AT405039B - Verbundbauteil - Google Patents

Verbundbauteil Download PDF

Info

Publication number
AT405039B
AT405039B AT0023196A AT23196A AT405039B AT 405039 B AT405039 B AT 405039B AT 0023196 A AT0023196 A AT 0023196A AT 23196 A AT23196 A AT 23196A AT 405039 B AT405039 B AT 405039B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
metal
elements
connecting material
composite component
ceramic
Prior art date
Application number
AT0023196A
Other languages
English (en)
Other versions
ATA23196A (de
Inventor
Theodore Nicolas Dipl Schmitt
Helmut Dr Nechansky
Original Assignee
Electrovac
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electrovac filed Critical Electrovac
Priority to AT0023196A priority Critical patent/AT405039B/de
Priority to GB9702181A priority patent/GB2309924B/en
Priority to DE19704357A priority patent/DE19704357A1/de
Priority to FR9701372A priority patent/FR2744658B1/fr
Priority to IT97MI000233A priority patent/IT1290269B1/it
Priority to US08/796,230 priority patent/US5985464A/en
Publication of ATA23196A publication Critical patent/ATA23196A/de
Application granted granted Critical
Publication of AT405039B publication Critical patent/AT405039B/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/04Casting in, on, or around objects which form part of the product for joining parts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/003Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
    • C04B37/006Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts consisting of metals or metal salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/026Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of metals or metal salts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3735Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12Metallic interlayers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12Metallic interlayers
    • C04B2237/121Metallic interlayers based on aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12Metallic interlayers
    • C04B2237/122Metallic interlayers based on refractory metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12Metallic interlayers
    • C04B2237/123Metallic interlayers based on iron group metals, e.g. steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12Metallic interlayers
    • C04B2237/124Metallic interlayers based on copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12Metallic interlayers
    • C04B2237/125Metallic interlayers based on noble metals, e.g. silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/16Silicon interlayers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32Ceramic
    • C04B2237/34Oxidic
    • C04B2237/343Alumina or aluminates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32Ceramic
    • C04B2237/36Non-oxidic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32Ceramic
    • C04B2237/36Non-oxidic
    • C04B2237/363Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32Ceramic
    • C04B2237/36Non-oxidic
    • C04B2237/365Silicon carbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32Ceramic
    • C04B2237/36Non-oxidic
    • C04B2237/366Aluminium nitride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40Metallic
    • C04B2237/402Aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40Metallic
    • C04B2237/403Refractory metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40Metallic
    • C04B2237/405Iron metal group, e.g. Co or Ni
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40Metallic
    • C04B2237/405Iron metal group, e.g. Co or Ni
    • C04B2237/406Iron, e.g. steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40Metallic
    • C04B2237/407Copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40Metallic
    • C04B2237/408Noble metals, e.g. palladium, platina or silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/52Pre-treatment of the joining surfaces, e.g. cleaning, machining
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/64Forming laminates or joined articles comprising grooves or cuts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/76Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/80Joining the largest surface of one substrate with a smaller surface of the other substrate, e.g. butt joining or forming a T-joint
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/82Two substrates not completely covering each other, e.g. two plates in a staggered position
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/86Joining of two substrates at their largest surfaces, one surface being complete joined and covered, the other surface not, e.g. a small plate joined at it's largest surface on top of a larger plate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24273Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
    • Y10T428/24322Composite web or sheet
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24777Edge feature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • Y10T428/24917Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including metal layer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/30Self-sustaining carbon mass or layer with impregnant or other layer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678Of metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

AT 405 039 B
Die Erfindung betrifft einen Verbundbauteil umfassend zumindest ein Nichtmetall- und zumindest ein weiteres, aus Metall oder Nicht-Metall gebildetes Element, welche Elemente mittels eines Verbindungsmaterials miteinander verbunden sind, wobei das Verbindungsmaterial durch einen Gußprozeß, wie z.B. Druckguß oder Infiltration zwischen die Elemente eingebracht ist. 5 Eine erste Möglichkeit der Herstellung eines Verbundkörpers umfassend ein Nichtmetall- und ein Metall-Element wurde durch die CH-A-493 440 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt einen keramischen Isolierkörper im Form einer Hülse, an deren Außen- und Innenwandung je ein leitender Metallkörper festgelegt ist. Diese Metallkörper werden an den Isolierkörper angegossen, d.h. in einem gemeinsamen Gußvorgang sowohl hergestellt als auch am Isolierkörper festgelegt. Bei auf eingangs erwähnter Weise io hergestellten Verbundbauteilen wird im Gegensatz zur CH-A-493 440 davon ausgegangen, daß sämtliche Komponenten des herzustellenden Verbundkörpers per se bereits existieren und durch einen Gußvorgang nur mehr aneinander festgelegt werden.
Eine weitere Möglichkeit Verbundbauteile herzustellen, liegt darin, zwischen die einzelnen Komponenten -während sie aneinandergefügt werden- einen Klebstoff einzubringen, welcher die Komponenten 15 zusammenhält. Damit kann jedoch lediglich eine geringe, für viele Anwendungsfälle unzureichende Verbindungs-Festigkeit erzielt werden, besonders bei höheren Temperaturen. Weiterhin ist der Wärmeübergang durch die Klebschicht schlecht und der thermische Ausdehnungskoeffizient im Vergleich zu Metall und dem Nichtmetall, wie z.B. Keramik wesentlich höher.
Die eben erwähnte Möglichkeit wird beispielsweise in der CH-G-646 571 am Beispiel der Verbindung so eines Uhrenglas mit einem Uhrengehäuseteil beschrieben. Auf das Glas wird eine Metallrippe 5 aufgebracht (z.B. aufgalvanisiert) und das Gehäuse mit einer gestaltsmäßig mit der Rippe im wesentlichen übereinstimmenden Nut 6 versehen. Rippe 5 und Nut 6 werden in Eingriff gebracht und der zwischen ihnen verbleibende Hohlraum mit Kunstharz ausgegossen.
Eine alternative eine bessere Verbindungsqualität liefernde Möglichkeit stellen Lötverfahren dar. Hierzu 25 müssen jedoch Keramikoberflächen, die mit Metall verlötet werden sollen, einer Vorbehandlung, nämlich einer Metallisierung unterworfen werden, wobei dieser Metallisierungsschritt hohe Einbrenntemperaturen erfordert. Werden sog. Aktivlote eingesetzt, kann eine Metallisierung der Keramikoberfläche zwar entfallen, jedoch ist dann der eigentliche Lötvorgang selbst sehr aufwendig. Ein Lötverfahren ist daher stets mit höherem Aufwand als ein Klebeverfahren verbunden, hat aber dennoch hinsichtlich der Verbindungs-30 Festigkeit oft nur unzureichende Ergebnisse.
Ein weiteres Verfahren ist das Direct Copper Bonding (DCB). Mit diesem Verfahren läßt sich aber nur das Metall Kupfer aufeine Keramik aufbringen.
Die US-PS-3 918 624 beschreibt die Verbindung zweier Bauteile {Metall und Nichtmetall) durch Vergießen. Konkret ist eine Metallplatte 3 vorhanden, in welche eine Ausnehmung 4 eingearbeitet ist. In 35 diese Ausnehmung 4 wird ein Nichtmetallbauteil 5 eingelegt und der zwischen Nichtmetallbauteil 5 und Ausnehmungswandungen verbleibende Spalt mit Metall (Eisen oder Stahl) ausgegossen. Der Nichtmetallbauteil 5 kann unter anderem durch Silika-Steine, also durch einen keramischen Werkstoff oder aus keramikgebundenen Verstärkungsmaterialien gebildet sein. Ein solcher Gußprozeß kann mit geringem Aufwand verbunden durchgeführt werden und liefert relativ gute Verbindungen. Für manche Anwendungen 40 ist die hiermit erzielbare Verbindungsfestigkeit aber nach wie vor zu gering.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbundkörper der eingangs erwähnten Art anzugeben, dessen einzelne Bestandteile besonders fest miteinander verbunden sind. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, günstigere thermische Eigenschaften im Verbund, wie z.B. eine höhere Wärmeleitfähigkeit und geringere thermische Ausdehnungsunterschiede zwischen den Elementen 45 zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zumindest ein Nichtmetallelement zumindest bereichsweise, vorzugsweise an seiner einem Metallelement zugewandten Oberfläche porös ausgebildet ist.
Damit wird in einem einzigen Gußvorgang ein Metall-Matix-Material hergestellt, welches gleichzeitig mit anderen Bauelementen zu einem Verbundbauteil zusamrnengefügt wird. Das Verbindungsmaterial kann 50 dabei den Nichtmetallbauteil durchsetzen, womit eine wesentlich größere Kontaktfläche zwischen Bauteil und Verbindungsmaterial als bei dichter Ausführung des Bauteiles gemäß Stand der Technik gegeben ist. Als Ergebnis ist eine wesentlich bessere mechanische Verbindung erzielbar, auch der Wärmeübergang von Nichtmetallkörper auf das Verbindungsmaterial ist günstiger.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann vorsehen, daß dieser aus einem porösen 55 Nichtmetallelement, einem auf diesem angeordneten dichten Nichtmetallelement und einem auf diesem angeordneten Metallelement gebildet ist. Durch eine solche Anordnung kann ein mit einem Metall in Verbindung stehender MMC-Bauteil hergestellt werden, der elektrisch durch die dichte Keramik vom Metallelement isoliert ist.
AT 405 039 B
Ein weiters Merkmal der Erfindung kann sein, daß das auf dem als Schaltungsträger dienenden dichten Nichtmetallelement angeordnete Metallelement als Kern eines elektrischen Anschlußkontaktes ausgebildet und vom Verbindungsmaterial umgossen ist. Dieser Schaltungsträger umfassend Leiterbahnen und Anschlußkontakte kann damit in einem einzigen Herstellungsschritt hergestellt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsförm der Erfindung kann darin bestehen, daß das Verbindungsmaterial aus einem Metall, wie z.B. AI, Cu, Zn, Mg, Ag, Au, Si, Fe, Ti, Ge, Sn od. dgl. oder einer Legierung aus diesen Metallen gebildet ist. Diese Metalle weisen eine relativ niedrige Erweichungstemperatur auf, sodaß sie mit nur relativ wenig Energieaufwand gegossen werden können.
Weiters kann vorgesehen sein, daß die Nicht-Metallelemente aus einer Keramik wie Oxide wie z.B. AI2O3; Nitride wie z.B. AIN; Silizide, Carbide, wie z.B. SiC; NTC- od. PTC-Keramik oder aus Diamant, Graphit od. dgl. oder aus Mischungen erwähnter Werkstoffe gebildet sind. Derartige Werkstoffe weisen eine hohe Festigkeit sowie gute Wärmeleiteigenschaften auf.
Weiters kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, daß die Metallelemente aus AI, Cu, Fe, Ni, Ag, Mo, W, Co, Nb od. dgl. oder aus Legierungen daraus gebildet sind. Diese Materialien weisen eine gute Wärmeleitfähigkeit auf, sodaß auch ein derartige Metalle aufweisender Verbundkörper eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann durch zumindest einen, aus dem Verbindungsmaterial gebildeten, an den Verbundbauteil angegossenen Körper gegeben sein. Derartige Angüsse können gleichzeitig mit dem Arbeitsgang der Verbindung der Verbundbauteil-Elemente hergestellt werden, sodaß ein weiterer Herstellungsschritt vermieden werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines eingangs erwähnten Verbundbauteiles anzugeben, welches besonders einfach durchzufuhren ist.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß Nichtmetall-Elemente und gegebenenfalls Metall-Elemente aneinander gelegt und mit Verbindungsmaterial umgossen werden.
Bei einem solchen Gießvorgang dringt das Verbindungsmaterial zwischen die einzelnen Elemente ein und verbindet diese dadurch besonders gut.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß zumindest eine der einander zugewandten Oberflächen von benachbarten Elementen vor dem Aneinanderlegen aufgerauht wird. Damit wird das Einsickern von Verbindungsmaterial zwischen den einzelnen Elementen erleichtert und die Verbindungsfestigkeit erhöht.
In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, daß das Aufrauhen der Oberflächen durch Ausbildung von nutförmigen Kanälen erfolgt. Damit kann auf einfache Weise eine größere Menge an Verbindungsmaterial zwischen zwei Bauelemente eingebracht werden.
Eine andere Variante der Erfindung kann darin bestehen, daß die Elemente unter Zwischenordnung von Distanzhaltern aneinander gelegt werden. Somit kann eine vollflächige, eine vorgebbare Dicke aufweisende Verbindungsmaterial-Schicht zwischen zwei Bauelemente eingebracht werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, daß auf ein poröses Nichtmetallelement ein dichtes Nichtmetallelement und auf dieses ein Metallelement gelegt wird und daß diese Anordnung mit einem Verbindungsmaterial umgossen bzw. infiltriert wird. Ein durch dieses Verfahren erhaltener Verbundbauteil weist besonders gute Eigenschaften, insbesondere große Festigkeit bei gleichzeitig hoher Wärmeleitfähigkeit auf.
Vorteilhaft kann es sein, daß beim Umgießen der Verbundbauteil-Elemente zumindest ein aus dem Verbindungsmaterial gebildeter Körper an den Verbundbauteil angegossen wird. Damit können zwei Arbeitsgänge, nämlich das Verbinden der einzelnen Bauelemente und das Angießen eines weiteren Bauteiles in einem Herstellschritt vereint werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines elektrischen Anschlußkontaktes kann vorgesehen sein, daß auf einen als Schaltungsträger dienenden dichtgebrannten Keramikbauteil ein Metallkern gelegt und mit einem Verbindungsmaterial umgossen wird. Damit kann auf einfache Weise, nämlich in einem einzigen Hersteifungsschritt, ein Schaltungsträger mit Leiterbahnen und Anschlußkontakten hergestellt werden.
Die Erfindung wird nun anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen näher erklärt. Es zeigt:
Fig.1 einen erfindungsgemäßen Nichtmetall-Metall-Verbundkörper im Aufriß im Schnitt;
Fig.2a-c mit Kanälen versehene Nichtmetall- bzw. Metallelemente eines erfindungsgemäßen Verbundkörpers im Schrägriß;
Fig.3 eine Möglichkeit der Aneinanderordnung von Nichtmetall- und Metallelementen im Schrägriß;
Fig.4 ein Nichtmetallelement mit poröser Oberfläche im Schrägriß; 3 ΑΤ 405 039 Β
Fig.5a,b verschiedene Ausgestaltungs-Möglichkeiten für erfindungsgemäße Verbundbauteile im Auf- und
Schrägriß;
Fig. 6 eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsmäßen Verbundkörpers im Aufriß im
Schnitt;
Fig. 7 eine Weiterbildung der Ausführungsform nach Fig.6 im Schrägriß;
Fig.8a,b eine weitere Ausführungsform der Erfindung im Aufriß im Schnitt;
Fig.9a eine andere, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Aufriß und
Ftg.9b,c eine Anwendung des Verbundbauteils nach Fig.9a in Auf- und Grundriß.
Zunächst wird Bezug auf Fig.1 genommen. Es ist hier ein erfindungsgemäßer Verbundbauteil in allgemeiner Form dargestellt. Er ist durch eine beliebige Anordnung einer Anzahl von beliebig gestalteten Nichtmetall-Elementen 1 und weiteren Elementen 2 zusammengesetzt, welche Elemente 2 ebenso aus Nichtmetall oder auch aus Metall gebildet sein können und durch ein Verbindungsmaterial 3, das durch einen Gußprozeß, wie z.B. Druckguß, Infiltration od. dgl. zwischen die Elemente 1, 2 eingebracht ist, zusammengehalten werden.
Sollen die Elemente 2 aus Metall gebildet sein, so kommen dafür beispielsweise AI, Cu, Fe, Ni, Ag, Mo, W, Co, Nb od. dgl. oder aus Legierungen daraus in Frage. Beispiele für das Material von Nichtmetallelementen 1, 2 sind Keramiken wie Oxide wie z.B. AI2O3; Nitride wie z.B. AIN; Silizide; Carbide, wie z.B. SiC; NTC- od. PTC-Keramik oder Diamant, Graphit od. dgl. oder Mischungen erwähnter Werkstoffe. Als Verbindungsmaterial 3 wird bevorzugterweise ein Metall, wie z.B. AI, Cu, Zn, Mg, Ag, Au, Si, Fe, Ti, Ge, Sn od. dgl. oder eine Legierung aus diesen Metallen verwendet.
Der Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundbauteile erfolgt in der Weise, daß die einzelnen Elemente 1, 2 unmittelbar dicht-an-dicht an- bzw. übereinander gelegt und umgossen werden. Das Verbindungsmaterial 3 kann dabei aufgrund der stets vorhandenen feinen Oberflächenrauhigkeit der Elemente 1, 2 zwischen diese einwandern und damit unlösbar miteinander verbinden.
Um die Menge des zwischen zwei Elementen 1, 2 eindringenden Verbindungsmaterials 3 zu erhöhen, wird eine oder auch beide einander zugewandten Oberflächen 11, 21 zweier aneinander grenzenden Elemente 1, 2 aufgerauht. Dieses Aufrauhen kann durch einfaches Aufschleifen erfolgen, oder, so wie in den Fig.2a-c dargestellt, durch Ausbildung von nutförmigen Kanälen 4. Diese können beliebige Tiefen, Querschnitte und Verläufe aufweisen, im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellung werden die in der Zeichnung dargestellten geradlinig verlaufenden, einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Kanäle 4 am günstigsten sein. Die Kanäle 4 können einerseits durch spanabhebende Bearbeitung des Elementes 1, 2, also durch Fräsen, Schleifen od. dgl. erzeugt werden, andererseits auch -wenn möglich- bereits bei der Herstellung der Elemente 1, 2 durch entsprechende Formgebung der Preß- oder Gießwerkzeuge eingeplant werden.
Die Kanäle 4 können bis an den Rand der Elemente 1, 2 reichend ausgebildet werden, sodaß sie sowohl für die Zuleitung als auch für die Aufnahme von Verbindungsmaterial 3 dienen oder auch nur im "Inneren" der Elemente 1, 2 verlaufen, sodaß sie lediglich Verbindungsmaterial 3 beinhalten können, seine Zuleitung jedoch wieder über die durch die Oberflächenrauhigkeit gebildeten Abstände zwischen zwei Elementen 1, 2 erfolgen muß.
Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemaßen Verbundbauteil, bei welchem zwischen zwei Elementen 1 und 2 eine durchgehende, breite Verbindungsmaterial-Schicht ausgebildet werden soll. Zur Erreichung einer solchen Schicht werden die Elemente 1, 2 nicht dicht-an-dicht sondern unter Zwischenordnung von Distanzhaltem 5 aneinander gelegt. Solche Distanzhalter 5 können aus Metallen wie AI, Cu, Zn, Mg, Ag, Au, Si, Fe, Ti, Ge, Sn od. dgl. sowie aus porösen oder dichten Keramiken, aus keramischer Kurzfaser oder porösen Packungen von Pulver gebildet sein. Das gepackte Pulver selbst ist durch z.B. Carbide, Nitride, Silizide oder durch Metalle wie beispielsweise W, Ag, Ni, Mg, Co, Nb od. dgl. gebildet.
Eine weitere Möglichkeit, die Haftung des Verbindungsmaterials 3 auf Nichtmetallelementen 1 zu erhöhen, ist in Fig. 4 dargestellt. Das Nichtmetallelement 1 wird dabei an seiner einem Metallelement 2 zugewandten Oberfläche 11 porös ausgebildet. Das Verbindungsmaterial 3 kann dabei in die Oberfläche 11 eindringen und sich somit besonders gut am Nichtmetallelement 1 festsetzen. Wird als Verbindungsmaterial 3 ein Metall verwendet, so erfolgt durch das Durchsetzen der Poren der Nichtmetalloberfläche 11 die Ausbildung eines sog. Metall-Matrix-Materials, welches insbesondere hohe mechanische Festigkeitswerte und hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Wie eingangs schon erwähnt, können sämtliche Elemente 1, 2 beliebige Größen und Formen aufweisen. Als Beispiel dafür zeigt Fig.5a ein erstes Nichtmetallelement 1, das in Form einer Wanne ausgebildet ist, in welcher Wanne ein Metallelement 2 und ein weiteres Nichtmetallelement 1 angeordnet ist. Soll ein derartiger Verbundbauteil als Gehäuse für eine elektrische oder elektronische Schaltung dienen, so können an den entsprechenden Stellen der Nichtmetall- 1 und Metallelemente 2 Durchbrechungen bzw. leitende 4

Claims (14)

  1. AT 405 039 B Durchkontaktierungen vorgesehen werden. Der Verbundbauteil nach Fig.5b besteht aus einer Keramik-Grundplatte 1, auf welcher plättchenförmige Metallelemente 2 angeordnet sind, deren Oberfläche wesentlich kleiner als jene der Keramikgrundplatte 1 ist. 5 Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist Fig.6 zu entnehmen. Dieser Metall-Nichtmetall-Verbundbauteil wird durch eine Mann-an-Mann Aneinanderordnung von einem porösen 12, einem dichten Nichtmetallelement 13 und einem Metallelement 22 gebildet. Diese Anordnung wird mit einem Verbindungsmaterial 3 umgossen, wodurch das Verbindungsmaterial 3 einerseits zwischen die Einzel-Elemente eindringt und andererseits in das poröse Nichtmetallelement 12 infiltriert und dieses zu io einem MMC-Material macht. Als Werkstoffe für die Nichtmetallelemente 12, 13 kommen dabei bevorzugterweise poröse bzw. dichte Keramiken z.B. aus Oxiden, Nitriden, Siliziden, Karbiden od. dgl. aber auch Diamant, Graphit od. dgl. zum Einsatz. Auch hier können wie in den vorherigen Beispielen die einzelnen Elemente beliebige geometrische Formen aufweisen. So ist z.B. eine Ausbildung nach Fig. 7 vorstellbar, in welcher das zu oberst liegende Keramikelement 1 aus einem porösen Material, das darunterliegende 75 Element 1' aus einer dichtgebrannten Keramik und das zuunterst liegende Element 2 aus einem Metall besteht. Durch Einbringen der dargestellten Anordnung in eine entsprechend ausgebiidete Qußform können während des Umgießens der Elemente bzw. während des Infiltrierens des Keramikelementes 1 Noppen 10 an dieses angegossen werden. Derartige Noppen 10 dienen zur Vergrößerung der Oberfläche des Verbundbauteiles und somit zur Verringerung des Wärmeübergangswiderstandes zwischen Bauteil und 20 Umgebungsluft. Zum diesem Zweck könnten dem Bauelement aber auch Längs- oder Quer-Rippen, Rillen od. dgl. angegossen werden. Genauso ist es möglich, das Keramikelement 1 durch Graphit- oder Diamantelemente zu ersetzen. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig.8a. Hier ist ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter elektrischen Anschlußkontakt 7 dargestellt, der auf einem als Schaltungsträger 25 dienenden dichtgebrannten Keramikbauteil 13 angebracht ist. Der Anschlußkontakt 7 weist einen metallischen Kern 220 auf, welcher auf den Keramikbauteil 13 gelegt wird. Anschließend werden Keramikbauteil 13 und Metallkern 220 mit einem Verbindungsmaterial 3 umgossen; dadurch wird der Metallkern 220 einerseits am Keramikbauteil 13 festgelegt und andererseits mit Verbindungsmaterial 3 umschlossen. Vorteilhafterweise wird als Verbindungsmaterial 3 ein elektrisch gut leitendes Material verwendet, weil so dadurch im Zuge des Gußvorganges auch gleichzeitig die Leiterbahnen 8 des Schaltungsträgers hergestellt werden können. Eine Weiterbildung dieser Ausführungsform kann darin bestehen, daß der Metallkern 220 mehrteilig, nämlich so wie in Fig.8b dargestellt aus zwei Teilen 220', 220" gebildet ist. Eine wieder andersartige Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 9a dargestellt. Dieser Verbundkör-35 per ist aus zwei Nichtmetall-Elementen 1 gebildet, die wiederum durch ein Verbindungsmaterial 3 miteinander verbunden sind. In einem einzigen Arbeitsgang wird sowohl die Verbindung der beiden Elemente 1 hergestellt als auch zumindest ein Körper 30 an den Verbundbauteil angegossen. Eine Anwendung für einen derartigen Verbundbauteil ist beispielsweise ein Heizelement. Zur Ausbildung eines solchen kommt als Verbindungsmaterial 3 ein Heizleiter-Metall, eine Heizleiterkeramik oder eine NTC- oder PTC-Keramik 40 zum Einsatz. Das Verbindungsmaterial 3 wird nach dem Gußvorgang, so wie in den Fig.9b,c dargestellt, abgearbeitet. Somit entsteht eine Heizeinrichtung mit einer metallischen Oberfläche 31, einer Wärmeträgerplatte 32 und einer von der Wärmeträgerplatte 32 durch die nichtmetallische Zwischenlage 33 elektrisch isolierte Heizung 34, deren Zuleitungen durch die angegossenen Körper 30 gebildet werden. Besonders vorteilhaft ist bei einem solchen Heizelement, daß zu seiner Herstellung lediglich zwei Arbeitsgänge -das 45 Verbinden der Einzelelemente und das Abarbeiten des überflüssigen Verbindungsmaterials- benötigt werden. Patentansprüche so 1. Verbundbauteil umfassend zumindest ein Nichtmetall- (1) und zumindest ein weiteres, aus Metall oder Nicht-Metall gebildetes Element (2), welche Elemente (1, 2) mittels eines Verbindungsmaterials (3) miteinander verbunden sind, wobei das Verbindungsmaterial (3) durch einen Gußprozeß, wie z.B. Druckguß oder Infiltration zwischen die Elemente (1, 2) eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Nichtmetallelement (1) zumindest bereichsweise, vorzugsweise an seiner einem Metall-55 element (2) zugewandten Oberfläche (11) porös ausgebildet ist.
  2. 2. Verbundbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus einem porösen Nichtmetallelement (12), einem auf diesem angeordneten dichten Nichtmetallelement (13) und einem auf 5 AT 405 039 B diesem angeordneten Metallelement (22) gebildet ist.
  3. 3. Verbundbauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem als Schaltungsträger dienenden dichten Nichtmetallelement (13) angeordnete Metallelement (22) als Kern (220, 220', 220") eines elektrischen Anschlußkontaktes (7) ausgebildet und vom Verbindungsmaterial (3) umgossen ist.
  4. 4. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmaterial (3) aus einem Metall, wie z.B. AI, Cu, Zn, Mg, Ag, Au, Si, Fe, Ti, Ge, Sn oder einer Legierung aus diesen Metallen gebildet ist.
  5. 5. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nicht-Metallelemente (1, 2) aus einer Keramik wie Oxide wie z.B. AI2O3; Nitride wie zB. AIN; Silizide; Carbide, wie z.B. SiC; NTC- od. PTC-Keramik oder aus Diamant, Graphit oder aus Mischungen erwähnter Werkstoffe gebildet sind.
  6. 6. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Metallelemente (2) aus AI, Cu, Fe, Ni, Ag, Mo, W, Co, Nb oder aus Legierungen daraus gebildet sind.
  7. 7. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch zumindest einen, aus dem Verbindungsmaterial (3) gebildeten, an den Verbundbauteii angegossenen Körper (30).
  8. 8. Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Nichtmetall-Elemente (1) und gegebenenfalls Metall-Elemente (2) aneinander gelegt und mit Verbindungsmaterial (3) umgossen werden.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der einander zugewandten Oberflächen (11, 21) von benachbarten Elementen (1, 2) vor dem Aneinanderlegen aufgerauht wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß das Aufrauhen der Oberflächen (11, 21) durch Ausbildung von nutförmigen Kanälen (4) erfolgt.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (1, 2) unter Zwischenordnung von Distanzhaltern (5) aneinander gelegt werden.
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf ein poröses Nichtmetallelement (12) ein dichtes Nichtmetallelement (13) und auf dieses ein Metallelement (22) gelegt wird und daß diese Anordnung mit einem Verbindungsmaterial (3) umgossen bzw. infiltriert wird.
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umgießen der Verbundbauteil-Elemente zumindest ein aus dem Verbindungsmaterial (3) gebildeter Körper (30) an den Verbundbauteil angegossen wird.
  14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 zur Herstellung eines elektrischen Anschlußkontaktes (7), dadurch gekennzeichnet, daß aufeinen als Schaltungsträger dienenden dichtgebrannten Keramikbauteil (13) ein Metallkern (220, 220', 220") gelegt und mit einem Verbindungsmaterial (3) umgossen wird. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 6
AT0023196A 1996-02-08 1996-02-08 Verbundbauteil AT405039B (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0023196A AT405039B (de) 1996-02-08 1996-02-08 Verbundbauteil
GB9702181A GB2309924B (en) 1996-02-08 1997-02-03 Composite component
DE19704357A DE19704357A1 (de) 1996-02-08 1997-02-05 Verbundbauteil
FR9701372A FR2744658B1 (fr) 1996-02-08 1997-02-06 Piece composite metal-substance non metallique
IT97MI000233A IT1290269B1 (it) 1996-02-08 1997-02-06 Elemento di giunzione per costruzioni
US08/796,230 US5985464A (en) 1996-02-08 1997-02-06 Composite structure, and method of making same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0023196A AT405039B (de) 1996-02-08 1996-02-08 Verbundbauteil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ATA23196A ATA23196A (de) 1998-09-15
AT405039B true AT405039B (de) 1999-04-26

Family

ID=3485045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT0023196A AT405039B (de) 1996-02-08 1996-02-08 Verbundbauteil

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5985464A (de)
AT (1) AT405039B (de)
DE (1) DE19704357A1 (de)
FR (1) FR2744658B1 (de)
GB (1) GB2309924B (de)
IT (1) IT1290269B1 (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6197435B1 (en) 1997-11-07 2001-03-06 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Substrate
DE19945641A1 (de) * 1999-09-23 2001-04-05 Abb Research Ltd Strombegrenzendes Widerstandselement
JP2001328229A (ja) * 2000-05-23 2001-11-27 Sony Corp 転写フィルム、転写フィルムによる表示装置用パネルの薄膜形成方法及びこの方法により形成した薄膜を有する表示装置
US6378755B1 (en) * 2000-11-08 2002-04-30 General Electric Company Joined structure utilizing a ceramic foam bonding element, and its fabrication
US6635357B2 (en) * 2002-02-28 2003-10-21 Vladimir S. Moxson Bulletproof lightweight metal matrix macrocomposites with controlled structure and manufacture the same
US7754976B2 (en) 2002-04-15 2010-07-13 Hamilton Sundstrand Corporation Compact circuit carrier package
DE10239416B4 (de) * 2002-08-28 2005-03-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines aus Keramikschichten bestehenden Verbundkörpers
AT412265B (de) * 2002-11-12 2004-12-27 Electrovac Bauteil zur wärmeableitung
DE102005016402B4 (de) * 2005-04-08 2010-05-12 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Verfahren zur Herstellung eines ein Bauteil integrierenden Gussbauteils und Gussbauteil
JP5011556B2 (ja) * 2007-11-09 2012-08-29 イビデン株式会社 炭素系複合部材
CN103229328B (zh) * 2010-09-22 2016-09-07 达拉米克有限责任公司 用于怠速启停车辆的改进的隔板、电池、系统及方法
DE102012102611B4 (de) * 2012-02-15 2017-07-27 Rogers Germany Gmbh Metall-Keramik-Substrat sowie Verfahren zum Herstellen eines Metall-Keramik-Substrates
DE102012213066B3 (de) * 2012-07-25 2013-09-05 Conti Temic Microelectronic Gmbh Kühlvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Kühlvorrichtung sowie Schaltungsanordnung mit einer Kühlvorrichtung
DE102012015944A1 (de) * 2012-08-10 2014-02-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer Verbundstruktur sowie mit dem Verfahren herstellbares Bauteil
US10307861B2 (en) 2014-12-27 2019-06-04 Cooler Master Corp. Bonded aluminum-dissimilar metal structure and method of making same
US10882130B2 (en) * 2018-04-17 2021-01-05 Watlow Electric Manufacturing Company Ceramic-aluminum assembly with bonding trenches
WO2020044594A1 (ja) * 2018-08-28 2020-03-05 三菱マテリアル株式会社 銅/セラミックス接合体、絶縁回路基板、及び、銅/セラミックス接合体の製造方法、及び、絶縁回路基板の製造方法
CN114679874A (zh) * 2020-12-24 2022-06-28 富联裕展科技(深圳)有限公司 金属复合件、金属复合件的制备方法及电子装置的壳体
JP2023030646A (ja) * 2021-08-23 2023-03-08 日本碍子株式会社 AlN接合体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH493440A (de) * 1968-08-20 1970-07-15 Foerderung Forschung Gmbh Verfahren zur Herstellung einer vakuumdichten, mechanisch festen Verbindung eines oxydkeramischen Isolierkörpers mit einem elektrisch leitenden Metallkörper
US3918624A (en) * 1974-06-06 1975-11-11 Nippon Rutsubo Kabushiki Kaish Method and device for fixing an insert to a mold stool

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3458619A (en) * 1965-04-13 1969-07-29 Anger Kunststoff Process for producing molded bodies
CH582574A5 (de) * 1973-07-13 1976-12-15 Wahl Hans Dr Ing Verschleiss T
GB2032310A (en) * 1978-10-28 1980-05-08 Rolls Royce Composite casting
US4277141A (en) * 1979-03-28 1981-07-07 Tropel, Inc. Multifaceted mirror and assembly fixture and method of making such mirror
DE3471648D1 (en) * 1983-03-04 1988-07-07 Philips Patentverwaltung Method of bonding ceramic bodies to one another or to metallic bodies
US5238045A (en) * 1988-11-10 1993-08-24 Lanxide Technology Company, Lp Method of surface bonding materials together by use of a metal matrix composite, and products produced thereby
US5163499A (en) * 1988-11-10 1992-11-17 Lanxide Technology Company, Lp Method of forming electronic packages
GB2246972A (en) * 1990-08-17 1992-02-19 William Lane Limited Method of producing a composite casting
US5137789A (en) * 1990-12-03 1992-08-11 Caterpillar Inc. Composite ceramic and metal article
US5337803A (en) * 1991-05-17 1994-08-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of centrifugally casting reinforced composite articles
US5308422A (en) * 1991-08-12 1994-05-03 The Washington Technology Center Method of making ceramic/metal composites with layers of high and low metal content
JP2918191B2 (ja) * 1994-04-11 1999-07-12 同和鉱業株式会社 金属−セラミックス複合部材の製造方法
DE4414168A1 (de) * 1994-04-22 1995-10-26 Alcan Gmbh Verfahren zum Verbinden von zwei Werkstücken sowie nach dem Verfahren hergestelltes Verbundbauteil
US5490627A (en) * 1994-06-30 1996-02-13 Hughes Aircraft Company Direct bonding of copper composites to ceramics
DE19509969C1 (de) * 1995-03-18 1996-06-05 Veitsch Radex Ag Formschlüssige Verbindung von keramischen Formteilen
GB2301545B (en) * 1995-06-02 1999-04-28 Aea Technology Plc The manufacture of composite materials
AT406238B (de) * 1995-07-07 2000-03-27 Electrovac Formkörper aus mmc mit modulartigem aufbau

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH493440A (de) * 1968-08-20 1970-07-15 Foerderung Forschung Gmbh Verfahren zur Herstellung einer vakuumdichten, mechanisch festen Verbindung eines oxydkeramischen Isolierkörpers mit einem elektrisch leitenden Metallkörper
US3918624A (en) * 1974-06-06 1975-11-11 Nippon Rutsubo Kabushiki Kaish Method and device for fixing an insert to a mold stool

Also Published As

Publication number Publication date
GB2309924B (en) 1999-12-29
ATA23196A (de) 1998-09-15
ITMI970233A1 (it) 1998-08-06
FR2744658B1 (fr) 2000-05-05
GB2309924A (en) 1997-08-13
GB9702181D0 (en) 1997-03-26
DE19704357A1 (de) 1997-11-06
US5985464A (en) 1999-11-16
FR2744658A1 (fr) 1997-08-14
IT1290269B1 (it) 1998-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT405039B (de) Verbundbauteil
DE69518501T2 (de) Verbundener körper aus aluminium und siliciumnitrid und herstellungsverfahren dafür
DE3345219C1 (de) Lötfolie zur spannungsfreien Verbindung von Keramikkörpern mit Metall
DE19938308A1 (de) Metall-Matrix-Composite-(MMC-)Bauteil
EP3386934B1 (de) Kupfer-keramik-substrat, kupferhalbzeug zur herstellung eines kupfer-keramik-substrats und verfahren zur herstellung eines kupfer-keramik-substrats
DE102016110858B4 (de) Gleitlager und Verfahren zum Herstellen desselben
DE69815356T2 (de) Verfahren zum herstellen einer lötkolbenspitze und hergestellte lötkolbenspitze dafür
DE3843667C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Durchflußmessers sowie elektromagnetischer Durchflußmesser
DE3217217C2 (de) Kontaktbürste und Verfahren zu ihrer Herstellung
AT408299B (de) Heizvorrichtung für elektrische heizplatten, zündeinrichtungen, temperatursensoren od. dgl.
EP0619163B1 (de) Verfahren zur Herstellung spanabhebender Werkzeuge und Werkzeug
EP0604625B1 (de) Gesinterter bremsklotz für scheibenbremsen
EP2747917A1 (de) Verfahren zur herstellung eines halbzeugs für elektrische kontakte sowie kontaktstück
DE60310938T2 (de) Verfahren zur herstellung eines verbundkörpers, insbesondere kühlkörper
AT404083B (de) Verfahren zum herstellen von gehäusen
DE19621438C2 (de) Formkörper aus MMC mit modulartigem Aufbau
DE4304104C2 (de) Hartgelötetes Schneidwerkzeug
DE10239416A1 (de) Verbundkörper aus Keramikschichten und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19902499C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Kontaktanordnung für eine Vakuumschaltröhre
DE3342137A1 (de) Werkzeug und verfahren zu seiner herstellung
DE1925796A1 (de) Elektrode fuer Bogenentladungen und Verfahren zu ihrer Herstellung
WO1988002355A1 (en) Process for manufacturing cermets, and composites manufactured according to this process, and the use thereof
DE2554464A1 (de) Elektrischer widerstand
AT11107U1 (de) Wärmesenke sowie verfahren zu deren herstellung
DE3342135A1 (de) Werkzeug

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20110915