DE1558897A1 - Verfahren zum Verbinden von Metallen mit Metallen - Google Patents

Verfahren zum Verbinden von Metallen mit Metallen

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Description

P 15 58 897.3-24
.11.VY Philips'Gloeilampenfabrieken . .-
Abschrift
"Verfahren zum Verbinden von Metallen mit Metallen"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Metallen mit Metallen und insbesondere zum Verbinden von Aluminium mit einem anderen Metall oder einer metallisierten Keramikfläche. -
Aluminium-· und Aluminiumlegierungen lassen sich nicht "mit einen! üblichen Weichlot, z. B. einem Zinn-Blei- oder Zimi-Silber-Lot, verlöten, weil das Aluminium bekanntlich die ■ Neigung hat, sich1mit einer dünnen, fest haftenden Aluminiuiöoxidhairb" zu überziehen, die mit den üblichen Flußmitteln nicht entfernt werden kann.
■,. Das Hauptziel eier Erfindung ist,, ein Verfahren zur Verbindung von Aluminium mit einem anderen Metall zu schaffen, bei dem keine Flußmittel erforderlich sind.
Dieser und "-weitere. Zwecke der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung hervorgehen.
In der 'älteren Anmeldung ist ein Verfahren zur Metallisierung keramischer Materialien zur Herstellung einer Verbindung-zwisehen diesen Materialien und Metallen durch Weichlöten beschrieben worden» Beim beschriebenen Verfahren .wird durch Kathodenzerstäubung eine dünne Metallschicht . ■ - auf der Oberfläche des keramischen Körpers angebracht, die
PHA-20.452 . , - 2 -
009831/0230
BADORiGiNAL
dann mit einem Schutzmetall, wie Platin oder Gold, das durch Hart- oder Weichlöten mit einer Metalloberfläche verbunden werden kann, überzogen wird. Dieses Verfahren wird in der Hauptsache benutzt, um ein Metall, wie Aluminium, das nur sehr schwer lötbär ist, mit einem anderen Metall zu verbinden. Obgleich das Aluminiumoxid, das die Oberfläche des Aluminiums bedeckt, mit einer dünnen Metallschicht überzogen wird, die fest an ihm haftet, dringt diese Metallschicht jedoch auch durch die Oxidhaut hindurch und stellt eine Verbindung mit dem unterliegenden Metall' her. Infolgedessen kann dieser Metall-Metall-Kontakt manchmal als eine elektrisch leitende Verbindung mit dem unterliegenden Aluminium dienen.
Gemäß der Erfindung wird ein aus der aus Titan, Tantal und Niob bestehenden Gruppe gewähltes Metall durch Kathodenzerstäubung in der in der älteren Anmeldung beschriebenen V/eise auf dem Aluminium niedergeschlagen. Auf dieser Metallschicht wird zunächst eine Platinschicht und dann eine Goldschicht niedergeschlagen, vorzugsweise durch Kathodenzerstäubung, wie dies in der Hauptanmeldung beschrieben worden ist. Es hat sich herausgestellt, daß diese Folge von zunächst Platin und dann Gold in bezug auf die Lötbarkeit besonders gut geeignet ist. Aluminiumflächen, die in der beschriebenen Weise mit einem Überzug versehen sind, werden durch Weichlote auf der Basis von Pb, Sn oder In gut be- ' netzt und bilden mit diesen mechanisch einwandfreie dauerhafte feste vakuumdichte Verbindungen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
Aus zwei Aluminiumproben wurden Zylinder mit einer Höhe und einem Durchmesser von etwa 1 1/4 cm hergestellt. Jeder
- 3 -009831/023 0
• ■- BAD ORlGiNAL
Zylinder wurde durch Kathodenzerstäubung nacheinander mit den folgenden .Schichten überzogen: ·
" Ti mit einer Dicke von 0,66 /u
Pt mit einer Dicke von 0,699 /u . .--Au mit einer Dicke von 1,813 /U
Die so überzogenen Zylinder hatten eine kennzeichnende Goldfarbe. Die kreisförmigen Flachen der metallisierten Äluminiumzylinder wurden mit Hilfe eines geeigneten Flußmittels mit einem aus 95 Teilen Zinn und 5 Teilen Silber bestehenden Lot verzinnt. Die verzinnten Flächen wurde dann durch Flammenlötung mit gleichfalls vorverzinntem Kupferblech "verlötet. Es ergab sich eine gute Verbindung; zum Abschälen des Kupfers war eine normale Kraft erforderlich. Die Entfernung des Kupfers zerstörte den Überzug auf dem Aluminium nicht; es ließ sich leicht eine neue Lötverbindung herstellen, ·
Beispiel 2
Eine auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise überzogene Aluminiumfläche wurde mit gutern Erfolg mit einem Körper aus metallisiertem Aluminiumoxid verlötet zur Bildung von elektrisch isolierten Inseln, die fest am Aluminiumteil hafteten.
Die Erfindung ist nicht auf die Verbindung von Aluminium mit einem anderen Metall oder einer metallisierten Ober·^ fläche beschränkt. Andere schwer lötbare Metalle können auch in der beschriebenen Weise verbunden werden.
Während die Erfindung anhand spezifischer Beispiele und Anwendungen beschrieben worden ist, sind für einen Fachmann, ohne aus dem Rahmen der Erfindung herauszutreten, manche Abänderungen denkbar,
Patentansprüche: ;
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Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Verbindung eines ersten Metalls mit einem zweiten Metall, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem ersten Metall durch Kathodenzerstäubung eine Schicht von einem aus der Tantal, Titan und Niob bestehenden Gruppe gewählten Metall angebracht wird, die eine feste Verbindung mit dein ersten Metall bildet, wonach auf dieser Metallschicht nacheinander eine Platinschicht und eine Goldschicht niedergeschlagen werden und schließlich das so überzogene erste Metall mit dem zweiten Metall verbunden wird.
2. Verfahren zum Verbinden von Metallen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Metall Aluminium ist.
3. Verfahren zum Verbinden von Metallen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Metall eine metallisierte Oberfläche eines Aluminiumoxidkörpers ist.
4. Verfahren zum Verbinden von Metallen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Kathodenzerstäubung niedergeschlagene Metallschicht aus Titanium besteht und etwa 0,06 /U dick ist.
5. Verfahren zum Verbinden von Metallen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinschicht eine Dicke von etwa 0,7 /u und die Goldschicht eine Dicke von etwa 1,8 /U hat.
6. Verfahren zum Verbinden von Metallen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das metallisierte Aluminium mit Hilfe eines Weichlots mit dem zweiten Metall verbunden wird.
7. Verfahren zum Verbinden von Metallen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Weichlot aus 95 Teilen Zinn 5 Teilen Silber besteht.
009931/0230
BAD ORIGINAL
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