[發(fā)明專利]制造敷金屬構件的方法、相關構件以及在敷金屬過程中用于放置構件的支架

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880021605.1
• 申請日: 2008-04-17
• 公開（公告）號: CN101687716A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設計）人: C·P·克盧格
• 申請（專利權）人: 陶瓷技術股份公司
• 主分類號: C04B37/02
• 分類號: C04B37/02;H01L23/373
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李永波;梁 冰

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于制造至少一個具有陶瓷體的構件的方法，此 陶瓷體在其表面的至少一個區(qū)域中覆有敷金屬；本發(fā)明還涉及一種按 這種方法制成的構件；本發(fā)明還涉及一種在敷金屬過程中用于放置該 構件的支架。

背景技術

從DE?10?2004?056?879?A1中已知一種用于制造板狀的、雙面敷金 屬的銅瓷基板的方法。在直接覆銅法(Direct?Copper Bonding-Verfahren)中，待敷金屬的陶瓷體的至少一個金屬層位于支 架的陶瓷分隔層上，構件堆疊在此支架上。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是，介紹一種方法，陶瓷構件的至少一個本體借助 此方法能夠同時在至少兩個相對和/或相鄰的側面上得到敷金屬。

在方法方面，此目的借助權利要求1的特征得以實現(xiàn)；在設備方 面，該目的借助權利要求32的特征得以實現(xiàn)；并且該目的通過按權 利要求46所述的構件得以實現(xiàn)。在從屬的權利要求中介紹了本發(fā)明 的有利構造方案。

在按本發(fā)明的用于制造至少一個具有陶瓷體的構件的方法中，此 陶瓷體應當在至少兩個相對和/或相鄰的側面上覆有敷金屬，其中立體 地構造陶瓷體，將用于敷金屬的金屬以膏或箔或片的形式敷設在陶瓷 體的用于敷金屬的表面上。

在金屬與陶瓷材料接合之前把構件放置在支架上。此支架的支架 體至少在與所述至少一個構件的用于敷金屬的表面貼靠的表面上覆 有分隔層。對于立體構造的陶瓷體而言，此方法可同時對至少兩個相 對和/或相鄰的表面進行敷金屬。

構件和支架構成堆垛。為了對多個陶瓷體同時進行敷金屬，可把 多個堆垛相疊成堆垛裝置。堆垛裝置由至少兩個堆垛構成。在堆垛裝 置中相疊的陶瓷體之間分別插入了一個起隔板作用的支架，此支架具 有兩側的分隔層，因此支架的分隔層和陶瓷體的覆有敷金屬的表面是 彼此重疊的。

在將堆垛相疊地放置后，為敷金屬而實施熱處理。優(yōu)選的方法是 直接覆銅法(DCB法)或活性金屬釬焊法(AMB法)。在敷金屬之 后將構件從支架上取下。

為了放置構件應用了支架，它的支架體由莫來石、ZrO₂、Al₂O₃、 AIN、Si₃N₄、SiC制成或由至少兩種上述成份的混合物制成。此支架 具有很高的抗熱性并且足夠穩(wěn)定，因而也可以實現(xiàn)具有多個構件的堆 垛。

為了放置構件，還可應用支架，它的支架體由耐高溫的金屬如合 金鋼、鉬、鈦、鎢制成，或由至少兩種上述成份的混合物或合金制成。 支架在此也具有很高的抗熱性并且足夠穩(wěn)定，因而也可以實現(xiàn)具有多 個構件的堆垛。

支架體上的分隔層作為多孔層由莫來石、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、 MgO、CaO、CaCO₃制成，或由至少兩種上述成份的混合物制成，或 由在制造過程中應用了這些成份的材料制成。

分隔層以≤20mm的厚度并以≥10％的多孔度(孔隙體積與固體 材料體積的比例)敷設在支架體上。有利的是，所提到的材料不與用 于敷金屬的金屬接合。通過分隔層的厚度和多孔度確保了在熱負荷時 分隔層不會破裂或剝落。

支架體以0.2mm至30mm的厚度制成。制造在與構件的大小和質 量相一致的情況下進行，因此可確保穩(wěn)定性，尤其確保在堆疊多個構 件時的穩(wěn)定性。

通過使用支架來避免敷金屬表面的不平或敷金屬的扭曲，對于此 支架而言，與理想的平坦表面的偏差小于支架長度的0.4％并且/或者 小于支架寬度的0.2％。

為了形成分隔層，支架的支架體的至少一側的表面上覆有合成物 (Masse)，此合成物在液態(tài)或含水的基體中含有至少一種粉末形式 的分隔層材料。在對構成分隔層的覆層進行敷設后，把此覆層加熱到 高于100℃的溫度以實現(xiàn)干燥和/或去除接合介質。

把構成分隔層的覆層即設有此覆層的支架加熱到高于150℃但低 于分隔層的材料的燒結溫度的溫度。

此分隔層由粒度≤70μm的粉末狀材料構成。因此確保了，敷金屬 的表面是相應光滑的。