制造敷金属构件的方法、相关构件以及在敷金属过程中用于放置构件的支架技术

技术编号:4637868 阅读:153 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
如果在具有用陶瓷制成的本体的构件中要在该本体上同时在至少两个相对和/或相邻的侧面上实施敷金属,则此本体的堆叠是很困难的。按本发明专利技术,用于敷金属的金属以膏或箔或片的形式敷设在陶瓷体的用于敷金属的表面上,在金属与陶瓷材料接合之前,先把至少一个构件放置在支架上并从而构成堆垛,此支架事先至少在支架体的一侧在用于贴靠到所述至少一个构件上的表面上设有分隔层。在敷金属之后将所述至少一个构件从支架上取下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造至少 一个具有陶资体的构件的方法,此陶瓷体在其表面的至少一个区域中覆有敷金属;本专利技术还涉及一种按 这种方法制成的构件;本专利技术还涉及一种在敷金属过程中用于放置该 构件的支架。
技术介绍
从DE 10 2004 056 879 Al中已知一种用于制造板状的、双面敷金 属的铜瓷基板的方法。在直接覆铜法 (Direct Copper Bonding-Verfahren )中,待敷金属的陶瓷体的至少一个金属层位于支 架的陶瓷分隔层上,构件堆叠在此支架上。
技术实现思路
本专利技术的目的是,介绍一种方法,陶瓷构件的至少一个本体借助 此方法能够同时在至少两个相对和/或相邻的侧面上得到敷金属。在方法方面,此目的借助权利要求1的特征得以实现;在设备方 面,该目的借助权利要求32的特征得以实现;并且该目的通过按权 利要求46所述的构件得以实现。在从属的权利要求中介绍了本专利技术 的有利构造方案。在按本专利技术的用于制造至少 一 个具有陶瓷体的构件的方法中,此 陶资体应当在至少两个相对和/或相邻的侧面上覆有敷金属,其中立体地构造陶瓷体,将用于敷金属的金属以膏或箔或片的形式敷设在陶瓷 体的用于敷金属的表面上。在金属与陶瓷材料接合之前把构件放置在支架上。此支架的支架 体至少在与所述至少一个构件的用于敷金属的表面贴靠的表面上覆 有分隔层。对于立体构造的陶瓷体而言,此方法可同时对至少两个相 对和/或相邻的表面进行敷金属。构件和支架构成堆垛。为了对多个陶瓷体同时进行敷金属,可把 多个堆垛相叠成堆垛装置。堆垛装置由至少两个堆垛构成。在堆垛装置中相叠的陶瓷体之间分别插入了 一个起隔板作用的支架,此支架具有两侧的分隔层,因此支架的分隔层和陶瓷体的覆有敷金属的表面是 -波此重叠的。在将堆垛相叠地放置后,为敷金属而实施热处理。优选的方法是直接覆铜法(DCB法)或活性金属钎焊法(AMB法)。在敷金属之 后将构件从支架上取下。为了放置构件应用了支架,它的支架体由莫来石、Zr02、 A1203、 AIN、 Si3N4、 SiC制成或由至少两种上述成份的混合物制成。此支架 具有很高的抗热性并且足够稳定,因而也可以实现具有多个构件的堆 垛。为了放置构件,还可应用支架,它的支架体由耐高温的金属如合 金钢、钼、钬、鴒制成,或由至少两种上述成^f分的混合物或合金制成。 支架在此也具有很高的抗热性并且足够稳定,因而也可以实现具有多 个构件的堆垛。支架体上的分隔层作为多孔层由莫来石、A1203、 Ti02、 Zr02、 MgO、 CaO、 CaC03制成,或由至少两种上述成4分的混合物制成,或 由在制造过程中应用了这些成份的材料制成。分隔层以S20mm的厚度并以》10%的多孔度(孔隙体积与固体 材料体积的比例)敷设在支架体上。有利的是,所提到的材料不与用 于敷金属的金属接合。通过分隔层的厚度和多孔度确保了在热负荷时 分隔层不会破裂或剥落。支架体以0.2mm至30mm的厚度制成。制造在与构件的大小和质 量相一致的情况下进行,因此可确保稳定性,尤其确保在堆叠多个构 件时的稳定性。通过使用支架来避免敷金属表面的不平或敷金属的扭曲,对于此 支架而言,与理想的平坦表面的偏差小于支架长度的0.4%并且/或者小于支架宽度的0.2%。为了形成分隔层,支架的支架体的至少一侧的表面上覆有合成物 (Masse),此合成物在液态或含水的基体中含有至少 一种粉末形式 的分隔层材料。在对构成分隔层的覆层进行敷设后,把此覆层加热到 高于100。C的温度以实现干燥和/或去除接合介质。把构成分隔层的覆层即设有此覆层的支架加热到高于150°C但低 于分隔层的材料的烧结温度的温度。此分隔层由粒度^70(xm的粉末状材料构成。因此确保了,敷金属 的表面是相应光滑的。支架体的材料的热膨胀系数可与构件的热膨胀系数相同或不同 地选取。支架体的材料的热膨胀系数可与具有敷金属的构件的热膨胀 系数不同,并可比放置的构件的陶瓷材料的热膨胀系数大或小近似 腦地选取。支架体的材料应该具有数量级约为6.7xl(T6/K的热膨胀系数。敷金属可例如由纯的或技术等级方面的钨、银、金、铜、柏、把、 纟臬、铝或钢构成,或由至少两种不同金属的混合物构成。J史金属例如 也可额外或单独地由反应焊料、软焊料或硬焊料构成。敷金属优选利用铜板或铜箔按已知的DCB方法来进行。在至少一个堆i朱的顶面上可i文置加重体,此加重体的本体可由支 架的材料构成,其中此本体在处于敷金属上的表面上设有分隔层。因 此,尤其在由多个堆垛相叠构成的堆垛装置中会有这样的压力施加在 用于敷金属的片材或箔层上,使得这些堆垛以完全的接触贴靠在陶瓷 体的有待敷金属的表面上,因此在敷金属时不会出现不足之处。为了构成堆垛装置,堆垛可分别相叠并在支架之间放置间隔保持 器。因此可相叠地放置任意多个堆垛。此外,通过支架的这种结构性构造,还可对堆垛进行不同的布置, 堆垛甚至可在堆垛装置之内相互分开。为了同时地4安不同的方法例如4安DCB方法和AMB方法进行l欠金 属,可把至少两个堆垛分别安放在 一 个至少局部由支架限界的空间 内。此空间由放在各支架上的板或其它的支架封闭。由于堆垛在空间 上被分隔开来,所以可同时在一个堆垛装置中实施不同的方法。对于钵状、盆状或沟槽状的支架而言,多个堆垛可相互堆成一个 堆垛装置,其中支架的各个底面位于下方支架的侧壁上并且将钵、盆 或沟槽用位于其内的构件盖住。因此有利的是,支架同时构成反应腔, 敷金属在此反应腔中进行。通过堆垛的这种布置和/或支架的这种构造性结构及其布置方案,热处理及惰性气体的加载可分别与各个堆垛相匹配。支架体的表面和/或支架体上的分隔层可在全面地(vollfiachig ) 或局部面地(teilfiachig)或以就此的组合的方式构造。此结构可由间隔的凹槽或凹陷或沟槽构成,也能以格栅状的形状形成,分隔层、放 置面通过它被分成面积较小的区域。因此减小了放置面,因而也减小 了与分隔层的接触。因此可影响用于敷金属的气体的进入以及构件的力口;^禾口^^卩。构件的本体由陶瓷材料构成,它可在它的组成成份方面来与所需 的性能如绝缘性、局部放电稳定性和热稳定性协调。陶瓷材料包括主要成份和辅助成分,主要成分是50.1 Gew-。/。至 100 Gew-o/。的Zr(VHf02或50.1 Gew-。/。至100 Gew-。/o的八1203或50.1 Gew画。/o至100 Gew画。/o的AIN或50.1 Gew-。/o至100Gew-。/。的Si3N4iil 50.1 Gew-Q/。至100 Gew-Q/。的BeO或50.1 Gew-。/o至100 Gew-Q/。的SiC 或在所给份额范围内任意组合的至少两种主要成份的组合物,辅助成 分由《49.9Gew-%份额的在至少一个氧化阶段中的元素Ca、 Sr、 Si、 Mg、 B、 Y、 Sc、 Ce、 Cu、 Zn、 Pb和/或复合物单独地形成或者在所 给份额范围内以任意组合的方式形成。此主要成份和辅助成份在去除 。Gew-Q/o的污物的情况下能以任意组合的方式相互组合成100 Gew-y。的总成分。由于可达到的热负荷能力和良好的敷金属性,这种组成的材料尤 其适合制造构件。依照敷金属层的功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造至少一个具有陶瓷体的构件的方法,所述陶瓷体在其表面的至少一个区域中覆有敷金属,其特征在于,立体地构造所述陶瓷体,把用于敷金属的金属以膏或箔或片的形式敷设在所述陶瓷体的用于敷金属的表面上,在金属与陶瓷材料接合之前把至少一个构件放置在支架上并从而构成堆垛,所述支架的支架体事先至少在用于贴靠到所述至少一个构件上的表面上设有分隔层,在敷金属之后把所述至少一个构件从所述支架上取下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:CP克卢格
申请(专利权)人:陶瓷技术股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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