JPS6132507A - 多層磁器コンデンサとその製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 この発明は多層磁器コンデンサ（ＭＬＯ）の製造方法と
その結果生成される物品とを意図するものである。

〔従来技術〕

磁器誘電体と一体化した多層コンデンサは広範に使用さ
れ、このようなコンデンサは実際上一般に製作されるあ
らゆる電子機器において使用されるものである。多層磁
器コンデンサの販売高は年間１０億で測るように見積ら
れている。

多層磁器コンデンサの典型的な製造手段は１９６１年１
０月１０日付の米国特許証５，００４，１９７号および
１９６６年２月２２日付の米国特許証６．２３５．９３
９号のいずれかもしくは双方に一般に記載されてｂる。

上記特許に開示された如き方法は、有機接着剤マトリッ
クス内に懸吊された微細分割磁器粉末の薄いコヒーレン
ト層をまづ形成する手段を備えている０所謂生磁器（ｇ
ｒｅｅｎ　ｃｅｒａｍｉｃ　）の層もしくは薄板はその
後、典型的に溶剤、ある量の有機充填剤もしくは接着剤
材料およびパラジウムのような貴金属の微細分割粒子と
から構成されたインクで押印される。

上記のインク組成は生磁器層上に予め設定されたパター
ンで押印されて、各々に対して予め設定された空間関係
において多種多様の空間不連続領域を限定する。

製造過程の次の段階においては、隣接するシートのイン
クパターンがそれらの領域の大部分にわたって重ね合わ
されるが、重ね合わさったシートの印刷された領域を超
えて左右方向に突出する部分を含むように、多種多様の
印刷されたシートを積み重ねる工程を含んでいる０ その結果得られた積重ね（スタック）は圧縮力を受け、
その後個別の単位物品に切断される。印刷された構成部
品の突出部分の端縁部は二つに分離された単位の反対側
に露出されるように切断は実施される０個々の単位部品
はその後加熱されてセラミック固着剤材料とインクの有
機成分を蒸発させ、その後高温加熱されてその結果セラ
ミックを焼結し、金属粒子を電極に形成することになる
。

これまで製造価格を顕著に増加してきた多層磁器コンデ
ンサ（ＭＬＯ）の態様は、上塗シされたコンデンサにお
いて電極として用いられるインクの金属成分は磁器に必
要な程度に加えられた高い焼結温度に十分耐えることが
出来なければならないという要求であった。電極化用金
属を使用することは、したがって高価格の金属％特にパ
ラジウムに駆足されてきた。

貴金属の使用を不要にするために、電極の占有する位置
に空げき（ｖｏｉｄ　）もしくは実質的に空所領域を有
する焼結セラミック単一体（ｍｏｎｏｌｉｔｈ）を最初
に形成して多層磁器コンデンサを製作するという試みが
なされてきた。空所領域はその後金属材料を形成する電
極で、充填もしくは被覆される。

磁器マトリクスは既に焼結されているので、またその後
無秩序に高温を受けることはないので、電極は鉛、錫、
アルミニウム、銅およびそれらの合金の如き卑金属から
形成することができる。

所望の空所領域をもって磁器単一体を製作するのに用い
られる典型的な方法は、従来の種類の一連の生磁器シー
トもしくは層を用いる工程と、各層間に有機材料や、生
磁”器が焼成されて焼結される場合に多孔性構造を形成
する材料を間挿する工程とを含んでいる。所望の空所領
域と一体化する磁器単一体を得るプロセスと論文は以下
の米国特許において問題が提起される、即ち１９５１年
５月２２日付の第２，５５４，３２７号、１９５８年１
１月２５日付の第２，８６１，３２０号、１９５９年３
月３日付の第２．８７５．５０１号、１９６０年１月５
日付の第２，９１９．４８３号、１９７２年７月２５日
付の第３，６７９，９５０号、１９７３年１１月２０日
付の第３，７７２，７４８号、１９７４年８月１６日付
の第３，８２９．５５６号、１９７５年４月２２日付の
第３，８７９，６４５号、１９７６年６月２９日付の第
３．９６５，５５２号、１９７７年６月１４日付の第４
，０３０，００４号％　１９７８年１月５１日付の第４
．０７１，８７８号および１９８２年１０月１２日付第
４．３５３，９５７号の米国特許である。引続いて導電
性材料で充填するために、磁器を内部空所を用いて形成
する緊密に関係する様式と、導電性材料を導入する手段
とは１９７０年１月２１日に刊行された英国特許第１，
１７８，７４５号に開示されている。

上記引用の従来技術の特許社、同様に空所を導電性材料
で充填して電極を形成する手段を開示している。一般的
に云えば二つの相異なる型式の充填処理法が提示されて
い７る。

第１の処理法に従えば、導電性粒子の懸濁液を運搬し、
もしくは還元可能な金属塩溶液を含有する液体材料が、
空所の境界を被覆するように、空所領域内にしみこまさ
れる。還元可能な塩を使用する場合には被覆後の磁器マ
）　ＩＪラックス、塩基を純粋金属物質に変換するよう
に還元性雰囲気中で加熱される。

導体もしくは電極を形成するもう一つの提起された方法
は、上記参照された英国特許第゛１．１７８，７４５号
において例示されている。このような参考文献によれに
、空所領域は溶融金属で充填され、該金属は大気以下の
圧力下で溶融金属浴で磁器マトリクスを浸すことにより
注入される。

引用した英国？考資料において提起されたようにこの注
入は、金属の湿潤性のある（濡れた）被覆が空所領域の
内部表面において形成され、もしくは海綿状の或は多孔
性金属格子が内部に形成される先行段階に引き続いて行
われるもので、このような処理法は、溶融金属の空所領
域の内部へ容易に流れさせるものである。

磁器本体内に導電性領域を形成する上記二つの様式は、
これまで広範囲に使用することを阻んで来た種々０欠点
を織シこんだものである。その金属段階に対し溶液中に
塩を析出させる工程を含む方法に関して、主要な欠点は
繰返し液体を注入する必要と、所要の導電率の被覆を達
成するため工程を減少する必要のあることであった。更
に用いられる主要な塩は、同様に高価な銀の塩基の塩を
含んでいる０その上結果として製作されたコンデンサは
成端境界をつけ難いことが判明した０溶融金属充填剤の
使用を含む電極形成法に関して、予め濡れ易い金属フィ
ルムもしくは濡れ易い金属格子で被覆したセラミック内
の空所を充填する場合に重要な問題は含まれていない。

しかしながら、磁器基板内に濡れ易い金属フィルムや格
子を含むことは、製造プロセスを著しく複雑にする還元
雰囲気における焼成を含む附加的な製造工程を包含して
いる。

概念的にコンデンサを形成する最も有効な手段の間に磁
器層の間の空所領域へ溶融金属を充填することは、商業
的規模で実施し難いことが判明した。この困難さがひき
おこされるのは、溶融材料、使用される最も普通の材料
は溶融された鉛もしくは鉛合金であるが、この溶融材料
がコンデンサを溶融金属浴から取除く時に直ちに、全体
もしくは部分的に、空所領域から脱出する傾向のある事
実に基因している。換言すれば、金属を、誘電体層間の
空所領域に強制的に入れる。もしくは注入することは容
易に可能であるけれども、之まで注入された材料のすべ
てが空所領域内に止まることを保征するのは実際上不可
能である。

コンデンサの値、即ちその静電容量は電極材料の面積の
関数であるから、空所領域の部分から溶融金属が外側に
流れることは仕上げられたチップの容量値を徹底的に変
化させることが容易に認識されるであろう。

金属注入プロセスによってコンデンサを製造するのに内
在するもう一つの困難さは、コンデンサの成端の困難性
である。問題が生ずるのは、磁器が滲透用浴から取除か
れた場合に、磁器内部の空所領域が溶融した鉛で充填状
態を維持するにしても５．溶融材料が冷却時に縮少する
傾向を示し、その結果として空間がコンデンサの端部と
導線材料の最も中心から離れた端面との間で限定される
ことになるという事実である。導線材料の中心から離れ
た端面がコンデンサの端部から距っている場合に、残余
の電極材料に接触するのに十分な距離だけコンデンサの
内部に伸展している成端用材料によ構成端が実施されな
ければならないことが理解されるであろう。

磁器誘電体本体を溶融金属材料で充填し、それから同じ
ものに成端を実施する場合に、本来備っている問題を避
けるために１貫通可能な障壁で含浸し、貫通可能な障壁
の細孔を通って溶融材料を注入するに先立って、磁器本
体の開放端部をおおうことが提案さ゛れた。障壁は鉛の
外向き流れを磁器本体から阻止又は制限する作用をする
と云われている。

米国特許第４．０３００，００４号において、このよう
な貫通可能な障壁を・用いる方法が開示されている。こ
の特許によれば、その内部に一体化された導電性材料を
用いた磁器もしくはガラス原料の厚板は・、予備成型さ
れた磁器本体の端部を超えて形成され、それによって磁
器本体内の空所はそれらの端部において多孔性マスクで
おおわれている。

弁圧力を使用することにより、その特許では、溶融鉛は
１貫通可能な障壁内の細孔を通シ押し出され、磁器本体
の誘電体層の間の空所領域に侵入することができると述
べられている。

参考として挙げた特許による貫通可能な障壁として多孔
性磁器マスクを使用することは効率が悪く、′かつ商業
的規模として実施することができない、その理由は有効
な成端を行い得る前に電極の端部を露出する深さにまで
、注入後に貫通可能な障壁を粉砕することが必要である
からである。明らかに、このようなコンデンサの小さな
寸法全特別に考慮して、貫通可能な障壁を取除くために
チップ・コンデンサの二つの端部を粉砕するプロセスは
、電極用の貴金属の使用を回避することにより行われる
経済性をかなシの程度まで軽減する複雑な工程である。

上に示した上うに前記特許は゛、導電性銀部分を含む原
料を備えた端部障壁を通って金属を注入することと、導
線が固着できる端子として障壁を利用することとを提起
しているけれども、提起された処理法は受入れ可能なガ
ラス原料を開発する困難な仕事によって容易には達成さ
れない０このガラス原料法の使用はまた成端材料の選択
を制限するものである。即ちそれは耐濾過性で濡れ易く
。

また貴金属を備えていなければならない。特に。

ガラス原料の細孔を通る注入は、最大の困難さを以ては
じめて完成されるものである。その上、ガラス原料の銀
成分は注入された鉛材科内で容易に溶解可能であ夛、そ
の結果として注入プロセスは、成端が有効に行われ得な
い本質的に非導通性の障壁を残す貫通可能な障壁の導電
性成分を除去することになる。

〔発明の要約〕

本発明は溶融金属注入により磁器コンデンサを製作する
改良された方法を指図するものとして要約することがで
きる。本発明に従えば、磁器本体はそれ自身が公知であ
って、間に挿入され九空所を有する複数の誘電体層を含
むものでアシ、該磁器本体の反対側に開放している交番
層の空所は、注入されるべき溶融材料により湿潤性のあ
る薄い金属層に対し、空所空間が開放している本体の端
部を金属化することにより最初に処理される。金属化被
覆を形成するのに選ばれた金属は磁器に対し粘着力がな
ければならず、また注入されるべき金属に成る程度浸出
するのに抵抗性がなければならない。

一方、金属化層は好ましくは、スパッタリング処理法に
より加えられるのが好ましいけれども。

このような材料はめつき、蒸着、ＯＶＤ法（気相成長法
）などの手段によって交互に加えることができる。随意
に、および選択的に金属の増分は、これが必ずしもその
方法の成功し得る操作に本質的なものとは云えないけれ
ども、空所領域に僅かに浸入することができる。

コンデンサ本体が内部に包まれ、もしくはマスクにより
保護された結果、空所領域が露出されるコンデンサの端
子部分に対してのみ金属化材料は確実にふさがっており
、端子面の間に短絡路全形成しない間に、金属層は加え
られることが好ましい０ 本発明の重要な特徴とする所は、溶融金属に対し顕著な
閉塞（つまり）は含浸の困難性を著しく増大することが
見出されたので、空所領域の端部の僅かの閉塞もしくは
全熱閉塞のないことは金属を加えることに帰因するよう
に金属を添加することである。

この方法の操作を成功裡に導く・ために不可欠であるこ
とは、添加された金属フィルムは溶融された注入材料に
より容易に濡れることでアシ、また含浸、に必要な時間
の期間に濾過抽出又は溶解に対し１合理的に抵抗性があ
ることである。

本発明の中心をなすものは、鉛もしくは鉛合金のような
溶融卑金属が、溶融浴から取去る時にコンデンサ本体内
の空所空間から通常は押出し成型される傾向のあること
が１浸漬前のコンデンサ本体の端面上に湿潤性露出金属
フィル４面が形成される場合に実質的に完全に克服され
るという驚異に値する発明である。磁器本体内の空所領
域に通じる開口を物理的におおいをし、したがってバリ
ヤー（隔膜）の細孔を通る金属の復帰流を阻止する米国
特許第４，０５０，００４号の教える所に従って用いら
れる浸透可能な隔膜（バリヤー）とは異なシ１本発明の
被覆は溶融金属を導入するのに隔膜を与えないし、金属
により物理的に浸透されすしかも隔膜の不存在にも拘ら
ず含浸後に復帰流や外部流を阻止するものである。むし
ろ溶融金属は磁器本体の内部に自由に通ってゆき、正規
には磁器本体から外側に向かって通過することが期待さ
れるものであろう。

特定の理論に制限されることなく、次の説明奮進めるこ
とにしよう。溶融金属が磁器本体内に注入され、かつ該
本体が溶融浴から取除かれる場合に、表面エネルヤーに
より金属は空所領域の外側に球形もしくは単球形の構造
に形成される傾向を有する。この傾向は、磁器本体に対
する開口を超えて、従来技術のように多孔質隔膜が存在
する場合には減少されるが消滅するものではない。

開口を包囲する磁器の端部が、溶融金属により湿潤可能
な金属フィルムの露出面で被覆される場合に、溶融金属
の表面工゛ネルギーは最小になシ、かつ溶融金属が空所
領域の外側で球形もしくは単球形の構造に凝集する傾向
は実質的に完全に消滅される０従来技術の隔膜の消滅は
附加的に空所領域の充填を容易にするが、その理由は溶
融金属は閉塞構造を透過する必要がないからである。。

本発明の好適な実施例によれば、そのプロセスはコンデ
ンサ本体の端部に直接に隣接する空所の内部に浸入する
スパッタ金属材料の微視的７リンシに結果としてなるス
パッタ・プロセスにより金属フィルムが添加される。内
部の材料は、溶融金浸浴から磁器本体の内部への材料の
自由な流通を測定可能な程度にまで阻止するものではな
い。

〔発明の目的〕

したがって１本発明の目的とする所は、磁器コンデンサ
の改良された製造法を提供することＫある０ 本発明の別の目的とする所は、溶融含浸材料が容易に磁
器本体の内部に注入することが可能であシ、“また浸透
可能な隔膜を通って溶融材料を強制的に通過させる必要
なしに、信頼し得る程度に磁器本体内に保持することが
可能な上記型式の方法を提供することＫある。

本発明の更にもう一つの目的とする所は、第１段階とし
て、空所に対して正しくそろえないが。

空所の露出した端部の外部周辺を一列に並べる金属材料
の薄い層又はフィルムに対し、空所の露出端部を有する
磁器本体の被覆を含むもので、該金属層は溶融金属中へ
の濾過抽出にょシ湿潤可能であシ、また濾過抽出に対し
比較的抵抗性のあるところの上記形式の方法を提供する
ことにある。この方法は空所領域を溶融材料で含浸し、
それから磁器本体を含浸浴から取除く段階を含むもので
ある。金属フィルＡは溶融金属が空胴から流出するのを
有効に阻止するので、ｖ＆磁器本体内空胴もしくは空所
領域は実質的に完全く金属で充填された状ｍを維持する
。更に、溶融材料は冷却時に信頼し得る程度に金属フィ
ルムに電気的に接続された状態を維持する。その上、含
浸材料は外部表面に対し連続通路を形成し、それによっ
てコンデンサへの成端は表面上の含浸材料もしくは金属
フィルムの増分にはんだ付けすることにより影響され得
るものである。

従来の方法によれば、磁器本体内に残存する溶融成分で
すら縮むという実質的な傾向があったし、したがって本
体の表面から後退するようにな、シ。

それによって後退した含浸成分への成端を困難にするも
のであったのに、本発明に係る充填金属は信頼出来る程
度にフィルムに電気接続の状態を維持し、外部表面への
連続通路を形成し、それによって成端を簡略化し、また
、すべての電極はフィルムと接触状態を維持し連続通路
が形成されることを保証するので仕上ったコンデンサの
予測可能な静電容量値が達成される。

この発明は更に本発明の方法にしたがって製作されたコ
ンデンサ装置を・指向するものである。

本発明の別の態様によれは、金属フィルムは一連の層よ
り構成することができ、そのうち特に第１の層は磁器材
料に強固に接着しておシ、また被覆用の層は第１の沈着
金属層に接着可能であシ。

また溶融した含浸用材料にょシ容易に濡れることができ
るものである。望ましくは、酸化抵抗層の薄い層は第２
の層を超えて加えることが可能であ′って、第２の層は
絶対に酸化せず、したがって高度の湿潤可能な特性を失
わないことを保証するものである。

これらの目的と、これまでに出現し、今後指摘し得るよ
うな他の目的を達成するために、添付図面を参照された
い。

〔好ましい実施例の説明〕

さて第１図ないし第３図を参照すれば、本発明に従って
、図示によりテタン酸バリウムのような高誘電率常数即
ちＫを有する磁器調合品よりなる磁器単一体（ｍｏｎｏ
ｌｉｔｈ　）　Ｉ　Ｑが開示されている。

磁器調合品および同様のものを混合する方法と系統的叙
述とは尚該技術で公知であ）、このような調合品と方法
の図示例は１本明細書では参考に止められている米国特
許第３，００４，１９７号および／もしくは第３．２３
５．９３９号に開示されている。

満足に使用可能な同様の磁器調合品を作る別の系統的叙
述と方法は、上記の参考文献において本出願の「従来技
術」の章の名で明瞭にされている０細長い平行六面体と
して実例により図示される磁器単一体１０は単一体の側
面端１２に開放されている図面上の１１−１１と、単一
体の側面端１４に開放されている図画上の１３−１３と
して重ね合わせられた空所或は半空所領域の系列を含ん
でいる。磁器単一体内部で空所領域１１−１１と１３−
１３を形成する手段は５本出願の「従来技術」の章にお
ける実例により説明される。

本明細書で使用される空所領域（ｖｏｉｄ　ａｒｅａｓ
）なる語は稠密な磁器材料のない、もしくは本質的にな
い領域を意味することを意図しておシ、シたがって電極
を形成する溶融金属材料によって充填され易いものであ
る。公知の従来技術の方法によれば、夫々有機バインダ
、（接着剤）ｆｅ含んでいる生磁器の薄片が形成され、
この薄片は有機溶剤、接着剤のような充填剤および母体
磁器粒子を含むインクやペースト（固練剤）″を用いて
例えばスクリーン印刷法などにより印刷され％後者の母
体磁器粒子は引き続いて焼成の間、隣接する磁器層の圧
壊を公知の方法で阻止する作用するものであシ。

それから漸次加熱されてバインダと有機成分を燃焼完了
させ焼結する。

下に引用した特許第２，５５４，３２７号、第２．８６
　（，３２０号、第２，８７５，５０１号および第２，
９１９，４８３号は、＃電体の層間の有機材料の固体増
分を一体化する結果として、空所領域を有する磁器単一
体を形成する手段の代表的な例を構成する。

誘電体内に空所領域を形成する有名な方法のすべてに共
通しているのは、加熱を受けた場合に、蒸発して磁器予
備焼成チップの側辺端１２と１４において開放端部を通
シ磁器から放出する有機材料もしくは同様の材料の濃度
について、磁器層を形成する隣接誘電体間で一体化する
概念である。

簡略化するために、単一体（ｍｏｎｏｌｉｔｈ　）　１
０は、４個の空所Ｉｆ−１１，１３−１３のみを含むも
のとして図示されている。しかしながら実際上はこのよ
うな空所領域は６０以上まで単一チップ内に形成するこ
とができる。

空胴もしくは実質的に空所領域を形成する別の手段は１
以下に引用する特許第３，６７９．９５０号と第３，８
７９，６４５号に説明されてｈる。記載された２つの特
許のうち最初に述べた特許によれば、空所領域は多孔性
磁器層より構成される。後者の特許によれば、空所領域
の遮断は、金属もしくは磁器の一連の柱もしくは粉粒体
により行われる。

図面によりかつ制限を与えることなく本発明に係る磁器
コンデンサの代表的な例は磁器単一体の１６０ミル（０
，３３ａｍ　）長のものを含み、その側面端部１２−１
４は構造が正方形で、各々のその側面端部は寸法が）’
！　Ｙ　５０ミル（０，１２７ｃｍ　）である。記名さ
れた寸法のコンデンサは実例により側面１２に開放され
ておシ、側面端１４に向かって伸張し、側面が十分でな
く成端している２０個の空所領域を含むことができ、ま
た同数の空所領域１３が側面端１４から反対側端面１２
に向かって伸展するが反対側端面に十分でなく途中で成
端している。空所領域は幅約６０ミル（０，０７６２ｃ
ｒＩＩ）で、厚さ約０．２ミル（０，０００５０８ｍ）
でする。上記寸法のチタン酸バリウム・マトリクスを用
いたコンデンサは約０．１マイクロ・ファラッｆの静電
容量を与え、定格動作電圧は５０ボルトとすることがで
きる。

第１図ないし第３図の実施例による磁器単一体１０は、
空所領域１１−１３が夫々開放されている端部１２と１
４ｔ−おおうために次にスパッタリングの工程を受ける
。スパッタリング段階を実施する適切な手段は、その出
願の開示が本明細書において参考文献により具体化され
ている１９８１年９月２５日に願書を提出したコペンデ
ィング出願番号Ａ３０５．４８８に詳細に記述されてい
る。

スパッタリングの様式はそれ自身当該技術者に公知であ
るので、それに対してこれから先は簡単に参照さえすれ
ばよい。スパッタリングの段階は第６図に概略図で示さ
れている。

簡単にいえば、端部１２と１４がスパッタされる段階は
１表面を除いてすべて即ち完全な面１２およびまたは１
４をスパッタされるように遮蔽するマスク用装置におい
て多様な単一体を取付ける工程を含んでいる。特記され
た表面は好ましくは最初スパッタエッチ（食刻）されて
完全な清掃を行うようにし、また好ましくは引続いて加
えられる金属層に対ししわだらけのもしくはひだのつい
た衝突領域を与えるものである。清掃面は、゛スパッタ
リング装置のターグツ）Ｔの下において同じものを通過
させることによりスバッタ被覆される。

選択的に、しかし好ましいことに、ニューヨーク州オレ
ンジバーグのマテリアル・リサーチ・コーポレーション
の製造したシリーズ９００型スパツタリング装置と同一
のシステムのインライン・スパッタリング・システムが
使用される。

これから先史に完全に間隙されるように、インライン・
スパッタリング・システムが有利であるのは、それが相
異る組成のターゲット領域の下で表面１２と１４ｆ、漸
進的に進ませることが可能でアシ、それによって第１の
スパッタ蒸着材料の層がスパッタされるべき表面上に直
接に形成され。

それから引続いて附加的の層をその上に被覆させること
が可能である。

実施例によれば、および制限を与えないで、多屋多様の
チップで荷重された取付具は真空負荷ロック内に配置さ
れ、このロックは取付具を主真空スパッタリング室内に
導入するに先立って約５０Ｘ　Ｉ　Ｑ−３ｔｏｒｒ以下
の圧力にまで排気される。荷重された取付具は圧力が５
　Ｘ　１　Ｑ−６ｔｏｒｒ以下の無線周波スパッタエツ
チング部にまで移動される。高純度のアルデンガスがエ
ツチング室に導入されて約１０　ｘ　Ｉ　Ｑ−ｊ５ｔｏ
ｒｒの圧力を達成する。この部品ハ約１．５ｘｗの電力
レベルで約６０秒の間エッチすることが可能である。エ
ッチされたコンデンサを運ぶ取付具は、それから第６図
に示されるような部分に移動される。好ましくはスパッ
タされた層の系列が加えられ、その層の各々は特定の所
望の特性を有する金属より形成されている。実例により
、また好適な実施例によればクロムの最初のスパッタさ
れた層は約０．０５マイクロメートルの厚さにま゛で加
えることができる。それから約０．１２マイクロメート
ルの過スパッタのニッケル層が加えられる０最後にスパ
ッタされた銀の層は、ニッケル層の上に約０．１ミクロ
ンメートルの厚さにまで加えられる。

第３図に概略図的に図示されているように、スパッタさ
れるべき表面に一般に平行に配置されているターゲット
（標的）Ｔを用いて実施されるスパッタリング処理法の
結果は、金属ターデッドのイオンの移動と、前記イオン
の表面１２又は１４−＼の衝突である。第６図に図示さ
れるように、スパッタリング処理法の結果として、ター
ゲット金属のイオンは一連の角度においてスパッタされ
た表面に向かって方向づけられ、その結果として、スパ
ッタリング処理法は側面端部１２と１４の終端面上に被
覆を形成するのみならず、また１８において夫々空所領
域１１と１３の内部に短い距離だけ侵入することであシ
１、また空所領域の端部の大部分の領域を開放の状態に
維持する。

再び第６図を参照すれば、三つの層より構成される被覆
Ｃの形成が概略図的に示されてお、！７、この三つの層
とは即ちクロムの母体層１５、ニッケルの被覆層１Ｇお
よび銀の表面層１７である。第６図によって、更に層１
５，１６．１７は１８においてほんの僅か空所領域内に
伸展していることが図示される。スパッタ材料の空所領
域への針入度は、勿論スパッタ系の条件とスパックされ
たチップの寸法との関数である。上記の特定して説明さ
れた寸法範囲のチップに対して、単数又は複数のスパッ
タ被覆が１ミル（０，００２５４ｃ＋＋＋）の数分の１
以上の距離だけ空所領域内に稀に侵入することがある。

今採上げた方法の実際は決してスパッタリング法の使用
に限定されるものでなく、かつこの方法の有効性も、金
属フィルムの諸部分が空所の内部に侵入する端部被覆処
理法に限定されるものでないことを特記するのは重要で
ある。金属フィルムは、めっき、金属蒸着技術、気相成
長（ＯＶＤ）技術などＫより形成することができる。現
在スパッタリングは、その万能性、相異なる金属を連続
的に被覆することの可能性およびスパッタされた金属の
増分が空所内にほんの僅か侵入する傾向のある事実によ
って、好ましい様式と考えられている。

第４図と第４Ａ図において、電極金属が空所領域１１と
１３の開放端に導入される電極形成処理法が概略図で図
示されている。この処理法によれば、多種多様の予備ス
パッタされたチップはステンレス鋼の網のかごのような
パスケラ）Ｂ内に配置され、一つのチップが図示的に示
されている。

バスケット内に支持されたチップは予備加熱されている
。予備加熱工程は、排気可能な室２２内に配置された溶
融電極形成材料２１のたまり　（ｐｏｏｌ）の表面２０
に極めて近接してバスケットＢを支持することにより行
うことができる。好ましくは予備加熱の工程は、平方イ
ンチあたシ約１０ボンＶ（４５３０，９）の圧縮力の下
のヘリウム雰囲気内テ行ワれ、このヘリウムはスパッタ
された被覆の酸化を阻止°シ、また溶融金属材料からチ
ップへの熱伝達を確実に有効に行う作用をする。チップ
が十分に加熱されると、チップが溶融された材料２１中
に浸漬される場合、主としてチップの破損を阻止するよ
うに予備加熱が行われ、室２２中の気体圧力は水銀柱の
約５００ミクロンメートルのレベルにまで減少され、チ
ップ金倉むバスケットＢｉｉ第４図に示すように金属物
質２１内で含浸される。

数多くの溶融金属材料は電極形成用媒質として使用され
得るにも拘らず、金属組成の好適な範例は鉛９７．５％
、錫１％および銀１．５％を合体した合金より構成され
ている。

各部品は溶融金属中に一寸浸けられると、部品は加圧材
として窒素ガスを使用して室が６００ポンｒ／（インチ
）２　（２１，０６５ｋｇ／釧２）まで迅速に加圧され
る約２秒ないし４秒の期間の間、部品はゆるやかに揺シ
動かされる０部品を含むバスケットは溶融金属中にもう
６秒ないし６秒の間止まシ、それに引続いてバスケット
は溶融金属を超えたレベルにまで移動され５部品から過
剰金属を移転させるように活発に揺動される０冷却され
電極成形された部品は第３図に図示されている。

仕上げられ冷却され九部品は、先に述べた磁器層の間に
配置された導電性電極層２３を含むように観察される。

その上、冷却された電極作成用材料のかたまシ２４は、
被覆１５．１６．１７により限定されたスパッタされた
金属フィルムＣの外部表面に付着することが観察されよ
う。

冷却時に、スパッタされた層の外部表面に付着している
金属の過剰のかたまシ２４がもしも・なかったら、電極
層２３がコンデンサの端部のヘシから収縮し、引込む実
質的な傾向が生ずることに注目するのは重要である。換
言すれば、かたまシ２４はため（貯蔵槽）のように作用
し、即ち、内部電極形成材料が冷却時に縮む場合に、か
たま構成分２４の増分は、電極形成材料の内部成分と共
に流れて確実にそのかたまシ２４から内部電極を分離し
たシ破壊することのないように保証するように作用する
のである。

内部電極２３と外部のため２４の電気的接触を冷却期間
中維持する能力は、過剰金属がためを限定するために濡
れ易り金属フィルムの外部表面に接着状態を存続する環
内のみによって可能である。

これは溶融金属の多孔性磁器に対し濡れることができな
いことはための存在を阻止する所の前に引用した特許第
４．０３０，００４号の開示事項に直接材料の収縮する
結果として内部電極と外部表面との間に不連続をひきお
こすことになる。

仕上ったコンデンサが冷却した後には、導線が必要とさ
れるならば、導線２５．”２６を端部の成端部にはんだ
付けすることは極めて容易に可能である。多くの場合、
コンデンサは導線を追加することなしに使用することが
できる。

好ましいこととして、スパッタされた材料の多重層が用
いられる場合に、最後の、もしくは最も離れたスパッタ
された層として、溶融充填材料に濾過抽出するとともに
、その内部で溶融される銀のような金属を使用すること
は全く便利なことである。したがって銀の層が酸化防止
剤として作用することが観察されることになるが、これ
は、チップ本体のスパッタリングと電極形成用溶融材料
における浸漬との間に目立った時間が経過する特に重要
な応用である。更に、溶融した鉛又は鉛合金のかたまシ
に溶解することにより高度に濡れ易い銀は、溶融材料を
スパッタリングや他の金属化処理法により加えられた下
層の金属に濡れ易くシ。

接着させる可能性を増加するように思われる。

これまでに説明したことから明らかなように、本発明に
よれば、電極が注入された溶融金属材料から形成される
型式のコンデンサを、信頼度が高く有効に充填し成端す
る独特のシステムが記述される。この方法は、コンデン
サ本体の空所内に注入された溶融材料を保有することが
、磁器障壁やガラス原料の細孔全通して溶融金属材料入
することによってのみ得られる第３，９６５．５５２号
や第４．０３０，００４号のような特許以上に顕著な進
歩を構成するものでおる。細孔を通って注入する要求に
より、注入を行う困難さを異常に増加させ、その結果と
して空胴を部分的にのみ充填する頻繁な場合音生ずるこ
とになる。更に加えて多孔性磁器材料が貫通可能な障壁
として用いられる場合に、注入に引続いて１貫通可能な
障壁を電極層の端部を露出する深さまで粉砕することが
必要である。

、更に１貫通可能な障壁が導電性成分を有するガラス原
料より構成される場合に、導電性要素は注入の途中でガ
ラス原料から濾過抽出される程度である。

当該技術に精通し１本開示内容にくわしい人々に明白と
なるように、構造の詳細と実用上の様式における多くの
変更は１本発明の精髄を逸脱することなく極めて容易に
実施され得るものである。

したがって同様のことが添付された特許請求の範囲の制
限内で広範囲に解釈され得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は電極形成および成端用の条件の磁器マトリック
スの概略的な透視図である。 第２図は第１図の２−２線に沿って選ばれた垂直切断図
である。゛ 第３図は磁器マトリックスの端部に応用されたスパッタ
リング処理法を図示する断片的な較大断面図である。 第４図と第４Ａ図とは充填もしくは電極形成用工程を略
図的に示すマトリックスの断面図である。 第３図は、冷却後に電極形成の工程から生ずるコンデン
サの状態を概略図示する第２図に類似の断面図である。 〔符号の説明〕 １０・・・磁器単一体 １１・・・空所領域 １２・・・側面端部（イオンの表面） １３・・・空所領域 １４・・・側面端部（イオンの表面） １５・・・クロムの母体層 １６・・・ニッケルの被覆層 １７・・・銀の表面層 ２０・・・ための表面 ２１・・・溶融電極形成材料 ２２・・・排気可能な室 ２３・・・導電性電極層（内部電極） ２４・・・金属の過剰のかたまシ（外部のため）２５．
２６・・・導線 Ｔ・・・ターゲット Ｃ・・・金属フィルム Ｂ・・・７Ｐ々スケツト

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の平行な層よりなる磁器誘電体材料を有する
   単一体型磁器本体であつて、前記磁器本体は前記層の間
   で複数個の実質的に空所領域を最初に重ね合わせたもの
   を含み、出口領域において前記本体の反対側端部に対し
   て開放している前記空所領域を交互にしてなる単一体型
   磁器本体と、前記本体の前記反対側端部の全体上に形成
   され、その全体を実質的におおつており、かつ前記出口
   領域を直接に包囲する領域を含む金属被覆と、前記空所
   領域と前記出口領域を実質的に完全に充填する金属充填
   材料と、および 前記充填材料によつて実質的に完全におおわれる前記出
   口領域であつて、前記金属充填材料は前記被覆の金属よ
   り低い融解温度を有し、前記被覆の金属に濡れるように
   選択されている前記出口領域 とを具備する多層コンデンサ。
2. （２）前記被覆がスパッタリングにより加えられること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコンデンサ。
3. （３）前記被覆の増分が前記空所領域に侵入することを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載のコンデンサ。
4. （４）前記金属被覆が、前記磁器に強固に付着した第１
   の金属層と、前記第１の層に付着し、前記第１の層をお
   おつている第２の金属層とを含み、前記第２の金属層は
   前記鋳込み金属材料に接着されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載のコンデンサ。
5. （５）特許請求の範囲第２項に記載され、前記鋳込み金
   属構造の各々に機械的および電気的に接続された導線要
   素を含むことを特徴とするコンデンサ。
6. （６）多層磁器コンデンサの製造方法において、複数の
   平行な層よりなる磁器誘電体材料を有する単一体型（ｍ
   ｏｎｏｌｉｔｈｉｃ）焼結磁器本体を形成する工程であ
   つて、前記磁器本体は前記層の間に複数個の平行な実質
   的に空所領域を含むものであり、前記磁器本体の第１お
   よび第２の対抗辺における出口部分で前記空所領域を交
   互に開放している単一体型焼結磁器本体を形成する工程
   と、 前記第１および第２の側面上に連続的な金属被膜を形成
   する工程であつて、前記被覆は前記第１および第２の側
   面の磁器成分をおおい、かつ前記出口部分を実質的に完
   全におおわれてない状態に残す連続的な金属被膜を形成
   する工程と、 前記被覆を有する前記磁器本体を、前記空所を実質的に
   充填するのに十分な時間の間、前記金属被覆を濡らすこ
   との可能な金属充填材料の溶融浴に含浸する工程であつ
   て、前記の溶融浴は前記被覆の融点以下の温度に維持さ
   れている前記磁器本体で溶融浴に含浸する工程と、 前記充填用金属材料が溶融状態に維持されることにより
   、前記金属被覆の外部の露出面を超えて、前記空所領域
   内に前記充填用金属材料の増分と連結して、溶融した充
   填用金属材料の連続層を支えている間、前記溶融浴から
   前記充填された物体を取除き、それから後に前記充填さ
   れた物体を冷却することによりコンデンサを形成する工
   程 とを具備する多層磁器コンデンサの製造方法。
7. （７）前記充填用金属材料が鉛を含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第６項記載の製造方法。
8. （８）前記金属被覆がスパッタリングにより加えられる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の製造方法
   。
9. （９）前記スパッタを応用した被覆が、前記出口部分に
   直接に隣接する位置において、前記空所領域を限定する
   壁に付着することを特徴とする特許請求の範囲第８項記
   載の製造方法。
10. （１０）前記金属被覆は複数の金属層を含む、即ち前記
    磁器本体に付着する第１の層と、該第１の層に付着し、
    前記充填用金属材料により容易に濡れることが可能な第
    ２の層と、該第２の層に付着し、耐酸化性を有する第３
    の層とを具備し、前記第３の層の材料は前記溶融金属充
    填材料において容易に溶解されることを特徴とする特許
    請求の範囲第９項記載の製造方法。
11. （１１）前記金属充填材料は鉛を含み、前記第１の金属
    層はクロムを含み、前記第２の金属層はニッケルを含み
    、かつ前記第３の金属層は銀を含むことを特徴とする特
    許請求の範囲第１０項記載の製造方法。
12. （１２）特許請求の範囲第６項に記載され、導電性導電
    要素を、前記金属被覆をおおう前記充填材料の層に加え
    る工程を含むことを特徴とする製造方法。