. 상측면의 거칠기는 고체 입자의 크기 및 크기 분포에 의해 꽤 영향을 받는다. 전형적인 값은 여기서는 Rz=2 내지 3㎛, Ra=2 내지 4㎛ 또는 Pt=5 내지 10㎛이다. 이에대하여, 캐스트 시트의 하측면은 캐스트 지지체의 특성, 즉 일반적으로는 캐리어 시트의 특성이 건조한 기판 시트의 거칠기에 관해서는 중요한 의미가 있다. 이 요구에 따르기 위해, 캐스트 지지체는 완전히 평탄하고, 또한 부착하는 불순물, 예를 들면 먼지 입자, 부착하는 재료 등, 및 기계적인 손상, 예를 들면 흠, 긁힌 상처 및 구멍을 전혀 가져서는 안 된다. 그러한 불순물 및 손상은 기판 시트의 하측면에 카피되어, 공소성 후 기능층 중의 결함 정도, 예를 들면 층 두께에서의 비균질성 및 그것에 의해 전극의 저항에서의 비균질성을 유도하고, 이렇게 하여 절연층을 관통하는 쇼트 등으로 유도하는 일이 있다. 세라믹 슬립은 한편으로는 캐스트 지지체 표면와 모든 요철 및 오목부를 채우지 않으면 안 된다. 다른 한편으로는, 특히 세라믹 슬립 중에 함유되는 유기 결합제와 캐스트 지지체 사이의 너무 강한 상호 부착 작용은 회피되어야 하며, 그러한 것도 회피하지 않을 경우 건조 수축에 영향을 주고, 세라믹 시트의 왜곡에 작용하는 것이 있다.
실제에서는, 세라믹 슬립을 회전하는 스틸 벨트 상에 흘려보낸다. 원하지 않는 부착을 회피하기 위해 분리제, 종종 실리콘 함유 용제를 사용하여, 이것을 스틸 벨트 상에 유지하면, 건조 후에 얇은 실리콘막을 형성한다. 스틸 벨트에 의해 운반되는 실리콘으로 피복된 플라스틱 캐리어 시트도 종종 사용된다. 세라믹 슬립 건조에 의한 수축 시에, 세라믹 시트의 왜곡이 생기지 않도록 플라스틱 캐리어 시트는 상응하여 안정적이고, 또한 뒤틀림 안정적이어야 한다. 이 전제 조건은 예를 들면 상응하는 강도의 폴리에스테르 시트에 의해 충족된다. 그렇지만, 실리콘으로 피복한 폴리에스테르 시트는 높은 정전위를 갖기 때문에, 용이하게 이물질 입자, 예를들면 먼지 및 섬유 조각 등을 끌어당기고, 이것을 그 표면에 고정시키며, 세라믹 슬립을 유지할 때에 봉입한다.
분리층, 예를 들면 실리콘으로 이루어지는 분리층은 시트에 건조하는 세라믹 슬립 수축 시에 캐리어 시트로부터 부분적으로 벗겨져, 종종 1사이클 후에 새롭게 교체해야 하기 때문에, 문제점을 갖는다. 이것은 경제적인 결점과 함께 현저한 기술적 결점을 갖는다. 뒤에서 유지하는 제 2 세라믹 슬립으로부터 생성되는 인접하는 기능층의 접착에 관해서, 이 슬립 유지시에 세라믹 시트의 표면을 어느 정도 접착한다는 것은 중요하다. 이 접착은 세라믹 시트의 표면에 접착하고 있는 분리제에 의해 현저하게 감소한다. 유지된 세라믹 슬립의 층은 이미 건조 후 다시 부분적으로 기판으로부터 벗겨진다.
더욱이, 습식 유지법에 의해 유지한 분리층은, 각각의 유지 방법(브러시, 롤러 등)에서 기인하는 표면 릴리프 구조가 확실하게 없다는 뜻은 아니다. 상응하여 제조한 세라믹 시트는 분리제와 접촉한 하측면에서, 상기 유리하다고 하여 발견된 값보다 부분적으로 현저하게 높은 거칠기 값이 측정되었다. 특히, 40㎛까지의 Pt-값이 발견되었다. 더욱이, 분리제 잔류물이 불균질하게 분포하고 있는 것이 판명되었다. 따라서, 유지한, 예를 들면 스크린법에 의해 생긴 기능층은 국소적으로 다른 특성, 예를 들면 층 두께, 접착성, 윤곽의 명확함, 균열 없음, 포말 형성 등을 도시하였다. 이것은 완성한 제품 또는 기능 소자의 70 % 까지 도달하는 수율 손실로 유도된다.
분리제, 예를 들면 실리콘의 완전하게 균질한 유지는, 현재 가스상으로부터의 침적(진공 증착)에 의해서만 달성된다. 그렇지만, 증착한 플라스틱 캐리어 시트는 일반적으로 동일하게 복수회 사용할 수 없다. 더욱이, 예를 들면 폴리에스테르로 이루어지는 실리콘 증착 플라스틱 캐리어 시트의 표면은 현저하게 평탄하다. 상응하여, 건조한 세라믹 시트의 하측면은 세라믹층의 최적 접착을 위해서는 너무 작은 거칠기 값을 나타낸다는 것이 도시되었다; Rz값은 0.5 내지 1.0㎛의 범위에 존재한다. 그렇게 평탄한 표면 상에는 양호한 층 접착에 충분한 맞물림은 이제 달성될 수 없다. 프레싱된 층은 추가적인 처리 또는 가공, 예를 들면 새로운 적층 및/또는 소결에 있어서, 또는 최종적으로 얻어진 제품 또는 기능 소자의 연속 작업에 있어서 벗겨지는 일이 있다. 이것은 기능 소자가 전극 또는 저항 도전로인 경우, 특히 문제이다.
청구항 1 및 2의 방법에 의해 제조되고, 또한 청구항 3에 기재된 세라믹 복합체는 공지 기술의 상기 결점을 회피한다. 본 발명에 의한 세라믹 복합체이거나, 또는 이것을 포함하는 제품 및 기능 소자는 개개의 층 상호의 우수한 접착에 의해 뛰어나다. 이것은 기판과 결합하고 있는 기능층의 접착에 관해서도, 또한 특히 이 접착에 관해서 해당한다. 따라서, 이 결합 시스템은 튼튼하고 거친 조건, 예를 들면 내연 기관중 연속 운전에서 발생하는 거친 조건에 견딘다. 시트 성형제 또는 결합제 및 가소제(可塑刺)를 추가로 함유하는 다층 그린체(green body)도 층의 대단히 양호한 유지를 도시하며, 이렇게 하여 이것은 기계적으로 안정되고, 추가적인 처리 및 가공에 있어서도 양호하게 조작 가능하다. 개개의 층이 공소성에 의해 현저하게 균질하기 때문에, 층이 대단히 얇고, 그 층 두께가 거칠기 특성의 크기에 근접해도, 전체층에 걸쳐 충분히 일정한 특성을 도시한다. 이것은 기판과 결합한 기능층에 관해서도, 또한 특히 이것에 관해서 해당한다.
세라믹 기판 시트는 건조 후 용이하게 실란화 플라스틱 캐리어 시트로부터 박리될 수 있으며, 완전히 평탄하고 또한 뒤틀려 휘지 않는다. 세라믹 기판 시트의 하측면은, 플라스틱 캐리어 시트로부터 벗겨져 있을 성분을 함유하지 않는다. 실란화 플라스틱 캐리어 시트는, 이것이 폴리에스테르 시트이거나 또는 상측 표면에 적층된 폴리에스테르 시트를 함유하는 경우도 종래와는 달리, 유지된 실리콘층을 갖는 폴리에스테르 시트는 탁월한 정전위를 나타내지 않으며, 세라믹 기판 시트의 하측면은 거의 먼지 입자, 섬유 조각 또는 유사한 플라스틱 캐리어 시트에 의해 정전기적으로 끌리는 것과, 세라믹 기판 시트의 표면 특성을 방해하는 입자를 갖지 않는 것은 의외였다. 플라스틱 캐리어 시트의 표면 구조, 즉 거칠기, 및 플라스틱 캐리어 시트 상으로의 세라믹 기판 시트의 실란화로 감소된 접착은 많은 사이클 후에도 실질적으로 변하지 않고 유지된다.
본 발명의 방법에 있어서, 우선 제 1 공정에 있어서 세라믹 시트를 형성한다. 이 시트는 기판을 소결함으로써 얻어지며, 따라서 기판 시트라고 지칭된다. 이를 위해서는 세라믹 슬립으로부터 출발하고, 이것은 제 1 주성분으로서 미세한 세라믹 원료 분말을 함유한다. 이 때, 이것은 미세 입자 형상의 고융점 무기 산화물재료, 즉 산화물, 산화물 혼합물 또는 무기 산화물로부터의 화합물이 주로 중요하다. 예로서는, 산화알루미늄, 이산화규소, 이산화지르코늄, 이트륨 안정화 이산화지르코늄, 산화알루미늄 및 산화지르코늄으로 이루어지는 혼합물, 지르콘산칼슘(CaZrO3), 및 (지르콘산-티타늄산)납(Pb[ZrxTi(1-x)]=3; 0>x>1)을 들 수 있다. 비산화물 고융점 재료, 예를 들면 탄화물, 질화물 및 불화물도 단독으로, 서로 또는 산화물 재료와의 혼합물 형태로, 세라믹 슬립 제조를 위한 세라믹 원료 분말로서 적합하다.
세라믹 기판 시트의 표면 거칠기에 관해서는, 세라믹 원료 분말의 평균 입도(粒度), 즉 입자의 직경 및 입도 분포가 중요하다. 이 때, 비교적 큰 입자의 비율은 너무 많아서는 안 된다. 일반적으로 평균 입자 직경은 0.3 내지 2㎛이다. 이 종류의 분말의 제조 방법 및 상기 입자 직경 등의 측정은 공지이다. 많은 적합한 세라믹 원료 분말은 시판되고 있다.
세라믹 슬립의 제 2 주성분은 시트 형성제, 즉 유기 결합제와 가소제, 및 경우에 따라 연화제이다. 결합제 및 가소제는 그린체의 층의 결합 및 취급성을 확실하게 한다. 연화제는 세라믹 기판 시트의 가요성을 높인다. 소결 기술에 공지된 결합제 및 가소제, 즉 일반적으로 유기 중합체 결합제를 사용할 수 있다.
적합한 결합제 및 가소제는 폴리비닐부티랄이다. 원하는 경우, 공지 저분자 유기 연화제, 예를 들면 디옥틸프탈레이트(DOP), 디부틸프탈레이트(DBP) 또는 디옥틸아디페이트(DOA)를 첨가한다. 세라믹 슬립의 제 3 주성분은 결합제 및 가소제와상용성이고, 또한 세라믹 슬립을, 예를 들면 캐스트에 의해 가공할 때에 필요한 조밀도를 주는 용제이다. 적합한 용제는 예를 들면 저분자 유기 용제, 예를 들면 에탄올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥산올, 부탄올, 부틸아세테이트 또는 톨루엔이다. 물론, 용제 혼합물로, 예를 들면, 에탄올/톨루엔 혼합물로 실시할 수도 있다. 물도, 친수성 결합제 및 가소제와 조합하여 용제로서 사용할 수 있다, 예를 들면 폴리비닐알콜 또는 폴리비닐아크릴레이트 및 글리세린과 함께 사용할 수 있다.
기재한 결합제 및 가소제의 최적량은 특히 세라믹 원료 분말의 종류 및 미세 입도에 의존한다. 이 양은 세라믹 원료 분말에 대하여, 일반적으로 5 내지 15중량%이다. 용제의 양은 주로 가공에 필요한 세라믹 슬립의 조밀도에 의해 결정된다. 그 양은 캐스트법에 있어서는 세라믹 슬립에 대하여 15 내지 40중량%이다.
세라믹 슬립은 성분을 임의의 순서로 혼합함으로써 얻어진다. 큰 전단력 하에, 예를 들면 볼 밀 중, 롤러 프레임 상 또는 바이브레이션 중에서의 혼합은 분말 입자의 습윤 및 균질한 분산을 촉진한다.
기재한 종류의, 특히 상기 입자 직경 및 입도 분포의 세라믹 슬립은 일반적으로 가공 시에, 그 표면이 유리한 것이 발견된 상기 거칠기 값을 나타내는 세라믹 기판 시트를 발생시킨다. 다음에 상세하게 기재하는 바와 같이, 하측면의 거칠기는 이것과 더불어 플라스틱 캐리어 시트의 거칠기 및 그 밖의 특성에 의해 결정된다. 세라믹 슬립은 플라스틱 캐리어 시트 상에 층으로서, 유리하게 캐스트에 의해, 예를 들면 상기 닥터 블레이드법에 의해 유지된다. 층 두께는 그 후의 사용 목적에 따라 변화한다. 가스 중 산소 농도를 측정하기 위한 상기 센서 소자 제조를 위해서는, 층 두께는 일반적으로 0.2 내지 0.8㎛을 갖는다.
플라스틱 시트의 표면은 세라믹 기판 시트의 하측면의 소망하는 거칠기에 상응하는 표면 거칠기를 도시하며, 또한 실란화된다. 그 표면이 실란화 가능한 모든 공지된 시트 형성성(形成性) 플라스틱으로부터의 시트가 본 발명에 적합하다. 이렇게 하여, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄 등을 사용한다. 기초 시트 및 적층 피복 시트를 갖는 복합 시트, 예를 들면 폴리에틸렌 기초 시트 및 적층 폴리에스테르 시트를 갖는 시트도 사용할 수 있다. 플라스틱 캐리어 시트는, 슬립층의 세라믹 기판 시트에의 비틀림이 없는 건조를 가능하게 하기 위해 충분히 두꺼워야 한다. 플라스틱 캐리어 시트에 관한 이 요구는 실리콘 오일로 피복된 공지 기술의 시트에 의해 보다 본 발명에 의한 시트에 의해 보다 용이하게 충족되는, 그렇다고 하는 것도 한편으로는 세라믹 슬립 및 특히 그 안에 함유되는 시트 형성제와, 다른 한편으로는 플라스틱과의 사이의 부착력이 작기 때문이다. 일반적으로, 플라스틱 캐리어 시트는 50㎛ 내지 250㎛의 두께이다.
플라스틱 캐리어 시트가 캐스트 시트인 경우, 적합한 금속 캐스트면의 선택에 의해, 캐스트한 시트가 그 하측면에 세라믹 기판 시트의 하측면의 소망의 거칠기에 상응하는 거칠기를 나타내는 것을 확실하게 한다. 압출 성형하는 시트는 소망의 거칠기를 새길 수 있지만, 이 때 이 시트를 연화점 근처의 온도로 일정한 압력 하에 상당한 거칠기를 갖는 금속 롤러를 통과시킨다. 시판되는 플라스틱 시트도 필요한 거칠기 조건을 만족시키는 경우도 많아, 선택만이 필요해진다.
실란화에 의해 규소 화합물은 분명히 플라스틱 캐리어 시트의 표면에 화학적으로 결합한다. 어쨌든 세라믹 슬립에 의하면 마찬가지로 용제에 의해 현저한 양의 규소 화합물은 플라스틱 캐리어 시트로부터 분리하지 않는다. 실란화의 부착 감소 효과 자체도 수회의 사이클 후 실질적으로 변하지 않고 유지된다는 상황도, 플라스틱 캐리어 시트의 표면으로의 규소 화합물의 화학적 결합을 증명한다.
플라스틱 캐리어 시트가 그 표면에 규소 화합물(유리하게는 실란 또는 저분자 실록산)의 적합한 관능기와 반응성의 관능기를 갖고 있는 경우, 플라스틱 캐리어 시트는 실란화될 수 있다. 예를 들면 특히 에틸렌글리콜의 화학양론적 과잉으로 작업한 경우는 그 위에 히드록시기를 갖는, 폴리에틸렌테레프탈레이트로부터의 폴리에스테르 시트의 표면을, 예를 들면, 오르가닐할로겐실란, 특히 알킬크롤실란으로, 또는 오르가닐아실옥시실란, 특히 알킬아세톡시실란으로 처리하는 경우, 규소 화합물은 고정되어, Si-O-C-결합이 형성된다. 이 처리는 플라스틱 캐리어 시트를 상응하는 규소 화합물을 진공 증착함으로써 실시할 수 있다. 선택적으로 플라스틱 캐리어 시트를 규소 화합물의 용액으로 처리하고, 이 때 생기는 부생성물인 할로겐화 수소 및 카본산을 포착하기 위해 유리하게 3급 아민, 예를 들면 피리딘 또는 트리에틸아민을 첨가한다. 특히 화학양론적 과잉의 디이소시아네이트에 있어서 이소시아네이트기를 갖는 폴리우레탄 시트의 표면을 오르가닐아미노실란, 특히 알킬아미노실란으로 처리하는 경우, 다시 규소 화합물이 고정되고, 결합하는 요소(尿素) 구조가 형성된다. 실란화 플라스틱 캐리어 시트는 시판되고 있다.
실란화 플라스틱 캐리어 시트는 공지 기술의 실리콘 오일로 적층된 시트와 마찬가지로 스틸 벨트의 연속적으로 작동하는 장치 중에 함께 도입된다. 세라믹 슬립을 플라스틱 캐리어 시트 상에 층으로서 유지한 후, 유리하게 70 내지 150℃로 가열한 공기류로, 및/또는 IR-조사에 의해 용제를 제거한다. 이렇게 생성된 세라믹 기판 시트는 적어도 용제를 충분히 증발시킨 후, 플라스틱 시트로부터 문제 없이 박리될 수 있다. 세라믹 기판 시트로부터 기판 카드를 밀어내, 이것을 부가로 적층할 수 있다.
추가 행정에서는, 플라스틱 캐리어 시트와 접촉한 세라믹 기판 시트 또는 그것으로부터 밀어낸 기판 카드의 하측면 상에 적어도 제 2 세라믹 원료 분말에 관해서 다른 조성을 갖는 슬립으로 이루어지는 층을 유지하며, 이 층으로부터 공소성 후 기능층이 생성된다. 이것은 유리하게 후층법(厚層法)에 의해, 특히 스크린법에 의해 공지법으로 실시한다. 제 2 슬립에 관한 세라믹 원료의 선택은 나중의 기능층이 예정되는 기능에 의해 결정된다. 더욱이, 입자 직경 및 그 분포, 시트 형성제 및 용제에 관해서는, 세라믹 기판 시트의 제조, 마찬가지로 계속되는 용제의 증발과의 관련에 있어서 필요한 변경을 가하여 이것에 해당한다.
이렇게 하여 얻어진 그린체를 가공하여, 소결한 복합체로 할 수 있다. 추가적인 기능층 이후의 사용이 필요한 경우, 유리하게 미리 상응하는 슬립으로부터의 층을 세라믹 기판 시트 또는 카드 및/또는 제 1 기능층의 상측 표면에 유지하는, 제 1 기능층에 관한 설명이 상응하여 해당한다.
최종적 그린체로부터 유기성분, 즉 결합제와 가소제, 및 경우에 따라 연화제 및 용제 잔여분을 공지의 방법으로 가열함으로써 제거한다. 이것은 유기성분의 산화적 분해를 촉진하기 위해, 유리하게 공기 유입 하에, 예를 들면 공기 순환로 중에서 실시한다. 그 후 동일하게 충분히 공지된 소결 공정을 행한다. 소결 온도 및 소결 시간은 통상 세라믹 원료 분말의 종류에 의해 결정된다.
본 발명에 의한 세라믹 복합체는 기능층 및 기판의 연속하는 물질 연결 결합을 나타낸다. 세라믹 그래피에 의한 접합부 검사에 있어서, 층의 접합부는 이제 위치를 정할 수 없다. 복합체는 상기한 바와 같이 전기 또는 전자 제품 또는 기능 소자로서 또는 그러한 제품 또는 기능 소자의 구성 부분으로서 적합하다.

Claims (3)

  1. 층간에 개량된 접착을 갖고 층내에 개량된 균질성을 갖는 적어도 2층으로 이루어지는 세라믹 복합체를 제조하기 위해, (1) 미세한 세라믹 원료 분말, 유기 시트 형성제 및 용제를 함유하는 세라믹 슬립으로 이루어지는 층을, 그 표면이 세라믹 기판 시트의 소망 거칠기 특성에 상응하는 거칠기를 가지며, 실란화되어 있는 플라스틱 캐리어 시트 상에 유지하고, 용제를 증발하며, 또한 세라믹 시트를 플라스틱 캐리어 시트로부터 박리시키므로써 최적의 거칠기 특성을 갖는 세라믹 기판 시트를 제조하고, (2) 세라믹 기판 시트 또는 그것으로부터 펀칭된 기판 카드의, 플라스틱 캐리어 시트와 접촉한 면 상에, 제 2의 적어도 미세한 세라믹 원료 분말에 관해서 다른 조성의 세라믹 슬립으로 이루어지는 층을 유지하고, 용제를 증발시키며, 또한 (3) 생성된, 적어도 2층으로 이루어지는 그린체를 유기 성분 제거를 위해 가열하고, 이 층을 공소결(共燒結)하여 복합체로 하는 것을 특징으로 하는 세라믹 복합체 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 플라스틱 캐리어 시트가 표면을 실란화한 폴리에스테르로 이루어지거나 또는 적어도 실란화한 폴리에스테르 표면을 갖는 세라믹 복합체 제조 방법.
  3. 소결에 의해 서로 결합한 적어도 2개의 층을 갖는 복합체 장치(compositedevice)에 있어서,
    상기 복합체 장치는 전기 부품이나 전자 부품 또는 그 기능 소자이거나, 그러한 부품 또는 기능 소자의 구성 부분이며, 소결로 결합된 층은 제 1 항 또는 제 2 항의 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 복합체 장치.
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