DE4091418C2 - Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtkondensators - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehr­ schichtkondensators mit mehreren aufeinanderliegenden dielektrischen Schichten mit jeweils einer auf jeder dielektrischen Schicht angebrachten inneren Elektrode, sowie mit äußeren Elektroden.

Aus den Offenlegungsschriften JP 55-65420 A und JP 55-65421 A zu japanischen Patentanmeldungen ist ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschicht­ kondensators bekannt, das sich vom Verfahren gemäß Anspruch 1 in der Art unterscheidet, wie die äußeren Elektroden ausgebildet sind bzw. auf­ gebracht werden.

Herkömmlich werden bei der Herstellung eines Mehrschichtkon­ densators keramische, ungebrannte Rohschichten 3 und 4 mit Elektrodenmaterial 1 und 2 aus einer leitfähigen Paste be­ schichtet, wie in den Fig. 1A und 1B dargestellt. Schichten mit versetzten Elektroden werden abwechselnd aufeinanderge­ schichtet, gepreßt, gebrannt und an ihren Endflächen mit je­ weils einer äußeren Elektrode versehen. Die inneren Elektro­ den 1 und 2 sind so ausgeformt, daß sie sich von ersten Kan­ ten 3a und 4a der keramischen Rohschichten 3 bzw. 4 in Rich­ tung zweiter Kanten 3b bzw. 4b derselben erstrecken. Darüber hinaus besitzen sie jeweils eine solche Breite, daß Randbe­ reiche mit einer Breite x zwischen den Seitenkanten 3c und 3d sowie den Seitenkanten 4c und 4d der Rohschichten und den inneren Elektroden 1 bzw. 2 frei bleiben. Diese Seitenrand­ bereiche 5 dienen zur Verbesserung der Verbindungseigen­ schaften zwischen den Rohschichten, und sie verhindern, daß die inneren Elektroden nach dem Sintern an den Seitenober­ flächen frei liegen.

Bei der Massenproduktion von Mehrschichtkondensatoren werden relativ große keramische Rohschichten 6 und 7 als Mutter­ schichten verwendet, wie dies die Fig. 2A und 2B zeigen. Auf jeder Mutterschicht wird eine Vielzahl innerer Mutterelek­ troden 8 und 9 aufgebracht. Die mit Mutterelektroden verse­ henen Mutterschichten werden abwechselnd aufeinanderge­ schichtet und dann zerschnitten, und zwar entlang der strichpunktierten Linien A und B in den Fig. 2A und 2B, um einzelne Schichtkörper zu erhalten. Diese werden dann ge­ brannt und mit äußeren Elektroden versehen.

Beim Verfahren gemäß den eingangs genannten Dokumenten wer­ den in Breitenrichtung durchgehende Elektrodenstreifen auf den Mutterschichten verwendet. Nach dem Zerteilen in einzel­ ne Schichtkörper reichen die inneren Elektroden daher bis zu den Seitenflächen. Sie werden deshalb vor dem Brennen von der Seite her eingeätzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines stabilen Mehrschichtkondensators anzugeben.

Der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Mehrschichtkon­ densator unterscheidet sich von dem Mehrschichtkondensator gemäß den eingangs genannten Dokumenten dadurch, daß die äußeren Elektroden nicht nur auf einer jeweiligen Endfläche angebracht sind, sondern daß sie sich noch über einen vorgegebenen Bedeckungsabstand über die an die je­ weilige Endfläche stoßenden Seitenflächen erstrecken.

Dies stellt zwar einen erhöhten Verbrauch für das Material der äußeren Elektroden dar, jedoch halten die erfindungsgemäß ausgebildeten Elek­ troden die aufeinander gestapelten dielektrischen Schichten fest zusam­ men.

Da bei einem durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Kon­ densator die äußeren Elektroden bis auf die Seitenflächen des Mehr­ schichtkondensators reichen, ist beim Herstellen darauf zu achten, daß keine unbeabsichtigten Kontaktierungen zu inneren Elektroden an denje­ nigen Seitenflächen entstehen, an denen die inneren Elektroden Seitenflächen erreichen können. Mit den in den Ansprüchen angegebenen Verfahren wird diese Gefahr vermieden. Als zusätzliche Sicherung dient die Maßnahme gemäß Anspruch 8, gemäß der die beim Ätzen erhaltenen Ausnehmungen mit synthetischem Harz gefüllt werden.

Für eine weitere Erhöhung des Zusammenhalts der aufeinandergestapel­ ten dielektrischen Schichten trägt das Verfahren nach Anspruch 9 bei, gemäß dem der Schichtkörper nach dem Ätzen und mit aufgebrachten äußeren Elektroden in oxidierender Atmosphäre erhitzt wird. Dabei ver­ wachsen die dielektrischen Schichten in Bereichen miteinander, aus de­ nen zuvor Bereiche der inneren Elektroden herausgeätzt wurden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1A und 1B Draufsichten auf keramische Rohschichten mit inneren Elek­ troden zur Herstellung eines konventionellen Mehrschichtkondensa­ tors,

Fig. 2A und 2B Draufsichten auf Mutter-Keramikrohschichten mit inneren Mutterelektroden zur Erläuterung eines Massenherstellungsprozes­ ses für konventionelle Mehrschichtkondensatoren.

Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch einen Mehrschichtkondensator nach ei­ nem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung der Formen von Ke­ ramikrohschichten bei der Herstellung des Mehrschichtkondensators nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie zur Erläu­ terung der Formen der auf ihnen liegenden Elektroden,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines monolithischen, dielektrischen Rohchips (green chip),

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung des Schichtungs­ prozesses von Mutter-Keramikrohschichten,

Fig. 7A und 7B jeweils Querschnittsansichten zur Erläuterung der Formen von Seitenkanten der inneren Elektroden beim konventionellen Ausfüh­ rungsbeispiel und bei der Erfindung,

Fig. 8A und 8B jeweils schematische Querschnitte zur Erläuterung der Form des geschichteten Körpers nach dem Pressen, und zwar für den kon­ ventionellen Fall und für den Fall der Erfindung, wobei Fig. 8B eine An­ sicht entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 5 ist,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines gesinterten Körpers, der an seiner ersten und zweiten Endoberfläche Widerstandsmaterial trägt.

Fig. 10 einen schematisch dargestellten Horizontalschnitt zur Erläuterung der Form einer inneren Elektrode nach dem Ätzen,

Fig. 11 eine vergrößerte schematische Querschnittsdarstellung mit Ausneh­ mungen, die durch Ätzen erzeugt worden sind,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Mehrschichtkondensators nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 13 einen Querschnitt durch einen Schichtkörper, bei dem die Ausneh­ mungen mit Abdichtmaterial gefüllt sind,

Fig. 14 eine Querschnittsdarstellung zur Erläuterung eines Beispiels eines Ätzprozesses,

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines monolithischen, dielektrischen Körpers nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, von dem Widerstandsmaterial nach dem Ätzen entfernt worden ist,

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht in einem Zustand, bei dem durch Ätzen gebildete Ausnehmungen mit einem Harz gefüllt sind.

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines Mehrschichtkondensators nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 17A eine perspektivische Ansicht eines Mehrschichtkondensators mit äu­ ßeren Elektroden, wobei die äußeren Elektroden an einem monolithi­ schen, dielektrischen Körper angebracht sind, der nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung hergestellt worden ist,

Fig. 18A und 18B jeweils Ansichten zur Erläuterung von Formen beim Be­ drucken einer Mutter-Keramikrohschicht, die in einem vierten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung verwendet wird, sowie von Formen innerer Elektroden auf der Mutter-Keramikrohschicht,

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Schichtungspro­ zesses,

Fig. 20 eine perspektivische Ansicht eines monolithischen, dielektrischen Rohchips (green chip),

Fig. 21A und 21B jeweils eine Seitenansicht und einen Horizontalschnitt zur Erläuterung des Aufbaus des dielektrischen Rohchips nach Fig. 20,

Fig. 22 eine Querschnittsdarstellung zur Erläuterung der Formen von Seiten­ kanten zweiter innerer Elektroden im vierten Ausführungsbeispiel, wobei die Darstellung einer Ansicht entlang der Linie XXII-XXII in Fig. 21B entspricht,

Fig. 23A und 23B jeweils perspektivische Ansichten eines monolithischen, di­ elektrischen Körpers nach dem vierten Ausführungsbeispiel und eines dielektrischen Körpers nach dem Ätzen,

Fig. 24 eine perspektivische Ansicht eines monolithischen, dielektrischen Körpers mit inneren Elektroden,

Fig. 25A und 25B Draufsichten zur Erläuterung anderer Beispiele von Formen beim Bedrucken einer keramischen Rohschicht mit innerer Elektrode, verwendet beim vierten Ausführungsbeispiel,

Fig. 26A und 26B Draufsichten zur Erläuterung weiterer Beispiele von Formen beim Bedrucken einer Mutter-Keramikrohschicht, die beim vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird, sowie zur Erläu­ terung der Formen innerer Elektroden,

Fig. 27 eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der Formen beim Be­ drucken der Mutter-Keramikrohschicht in einem fünften Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung sowie zur Erläuterung der Formen der auf ihr liegenden inneren Elektroden,

Fig. 28 eine perspektivische Ansicht eines monolithischen, dielektrischen Rohchips (green chip), und

Fig. 29A und 29B jeweils eine Seitenansicht und einen Horizontalschnitt des di­ elektrischen Rohchips nach Fig. 28.

Erstes Ausführungsbeispiel

Im nachfolgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 14 ein erstes Aus­ führungsbeispiel eines Mehrschichtkondensators nach der Erfindung sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben. Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrschichtkondensator, bei dem eine dielektrische Keramik zum Einsatz kommt, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung des Kondensators.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht von keramischen Rohschichten (cera­ mic green sheets), die als dielektrische Schichten beider Herstellung des Mehr­ schichtkondensators nach der Erfindung verwendet werden. Auf diesen Schichten liegt inneres Elektrodenmaterial zur Bildung innerer Elektroden. Das innere Elektrodenmaterial (innere Elektroden) ist mit den Bezugszeichen 13 und 14 bezeichnet und ist jeweils in Form eines dünnen Films ausgebildet Die dünnen Filme liegen jeweils auf einer Oberfläche rechteckförmig ausgebil­ deter Keramikrohrschichten 11 und 12.

Die keramischen Rohschichten 11 und 12 (ungebrannte Keramikschichten) werden jeweils durch Formen eines Keramikschlamms erhalten, der haupt­ sächlich aus einer dielektrischen Keramik besteht. Aus dem Keramikschlamm werden mit anderen Worten rechteckige Blättchen gebildet. Das innere Elektro­ denmaterial 13. 14 besteht aus einer leitfähigen Paste, die leitfähiges Material enthält, z. B. Ni oder Cu. Mit dieser leitfähigen Paste werden die Keramikroh­ schichten 11 und 12 beschichtet. Als Materialien zur Bildung der inneren Elek­ troden 13. 14 können auch andere metallische Materialien verwendet werden, beispielsweise Ag oder Ag-Pd, zusätzlich zu Ni und Cu. Voraussetzung ist je­ doch, daß sich die anderen Materialien durch ein geeignetes Ätzmittel in einem später noch zu beschreibenden Ätzprozeß ätzen bzw. verformen lassen.

Das innere Elektrodenmaterial 13 wird so aufgebracht, daß es sich von der einen Kante 11a der rechteckförmigen Keramikrohschicht 11 in Richtung einer Kante 11b erstreckt, die der Kante 11a gegenüberliegt, wobei das innere Elek­ trodenmaterial 13 jedoch nicht die Kante 11b erreicht. Dagegen erstreckt sich das innere Elektrodenmaterial 13 in Breitenrichtung gesehen bis zu den Rän­ dern der Keramikrohschicht 11, also über deren gesamte Breite. Genauer ge­ sagt erstreckt sich das innere Elektrodenmaterial 13 über die gesamte Breite der Keramikrohschicht 11 zwischen ihren Seitenkanten 11c und 11d. Lediglich ein Streifen parallel zur Kante 11b bleibt frei.

Das innere Elektrodenmaterial 14 wird in ähnlicher Weise wie das innere Elek­ trodenmaterial 13 aufgebracht, wobei jedoch eine Kante 12a der Keramikroh­ schicht 12, bis zu der sich das innere Elektrodenmaterial 14 erstreckt, an der der Kante 11a der Keramikrohschicht 11 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, so daß das innere Elektrodenmaterial 13 und 14 jeweils an gegenüberlie­ genden Endflächen eines geschichteten Körpers zu liegen kommt, wenn die Ke­ ramikrohschichten 11 und 12 aufeinandergeschichtet sind. In Fig. 4 sind beide Schichten 11 und 12 praktisch um 180° in der Ebene gedreht.

Mehrere der in Fig. 4 gezeigten Keramikrohschichten 11 und 12 werden ab­ wechselnd aufeinandergeschichtet, um auf diese Weise einen geschichteten Körper 15 zu erhalten, der in Fig. 5 dargestellt ist. Im geschichteten Körper 15 sind jeweils drei erste und drei zweite Keramikrohschichten 11 und 12 abwech­ selnd übereinanderliegend angeordnet, wobei ferner eine geeignete Anzahl von Keramikrohschichten 16 ohne inneres Elektrodenmaterial auf der so erhalte­ nen Struktur liegen kann, im vorliegenden Fall also auf der obersten Schicht 11.

Beim genannten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist inneres Elektrodenmate­ rial 13a bis 13c, das auf den drei Keramikrohschichten 11 liegt, bis zu einer er­ sten Endoberfläche 15a des geschichteten Körpers 15 herausgezogen, während inneres Elektrodenmaterial 14a bis 14c, das auf den anderen drei Keramikroh­ schichten 12 liegt, bis zu einer zweiten Endfläche 15b des geschichteten Kör­ pers 15 herausgezogen ist. Das innere Elektrodenmaterial 13a bis 13c und 14a bis 14c liegt ebenfalls an den Seitenoberflächen 15c und 15d des geschichteten Körpers 15 frei. Zur Herstellung des geschichteten Körpers 15 werden vorzugs­ weise Mutter-Keramikrohschichten verwendet, wie sie in Fig. 6 gezeigt sind.

Auf diese Weise ist eine Massenfertigung der geschichteten Körper 15 möglich. Genauer gesagt liegt auf einer relativ großen und rechteckförmig ausgebildeten Mutter-Keramikrohschicht 17 inneres Mutter-Elektrodenmaterial 18a und 18b, das sich von einer Kante 17a zur anderen und gegenüberliegenden Kante 17b erstreckt, wobei zwischen den Elektrodenmaterialien 18a und 18b ein vor­ bestimmter Abstand vorhanden ist. In ähnlicher Weise befindet sich inneres Mutter-Elektrodenmaterial 20a und 20b auf einer Keramikrohschicht 19, die ebenfalls als dielektrische Mutterschicht dient, wobei sich das Material 20a und 20b von einer Kante 19a zur anderen und gegenüberliegenden Kante 19b der Keramikrohschicht 19 erstreckt. Auch hier liegt zwischen den Materialbe­ reichen 20a und 20b ein vorbestimmter Abstand.

Die Keramikrohschichten 17 und 19 sind in der dargestellten Richtung ab­ wechselnd übereinanderliegend angeordnet, wobei sie in Teile zerschnitten werden, und zwar entlang der strichpunktierten Linien A und B, um auf diese Weise eine Vielzahl von Strukturen zu erhalten, die ähnlich dem in Fig. 5 ge­ zeigten geschichteten Körper 15 sind.

Durch Verwendung der Mutter-Keramikrohschichten 17 und 18 läßt sich der in Fig. 5 gezeigte geschichtete Körper vorteilhaft als Massenprodukt herstellen. Im geschichteten Körper 15 nach Fig. 5 sind die inneren Elektroden 13a bis 13c und 14a bis 14c so ausgebildet, daß sie an den Seitenoberflächen 15c und 15d freiliegen. Sie weisen also eine solche Breite auf, daß sie bis zu diesen Seiteno­ berflächen 15c und 15d reichen. Selbst wenn daher beim Aufeinanderschich­ ten der Keramikrohschichten 17 und 19 eine Verschiebung in Richtung des Pfeils C in Fig. 6 auftritt, wird keine Verschiebung im Überlappungsbereich des inneren Elektrodenmaterials in Richtung des Pfeils C erhalten, wenn der mono­ lithische, dielektrische Körper 15 fertiggestellt ist. Eine Verschiebung der Mut­ ter-Keramikrohschichten 17 und 19 beim Aufeinanderstapeln dieser Schichten führt also nicht zu einer großen Variation des Überlappungsbereichs der Elek­ troden im geschichteten Körper 15, so daß er sich mit relativ stabilen elektri­ schen Eigenschaften herstellen läßt.

Wird der geschichtete Körper 15 durch Zerschneiden in Teile entlang der strich­ punktierten Linien A und B in Fig. 6 hergestellt, so besteht die Möglichkeit, daß das innere Elektrodenmaterial an den Seitenoberflächen des geschichteten Körpers überhängt. Das überhängende innere Elektrodenmaterial kann aber durch einen geeigneten Ätzvorgang entfernt werden, wie später noch beschrie­ ben wird.

Wird beim konventionellen Beispiel nach Fig. 1A leitfähige Paste zur Bildung der inneren Elektroden 1 aufgedruckt, so bilden sich angehobene Bereiche 21a und 21b an den Seitenkanten der inneren Elektrode 1 infolge von Oberflächen­ spannungen in der Paste, wie die Fig. 7A zeigt. Beim Aufeinanderschichten mehrerer Keramikrohschichten kann daher unter Umständen der beim Sintern erhaltene Körper wieder zerfallen, weil die Dicke des inneren Elektrodenmateri­ als nicht gleichförmig ist.

Im Gegensatz dazu liegt bei der Erfindung das innere Elektrodenmaterial 13 im gesamten Bereich zwischen den Seitenkanten 11c und 11d der Keramikroh­ schicht 11, erstreckt sich also über deren gesamte Breite, wie der entsprechen­ de Querschnitt in Fig. 7B erkennen läßt. Die Dicke des inneren Elektrodenma­ terials 13 ist somit gleichförmig in Breitenrichtung, so daß der gesinterte Kör­ per nicht mehr infolge ungleichmäßiger Dicke des Elektrodenmaterials nach dem Sintern zerfallen kann.

Der in Fig. 5 gezeigte und geschichtete Körper 15 wird vor dem Brennen in Dickenrichtung gepreßt, also in Richtung senkrecht zur Schichtoberfläche. Auf diese Weise werden die Keramikrohschichten fest miteinander verbondet. Im vorliegenden Fall erstrecken sich beim Herstellungsprozeß nach der Erfindung die inneren Elektroden 13a bis 13c und 14a bis 14c über die gesamte Breite der Rohschichten und erstrecken sich zwischen den Seitenoberflächen 15c und 15d des geschichteten Körpers 15. Die Keramikrohschichten können daher so gepreßt werden, daß die Dicke des geschichteten Körpers 15 in Y-Richtung in Fig. 5 gleichförmig ist, wie die Fig. 8B erkennen läßt, die einen typischen Quer­ schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 5 zeigt.

Andererseits werden im konventionellen Fall, bei dem eine Mehrzahl von Kera­ mikrohschichten gemäß den Fig. 1A und 1B verwendet wird, zuvor Seitenrand­ bereiche 5 gebildet. Das bedeutet, daß die Dicke eines geschichteten Körpers 10 in Bereichen Z abnimmt, in denen sich die Seitenrandbereiche befinden, wie die Fig. 8A erkennen läßt. Es ist somit möglich, daß eine Delamination an den Seitenoberflächen eines gesinterten Körpers auftreten kann, und zwar infolge der Differenz zwischen der Dicke des geschichteten Körpers in Bereichen, in denen sich das innere Elektrodenmaterial 1 und 2 befindet, und seiner Dicke in den Seitenbereichen Z, in denen die Seitenrandbereiche liegen.

Beim Herstellungsverfahren nach der Erfindung braucht somit eine Delamina­ tion aus den oben genannten Gründen nicht befürchtet zu werden.

Der Schichtkörper 15 nach Fig. 5, der in Schichtungsrichtung gepreßt und dann gebrannt worden ist, um einen gesinterten Körper zu erhalten, stellt einen monolithischen, dielektrischen Körper dar. Erste und zweite Endoberflächen des gesinterten Körpers 25 sind mit Widerstandsmaterial 26a bzw. 26b be­ schichtet bzw. bedeckt, wie die Fig. 9 erkennen läßt. Das Widerstandsmaterial 26a, 26b wird durch Materialien aufgebaut, die nicht durch ein Ätzmittel ange­ griffen werden, welches beim später noch zu beschreibenden Ätzvorgang ver­ wendet wird. Als Beispiel dieser Materialien kann z. B. ein synthetisches Harz angeführt werden, beispielsweise ein Epoxyharz.

Die oben beschriebenen inneren Elektrodenmaterialien werden beim Brennen der Keramik gebacken, so daß innere Elektroden 13a bis 13c und 14a bis 14c im gesinterten Körper 25 entstehen. In der vorliegenden Beschreibung werden so­ wohl für die inneren Elektroden als auch für die inneren Elektrodenmaterialien dieselben Bezugszeichen verwendet.

Die jeweiligen inneren Elektroden 13a bis 13c und 14a bis 14c liegen in den äu­ ßeren Oberflächenbereichen frei, mit Ausnahme derjenigen Bereiche, die durch das Widerstandsmaterial 26a und 26b (Resistmaterial) abgedeckt sind. Mit an­ deren Worten liegen die inneren Elektroden an den Seitenoberflächen 25c und 25d des gesinterten Körpers 25 frei.

Diese Seitenoberflächen 25c und 25d des oben beschriebenen gesinterten Kör­ pers 25 werden anschließend mit Hilfe eines Ätzmittels geätzt, um Material her­ auszunehmen bzw. herauszuätzen, durch das die inneren Elektroden 13a bis 13c und 14a bis 14c gebildet werden. Als Ätzmittel kommt eine starke Säure zum Einsatz, beispielsweise Stickstoffsäure. Werden zur Bildung des inneren Elektrodenmaterials metallische Materialien verwendet, die weder Cu noch Ni enthalten, so muß selbstverständlich ein anderes geeignetes Ätzmittel zum Ät­ zen dieser metallischen Materialien benutzt werden.

Der Zustand nach dem Ätzen ist in Form eines Horizontalschnitts in Fig. 10 dar­ gestellt. Dabei wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Abbildung des Resistmaterials 26a und 26b verzichtet. Wie die Fig. 10 erkennen läßt, sind nunmehr die beiden Seiten 32 und 33 der inneren Elektrode 13a gegenüber den Seitenoberflächen 25c und 25d nach innen zurückgezogen, so daß Seitenrand­ bereiche 34 und 35 zwischen den Seiten 32 und 33 der inneren Elektrode 13a und den Seitenoberflächen 25c und 25d erhalten werden. Beide Seitenkanten­ bereiche der inneren Elektrode 13a sind also weggeätzt worden, um auf diese Weise die Seitenrandbereiche 34 und 35 zu bilden.

In ähnlicher Weise werden Seitenrandbereiche auch in Teilen der anderen inne­ ren Elektroden 13b, 13c und 14a bis 14c erhalten.

Entsprechend der Fig. 11, die einen Querschnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 9 zeigt, liegen also Ausnehmungen bzw. Hohlräume 34a und 35a im Seitenbe­ reich des Körpers 25 vor, also in den Seitenrandbereichen, die durch Ätzen er­ zeugt worden sind.

Nach dem Ätzen wird der gesinterte Körper 25 mit Wasser oder dergleichen ge­ waschen, um das Ätzmittel zu entfernen. In manchen Fällen ist es allerdings schwierig, das verbleibende Ätzmittel vollständig zu beseitigen, insbesondere das Ätzmittel, das innerhalb der Ausnehmungen 34a und 35a verbleibt, wenn nur mit Wasser gewaschen wird. Nach der Erfindung wird der gesinterte Körper 25 daher in eine erhitzte Atmosphäre gebracht, um das verbleibende Ätzmittel durch Verdunstung zu beseitigen.

Der oben beschriebene Aufheizvorgang kann z. B. dann durchgeführt werden, wenn äußere Elektroden gebacken werden, wie später noch beschrieben wird. In diesem Fall ist es möglich, im selben Prozeß das verbleibende Ätzmittel zu entfernen und die äußeren Elektroden zu backen.

Das verbleibende Ätzmittel wird deswegen entfernt, um eine Korrosion der in­ neren Elektroden durch dieses Ätzmittel zu vermeiden. Demzufolge kann auch ein anderes Verfahren als das Aufheizen zum Einsatz kommen, wenn es nur ge­ eignet ist, das Ätzmittel zu entfernen. Beispielsweise läßt sich das verbleibende Ätzmittel in eine alkalische Lösung eintauchen, um neutralisiert zu werden. Es muß sich allerdings hierbei um ein Ätzmittel handeln, das aus einer starken Säure hergestellt ist.

Die Resistmaterialien 26a und 26b werden entfernt, nachdem das oben be­ schriebene und verbliebene Ätzmittel entfernt worden ist. Beispielsweise lassen sich die Resistmaterialien 26a und 26b durch mechanisches Abschleifen oder durch chemisches Ätzen entfernen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Seitenrandbereiche 34 und 35 durch einen Ätzvorgang gebildet. Die Seitenrandbereiche 34, 35 weisen so­ mit eine genaue Breite auf und erstrecken sich daher über einen definierten Ab­ stand nach innen von den Seitenoberflächen 25c und 25d des gesinterten Kör­ pers 25 aus gesehen. Diese Seitenrandbereiche 34 und 35 werden darüber hin­ aus nach Aufeinanderschichten der keramischen Rohschichten und der inne­ ren Elektrodenmaterialien zur Herstellung eines laminierten Körpers gebildet. Es ist daher nicht erforderlich, die Seitenrandbereiche mit einer Extrabreite im Hinblick auf die Verschiebung beim Aufeinanderschichten auszubilden. Mit anderen Worten können die Seitenrandbereiche 34 und 35 mit einer geringeren Breite als im konventionellen Beispiel hergestellt werden. Insgesamt ist es so­ mit möglich, einen Mehrschichtkondensator herzustellen, der eine kleinere Größe und eine größere Kapazität als der konventionelle Mehrschichtkonden­ sator aufweist.

Ferner ist es ebenso möglich, die Breite der Seitenrandbereiche in einfacher Weise einzustellen, und zwar durch Einstellung der Zeit, über die der oben be­ schriebene Ätzvorgang durchgeführt wird.

Wie bereits erwähnt, werden innere Elektrodenteile, die an den Seitenoberflä­ chen freiliegen, durch Ätzen entfernt. Es kann somit auch inneres Elektroden­ material, das von den freigelegten Teilen an den Seitenoberflächen des lami­ nierten Körpers 15 hervorhängt, sicher beseitigt werden.

Eine geeignete leitfähige Paste kann z. B. aus Ag bestehen und wird auf die Oberflächen aufgetragen, von denen zuvor die Resistmaterialien 26a und 26b entfernt worden sind. Diese leitfähige Paste wird dann gebacken, um ein Paar von äußeren Elektroden 36 und 37 zu erhalten, wie die Fig. 3 und 12 zeigen. Die äußeren Elektroden 36 und 37 sind jeweils elektrisch mit den inneren Elektro­ den 13a bis 13c und 14a bis 14c verbunden.

Vorzugsweise können die Seitenoberflächen 25c und 25d des gesinterten Kör­ pers 25 einem Oxidationsverfahren ausgesetzt werden, nachdem die äußeren Elektroden 36 und 37 gebildet worden sind. Das Oxidationsverfahren wird bei­ spielsweise so durchgeführt, daß der Mehrschichtkondensator nach Fig. 12 in einer oxidierenden Atmosphäre erhitzt wird, und zwar über eine vorbestimmte Zeitperiode. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen zwischen den Seiten­ kanten der inneren Elektroden 13a bis 13c und 14a bis 14c die Seitenrandbe­ reiche 34 und 35, die eine relativ kleine Breite aufweisen, und zwar gesehen von den Seitenoberflächen 25c und 25d des gesinterten Körpers 25 aus. Diese Sei­ tenrandbereiche 34, 35 werden durch einen Ätzvorgang gebildet. Die Seiten­ kanten der inneren Elektroden werden daher in der oxidierenden Atmosphäre ebenfalls oxidiert, so daß auf den Seitenkanten der inneren Elektroden Oxidfil­ me erhalten werden. Durch die Bildung der Oxidfilme wird die Haftkraft zwi­ schen den inneren Elektroden und der Keramik wirksam vergrößert. Dies liegt daran, daß bei der Oxidation auf chemischem Wege eine Verbindung zwischen der dielektrischen Keramik und den inneren Elektroden hergestellt wird.

Mit Hilfe des oben beschriebenen Oxidationsprozesses ist es somit möglich, die Haftkraft bzw. mechanische Verbindung zwischen den inneren Elektroden 13a bis 13c und 14a bis 14c einerseits und der dielektrischen Keramik andererseits zu vergrößern.

Der oben beschriebene Oxidationsprozeß kann z. B. vor der Bildung der äuße­ ren Elektroden 36 und 37 durchgeführt werden, vorausgesetzt, daß er nach Bil­ dung der Seitenrandbereiche 34 und 35, die durch den Ätzvorgang hergestellt werden, erfolgt.

Die Seitenoberflächen 25c und 25d des gesinterten Körpers 25 können vorzugs­ weise abgedichtet werden, und zwar durch Injektion synthetischen Harzes 39, beispielsweise durch ein Epoxyharz, und zwar durch Anwendung eines Drucks auf die Ausnehmungen 34a und 35a in Fig. 11, wie die Fig. 13 zeigt. Als Abdicht­ material kann beliebiges Material zum Einsatz kommen, beispielsweise Kaut­ schuk oder Gummi, abgesehen vom synthetischen Harz. Es kann unter Druck in die Ausnehmungen 34a und 35a eingespritzt werden.

Bezüglich der äußeren Elektroden 36 und 37 sei erwähnt, daß diese nach dem Ätzvorgang hergestellt werden. Sie können aber auch vor dem Ätzvorgang mit dem Körper 25 verbunden werden.

Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel bestehen die inneren Elektro­ den 13a bis 13c und 14a bis 14c aus relativ kostengünstigem Material, wie z. B. Ni oder Cu, so daß sich die Kosten für die Elektroden reduzieren lassen. Da sich die Mutter-Keramikrohplatten ohne weiteres aufeinanderschichten lassen, ohne ein besonderes Augenmerk dabei auf eine Relativverschiebung zwischen ihnen werfen zu müssen, kann auch der Herstellungsprozeß zur Bildung der Mehrschichtkondensatoren vereinfacht werden. Die Mehrschichtkondensato­ ren lassen sich daher besonders vorteilhaft als Massenprodukte herstellen.

Zur Bildung der äußeren Elektroden 36 und 37 werden die Seitenoberflächen des gesinterten Körpers, an denen die äußeren Elektroden 36 und 37 anzubrin­ gen sind, mit leitfähiger Paste beschichtet, die hauptsächlich aus Ni besteht. Auf diese Weise wird eine sehr zuverlässige elektrische Verbindung zwischen den inneren Elektroden und den äußeren Elektroden erhalten. Darüber hinaus können die Seitenoberflächen 25a und 25b des gesinterten Körpers 25 auch mit anderen leitenden Materialschichten bedeckt werden, die nicht unbedingt Ni enthalten müssen. Es müssen für diesen Zweck nur Materialien zum Einsatz kommen, die durch das Ätzmittel nicht angegriffen werden, die sich also wie das Resistmaterial 26a und 26b verhalten. Genauer gesagt läßt sich z. B. das Re­ sistmaterial 26a und 26b durch unteres Elektrodenmaterial bilden, um äußere Elektroden aufzutragen, beispielsweise eine Ni-Paste.

Der tatsächliche Ätzvorgang läßt sich z. B. dadurch ausführen, daß der gesin­ terte Körper in ein Ätzmittel eingetaucht wird. Ätzmittel kann auch in einer ro­ tierenden Trommel gespeichert werden, wobei der gesinterte Körper in der Trommel zu liegen kommt und sich die Trommel dreht.

Wie die Fig. 14 zeigt, kann der Ätzvorgang auch dadurch ausgeführt werden, daß nur eine Seitenoberfläche 25c bzw. 25d des gesinterten Körpers 25 in ein Gefäß 42 eingetaucht wird, in welchem sich Ätzflüssigkeit 41 befindet. Dadurch läßt sich vermeiden, daß Ätzflüssigkeit mit anderen äußeren Oberflächenberei­ chen des gesinterten Körpers in Kontakt kommt. Vielmehr wird zuerst nur die Seitenoberfläche 25c und anschließend die Seitenoberfläche 25d in die Ätzflüs­ sigkeit eingetaucht. Das hat zur Folge, daß das oben beschriebene Resistmate­ rial 26a und 26b fortgelassen werden kann.

Zweites Ausführungsbeispiel

Anhand der Fig. 15 bis 17 wird nachfolgend ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtkondensators nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung näher beschrieben.

Bei diesem Herstellungsverfahren nach dem zweiten Ausführungsbeispiel wird in derselben Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel ein gesinterter Körper 25 gemäß Fig. 9 hergestellt, der Resistmaterial 26a und 26b an seinen beiden Endoberflächen trägt. Sodann wird derselbe Ätzvorgang wie beim ersten Aus­ führungsbeispiel ausgeführt, um die inneren Elektroden 13a bis 13c und 14a bis 14c zu ätzen. Anschließend wird das Resistmaterial 26a und 26b entfernt. Zuletzt liegt somit ein gesinterter Körper 25 vor, wie in Fig. 15 dargestellt ist.

Das Herstellungsverfahren nach dem zweiten Ausführungsbeispiel unterschei­ det sich von demjenigen nach dem ersten Ausführungsbeispiel durch Verfah­ rensschritte, die nach der Herstellung des gesinterten Körpers 25 in Fig. 15 ausgeführt werden. Genauer gesagt werden beim zweiten Ausführungsbeispiel die durch Ätzen gebildeten Ausnehmungen 35a mit synthetischem Harz 39 ge­ füllt, das als Abdichtmaterial dient, wobei die Ausfüllung vor Bildung der äuße­ ren Elektroden vorgenommen wird, wie die Fig. 16 erkennen läßt.

Die Fig. 17 zeigt in perspektivischer Ansicht einen gesinterten Körper 25, der mit einem Paar von äußeren Elektroden 40 und 41 versehen ist, die wenigstens eine erste und eine zweite Endfläche des gesinterten Körpers 25 bedecken, um einen Mehrschichtkondensator zu erhalten.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel werden die Ausnehmungen nach Bildung der Seitenwandbereiche mit Harz 39 gefüllt, um zu verhindern, daß die äußeren Elektroden 40 und 41 und die inneren Elektroden, die mit den äußeren Elektro­ den 41 und 40 verbunden sind, kurzgeschlossen werden, wenn die äußeren Elektroden 40 und 41 gebildet werden. Beispielsweise wird ein Kurzschluß der inneren Elektrode 13a (siehe Fig. 15) und der äußeren Elektrode 41 durch das Harz 39 verhindert, mit dem die Ausnehmungen gefüllt sind, wie oben beschrie­ ben.

Das Herstellungsverfahren nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung ist vorteilhaft, da die Ausnehmungen mit dem Harz 39 gefüllt werden, be­ vor die äußeren Elektroden 40 und 41 gebildet werden, so daß die äußeren Elektroden 40 und 41 ohne Rücksicht darauf ausgebildet werden können, wel­ chen Bereich sie abdecken. Der entsprechende Bereich ist in Fig. 17 mit dem Bezugszeichen D gekennzeichnet. Die äußeren Elektroden 40 und 41 können somit auch auf den seitlichen Oberflächen des gesinterten Körpers 25 im Be­ reich D zu liegen kommen, ohne daß ein Kurzschluß erhalten wird.

Wird der oben beschriebene Ätzprozeß nach Bildung der äußeren Elektroden 40 und 41 ausgeführt, so ist es schwierig, die inneren Elektroden in Bereichen zu ätzen, die mit Teilen bedeckt sind, die zu den Seitenoberflächen des gesinterten Körpers herausgeführt sind. Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist jedoch ein derart kompliziertes Ätzen nicht erforderlich.

Das oben beschriebene synthetische Harz 39 kann ein Harz sein, das brennt und sich zersetzt, wenn die äußeren Elektroden 40 und 41 gebacken werden. Auch in diesem Fall sind die inneren Elektroden 13a bis 13c und 14a bis 14c so­ wie die leitfähige Paste, die zur Bildung der äußeren Elektroden dient, durch das synthetische Harz 39 voneinander getrennt. Beim Backen der äußeren Elektroden 40 und 41 werden diese äußeren Elektroden 41 oder 40 sowie die in­ neren Elektroden 13a bis 13c oder 14a bis 14c nicht miteinander an der Seite der Oberflächen 25c und 25d des gesinterten Körpers 25 kurzgeschlossen. Al­ lerdings verschwindet das Harz 39 beim Backen der äußeren Elektroden 40 und 41. Demzufolge ist es vorteilhaft, wenn in die erhaltenen Ausnehmungen erneut Harz mit verbesserter Beständigkeit gegen Feuchtigkeit eingebracht wird, so­ fern dies erforderlich sein sollte.

Drittes Ausführungsbeispiel

Anhand der Fig. 17A wird nachfolgend ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens nach der Erfindung näher beschrieben. Das Herstellungsverfahren nach dem dritten Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, daß der Ätz­ prozeß zur Bildung der Seitenrandbereiche nach Herstellung der äußeren Elek­ troden ausgeführt wird.

Wie die perspektivische Ansicht von Fig. 17A erkennen läßt, werden zuerst nach Bildung des gesinterten Körpers 25, der mit inneren Elektroden 13a bis 13c und 14a bis 14c ausgestattet ist, zwei äußere Elektroden 42 und 43 mit dem gesinterten Körper 25 verbunden. In diesem Fall muß der Bereich an den seitli­ chen Oberflächen des gesinterten Körpers 25, der von den äußeren Elektroden 42 und 43 abgedeckt wird, also die Bedeckungsgröße D, auf einen solchen Ab­ stand eingestellt werden, daß die äußeren Elektroden 42 und 43 nicht in Kon­ takt mit den inneren Elektroden 14a bis 14c und 13a bis 13c kommen, die mit der äußeren Elektrode 43 und 42 an der anderen Seite verbunden sind. Durch Steuerung des Bedeckungsabstands D der äußeren Elektroden 42 und 43 las­ sen sich somit auch die Seitenrandbereiche bilden, nachdem zuerst die äuße­ ren Elektroden 42 und 43 aufgebracht worden sind und erst dann der Ätzprozeß in derselben Weise wie beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel durchge­ führt wird. Hohlräume, die beim Ätzen der Seitenrandbereiche erhalten wer­ den, werden wiederum mit synthetischem Harz ausgefüllt, das als Abdichtma­ terial dient, und zwar in derselben Weise wie beim ersten und zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel. Dadurch läßt sich ein Mehrschichtkondensator mit verbesserter Zuverlässigkeit bzw. Betriebssicherheit erhalten.

Werden die äußeren Elektroden nach Ätzen des gesinterten Körpers 25 zur Bil­ dung der Seitenrandbereiche hergestellt, so kann Elektrodenmaterial der äu­ ßeren Elektroden in den gesinterten Körper 25 durch die beim Ätzen erhaltenen Ausnehmungen eintreten. Es besteht somit die Möglichkeit von Kurzschlüssen zwischen den inneren Elektroden und den äußeren Elektroden oder zumindest die Gefahr einer Verringerung der Spannungsfestigkeit. Dagegen werden beim Herstellungsverfahren nach der Erfindung die Seitenrandbereiche durch Ätzen nach Bildung der äußeren Elektroden 42 und 43 hergestellt. Die Möglichkeit ei­ nes Kurzschlusses oder einer Verringerung der Spannungsfestigkeit ist daher nur gering.

Viertes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 18A und 18B zeigen Draufsichten zur Erläuterung der Formen beim Drucken einer Mutter-Keramikrohplatte in einem Herstellungsverfahren nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie inneres Mutter-Elek­ trodenmaterial, das auf den oberen Flächen der Mutter-Keramikrohschichten liegt.

Zuerst wird eine rechteckige Mutter-Keramikrohschicht 51 hergestellt. Inneres Elektrodenmaterial 53, das sich leicht ätzen läßt, wird auf die gesamte obere Fläche der Mutter-Keramikrohschicht 51 aufgedruckt. Das Aufdrucken des in­ neren Elektrodenmaterials 53 kann auf der gesamten Oberfläche erfolgen, so daß zum Zeitpunkt des Aufdruckens keine komplizierte und besondere Positio­ nierungsarbeit erforderlich ist, um den Druckbereich gegenüber der Mutter- Keramikrohschicht zu positionieren.

Inneres Elektrodenmaterial 52a und 52b, das schwer zu ätzen ist, wird parallel verlaufend und im Abstand voneinander aufgedruckt, wie die Fig. 18B erken­ nen läßt.

Die oben beschriebenen inneren Elektrodenmaterialien 52a und 52b bilden ein erstes inneres Elektrodenmaterial, während das innere Elektrodenmaterial 53, das auf die gesamte Oberfläche der Mutterplatte aufgedruckt worden ist, ein zweites inneres Elektrodenmaterial bildet. Die ersten inneren Elektrodenmate­ rialien 52a und 52b lassen sich nicht so ohne weiteres durch ein chemisches Ätzmittel ätzen, das in einem noch zu beschreibenden Ätzverfahren verwendet wird. Demgegenüber läßt sich das zweite innere Elektrodenmaterial 53 leicht durch das chemische Ätzmittel ätzen.

Sodann werden mehrere der keramischen Rohschichten 51, wie sie in Fig. 18B gezeigt sind, aufeinandergeschichtet, wobei sie von Schicht zu Schicht jeweils um 180° gedreht sind. Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 19 näher beschrieben. Zum leichteren Verständnis sind in Fig. 19 für die umge­ drehten Keramikrohschichten andere Bezugszeichen vorgesehen. Genauer gesagt ist ein zweites äußeres Elektrodenmaterial 56 auf die gesamte Oberfläche einer Mutter-Keramikrohschicht 54 aufgedruckt, die sich unterhalb der Mut­ ter-Keramikrohschicht 51 befindet. Zwei erste innere Elektrodenmaterialien 55a und 55b laufen streifenförmig parallel zueinander auf der Oberfläche der Schicht 54.

Mehrere der Mutter-Keramikrohschichten 51 und 54 liegen abwechselnd auf­ einander, wobei sie in Teile zerschnitten werden, und zwar entlang der strich­ punktierten Linien A und B in Fig. 19. Auf diese Weise werden monolithische, dielektrische Rohchips 57 (green chips) erhalten, wie sie in Fig. 20 gezeigt sind.

Auch beim vorliegenden Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird ein ge­ schichteter Körper durch Zerschneiden eines Körpers entlang strichpunktier­ ter Linien A und B in Fig. 19 gebildet, um auf diese Weise einzelne, dielektrische Rohchips 57 zu erzeugen. Der geschichtete Körper braucht daher nicht im Hin­ blick darauf zerschnitten zu werden, daß die Breite von Seitenrandbereichen eingehalten werden muß. Dielektrische Rohchips 57 lassen sich daher in sehr einfacher Weise und stabil herstellen.

Beim dielektrischen Rohchip 57 liegt eine keramische Rohschicht 58, die kein inneres Elektrodenmaterial trägt, auf seinem obersten Bereich.

Erstes inneres Elektrodenmaterial 52a und erstes inneres Elektrodenmaterial 55a liegen jeweils an einer ersten Endoberfläche 57a und an einer zweiten End­ oberfläche 57b des monolithischen, dielektrischen Rohchips 57 frei. Zusätzlich besitzt ein zweites inneres Elektrodenmaterial 53 und 56 dieselbe Breite wie die keramische Rohschicht, so daß es nicht nur an den ersten und zweiten End­ oberflächen 57a und 57b, sondern auch an beiden Seitenoberflächen 57c und 57d des dielektrischen Rohchips 57 freiliegt.

Das dielektrische Rohchip 57 wird anschließend in Dickenrichtung gepreßt, um die Verbindungs- bzw. Klebeigenschaften zwischen den Keramikrohschich­ ten zu vergrößern. Bei diesem Preßvorgang überlappen sich die inneren Elek­ trodenmaterialien 53, 56, 52a und 55a miteinander im gesamten Bereich bei Betrachtung des dielektrischen Rohchips 57 von oben, so daß der gesamte Be­ reich des dielektrischen Rohchips 57 mit relativ großer Druckkraft zusammengepreßt wird. Es läßt sich somit ein präzise hergestellter gesinterter Körper er­ halten, bei dem nicht die Gefahr besteht, daß er während des Brennens wieder in einzelne Schichten zerfällt.

Die Fig. 22 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXII-XXII in Fig. 21B, wobei zu erkennen ist, daß das zweite innere Elektrodenmaterial 53 sich über die gesamte Breite einer Keramikrohschicht 51' erstreckt. Die Dicke des inneren Elektrodenmaterials 53 ist daher gleichförmig in Richtung der Schicht­ breite. Eine Delamination infolge ungleichförmiger Dicke in Richtung der Schichtbreite kann daher in gleicher Weise wirksam verhindert werden, wie dies auch beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist.

Das dielektrische Rohchip 57, das zunächst gepreßt worden ist, wird anschlie­ ßend gebrannt, um einen gesinterten Körper 60 zu erhalten, wie er in Fig. 23A gezeigt ist. Innerhalb des gesinterten Körpers 60 ist eine Mehrzahl von inneren Elektroden 61 und 62 so angeordnet, daß sie einander überlappen, und zwar in Richtung der Dicke gesehen, während sie andererseits durch dielektrische Ke­ ramikschichten voneinander getrennt sind. Ein erster innerer Elektrodenteil 52a liegt frei an einer ersten Endoberfläche 60a in der inneren Elektrode 61, während ein erster innerer Elektrodenteil 55a freiliegt an einer zweiten Endo­ berfläche 60b in der inneren Elektrode 62.

Andererseits liegen zweite innere Elektrodenteile 53 und 56 in den inneren Elektroden 61 und 62 an ersten und zweiten Endoberflächen 60a und 60b und an beiden Seitenoberflächen 60c und 60d frei.

Genauer gesagt ist eine Vielzahl von inneren Elektroden 61 und 62 so angeord­ net, daß die ersten inneren Elektrodenteile 52a und 55a abwechselnd an den er­ sten und zweiten Endoberflächen 60a und 60b freiliegen.

Der gesinterte Körper 60 wird dann in ein chemisches Mittel zum selektiven Ät­ zen der zweiten inneren Elektrodenteile 53 und 56 eingetaucht. Der Zustand nach dem Ätzen ist in perspektivischer Ansicht in Fig. 23B gezeigt. Ein Quer­ schnitt entlang der Linie XXIII-XXIII von Fig. 23B ist dagegen in Fig. 11 zu se­ hen, der sich auch auf das erste Ausführungsbeispiel bezieht. Hierauf braucht somit nicht noch einmal eingegangen zu werden. Genauer gesagt sind Seitenkanten der zweiten inneren Elektrodenteile 53 und 56, die an den Endflächen 60a und 60b und an den Seitenoberflächen 60c und 60d des gesinterten Kör­ pers freiliegen, sowie die ihnen benachbarten Bereiche durch Ätzen entfernt. Das bedeutet, daß Seitenrandbereiche in den Seitenteilen der zweiten inneren Elektrodenbereiche 53 und 56 durch diesen Ätzvorgang gebildet werden. In die­ sem Fall werden die ersten inneren Elektrodenbereiche 52a und 55a nicht weg­ geätzt. Im Falle des oben beschriebenen Ätzvorgangs kommt ein chemisches Mittel zum Einsatz, durch das selektiv nur die zweiten inneren Elektrodenbe­ reiche 53 und 56 weggeätzt werden.

Im vierten Ausführungsbeispiel können somit die Seitenrandbereiche mit der erforderlichen Breite genau hergestellt werden, und zwar durch den oben be­ schriebenen Ätzprozeß, unabhängig vom Schichtungsprozeß vor dem Sintern, so daß es möglich ist, einen geometrisch kleinen Mehrschichtkondensator wie im Falle des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels zu erhalten, der eine große Kapazität aufweist.

Wie die Fig. 24 zeigt, befinden sich äußere Elektroden 66 und 67 an beiden ein­ ander gegenüberliegenden Endoberflächen des oben genannten gesinterten Körpers 60. Darüber hinaus sind die Hohlräume, die in Form der oben genann­ ten Seitenrandbereiche in den Seitenoberflächen des gesinterten Körpers 60 gebildet worden sind, mit Abdichtmaterial ausgefüllt, wie gefordert, so daß schließlich ein Mehrschichtkondensator erhalten wird, der dieselbe Struktur aufweist wie derjenige nach dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel.

Die Fig. 25A und 25B zeigen Draufsichten zur Erläuterung abgewandelter Bei­ spiele von Formen beim Bedrucken einer keramischen Rohschicht im vierten Ausführungsbeispiel sowie Formen innerer Elektroden aus einer geeigneten Paste auf den keramischen Rohschichten.

In Übereinstimmung mit Fig. 25A wird zunächst eine rechteckförmige, kerami­ sche Rohschicht 71 hergestellt, auf der ein zweites inneres Elektrodenmaterial 73 aufgedruckt wird, das aus einem leicht ätzbaren Material hergestellt ist. Dieses zweite innere Elektrodenmaterial 73 erstreckt sich von einer Kante 71a in Richtung auf die andere Kante 71b zu. Im vorliegenden Fall weist das zweite innere Elektrodenmaterial 73 eine solche Länge auf, daß es nicht ganz bis zur anderen Kante 71b der keramischen Rohschicht 71 reicht. Sodann wird ein er­ stes inneres Elektrodenmaterial 72, das schwer ätzbares Material enthält, in ei­ nem Bereich in der Nähe der ersten Kante 71a aufgedruckt. Das Material 72 kommt dabei auf dem Material 73 zu liegen. In ähnlicher Weise wird gemäß Fig. 25B eine keramische Rohschicht 74 hergestellt, die mit erstem und zweitem in­ nerem Elektrodenmaterial 75 und 76 bedruckt ist, wobei die entsprechenden Positionen genau entgegengesetzt sind wie bei der keramischen Rohschicht 71. Ein dielektrisches Rohchip wird dadurch erhalten, daß eine Mehrzahl von kera­ mischen Rohschichten 71 und 74 abwechselnd aufeinandergelegt werden.

Oben und unten können dann, falls erforderlich, noch weitere keramische Roh­ schichten aufgebracht werden, auf die keine Elektrodenpaste aufgedruckt ist. Die zweiten inneren Elektrodenmaterialien 73 und 76 sind so geformt, daß sie nicht zu den Kanten 71b und 74b geführt sind. Demzufolge läßt sich ein Ätzvor­ gang nur in den Seitenkantenbereichen der zweiten inneren Elektrodenmateri­ alien 73 und 76 durchführen. Genauer gesagt wird ein am vorderen Ende lie­ gender Randbereich im oben beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel gebil­ det, und zwar durch Freilassen eines Bereichs, der nicht mit innerem Elektro­ denmaterial bedruckt ist.

Alternativ ist es möglich, eine Mehrzahl von Mutter-Keramikrohschichten 77 und 78, die in den Fig. 26A und 26B gezeigt sind, abwechselnd aufeinanderzule­ gen. Gemäß Fig. 26A ist die gesamte Oberfläche der Keramikrohschicht 77 mit einem zweiten inneren Elektrodenmaterial 80 bedruckt. Erstes inneres Elek­ trodenmaterial 79 in Form eines Streifens wird im Zentrum der Schicht 77 auf­ gedruckt. Darüber hinaus wird eine weitere Keramikrohschicht 78 in ihrem ge­ samten Oberflächenbereich mit zweitem innerem Elektrodenmaterial 82 be­ druckt, während erste innere Elektrodenmaterialien 81a und 81b entlang bei­ der gegenüberliegender Seitenkanten der Schicht 78 aufgedruckt sind, derart, daß die Materialien 81a und 81b auf dem Elektrodenmaterial 82 zu liegen kom­ men. Eine Mehrzahl von keramischen Rohschichten 77 und 78 wird abwech­ selnd aufeinandergelegt und dann in kleine Bereiche entlang der strichpunk­ tierten Linien A und B zerschnitten. Auf diese Weise werden dielektrische Roh­ chips mit derselben Struktur wie beim vierten Ausführungsbeispiel erhalten.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 27 bis 29B dienen zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für ei­ nen Mehrschichtkondensator nach einem fünften Ausführungsbeispiel der Er­ findung. Das Herstellungsverfahren nach dem fünften Ausführungsbeispiel stellt eine Abwandlung des Herstellungsverfahrens nach dem vierten Ausfüh­ rungsbeispiel dar. Das fünfte Ausführungsbeispiel wird somit unter Bezugnah­ me auf das Herstellungsverfahren nach dem vierten Ausführungsbeispiel be­ schrieben.

Wie die Fig. 27 zeigt, wird zunächst auf die obere Fläche einer rechteckförmig ausgebildeten Mutter-Keramikrohschicht 91 erstes inneres Elektrodenmateri­ al 92a aufgedruckt, und zwar in Form eines Streifens entlang einer Seitenkante 91a der Schicht 91. Sodann wird erstes inneres Elektrodenmaterial 92b paral­ lel zu der einen Seitenkante 91a und im Abstand vom ersten inneren Elektro­ denmaterial 92a aufgedruckt. Der zweite Streifen 92b liegt in vorbestimmtem Abstand zum ersten Streifen 92a. Zweite innere Elektrodenmaterialien 93a und 93b mit einer Breite, die größer ist als die der ersten inneren Elektrodenmateri­ alien 92a und 92b, sind in den verbleibenden Bereichen aufgedruckt.

In ähnlicher Weise werden auf die obere Fläche einer Mutter-Keramikroh­ schicht 94 erste innere Elektrodenmaterialien 95a und 95b sowie zweite innere Elektrodenmaterialien 96a und 96b aufgedruckt. Wie die Fig. 27 erkennen läßt, entspricht das Druckmuster der inneren Elektrodenmaterialien auf der oberen Fläche der Mutter-Keramikrohschicht 94 dem Druckmuster, das durch Um­ kehrung des Druckmusters der inneren Elektrodenmaterialien um 180° erhal­ ten wird, das auf der oberen Fläche der Keramikrohschicht 91 liegt.

Wie der vorangegangenen Beschreibung zu entnehmen ist, entspricht das fünf­ te Ausführungsbeispiel dem vierten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, daß die ersten inneren Elektrodenmaterialien und die zweiten inneren Elektro­ denmaterialien in verschiedenen Bereichen auf der Keramikrohschicht aufge­ druckt sind. Genauer gesagt werden die ersten inneren Elektrodenmaterialien 92a. 92b, 95a und 95b durch Materialien gebildet, die nur schwer durch ein chemisches Ätzmittel geätzt werden können, das in einem noch zu beschreiben­ den Ätzprozeß verwendet wird. Dagegen werden die zweiten inneren Elektrodenmaterialien 93a. 93b, 96a und 96b durch Materialien gebildet, die sich mit Hilfe des genannten chemischen Mittels leicht ätzen lassen.

Die oben beschriebenen Keramikrohschichten 91 und 94 werden in derselben Weise wie beim vierten Ausführungsbeispiel aufeinandergelegt und in Bereiche entlang der strichpunktierten Linien A und B zerschnitten, um ein monolithi­ sches, dielektrisches Rohchip 97 gemäß Fig. 28 zu erhalten.

Die ersten inneren Elektrodenmaterialien 92a und 95a liegen jeweils an gegenüberliegenden ersten und zweiten Endoberflächen 97a und 97b des dielektrischen Rohchips 97 frei. Darüber hinaus sind die zwei­ ten inneren Elektrodenmaterialien 93a und 96a so angeordnet, daß sie mit den ersten inneren Elektrodenmaterialien 92a und 95a verbunden sind und diesel­ be Breite aufweisen wie die keramischen Rohschichten. Die zweiten inneren Elektrodenmaterialien 93a und 96a liegen somit an den Seitenoberflächen 97c und 97d des dielektrischen Rohchips 97 frei. Um die Positionen zu definieren, an denen die ersten inneren Elektrodenmaterialien und die zweiten inneren Elektrodenmaterialien angeordnet sind, sei auf die Fig. 29A und 29B verwiesen, die einen Vertikalschnitt und einen Horizontalschnitt durch das dielektrische Rohchip 97 zeigen.

Wie ein Vergleich der Fig. 28, 29A und 29B mit den Fig. 20, 21A und 21B des vierten Ausführungsbeispiels zeigt, weist das dielektrische Rohchip 97 eine Struktur auf, die ähnlich derjenigen des dielektrischen Rohchips 57 des vierten Ausführungsbeispiels ist. Das fünfte Ausführungsbeispiel entspricht prak­ tisch dem vierten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, daß sich beim vier­ ten Ausführungsbeispiel die ersten inneren Elektrodenmaterialien und die zweiten inneren Elektrodenmaterialien überlappen, während beim fünften Ausführungsbeispiel die ersten inneren Elektrodenmaterialien 92a und 95a sowie die zweiten inneren Elektrodenmaterialien 93a und 96a so zueinander angeordnet sind, daß sie sich nicht überlappen. Demzufolge wird das dielektri­ sche Rohchip 97 in derselben Weise wie beim vierten Ausführungsbeispiel ge­ brannt und geätzt, um äußere Elektroden zu erhalten, so daß es möglich ist, ei­ nen Mehrschicht-Kondensator wie beim vierten Ausführungsbeispiel zu erzeu­ gen.

Im Zusammenhang mit dem fünften Ausführungsbeispiel wurden dielektrische Mutter-Rohschichten aufeinandergelegt und zerschnitten, um einzelne mono­ lithische, dielektrische Rohchips zu bilden. Es ist jedoch nicht unbedingt erfor­ derlich, zur Herstellung der monolithischen, dielektrischen Rohchips Mutter- Keramikrohschichten zu verwenden. Vielmehr lassen sich einzelne dielektri­ sche Rohchips 97 auch dadurch herstellen, daß keramische Rohschichten mit der erforderlichen Größe hergestellt und aufeinandergelegt werden.

In den genannten Ausführungsbeispielen wird eine keramische Rohschicht (ce­ ramic green sheet) als dielektrische Schicht verwendet. Die vorliegende Erfin­ dung ist jedoch nicht auf einen Mehrschicht-Keramikkondensator beschränkt, der dadurch erhalten wird, daß mehrere Keramikrohschichten aufeinanderge­ legt und gemeinsam gebrannt werden, und zwar zusammen mit innerem Elek­ trodenmaterial. Insbesondere kann auch ein dielektrischer Harzfilm als dielek­ trische Schicht zum Einsatz kommen, so daß die vorliegende Erfindung auch bei einem sogenannten monolithischen Filmkondensator Anwendung findet.

Die vorliegende Erfindung läßt sich auch auf einen Kondensator vom Wickeltyp anwenden, der durch Aufwickeln einer länglichen Keramikrohschicht oder ei­ nes Harzfilms erhalten wird, wobei sich auf einer Hauptoberfläche der Schicht oder des Films innere Elektroden befinden. Der Mehrschichtkondensator nach der vorliegenden Erfindung bezieht sich somit ausdrücklich auch auf einen Wickelkondensator, der durch Aufwicklung einer keramischen Rohschicht oder eines dielektrischen Harzfilms gebildet wird.

Claims (13)

1. Verfahren zum Herstellen eines Mehrschichtkondensators mit einem monolithischen, dielektrischen Körper mit Paaren von jeweils gegenüber­ stehenden Endflächen, Seitenflächen und Ober- und Unterflächen, in wel­ chem Körper eine Mehrzahl von dielektrischen Schichten mit dazwischen angeordneten inneren Elektroden übereinander geschichtet ist, wobei die Breite der inneren Elektroden zwischen den Seitenflächen kleiner ist als die der dielektrischen Schichten, so daß Seitenrandbereiche an Seitentei­ len der inneren Elektroden ausgebildet sind, und mit einem Paar von an den Endflächen des monolithischen, dielektrischen Körpers ausgebilde­ ten äußeren Elektroden, die leitfähig mit jeweils einer bestimmten der in­ neren Elektroden verbunden sind, mit den Schritten:
Herstellen eines monolithischen, dielektrischen Körpers, bei dem ei­ ne Mehrzahl von dielektrischen Schichten mit dazwischen angeordneten inneren Elektroden übereinander geschichtet ist und die Breite der inne­ ren Elektroden gleich der der dielektrischen Schichten ist;
Erzeugen eines Paars von äußeren Elektroden an den Endflächen des monolithischen, dielektrischen Körpers, die leitfähig mit jeweils einer be­ stimmten der inneren Elektroden verbunden sind, wobei sich die äußeren Elektroden von den Endflächen aus über die Seiten-, Ober- und Unterflä­ chen erstrecken und eine 5-flächige Abdeckung auf dem Mehrschichtkon­ densator bilden;
Erzeugen von Seitenrandbereichen an Seitenteilen der inneren Elek­ troden durch Ätzen von Seitenkanten der inneren Elektroden an den Sei­ tenflächen des monolithischen, dielektrischen Körpers, an denen die Sei­ tenkanten der inneren Elektroden frei liegen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:
Aufbringen einer Mehrzahl von inneren Mutterelektrodenschichten auf einer Hauptoberfläche einer rechteckigen dielektrischen Mutter­ schicht, die parallel und mit einem bestimmten Abstand voneinander an­ geordnet sind und sich zwischen einander gegenüberliegenden Kanten der dielektrischen Mutterschicht erstrecken,
Übereinanderschichten von jeweils innere Mutterelektrodenschichten tragenden dielektrischen Mutterschichten, um einen monolithischen, dielektrischen Mutterkörper zu erhalten, und
Zerschneiden des monolithischen, dielektrischen Mutterkörpers in Schichtungsrichtung, um den monolithischen, dielektrischen Körper zu erzeugen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

• - auf einer Hauptfläche einer rechteckförmigen, dielektrischen Schicht wird eine innere Elektrode gebildet, die sich von einer Kante der dielektri­ schen Schicht in Richtung zur gegenüberliegenden anderen Kante er­ streckt, die jedoch nicht die andere Kante erreicht, und die ferner die ge­ samte Breite zwischen zwei Seitenkanten ausfüllt, über die die genannten Kanten miteinander verbunden sind, und
• - Aufeinanderlegen einer Mehrzahl der dielektrischen Schichten, derart, daß die jeweils einen Kanten, bis zu denen die inneren Elektroden reichen, abwechselnd an gegenüberliegenden Seiten zu liegen kommen, um den monolithischen, dielektrischen Körper zu erhalten.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Erzeugen der Seitenrandbereiche folgende weitere Schritte enthält:

• - erste und zweite Endoberflächen des monolithischen, dielektrischen Körpers, die durch diejenigen Kanten der dielektrischen Schichten erhal­ ten werden, bis zu denen sich die inneren Elektroden erstrecken, werden mit ätzresistentem Material abgedeckt,
• - die inneren Elektroden, die an beiden durch die Seitenkanten der dielek­ trischen Schichten gebildeten Seitenoberflächen des monolithischen, di­ elektrischen Körpers frei liegen, werden unter Verwendung eines Ätzmit­ tels geätzt, durch das das ätzresistente Material nicht angegriffen wird, um Seitenrandbereiche zwischen den Seitenoberflächen und den inneren Elektroden zu erzeugen, und
• - Entfernung des ätzresistenten Materials.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Erzeugen des Paares von äußeren Elektroden nach dem Schritt zum Erzeugen der Seitenrandbereiche ausgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Erzeugen der Seitenrandbereiche nach dem Schritt zum Er­ zeugen des Paares von äußeren Elektroden ausgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch einen weiteren Schritt zum Auffüllen von Ausnehmungen mit Abdichtma­ terial, die nach dem Ätzen oder mechanischen Entfernen der freiliegenden Seitenkanten der inneren Elektroden an den Seitenoberflächen des mono­ lithischen, dielektrischen Körpers erhalten werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ab­ dichtmaterial ein synthetisches Harz ist.

9. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Schritt zum Aufheizen des monolithischen, dielektrischen Körpers in einer oxidie­ renden Atmosphäre, um wenigstens die Seitenkanten der inneren Elektro­ den mit einem Oxidfilm abzudecken, nachdem der Schritt zum Erzeugen der Seitenrandbereiche ausgeführt worden ist, um die Adhäsionsfestigkeit zwischen den inneren Elektroden und den dielektrischen Schichten zu er­ höhen.

10. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als ätz­ resistentes Material eine Ni enthaltende Paste verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Schritt zum Erhitzen oder Neutralisieren eines Ätzmittels, das in Ausnehmungen verbleibt, die durch das Erzeugen der Seitenrandbereiche erhalten wer­ den, um zu verhindern, daß nach dem Schritt zum Erzeugen der Seiten­ randbereiche ein weiteres Ätzen erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Herstellen des monolithischen, dielektrischen Körpers fol­ gende Schritte umfaßt:

• - Aufeinanderschichten von mehreren keramischen Rohschichten, von de­ nen jede auf ihrer einen Hauptoberfläche ein schwer ätzbares erstes inne­ res Elektrodenmaterial in der Nähe ihrer einen Kante entlang dieser Kante sowie ein leicht ätzbares zweites inneres Elektrodenmaterial trägt, das sich von der einen Kante zu der der einen Kante gegenüberliegenden ande­ ren Kante erstreckt und über die gesamte Breite auf einer oberen oder un­ teren Oberfläche des ersten inneren Elektrodenmaterials verläuft, wobei die jeweiligen einen Kanten an der Seite des ersten und des zweiten inne­ ren Elektrodenmaterials in Richtung der Dicke des dielektrischen Körpers abwechselnd an gegenüber­ liegenden Endflächen zu liegen kommen, um einen monolithischen, di­ elektrischen Rohchip zu erhalten,
• - Brennen des monolithischen, dielektrischen Rohchips, um die kerami­ schen Rohschichten zu sintern und die ersten und zweiten inneren Elek­ trodenmaterialien zu backen, die einen ersten und einen zweiten inneren Elektrodenteil bilden, so daß ein monolithischer, geschichteter Körper er­ halten wird,
• - zum Erzeugen der Seitenrandbereiche Ätzen des monolithischen, dielek­ trischen Körpers mit Hilfe eines den zweiten inneren Elektrodenteil selek­ tiv ätzenden, chemischen Mittels, um wenigstens Bereiche der zweiten in­ neren Elektrodenteile und deren nähere Umgebung abzutragen, welche an den Seitenflächen des dielektrischen Körpers freiliegen, und
• - Bilden eines Paars von äußeren Elektroden an gegenüberliegenden er­ sten und zweiten Endflächen des dielektrischen Körpers, an denen die er­ sten inneren Elektrodenteile freiliegen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zweite innere Elektrodenmaterial aus leicht ätzbarem Material nicht von der einen, an einer der Endflächen liegenden Kante der ersten inneren Elektrode aus schwer ätzbarem Material erstreckt, sondern von der ande­ ren, weiter innen auf der Rohschicht liegenden Kante zu der gegenüberlie­ genden anderen Kante erstreckt.