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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mehrschichtkeramiksubstrate
und Verfahren zum Herstellen derselben und insbesondere auf ein
Mehrschichtkeramiksubstrat, das ein Element, wie z. B. einen laminierten
Keramikkondensator, beinhaltet, und auf ein Verfahren zum Herstellen
desselben.
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Hintergrundtechnik
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Als
interessante Technik für die vorliegende Erfindung offenbart
z. B. die ungeprüfte,
japanische
Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 2002-84067 (Patentdokument
1) ein Verfahren zum Herstellen eines Mehrschichtkeramiksubstrats,
das ein Funktionselement beinhaltet, durch vorbereitendes Bereitstellen
eines Funktionselements, wie z. B. eines Kondensatorelements, Induktorelements,
Widerstandselements oder dergleichen, aus einem plattenartigen,
gesinterten Körper, der erhalten wird durch vorbereitendes
Brennen eines Keramikfunktionsmaterials, Anordnen des Funktionselements
im Inneren eines nicht gesinterten Rohlaminats, das durch Brennen
ein Mehrschichtkeramiksubstrat werden soll, und Brennen des Rohlaminats
in diesem Zustand.
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Das
Patentdokument 1 offenbart außerdem die Anwendung eines
sogenannten Nicht-Schrumpf-Vorgangs zur Herstellung des oben beschriebenen
Mehrschichtkeramiksubstrats. Insbesondere sind äußere
Begrenzungsschichten in einer derartigen Weise angeordnet, um das
Rohlaminat sandwichartig zu umschließen, um in der Richtung
einer Laminierung ein Mehrschichtkeramiksubstrat zu werden. Die äußeren
Begrenzungsschichten beinhalten ein Keramikmaterialpulver, das bei
einer Brenntemperatur nicht gesintert wird. Deshalb wirken bei einem
Brennschritt die äußeren Begrenzungsschichten,
um ein Schrumpfen des Laminats zu hemmen, und wirken als ein Ergebnis
dessen derart, dass ein ungleichmäßiges Schrumpfen
weniger wahrscheinlich auftritt. Die äußeren Begrenzungsschichten
werden dann nach dem Brennschritt entfernt.
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Bei
der Praktizierung des in dem Patentdokument 1 beschriebenen Verfahrens
jedoch entsteht manchmal ein Problem, dass ein Reißen in
dem eingebauten Funktionselement auftritt. Dies wird durch eine relativ
große Druckbelastung bewirkt, die bei dem Brennschritt
zum Erhalten des Mehrschichtkeramiksubstrats auf das Funktionselement
ausgeübt wird. Bei einem sogenannten Nicht-Schrumpf-Vorgang
tritt, während in der Richtung einer Hauptoberfläche
des Rohlaminats zu dem Zeitpunkt des Brennens im Wesentlichen kein Schrumpfen
auftritt, ein relativ großes Schrumpfen in der Richtung
der Dicke auf, außerdem entsteht eine größere
Druckbelastung. Insbesondere ist es weniger wahrscheinlich, dass
ein innerer Schichtteil an einer tieferen Position als einem oberflächlichen
Teil des Laminats, das durch die äußeren Begrenzungsschichten
begrenzt ist, die Wirkung der äußeren Begrenzungsschichten
erfährt, wobei es so wahrscheinlicher ist, dass dieser
eine Druckbelastung erfährt.
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Wenn
ein Funktionselement im Inneren eines Rohlaminats beinhaltet ist,
ist eine Grünschicht, die das Rohlaminat bildet, üblicherweise
nicht in der Lage, sich zu verformen, um perfekt zu einer äußeren
Oberfläche des Funktionselements zu passen. Deshalb entsteht
oft ein Zwischenraum an dem Umfang des Funktionselements. Da ein
derartiger Zwischenraum zu dem Zeitpunkt des Brennens stark schrumpft,
konzentriert sich die Belastung in dieser Region. Dies kann zu einem
Problem führen, dass ein Reißen nicht nur in dem
eingebauten Element auftritt, sondern auch in dem Mehrschichtkeramiksubstrat
selbst.
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Das
Patentdokument 1 offenbart außerdem einen Durchgangslochleiter
als ein Beispiel eines Verdrahtungsleiters an der Seite des Mehrschichtkeramiksubstrats,
der elektrisch mit einer Anschlusselektrode verbunden werden soll,
die in dem eingebauten Element vorgesehen ist. Wenn jedoch ein Durchgangslochleiter direkt
mit einer Anschlusselektrode eines eingebauten Elements verbunden
ist, entsteht manchmal ein Problem, dass ein Reißen unerwünschterweise
in dem eingebauten Element auftritt.
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Dies
ist der Tatsache zuzuschreiben, dass bei dem Brennschritt ein Schrumpffaktor
des Materials für den Durchgangslochleiter kleiner ist
als derjenige des Keramikmaterials, das das Mehrschichtkeramiksubstrat bildet,
und dass sich der Durchgangslochleiter derart verhält,
um zu dem Zeitpunkt des Brennens in Richtung des eingebauten Elements
vorzustehen. Wahrscheinlich wirken, wenn ein Mehrschichtkeramiksubstrat
durch einen Nicht-Schrumpf-Vorgang unter Verwendung äußerer
Begrenzungsschichten erzeugt wird, wie in dem Patentdokument 1 beschrieben
ist, insbesondere die äußeren Begrenzungsschichten,
um einen Endteil des Durchgangslochleiters zu drücken,
wobei ein anderer Endteil des Durchgangslochleiters weiter in Richtung des
eingebauten Elements vorsteht.
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Wenn
das eingebaute Element eine nickelhaltige Elektrode aufweist, genauer
gesagt, wenn das eingebaute Element z. B. ein laminierter Keramikkondensator
ist und Nickel als sein Innenelektrodenmaterial verwendet wird,
könnte ein Reißen in einer dielektrischen Schicht
des eingebauten laminierten Keramikkondensators beginnend bei der
inneren Elektrode auftreten oder eine Anschlusselektrode des laminierten
Keramikkondensators könnte sich ablösen, wenn
das Brennen unter einer Bedingung ausgeführt wird, die
geeignet für ein Brennen des Mehrschichtkeramiksubstrats
ist.
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Das
obige Problem ist in einem Fall, in dem Silber in dem Verdrahtungsleiter
an der Seite des Mehrschichtkeramiksubstrats verwendet wird, noch
signifikanter. Dies ist so, da beim Verwenden von Silber in einem
Verdrahtungsleiter an der Seite eines Mehrschichtkeramiksubstrats
allgemein eine Luftatmosphäre zu dem Zeitpunkt des Brennens
als eine Ofenatmosphäre eingesetzt wird. Insbesondere wird,
wenn ein Rohlaminat, das ein Mehrschichtkeramiksubstrat werden soll,
in einer Luftatmosphäre gebrannt wird, Nickel, das in der
inneren Elektrode des eingebauten laminierten Keramikkondensators
beinhaltet ist, oxidiert, um NiO zu erzeugen, und das Volumen der
inneren Elektrode dehnt sich aus. Dies könnte ein Reißen
in der dielektrischen Schicht des laminierten Keramikkondensators
oder ein Ablösen der Anschlusselektrode des laminierten
Keramikkondensators bewirken.
- Patentdokument 1: japanische ungeprüfte
Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 2002-84067
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Offenbarung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösendes
Problem
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Angesichts
der obigen Beschreibung besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, ein Mehrschichtkeramiksubstrat und ein Verfahren zum Herstellen
desselben bereitzustellen, die das oben beschriebene Problem lösen.
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Mittel zum Lösen
des Problems
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Die
vorliegende Erfindung richtet sich zuerst auf ein Mehrschichtkeramiksubstrat,
das folgende Merkmale umfasst: ein Laminat, das aus einer Mehrzahl
laminierter Grundmaterialschichten und einer Zwischenschichtbegrenzungsschicht,
die zwischen bestimmten Basismaterialschichten angeordnet ist, besteht;
ein eingebautes Element, das an einer Position angeordnet ist, die
sandwichartig zwischen den spezifischen Grundmaterialschichten angeordnet
ist; und einen inneren leitfähigen Film, der elektrisch
mit dem eingebauten Element verbunden und im Inneren des Laminats
vorgesehen ist, um sich in einer Richtung einer Ausdehnung der Grundmaterialschichten
zu erstrecken.
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Die
Grundmaterialschichten sind aus einem gesinterten Körper
eines ersten Pulvers, das ein Glasmaterial und ein erstes Keramikmaterial
beinhaltet, gebildet, die Zwischenschichtbegrenzungsschicht beinhaltet ein
zweites Pulver, das ein zweites Keramikmaterial beinhaltet, das
bei einer Temperatur zum Schmelzen des Glasmaterials nicht gesintert
wird, und befindet sich in einem Zustand, in dem das zweite Pulver
durch Diffusion oder Fließen eines Teils des ersten Pulvers,
das das Glasmaterial beinhaltet, das in den Grundmaterialschichten
beinhaltet ist, in die Zwischenschichtbegrenzungsschicht auf ein
Brennen hin aneinander haftet.
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Ferner
ist zum Lösen des oben beschriebenen technischen Problems
diese Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsschicht
eine Zwischenschichtbegrenzungsschicht umfasst, die zwischen den
Grundmaterialschichten, die das eingebaute Element sandwichartig
umgeben, vorgesehen ist, um zumindest einen gesamten Umfang des
eingebauten Elements zu bedecken.
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In
einem Fall, in dem das eingebaute Element einen Elementhauptkörper
und eine Anschlusselektrode umfasst, die an einer äußeren
Oberfläche des Elementhauptkörpers gebildet ist,
umfasst der innere leitfähige Film vorzugsweise einen Teil,
der sich erstreckt, um eine Grenze zwischen dem Elementhauptkörper
und der Anschlusselektrode zu bedecken.
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Der
innere leitfähige Film umfasst vorzugsweise einen Teil,
der vorgesehen ist, um das eingebaute Element in einer Richtung
einer Laminierung sandwichartig zu umgeben.
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In
einem Fall der weiteren Beinhaltung eines Durchgangslochleiters,
der elektrisch mit dem eingebauten Element im Inneren des Laminats
verbunden werden soll, ist der Durchgangslochleiter vorzugsweise
vorgesehen, um mit einem Teil des inneren leitfähigen Films,
der zu einer lateralen Seite des eingebauten Elements herausgezogen
ist, verbunden zu sein, und der innere leitfähige Film
ist elektrisch mit dem eingebauten Element verbunden.
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Die
Zwischenschichtbegrenzungsschicht, die zwischen den Grundmaterial
schichten, die das eingebaute Element sandwichartig umgeben, vorgesehen
ist, könnte in einer Richtung einer Hauptebene des Laminats über
einer gesamten Fläche vorgesehen sein oder könnte
nur nahe bei dem eingebauten Element vorgesehen sein.
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Vorzugsweise
umfasst die Zwischenschichtbegrenzungsschicht vorzugsweise eine
andere Zwischenschichtbegrenzungsschicht als diejenige, die zwischen
den Grundmaterialschichten, die das eingebaute Element sandwichartig
umgeben, vorgesehen ist.
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Die
vorliegende Erfindung richtet sich außerdem auf ein Verfahren
zum Herstellen des oben beschriebenen Mehrschichtkeramiksubstrats.
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Das
Verfahren zum Herstellen eines Mehrschichtkeramiksubstrats umfasst
zuerst den folgenden Schritt: Bereitstellen von Grünschichten
für eine Grundmaterialschicht, die ein erstes Pulver beinhalten,
das ein Glasmaterial oder eine Glaskomponente, das/die durch Brennen
zu Glas geschmolzen werden kann, um ein Glasmaterial zu bilden,
und ein erstes Keramikmaterial beinhaltet, von Grünschichten
für eine Begrenzungsschicht, die ein zweites Pulver beinhalten,
das ein zweites Keramikmaterial beinhaltet, das bei einer Temperatur
zum Schmelzen des Glasmaterials nicht gesintert wird, und eines
eingebauten Elements.
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Nachfolgend
ausgeführt wird der Schritt eines Fertigens eines Rohlaminats,
bei dem zwei der Grünschichten für eine Begrenzungsschicht,
die positioniert sind, um das eingebaute Element sandwichartig zu
umgeben, an einer lateralen Seite des eingebauten Elements integriert
sind, durch Laminieren und Anpressen der Grünschicht für
eine Grundmaterialschicht, der Grünschicht für
eine Begrenzungsschicht und des eingebauten Elements in einer Reihenfolge
der Grünschicht für eine Grundmaterialschicht,
der Grünschicht für eine Begrenzungsschicht, des
eingebauten Elements, der Grünschicht für eine
Begrenzungsschicht und der Grünschicht für eine
Grundmaterialschicht.
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Als
Nächstes ausgeführt wird der Schritt eines Brennens
des Rohlaminats bei einer vorbestimmten Temperatur, so dass zumindest
ein Teil des ersten Pulvers gesintert wird und das zweite Pulver
aneinander haftet, im Wesentlichen ohne gesintert zu werden, indem
erlaubt wird, dass ein Teil des ersten Pulvers, das das Glasmaterial
beinhaltet, in die Grünschicht für eine Begrenzungsschicht
diffundieren oder fließen darf.
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In
einem Fall, dass das eingebaute Element einen Elementhauptkörper
und eine Anschlusselektrode umfasst, die an einer äußeren
Oberfläche des Elementhauptkörpers gebildet ist, umfasst
der Schritt des Fertigens eines Rohlaminats vorzugsweise den Schritt
eines Bildens eines nicht gebrannten inneren leitfähigen Films,
um eine Grenze zwischen dem Elementhauptkörper und der
Anschlusselektrode zu bedecken.
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Bei
dem Verfahren zum Herstellen des Mehrschichtkeramiksubstrats gemäß der
vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise der Schritt des Fertigens
eines Rohlaminats den Schritt eines Bildens eines ersten und eines
zweiten nicht gebrannten inneren leitfähigen Films, die
einander zugewandt sind, auf jeweiligen Hauptebenen der beiden Grünschichten
für eine Begrenzungsschicht, die positioniert sind, um
das eingebaute Element sandwichartig zu umgeben, und bei dem gefertigten
Rohlaminat sind der erste und der zweite ungebrannte innere leitfähige
Film an einer lateralen Seite des eingebauten Elements integriert.
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Vorzugsweise
werden auf ein Fertigen eines Rohlaminats hin die folgenden Schritte
ausgeführt: Fertigen einer ersten zusammengesetzten Grünschicht,
bei der eine erste der Grünschichten für eine
Begrenzungsschicht auf eine erste der Grünschichten für
eine Grundmaterialschicht gestapelt wird; Anordnen des eingebauten
Elements auf der ersten Grünschicht für eine Begrenzungsschicht;
Fertigen einer zweiten zusammengesetzten Grünschicht, bei
der eine zweite der Grünschichten für eine Begrenzungsschicht
auf eine zweite der Grünschichten für eine Grundmaterialschicht
gestapelt wird; und Laminieren der ersten zusammengesetzten Grünschicht
und der zweiten zusammengesetzten Grünschicht, so dass
die zweiten Grünschichten für eine Begrenzungsschicht
in Kontakt mit dem eingebauten Element kommen.
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Beim
Fertigen des Rohlaminats wird es bevorzugt, zumindest eine der Hauptebenen
des Rohlaminats mit einer äußeren Begrenzungsschicht
in einem Rohzustand zu überlagern, die ein drittes Pulver
beinhaltet, das ein drittes Keramikmaterial beinhaltet, das bei
einer Temperatur zum Schmelzen eines Glasmaterials, das in der Grünschicht
für eine Grundmaterialschicht beinhaltet ist, nicht gesintert
wird. In diesem Fall wird die äußere Begrenzungsschicht
nach dem Brennschritt entfernt.
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Wenn
das eingebaute Element eine nickelhaltige Elektrode umfasst, wird
es bevorzugt, den Brennschritt in einer Atmosphäre auszuführen,
in der eine Sauerstoffkonzentration in einer Temperaturregion über 700°C
weniger als 100 ppm beträgt.
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Auswirkungen der Erfindung
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird, da der gesamte Umfang des eingebauten
Elements mit der Zwischenschichtbegrenzungsschicht bedeckt ist,
die Druckbelastung, die bei dem Brennschritt auf das eingebaute
Element ausgeübt wird, vorteilhafterweise durch die Zwischenschichtbegrenzungsschicht
gemindert und so ist es möglich, das Auftreten eines Reißens
in dem eingebauten Element effektiv zu hemmen. Ferner ist es, da
ein Schrumpfen in dem Zwischenraumteil, der an dem Umfang des eingebauten
Elements erzeugt werden kann, durch die Zwischenschichtbegrenzungsschicht
gehemmt wird, möglich, das Auftreten eines Reißens
auch an der Seite des Laminats zu hemmen.
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Wenn
das eingebaute Element einen Elementhauptkörper und eine
Anschlusselektrode umfasst, die an einer äußeren
Oberfläche des Elementhauptkörpers gebildet ist,
ist ein innerer leitfähiger Film, der einen Teil beinhaltet,
der sich erstreckt, um die Grenze zwischen dem Elementhauptkörper
und der Anschlusselektrode zu bedecken, in der Lage, die Belastung,
die sich wahrscheinlich an der Grenze zwischen dem Elementhauptkörper
und der Anschlusselektrode konzentriert, zu mindern, und so kann
ein Reißen, das möglicherweise in dem eingebauten
Element auftritt, gehemmt werden.
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Wenn
der innere leitfähige Film einen Teil beinhaltet, der vorgesehen
ist, um das eingebaute Element in der Richtung einer Laminierung
sandwichartig zu umgeben, kann ein Reißen in dem eingebauten
Element und dem Laminat, das oben beschrieben wurde, zuverlässiger
gehemmt werden.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann in einem Fall, dass ein Durchgangslochleiter
vorgesehen ist, das Problem des Auftretens eines Reißens
aufgrund eines Vorstehens des Durchgangslochleiters zu dem Zeitpunkt
des Brennens vermieden werden, wenn der Durchgangslochleiter in
einer derartigen Weise vorgesehen ist, um mit einem Teil des inneren
leitfähigen Films verbunden zu sein, der zu einer lateralen
Seite des eingebauten Elements herausgezogen ist, wobei der innere
leitfähige Film elektrisch mit dem eingebauten Element verbunden
ist.
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Wenn
die Zwischenschichtbegrenzungsschicht, die zwischen den Grundmaterialschichten,
die das eingebaute Element sandwichartig umgeben, vorgesehen ist, über
der gesamten Fläche in der Richtung der Hauptebene des
Laminats vorgesehen ist, kann ein Schrumpfen in der Richtung der
Hauptebene des gesamten Laminats durch diese Zwischenschichtbegrenzungsschicht
wirksamer gehemmt werden.
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Andererseits
ist es, wenn die Zwischenschichtbegrenzungsschicht, die zwischen
den Grundmaterialschichten, die das eingebaute Element sandwichartig
umgeben, vorgesehen ist, nur nahe an dem eingebauten Element vorgesehen
ist, möglich, einen zuverlässigeren Verbindungszustand
zwischen den Grundmaterialschichten, die das eingebaute Element
sandwichartig umgeben, zu erhalten.
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Wenn
eine andere Zwischenschichtbegrenzungsschicht als diejenige, die
zwischen den Grundmaterialschichten, die das eingebaute Element
sandwichartig umgeben, vorgesehen ist, als eine Zwischenschichtbegrenzungsschicht
vorgesehen ist, ist es möglich, ein Schrumpfen des Laminats
zu dem Zeitpunkt des Brennens perfekter zu hemmen.
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Bei
dem Verfahren zum Herstellen eines Mehrschichtkeramiksubstrats gemäß der
vorliegenden Erfindung wird, wenn das Rohlaminat mit der äußeren
Begrenzungsschicht überlagert wird, ein perfekterer Schrumpfhemmungseffekt
zu dem Zeitpunkt des Brennens ausgeübt und eine Abmessungsgenauigkeit
des erhaltenen Mehrschichtkeramiksubstrats kann weiter verbessert
werden.
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Wenn
das eingebaute Element eine nickelhaltige Elektrode umfasst, kann
eine oxidative Ausdehnung des Nickels, das in der Elektrode des
eingebauten Elements beinhaltet ist, bei dem Brennschritt, der in
einer Atmosphäre ausgeführt wird, in der eine
Sauerstoffkonzentration in der Temperaturregion über 700°C
weniger als 100 ppm beträgt, gehemmt werden und so kann
ein Reißen in dem eingebauten Element oder ein Ablösen der
Anschlusselektrode des eingebauten Elements gehemmt werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die cm Mehrschichtkeramiksubstrat 1 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch
zeigt.
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2 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Teil des Mehrschichtkeramiksubstrats 1 in 1 in
Nahaufnahme zeigt.
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3 ist
eine Querschnittsansicht, die ein Rohlaminat 6a, das zum
Herstellen des in 1 gezeigten Mehrschichtkeramiksubstrats 1 gefertigt
wird, schematisch zeigt.
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4 ist
ein Diagramm, das Schritte, die zum Fertigen des in 3 gezeigten
Rohlaminats 6a ausgeführt werden, einen Teil darstellend,
der dem in 2 gezeigten Teil entspricht,
nacheinander zeigt.
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5 ist
eine Ansicht, 2 entsprechend, zum Darstellen
eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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6 ist
eine Ansicht, 4(1) entsprechend, zum
Darstellen von Schritten, die zum Fertigen eines in 5 gezeigten
Laminats ausgeführt werden.
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7 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Teil eines Laminats 6,
das in einem Mehrschichtkeramiksubstrat gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
vorgesehen ist, schematisch zeigt.
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8 ist
eine Querschnittsansicht, die ein Mehrschichtkeramiksubstrat 1a gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
schematisch zeigt.
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9 ist
eine Ansicht, 2 entsprechend, zum Darstellen
eines fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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10 ist
eine Ansicht, 2 entsprechend, zum Darstellen
eines sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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- 1,
1a
- Mehrschichtkeramiksubstrat
- 2
- Grundmaterialschicht
- 2a
- Grünschicht
für eine Grundmaterialschicht
- 3
bis 5
- Zwischenschichtbegrenzungsschicht
- 3a
bis 5a
- Grünschicht
für eine Begrenzungsschicht
- 6
- Laminat
- 6a
- Rohlaminat
- 7,
27
- eingebautes
Element
- 7a,
27a
- Elementhauptkörper
- 8,
28
- Anschlusselektrode
- 9
- innerer
leitfähiger Film
- 9a
- ungebrannter
innerer leitfähiger Film
- 10
- Durchgangslochleiter
- 10a
- ungebrannter
Durchgangslochleiter
- 11,
12
- Hauptebene
- 15
- Zwischenraum
- 16
- erste
zusammengesetzte Grünschicht
- 17
- zweite
zusammengesetzte Grünschicht
- 19,
20
- äußere
Begrenzungsschicht
- 21,
22
- Oberflächenbegrenzungsschicht
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Beste Art und Weise zur Ausführung
der Erfindung
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Die 1 bis 4 sind
Ansichten zum Darstellen eines ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. 1 ist eine
Querschnittsansicht, die ein Mehrschichtkeramiksubstrat 1 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel schematisch zeigt. 2 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Teil von 1 in Nahaufnahme
zeigt. Die 3 und 4 sind Ansichten
zum Darstellen eines Verfahrens zum Herstellen des in 1 gezeigten
Mehrschichtkeramiksubstrats 1.
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Unter
Bezugnahme auf 1 umfasst das Mehrschichtkeramiksubstrat 1 ein
Laminat 6, das aus einer laminierten Mehrzahl von Grundmaterialschichten 2 und
Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 bis 5, die
jeweils zwischen spezifischen der Grundmaterialschichten 2 angeordnet
sind, hergestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind
die Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 und 4 so
angeordnet, um einander zu berühren, und zwischen beliebigen
der benachbarten Grundmaterialschichten 2 sind/ist die
Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 und 4 oder
die Zwischenschichtbegrenzungsschicht 5 angeordnet. Jede
der Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 bis 5 ist
dünner hergestellt als die Grundmaterialschichten 2.
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Das
Mehrschichtkeramiksubstrat 1 umfasst mehrere eingebaute
Elemente 7. Jedes der eingebauten Elemente 7 ist
typischerweise eine chipartige laminierte Keramikelektronikkomponente,
wie z. B. ein laminierter Keramikkondensator, es kann jedoch ein
anderes Kondensatorelement als das obige, ein Induktorelement, ein
Widerstandselement oder dergleichen sein. Wie in 2 dargestellt
ist, umfasst das eingebaute Element 7 einen Elementhauptkörper 7a und
eine Anschlusselektrode 8, die an einer äußeren
Oberfläche jedes Endteils des Elementhauptkörpers 7a gebildet
ist.
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Das
Mehrschichtkeramiksubstrat 1 umfasst außerdem
innere leitfähige Filme 9, die vorgesehen sind, um
sich in der Richtung einer Ausdehnung der Grundmaterialschichten 2 im
Inneren des Laminats 6 zu erstrecken. Wie in 2 gut
dargestellt ist, umfasst jeder der inneren leitfähigen
Filme 9 einen Teil, der elektrisch mit der Anschlusselektrode 8 des
eingebauten Elements 7 verbunden ist.
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Das
Mehrschichtkeramiksubstrat 1 umfasst außerdem
Durchgangslochleiter 10, die jeweils vorgesehen sind, um
die Grundmaterialschicht 2 und eine oder mehrere spezifische
der Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 bis 5 in
der Richtung einer Dicke zu durchdringen, und äußere
leitfähige Filme 13 und 14, die an einer
bzw. einer anderen Hauptebene 11 und 12 des Laminats 6 gebildet
sind. Jeder der Durchgangslochleiter 10 ist elektrisch
mit einem spezifischen inneren leitfähigen Film 9 verbunden
und außerdem elektrisch mit dem äußeren
leitfähigen Film 13 oder 14 verbunden.
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Obwohl
dies nicht dargestellt ist, sind an der einen Hauptebene 11 des
Laminats 6 mehrere Oberflächenbefestigungskomponenten
befestigt. Der äußere leitfähige Film 13 wird
zum elektrischen Verbinden dieser Oberflächenbefestigungskomponenten
verwendet. Andererseits wird der äußere leitfähige
Film 14, der an der anderen Hauptebene 12 des
Laminats 6 gebildet ist, zum elektrischen Verbinden des
Mehrschichtkeramiksubstrats 1 mit einer Hauptplatine (nicht
dargestellt), wenn das Mehrschichtkeramiksubstrat 1 an
der Hauptplatine befestigt ist, verwendet.
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Wie
aus der später beschriebenen Beschreibung des Herstellungsverfahrens
ersichtlich wird, ist die Grundmaterialschicht 2 aus einem
gesinterten Körper aus einem ersten Pulver gebildet, das
ein Glasmaterial und ein erstes Keramikmaterial beinhaltet. Andererseits
beinhalten die Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 bis 5 jeweils
ein zweites Pulver, das ein zweites Keramikmaterial beinhaltet,
das bei einer Temperatur zum Schmelzen des Glasmaterials nicht gesintert
wird, und befinden sich in einem derartigen Zustand, dass das zweite
Pulver als ein Ergebnis einer Diffusion oder eines Fließens
eines Teils des ersten Pulvers, das das Glasmaterial beinhaltet,
das in der Grundmaterialschicht 2 beinhaltet ist, in die
Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 bis 5 zu
dem Zeitpunkt des Brennens aneinander haftet.
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Eine
charakteristische Konfiguration dieses Ausführungsbeispiels
besteht darin, dass die Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 und 4,
die zwischen den Grundmaterialschichten 2, die das eingebaute
Element 7 sandwichartig umgeben, vorgesehen sind, so vorgesehen
sind, um den gesamten Umfang des eingebauten Elements 7 zu
bedecken. Dies bedeutet, dass, wie in 2 gut dargestellt
ist, die beiden Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 und 4,
die angeordnet sind, um das eingebaute Element 7 sandwichartig
zu umgeben, an der lateralen Seite des eingebauten Elements 7 miteinander
integriert sind, während ein Zwischenraum 15 an
dem Umfang des eingebauten Elements 7 gebildet wird. Während
der Zwischenraum 15 in 1 an dem
Umfang jedes der eingebauten Elemente 7 gebildet ist, ist
der Zwischenraum 15 unter Umständen in einem Teil
der oder allen eingebauten Elementen 7 nicht gebildet.
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Wie
in 2 gut dargestellt ist, ist der Durchgangslochleiter 10,
der elektrisch mit dem eingebauten Element 7 verbunden
werden soll, in einer derartigen Weise vorgesehen, dass er mit einem
Teil, der zu der lateralen Seite des eingebauten Elements 7 herausgezogen
ist, des inneren leitfähigen Films 9 verbunden
ist, der elektrisch mit der Anschlusselektrode 8 des eingebauten
Elements 7 verbunden ist, und nicht direkt mit der Anschlusselektrode 8 des
eingebauten Elements 7 verbunden ist.
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Das
Mehrschichtkeramiksubstrat 1 wird durch Brennen eines in 3 gezeigten
Rohlaminats 6a erhalten und das Rohlaminat 6a wird
durch die Schritte, wie sie in 4 gezeigt
sind, gefertigt.
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Wie
in 3 gezeigt ist, umfasst das Rohlaminat 6a Elemente,
die den Elementen entsprechen, die in dem Laminat 6 nach
einem Sintern, wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet sind.
Genauer gesagt umfasst das Rohlaminat 6a Grünschichten
für eine Grundmaterialschicht 2a, die die Grundmaterialschichten 2 werden
sollen, Grünschichten für eine Begrenzungsschicht 3a bis 5a,
die die Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 bis 5 werden
sollen, ungebrannte innere leitfähige Filme 9a,
die die inneren leitfähigen Filme 9 werden sollen, ungebrannte
Durchgangslochleiter 10a, die die Durchgangslochleiter 10 werden
sollen, und ungebrannte äußere leitfähige
Filme 13a und 14a, die die äußeren
leitfähigen Filme 13 und 14 werden sollen.
Das Rohlaminat 6a umfasst außerdem die eingebauten
Elemente 7, die nach Abschluss des Brennschritts erhalten
werden.
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Die
Grünschicht für eine Grundmaterialschicht 3a beinhaltet
ein erstes Pulver, das ein Glasmaterial oder eine Glaskomponente,
das/die in der Lage ist, durch Brennen zu Glas zu schmelzen, um
ein Glasmaterial zu werden, und ein erstes Keramikmaterial beinhaltet.
Andererseits beinhalten die Grünschichten für
eine Begrenzungsschicht 3a bis 5a ein zweites
Pulver, das ein zweites Keramikmaterial beinhaltet, das bei einer
Temperatur zum Schmelzen des Glasmaterials nicht gesintert wird.
Es sei denn, dies wird anderweitig angefordert, weisen die Grünschichten
für eine Begrenzungsschicht 3a bis 5a die
gleiche Zusammensetzung und die gleiche Dicke auf. Die Grünschichten
für eine Begrenzungsschicht 3a bis 5a könnten
jeweils ein Glasmaterial oder eine Glaskomponente beinhalten, das/die
in der Lage ist, durch Brennen zu Glas zu schmelzen, um ein Glasmaterial
zu werden, soweit eine Begrenzungsleistung derselben nicht beeinflusst
wird.
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Beispielsweise
wird als das Glasmaterial, das in der Grünschicht für
eine Grundmaterialschicht 2a beinhaltet ist, Glas auf Borsilikatbasis
verwendet und Alumina wird als das erste Keramikmaterial verwendet.
Als das zweite Keramikmaterial, das in den Grünschichten
für eine Begrenzungsschicht 3a bis 5a beinhaltet
ist, wird entweder Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumoxid,
Siliziumoxid oder Titanoxid verwendet.
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Beispielsweise
wird die Grünschicht für eine Grundmaterialschicht 2a durch
Bereitstellen eines Schlickers durch Mischen von 60 Gewichtsteilen
eines Glaspulvers auf Borsilikatbasis mit einer durchschnittlichen Teilchengröße
von etwa 4 μm, 60 Gewichtsteilen eines Aluminiumoxidpulvers
mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von
etwa 0,35 μm, 50 Gewichtsteilen Wasser, das als Dispersionsmedium
dient, 20 Gewichtsteilen eines Polyvinylalkohols, der als ein Bindemittel
dient, und 1 Gewichtsteil eines Dispersionsmittels auf Polycarbonatbasis,
das als ein Dispersionsmittel dient, Entfernen von Luftblasen aus
dem Schlicker, Formen des Schlickers in eine Lagenform durch ein
Streichmesserverfahren und Trocknen derselben erhalten. Eine Dicke der
Grünschicht für eine Grundmaterialschicht 2a beträgt
z. B. etwa 20 bis 200 μm.
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Andererseits
werden die Grünschichten für eine Begrenzungsschicht 3a bis 5a z.
B. jeweils durch Bereitstellen eines Schlickers durch Mischen von
100 Gewichtsteilen eines Aluminiumoxidpulvers mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von etwa 0,4 μm, 50 Gewichtsteilen
Wasser, das als ein Dispersionsmittel dient, 20 Gewichtsteilen eines
Polyvinylalkohols, der als ein Bindemittel dient, und 1 Gewichtsteil
eines Dispersionsmittels auf Polycarbonatbasis, das als ein Dispersionsmittel
dient, Entfernen von Luftblasen aus dem Schlicker, Formen des Schlickers
in eine Lagenform durch das Streichmesserverfahren und Trocknen
derselben erhalten. Eine Dicke jeder der Grünschichten
für eine Begrenzungsschicht 3a bis 5a beträgt
z. B. etwa 1 bis 10 μm.
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Außerdem
werden der ungebrannte innere leitfähige Film 9a,
der ungebrannte Durchgangslochleiter 10a und die ungebrannten äußeren
leitfähigen Filme 13a und 14a durch eine
leitfähige Paste bereitgestellt, die z. B. Silber als leitfähige
Komponente beinhaltet. Es könnte die leitfähige
Paste verwendet werden, wie z. B. mit 48 Gewichtsteilen Silberpulver
mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von
etwa 2 μm, 3 Gewichtsteilen Ethylzellulose, die als Bindemittel
dient, und 49 Gewichtsteilen Terpenen, die als Lösungsmittel
dienen.
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Zum
Fertigen des Rohlaminats 6a werden die vorstehend erwähnten
Grünschichten für eine Grundmaterialschicht 2a,
die Grünschichten für eine Begrenzungsschicht 3a bis 5a,
die eingebauten Elemente 7 und die leitfähige
Paste bereitgestellt.
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Unter
Verwendung dieser Grünschichten für eine Grundmaterialschicht 2,
der Grünschichten für eine Begrenzungsschicht 3a bis 5a,
des eingebauten Elements 7 und der leitfähigen
Paste wird das Rohlaminat 6a gefertigt. Ein Vorgang zum
Fertigen des Rohlaminats 6a umfasst einen Schritt eines
Aneinanderlaminierens der Grünschichten für eine
Grundmaterialschicht 2a, der Grünschichten für
eine Begrenzungsschicht 3a und 4a und der eingebauten
Elemente 7 und ein Aneinanderpressen derselben in einer
Reihenfolge der Grünschicht für eine Grundmaterialschicht 2a,
der Grünschicht für eine Begrenzungsschicht 3a,
des eingebauten Elements 7, der Grünschicht für
eine Begrenzungsschicht 4a und der Grünschicht
für eine Grundmaterialschicht 2a, wie dies in
einem Teil des Rohlaminats 6a, das in 3 gezeigt
ist, erscheint. Durch ein Ausführen dieses Schritts wird
das Rohlaminat 6a in einem derartigen Zustand erhalten,
dass die beiden Grünschichten für eine Begrenzungsschicht 3a und 4a,
die angeordnet sind, um das eingebaute Element 7 sandwichartig
zu umschließen, an der lateralen Seite des eingebauten
Elements 7 miteinander integriert sind.
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Konkreter
gesagt werden, wie in 4(1) gezeigt
ist, ein Schritt eines Fertigens einer ersten zusammengesetzten
Grünschicht 16, bei der die erste Grünschicht
für eine Begrenzungsschicht 3a auf die erste Grünschicht
für eine Grundmaterialschicht 2a gestapelt wird,
und ein Schritt eines Fertigens einer zweiten zusammengesetzten
Grünschicht 17, bei der die zweite Grünschicht
für eine Begrenzungsschicht 4a auf die zweite
Grünschicht für eine Grundmaterialschicht 2a gestapelt
wird, ausgeführt.
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Zum
Erhalten der vorstehend erwähnten zusammengesetzten Grünschichten 16 und 17 könnten
die Grünschicht für eine Grundmaterialschicht 2a und
die Grünschicht für eine Begrenzungsschicht 3a oder 4a, die
separat voneinander gebildet sind, gestapelt werden oder alternativ
könnte die Grünschicht für eine Begrenzungsschicht 3a oder 4a direkt
auf einer Hauptebene der Grünschicht für eine
Grundmaterialschicht 2a gebildet werden.
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Auf
einer Hauptebene der ersten zusammengesetzten Grünschicht 16,
nämlich auf der Hauptebene, die von der ersten Grünschicht
für eine Begrenzungsschicht 3a nach außen
zeigt, wird der ungebrannte innere leitfähige Film 9a wie
nötig gebildet. Andererseits wird die zweite zusammengesetzte
Grünschicht 17 wie nötig mit dem ungebrannten
Durchgangslochleiter 10a gebildet.
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Als
Nächstes wird, ähnlich wie in 4(1) gezeigt
ist, das eingebaute Element 7 auf der ersten Grünschicht
für eine Begrenzungsschicht 3a angeordnet. Insbesondere
wird das eingebaute Element 7 so angeordnet, dass die Anschlusselektrode 8 auf
dem ungebrannten inneren leitfähigen Film 9a platziert
wird. Wie durch Pfeile 18 gezeigt ist, werden die erste
zusammengesetzte Grünschicht 16 und die zweite
zusammengesetzte Grünschicht 17 nahe aneinander
gebracht und aneinander angepresst, so dass die zweite Grünschicht für
eine Begrenzungsschicht 4a in Kontakt mit dem eingebauten
Element 7 kommt.
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Als
ein Ergebnis wird, wie in 4(2) gezeigt
ist, der Zustand erhalten, in dem die erste zusammengesetzte Grünschicht 16 und
die zweite zusammengesetzte Grünschicht 17 zusammen
gestapelt sind. In diesem Zustand werden die erste Grünschicht
für eine Begrenzungsschicht 3a und die zweite
Grünschicht für eine Begrenzungsschicht 4a über
den ungebrannten inneren leitfähigen Film 9a,
der sandwichartig an der lateralen Seite des eingebauten Elements 7 angeordnet
ist, miteinander integriert, während der Zwischenraum 15 an dem
Umfang des internen Elements bleibt. Der ungebrannte Durchgangslochleiter 10a ist
mit einem Teil, der zu der lateralen Seite des eingebauten Elements 7 herausgezogen
ist, des ungebrannten inneren leitfähigen Films 9a,
der elektrisch mit dem eingebauten Element 7 verbunden
ist, verbunden.
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Oben
wurde der Stapelungsvorgang der Grünschichten in einem
spezifischen Teil des in 4 gezeigten Rohlaminats 6a detailliert
beschrieben, bei diesem Stapelungsvorgang jedoch wird gleichzeitig
ein Stapeln der Grünschichten in anderen Teilen des Rohlaminats 6a ausgeführt.
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Bei
dem Schritt des Fertigens des Rohlaminats 6a, wie in 3 gezeigt,
wird ein Schritt eines Überlagerns zumindest einer der
Hauptebenen, vorzugsweise beider Hauptebenen des Rohlaminats 6a mit
den äußeren Begrenzungsschichten 19 und 20 in
Rohzuständen ausgeführt. Die äußeren
Begrenzungsschichten 19 und 20 weisen jeweils
eine Zusammensetzung auf, die ein drittes Pulver beinhaltet, das
ein drittes Keramikmaterial beinhaltet, das bei einer Temperatur
zum Schmelzen des Glasmaterials, das in der Grünschicht
für eine Grundmaterialschicht 2a beinhaltet ist,
nicht gesintert wird. Üblicherweise weisen die äußeren
Begrenzungsschichten 19 und 20 jeweils die gleiche
Zusammensetzung wie diejenige der Grünschichten für
eine Begrenzungsschicht 3a bis 5a auf.
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Als
Nächstes wird das Rohlaminat 6a, das mit den äußeren
Begrenzungsschichten 19 und 20, wie oben beschrieben
wurde, gebildet wird, gebrannt. Der Temperaturzustand bei diesem
Brennen wird so ausgewählt, dass die folgenden Phänomene
erzielt werden: das zweite Pulver, das in jeder der Grünschichten
für eine Begrenzungsschicht 3a bis 5a beinhaltet
ist, haftet aneinander, im Wesentlichen ohne gesintert zu werden,
durch Sintern zumindest eines Teils des ersten Pulvers, das in der
Grünschicht für eine Grundmaterialschicht 2a beinhaltet
ist, und Ermöglichen, dass ein Teil des ersten Pulvers,
das das Glasmaterial beinhaltet, in die Grünschichten für
eine Begrenzungsschicht 3a bis 5a diffundieren
oder fließen kann.
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Außerdem
wird in den äußeren Begrenzungsschichten 19 und 20 das
dritte Pulver im Wesentlichen nicht gesintert. Deshalb werden die äußeren
Begrenzungsschichten 19 und 20 nach dem Brennschritt
entfernt. Andererseits werden die Grünschichten für
eine Begrenzungsschicht 3a bis 5a die Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 bis 5,
wobei das zweite Pulver aneinander haftet, und bleiben nach dem
Sintern in dem Laminat 6.
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Bei
dem oben beschriebenen Brennschritt üben die Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 bis 5 und
die äußeren Begrenzungsschichten 19 und 20 einen
Schrumpfhemmungseffekt auf die Grundmaterialschicht 2 aus,
mit der jede der Schichten in Kontakt steht, und hemmen das Auftreten
unerwünschter Verformungen und dergleichen an dem erhaltenen
Laminat 6. Als ein Ergebnis ist es möglich, die
Abmessungsgenauigkeit des Laminats 6 zu verbessern.
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Mit
Fokus auf dem Teil, in dem das eingebaute Element 7 vorgesehen
ist, wird, da der gesamte Umfang des eingebauten Elements 7 mit
den Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 und 4 bedeckt
ist, die Druckbelastung, die bei dem Brennschritt auf das eingebaute
Element 7 ausgeübt wird, durch die Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 und 4 vorteilhafterweise
gemindert, mit dem Ergebnis, dass das Auftreten eines Reißens
in dem eingebauten Element 7 gehemmt werden kann. Da ein
Schrumpfen in dem Teil des Zwischenraums 15, das an dem
Umfang des eingebauten Elements 7 auftritt, durch die Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 und 4 gehemmt
wird, ist es möglich, das Auftreten eines Reißens
auch an der Seite des Laminats 6 zu hemmen.
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Da
der Durchgangslochleiter 10 so vorgesehen ist, um in dem
Teil, der zu der lateralen Seite des eingebauten Elements 7 herausgezogen
ist, mit dem inneren leitfähigen Film 9 verbunden
zu sein, kann ein Nachteil, dass aufgrund eines Vorsprungs des Durchgangslochleiters 10 während
des Brennens ein Reißen bewirkt wird, vermieden werden.
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Der
oben beschriebene Brennschritt wird vorzugsweise in einer Atmosphäre
ausgeführt, in der eine Sauerstoffkonzentration in einer
Temperaturregion über 700°C weniger als 100 ppm
beträgt, wenn das eingebaute Element 7 Nickel
als Elektrodenmaterial einsetzt. Um obiges zu bestätigen,
wurden die folgenden Experimente ausgeführt.
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Das
Rohlaminat 6A, das mit den äußeren Begrenzungsschichten 19 und 20 gebildet
ist, wie in 3 gezeigt ist, wurde gefertigt.
In diesem Fall wurde ein laminierter Keramikkondensator als das
eingebaute Element 7 verwendet.
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Als
nächstes wurde bei dem Brennschritt das Rohlaminat 6a in
einem Brennofen gebrannt, in dem eine Ofensauerstoffkonzentration
in einer Temperaturregion über 700°C auf 35 ppm,
100 ppm, 300 ppm oder 1000 ppm, wie in Tabelle l gezeigt ist, eingestellt
wurde, oder in einem Brennofen mit Umgebungsatmosphäre
(Sauerstoffkonzentration etwa 20%), um das gesinterte Laminat 6 zu
erhalten.
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Als
nächstes wurde das Laminat 6 nach dem Sintern
gewaschen und die äußeren Begrenzungsschichten 19 und 20 wurden
durch eine Strahlbehandlung entfernt.
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Als
nächstes wurde der Querschnitt des Teils, an dem sich das
eingebaute Element
7 in dem Laminat
6 befindet,
beobachtet und die Rate eines Auftretens eines Reißens
in dem eingebauten Element
7 wurde bewertet und außerdem
die Frage, ob NiO in dem Innenelektrodenteil des eingebauten Elements
7 erfasst
wird oder nicht, durch eine WDX-Erfassung geprüft. Auswertungsergebnisse
dieser Raten eines Rissauftretens und einer NiO-Erfassung sind in
Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1]
| Probe
Nr. | Sauerstoffkonzentration | Rate
eines Rissauftretens (Anzahl von Elementen, bei denen ein Reißen
auftritt/Gesamtzahl an Elementen | Ob
NiO erfasst wird oder nicht |
| 1 | Luft | 100%
(10/10) | erfasst |
| 2 | 1000
ppm | 100%
(10/10) | erfasst |
| 3 | 300
ppm | 30%
(3/10) | erfasst |
| 4 | 100
ppm | 10%
(1/10) | erfasst |
| 5 | 35
ppm | 0%
(0/10) | Erfassungsgrenze
oder darunter |
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Wie
aus Tabelle 1 ersichtlich ist, wurde ein Reißen bei der
Probe 1, die in einer Umgebungsatmosphäre gebrannt wurde,
bei jedem eingebauten Element beobachtet, während die Rate
eines Rissauftretens mit abnehmender Sauerstoffkonzentration in
der Ofenatmosphäre zu dem Zeitpunkt des Brennens reduziert
wird, wie in den Proben 2 bis 5, und ein Rissauftreten durch Setzen
der Ofensauerstoffkonzentration auf 35 ppm, was niedriger als 100 ppm
ist, vollständig verhindert wurde. Hinsichtlich einer Erfassung
von NiO in dem Innenelektrodenteil wurde NiO bei dem Zustand der
Sauerstoffkonzentration von 100 ppm oder mehr erfasst, wie bei den
Proben 1 bis 4, NiO wurde jedoch nicht bei dem Zustand der Sauerstoffkonzentration
von 35 ppm, was weniger als 100 ppm ist, erfasst.
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Das
Problem einer Nickelbeinhaltung, wie es oben beschrieben wurde,
könnte nicht nur dann entstehen, wenn Nickel in der Innenelektrode
des eingebauten Elements beinhaltet ist, sondern auch dann, wenn Nickel
in einer Anschlusselektrode (Außenelektrode) des eingebauten
Elements beinhaltet ist.
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Die 5 und 6 sind
Ansichten, die den 2 bzw. 4(1) entsprechen,
zum Erläutern eines zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. In 5 und 6 ist
ein Teil, das einem Teil entspricht, das in 2 oder 4(1) gezeigt ist, durch ein ähnliches
Bezugszeichen benannt und eine sich überschneidende Beschreibung
wird nicht wiederholt.
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Wie
in 5 gezeigt ist, ist das zweite Ausführungsbeispiel
dadurch gekennzeichnet, dass die inneren leitfähigen Filme 9 Teile
beinhalten, die in einer derartigen Weise vorgesehen sind, um das
eingebaute Element 7 in der Richtung einer Laminierung
sandwichartig zu umgeben. Um die inneren leitfähigen Filme 9 in
einem derartigen Zustand zu erhalten, werden bei dem Schritt des
Fertigens des Rohlaminats 6a (siehe 3) ein erster
und ein zweiter nicht gebrannter innnerer leitfähiger Film 9a-1 und 9a-2 jeweils
auf Hauptebenen, die einander zugewandt sind, der ersten und der
zweiten Grünschicht für eine Begrenzungsschicht 3a und 4a gebildet,
die positioniert sind, um das eingebaute Element 7 sandwichartig
zu umgeben, wie in 6 gezeigt ist.
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In
dem Rohlaminat 6a, das nach Abschluss des Stapelungsschritts
der Grünschicht erhalten wird, werden der erste und der
zweite ungebrannte innere leitfähige Film 9a-1 und 9a-2,
wie oben beschrieben wurde, an den lateralen Seiten des eingebauten
Elements 7 integriert. Der Zustand einer Integration dieses
ersten und zweiten ungebrannten inneren leitfähigen Films 9a-1 und 9a-2 kann
ohne weiteres aus dem Zustand der inneren leitfähigen Filme 9 nach
einem Sintern, in 5 gezeigt, erschlossen werden.
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Wie
dies bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fall ist,
ist es, wenn die inneren leitfähigen Filme 9 die
Teile beinhalten, die in einer derartigen Weise vorgesehen sind,
um das eingebaute Element 7 in der Richtung einer Laminierung
sandwichartig zu umgeben, möglich, ein Reißen
in dem eingebauten Element 7 und ein Reißen in
dem Laminat 6 zuverlässiger zu hemmen.
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7 ist
eine Querschnittsansicht eines Teils, in dem das eingebaute Element 7 in
dem Laminat 6 angeordnet ist, zum Erläutern eines
dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
In 7 ist ein Teil, das dem in 1 oder 2 gezeigten
Teil entspricht, durch ein ähnliches Bezugszeichen benannt
und eine sich überschneidende Beschreibung wird nicht wiederholt.
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Während
die Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 und 4,
die zwischen den Grundmaterialschichten 2, die das eingebaute
Element 7 sandwichartig umgeben, vorgesehen sind, bei dem
oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel über
der gesamten Fläche in der Richtung der Hauptebene des
Laminats 6 vorgesehen sind, ist das dritte Ausführungsbeispiel
dadurch gekennzeichnet, dass diese nur nahe an dem eingebauten Element 7 vorgesehen
sind.
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Wenn
die Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 und 4,
die zwischen den Grundmaterialschichten 2, die das eingebaute
Element 7 sandwichartig umgeben, vorgesehen sind, über
der gesamten Fläche in der Richtung der Hauptebene des
Laminats 6 vorgesehen sind, wie dies bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der Fall ist, kann ein Schrumpfen in der Richtung der Hauptebene
des gesamten Laminats 6 durch die Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 und 4 wirksamer
gehemmt werden. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel jedoch
ist es unbestreitbar, dass ein Schrumpfhemmungseffekt reduziert
wird.
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Trotzdem
ist die Konfiguration eines Bedeckens des gesamten Umfangs des eingebauten
Elements 7 mit den Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 und 4 auch
bei dem dritten Ausführungsbeispiel erzielbar. Deshalb
können selbst bei dem dritten Ausführungsbeispiel
ein Reißen in dem eingebauten Element 7 und ein Reißen
in dem Laminat 6 gehemmt werden. Ferner kann gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel, da die beiden Grundmaterialschichten 2,
die das eingebaute Element 7 sandwichartig umgeben, einander über
eine relativ große Fläche berühren, ein
zuverlässigerer Verbindungszustand zwischen diesen Grundmaterialschichten 2 erhalten
werden.
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8 zeigt
eine Ansicht, 1 entsprechend, die das Mehrschichtkeramiksubstrat 1a gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In 8 ist
ein Element, das einem in 1 gezeigten
Element entspricht, durch ein ähnliches Bezugszeichen benannt
und eine sich überschneidende Beschreibung wird nicht wiederholt.
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Das
in 8 gezeigte Ausführungsbeispiel wird vorzugsweise
auf einen Fall angewandt, in dem die äußeren Begrenzungsschichten 19 und 20,
die in 3 gezeigt sind, bei dem Brennschritt nicht vorgesehen sind.
In dem in 8 gezeigten Mehrschichtkeramiksubstrat 1a sind
die Oberflächenbegrenzungsschichten 21 und 22 entlang
der jeweiligen Hauptebenen 11 bzw. 12 des Laminats 6 angeordnet.
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Die
Oberflächenbegrenzungsschichten 21 und 22 sind
aus einem Material gebildet, das homogen zu demjenigen der Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 bis 5 ist,
und das Pulver, das in den Oberflächenbegrenzungsschichten 21 und 22 beinhaltet
ist, haftet, im Wesentlichen ohne gesintert zu werden, durch Diffusion oder
Fließen eines Teils des ersten Pulvers, das in den Grünschichten
für eine Grundmaterialschicht 2a (siehe 3)
beinhaltet ist, als ein Ergebnis des Brennschritts aneinander. Deshalb
werden die Oberflächenbegrenzungsschichten 21 und 22 nach
dem Brennen nicht entfernt, sondern bleiben als Teil des Laminats 6,
das in dem Mehrschichtkeramiksubstrat 1a vorgesehen ist.
Mit diesen Oberflächenbegrenzungsschichten 21 und 22 ist
es möglich, die Abmessungsgenauigkeit des Mehrschichtkeramiksubstrats 1a weiter
zu verbessern.
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Individuelle
Dicken der Oberflächenbegrenzungsschichten 21 und 22 könnten
gleich individuellen Dicken der Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 bis 5 sein,
sie sind jedoch vorzugsweise dahingehend kleiner, dass ein Teil
des ersten Pulvers, das in den Grünschichten für
eine Grundmaterialschicht 2a beinhaltet ist, in der Richtung
der Dicken der Oberflächenbegrenzungsschichten 21 und 22 zuverlässiger über
der gesamten Fläche diffundieren oder dorthin fließen
kann.
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9 ist
eine Ansicht, 2 entsprechend, zum Erläutern
eines fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung. In 9 ist ein Teil, der einem in 2 gezeigten
Teil entspricht, durch ein ähnliches Bezugszeichen benannt
und eine sich überschneidende Beschreibung wird nicht wiederholt.
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Wie
in 9 gezeigt ist, umfassen bei dem fünften
Ausführungsbeispiel, ähnlich dem Fall des zweiten Ausführungsbeispiels,
die inneren leitfähigen Filme 9 Teile, die in
einer derartigen Weise vorgesehen sind, um das eingebaute Element 7 in
der Richtung einer Laminierung sandwichartig zu umgeben. Ferner
ist das fünfte Ausführungsbeispiel dadurch gekennzeichnet,
dass die inneren leitfähigen Filme 9 jeweils einen
Teil umfassen, der sich erstreckt, um die Grenze zwischen dem Elementhauptkörper 7a des
eingebauten Elements 7 und der Anschlusselektrode 8 zu
bedecken.
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Um
den inneren leitfähigen Film 9 in einem derartigen
Zustand zu erhalten, wird der ungebrannte innere leitfähige
Film 9a (siehe 6) bei dem Schritt des Fertigens
des Rohlaminats 6a (siehe 3) in einer derartigen
Weise gebildet, um die Grenze zwischen dem Elementhauptkörper 7a und
der Anschlusselektrode 8 zu bedecken.
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Beim
Herstellen des eingebauten Elements 7 bleibt, wenn die
Anschlusselektrode 8 an der äußeren Oberfläche
des Elementhauptkörpers 7a gebildet ist, z. B.
durch Brennen einer leitfähigen Paste, in dem Verlauf von
dem Brennen bis zu einem Abkühlen wahrscheinlich eine Belastung
an der Grenze zwischen dem Elementhauptkörper 7a und
der Anschlusselektrode 8. Wenn das Laminat 6 so
erhalten wird, dass das eingebaute Element 7 in demselben
angeordnet ist, erhält das beinhalte Element 7 aufgrund
einer Differenz eines Wärmeausdehnungskoeffizienten außerdem
eine Belastung von dem Laminat 6. Eine derartige Belastung
kann auch eine Ursache eines Reißens in dem eingebauten
Element 7 sein. Wenn das eingebaute Element 7 eine
Keramikelektronikkomponente ist und der Elementhauptkörper 7a aus
Keramik gebildet ist, tritt insbesondere ein Reißen, wie
oben beschrieben wurde, wahrscheinlicher auf.
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Wenn
die inneren leitfähigen Filme 9 gebildet sind,
um die Grenze zwischen dem Elementhauptkörper 7a und
der Anschlusselektrode 8 zu bedecken, wie bei dem fünften
Ausführungsbeispiel, kann die Belastung, die dazu neigt,
sich an der Grenze zwischen dem Elementhauptkörper 7a und
der Anschlusselektrode 8 zu konzentrieren, durch die inneren
leitfähigen Filme 9 vorteilhafterweise gemindert
werden, so dass ein Reißen, das in dem eingebauten Element 7 auftreten
könnte, gehemmt werden kann.
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10 ist
eine Ansicht, 2 entsprechend, zum Beschreiben
eines sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
In 10 ist ein Teil, der einem in 2 gezeigten
Teil entspricht, durch ein ähnliches Bezugszeichen benannt
und eine sich überschneidende Beschreibung wird nicht wiederholt.
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Wie
in 10 gezeigt ist, umfassen auch bei dem sechsten
Ausführungsbeispiel, wie in dem Fall des zweiten Ausführungsbeispiels,
die inneren leitfähigen Filme 9 Teile, die in
einer derartigen Weise vorgesehen sind, um ein eingebautes Element 27 in
der Richtung einer Laminierung sandwichartig zu umgeben. Das sechste
Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass das
eingebaute Element 27 einen Elementhauptkörper 27a und
Anschlusselektroden 28, die an äußeren
Oberflächen beider Enden des Elementhauptkörpers 27a gebildet
sind, umfasst und die Anschlusselektroden 28 nur an der
oberen und der unteren Hauptebene gebildet sind, wie in der Ansicht
des Elementhauptkörpers 27a dargestellt ist. Wie
in dem Fall des fünften Ausführungsbeispiels ist
auch das sechste Ausführungsbeispiel dadurch gekennzeichnet,
dass die inneren leitfähigen Filme 9 jeweils einen
Teil umfassen, der sich erstreckt, um die Grenze zwischen dem Elementhauptkörper 27a des
eingebauten Elements 27 und den Anschlusselektroden 28 zu
bedecken.
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Hinsichtlich
seiner Vorgehensweise zum Bilden eines ungebrannten inneren leitfähigen
Fils zum Erhalten des inneren leitfähigen Films 9 in
einem derartigen Zustand ist dies im Wesentlichen identisch zu dem Fall
des fünften Ausführungsbeispiels. Außerdem
wird gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel
ein ähnlicher Effekt wie derjenige des fünften
Ausführungsbeispiels ausgeübt.
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Die
Konfiguration eines Bedeckens der Grenze zwischen dem Elementhauptkörper
und der Anschlusselektrode mit dem inneren leitfähigen
Film, was bei dem obigen fünften und sechsten Ausführungsbeispiel charakteristisch
ist, kann auch auf das Ausführungsbeispiel angewendet werden,
bei dem der innere leitfähige Film an einer Seite des eingebauten
Elements gebildet ist, wie in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels.
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Vorstehend
wurde die vorliegende Erfindung in Zuordnung zu den dargestellten
Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei jedoch andere
verschiedene modifizierte Beispiele innerhalb des Schutzbereichs
der vorliegenden Erfindung möglich sind.
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In
dem Laminat 6 z. B., das in dem in den 1 gezeigten
Mehrschichtkeramiksubstrat 1 vorgesehen ist, wurde neben
den Zwischenschichtbegrenzungsschichten 3 und 4,
die zwischen den Grundmaterialschichten 2, die das eingebaute
Element 7 sandwichartig umgeben, vorgesehen sind, die Zwischenschichtbegrenzungsschicht 5,
die in einem anderen Intervall zwischen den Grundmaterialschichten 2 angeordnet
ist, vorgesehen. Gemäß der letzteren Zwischenschichtbegrenzungsschicht 5 kann
ein Schrumpfen des Laminats 6 zu dem Zeitpunkt des Brennens
perfekter gehemmt werden, wenn jedoch ein derartiger Effekt nicht
besonders erwünscht ist, könnte zumindest ein
Teil der Zwischenschichtbegrenzungsschicht 5 nicht vorgesehen
sein.
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Das
Rohlaminat 6a, das in 3 gezeigt
ist, wurde mit den äußeren Begrenzungsschichten 19 und 20 überlagert.
Gemäß diesen äußeren Begrenzungsschichten 19 und 20 wird
ein perfekterer Schrumpfhemmungseffekt zu dem Zeitpunkt des Brennens
ausgeübt und eine Abmessungsgenauigkeit des erhaltenen Mehrschichtkeramiksubstrats 1 kann
weiter verbessert werden. Wenn jedoch ein derartiger Effekt nicht
besonders erwünscht ist, könnte zumindest eine
der äußeren Begrenzungsschichten 19 und 20 nicht
vorgesehen sein.
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Zusammenfassung
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Wenn
ein Mehrschichtkeramiksubstrat durch Anordnen eines Elements, wie
z. B. eines laminierten Keramikkondensators, im Inneren eines ungebrannten
Rohlaminats und Brennen des Rohlaminats in diesem Zustand erzeugt
wird, könnte ein Reißen in dem eingebauten Element
und außerdem an der Seite des Laminats auftreten.
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Ein
Laminat (6) umfasst Grundmaterialschichten (2)
und Zwischenbegrenzungsschichten (3 bis 5), die zwischen
denselben angeordnet sind. Die Grundmaterialschicht ist aus einem
gesinterten Körper eines ersten Pulvers, das ein Glasmaterial
und ein erstes Keramikmaterial beinhaltet, gebildet und die Zwischenschichtbegrenzungsschicht
beinhaltet ein zweites Pulver, das ein zweites Keramikmaterial beinhaltet,
das bei einer Temperatur zum Schmelzen des Glasmaterials nicht gesintert
wird, und ist in einem derartigen Zustand, in dem das zweite Pulver
durch Diffusion oder Fließen eines Teils des ersten Pulvers,
das das Glasmaterial beinhaltet, das in der Grundmaterialschicht
beinhaltet ist, zu dem Zeitpunkt eines Brennens aneinander haftet.
Das eingebaute Element (7) befindet sich in einem derartigen
Zustand, in dem ein gesamter Umfang desselben mit der Zwischenschichtbegrenzungsschicht
(3, 4) bedeckt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2002-84067 [0002, 0009]