[發明專利]金屬?陶瓷?基材以及制備金屬?陶瓷?基材的方法

有效

• 申請號: 201380056024.2
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN104755445B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: K·施米德特;A·邁耶;A·勒加斯;M·施米勒
• 申請（專利權）人: 羅杰斯德國有限公司
• 主分類號: C04B35/111
• 分類號: C04B35/111;C04B35/119;C04B37/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 陳晰

1.金屬-陶瓷-基材，所述金屬-陶瓷-基材包括至少一個具有第一表面側(2a)和第二表面側(2b)的陶瓷層(2)，所述陶瓷層(2)在表面側(2a)、(2b)的至少一者上設置有金屬化層(3)、(4)，其中形成陶瓷層(2)的陶瓷材料包含氧化鋁、二氧化鋯以及氧化釔，其特征在于，氧化鋁、二氧化鋯以及氧化釔以其總重量計的以下比例包含在陶瓷層(2)中：

-二氧化鋯，在2和15重量％之間，

-氧化釔，在0.01和1重量％之間，和

-氧化鋁，在84和97重量％之間，

其中所使用的氧化鋁的平均粒徑在2和8微米之間，并且氧化鋁晶粒的晶界長度與所有晶界的總長度的比例大于0.6，和其中所述金屬化層(3)具有在0.05mm和1.2mm之間的厚度。

2.根據權利要求1所述的金屬-陶瓷-基材，其特征在于，氧化鋁、二氧化鋯以及氧化釔以其總重量計的以下比例包含在陶瓷層(2)中：

-二氧化鋯，在2和10重量％之間，

-氧化釔，在0.01和1重量％之間，和

-氧化鋁，在89和97重量％之間。

3.根據權利要求1至2任一項所述的金屬-陶瓷-基材，其特征在于，陶瓷層(2)具有大于25W/mK的熱導率。

4.根據權利要求1所述的金屬-陶瓷-基材，其特征在于，陶瓷層(2)具有大于500MPa的彎曲斷裂強度。

5.根據權利要求1所述的金屬-陶瓷-基材，其特征在于，陶瓷層(2)具有在0.1mm和1.0mm之間的層厚度。

6.根據權利要求5所述的金屬-陶瓷-基材，其特征在于，陶瓷層(2)具有在0.2mm和0.5mm之間的層厚度。

7.根據權利要求1所述的金屬-陶瓷-基材，其特征在于，二氧化鋯在結晶相中具有大部分四角形晶體結構，其中二氧化鋯的所有晶體結構中的四角形晶體結構的比例大于80％。

8.根據權利要求1所述的金屬-陶瓷-基材，其特征在于，金屬化層(3)具有在0.1mm和0.5mm之間的層厚度。

9.根據權利要求1所述的金屬-陶瓷-基材，其特征在于，金屬化層(3)被結構化用以形成接觸面或結合面。

10.根據權利要求1所述的金屬-陶瓷-基材，其特征在于，金屬化層(3)、(4)通過由銅或銅合金組成和/或由鋁或鋁合金組成的箔或層形成。

11.制備金屬-陶瓷-基材(2)的方法，所述金屬-陶瓷-基材(2)包括至少一個具有第一表面側和第二表面側(2a)、(2b)的陶瓷層(2)，其中表面側(2a)、(2b)的至少一者與至少一個金屬化層(4)平面結合，其中陶瓷層(2)由包含氧化鋁、二氧化鋯以及氧化釔的陶瓷材料制得，其特征在于，為了制備陶瓷層(2)，使用以陶瓷層(2)的總重量計的以下比例的氧化鋁、二氧化鋯以及氧化釔：

-二氧化鋯，在2和15重量％之間，

-氧化釔，在0.01和1重量％之間，和

-氧化鋁，在84和97重量％之間，

其中所使用的氧化鋁的平均粒徑在2和8微米之間，并且選擇氧化鋁晶粒的晶界長度與所有晶界的總長度的比例大于0.6，和其中所述金屬化層(3)具有在0.05mm和1.2mm之間的厚度。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，在以由銅或銅合金組成的箔或層的形式形成至少一個金屬化層(3)、(4)時，借助于“直接銅焊接”法或活性焊料法或者通過使用塑料粘合劑或適合作為粘合劑的聚合物粘合從而使金屬化層(3)、(4)與陶瓷層(2)結合。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，在以由銅或銅合金組成的箔或層的形式形成至少一個金屬化層(3)、(4)時，通過使用包含碳纖維的粘合劑粘合從而使金屬化層(3)、(4)與陶瓷層(2)結合。

14.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，在以由銅或銅合金組成的箔或層的形式形成至少一個金屬化層(3)、(4)時，通過使用包含碳納米纖維的粘合劑粘合從而使金屬化層(3)、(4)與陶瓷層(2)結合。