DE3644310A1 - Keramisch beschichtetes laminat und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents
Keramisch beschichtetes laminat und verfahren zu dessen herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft keramisch beschichtete Laminate
für gedruckte Leitungs- bzw. Schaltungsplatten mit ausge
zeichneter Hitzebeständigkeit und thermischer Leitfähig
keit und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Bislang werden als bedruckte Schaltungs- bzw. Leitungs
platten hauptsächlich Phenolharzlaminate und Epoxyharz
laminate verwendet. Mit der derzeitigen Forderung nach
einer Abpackung der Teile mit hoher Dichte, die durch die
höhere Leistung und Miniaturisierung von elektronischen
Vorrichtungen bedingt ist, treten Probleme hinsichtlich
der Verdichtung der so erzeugten Wärme auf. Da diese her
kömmlichen Substrate aus organischem Material wegen ihrer
schlechten thermischen Leitfähigkeit eine schlechte Wär
mezerstreuung besitzen und auch eine schlechte Hitzebe
ständigkeit aufweisen, ist es schwierig, diese Substrate
aus organischem Material für ein Packen mit hoher Dichte
zu verwenden. Als Substrate mit ausgezeichneter thermischer
Leitfähigkeit sind keramische Substrate aus Aluminiumoxid
und dergleichen sowie Metallkernsubstrate, erhalten durch
Beschichten einer Metallplatte als Kern mit einer isolieren
den Schicht, bekannt geworden. Im Hinblick auf die Hitze
beständigkeit sind auch schon Substrate entwickelt worden,
die unter Verwendung hitzebeständiger Harze wie Polyimiden,
Polyethern, Etherketonen, Polysulfonen und dergleichen an
stelle der herkömmlichen Phenolharze und Epoxyharze erhal
ten worden sind.
Diese Substrate sind aber noch mit vielen Problemen be
haftet. So haben zum Beispiel Substrate, die aus keramischen
Stoffen wie Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Berylliumoxid
etc. hergestellt sind, zwar eine ausgezeichnete thermische
Leitfähigkeit und Hitzebeständigkeit, doch sind die Pro
duktionsstufen bei ihrer Herstellung kompliziert und die
Verarbeitbarkeitder erhaltenen Produkte ist schlecht. Wei
terhin ist die mechanische Festigkeit der erhaltenen Pro
dukte nur niedrig, und es können keine großdimensionierten
Substrate wegen der Einschränkung auf die Größe des Sub
strats und dergleichen erhalten werden. Metallkernsubstra
te, erhalten durch Bildung von mit einem gewebten Flächenge
bilde verstärkten Harzschichten auf den Oberflächen eines
Kerns aus einer Metallplatte, können die hohe thermische
Leitfähigkeit des Metallkerns nicht genügend nutzen. Sie
sind daher hinsichtlich ihrer Wärmezerstreuungseigenschaften
nicht ausreichend, da die aus einem Harz mit niedriger ther
mischer Leitfähigkeit hergestellte isolierende Schicht die
elektrisch leitenden Teile, die zu einer Schaltung ver
formt werden sollen, berührt. Da weiterhin das Kernmaterial
aus einem Metall gebildet ist, ist die Bildung von durch
gehenden Löchern nicht einfach und erfordert sehr kompli
zierte Produktionsstufen. Was die hitzebeständigen Harz
substrate betrifft, so sind diese zwar hinsichtlich der
Hitzebeständigkeit verbessert, doch können aufgrund der
niedrigen thermischen Leitfähigkeit der Harze keine guten
Hitzezerstreuungseigenschaften erwartet werden.
Um die obengenannten Nachteile zu überwinden, ist schon ein
Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem eine Keramik mit
einer Plasmaflamme auf ein übliches Substat einer gedruckten
Schaltung aufgespritzt wird, um eine isolierende Schicht mit
guter thermischer Leitfähigkeit zu bilden. Darauf wird eine
elektrische Schaltung gebildet (JP-OS 60-62 186). Wenn eine
Keramik in einfacher Weise auf ein gewöhnliches Substrat
einer gedruckten Schaltung durch Flammspritzen aufgebracht
wird, dann ist die Klebfestigkeit zwischen der keramischen
Schicht und dem Substrat aufgrund der unterschiedlichen
thermischen Expansionskoeffizienten der keramischen Schicht
und des Substrats und dergleichen nicht ausreichend. Des
wegen ist die Bildung von elektrischen Schaltungen mit ge
nügender Verläßlichkeit schwierig. Wenn eine dickere kera
mische Schicht gebildet wird, um die Wärmeleitfähigkeit zu
verbessern, dann tritt das Problem auf, daß die keramische
Schicht von dem übrigen Substrat aufgrund unterschied
licher thermischer Ausdehnungskoeffizienten und derglei
chen abblättert.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein keramisch beschich
tetes Laminat zur Verfügung zu stellen, bei dem die oben
erwähnten Defekte überwunden worden sind und das dazu
imstande ist, in der gleichen Weise wie herkömmliche Sub
strate aus organischem Material verarbeitet zu werden.
Dieses Laminat soll eine ausgezeichnete thermische Leit
fähigkeit und Hitzebeständigkeit besitzen. Durch die
Erfindung soll weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines
solchen Laminats zur Verfügung gestellt werden.
Durch die Erfindung wird daher ein keramisch beschichtetes
Laminat zur Verfügung gestellt, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß es eine Vorimprägnierungsschicht eines gewebten
Flächengebildes, eine oder ein Paar von durch Flammspritzen
aufgebrachten keramischen Schichten, die mit der Vorim
prägnierungsschicht aus dem gewebten Flächengebilde ver
bunden ist bzw. sind, und eine oder ein Paar von Kupfer
folien, die an die durch Flammspritzen aufgebrachten kera
mischen Schichten gebunden ist bzw. sind, enthält.
Durch die Erfindung wird weiterhin ein keramisch beschich
tetes Laminat zur Verfügung gestellt, das dadurch gekenn
zeichnet ist, daß es durch Flammspritzen einer Keramik
auf eine Oberfläche einer Metallplatte, um darauf eine ke
ramische Schicht zu bilden, Dazwischenlegen bzw. schicht
weises Anordnen einer Anzahl von Vorimprägnierungsproduk
ten eines gewebten Flächengebildes zwischen ein bzw. einem
Paar der keramisch beschichteten Metallplatten, so daß die
keramischen Schichten mit den Vorimprägnierungsprodukten
in Berührung stehen, oder Laminierung einer Anzahl von Vor
imprägnierungsprodukten eines gewebten Flächengebildes
auf die keramisch beschichtete Metallplatte, so daß die ke
ramische Schicht mit dem Vorimprägnierungsprodukt in Be
rührung steht, Heißverpressen der resultierenden laminier
ten Elemente und Abziehen der Metallplatte oder der Metall
platten hergestellt worden ist.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen nä
her erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt eines Beispiels eines er
findungsgemäßen keramisch beschichteten La
minats;
Fig. 2 eine schematische Ansicht, die die Stufe des
Flammaufspritzens der Keramik zeigt;
Fig. 3 und 4 Querschnitte, die die Stufe der Heißverpressung
der keramisch beschichteten Laminate zeigen,;
Fig. 5 einen Querschnitt, der ein weiteres Beispiel
einer Laminatkonstruktion zeigt; und
Fig. 6 einen Querschnitt eines weiteren Beispiels
eines erfindungsgemäß keramisch beschichteten
Laminats.
Die Fig. 1 stellt eine Querschnittsansicht eines er
findungsgemäßen, mit Kupfer plattierten, keramisch be
schichteten Laminats dar. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet
eine Kupferfolie, das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine durch
Flammspritzen aufgebrachte keramische Schicht, und das Be
zugszeichen 3 bezeichnet eine Laminatschicht, erhalten
durch Laminierung und Härtung einer vorbestimmten An
zahl von Schichten eines Vorimprägnierungsprodukts eines
gewebten Flächengebildes.
Als Harz für das Vorimprägnierungsprodukt eines gewebten
Flächengebildes können im Hinblick auf die elektrischen
Eigenschaften, die Verformbarkeit und die Verarbeitbarkeit
vorzugsweise Epoxyharze und Polyimidharze verwendet werden.
Es ist auch möglich, wärmehärtende Harze, wie Phenolharze,
ungesättigte polyesterharze, Melaminharze, Vinylesterharze
und dergleichen, sowie thermoplastische Harze, wie Polysul
fone, Polyetheretherketone, Polyethersulfone, Polyether
imide etc., zu verwenden.
Als Fasern für das gewebte Flächengebilde können herkömmlicher
weise verwendete Glasfasern, Aramidfasern, Kevlar-Fasern
(Warenzeichen für ein Produkt von E. I. du Pont de Nemours
& Co.), Papier, SiC-Fasern, Siliciumdioxidfasern etc. ver
wendet werden.
Das Vorimprägnierungsprodukt eines gewebten Flächenge
bildes bzw. das Vorimprägnierungsprodukt aus einem geweb
ten Flächengebilde kann durch herkömmliche Methoden herge
stellt werden.
Die erfindungsgemäß resultierenden kupferplattierten Lami
nate können einfachseitig kupferplattierte Laminate oder
doppelseitig kupferplattierte Laminate sein.
Was die Keramiken betrifft, so sind solche, die Aluminiumoxid
oder Siliciumcarbid entweder allein oder als Hauptkompo
nente enthalten, vom Standpunkt der elektrischen Isolierungs
eigenschaften und der thermischen Leitfähigkeit vorzu
ziehen. Es ist auch möglich, andere Keramiken, wie Alu
miniumnitrid, Spinell, Mullit, Berylliumoxid etc., mit guter
thermischer Leitfähigkeit und guten elektrischen Isolie
rungseigenschaften je nach den im Einzelfall geforderten
Eigenschaften zu verwenden.
Das durch Flammspritzen erfolgende Aufbringen der Keramik
kann in der Weise durchgeführt werden, daß man ein kera
misches Pulver durch eine Hochtemperaturatmosphäre schleu
dert, so daß das Keramikpulver durch Erhitzen sofort in den
geschmolzenen Zustand überführt wird. Das geschmolzene
Pulver wird nach einem herkömmlichen Verfahren an die
Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstands gebunden.
Genauer gesagt, es kann ein Plasmaflammspritzverfahren un
ter Verwendung einer Plasmaflammspritzvorrichtung, ein Gas
flammspritzverfahren, ein Wasserplasmaspritzverfahren und
dergleichen angewendet werden.
Es wird bevorzugt, im allgemeinen ein keramisches Pulver
mit einer Teilchengröße von 10 bis 50 µm zu verwenden.
Die Dicke der durch Flammspritzen aufgebrachten Keramik
schicht ist vorzugsweise 20 bis 500 µm, mehr bevorzugt 20
bis 200 µm. Wenn die Dicke weniger als 20 µm ist, dann kön
nen keine ausreichenden Effekte hinsichtlich der Hitzebe
ständigkeit und der thermischen Leitfähigkeit erhalten
werden, während umgekehrt, wenn die Dicke mehr als 500 µm
beträgt, die Verarbeitbarkeit, z.B. die Bohrverarbeitbar
keit, schlechter wird und die Kosten in unerwünschter
Weise gesteigert werden.
Die durch Flammspritzen aufgebrachte keramische Schicht
kann dadurch gebildet werden, daß man entweder ein kera
misches Pulver auf eine Kupferfolie durch Flammspritzen
aufbringt oder daß man das keramische Pulver auf eine
Seite des Vorimprägnierungsprodukts des gewebten Flächenge
bildes durch Flammspritzen aufbringt. Im erstgenannten Fall
werden ein oder mehrere Vorimprägnierungsprodukte von ge
webten Flächengebilden zwischen die durch Flammspritzen auf
gebrachten keramischen Schichten auf den Kupferfolien
gelegt (im Falle einer doppelseitigen Beschichtung)
oder auf die durch Flammspritzen aufgebrachte keramische
Schicht auf der Kupferfolie laminiert (im Falle einer ein
seitigen Beschichtung) und heißverpreßt. Im letzteren Fall
wird eine Kupferfolie oder ein paar von Kupferfolien, die
mit einem Klebstoff beschichtet ist bzw. sind, auf eine
durch Flammspritzen aufgebrachte keramische Schicht oder
ein Paar von durch Flammspritzen aufgebrachten keramischen
Schichten der Vorimprägnierungsprodukte aus gewebtem Flä
chengebilde aufgebracht, während eine vorgewählte Anzahl von
Vorimprägnierungsprodukten von gewebten Flächengebilden
zwischen oder auf die nichtflammbespritzte Seite oder
die nichtflammbespritzten Seiten der Vorimprägnierungs
produkte des gewebten Flächengebildes oder des Vorimpräg
nierungsprodukts gelegt oder laminiert und heiß
verpreßt werden.
Das Heißverpressen kann nach herkömmlichen Methoden durch
geführt werden, wie sie zur Herstellung von üblichen la
minierten Substraten für gedruckte Schaltungsplatten ange
wendet werden.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Herstellung eines doppelseitig
mit Kupfer plattierten, keramisch beschichteten Laminats
unter Verwendung von Kupferfolien, von denen eine Seite
mit einem keramischen Pulver durch Flammspritzen beschich
tet worden ist, wird ein Argongasstrom 4 zu einer Plasma
flammenspritzvorrichtung geleitet. An die Elektroden 5 und
5′ wird eine Spannung angelegt, um durch Bogenbildung ein
Plasma zu erzeugen. Zur gleichen Zeit wird ein zugeführtes
keramisches Pulver 6 durch die hohe Temperatur des Plasmas
geschmolzen, und die geschmolzene Keramik wird geschleudert.
Die geschmolzene Keramik wird auf einer Kupferfolie 8 ab
geschieden und darauf gebunden. Diese wird von einer Zu
führungswalze 7 zugeführt. Auf diese Weise wird eine durch
Flammspritzen aufgebrachte keramische Schicht 9 auf der
Kupferfolie gebildet. Die auf diese Weise mit der Keramik
durch Flammspritzen beschichtete Kupferfolie wird nachein
ander durch eine Aufwickelungswalze 10 aufgewickelt, wo
durch in kontinuierlicher Weise eine durch Flammspritzen
mit Keramik beschichtete Kupferfolie erzeugt wird. Die Tem
peratur des dem Flammspritzen ausgesetzten Teils der Kupfer
folie wird durch eine Kühlwalze 12, durch die Kühlwasser
11 hindurchgeleitet wird, kontrolliert, so daß die Bildung
von Falten aufgrund einer thermischen Ausdehnung der Kupfer
folie verhindert wird. Sodann wird, wie in Fig. 3 gezeigt,
eine vorgewählte Anzahl (zum Beispiel 6 Blätter) von Vor
imprägnierungsprodukten eines gewebten Flächengebildes 13
(zum Beispiel mit einer Dicke von 0,2 mm) zwischen die
Kupferfolien 8, die die durch Flammspritzen aufgebrachten
Keramikschichten 9 aufweist, gelegt. Das resultierende
laminierte Material wird zwischen eine obere Heizplatte
14 und eine untere Heizplatte 15 gelegt und
heißverpreßt (zum Beispiel bei 170°C, 50 kg/cm2, 2 Stunden
lang), wodurch das gewünschte keramisch beschichtete La
minat erhalten wird.
Im Falle der Herstellung eines doppelseitig mit Kupfer
plattierten keramisch beschichteten Laminats unter Ver
wendung von Vorimprägnierungsprodukten von gewebten Flä
chengebilden, von denen eine Seite mit einem keramischen
Pulver durch Flammspritzen beschichtet worden ist, wird das
keramische Pulver in der gleichen Weise, wie oben beschrie
ben, auf ein Vorimprägnierungsprodukt eines gewebten Flä
chengebildes durch Flammspritzen aufgebracht. Sodann wer
den, wie in Fig. 4 gezeigt wird, die Vorimprägnierungs
produkte des gewebten Flächengebildes mit den darauf durch
Flammspritzen aufgebrachten keramischen Schichten 9, auf
denen eine vorgewählte Anzahl von Vorimprägnierungspro
dukten eines gewebten Flächengebildes zwischen die nicht
flammbespritzten Seiten gelegt worden sind,
zwischen Kupferfolien 8, die Klebstoffschichten 16 auf
weisen, die mit den durch Flammspritzen aufgebrachten
keramischen Schichten in Berührung kommen sollen, ange
ordnet. Das resultierende laminierte Material wird zwischen
eine obere Erhitzungsplatte 14 und eine untere Erhitzungs
platte 15 gelegt und heißverpreßt, wodurch das
gewünschte keramisch beschichtete Laminat erhalten wird.
In der gleichen Weise, wie oben beschrieben, kann ein auf
einer Seite mit Kupfer plattiertes keramikbeschichtetes
Laminat hergestellt werden.
Das erfindungsgemäße keramisch beschichtete Laminat hat
eine verbesserte Klebkraft zwischen der keramischen
Schicht und der Schicht des Vorimprägnierungsprodukts. Ein
Grund dafür ist wie folgt. Wenn die Kupferfolien mit der
darauf durch Flammspritzen aufgebrachten Keramik, die zwischen
die eine Anzahl von Vorimprägnierungsprodukten eines ge
webten Flächengebildes gelegt sind, heißverpreßt werden oder
wenn die Kupferfolien mit Klebstoffschichten, die zwischen
den durch Flammspritzen mit Keramik beschichteten Vorim
prägnierungsprodukten eines gewebten Flächengebildes ge
legt sind, zwischen denen eine Anzahl von Vorimprägnierungs
produkten eines gewebten Flächengebildes gelegt sind, heiß
verpreßt werden, dann wird die Viskosität des Harzes in
den Vorimprägnierungsprodukten in der Anfangsstufe des Ver
formens erniedrigt, und das Harz imprägniert die Poren in
den durch Flammspritzen aufgebrachten keramischen Schichten.
Durch Härten des Harzes in einem solchen Zustand wirkt das
Harz als Klebstoff für die Vorimprägnierungsproduktschicht
und die keramische Schicht, und zur gleichen Zeit wird die
Klebfestigkeit durch mechanische Wirkungen erhöht.
Indem weiterhin die Poren in der durch Flammspritzen auf
gebrachten keramischen Schicht durch das Harz, das die Poren
imprägniert hat, abgeschlossen wird, wird die Klebfestig
keit verbessert, und zur gleichen Zeit werden verschiedene
Eigenschaften, wie die dielektrische Festigkeit, die Wasser
beständigkeit etc., der durch Flammspritzen aufgebrachten
keramischen Schicht verbessert.
Weiterhin kann die Dicke der keramischen Überzugsschicht
nach dem bekannten Verfahren, vom Standpunkt der Klebfestig
keit her gesehen, nicht gesteigert werden. Dagegen kann
erfindungsgemäß die Dicke der keramischen Schicht erhöht
werden, ohne daß die Klebfestigkeit erniedrigt wird, während
die thermische Leitfähigkeit und die Hitzezerstreuungseigen
schaften verbessert werden.
Andererseits kann erfindungsgemäß ein keramisch beschich
tetes Material hergestellt werden, das keine Kupferfolien
auf den Oberflächen aufweist. Dabei wird eine Keramik auf
eine Metallplatte durch Flammspritzen aufgebracht, wodurch
darauf eine keramische Schicht gebildet wird. Eine Anzahl
von Vorimprägnierungsprodukten eines gewebten Flächengebil
des wird zwischen einem Paar der keramisch beschichteten
Metallplatten in der Weise angeordnet, daß die kera
mischen Schichten mit den Vorimprägnierungsprodukten in
Berührung kommen, oder es wird eine Anzahl von Vorimpräg
nierungsprodukten eines gewebten Flächengebildes auf die
keramisch beschichtete Metallplatte so auflaminiert, daß
die keramische Schicht mit einem Vorimprägnierungsprodukt
in Kontakt kommt. Die resultierenden laminierten Elemente
werden heißverpreßt, und die Metallplatte bzw. die Metall
platten wird bzw. werden abgezogen. Das so hergestellte,
keramisch beschichtete Laminat hat eine verbesserte Kleb
festigkeit zwischen der keramischen Schicht und der Vor
imprägnierungsproduktschicht und eine gute Glätte der
äußersten keramischen Schichten.
Im allgemeinen haben eine Keramik, die ein anorganisches
Material ist, und ein Harz, das ein organisches Material
ist, einander gegenüber eine schlechte Klebfestigkeit, was
auf Unterschiede der Materialien und der thermischen Aus
dehnungskoeffizienten zurückzuführen ist. Wenn daher eine
Keramik durch Flammspritzen auf eine Oberfläche eines Sub
strats aufgebracht wird, dann ist es nach dem Verformen
schwierig, eine ausreichende Klebfestigkeit zu erhalten.
Da weiterhin die Oberfläche der durch Flammspritzen aufge
brachten Schicht, so wie sie ist, rauh ist, sollte die
Oberfläche einer Polierbehandlung unterworfen werden, um
sie zu glätten, um darauf eine elektrische Schaltung zu
bilden.
Da jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung das keramisch
beschichtete Laminat durch Flammspritzen einer Keramik auf
eine Metallplatte, Zwischenlegung einer Anzahl von Vorim
prägnierungsprodukten eines gewebten Flächengebildes
zwischen ein Paar der keramisch beschichteten Metallplatten,
Heißverpressen der resultierenden laminierten Elemente und
Abziehen der Metallplatten hergestellt wird, schmilzt das
Harz in den Vorimprägnierungsprodukten zu dem Zustand einer
niedrigen Viskosität, imprägniert die in der rauhen, durch
Flammspritzen aufgebrachten keramischen Schicht vorhandenen
Poren und härtet darin aus, so daß die Klebstofffläche zu
nimmt, was eine gute Klebfestigkeit ergibt. Da weiterhin die
Metallplatte nach der Heißverpressung entfernt wird, hat die
durch Flammspritzen aufgebrachte keramische Schicht, die auf
der Oberfläche auftritt, eine glatte Oberfläche, da die Ober
fläche der Metallplatte, so wie sie ist, überführt worden
ist. Daher ist keine Polierbehandlung notwendig, und darauf
können ohne irgendeine Behandlung elektrische Schaltungen
bzw. Schaltkreise gebildet werden.
Als Metallplatte kann eine Eisenplatte, eine Aluminium
platte, eine Edelstahlplatte oder dergleichen verwendet
werden.
Um die Metallplatte leicht von der keramischen Schicht ab
zuziehen, ist es zu bevorzugen, kein Sandstrahlen der Me
tallplatte vor dem Flammspritzen durchzuführen oder ein
solches Sandstrahlen nur in geringem Ausmaß durchzuführen.
Damit die Metallplatte einfacher abgezogen werden kann, ist
es zweckmäßig, die Metallplatte einer Formtrennbehandlung
zu unterwerfen, indem darauf ein Formtrennmittel, zum Bei
spiel vom Silicontyp oder Fluortyp, abgeschieden wird, wel
ches herkömmlicherweise beim Formen von Kunststoffen ver
wendet wird.
Wie oben erwähnt, kann in einfacher Weise ein Laminat er
halten werden, das Keramikschichten auf beiden Seiten eines
Substrats aus einem organischen Material (Vorimprägnierungs
produkt) aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist, da die
durch Flammspritzen aufgebrachte keramische Schicht auf der
Metallplatte gebildet ist und die Vorimprägnierungspro
dukte zwischen ein Paar der keramischbeschichteten Metall
platten sind, und wegen des anschließenden Heißver
pressens, die Klebfestigkeit zwischen der keramischen Schicht
und der Schicht des Vorimprägnierungsprodukts sehr gut.
Da weiterhin die glatte Oberfläche der Metallplatte auf die
Oberfläche der keramischen Schicht, so wie sie ist, über
führt worden ist, ist die Oberfläche des resultierenden ke
ramisch beschichteten Laminats sehr glatt, und es können
darauf ohne irgendeine Vorbehandlung elektrische Schalt
kreise bzw. Schaltungen bzw. Verdrahtungen gebildet werden.
Die oben beschriebene Ausführungsform wird genauer unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Die Fig. 5 ist ein Querschnitt einer Laminatkonstruktion,
und die Fig. 6 ist ein Querschnitt eines keramisch be
schichteten Laminats.
Nach dem Aufschichten eines Silicon-Formtrennmittels auf
eine Oberfläche einer Edelstahlplatte 21 (2 mm dick) mit
glatten Oberflächen wird darauf eine Aluminiumoxidschicht
22 mit einer Dicke von etwa 100 µm durch Flammspritzen ge
bildet, wobei Aluminiumoxid unter Verwendung einer Plasma
flammspritzvorrichtung aufgespritzt wird. Ein Paar von so
behandelten Edelstahlplatten und imprägnierte Glastuch-Epoxy
harz-Vorimprägnierungsprodukte 23 (zum Beispiel 6 Schichten
jeweils mit einer Dicke von 0,2 mm) werden, wie in Fig. 5
gezeigt, laminiert und heißverpreßt (zum Beispiel bei 170°C,
50 kg/cm2, 2 Stunden lang). Nach dem Abkühlen des resul
tierenden Formkörpers werden die Edelstahlplatten abgezogen,
wodurch ein Laminat erhalten wird, das Aluminiumoxidschich
ten auf den Oberflächen besitzt, wie es in Fig. 6 gezeigt
ist. In der gleichen Weise, wie oben beschrieben, kann ein
einseitig keramisch beschichtetes Laminat hergestellt werden.
Das resultierende keramisch (mit Aluminiumoxid) beschichtete
Laminat hat glatte Aluminiumoxidschichten, und die Kleb
festigkeit zwischen der Aluminiumoxidschicht und dem Epoxy
harz (Vorimprägnierungsproduktschicht) ist gut. Da das
keramisch beschichtete Laminat Aluminiumoxidschichten mit
guter thermischer Leitfähigkeit auf seinen Oberflächen be
sitzt, hat es ausgezeichnete Hitzezerstreuungseigenschaften
und eine gute Hitzebeständigkeit. Weiterhin hat es eine
gute Bogenbeständigkeit und gute Gleichlaufbeständigkeit.
Da weiterhin der Kern dieses Laminats ein herkömmlicher
weise verwendetes Glas-Epoxysubstrat ist, kann die Bildung
von Durchgangslöchern und die Porbearbeitung nach herkömm
licherweise angewendeten Methoden durchgeführt werden.
Erfindungsgemäß können einfacherweise keramisch beschichte
te Laminate mit ausgezeichneter thermischer Leitfähigkeit
und Hitzebeständigkeit hergestellt werden. Die resultieren
den Laminate haben weiterhin sowohl eine ausgezeichnete
Verformbarkeit und Verarbeitbarkeit, die sich von den ver
wendeten organischen Substraten (Vorimprägnierungsprodukte
aus mit Harz imprägniertem gewebtem Flächengebilde) herlei
ten, und eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und thermi
sche Leitfähigkeit, die sich von den keramischen Substraten
(durch Flammspritzen aufgebrachte Keramikschichten) herlei
ten. Die Nachteile, die sich von den organischen Substraten
und den keramischen Substraten herleiten, sind überwunden
worden.
Claims (12)
1. Keramisch beschichtetes Laminat, dadurch gekenn
zeichnet, daß es eine Vorimprägnierungsschicht
eines gewebten Flächengebildes, eine oder ein Paar von
durch Flammspritzen aufgebrachten keramischen Schichten,
die mit der Vorimprägnierungsschicht aus dem gewebten Flä
chengebilde verbunden ist bzw. sind, und eine oder ein Paar
von Kupferfolien, die an die durch Flammspritzen aufgebrach
ten Schichten gebunden ist bzw. sind, enthält.
2. Keramisch beschichtetes Laminat nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die keramische
Schicht auf einer Kupferfolie durch Flammspritzen gebildet
ist und daß das Verformen des keramisch beschichteten
Laminats durch Heißverpressen durchgeführt worden ist.
3. Keramisch beschichtetes Laminat nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die keramische
Schicht auf einem Vorimprägnierungsprodukt eines gewebten
Flächengebildes durch Flammspritzen gebildet worden ist, und
daß das Verformen des keramisch beschichteten Laminats durch
Heißverpressen unter Verwendung von einer oder eines Paars
von Kupferfolien mit einer Klebstoffschicht an ihrer Innen
seite bewirkt worden ist.
4. Keramisch beschichtetes Laminat, dadurch gekenn
zeichnet, daß es durch Flammspritzen einer Keramik
auf eine Oberfläche einer Metallplatte, um darauf eine kera
mische Schicht zu bilden, Dazwischenlegen bzw. schichtwei
ses Anordnen einer Anzahl von Vorimprägnierungsprodukten
eines gewebten Flächengebildes zwischen ein bzw. einem Paar
der keramisch beschichteten Metallplatten, so daß die kera
mischen Schichten mit den Vorimprägnierungsprodukten in
Berührung stehen, oder Laminierung einer Anzahl von Vor
imprägnierungsprodukten eines gewebten Flächengebildes auf
die keramisch beschichtete Metallplatte, so daß die kera
mische Schicht mit dem Vorimprägnierungsprodukt in Berührung
steht, Heißverpressen der resultierenden laminierten Elemen
te und Abziehen der Metallplatte oder der Metallplatten her
gestellt worden ist.
5. Keramisch beschichtetes Laminat nach einem der An
sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das gewebte Flächengebilde in der Vorimprägnierungs
schicht des gewebten Flächengebildes aus Glasfasern besteht.
6. Keramisch beschichtetes Laminat nach einem der An
sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das gewebte Flächengebilde in der Vorimprägnierungs
schicht des gewebten Flächengebildes aus Aramidfasern be
steht.
7. Keramisch beschichtetes Laminat nach einem der An
sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Harz in der Vorimprägnierungsschicht des gewebten
Flächengebildes ein Epoxyharz ist.
8. Keramisch beschichtetes Laminat nach einem der An
sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Harz in der Vorimprägnierungsschicht des gewebten
Flächengebildes ein Polyimidharz ist.
9. Keramisch beschichtetes Laminat nach einem der An
sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß Aluminiumoxidpulver als solches oder als Hauptkompo
nente in einem keramischen Pulver verwendet worden ist.
10. Keramisch beschichtetes Laminat nach einem der An
sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
Siliciumcarbidpulver als solches allein oder als Hauptkompo
nente in einem keramischen Pulver verwendet worden ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines keramisch beschich
teten Laminats, dadurch gekennzeichnet, daß
man ein keramisches Pulver auf eine Oberfläche einer Metall
platte durch Flammspritzen aufbringt, um darauf eine kera
mische Schicht zu bilden, eine Anzahl von Vorimprägnierungs
produkten eines gewebten Flächengebildes zwischen ein bzw.
einem Paar der keramisch beschichteten Metallplatten da
zwischenlegt bzw. schichtweise anordnet, so daß die kera
mischen Schichten mit den Vorimprägnierungsprodukten in
Berührung stehen, oder eine Anzahl von Vorimprägnierungs
produkten eines gewebten Flächengebildes auf die keramisch
beschichtete Metallplatte laminiert, so daß die keramische
Schicht mit einem Vorimprägnierungsprodukt in Berührung
steht, die resultierenden laminierten Elemente heißverpreßt
und die Metallplatte oder die Metallplatten abzieht.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Oberfläche der Metallplatte,
die flammbespritzt worden ist, zuvor einer Formtrennbe
handlung unterworfen wird.
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