182359. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kerámiakondenzátorok elektródáinak előállítására
3 181359 4 megszakítanák, viszik fel a kb 500nm vastagságú Cu érintkező réteget. Ennek az eljárásnak az a hátránya, hogy ha a Cu réteg vastagsága 500nm-mél kevesebb, az alkatrésznek forrasztóautomaták segítségével, ipari úton történő burkolása során az alkatrész a Cu réteg átötvöződése következtében selejtes lehet, ha pedig a Cu réteg vastagsága 500nm-nél nagyobb akkor az általánosan elteijedt bádogmaszkok miatt, amelyeket a szórásos eljárásnál alkalmaznak, az elektródák geometriai kialakítása nem lesz megfelelő. Ez utóbbi esetben ugyanis a részecskeforrás túlságosan közel van elhelyezve az alapréteghez, és így itt a kisülő gáz részecskéinek szórása már szerepet játszik. % . A találmány célja, hogy olyan rétegelési eljárást hozzon létre kondenzátorok elektródáinak előállítására, amely amellett, hogy biztosítja a kondenzátorok villamos paramétereinek előírt értékét, ugyanakkor gazdaságosabb is. A találmány feladata, hogy olyan eljárást hozzon létre kondenzátorok elektródáinak előállítására, amely a szórásos eljárás nyújtotta előnyöket felhasználja, különös tekintettel az anyagkiválasztásra, valamint a kismértékű anyagfogyasztásra, ugyanakkor lehetővé teszi, hogy a kondenzátorokat kis kapacitástűréssel lehessen előállítani. A találmány szerinti eljárás lényege abban van, hogy először plazmatronnal történő szórásos eljárás során, maszkok segítségével, egyetlen vákuumos eljárással mindkét oldalon egy forrasztórétegrendszert viszünk fel a kerámiaalapra, amely forrasztórétegrendszer összvastagsága 300nm-nél kisebb. Az önmagában rugózó maszkokat az eljárás során a kerámiafelület két oldalára rányomjuk úgy, hogy a maszkok a peremeknél szorosan az alaprétegre tapadjanak, továbbá a szórásos eljárás során a nyomás 7-10"* és 7 - 10_1 Pa közötti értéken van tartva. Ezután az így kialakított rétegre mindkét oldalon egy tapadóréteget viszünk fel, majd egy forrasztható réteget úgy, hogy a részecskék becsapódási szöge kisebb, mint 70° a felületi merőlegeshez képest. Végül pedig már vákuumon kívül a jól vezető anyagból, célszerűen réz forraszanyagból készült elektródákat visszük fel felületi forrasztással. Azáltal, hogy a forrasztórétegrendszer vékony, és hogy a maszkok rugózóan vannak a kerámia felületére rányomva, továbbá, hogy a vákuumos rétegelési eljárás során a részecskék becsapódási szöge a felületmerőlegeshez képest 70°-nál kisebb, a két rétegrész igen nagy pontossággal követi az előírt geometriai kialakítást, és egymással is igen nagyfokú egyezést mutatnak. A maszkoknak rugózással való nyomása következtében nemcsak az előírt élkiképzés valósul meg, de egyidejűleg a kerámia felületének egyenetlenségei is kiküszöbölhetővé váltak, azok az egyenetlenségek, amelyek 0,lnm-nél kisebbek. Előnye a találmány szerinti eljárásnak még, hogy az egymással egyező tapadóréteg következtében, az alkatrésznek a tapadórétegek különbözőségéből eredő paraméterromlása is elkerülhető, valamint előny az is, hogy az élek mentén, nincsenek rosszul tapadó felületek, ami különösen vastag rézrétegeknél jelentkezett. A tapadóréteget célszerű 20—60nm vastagságú Cr vagy CrNi rétegből felvinni. A forrasztható réteget pedig célszerű valamilyen, legfeljebb 250nm vastagságú rézötvözetből, előnyösen CuNi-ből előállítani. A tapadóréteg anyaga, valamint a forrasztható réteghez javasolt anyag kifejezetten ellenállás anyagok, és kis rétegben való felvitele következtében az egész rétegrendszer villamos vezetőképessége rendkívül rossz. így ez a rétegrendszer egyidejűleg elektródaként nem használható. Az általunk végzett kísérletek szerint azonban az derült ki, hogy ha a forrasztóréteg vastagsága 300nm-nél kisebb, akkor anyagának rossz vezetőképessége nem befolyásolja hátrányosan a kondenzátor villamos paramétereit. Továbbá, ha valamilyen CuNi ötvözetet alkalmazunk, akkor azért lehet igen vékony réteget felvinni, mert a CuNi ötvözetek igen kis mértékben oldódnak csak a szokásos forrasztóanyagokban. Az eljárás utolsó lépéseként leírt felületi forrasztás rendkívül gazdaságos, így bár a vákuumos eljáráshoz egy további, vákuumon kívül végzendő eljárási lépés is járul, összességét tekintve a kondenzátorok elektródái gazdaságosabban állíthatók elő. A gazdaságosságot döntően az befolyásolja kedvezően, hogy a vákuumos eljárási lépés során igen kis rétegvastagságokat kell felvinni. A találmány szerinti eljárást a továbbiakban egy példakénti foganatosítási módja alapján ismertetjük részletesebben. Az eljárás során olyan vákuumos fémszóró berendezésre van szükség, amely lehetővé teszi hogy az alapréteget mindkét oldalán egy tapadóréteggel és egy forrasztható réteggel, amelyek együtt képezik a forrasztórétegrendszert, lehessen bevonni. A kondenzátoroknak mindkét oldalon egyszerre történő bevonása a forrasztórétegrendszerrel vagy úgy valósítható meg, hogy két-két plazmatronforrást helyezünk el mindkét oldalon, vagy pedig úgy, hogy egy-egy plazmatronforrást használunk, amely plazmatronok egy-egy célelektródát tartalmaznak a tapadó illetőleg a forrasztóréteg anyagából, és az alapréteget a vákuumos berendezésben elforgatjuk. Ezt követi a felületi forrasztás, amelyet például merülőforrasztó automatában végzünk el. A kerámiakondenzátomak a tárcsa alakú N750 típusú anyagból készült 12mm átmérőjű alaptestét közvetlenül a színterezés után helyezzük el a vákuumos szóróberendezés tartólapjaira. A lapok célszerűen horganylapok. A lapokon 10mm átmérőjű furatokkal ellátott maszkokat, amelyek rugozóan vannak kialakítva, nyomunk egy megfelelő szerkezettel a kerámiatárcsa mindkét oldalára. Ezt követően a horganylapokat egy vákuumkamrába helyezzük el, és ott először a kerámiatárcsa mindkét oldalát 50nm vastagságú NiCr 80/20 anyagból készült tapadóréteggel vonjuk be, majd közvetlenül ezután mindkét oldalon egy 200nm vastagságú CuN 90/10 réteget viszünk fel. A plazmatronforrás és a tartólapok között egy gyűjtőlencse van elhelyezve, amelynek feladata, hogy biztosítsa azt, hogy a részecskék becsapódási szöge 70°-nál kisebb legyen a felületmerőlegeshez viszonyítva. Közvetlenül ezután a tartólapokat kivesszük a vákuumos szóróberendezésből, és a kondenzátorokat egy tartószerkezetté* áthelyezzük egy mártásos eljárással működő forrasztóautomatába. Itt elvégezzük a felületi forrasztást és ezzel egyidejűleg a megfelelően kiképzett forrasztóréteg tartományában a kerámiatest borítását, célszerűen réz forraszanyaggal. Ezzel a művelettel az elektródák el vannak helyezve a hordozó alapon. Az ezzel az eljárással készült kondenzátorok villamos paraméterei összehasonlítva a korábbi eljárásokkal készült kondenzátorok paramétereivel, sokkal kedvezőbb eredményt mutatnak. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
