DE68923417T2

DE68923417T2 - Verfahren zur herstellung von keramischen elektronischen schichtbauelementen.

Info

Publication number: DE68923417T2
Application number: DE68923417T
Authority: DE
Inventors: Yasutaka Horibe; Takashi - - Iguchi; Masahiro Katoh; Yoshiyuki Miura; Keiichi Rejidensu Momoya Nakao; Akira - - Ohmi; Hideyuki Okinaka; Hikoji Okuyama
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1988-03-07
Filing date: 1989-03-07
Publication date: 1996-02-15
Anticipated expiration: 2009-03-08
Also published as: WO1989008923A1; EP0362404A4; KR920009170B1; KR900701022A; EP0362404A1; DE68923417D1; US6485591B1; EP0362404B1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von keramischen elektronischen Schichtbauteilen, wie zum Beispiel keramischen Schichtkondensatoren, welche bei elektronischen Geräten, wie zum Beispiel Videobandrecordern, Flüssigkristallschirm-Fernsehgeräten und UA-Einrichtungen weitreichende Verwendung finden. Die Erfindung kann ebenso weitgehend auf die Herstellung von keramischen elektronischen Schichtbauteilen angewendet werden, wie zum Beispiel keramischen Mehrschicht-Substraten, Schichtvaristoren und piezoelektrischen Schichteinrichtungen.

Technischer Hintergrund

In den letzten Jahren hat der Trend zu höherer Dichte auf Schaltungsplatten im Gebiet der elektronischen Bauteile keramischen Schichtkondensatoren und anderen Bauteilen zur Größenverringerung und höheren Leistungsfähigkeit steigende Anforderungen auferlegt. Ein keramischer Schichtkondensator wird als ein Beispiel in der folgenden Beschreibung verwendet.
Die Figur 1 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines keramischen Schichtkondensators. In Figur 1 ist das Bezugszeichen 1 die keramische Schicht, 2 sind innere Elektroden und 3 sind äußere Elektroden. Die inneren Elektroden 2 sind abwechselnd mit den beiden äußeren Elektroden 3 verbunden. Keramische Schichtkondensatoren sind durch ein solches herkömmliches Verfahren wie folgt hergestellt worden.
Spezieller Elektrodenfarbstoff wird auf keramische Rohmaterial-Flächengebilde gedruckt, welche zu einer genau angegebenen Größe geschnitten worden sind. Der Elektrodenfarbstoff wird getrocknet, um einen Elektrodenfarbstoff-Film auszubilden. Dann wird eine genau angegebene Anzahl keramischer Rohmaterial-Flächengebilde, auf welchen die Elektrodenfarbstoff-Filme ausgebildet worden sind, lamininiert, um einen laminierten Körper keramischer Rohmaterial-Flächengebilde zu bilden, welcher dann zur gewünschten Form zugeschnitten und gesintert wird und an welchen zur Vervollständigung externe Elektroden angebunden werden.
Jedoch hat ein direktes Drucken des Elektrodenfarbstoffes auf das keramische Rohmaterial-Flächengebilde Nachteile, wie zum Beispiel, daß ein in dem Elektrodenfarbstoff enthaltenes Lösungsmittel (Lösungsmittel wie Diethylenglykolmonobutyläther von ungefähr 30 Gew.-% ist in dem auf dem Markt erhältlichen Elektrodenfarbstoff enthalten) das keramische Rohmaterial-Flächengebilde dazu veranlaßt, sich aufzublähen und/oder es während des Druckens des Elektrodenfarbstoffes auf das keramische Rohmaterial-Flächengebilde korrodiert. Außerdem wird es wahrscheinlicher, daß Nadelstichporen im keramischen Rohmaterial-Flächengebilde auftreten, wenn die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde dünner werden, was in einem Kurzschluß zwischen inneren Elektroden resultiert.
Verschiedene Anläufe sind beim Versuch der Lösung dieser Probleme gemacht worden.
Die Figur 2 ist eine Zeichnung, die ein Verfahren zum Drucken von Elektrodenfarbstoff auf das keramische Rohmaterial-Flächengebilde mittels einer Siebdrucktechnik erklärt. In Figur 2 ist das Bezugszeichen 4 der Siebrahmen, 5 das Sieb, 6 der Elektrodenfarbstoff, 7 ist das Rakel, 8 ist der Tisch, 9 ist der Basisfilm, 10 ist das keramische Rohmaterial-Flächengebilde und 11 ist die gedruckte Elektrode. Der Pfeil deutet die Richtung an, in der sich das Rakel bewegt. Wie in Figur 2 gezeigt, wird eine spezifizierte Anzahl keramischer Rohmaterial-Flächengebilde, auf welchen der Elektrodenfarbstoff aufgedruckt wird, laminiert, um ein keramisches Rohmaterial-Schichtengebilde auszubilden, welches dann in die gewünschte Form geschnitten und daraufhin gesintert wird und an welches äußere Elektroden angebunden werden, um keramische Schichtkondensatoren herzustellen.
Um die Kapazität der keramischen Schichtkondensatoren zu erhöhen, ist versucht worden, die Dicke der keramischen Schicht zu vermindern. Um die Dicke der keramischen Schicht zu vermindern, muß die Dicke des keramischen Rohmaterial- Flächengebildes vermindert werden. Jedoch führt eine Verminderung in der Dicke des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes zu einer Verringerung seiner mechanischen Festigkeit. Deshalb besteht dahingehend ein Problem, daß ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde einer Dicke, die geringer ist als 20 um, nicht einzeln behandelt werden kann (im weiteren Problem 1 genannt), was eine Verringerung der Dicke schwierig macht. Darüberhinaus besteht, während eines Druckens des Elektrodenfarbstoffes auf die Obeffläche des keramischen Rohmaterial- Flächengebildes, dahingehend ein Problem, daß die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Kurzschlüssen mit einer Verringerung der Dicke des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes steigt (im weiteren Problem 2 genannt), weil das keramische Rohmaterial-Flächengebilde sich aufbläht oder durch den Elektrodenfarbstoff aufgelöst wird (oder durch das Hindurchdringen des Elektrodenfarbstoffes in winzige Oberflächenunregelmäßigkeiten des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes).
Bei einem keramischen Schichtkondensator verursacht ein Ansteigen der Anzahl der laminierten Schichten auch lokale Dickenunterschiede oder Stufen auf der Oberfläche, und zwar wegen den inneren Elektroden. Dieses Problem wird aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die Figuren 3 und 4 besser verstanden werden.
Die Figur 3 ist eine Querschnittsansicht eines keramischen Schichtkondensators, der aus mehreren Schichten ausgebildet ist. Wie in Figur 3 gezeigt, ist die Dicke des keramischen Schichtkondensators in der Mitte (wo die Anzahl der gestapelten inneren Elektroden 2 größer ist), genannt Dicke A, größer als am Umfang (wo die Anzahl der gestapelten inneren Elektroden kleiner ist), genannt Dicke B.
Die Figur 4 ist eine Zeichnung, die die Dickendifferenz zwischen der Mitte und dem Umfang mit Bezug auf die Anzahl der laminierten Schichten erklärt. Die Dicke des hierbei verwendeten keramischen Rohmaterial-Flächengebildes ist 20 um, und die Dicke der inneren Elektrode 2 ist 4 um. Aus der Figur 4 ist ersichtlich, daß die Dickendifferenz zwischen der Mitte und dem Umfang 20 um übersteigt, was mit der Dicke des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes übereinstimmt, welches laminiert wird, wenn die Anzahl der laminierten Schichten 10 übersteigt. Oberflächenunregelmäßigkeiten aufgrund dieser Dickendifferenz (Gesamtdicke der Elektroden) machen es unmöglich, einheitliche keramische Schichtkondensatoren herzustellen und verursachen ein Problem wie zum Beispiel die Delamination (Abschalen von Schichten) und Springen (im weiteren Problem 3 genannt).
Um diese Probleme (Probleme 1, 2 und 3) zu lösen, sind verschiedene Anläufe gemacht worden.
Lösungen für das Problem 1 umfassen ein Verfahren, das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 62-63413 vorgeschlagen wird, wo Elektrodenfarbstoff auf keramische Rohmaterial-Flächengebilde gedruckt wird, während die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde auf Basisfilmen anhaftend verbleiben, und sie werden laminiert, um es einfach zu machen, die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde zu behandeln. Nach dem Laminieren werden die Basisfilme abgeschält. Dieses Verfahren kann das Problem 1 bis zu einem gewissen Grad lösen, aber es kann das Problem 3 nicht lösen. Darüberhinaus kann, was das Problem 2 betrifft, das Lösungsmittel des Elektrodenfarbstoffes, welches in einer Seite des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes absorbiert wird, nicht von der gegenüberliegenden Seite ausdampfen, weil die gegenüberliegende Seite (auf welche kein Elektrodenfarbstoff gedruckt wird) des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes von dem Basisfilm abgedeckt wird, und es verbleibt im keramischen Rohmaterial-Flächengebilde. Folglich verbleibt der Elektrodenfarbstoff für eine längere Zeitspanne in dem keramischen Rohmaterial-Flächengebilde als im Falle des herkömmlichen Verfahrens, wodurch das Problem, daß das keramische Rohmaterial-Flächengebilde durch den Elektrodenfarbstoff korrosionsanfällig wird, verschlimmert wird (Problem 2).
Ein weiteres Verfahren, das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 59- 172711 vorgeschlagen wird, betrifft die Herstellung keramischer Schichtkondensatoren durch das Einbetten von Elektroden, welche auf einem Basisfilm ausgebildet sind, in keramische Rohmaterial-Flächengebilde, das Leminieren der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde zusammen mit den Basisfilmen, und das Sintern dieser. Obwohl dieses Verfahren die Probleme 2 und 3 zu einem gewissen Grad löst, verbleibt das Problem 1 ungelöst. Dies ist so, weil der Basisfilm sehr dünn sein muß, nämlich von 1,5 bis 14 um, um die laminierten keramischen Rohmaterial-Flächengebilde zusammen mit den Basisfilmen zu sintern. Darüberhinaus steigt die Anzahl der zu sinternden Basisfilme mit einer Zunahme der Anzahl der laminierten Schichten, was es wahrscheinlicher macht, daß Delamination auftritt. Dies schließt mit ein, daß die Dicke des Basisfilms mit einer Zunahme der Anzahl der laminierten Schichten verkleinert werden muß. Basisfilme von solch kleiner Dicke sind schwierig zu behandeln, schwach bezüglich ihrer mechanischen Festigkeit und nicht praktisch.
Anläufe, das Problem 2 zu lösen, umfassen einen, der die Übertragung von Elektroden verwendet. In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 52-15879, der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-31104 und der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-32909 sind Verfahren dahingehend vorgeschlagen worden, daß Elektrodenfarbstoff-Filme auf keramischen Rohmaterial-Flächengebilden ausgebildet werden, während ungünstige Effekte des Lösungsmittels, das in der Elektrodenfarbstoff enthalten ist, dadurch verhindert werden, daß das keramische Rohmaterial-Flächengebilde einem Wärmeübertragungsprozeß mit Elektrodenfarbstoff unterzogen wird, anstatt einem Druckprozeß, wodurch ein Ertrag keramischer Schichtkondensatoren verbessert wurde. Jedoch werden bei diesen Verfahren keramische Rohmaterial-Flächengebilde und Elektroden abwechselnd durch Wärmeübertragung laminiert. Dies bedeutet, daß, um innere Elektroden in 50 Schichten zu laminieren, die Wärmeübertragung insgesamt mindestens 100 mal wiederholt wird, 50 mal oder mehr für die Lamination keramischer Rohmaterial- Flächengebilde und 40 mal für die Lamination von Elektroden. Weil die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Nadelstichlöchern bei nur einer Schicht eines keramischen Rohmaterial-Flächengebildes hoch ist, kann ebenfalls die aufeinanderfolgende Übertragung von zwei keramischen Rohmaterial-Flächengebilden versucht werden, was in einer Gesamtanzahl von Wärmeübertragungszyklen von 150 oder mehr resultiert. Darüberhinaus sind die Erwärmungszyklen, welchen eine übertragene Schicht unterzogen worden ist, von denjenigen, welchen eine andere Schicht unterzogen worden ist, verschieden. Das heißt, die Schicht, die als erstes laminiert wurde, wird ungefähr 150 folgenden Erwärmungszyklen unterzogen, während die letzte laminierte Schicht keinen darauf abfolgenden Wärmezyklen unterzogen wird. Im allgemeinen werden keramische Rohmaterial-Flächengebilde jedesmal, wenn ein solcher Erwärmungszyklus angewendet wird, leichten Wärmedeformationen unterzogen. Als Resultat hiervon werden Schichten, welche früher wärmeübertragen wurden, mehreren Erwärmungszykien unterzogen, und deshalb auch größerer Wärmedeformation unterzogen als die später laminierten Schichten. Dies resultiert in einer Deformation oder einer Dickenveränderung der keramischen Rohmaterial- Flächengebilde, einer Veränderung des Obefflächenbereichs der Elektrode oder einer Unstimmigkeit in der Position der laminierten Elektroden, die sehr wahrscheinlich das Auftreten von Defekten während eines Abschneide-Verfahrens nach der Lamination verursacht. Darüberhinaus macht es dies nötig, die Elektroden später auf die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde zu übertragen, welche mit gleichmäßiger Dicke ausgebildet worden sind, und folglich kann nicht verhindert werden, daß eine Unebenheit der Lamination aufgrund der Dicke der Elektroden auftritt, was das Problem 3 ungelöst beläßt. Ebenfalls in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-51616 ist ein Verfahren so vorgeschlagen, daß ein Elektrodenfarbstoff-Film über ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde nach dem Ausbilden des Elektrodenfarbstoff-Films auf einem Basisfilm plaziert wird, und der Elektrodenfarbstoff-Film wird thermisch auf das keramische Rohmaterial- Flächengebilde übertragen, worauf als nächstes mehrere keramische Rohmaterial- Flächengebilde laminiert und gesintert werden. Bei diesem Verfahren wird jedoch die Wärmeübertragung des Elektrodenfarbstoff-Films vor der Laminierung der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mittels Wärme benötigt, und zusätzliche Wärmezykien werden auf das keramische Rohmaterial-Flächengebilde aufgebracht, was in einer schlechten Genauigkeit resultiert. Es verursacht ebenfalls, daß die Elektrode nach der Wärmeübertragung auf ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde, weiches Wärmeerweichungseigenschaften hat, wärmeübertragen wird, und nicht auf einen Basisfilm von richtiger Größe. Während dieser Wärmeübertragung der Elektrode wird nicht nur das keramische Rohmaterial-Flächengebilde, sondern auch der Basisfilm einer Wärmedeformation unterzogen, welche eine Steigerung der Möglichkeit der Verschlechterung der Laminierungsgenauigkeit hervorruft. Deshalb ist es bei diesem Verfahren unverzichtbar, Basisfilme von hervorragender Wärmewiderstandsfähigkeit (frei von Wärmedeformation) zu verwenden, was ein Ansteigen der Herstellungskosten mit sich bringt. Darüberhinaus werden Elektroden später auf die Oberflächen der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde übertragen, welche bei diesem Verfahren mit gleichmäßiger Dicke ausgebildet wurden, was Schwierigkeiten bei der Vermeidung von Laminationsunregelmäßigkeiten hervorruft, die aufgrund der Dicke der Elektroden auftreten, wodurch das Problem 3 ungelöst bleibt.
Ebenfalls in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-51617 wird ein Verfahren zur Elektrodenübertragung vorgeschlagen, bei welchem ein vorgegebenes Elektrodenmuster von einer Elektrodenschicht auf ein keramisches Rohmaterial- Flächengebilde durch das Heißpressen eines Films gegen das keramische Rohmaterial-Flächengebilde mittels einer Druckplatte übertragen wird, welche dem Elektrodenniuster entsprechende Vorsprünge hat. In diesem Fall bewirkt jedoch der Vorsprung der Druckplatte unvermeidbar, daß sich die Dicke des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes an den Punkten ändert, wo es durch die Vorsprünge gepreßt wird. Darüberhinaus werden dieselbe Anzahl von Vorsprüngen wie diejenige der Elektroden benötigt, was in einer Abänderung des Druckes von Vorsprung zu Vorsprung resultiert. Dies resultiert ebenfalls in einer Variation der Dicke oder des Kompressionsverhältnisses des Abschnittes des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes entsprechend der Position jeder Elektrode. Darüberhinaus existiert, sogar bei einem Vorsprung für die Übertragung einer einzelnen Elektrode, eine Druckstreuung (ein Phänomen, das im allgemeinen die Randzone genannt wird, welche eine Ungleichförmigkeit in der Dichte des gedruckten Farbstoffes bei einem Präge- Druckverfahren hervorruft), was bewirkt, daß die Dicke des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes variiert. Weil der Basisfilm, auf welchem das keramische Rohmaterial-Flächengebilde ausgebildet ist, sowie das keramische Rohmaterial- Flächengebilde vor der Laminierung einem lokalen Wärmedruck unterzogen werden, neigen sie desweiteren dazu, unregelmäßiger Deformation unterzogen zu werden. Auf dieselbe Weise wie bei dem in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-51616 vorgeschlagenen Verfahren wird auch die Wärmeübertragung der Elektrode nicht auf einem Basisfilm von genauen Abmessungen durchgeführt, sondern nach der Wärmeübertragung auf ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde, welches Wärme-Erweichungseigenschaften hat. Somit kann dieses Verfahren das Problem 3 nicht lösen, wie in dem Verfahren der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-51616 beschrieben ist.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-53912 wird ein Verfahren zur Ausbildung innerer Elektroden für die keramische Laminierung vorgeschlagen, wo ein Elektrodenfarbstoff-Film, welcher UV-aushärtende Harze enthält, um die inneren Elektroden auszubilden, auf ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde übertragen und dann laminiert wird. Bei diesem Verfahpen härtet jedoch der Teil des Elektrodenfarbstoffes, welcher mit dem Trägerfllm in Kontakt ist, und der Teil des Elektrodenfarbstoffes, der auf seiner Oberfläche (gegenüber dem Trägerfilm) angeordüet ist, wird keiner vollständigen Härtung ausgesetzt oder härtet überhaupt nicht und bleibt klebend. Die Oberfläche des Elektrodenfarbstoffes, die wie oben erwähnt, in einem halbgetrockneten Zustand ist, neigt dazu, Staub und Schmutz anzuziehen, wenn sich die Gelegenheit ergibt, und ist sehr schwierig zu behandeln. Nach dem Drucken des Elektrodenfarbstoffes auf den Trägerfilm kann der Film nicht abgebogen werden, weil die Oberfläche des Films nicht getrocknet ist. Nach der Übertragung des Elektrodenfarbstoffes auf das keramische Rohmaterial- Flächengebilde wird das keramische Rohmaterial-Flächengebilde darüberhinaus nicht auf dem Trägerfllm gehalten, sondern laminiert. Wenn das keramische Rohmaterial-Flächengebilde eine Dicke von 20 um oder weniger hat, ist es deshalb bezüglich der mechanischen Festigkeit zu schwach, um behandelt zu werden. Folglich besteht eine Beschränkung für das Verringern der Dicke von keramischen Rohmaterial-Flächengebilden.
Versuche, das Problem 2 zu lösen, umfassen einen, welcher Elektroden vorher auf einem Basisfilm ausbildet. Zum Beispiel schlägt die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 56-106244 ein Verfahren vor, wo ein Elektrodenfarbstoff-Film auf einen Basisfilm gedruckt wird, und dann wird ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde darauf mittels eines Gießverfahrens ausgebildet. Die japanische Patentschrift Nr. 40- 19975 schlägt ein Verfahren vor, wo keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden durch das Aufbringen von Elektrodenfarbstoff auf Basisfilme und deren Trocknung, danach das kontinuierliche Aufbringen eines Schlammes aus dielektrischem Material darauf und das Abziehen dieses von dem Träger (Basisfilm) erhalten werden. Obwohl dieses Verfahren das Problem 2 bis zu einem Grade löst, kann es das Problem 1 nicht lösen. Das heißt, weil die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden, die durch diese Verfahren vorbereitet wurden, laminiert werden, nachdem sie von dem Basisfilm abgezogen werden, wird die mechanische Festigkeit drastisch mit einer Verkleinerung der Filmdicke verringert. Somit bleibt das Problem, daß die Flächengebilde nicht behandelt werden können, wenn deren Dicke 20 um oder weniger ist (Problem 1), ungelöst.
Verfahren zur Herstellung keramischer Schichtkondensatoren durch das Einbetten von Elektroden in keramische Rohmaterial-Flächengebilde sind in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 55-124225 und der japanischen Patentschrift Nr. 62- 35255 vorgeschlagen. Diese Verfahren dienen dazu, ein dielektrisches Material und eine Elektrode abwechselnd auf einem einzelnen Basisfilm zu laminieren, um so mehrere Schichten mittels Tiefdruck oder ähnlichem auszubilden, und sind nicht frei von dem Problem, daß die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde durch das in der Elektrode enthaltene Lösungsmittel erodiert werden.
Darüberhinaus schlägt die japanische Patentschrift Nr. 60-49590 ein Verfahren vor, bei welchem eine erste Elektrode auf ein erstes keramisches Rohmaterial-Flächengebilde aufgedruckt wird, dann eine Paste, welche Keramikpulver enthält, gedruckt wird, so daß sie die erste Elektrode bedeckt, und getrocknet wird, um eine erste keramische Zusatzschicht auszubilden, und ein zweites keramisches Rohmaterial- Flächengebilde wird darauf laminiert. Bei diesem Verfahren werden eine Schicht aus keramischem Rohmaterial-Flächengebilde und eine zusätzliche Keramikschicht zwischen den inneren Elektroden ausgebildet; das heißt Doppelschichten aus keramischen Rohmaterial-Flächengebilde werden ausgebildet. Ein gleichartiges Verfahren wird in der japanischen Patentschrift Nr. 62-27721 vorgeschlagen. Bei jedem Verfahren wird jedoch das keramische Rohmaterial-Flächengebilde, auf welchem eine Elektrode ausgebildet wird (oder in welches eine Elektrode eingebettet wird) in einem Zustand laminiert, indem es vom Basisfilm abgezogen ist. Wenn die Dicke des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes unter 20 um abgesenkt wird, wird folglich das keramische Rohmaterial-Flächengebilde bezüglich seiner mechanischen Festigkeit zu schwach, um noch behandelt werden zu können. Somit besteht eine Grenze für das Verkleinern der Dicke des keramischen Rohmaterial- Flächengebildes.
Die japanische Patentoffenlegungsschriften Nr. 52-135050 und 52-133553 schlagen Verfahren vor, die so beschaffen sind, daß ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde, vön weichem Abschnitte, die den inneren Elektroden an dem Teil einer Stufe, d.h. dem Umfangsabschnitt entsprechen, entfernt worden sind, ineinandergesetzt, laminiert und gesintert wird. Dieses Verfahren machen es notwendig, mehrere 100 Abschnitte mit einer Größe von jeweils zum Beispiel im Bereich von 3,5 mm zu einem 1 mm, von dem keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit großer Genauigkeit zu entfernen. Es ist jedoch fast unmöglich, dieses keramische Rohmaterial-Flächengebilde individuell zu behandeln, und zwar wegen seiner Dünne und Weichheit. Obwohl es behandelt werden kann, ist es sehr schwierig es präzise herauszustanzen.
Ebenfalls wird in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 61-107219 ein Verfahren zur Herstellung keramischer Schichtkondensatoren durch das Stanzen sowohl keramischer Rohmaterial-Flächengebilde als auch von Elektroden-Flächengebilden und deren abwechselnde Lamination vorgeschlagen. Jedoch tritt hier ein Problem bei der Anwendbarkeit für die Massenherstellung auf. Zum Beispiel ist es, im Vergleich zu einem Druckprozeß nachteilig, viele Stücke auf einmal zu stanzen, und dies in Hinsicht auf die Herstellungskosten und die Genauigkeit. Wenn die Dicke der Elektroden unter 5 um vermindert wird, kann außerdem die physikalische Festigkeit des Elektroden-Flächenmaterials dem Stanzen und dem Behandlungsverfahren nicht widerstehen.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 52-135051 schlägt ein Verfahren vor, bei welchem eine Tinte für die innere Elektrode zuerst auf ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde aufgebracht wird, und ein dielektrischer Farbstoff wird auf den Rest der Oberfläche des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes aufgebracht, und keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit dem Elektrodenfarbstoff und der dielektrische Farbstoff, der darauf aufgebracht ist, werden laminiert, während die Stellung verändert wird, um das Überlappen von Endabschnitten der Elektroden zu vermeiden, und sie werden unter Druck gesetzt und gesintert. Dieses Verfahren hinterläßt jedoch ein Problem dahingehend, daß untere Schichten der Laminierung durch das in dem dielektrischen Farbstoff, der später bedruckt werden soll, enthaltene Lösungsmittel erodiert werden. Als Resultat hiervon wird es, je dünner das keramische Rohmaterial-Flächengebilde ist, immer wahrscheinlicher, daß die Kurzschluß- und die Überschlagsspannungseigenschaften sich verschlechtern.
Ein Verfahren zum Ausbilden von Elektroden ohne die Verwendung jedweden Lösungsmittels im Elektrodenfarbstoff wird in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 53-51458 vorgeschlagen. Es gibt ebenfalls ein Verfahren, das auf einer nicht-elektrolytischen Plattierungstechnik unter Verwendung einer aktivierten Paste basiert, wie dasjenige, das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 57-102166 vorgeschlagen wird. Da die Elektroden mittels einer nicht-elektrolytischen Platierungstechnik ausgebildet werden, ruft jedoch das Eintauchen der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde in eine Plattierungsflüssigkeit ein neues Problem hervor.
Andere Verfahren des teilweisen Stanzens keramischer Rohmaterial-Flächengebilde oder des Prägens dieser sind vorgeschlagen worden, wie zum Beispiel diejenigen in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 53-42353, aber sie sind nicht praktisch.
Ein Verfahren, wie es in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 56-94719 vorgeschlagen wird, ist dem oben genannten gleichartig und dient dazu, keramische Rohmaterial-Flächengebilde an Stufen auszubilden, die auf den laminierten Schichten aufgetreten sind. Dieses Verfahren ist für die Massenherstellung nicht geeignet.
Probleme, welches es schwierig machen keramische Schichtkondensatoren wie die folgenden herzustellen, sind oben beschrieben worden, wobei erklärt wurde, daß verschiedene vorgeschlagene Verfahren bisher nicht dazu in der Lage waren, die Probleme 1 bis 3 befriedigend zu lösen: Ungenügende mechanische Festigkeit aufgrund der Dünne der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde und eine dies begleitende Schwierigkeit bei deren Behandlung (Problem 1), eine Verringerung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Kurzschlüssen aufgrund des Effektes des Farbstoffes während des Druckprozesses des Elektrodenfarbstoffs auf dem keramischen Rohmaterial-Flächengebilde, wenn das keramische Rohmaterial- Flächengebilde dünner gemacht wird (Problem 2), und Mängel wie Delamination und Sprünge aufgrund einer Ungleichmäßigkeit, die durch den Dickenunterschied zwischen der Mitte und dem Umfang hervorgerufen werden, was eine einheitliche laminierung unmöglich macht (Problem 3).
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Problemen umfaßt ein herkömmliches Verfahren ein Problem, wie zum Beispiel, daß Drahtbruch oder niedrige Produktqualität hervorgerufen werden, wenn die Elektroden während der Vorbereitung der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden durch das Aufbringen eines keramischen Schlammes in einem dünnen Film auf die auf einem Träger ausgebildeten Elektroden beeinträchtigt wird.
Somit gab es keine geeignete Methode zum Aufbringen keramischen Schlamms, durch welchen Elektroden darin eingebettet werden. Diese Situation wird im folgenden mit Bezug auf die Figuren 5 und 6 erläutert werden.
Die Figur 5 ist eine Zeichnung, die ein Verfahren zum Aufbringen eines keramischen Schlamms unter Verwendung einer Tiefdruckpresse erklärt. In Figur 5 ist das Bezugszeichen 12 der keramische Schlamm, 13 die Tiefdruckplatte, 14 die Zelle, 15 das Rakel und 16 ist die Druckwalze. Der keramische Schlamm 12 tritt in die Zelle 14 ein, welche auf der Oberfläche der Tiefdruckplatte 13 ausgebildet ist und wird, nachdem der überschüssige Keramikschlamm durch das Rakel 15 abgeschabt ist, auf die Oberfläche eines Basisfilms 9 aufgebracht, welcher durch die Druckwalze 16 gegen die Tiefdruckplatte 13 gepreßt wird. Dann wird der keramische Schlamm, der auf die Oberfläche des Basisfilms 9 aufgebracht wurde, getrocknet, woraus ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde 10 resultiert.
Die Figur 6 ist eine Zeichnung, die ein Verfahren zum Aufbringen eines keramischen Schlamms auf einen Basisfilm mit einer darauf ausgebildeten Elektrode mittels einer Tiefdruckpresse erläutert. In Figur 6 ist das Bezugszeichen 17 die Elektrode, welche nach dem Drucken getrocknet wird. Was in Bezug auf die Figur 5 anders ist, ist, daß die Elektrode 17 vorher auf der Oberfläche des Basisfilms 9 ausgebildet wird. In dem Fall, daß die Elektrode 17 in das keramische Rohmaterial-Flächengebilde 10, wie in Figur 6 gezeigt, eingebettet ist, kann der Druck der Tiefdruckpresse zum Aufbringen des keramischen Schlammes nicht vermindert werden, und zwar wegen des Vorhandenseins der Druckwalze 16, was in Schäden an der Elektrode 17 resultiert und darin, daß es unmöglich gemacht wird, die Elektroden stabil in dem keramischen Rohmaterial-Flächengebilde 10 einzubetten.
Die Figur 7(A) bis (C) sind Zeichnungen, die Unregelmäßigkeiten aufgrund der Elektroden erklären, die auf der Oberfläche des Schlamms erzeugt werden, während der keramische Schlamm nach dem Einbetten der Elektroden in den keramischen Schlamm getrocknet wird. In Figur 7 ist das Bezugszeichen 18 das keramische Rohmaterial-Flächengebilde, auf welchem Oberflächenunregelmäßigkeiten erzeugt worden sind, und 19 ist das keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden, wo die Oberflächenunregelmäßigkeiten erzeugt worden sind.
Die Elektrode 17, welche auf dem Basisfilm ausgebildet ist, ist wie in Figur 7 gezeigt, in den keramischen Schlamm 12, wie in Figur 7(B) gezeigt, eingebettet. Wenn der keramische Schlamm 12 getrocknet ist, um das keramische Rohmaterial- Flächengebilde 18 auszubilden, werden dann Oberflächenunregelmäßigkeiten aufgrund der Elektrode 17 auf dem keramischen Rohmaterial-Flächengebilde 18, wie in Figur 7(C) gezeigt, erzeugt. Während die Erzeugung solcher Oberflächenunregelmäßigkeiten von der Dicke der Elektrode 17 abhängt, wird diese sichtbar, wenn die Dicke des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes 18 unter 20 um verringert wird.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung, welche die Probleme des Standes der Technik löst, dient dazu, ein Verfahren zur Herstellung keramischer elektronischer Schichtbauteile zur Verfügung zu stellen, welches die Behandlung keramischer Rohmaterial-Flächengebilde sogar dann nicht einschränkt, wenn ihre Dicke verringert wird, und welches dazu in der Lage ist, das Auftreten von Oberflächenunregelmäßigkeiten aufgrund der Dicke der Elektroden sogar dann zu verhindern, wenn die Anzahl der laminierten Schichten erhöht wird.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, ist das Verfahren zur Herstellung von keramischen elektronischen Schichtbauteilen gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Dieses Herstellungsverfahren laminiert dünne keramische Rohmaterial-Flächengebilde, deren jeweilige Dicke unter 20 um dünn ist, während ihre mechanische Festigkeit durch Behandlung der Elektroden und des keramischen Rohmaterial- Flächengebildes zusammen mit Trägern beibehalten wird.
Weil die Elektroden in den keramischen Rohmaterial-Flächengebilden eingebettet sind, kann, gemäß der Erfindung, auch ein Auftreten von Oberflächenunregelmäßigkeiten aufgrund der Elektroden besser reduziert werden als in dem Falle, daß Elektroden auf den keramischen Rohmaterial-Flächengebilden ausgebildet werden.
Speziell kann gemäß der Erfindung, ein Auftreten von Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche eines keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden, aufgrund der Elektroden, verhindert werden und ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden, deren Oberflächenglätte effektiv erreicht wird, kann durch Verfahren hergestellt werden, wie: Einen keramischen Schlamm, welcher auf einem Träger aufgebracht worden ist, einem Luftstrahl in einer Richtung aussetzen, die in einem anderen als einem rechten Winkel zur Oberfläche der beschichteten Schicht liegt, den keramischen Schlamm einem Luftstrahl aus einer Vielzahl von Düsen aussetzen, Trocknen des keramischen Schlammes durch das Neigen des Trägers, Aufbringen des keramischen Schlammes mittels eines Rakels oder einer Aufbringvorrichtung, welche regelmäßige Oberflächenunebenheiten hat und das Aufbringen des keramischen Schlammes durch eine Siebdrucktechnik, welche ein Drehsieb umfaßt. Durch die Verwendung von keramischen Rohmaterial-Flächengebilden mit darin eingebetteten Elektroden, deren jeweilige Oberflächen wirksam geglättet sind, ist es möglich, keramische elektronische Schichtbauteile herzustellen, bei denen ein hoher Laminationsgrad mit dünnen Schichten erreicht worden ist.
Weil die Elektroden getrocknet werden, wird somit gemäß der vorliegenden Erfindung eine Möglichkeit, daß die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde durch ein im Elektrodenfarbstoff enthaltenes Lösungsmittel erodiert werden, was in einem Aufblähen und in Kurzschlüssen resultiert, verringert. Darüberhinaus werden Stufen aufgrund der Elektroden durch das Einbetten der Elektroden in die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde sogar dann verringert, wenn die getrockneten Elektroden auf die Herstellung von mehrschichtigen keramischen Schichtkondensatoren angewendet werden.
Eine Tiefdrucktechnik, welche keinen Druckzylinder verwendet, kann ebenfalls übernommen werden, wenn die Elektroden in die keramischen Rohmaterial- Flächengebilde eingebettet werden. In diesem Fall kann ein keramischer Schlamm aufgebracht werden, ohne die Elektroden zu schädigen, welche auf der Oberfläche des Trägers ausgebildet sind.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines keramischen Schichtkondensators. Figur 2 ist eine Zeichnung, die ein Verfahren zum Drucken von Elektrodenfarbstoff auf ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde mittels einer Siebdrucktechnik erläutert. Die Figur 3 ist eine Querschnittsansicht eines keramischen Schichtkondensators, wenn er mehrschichtig ausgebildet ist. Die Figur 4 ist eine Zeichnung, die die Dickendifferenz zwischen der Mitte und dem Umfang eines keramischen Schichtkondensators mit Bezug auf die Anzahl der laminierten Schichten erläutert. Die Figur 5 ist eine Zeichnung, die ein Verfahren zum Aufbringen eines keramischen Schlamms unter Verwendung einer Tiefdruckpresse erläutert. Die Figur 6 ist eine Zeichnung, die ein Verfahren zum Aufbringen eines keramischen Schlammes auf einem Basisfilm erläutert, auf welchem Elektroden ausgebildet worden sind, und zwar unter Verwendung einer Tiefdruckpresse. Die Figur 7(A), (B) und (C) sind Zeichnungen, die ein Verfahren der Erzeugung von Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche eines keramischen Schlammes aufgrund der Elektroden erläutern, wenn der keramische Schlamm getrocknet wird, nachdem die Elektroden in den keramischen Schlamm eingebettet wurden. Die Figuren 8 und 9 sind Zeichnungen, die das Verfahren zur Iaminierung von keramischen Rohmaterial- Flächengebilden mit darin eingebetteten Elektroden bei einem ersten Beispiel der Erfindung erläutern. Die Figuren 10 und 11 sind Zeichnungen, die Variationen des ersten Beispiels der Erfindung erläutern. Die Figur 12 ist eine Zeichnung, die ein Verfahren zum Übertragen keramischer Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden unter Verwendung einer Preßwalze erläutert. Die Figuren 13 bis 16 sind Zeichnungen, die ein Verfahren zur Iaminierung keramischer Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden unter Verwendung von Stiften bei der Positionierung erläutern. Die Figur 17 ist eine Zeichnung, die eine Variation des Beispiels, das in den Figuren 13 bis 16 gezeigt ist, erläutert. Die Figuren 18 bis 25 sind Zeichnungen, die ein Verfahren zur Laminierung keramischer Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden unter Verwendung einer Form beim Positionieren erläutern. Die Figur 26 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden erläutert. Die Figur 27 ist eine Zeichnung, die ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden unter Verwendung eines Rakels erläutert. Die Figur 28 ist eine Zeichnung, die ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden unter Verwendung einer mit Druck arbeitenden Aufbringvorrichtung erläutert. Die Figuren 29(A) bis (D) sind Zeichnungen, die das Verfahren zur Herstellung eines keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden bei einem zweiten Beispiel der Erfindung erläutern. Die Figuren 30(A) bis (D) sind Zeichnungen, die das Verfahren zur Herstellung eines keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden eines dritten Beispiels der Erfindung erläutern. Die Figuren 31(A) und (B) sind Zeichnungen, die das Verfahren zur Herstellung eines keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden bei einem vierten Beispiel der Erfindung erläutern. Die Figuren 32 bis 35 sind Zeichnungen, die das Verfahren zur Herstellung eines keramischen Rohmaterial- Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden bei einem fünften Beispiel der Erfindung erläutern. Die Figur 36 ist eine Zeichnung, die das Verfahren zur Herstellung eines keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden bei einem sechsten Beispiel der Erfindung erläutert. Die Figur 37 ist eine Zeichnung, die das Verfahren zur Herstellung eines keramischen Rohmaterial- Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden bei einem siebten Beispiel der Erfindung erläutert.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Beispiele der Erfindung werden weiter unten mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

(Beispiel 1)

Das erste Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung keramischer elektronischer Schichtbauteile gemäß der Erfindung, das keramische Schichtkondensatoren als Beispiel heranzieht, wird mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
Die Figuren 8 und 9 zeigen ein Verfahren zur Laminierung keramischer Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden gemäß eines ersten Beispiels der Erfindung. In den Figuren 8 und 9 ist das Bezugszeichen 20 eine Bühne, 21 und 21a sind Basisfilme, 22 ist ein laminierter Körper aus keramischen Rohmaterial- Flächengebilden, 23 und 23a sind Elektroden, 24 ist ein keramisches Rohmaterial- Flächengebilde, 25 ist ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde mit einer darin eingebetteten Elektrode, welche aus der Elektrode 23a und dem keramischen Rohmaterial-Flächengebilde 24 besteht. Das Bezugszeichen 26 ist eine Heizvorrichtung, 27 ist eine Druckplatte, 28 ist eine übertragene Elektrode, 29 ist ein übertragenes keramisches Rohmaterial-Flächengebilde, 30 ist ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde, mit übertragenen, darin eingebetteten Elektroden, welche aus der übertragenen Elektrode 28 und dem übertragenen keramischen Rohmaterial-Flächengebilde 29 besteht. Der Pfeil deutet die Richtung an, in welche sich die Druckplatte 27 bewegt. Die Druckplatte 27 kann, wenn nötig, mittels der Heizeinrichtung 26 erhitzt werden.
Zuerst wird bei der folgenden Erläuterung auf die Figur 8 Bezug genommen. Zuerst wird die Druckplatte 27, welche mittels der Heizeinrichtung 26 wie erforderlich beheizt werden kann, auf dem Basisfilm 21a auf der Seite plaziert, wo kein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde 25 mit darin eingebetteten Elektroden ausgebildet wird. Andererseits werden der Basisfilm 21 und das laminierte keramische Rohmaterial-Flächengebilde, welche auf der Bühne 20 befestigt sind, auf der Seite des Basisfilms 21a plaziert, wo die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde 25 mit darin eingebetteten Elektroden ausgebildet werden. Zu dieser Zeit wird die Elektrode 23 auf der Oberfläche des laminierten keramischen Rohmaterial- Flächengebildes 22 durch Übertragung, Drucken oder andere geeignete Maßnahmen ausgebildet. Es ist nicht unbedingt notwendig, daß die Elektrode 23 auf der Oberfläche des laminierten keramischen Rohmaterial-Flächengebildes 22 ausgebildet wird. Beginnend mit dem Zustand, der in Figur 8 gezeigt ist, wird das keramische Rohmaterial-Flächengebilde 25 mit darin eingebetteten Elektroden, welches auf der Oberfläche des Basisfilms 21a ausgebildet wird, dann gegen die Oberfläche des laminierten keramischen Rohmaterial-Flächengebildes 22 gepreßt, und zwar durch die Druckplatte 27, um an dem laminierten keramischen Rohmaterial-Flächengebilde anzuhaften.
Nunmehr wird in der folgenden Erläuterung Bezug auf die Figur 9 genommen. Die Figur 9 zeigt den Zustand nach der Übertragung der keramischen Rohmaterial- Flächengebilde 25 mit darin eingebetteten Elektroden, der in Figur 8 gezeigt ist. Wie in Figur 9 gezeigt, wird das keramische Rohmaterial-Flächengebilde 25 mit darin eingebetteten Elektroden auf dem Basisfilm 21a auf die Oberfläche des laminierten keramischen Rohmaterial-Flächengebildes 22 mittels der Druckplatte 27 übertragen, um dadurch ein übertragenes keramisches Rohmaterial-Flächengebilde 30 mit darin eingebetteten Elektroden auszubilden, welches die übertragene Elektrode 28 und ein übertragenes keramisches Rohmaterial-Flächengebilde 29 umfaßt.
Die Figuren 10 und 11, welche Variationen des ersten Beispiels zeigen, sind Zeichnungen, die ein Verfahren erläutern, bei welchem das keramische Rohmaterial- Flächengebilde 25 mit darin eingebetteten Elektroden unter Druck auf das übertragene keramische Rohmaterial-Flächengebilde 29a angehaftet wird, nachdem das übertragene keramische Rohmaterial-Flächengebilde durch Druckanhaftung des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes 24a gebildet wurde, welches auf dem Basisfilm 21b ausgebildet wird, auf die Oberfläche des laminierten Körpers des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes 22, auf welchem die Elektroden 23 ausgebildet sind. Die Laminierung mehrerer Schichten kann durch das Wiederholen des Verfahrens, das in den Figuren 8 und 9 gezeigt ist, und des Verfahrens, das in den Figuren 10 und 11 gezeigt ist, durchgeführt werden.
Die obigen Verfahren werden weiter unten detaillierter beschrieben. Für den Elektrodenfarbstoff, der die Elektroden bildet, wurde Palladiumelektrodenfarbstoff, der auf dem Markt erhältlich ist, verwendet, dem ein Lösungsmittel zum Erhalten der geeigneten Viskosität zugefügt wurde.
Als Basisfilm 21a für die Elektrode 23a (und für das keramische Rohmaterial- Flächengebilde 24) wurde ein gewalzter Polyethylen-Terephthalat-Film (im weiteren PET-Film genannt) mit einer Filmbreite von 22 mm, einer Filmdicke von 75 um, einem zentralen Kerndurchmesser von 3 Zoll und einer Länge von ungefähr 100 m verwendet. Der Elektrodenfarbstoff wurde fortlaufend in konstanten Intervallen mittels einer Siebdrucktechnik auf den PET-Film gedruckt, und zwar unter Verwendung eines rostfreien Siebes, welches eine Emulsionsdicke von 10 um und 400 Mesh hatte. Die hier verwendeten Elektroden maßen 3,5 mm zu 1,0 mm. Beim Trocknungsverfahren für die Elektrode nach dem Drucken wurde ein Förderbandofen, der im Infrarotspektrum bis auf ungefähr 125 ºC erhitzt arbeitet, in Abfolge mit der Druckpresse verbunden, um das Lösungsmittel, welches in dem Elektrodenfarbstoff enthalten war, zu verdampfen, woraus die Elektrode 23a resultierte.
Eine Erläuterung des Verfahrens zur Zubereitung des keramischen Schlamms folgt nun. Zu einer Harzlösung, die aus 0,6 Gewichtsanteilen Weichmacher, basierend auf Dibutyl-Phthalat und 61,0 Gewichtsanteilen eines alkoholischen Lösungsmittels bestand, wurden 6,0 Gewichtsanteile eines Bindemittelharzes zugefügt, welches hauptsächlich aus Polyvinylbutyral-Harz zusammengesetzt war, zusammen mit 31,0 Gewichtsanteilen Bariumtitanat-Pulver, welches eine Partikelgröße von ungefähr 1 um hat, und das Gemisch wurde kräftig durchgerührt. Dann wurde das Gemisch in eine Polyethylenflasche gegeben, der Zirkondioxidtropfen zugegeben wurden, und solange gerührt, bis ein geeigneter dispergierter Zustand erreicht war. Nach einer primären Filtration wurde die Mischung einer Druckfiltration unter Verwendung eines Membranfilters von 5 um Mesh unterzogen, um den keramischen Schlamm herzustellen.
Der keramische Schlamm wurde kontinuierlich auf den Basisfilm 21a aufgegeben, wo die Elektrode 23a durch die Verwendung einer Aufbringvorrichtung ausgebildet wurde. Der Basisfilm 21a mit dem darauf aufgebrachten keramischen Schlamm wurde vorsichtig getrocknet, um es nicht zu gestatten, daß Oberflächenunregelmäßigkeiten aufgrund der in die Oberfläche eingebetteten Elektrode auftreten, was in einem keramischen Rohmaterial-Flächengebilde 25 mit darin eingebetteten Elektroden resultierte. Beim Messen mit einem Mikrometer hatten die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde eine Dicke von 18 um.
Weiter unten wird ein Verfahren zur Herstellung keramischer Schichtkondensatoren unter Verwendung keramischer Rohmaterial-Flächengebilde 25 mit darin eingebetteten Elektroden beschrieben. Ein laminierter Körper keramischer Rohmaterial- Flächengebilde 23, welcher 100 um dick ist, und auf welchem keine Elektrode ausgebildet ist, wurde auf einer Bühne 20, die in Figur 8 gezeigt ist, zusammen mit dem Basisfilm 21 befestigt. Auf den laminierten Körper keramischer Rohmaterial- Flächengebilde 22 wurden keramische Rohmaterial-Flächengebilde 25 mit darin eingebetteten Elektroden übertragen, und zwar in der Anzahl, die für die Laminierung, wie in den Figuren 8 und 9 gezeigt, notwendig ist. Die Übertragung wurde bei einer Temperatur von 80 ºC unter einem Druck von 15 kg/cm² unter Verwendung einer Druckplaue 27 von der Seite des Basisfilms 21a durchgeführt. Nach dem unter Druck durchgeführten Anhaften der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde 25 mit darin eingebetteten Elektroden wurde der Basisfilm 21a abgezogen.
Das obige Verfahren wurde wiederholt, so daß die Elektroden, wie in Figur 1 gezeigt, gestaffelt und in 51 Schichten laminiert wurden. Schließlich wurde als Gegenmaßnahme gegen Verwindung während des Befeuerns und um die mechanische Festigkeit zu erhöhen, ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde von 100 um Dicke ohne darauf ausgebildete Elektrode übertragen. Der so erhaltene laminierte Körper wurde in Plättchen einer Größe von jeweils 2,4 mm zu 1,6 mm geschnitten, und bei 1300 ºC eine Stunde lang gesintert, und äußere Elektroden wurden gemäß der beschriebenen Verfahrensweise ausgebildet. Keramische Schichtkondensatoren gemäß der Erfindung wurden bei dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt.
Um einen Vergleich zu schaffen, wurden keramische Schichtkondensatoren durch ein herkömmliches Verfahren hergestellt, wobei keramische Rohmaterial-Flächengebilde verwendet wurden, welche durch das Aufbringen eines keramischen Schlammes gemäß des oben genannten Beispiels direkt auf einen Basisfilm mittels einer Aufbringvorrichtung verwendet wurden, und sie wurden getrocknet. Bei der Messung mit dem Mikrometer war die Dicke der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde 18 um. Weil das keramische Rohmaterial-Flächengebilde zu dünn und spröde war, konnte es kaum behandelt werden als es vom Basisfilm abgetrennt wurde. Aus diesem Grund wurde das keramische Rohmaterial-Flächengebilde verwendet, ohne daß es vom Basisfilm abgezogen wurde. Folglich wurden keramische Rohmaterial- Flächengebilde mit darauf ausgebildeten Elektroden durch das Drucken des Elektrodenfarbstoffs des oben bezeichneten Beispiels direkt auf ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde hergestellt, welches mittels einer Siebdrucktechnik, wie in der Figur 2 gezeigt, auf den Basisfilm angehaftet wurde, und sie wurden getrocknet. Dann wurde das keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit auf seiner Oberfläche ausgebildeten Elektroden auf dieselbe Weise unter Druck unter Verwendung der oben genannten Druckplatte angehaftet, ohne es vom Basisfilm abzuziehen und dann wurde die Laminierung durch das Abziehen des Basisfilms vollendet.
Die Tabellen 1 und 2 zeigen die Übertragungscharakteristika der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden, die gemäß der Erfindung hergestellt wurden, und die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit auf ihren Oberflächen ausgebildeten Elektroden, die gemäß einem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurden, welche unter verschiedenen Übertragungsbedingungen, einschließlich Temperaturen und Drücken, begutachtet wurden. Tabelle 1 Verfahren vorliegende Erfindung Stand der Technik Übertragungsbedingung keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit auf ihren Oberflächen ausgebildeten Elektroden übertragbar nicht übertragbar Tabelle 2 Verfahren vorliegende Erfindung Stand der Technik Übertragungsbedingung keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit auf ihren Oberflächen ausgebildeten Elektroden teilweise übertragbar übertragbar nicht übertragbar
Aus den Tabellen 1 und 2 wird klar, daß die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden, die gemäß der Erfindung hergestellt wurden, in der Übertragbarkeit denjenigen, die gemäß dem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurden, überlegen sind.
Die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit auf ihren Oberflächen ausgebildeten Elektroden, die gemäß dem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurden, wurden unter Bedingungen von 80 ºC und 500 kg/cm² laminiert und wurden unter denselben Bedingungen geschnitten und gebrannt, einschließlich der Anzahl der laminierten Schichten, wie diejenigen im oben genannten Beispiel, wodurch Produkte gemäß dem Stand der Technik resultierten.
Dann wurden die Auftrittswahrscheinlichkeit für Kurzschlüsse und die Auftrittswahrscheinlichkeit für Delamination an Beispielen des Produktes gemäß der Erfindung und gemäß dem Stand der Technik untersucht, und zwar jeweils in einem Volumen von 100 Stück. Die Resultate sind unten in Tabelle 3 gezeigt.
Die Kurzschluß-Auftrittsrate bezieht sich auf die Rate der Isolationsfehler, die auftreten, wenn eine spezielle Spannung (normalerweise dreimal die geschätzte Spannung) angelegt wird. Die Delaminations-Auftrittsrate wurde durch das Polieren der Produkte (keramische Schichtkondensatoren) und das Beobachten des Querschnitts mit einem Mikroskop erhalten. Tabelle 3 Herstellungsverfahren Kurzschluß-Auftrittsrate (%) Delaminations-Auftrittsrate (%) vorliegende Erfindung Stand der Technik
Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, daß sowohl die Kurzschluß-Auftrittsrate als auch die Delaminations-Auftrittsrate durch das Übernehmen des Verfahrens zur Herstellung keramischer Schichtkondensatoren gemäß dieser Erfindung stark verbessert werden kann. Durch einer Studie betreffend die Ursachen von Kurzschlüssen bei den Produkten gemäß der Erfindung wurde vermutet, daß ein großer Teil der Kurzschlüsse durch Nadelstichlöcher in den keramischen Rohmaterial- Flächengebilden verursacht wurde. Weil die Elektroden bei der Erfindung in die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde eingebettet waren, wurde ebenfalls eine Differenz der Dicke zwischen dem Zentrum und dem Umfangsbereich jedes keramischen Schichtkondensators stark verbessert, und es wurde angenommen, daß dies zur Verringerung der Delaminations-Auftrittsrate beitrug.
Der Abschnitt der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden, der bei dieser Erfindung verwendet wird, hat seine Wärmeübergangscharakteristika aufgrund der Eigenschaften von darin enthaltenem Polyvinyl-Butyral-Harz. Die Wärmeübergangscharakteristika verschlechtern sich mit einer Abnahme des Inhalts an darin enthaltenem Polyvinylbutyralharz (im weiteren PVB genannt) und andererseits werden die Wärmeübertragungscharakteristika mit einer Zunahme des PVB-Harz- Anteils besser. Gute Übertragungscharakteristika wurden bei einem keramischen Rohmaterial-Flächengebilde erhalten, das durch Zugabe von ungefähr 20 g PVB- Harz zu 100 g Keramikpulver bereitet wurde. Es wird jedoch angenommen, daß der optimale Gehalt an PVB-Harz von der Teilchengröße des Keramikpulvers abhängt, weiches den Schlamm ausbildet, vom Polymerisationsgrad des PVB-Harzes, von der Art des PVB-Harzes und der Temperatur während der Übertragung. Wenn die Harzmenge ungenügend ist, muß die Übertragungstemperatur angehoben werden.
Die Tabelle 4 zeigt das Resultat eines Experimentes, welches mit Bariumtitanatpulver der Teilchengröße durchgeführt wurde, wie sie im Experiment verwendet wurde, um das Verhältnis zwischen dem Harzgehalt in dem keramischen Rohmaterial- Flächengebilde und die Übertragungscharakteristika des keramischen Rohmaterial- Flächengebildes zu überprüfen. Das keramische Rohmaterial-Flächengebilde wurde aus Bariumtitanatpulver, Dibutylphthalat als Weichmacher und PVB-Harz, wie oben beschrieben, hergestellt. Die Übertragungscharakteristika wurden untersucht, während der Gewichtsprozent-Anteil des PVB-Harzgehaltes verändert wurde. Die Menge des zum keramischen Rohmaterial-Flächengebilde zugegebenen Dibutylphthalat wurde bei 10 Gew.-% des PVB-Harzes festgelegt. Die Übertragungscharakteristika des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes wurden durch das Übertragen des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin enthaltenen Elektroden auf den laminierten Körper von keramischen Rohmaterial-Flächengebilden mit auf ihren Oberflächen ausgebildeten Elektroden, wie in Figur 8 gezeigt, getestet. Die Übertragung wurde durch das Pressen der Druckplatte, welche auf eine Temperatur von 180 ºC erhitzt wurde, von der Seite des Basisfilms mit einem Übertragungsdruck von 15 kg/cm² durchgeführt. Der PVB-Harzgehalt in der Tabelle ist ausgedrückt durch Gewichtsprozent im keramischen Rohmaterial-Flächengebilde angegeben. Tabelle 4 PVB-Harz-Gehalt Übertragungscharakteristika nicht übertragbar übertragbar (schlecht) übertragbar (gut)
Dann wurden keramische Schichtkondensatoren auf dieselbe Weise wie diejenigen des oben genannten Beispiels unter Verwendung der keramischen Rohmaterial- Flächengebilde, in Tabele 4 gezeigt, hergestellt. Die Tabelle 5 zeigt das Verhältnis zwischen dem PVB-Harzgehalt in den keramischen Rohmaterial-Flächengebilden und die Delaminations-Auftrittsrate. Tabelle 5 PVB-Harz-Gehalt Delaminations-Auftrittsrate (%) nicht übertragbar
Aus der Tabelle 5 ist ersichtlich, daß die Delamination unwahrscheinlicher auftritt, wenn der PVB-Harzgehalt zwischen ungefähr 10 und 40 Gew.-% liegt. Somit wird ersichtlich, daß gute Übertragungscharakteristika und geringe Delaminations- Auftrittsraten erhalten werden, wenn der PVB-Harzgehalt zwischen 10 und 40 Gew.-% des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes liegt, im besonderen, wenn er ungefähr 15 Gew.-% ist.
Harzsorten, weiche eine Übertragbarkeit wie diejenige von PVB-Harz haben, enthalten thermoplastische Harze, wie zum Beispiel Acrylharz, Vinylharz und Cellulosederivate-Harze. Neben den thermoplastischen Harzen entwickeln Wärmeaushärtende Harze und wärmepolymerisierende Harze Übertragbarkeit, wenn sie auf ihren Oberflächen haftend gemacht werden, und zwar durch das Auswählen geeigneter Härtebedingungen und/oder Polymerisationsbedingungen, um sie zum Beispiel in gummiartige Materialien umzuwandeln, und sie können ebenfalls als keramische Rohmaterial-Flächengebilde verwendet werden.
Sogar wenn keramische Rohmaterial-Flächengebilde, welche nur ungefähr 5 Gewichtsanteile Harz für 100 Gewichtsanteile Bariumtitanat enthalten und keine Übertragbarkeit haben, für das keramische Rohmaterial-Flächengebilde 24a verwendet werden, können sie weiterhin wie im Fall, der in den Figuren 8 und 9 gezeigt wird, durch das abwechselnde Verwenden der keramischen Rohmaterial- Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden gemäß der Erfindung laminiert werden, welche hervorragende Übertragbarkeit haben.
Die Figur 12 ist eine Zeichnung, die ein Verfahren zur Übertragung eines keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden unter Verwendung einer Preßwalze erläutert. In der Figur 12 ist das Bezugszeichen 31 die Preßwalze, welche mittels einer Heizeinrichtung.26a auf einer konstanten Temperatur gehalten wird. Wenn ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde 25 mit darin eingebetteten Elektroden zwischen dem laminierten Körper keramischer Rohmaterial- Flächengebilde 22 und der Preßwalze 31 hindurchläuft, wird das keramische Rohmaterial-Flächengebilde 25 mit darin eingebetteten Elektroden auf die Oberfläche des laminierten Körpers keramischer Rohmaterial-Flächengebilde 22 übertragen, um zu einem übertragenen keramischen Rohmaterial-Flächengebilde 30 mit darin eingebetteten Elektroden zu kommen. Wenn dieses Verfahren übernommen wird, kann die Übertragung des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden kontinuierlich durchgeführt werden.
Die Figuren 13 bis Figur 17 sind Zeichnungen, die ein Verfahren erläutern, bei welchem die Positionierung durchgeführt wird, wenn ein Stift während der Lamination der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden verwendet wird. In Figur 13 bis Figur 17, ist das Bezugszeichen 32 ein Stift. Die Lamination mit hoher Genauigkeit wird durch das Herstellen eines Loches im Basisfilm 21a erreicht, welches mit dem Stift 32 zusammenpaßt. Dies bedeutet, daß der bei der Erfindung verwendete Basisfilm aus denjenigen ausgewählt werden kann, die eine Filmdicke von 75 um oder höhere Maßgenauigkeit in Übereinstimmung mit den Herstellungskosten oder den Genauigkeitsanforderungen für die Laminierung haben. Speziell beim Verfahren zur Herstellung keramischer elektronischer Schichtbauteile gemäß der Erfindung kann, weil keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden einzeln für jeden Basisfilm laminiert werden, der Stift 32 während der Laminierung bei der Positionierung verwendet werden, wie deijenige, der in Figur 13 bis Figur 17 gezeigt wird, und die Genauigkeit der Laminierung kann verbessert werden.
Figur 18 bis Figur 25 sind Zeichnungen, die ein Verfahren erläutern, bei welchem die Positionierung durchgeführt wird, wenn eine Form während der Laminierung der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden verwendet wird. In Figur 18 bis Figur 25 ist das Bezugszeichen 33 eine Form. Durch das einzelne Laminieren keramischer Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden für jeden Basisfilm kann gemäß der Erfindung der Basisfilm bei der Positionierung während der Laminierung verwendet werden, und zwar unabhängig von der Dicke der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden. Darüberhinaus kann, wie vorher erwähnt, der bei der Erfindung verwendete Basisfilm ein Film mit einer Dicke von 75 um oder einer von höherer mechanischer Festigkeit sein, wodurch die Positionierung während der Laminierung nur durch den Basisfilm durchgeführt werden kann, wie in Figur 22 bis Figur 25 gezeigt. Aus diesem Grund kann ein Spalt zwischen der Form 33 und dem laminierten Körper der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde 22, wie in Figur 22 bis Figur 25 gezeigt, geschaffen werden, was es erleichtert, den laminierten Körper keramischer Rohmaterial-Flächengebilde aus der Form 33 herauszunehmen.
Die Figur 26 ist eine Zeichnung, die das Verfahren zur Herstellung keramischer Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden erläutert. In Figur 26 ist das Bezugszeichen 34 eine Aufbringvorrichtung, 35 ist keramischer Schlamm, welcher in die Aufbringvorrichtung 34 eingebracht ist. Der Pfeil deutet die Richtung an, in welcher sich der Basisfilm 21a bewegt. In der Figur 26 wird der keramische Schlamm 35 durch die Aufbringvorrichtung 34 aufgebracht, in welche der keramische Schlamm 35 gesetzt worden ist, und zwar auf den Basisfilm 21a, auf welchem die Elektrode 23a vorher ausgebildet ist, was in einem keramischen Rohmaterial-Flächengebilde 25 resultiert. Die Aufbringvorrichtung 34 ist bevorzugt dazu in der Lage, einen Film von einer Dicke von 5 bis 20 um auszubilden. Die Aufbringvorrichtung 34 kann zu bewegen sein, während der Basisfilm 21a festgehalten wird.
Ein Verfahren zur Herstellung keramischer Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden wird weiter unten mittels der Verwendung des keramischen Schlamms des oben genannten Beispiels, aber unter Verwendung anderer Hilfsmittel als der Aufbringvorrichtung erklärt.
Die Figur 27 ist eine Zeichnung, die ein Verfahren zur Herstellung keramischer Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden unter Verwendung eines Rakels erläutert. In Figur 27 ist das Bezugszeichen 36 das Rakel, welches verwendet wird, um die Elektrode 23a, welche auf dem Basisfilm 21a ausgebildet ist, im keramischen Schlamm 35 einzubetten. Durch die Verwendung des Rakels 36 anstelle der Aufbringvorrichtung kann der Spalt zwischen dem Rakel 36 und dem Basisfilm 21a oder der Spalt zwischen dem Rakel 36 und der Elektrode 23a verändert werden, um die Beschichtungsdicke des keramischen Schlamms 35 auf einen vorgegebenen Wert einzustellen. Folglich können keramische Rohmaterial- Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden von geringen Abweichungen in der Dicke der gesinterten keramischen Schicht und bei der Übertragbarkeit stabil hergestellt werden, und zwar durch die Einstellung der Beschichtungsdicke mittels des Rakels 36 in Übereinstimmung mit der Variation des keramischen Schlamms zwischen den Parzellen.
Die Figur 28 ist eine Zeichnung, die ein Verfahren zur Herstellung keramischer Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden unter Verwendung einer Druck-Aufbringvorrichtung erläutert. In Figur 28 ist das Bezugszeichen 37 die Druck-Aufbringvorrichtung, welche Düsenbeschichter oder Druckbeschichter genannt wird. Die Spitze der Druck-Aufbringvorrichtung 37 ist in eine düsenähnliche oder schlitzähnliche Form ausgebildet und wird unter Druck mit keramischem Schlamm 35 gefüllt. Wenn sich der Basisfilm 21a in die durch den Pfeil angedeutete Richtung bewegt, beginnt der keramische Schlamm 35, welcher das Innere der Druck-Aufbringvorrichtung 37 unter Druck ausfüllt, zu fließen und die Elektrode 23a einzubetten. Darüberhinaus kann durch das kontinuierliche Unterdrucksetzen des keramischen Schlammes eine stabile Beschichtung durchgeführt werden, wenn das Innere der Druck-Aufbringvorrichtung 37 mittels einer Zahnradpumpe oder einer Rohrpumpe gefüllt wird.
Durch die Verwendung der Druck-Aufbringvorrichtung in der oben beschriebenen Weise kann die Menge des aufgebrachten keramischen Schlammes stabilisiert und ihre Zufuhr erhöht werden. Durch dieses Verfahren kann die Aufbringrate des Schlamms, d. h. die Herstellungsrate der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden auf über den 10-fachen Wert des Falles erhöht werden, wo ein Rakel oder ähnliche Hilfsmittel verwendet werden.
Gemäß der Erfindung kann das Übertragungsverfahren unter Verwendung von Licht durchgeführt werden, welches Infrarotlicht, Elektronenstrahlen, Mikrowellen, Röntgenstrahlen oder ähnliches aufweist, oder durch Ultraschall (Ultraschall- Erhitzung eingeschlossen). Die Übertragung kann ebenfalls bei Raumtemperaturen durch das Verändern der Arten und Mengen des PVB-Harzes, des diesem zugefügten Harzes und des Weichmachers durchgeführt werden.
Durch die Anwendung des Verfahrens zur Herstellung keramischer elektronischer Schichtbauteile gemäß der Erfindung wird es möglich, zusätzlich zu den keramischen Schichtkondensatoren des oben genannten Beispiels mehrschichtige keramische Schaltungssubstrate, Schichtvaristoren, piezoelektrische Schichtelemente oder keramische elektronische Schichtbauteile herzustellen, welche durch das Zusammensetzen einiger dieser Elemente hergestellt werden. Die keramischen elektronischen Schichtbauteile, die durch das hier erwähnte Zusammensetzen hergestellt werden, betreffen mehrschichtige keramische Schaltungssubstrate, welche keramische Schichtkondensatoren, Schichtvaristoren und ähnliches in sich aufnehmen, oder keramische elektronische Schichtbauteile oder ähnliches, welche kombinierte Funktionen des Varistors und des Kondensators haben. Durch das Ausstatten eines einzelnen keramischen elektronischen Schichtbauteils mit mehreren Funktionen können keramische elektronische Schichtbauteile mit höherer Leistung kompakter gemacht werden.

(Beispiel 2)

Die Figuren 29(A), (B), (C) und (D) zeigen ein zweites Beispiel gemäß der Erfindung. Dieses Beispiel dient dazu, keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden stabil herzustellen, von denen jedes eine glattere Oberfläche als diejenigen der Figuren 26 bis 28 hat.
In der Figur 29 ist das Bezugszeichen 38 die Luftklappeneinrichtung und 39 ist das Luftdurchsatz-Regelungsventil. Durch die Luftklappeneinrichtung 38 wird eine Richtung des Luftstromes, dessen Durchsatz durch das Luftstrom-Regelungsventil 39 geregelt worden ist, geregelt. Die Figuren 29(A), (B), (C) und (D) werden nacheinander im folgenden beschrieben. In der Figur 29(A) wird ein keramischer Schlamm auf die Elektrode 23a aufgebracht, welche auf dem Basisfilm 21a ausgebildet ist. Während dieses Prozesses ist es wahrscheinlich, daß Unregelmäßigkeiten aufgrund der Elektrode 23a auf der Oberfläche des keramischen Schlamms 35 auftreten, wie in Figur 29(B) gezeigt. Wie in Figur 29(C) gezeigt, können die auf der Oberfläche des keramischen Schlamms 35 erzeugten Unregelmäßigkeiten durch das Schicken eines Luftstromes in einer durch die Luftklappeneinrichtung 38 eingeregelten Richtung reduziert werden, wobei der Durchsatz durch das Luftstrom- Durchsatz-Regelungsventil 39 geregelt wird. Somit können, wie in Figur 29(D) gezeigt, keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden mit einer ebenen Oberfläche erhalten werden. Die Verwendung der Luftklappeneinrichtung 38 zur Vermeidung, daß der Luftstrom direkt im rechten Winkel auf die Oberfläche des keramischen Schlamms 35 gerichtet ist, was es dem Luftstrom unmöglich macht den Ausgang zu finden, resultiert in einem bemerkenswert verringerten Effekt der Reduktion der Oberflächenunregelmäßigkeiten.
Die in Figur 29 gezeigte Ausführungsform ist weiter unten detaillierter beschrieben. Der Elektrodenfarbstoff, der keramische Schlamm, der Basisfilm und andere hier verwendete Elemente sind dieselben, wie die im oben erwähnten Beispiel 1 verwendeten.
Der keramische Schlamm wurde kontinuierlich auf dem Basisfilm 21a aufgebracht, wo die Elektrode unter Verwendung einer Aufbringvorrichtung ausgebildet wurde. Dann wurde die Beschichtung aus keramischem Schlamm einem Luftstrom ausgesetzt, welcher in einer schrägen Richtung aufgeschickt wurde, um die Oberflächenunregelmäßigkeiten aufgrund der eingebetteten Elektroden in der Oberfläche des keramischen Schlammes zu reduzieren. Der Luftstrom wurde durch einen Haartrockner (am Markt erhältlich) mit einer Ausgangsleistung von 1000 W erhalten, der mit einem Luftdurchsatzregelungsventil 39 und einer Luftklappeneinrichtung 38 ausgestattet wurde, die an seiner Spitze befestigt wurde. Keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden, die auf dieselbe Weise wie oben beschrieben hergestellt wurden, zeigten bei der Messung mit einem Mikrometer eine Dicke von 18 um. Zu Vergleichszwecken wurden selbsttätig getrocknete keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden hergestellt, wobei die restlichen Bedingungen dieselben wie oben waren. Die Tabelle 6 zeigt das Ergebnis der Messung der Oberflächenunregelmäßigkeiten beider keramischer Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden mittels eines Oberfiächenrauhigkeitsmeßgerätes des Typs, der mit Berührung arbeitet. Tabelle 6 Oberflächenunregelmäßigkeiten (Mikrometer) Unregelmäßigkeiten lediglich der Elektrode auf dem Basisfilm Unregelmäßigkeiten des selbsttätig getrockneten keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden Unregelmäßigkeiten des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden des Beispiels 2 niedriger
Aus der Tabelle 6 ist ersichtlich, daß das Auftreten der Oberflächenunregelmäßigkeiten auf der Oberfläche der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden durch das Trocknen mit einer Luftklappeneinrichtung merklich reduziert werden kann. Bei einem Experiment mit geändertem Klappenwinkel ist ebenfalls beobachtet worden, daß das Trocknen mit einem rechtwinklig auf die Rückseite des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden gerichteten Luftstromes Oberflächenunregelmäßigkeiten hinterläßt (ungefähr 5 bis 7 um), die von einem Grad sind, der demjenigen der selbsttätig getrockneten Produkte entspricht. Es hat sich herausgestellt, daß der beste Effekt dann erreicht wurde, wenn der Luftklappenwinkel ungefähr 30 bis 600 bezüglich der Oberfläche der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde war.
Dann wurden keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden gemäß dem hier erwähnten Beispiel 2 in derselben Schichtenzahl wie im Beispiel 1 unter denselben Bedingungen übertragen, um einen laminierten Körper herzustellen, der dann in die gleichen Scheibchen wie im Beispiel 1 geschnitten und unter denselben Bedingungen gesintert wurde, und danach wurden auf dieselbe Weise externe Elektroden an sie angepaßt.
Dann wurden die Kurzschluß-Auftrittsrate und die Delaminationsauftrittsrate an den Proben der Produkte der Beispiele 1 und 2 untersucht, und zwar jeweils bei einem Volumen von 100 Stück und auf dieselbe Weise, wie in Tabelle 3 gezeigt. Die Resultate sind unten in der Tabelle 7 gezeigt. Tabelle 7 Herstellungsverfahren Kurzschluß-Auftrittsrate (%) Delaminations-Auftrittsrate (%) Beispiel
Wie oben beschrieben, wurde eine merkliche Verbesserung insbesondere bei der Delaminations-Auftrittsrate durch das Reduzieren der Oberflächenunregelmäßigkeiten der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden im Beispiel 2 erreicht. Es wird angenommen, daß dies der Verbesserung der Laminierungsstabilität des laminierten Körpers zuzuschreiben ist, der aus einer stabileren Übertragung resultiert, die durch das Glätten der Oberflächen der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden erhalten wurde.
Durch das Laminieren der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden, die durch das obige Verfahren hergestellt wurden, wo die Oberflächenunregelmäßigkeiten reduziert werden konnten, wurde dann die Anzahl der laminierten Schichten und die Dickendifferenz (entsprechend Figur 4) zwischen der Mitte und dem Umfang des laminierten Körpers gemessen. Die gemessene Dickendifferenz war ungefähr 5 bis 10 um klein, wenn die Anzahl der laminierten Schichten der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden 51 war, uns sie war ungefähr 7 bis 15 i£m, wenn die Anzahl der laminierten Schichten 101 war. Somit wird ersichtlich, daß die Oberflächenunregelmäßigkeiten der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden nach dem Laminieren fast kein Problem darstellen, wenn sie auf ungefähr 3 um verkleinert werden.

(Beispiel 3)

Die Figuren 30(A), (B), (C) und (D) zeigen ein drittes Beispiel der Erfindung. Dieses Beispiel dient dazu, keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden stabil herzustellen, von denen jedes, ebenso wie diejenigen des Beispiels 2, eine geglättete Oberfläche hat.
In Figur 30 ist das Bezugszeichen 40 die Düse. Ein Luftstrom mit einem durch ein Luftstromdurchsatzregelungsventil 39 geregelten Durchsatz wird so eingeregelt, daß der Luftstrom lokal durch den keramischen Schlamm 35, in welchen die Elektrode 23a eingebettet werden soll, empfangen wird.
Das Herstellungsverfahren wird im weiteren detaillierter beschrieben. Der Elektrodenfarbstoff, der keramische Schlamm, der Basisfilm usw., die hier verwendet wurden, waren dieselben wie im oben beschriebenen Beispiel 1. Der keramische Schlamm 35 wurde kontinuierlich auf dem Basisfilm 21a aufgebracht, wo die Elektrode 23a mittels einer Aufbringvorrichtung ausgebildet worden ist. Dann wurde ein Teil des keramischen Schlammes, wo die Elektrode 23a ausgebildet war, einem Luftstrom ausgesetzt, dessen Durchsatz durch ein Luftstromregelungsventil 39 geregelt wurde und der von mehreren Düsen 40 (1 mm im Durchmesser und 5 mm in der Länge) zugeführt wurde, wodurch ein Produkt entstand, dessen Oberflächenunregelmäßigkeiten denjenigen glichen, welche das Produkt hatte, das mit der Luftklappeneinrichtung getrocknet wurde, wie in Tabelle 6 gezeigt.
Dann wurden keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden gemäß Beispiel 3 mit derselben Schichtenanzahl wie im Beispiel 1 unter denselben Bedingungen übertragen, um einen laminierten Körper herzustellen, welcher dann in gleiche Scheibchen geschnitten und unter denselben Bedingungen gesintert wurde, und sie wurden danach mit externen Elektroden versehen. Die erhaltenen Resultate waren dieselben, wie sie in Tabelle 7 gezeigt sind.

(Beispiel 4)

Die Figuren 31(A) und (B) zeigen ein viertes Beispiel der Erfindung. Dieses vierte Beispiel dient dazu, keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden stabil herzustellen, von denen jedes ebenso wie bei den Beispielen 2 und 3 eine geglättete Oberfläche hat.
In der Figur 31 wird ein auf einer Elektrode 23a, welche auf einem Basisfilm 21a ausgebildet ist, aufgebrachter Schlamm 35 wirksam durch sein eigenes Gewicht in seiner Höhe eingestellt, und zwar durch das Anordnen des Basisfilms 21a in einer senkrechten Richtung, was in einem keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden resultiert, welches eine glatte stabile Oberfläche hat.
Das Herstellungsverfahren wird detaillierter im folgenden beschrieben. Der Elektrodenfarbstoff, der keramische Schlamm, der Basisfilm und andere hier verwendete Materialien waren dieselben wie beim Beispiel 1.
Der keramische Schlamm 35 wurde kontinuierlich auf einen Basisfilm 21a aufgebracht, wo die Elektrode 23a mittels einer Aufbringvorrichtung ausgebildet worden ist. Dann wurde der Basisfilm 21a vertikal angeordnet, so daß der keramische Schlamm 25, welcher auf die Elektrode 23a aufgebracht worden ist, durch die Gravitation in seiner Höhe eingeregelt werden konnte. Auf diese Weise hergestejlte keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden zeigten, mit einem Mikrometer gemessen, eine Dicke von 18 um. Zu Vergleichszwecken wurden keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden, welche auf einer ebenen Oberfläche selbsttätig getrocknet wurden, hergestellt (dasselbe Produkt wie das selbsttätig getrocknete Produkt in Tabelle 6). Die Tabelle 8 zeigt die Resultate der Messung der Oberflächenunregelmäßigkeiten der jeweiligen keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden mittels eines Oberflächenrauhigkeits-Meßgerätes des Typs, der mit der Probe in Berührung kommt. Tabelle 8 Oberflächenunregelmäßigkeiten (Mikrometer) Unregelmäßigkeiten lediglich der Elektrode auf dem Basisfilm Unregelmäßigkeiten des selbsttätig getrockneten keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden Unregelmäßigkeiten des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden des Beispiels 4 niedriger
Aus der Tabelle 8 ist ersichtlich, daß dieses Herstellungsverfahren bezüglich der Oberflächenglätte effektiver ist als das Verfahren mit selbsttätiger Trocknung. Die nach dem Sintern erhaltenen Resultate waren diegleichen, wie die in Tabelle 7 gezeigten.
Wenn, wie oben beschrieben, keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden unter Verwendung eines Schlamms mit zum Beispiel schlechten Höheneinregelungs-Eigenschaften hergestellt werden, kann deren Oberfläche wirksam durch das Senkrechtsetzen des Basisfilms geglättet werden. Der Setzwinkel wurde nach dem Aufbringen des keramischen Schlammes verändert und der glättende Effekt wurde stabil zu der Zeit erreicht als der Winkel bei ungefähr ± 30º von der senkrechten Position festgelegt wurde.
Gemäß der Erfindung können ebenfalls hervorragende Übertragungseigenschaften erreicht werden, weil die übertragene Oberfläche der keramischen Rohmaterial- Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden als Abschäl-Oberfläche (glatte Oberfläche) des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden wirkt, die sich wie ein Basisfilm verhält, der vorher übertragen wurde.
Je dünner die eingebetteten Elektroden sind, desto vorteilhafter ist es ebenfalls für die Glättung der Oberfläche der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden.

(Beispiel 5)

Die Figuren 32 bis 35 zeigen ein fünftes Beispiel der Erfindung. Das fünfte Beispiel dient dazu, keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden stabil herzustellen, von denen jedes ebenso wie bei den Beispielen 2 bis 4 eine glatte Oberfläche hat.
In der Figur 32 hat eine Aufbringvorrichtung 34a regelmäßige Unebenheiten auf dem Beschichtungsabschnitt. Die Figuren 33(A), (B) und (C) sind Zeichnungen aus dem Blickwinkel der Richtung, die durch den Pfeil C der Figur 32 angedeutet ist. Weil die Aufbringvorrichtung 34(A) regelmäßige Unebenheiten auf dem Beschichtungsabschnitt hat, wird der keramische Schlamm 35, der auf die Elektrode 23a aufgebracht wird, in die in Figur 33(B) gezeigte Form gebracht und dann getrocknet, woraus ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden resultiert, dessen Oberfläche wie in Figur 33(C) gezeigt, geglättet wird. Keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden, welche glatte Oberflächen haben, können ebenfalls durch das Zurverfügungstellen einer Unebenheit auf der Beschichtungsoberfläche des Rakels 36a hergestellt werden, wie in Figur 34 gezeigt, oder durch die Zurverfügungstellung einer Unebenheit auf der Beschichtungsoberfläche der Druckaufbringvorrichtung 37a, wie in Figur 35 gezeigt. Dies stellt die Unebenheit der zu beschichtenden Oberfläche, abhängig von der Dicke der auf dem Basisfilm ausgebildeten Elektrode ein, so daß ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden stabil erhalten werden kann, welches eine glatte Oberfläche hat.

(Beispiel 6)

Die Figur 36 zeigt ein sechstes Beispiel der Erfindung. Dieses Beispiel dient dazu, keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden mittels einer Siebdrucktechnik herzustellen. In Figur 36 ist das Bezugszeichen 41 der Siebrahmen, 42 ist das Sieb und 43 ist das Rakel. Ein keramischer Schlamm 35 wird mittels eines Rakels 43 auf einen Basisfilm 21a aufgebracht, wo die Elektrode 23a ausgebildet ist, um so die gesamte Oberfläche der Elektrode 23a zu bedecken. Durch das Verzichten auf die Ausbildung einer Emulsionsschicht auf dem in diesem Beispiel verwendeten Sieb 42, arbeitet die Elektrode 23a, welche auf dem Basisfilm 21a ausgebildet wird als eine Art Emulsionsschicht, was es möglich macht, die Menge des keramischen Schlamms, der auf die Elektrode 23a übertragen wird, im Vergleich zu dem auf dem Basisfilm 21a zu reduzieren.
Eine Zubereitung des keramischen Schlammes, der bei dem Siebdruckverfahren verwendet wird, ist unten beschrieben. Zuerst einmal wurden 10 Gewichtsanteile eines Bindesharzes, welches hauptsächlich aus PVB-Harz zusammengesetzt ist, zu einem Gemisch von 23 Gewichtsanteilen eines Lösungsmittels, welches hauptsächlich aus Diethylen-Glykol-Monobutyl-Äther und 3 Gewichtsanteilen Weichmacher, aufgebaut ist, der hauptsächlich aus Dibutyl-Phthalat aufgebaut ist. Nachdem das Bindeharz gut darin aufgelöst war, wurden 64 Gewichtsanteile Bariumtitanatpulver mit einer Teilchengröße von ungefähr 1 um zu dem Gemisch zugegeben, welches dann unter Verwendung eines Keramik-Walzwerks gut geknetet wurde, woraus ein keramischer Schlamm zur Verwendung beim Siebdrucken resultierte (im weiteren Siebdruckschlamm genannt).
Dann wurde der Siebdruckschlamm auf die gesamte Oberfläche eines Basisfilms gedruckt, welcher mehrere Elektroden enthielt, und zwar mittels einer Siebdrucktechnik unter Verwendung eines Siebes aus rostfreiem Stahl von 400 Mesh (bei welchem keine Emulsionsschicht ausgebildet wird). Ein Druck des Siebdruckschlammes wurde durchgeführt, und zwar zuerst durch das Drucken des Siebdruckschlamms über die gesamte Oberfläche und das Trocknen mittels eines Trockners vom Heißluft-Umlauftyp, und dann durch das nochmalige Drucken des Siebdruckschlamms über die gesamte Oberfläche und das Trocknen, um dadurch ein keramisches Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden auszubilden. Das keramische Rohmaterial-Flächengebilde des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes mit darin eingebetteten Elektroden wurde unter Verwendung eines Mikrometers vermessen, und zeigte dabei eine Dicke von 16 um. Durch das Laminieren von keramischen Rohmaterial-Flächengebilden in zwei Schichten (oder zweifach) kann das Auftreten von Nadelstichlöchern während eines Siebdruckverfahrens verhindert werden.
Die Dicke des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes kann ebenfalls durch das Austauschen des Siebes (des Materials, der Webmethode, des Lochverhältnisses, der Maschenzahl, etc. des Siebes), welches beim Drucken des Siebdruckschlamms verwendet wird.
Dann wurden die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden gemäß dem Beispiel 6 mit derselben Schichtanzahl wie beim Beispiel 1 unter denselben Bedingungen übertragen, um so einen laminierten Körper herzustellen, welcher dann in gleichartige Scheibchen geschnitten und unter denselben Sinterbedingungen gesintert wurde und sie wurden dann mit Elektroden bestückt, wodurch Produkte entstanden.
Dann wurde die Kurzschluß-Auftrittsrate und die Delaminations-Auftrittsrate für 100 Beispiele der Produkte des Beispiels 6 auf dieselbe Weise untersucht, wie in dem in Tabelle 3 gezeigten Fall. Die Resultate sind unten in Tabelle 9 gezeigt. Tabelle 9 Herstellungsverfahren Kurzschluß-Auftrittsrate (%) Delaminations-Auftrittsrate Beispiel
Die Tabelle 10 zeigt die Resultate einer Messung der Oberflächenunregelmäßigkeiten der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden, welche im Beispiel 6 hergestellt wurden, mittels eines Oberflächenrauhigkeits- Meßgeräts vom Typ, bei dem die Probe kontaktiert wird. Tabelle 10 Oberflächenunregelmäßigkeiten (Mikrometer) Unregelmäßigkeiten lediglich der Elektroden auf der Basisfilm Unregelmäßigkeiten des Beispiels 6 niedriger
Wie oben gezeigt, reduziert das Beispiel 6 sowohl die Kurzschluß-Auftrittsrate als auch die Delaminations-Auftrittsrate. Keramische Rohmaterial-Flächengebilde, deren Delaminations-Auftrittsrate ungefähr innerhalb 3 % liegt, können noch verbessert werden, so daß sie eine Delaminations-Auftrittsrate von ungefähr 0 haben, und zwar durch das Optimieren der Sinterzeit.
Die Kurzschluß-Auftrittsrate kann durch das Verbessern der Reinheit der Arbeitsumgebung ebenfalls stark verbessert werden.
Durch das Anwenden eines Rotations-Siebdruckverfahrens als Siebdrucktechnik können keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden kontinuierlich bei einer Geschwindigkeit von mehreren 10 m pro Minute hergestellt werden. Die Anwendung des Rotationssiebverfahrens ermöglicht auch die Verwendung von Lösungsmitteln geringerer Siedepunkte bei der Herstellung des Siebdruckschlamms und die Erhöhung der Trocknungsgeschwindigkeit und der Aufbringungsgeschwindigkeit.
Die Verwendung eines Siebdrucktechnik bei der Herstellung von keramischen Rohmaterial-Flächengebilden mit darin eingebetteten Elektroden ermöglicht die Steigerung der Viskosität des keramischen Schlamms bis zu mehreren 100 Poise, was in einer Reduktion des im keramischen Schlamm enthaltenen Lösungsmittelanteils führt. Folglich kann die Differenz zwischen der Dicke des keramischen Schlamms sofort nach dem Beschichten und der Dicke eines getrockneten keramischen Rohmaterial-Flächengebildes verkleinert werden, was es möglich macht, keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden mit guter Reproduzierbarkeit herzustellen.

(Beispiel 7)

Die Figur 37 zeigt ein siebtes Beispiel der Erfindung. Dieses Beispiel dient zur Herstellung keramischer Rohmaterial-Flächengebilde mit eingebetteten Elektroden bei hoher Produktionsrate ohne die Zerstörung der Elektroden, die auf einem Basisfilm ausgebildet sind. In Figur 37 ist das Bezugszeichen 44 eine Tiefdruckplatte, 45 die Zelle und 46 das Rakel. Wie in Figur 37 gezeigt, werden keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden mittels einer Tiefdruckpresse hergestellt, welche keine Druckwalze verwendet. Im Beispiel 7 können der Basisfilm 21a mit darauf ausgebildeten Elektroden 23a und die Tiefdruckplatte 44 in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden, weil keine Druckwalze verwendet wird. Somit kann eine Spur der Zelle 45, welche auf der Tiefdruckplatte 44 durch eine Ätztechnik oder ähnliches ausgebildet wurde, entfernt werden.
Das Beispiel 7 wird unten detailliert beschrieben. Derselbe keramische Schlamm wie deijenige des Beispiel 1 wurde verwendet, und keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden wurden unter Verwendung einer im Handel erhältlichen Tiefdruckpresse (mit einem Druckz'ylinder ausgestattet) hergestellt, von welcher der Druckzylinder entfernt wurde, und die so modifiziert wurde, daß es möglich war, die Drehzahl und die Drehrichtung der Tiefdruckplatte 44 (im weiteren modifizierte Tiefdruckpresse genannt) beliebig zu verändern. Die Tiefdruckplatte, die verwendet wurde, hatte einen Durchmesser von 2 cm und die Zelle 45 wurde spiralförmig um die Tiefdruckplatte 44 angeordnet. Die Beschichtungsgeschwindig keit der modifizierten Tiefdruckpresse wurde auf 10 m pro Minute eingestellt. Durch das Einstellen der Spannung des Basisfilms 21a und der Drehzahl der Tiefdruckplatte 44 konnte eine stabile Herstellung keramischer Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden erreicht werden, während deren Filmdicke eingestellt wird. Die Dicke der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden, die auf die oben beschriebene Weise hergestellt wurden, war 16 um. Die unten stehende Tabelle 11 zeigt die Resultate einer Messung der Oberflächenunregelmäßigkeiten der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden dieses Beispiels mittels einer Oberflächenrauhigkeit-Meßeinrichtung vom Typ mit Probenkontakt. Tabelle 11 Oberflächenunregelmäßigkeiten (Mikrometer) Unregelmäßigkeiten lediglich der Elektroden auf dem Basisfilm Unregelmäßigkeiten des Beispiels 7 niedriger
Dann wurden keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden des Beispiels 7 mit derselben Schichtanzahl wie diejenige des Beispiels 1 unter denselben Bedingungen übertragen, um einen laminierten Körper herzustellen, der dann in gleiche Scheibchen geschnitten und unter denselben Sinter- Bedingungen gesintert wurde, und sie wurden mit externen Elektroden bestückt, was zu einem überdurchschnittlichen Produkt führte.
Dann wurde die Kurzschluß-Auftrittsrate und die Delaminations-Auftrittsrate anhand von 100 Proben des Produkts des Beispiels 7 auf dieselbe Weise wie im in Tabelle 3 gezeigten Fall untersucht. Die Resultate sind unten in Tabelle 12 gezeigt. Weil es bekannt ist, daß eine Tiefdrucktechnik mit einem Druckzylinder dazu neigt, ein Brechen der inneren Elektroden zu verursachen, wurde auch die Bruch-Auftrittsrate der inneren Elektroden als Bezugswert gemessen, aber es wurde kein Bruch festgestellt. Tabelle 12 Herstellungsverfahren Kurzschluß-Auftrittsrate (%) Delaminations-Auftrittsrate (%) Beispiel
Die Herstellung von keramischen Rohmaterial-Flächengebilden mit darin eingebetteten Elektroden mittels einer Tiefdruckpresse ohne die Verwendung eines Druckzylinders, wie in Beispiel 7 beschrieben, ermöglicht es insbesondere, die Tiefdruckplatte 44 und den Basisfilm 21a, wie oben beschrieben, in entgegengesetzte Richtungen zu bewegen (drehen). Zu dieser Zeit kann die Menge des aufgebrachten keramischen Schlamms durch das Verändern der Drehgeschwindigkeit der Tiefdruckplatte 44 eingestellt werden. Dadurch kann eine Variation des keramischen Schlamms von Charge zu Charge mittels des Veränderns der Drehgeschwindigkeit der Tiefdruckplatte 44 und anderer Bedingungen eingeschränkt werden, wodurch eine stabile Herstellung von keramischen Rohmaterial-Flächengebilden mit darin eingebetteten Elektroden ermöglicht wird.

(Beispiel 8)

Schichtvaristoren wurden durch ein Verfahren zur Herstellung von keramischen elektronischen Schichtbauteilen gemäß der Erfindung hergesteilt. Zuerst wird ein Verfahren zur Zubereitung eines keramischen Schlamms zur Verwendung bei den Schichtvaristoren im folgenden erläutert. Ein keramischer Schlamm wurde auf dieselbe Art wie im oben erwähnten Beispiel 1 zubereitet. Als keramisches Pulver wurde Varistorenpulver mit einer Teilchengröße von ungefähr 1 um, welches ZnO als Hauptkomponente enthält, anstelle von Bariumtitanat verwendet.
Dann wurden keramische Rohmaterial-Flächengebilde mit darin eingebetteten Elektroden auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, diese wurden laminiert, geschnitten und auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 gesintert, wodurch ein Schichtvaristor entstand, der der Varistor gemäß der Erfindung sein soll.
Auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 wurde ebenfalls ein Schichtvaristor durch ein herkömmliches Verfahren hergestellt, wodurch ein herkömmlicher Varistor entstand.
Nach dem Befestigen der spezifizierten äußeren Elektroden an den Varistoren gemäß der Erfindung und an den herkömmlichen Varistoren wurden die Kurzschluß- Auftrittsrate und die Delaminations-Auftrittsrate beider Produkte anhand von 100 Proben des Varistors gemäß der Erfindung und des herkömmlichen Varistors gemäß dem Stand der Technik auf dieselbe Weise wie bei Tabelle 3 untersucht. Die Resultate sind in Tabelle 13 unten gezeigt. Tabelle 13 Kurschluß-Auftrittsrate (%) Delaminations-Auftrittsrate (%) Varistoren gemäß der Erfindung herkömmliche Varistoren
Wie oben gezeigt, werden die Kurzschluß-Auftrittsrate und die Delaminations- Auftrittsrate gegenüber dem Stand der Technik stark durch die Anwendung des Verfahrens zur Herstellung keramischer elektronischer Schichtbauteile gemäß der Erfindung verbessert. Durch die Verwendung des Verfahrens zur Herstellung keramischer elektronischer Schichtbauteile gemäß der Erfindung können piezoelektrische Schichtbauteile und mehrschichtige keramische Schaltungssubstrate ebenso wie die keramischen Schichtkondensatoren und Schichtvaristoren, wie vorher beschrieben, hergestellt werden. Darüberhinaus können Zusammensetzungen dieser keramischen elektronischen Schichtbauteile, d.h. mehrschichtige keramische Schaltungssubstrate, die keramische Schichtkondensatoren, Schichtvaristoren oder ähnliches inkorporieren, oder diejenigen, welche die Funktionen sowohl von Varistoren als auch von Kondensatoren in Kombination haben, ebenso hergestellt werden.

Industrielle Anwendbarkeit

Wie oben beschrieben, wird es durch die Anwendung des Verfahrens zur Herstellung keramischer elektronischer Schichtbauteile gemäß der Erfindung möglich, die keramischen Rohmaterial-Flächengebilde zu behandeln, während die Elektroden darin zusammen mit einem Träger (Basisfilm) eingebettet sind, so daß das Problem einer Abnahme der mechanischen Festigkeit aufgrund der Dünne der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde und die Behandlungsprobleme, die damit verbunden sind, gelöst werden können. Weil Elektroden in den keramischen Rohmaterial- Flächengebilden eingebettet sind, kann darüberhinaus das Problem der Wahrscheinlichkeit eines Kurzschluß-Auftretens aufgrund des Eindringens von Elektrodenfarbstoff ebenfalls gelöst werden, sogar wenn die Dicke der keramischen Rohmaterial-Flächengebilde verringert wird. Durch das Glätten der Oberfläche jedes keramischen Rohmaterial-Flächengebildes, in welches Elektroden eingebettet wurden, kann eine Variation der Dicke der Lamination aufgrund des Vorhandenseins oder der Abwesenheit der Elektroden sogar dann verhindert werden, wenn die Anzahl der laminierten Schichten erhöht wird, was es möglich macht, die Anzahl der laminierten Schichten bei den keramischen elektronischen Schichtbauteilen einfach zu erhöhen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von keramischen elektronischen Schichtbauteilen, wobei

a) ein dünnes keramisches Rohmaterial-Flächengebilde (25) mit darin eingebetteten Elektroden (23a), welches auf einem Träger (21a) ausgebildet ist, ohne von dem Träger (21a) abgeschält zu werden auf ein zweites keramisches Rohmaterial-Flächengebilde (22; 25; 24a) preßverbunden oder unter Druck angehaftet wird,

b) dann der Träger (21a) alleine abgeschält wird, wodurch das keramische Rohmaterial-Flächengebilde (25) mit den eingebetteten Elektroden (23a) auf das zweite keramische Rohmaterial-Flächengebilde (22; 25; 24a) übertragen wird, um eine Schichtbildung zu vollziehen.

2. Verfahren zur Herstellung keramischer elektronischer Schichtbauteile gemäß Anspruch 1, bei dem das keramische Rohmaterial-Flächengebilde (25) mit darin eingebetteten Elektroden (23a) durch das Aufbringen eines keramischen Schlammes (35) auf Elektroden (23a) hergestellt wird, welche vorher auf einem Träger (21a) ausgebildet wurden, und dann durch das Trocknen des keramischen Schlammes (35).

3. Verfahren zur Herstellung von keramischen elektronischen Schichtbauteilen gemäß Anspruch 1, bei dem das Rohmaterial-Flächengebilde (25) mit darin eingebetteten Elektroden an seiner Oberfläche geglättet ist.

4. Verfahren zur Herstellung von keramischen elektronischen Schichtbauteilen gemäß Anspruch 1, bei dem die keramischen elektronischen Schichtbauteile keramische Schichtkondensatoren, mehrschichtige keramische Schaltungssubstrate, Schichtvaristoren oder piezoelektrische Schichtelemente oder Zusammensetzungen dieser bedeuten.

5. Verfahren zur Herstellung von keramischen elektronischen Schichtbauteilen gemäß Anspruch 1, bei dem das keramische Rohmaterial-Flächengebilde (25) mit darin eingebetteten Elektroden (23a) mittels einer Tiefdrucktechnik hergestellt wird, weiche keine Druckzylinder auf den Elektroden (23a) verwendet.

6. Verfahren zur Herstellung keramischer elektronischer Schichtbauteile gemäß Anspruch 1, bei dem das Rohmaterial-Flächengebilde (25) mit darin eingebetteten Elektroden durch den Siebdruck eines keramischen Schlammes (35) auf die Elektroden (23a) hergestellt wird.

7. Verfahren zur Herstellung keramischer elektronischer Schichtbauteile gemäß Anspruch 2, bei dem die Ebenheit bzw. Glätte der Oberfläche des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes (25) mit darin eingebetteten Elektroden (23a) durch das Aufblasen von Luft aus mehreren Düsen (40) auf den keramischen Schlamm (35) erreicht wird, welcher auf die Elektroden (23a) aufgebracht worden ist.

8. Verfahren zur Herstellung von keramischen elektronischen Schichtbauteilen gemäß Anspruch 2, bei dem die Ebenheit bzw. Glätte der Oberfläche des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes (25) mit darin eingebetteten Elektroden (23a) durch das Abblasen von Luft in einer zur Oberfläche des keramischen Schlamms (35) nicht rechtwinkligen Richtung auf den keramischen Schlamm (35) erreicht wird, welcher auf die Elektroden (23a) aufgebracht worden ist.

9. Verfahren zur Herstellung von keramischen elektronischen Schichtbauteilen gemäß Anspruch 2, bei dem die Ebenheit bzw. Glätte der Oberfläche des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes (25) mit darin eingebetteten Elektroden (23a) durch das Neigen des keramischen Schlammes (35), welcher auf die Elektroden (23a) aufgebracht worden ist, zusammen mit dem Träger (21a) erreicht wird.

10. Verfahren zur Herstellung keramischer elektronischer Schichtbauteile gemäß Anspruch 2, bei dem die Ebenheit bzw. Glätte der Oberfläche des keramischen Rohmaterial-Flächengebildes (25) mit darin eingebetteten Elektroden (23a) durch das Aufbringen eines keramischen Schlammes (35) auf die Elektroden (23a) mittels eines Rakels oder einer Aufbringvorrichtung (34a) erreicht wird, welche regelmäßige Unebenheiten auf ihrer Aufbringoberfläche hat.

11. Verfahren zur Herstellung von keramischen elektronischen Schichtbauteilen gemäß Anspruch 1, bei dem die thermische Druckanhaftung durch das Pressen einer Heizplatte oder einer Heizwalze (26a, 31) auf die Seite durchgeführt wird, wo das keramische Rohmaterial-Flächengebilde (25) mit darin eingebetteten Elektroden (23a) nicht ausgebildet wird.

12. Verfahren zur Herstellung von keramischen elektronischen Schichtbauteilen gemäß Anspruch 2, bei dem der keramische Schlamm (35) so zubereitet worden ist, daß der Inhalt an thermoplastischem Harz nach dem Trocknen in einen Bereich von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-% fallt, und wobei getrocknete Elektroden (23a) auf dem Träger (21a) ausgebildet worden sind.