DE3734996A1

DE3734996A1 - Electric conductor coated with an adhering insulating layer stable at high temperature

Info

Publication number: DE3734996A1
Application number: DE19873734996
Authority: DE
Inventors: Otto Bastian Baumberger
Original assignee: Optec Dai Ichi Denko Co Ltd
Current assignee: Optec Dai Ichi Denko Co Ltd
Priority date: 1986-10-16
Filing date: 1987-10-15
Publication date: 1988-04-21
Also published as: CH668660A5

Abstract

In order to cause to adhere, on an electric copper conductor, a refractory insulating layer which consists of Al2O3, SiO2 or BN and is stable at high temperatures, there is situated, between the conductor and said insulating layer, an anchoring film which consists of mineral particles finely dispersed in a matrix of electrolytically deposited copper. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft bei hoher Temperatur anwend bare elektrische Leiter, insbesondere einen isolierten Kupfer draht, der bei hohen Temperaturen betrieben wird, bei welchen gebräuchliche organische Isoliermaterialien durch Pyrolyse und thermische Zersetzung zerstört werden. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Erzeugen von isolierten Kupferleitern, die gegenüber hohen Temperaturen beständig sind.The present invention relates to high temperature application bare electrical conductors, especially an insulated copper wire that is operated at high temperatures, at which common organic insulation materials by pyrolysis and thermal decomposition can be destroyed. The invention relates also a method for producing insulated copper conductors, which are resistant to high temperatures.

Zum Isolieren von bei hoher Temperatur eingesetztem Kupferdraht sind schon mineralische feuerfeste Glasuren, wie solche aus BN, AlN, Al₂O₃, SiO₂ usw., vorgeschlagen worden. Welche Beschichtungs technik jedoch auch immer angewendet wurde, haften doch solche mineralischen Überzüge schlecht an Kupfersubstraten und haben die Neigung, zu Stücken zu zerfallen und abzubröckeln, wenn der Draht gehandhabt wird. Es wurde deshalb danach gesucht, diese Nachteile auszuschalten, indem eine Verankerungsschicht zwischen dem Kupfersubstrat und der feuerfesten Beschichtung vorgesehen wurde. Die folgenden Literaturstellen offenbaren Maßnahmen zum Erreichen solcher Ergebnisse.Mineral refractory glazes, such as those made of BN, AlN, Al ₂ O ₃ , SiO ₂ etc., have already been proposed for insulating copper wire used at high temperature. However, whatever coating technology has been used, such mineral coatings adhere poorly to copper substrates and have a tendency to disintegrate and crumble when the wire is handled. It was therefore sought to overcome these disadvantages by providing an anchoring layer between the copper substrate and the refractory coating. The following references disclose measures to achieve such results.

Die DE-A-25 00 160 (Gould) offenbart eine elektrolytisch abge schiedene Bindeschicht auf einem Kupfersubstrat durch Zusetzen eines Nitrates zu dem Kupferbad. Dies führt auf dem Basismetall zur Ausbildung von Kupferknöllchen, die die Haftung zwischen dem Kupfersubstrat und der letztlichen Isolierschicht verbessern, wo bei die Möglichkeit besteht, daß die letztere aus synthetischem Harz besteht (für die Anwendung bei gedruckten Schaltkreisen).DE-A-25 00 160 (Gould) discloses an electrolytically abge separated binding layer on a copper substrate by clogging a nitrate to the copper bath. This leads to the base metal for the formation of copper nodules, the liability between the Copper substrate and the ultimate insulating layer improve where with the possibility that the latter is made of synthetic Resin is made (for use with printed circuits).

Die US-A-35 64 565 (Texas Inst.) offenbart eine BN-Schicht auf Kupfer. Die Haftung auf dem Basismetall wird durch Aufbringen einer Zwischenschicht (die durch ein beliebiges mögliches Ver fahren aufgebracht wird) aus einem Metall, wie V, Cr, Mn, Fe, Ni, Si, Ge, Ag, Au, Al, P, Co, As, Sb, Ti, Zn, Mo, Ru, Rh, Pd, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, und partielles Diffundieren dieses Metalls in das Substrat hin bewirkt.US-A-35 64 565 (Texas Inst.) Discloses a BN layer Copper. Adhesion to the base metal is by application an intermediate layer (which can be replaced by any possible ver drive is applied) made of a metal such as V, Cr, Mn, Fe, Ni, Si, Ge, Ag, Au, Al, P, Co, As, Sb, Ti, Zn, Mo, Ru, Rh, Pd, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, and partially diffusing this Metal causes into the substrate.

Die GB-A-Z 1 40 460 (Dowty) offenbart die Abscheidung von Kupfer auf einer Isolierschicht aus Al₂O₃ oder SiO₂. Die dazwischen liegende Verankerungsschicht besteht aus 1 µm dickem Fe oder Mo, das durch Aufsprühen oder aus der Dampfphase abgeschieden ist.GB-AZ 1 40 460 (Dowty) discloses the deposition of copper on an insulating layer made of Al ₂ O ₃ or SiO ₂ . The anchoring layer in between consists of 1 µm thick Fe or Mo, which is deposited by spraying or from the vapor phase.

Die DE-A-34 17 387 offenbart die Abscheidung eines glasartigen isolierenden Überzuges auf Metallen, wie Cu, Mo, W usw. Anwendungsgebiete: Mikroschaltkreise. Isolierschichten: Al₂O₃- BaO-B₂O₅-SiO₂, erhalten durch Schmelzen bei einer oberhalb von 800°C liegenden Temperatur. Dazwischen liegende Verankerungs schicht: elektrolytisch oder "stromlos" abgeschiedenes Nickel.DE-A-34 17 387 discloses the deposition of a glass-like insulating coating on metals such as Cu, Mo, W etc. Fields of application: microcircuits. Insulating layers: Al ₂ O ₃ - BaO-B ₂ O ₅ -SiO ₂ , obtained by melting at a temperature above 800 ° C. Anchoring layer in between: electrolytically or "electrolessly" deposited nickel.

Die Literaturstelle Z. Werkstofftechn. (1973) 4 (2), 72-6 (Siemens) offenbart die Abscheidung einer isolierenden Glimmer schicht auf Cu. Dieser Vorgang wird anodisch in einer wäßrigen Suspension von Glimmerteilchen durchgeführt.The literature reference Z. Werkstofftechn. (1973) 4 (2), 72-6 (Siemens) discloses the deposition of an insulating mica layer on Cu. This process is carried out anodically in an aqueous Suspension of mica particles carried out.

Die FR-A-21 02 630 offenbart eine Technik zum Verbinden eines Isolators (Glas, Quarz, Keramik) mit einem Metall (Cu, Ni, Ag, Au, Pt). Eine ein Metall und ein Ätzmittel enthaltende Zusammen setzung wird auf den Isolator aufgesprüht, der letztere wird auf 500 bis 900°C erhitzt, um flüchtige Bestandteile auszutreiben, und die Metallschicht wird elektrolytisch verstärkt.FR-A-21 02 630 discloses a technique for connecting one Isolators (glass, quartz, ceramic) with a metal (Cu, Ni, Ag, Au, Pt). A combination containing a metal and an etchant Settlement is sprayed onto the insulator, the latter is opened 500 to 900 ° C heated to drive off volatiles and the metal layer is electrolytically reinforced.

Die DE-A-35 25 416 (Kollmorgen) offenbart (unter anderem) die elektrophoretische Abscheidung einer Harzschicht, die (5 µm nicht überschreitende) Teilchen aus einem festen Füllstoff enthält. Die Anwesenheit dieser Teilchen verbessert die Haftung eines Cu- Films, der anschließend auf dem Harz abgeschieden wird. DE-A-35 25 416 (Kollmorgen) discloses (among others) the electrophoretic deposition of a resin layer that (5 µm not contains) particles of a solid filler. The presence of these particles improves the adhesion of a copper Film, which is then deposited on the resin.

Obwohl die vorstehenden Techniken interessant sind, sind sie nicht frei von gewissen Unzulänglichkeiten in Verbindung mit beispielsweise der Anwesenheit von organischer Substanz in der Verankerungsschicht (diese Substanz kann in der Tat unerwünschte Wirkungen haben, wenn sie sich bei den anschließenden hohen Temperaturen zersetzt), oder mit der Anwesenheit von anderen Metallen als Kupfer. Fremdmetalle können in der Tat bei den Anwendungstemperaturen des isolierten Kupferleiters in das Kupfer hineindiffundieren und fortschreitend die Leitfähigkeits parameter verändern.Although the above techniques are interesting, they are not free from certain shortcomings in connection with for example the presence of organic matter in the Anchor layer (this substance can indeed be undesirable Have effects if they are at the subsequent high Temperatures decomposed), or with the presence of others Metals as copper. Foreign metals can indeed in the Application temperatures of the insulated copper conductor in the Diffuse copper into it and progressively increase the conductivity change parameters.

Es wurde deshalb nach einem neuartigen Typ von isoliertem Leiter mit einer gut haftenden feuerfesten Schicht gesucht, und die Suche führt zu dem Leiter gemäß Patentanspruch 1. Um einen solchen Leiter herzustellen, wird das Verfahren gemäß Anspruch 8 angewandt, vorzugsweise das nach Anspruch 9.It was therefore a new type of insulated conductor with a well-adhering refractory layer, and the Search leads to the head according to claim 1. To one To manufacture such conductors is the method according to claim 8 applied, preferably that according to claim 9.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung istThe invention is described below in connection with the Drawing explained. In the drawing is

Fig. 1 eine schematische Querschnittansicht eines Leiters nach der Erfindung, Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a conductor according to the invention,

Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform des Leiters gemäß Fig. 1, Fig. 2 shows a modified embodiment of the guide according to Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung in schematischer Darstellung und Fig. 3 shows a device for performing the method according to the invention in a schematic representation and

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 3. Fig. 4 is a plan view of the device of FIG. 3.

Der in Fig. 1 dargestellte Leiter besteht aus einem Kern oder Träger 1 aus Kupfer, auf dem nacheinander eine Verankerungs schicht 2 aus elektrolytisch abgeschiedenem Kupfer, das minera lische Teilchen dispergiert enthält, und eine feuerfeste Schicht 4 abgeschieden werden. Es sollte vermerkt werden, daß ein Anteil der Teilchen aus der Kupferschicht herausragt; es ist anzunehmen, daß die gute Haftung der Mineralschicht 4 an der Zwischen-Verankerungsschicht auf die Anwesenheit dieser herausragenden Teilchen zurückzuführen ist, welche der Ober fläche dieser Verankerungsschicht eine rauhe oder körnige Struk tur verleihen und vielleicht auch zwischen der Isolierschicht und den mineralischen Teilchen, die teilweise in die Veranke rungsschicht eingebettet sind, chemische Bindungen über Sauer stoffbrücken aufbauen.The conductor shown in Fig. 1 consists of a core or support 1 made of copper, on which an anchoring layer 2 made of electrodeposited copper, which contains mineral particles dispersed, and a refractory layer 4 are deposited in succession. It should be noted that a proportion of the particles protrude from the copper layer; it can be assumed that the good adhesion of the mineral layer 4 to the intermediate anchoring layer is due to the presence of these outstanding particles, which give the surface of this anchoring layer a rough or granular structure and perhaps also between the insulating layer and the mineral particles are partially embedded in the anchoring layer, build chemical bonds via oxygen bridges.

Es ist auch zu vermerken, daß in der Zeichnung die Dicke der elektrolytisch abgeschiedenen Kupfermatrixschicht die durch schnittliche Größe der Teilchen überschreitet, wobei ein Teil der letzteren sozusagen auf der Kupferschicht aufschwimmt. In der Tat ist die Dicke der Verankerungsschicht nicht kritisch und kann einige Teilchendurchmesser (beispielsweise 2 bis 20 Durchmesser) betragen, wobei diese Teilchen innerhalb der Metall matrix der Verankerungsschicht verteilt sind. Eine derartige Anordnung ist jedoch nicht die einzige Ausführungsform; eine Variante, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, ist ebenfalls möglich. Bei dieser Variante ist die Dicke der elektrolytisch abgeschie denen Matrixschicht 2 kleiner als die durchschnittliche Größe der Teilchen 3, wobei die letzteren dann in die Kupferschicht eingeschlossen sind und aus deren Niveau herausragen. Es sollte bemerkt werden, daß, wenn die Verankerungsschicht dick und reich an Mineralteilchen ist (einige Teilchendurchmesser), sie die Oberflächenspannungen, die von thermischen Expansionsunterschie den zwischen dem Kupfer des Kerns und der isolierenden Mineral umkleidung herrühren, besser absorbieren und mildern kann. Eine zu dicke Verankerungsschicht kann jedoch die Quelle von Störun gen sein, weil sie hinderlich ist und die Leitfähigkeit ver ändern kann. It should also be noted that in the drawing the thickness of the electrodeposited copper matrix layer exceeds the average size of the particles, some of the latter floating on the copper layer, so to speak. In fact, the thickness of the anchor layer is not critical and can be several particle diameters (e.g. 2 to 20 diameters), these particles being distributed within the metal matrix of the anchor layer. However, such an arrangement is not the only embodiment; a variant as shown in Fig. 2 is also possible. In this variant, the thickness of the electrolytically deposited matrix layer 2 is smaller than the average size of the particles 3 , the latter then being enclosed in the copper layer and protruding from its level. It should be noted that when the anchoring layer is thick and rich in mineral particles (some particle diameters), it can better absorb and mitigate the surface tensions resulting from thermal expansion differences between the copper of the core and the insulating mineral cladding. Too thick anchoring layer can, however, be the source of disturbances because it is a hindrance and can change the conductivity.

Das Volumenverhältnis der Teilchen in der Verankerungsschicht ist nicht kritisch. Es ist jedoch notwendig, daß der Anteil an Mineralteilchen ausreichend ist, um eine geeignete Haftung der isolierenden Mineralumkleidung zu gewährleisten. Darüber hinaus sollte dieser Anteil nicht so groß sein, daß die Gefahr der Beeinträchtigung der Haftung der Verankerungsschicht auf dem Kupferkern bestünde. Der Anteil der Teilchen in der elektroly tisch abgeschiedenen Kupferschicht beträgt vorzugsweise 1 bis 100%, d. h. 1 Volumenanteil bis 100 Volumenanteile Teilchen auf 100 Volumenanteile Kupfer.The volume ratio of the particles in the anchor layer is not critical. However, it is necessary that the share in Mineral particles is sufficient to ensure proper adhesion of the to ensure insulating mineral cladding. Furthermore should this proportion not be so great that the risk of Impairment of the adhesion of the anchoring layer on the Copper core would exist. The proportion of particles in the electroly Table-deposited copper layer is preferably 1 to 100%, i.e. H. 1 part by volume to 100 parts by volume of particles to 100 parts by volume copper.

Die Mineralteilchen können aus mineralischen Materialien, wie Quarz, Tonerde oder Bornitrid, ausgewählt werden. Sie sollten eine Größe von vorzugsweise 0,1 bis 10 µm haben.The mineral particles can be made of mineral materials such as Quartz, alumina or boron nitride can be selected. they should have a size of preferably 0.1 to 10 μm.

Um den erfindungsgemäßen Leiter zu erhalten, wird die Zwischen schicht auf dem Kern vorzugsweise elektrolytisch unter Verwen dung eines elektrolytischen Kupferbades, das die Mineralteilchen als Suspension enthält, abgeschieden. Die Art des Kupferbades ist nicht kritisch, und saure Kupferbäder sind ebenso brauchbar wie alkalische Bäder (beispielsweise Cyanidbäder). Es ist jedoch angebracht, entsprechend der industriellen Praxis bei Kupfer umkleidungen saure Kupfersulfatbäder zu verwenden; diese Bäder können von etwa 0,1 bis 20 Gew.-% Mineralteilchen in Suspension enthalten. Vorzugsweise wird die Umkleidung der Zwischenschicht bei Raumtemperatur unter 0,5 bis 5 A/dm² während eines Zeitraumes von etwa einigen Sekunden bis zu einigen Minuten, beispielsweise 10 s bis 3 min, bewirkt. Unter diesen Bedingungen wird eine Zwischenschicht mit einer Kupferdicke von etwa wenigen Hundertstel µm bis 5-100 µm erhalten. Selbstverständlich wird die Dicke dieser Schicht in Abhängigkeit von den Notwendigkeiten ausgewählt. Im Falle von sehr dünnen Leitern (z. B. 0,05 bis 0,5 mm dicken Dräh ten) sollte sie vorzugsweise so dünn wie möglich sein, aber dennoch eine gute Haftung gewährleisten; für schwerere Leiter kann sie, falls erwünscht, dicker sein. In order to obtain the conductor according to the invention, the intermediate layer is preferably deposited electrolytically on the core using an electrolytic copper bath which contains the mineral particles as a suspension. The type of copper bath is not critical and acidic copper baths are as useful as alkaline baths (e.g. cyanide baths). However, it is appropriate to use acidic copper sulfate baths in copper cladding in accordance with industrial practice; these baths can contain from about 0.1 to 20% by weight of mineral particles in suspension. The cladding of the intermediate layer is preferably effected at room temperature below 0.5 to 5 A / dm ² for a period of about a few seconds to a few minutes, for example 10 s to 3 min. Under these conditions, an intermediate layer with a copper thickness of about a few hundredths of a micron to 5-100 microns is obtained. Of course, the thickness of this layer is selected depending on the needs. In the case of very thin conductors (e.g. 0.05 to 0.5 mm thick wires), it should preferably be as thin as possible, but still ensure good adhesion; for heavier conductors it can be thicker if desired.

Was nun die isolierende Mineralumkleidung angeht, so wurde gefunden, daß sie vorteilhafterweise in Übereinstimmung mit gebräuchlichen industriellen Betriebskriterien und in Abhängig keit von den Notwendigkeiten, d. h. von den Arbeitsspezifizierun gen elektrischer Schaltkreise, bei denen die Leiter zu verwenden sind, hergestellt sind. Beispielsweise schwankt die Dicke des isolierenden Umkleidungsmaterials in Funktion von der Spannung in dem Draht und den erforderlichen Kapazitätsparametern.As far as the insulating mineral cladding is concerned found that they are advantageously in accordance with common industrial operating criteria and depending necessity, d. H. from the work specifications against electrical circuits where the conductors are used are, are manufactured. For example, the thickness of the insulating cladding material as a function of tension in the wire and the required capacity parameters.

Zum Abscheiden der letztlichen Isolierschicht sind übliche Techniken zum Abscheiden von Mineralschichten gebräuchlich, z. B. CVD (Chemische Dampfabscheidung), Sputtern, Aufsprühen, Plasmaabscheidung, Tauchbeschichtung usw.To deposit the final insulating layer are common Techniques for depositing mineral layers, e.g. B. CVD (chemical vapor deposition), sputtering, spraying, Plasma deposition, dip coating, etc.

Wenn die CVD-Technik angewandt wird, ist es beispielsweise mög lich, für die Abscheidung von BN bei hoher Temperatur in gas förmigem Zustand ein Borhalogenid mit Ammoniak auf übliche Weise umzusetzen; für die Abscheidung von SiO₂ kann gasförmiges SiCl₄ mit H₂O-Dampf umgesetzt werden.If the CVD technique is used, it is possible, for example, for the deposition of BN at high temperature in the gaseous state to react a boron halide with ammonia in the usual way; For the deposition of SiO ₂ , gaseous SiCl ₄ can be reacted with H ₂ O steam.

Für die Tauchbeschichtung kann man den mit der Verankerungs schicht überzogenen Draht mit einer Lösung in Kontakt bringen, die die Ausgangs-Bestandteile enthält, welche nach der Ausbil dung einer Haftschicht auf dem Draht, Trocknen und Pyrolyse oder Verdichtung bei hoher Temperatur die gewünschte Umkleidung ergeben.For the dip coating you can use the one with the anchor contact layer-coated wire with a solution, which contains the starting components, which after training formation of an adhesive layer on the wire, drying and pyrolysis or compression at high temperature the desired casing surrender.

So kann im Falle von SiO₂ der Draht in eine gelierbare Lösung eines Siliciumalkoxids getaucht werden (das Gelieren wird durch Zugabe von Wasser bewirkt). Nach der Hydrolyse durch Wasser erbringt diese Lösung auf dem Draht eine Polysiloxanschicht, welche nach Trocknen und Pyrolyse in eine haftende amorphe Siliciumdioxidumkleidung umgewandelt wird. Im Falle einer Alkali silikatumkleidung wird der Draht in eine Lösung von Silicium dioxid in Natronlauge getaucht, und nach Herausziehen des Drahtes aus der Lösung wird die Beschichtung durch Erhitzen in Luft bei Temperaturen von etwa 300 bis 400°C getrocknet und ge härtet.In the case of SiO _2, the wire can be immersed in a gellable solution of a silicon alkoxide (the gelling is effected by adding water). After hydrolysis by water, this solution produces a polysiloxane layer on the wire, which after drying and pyrolysis is converted into an adherent amorphous silicon dioxide coating. In the case of an alkali silicate coating, the wire is immersed in a solution of silicon dioxide in sodium hydroxide solution, and after the wire is pulled out of the solution, the coating is dried and cured by heating in air at temperatures of about 300 to 400 ° C.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung im einzelnen.The following examples illustrate the invention in detail.

example 1

Eine Spannvorrichtung 6 aus isolierendem Material (Glas oder Kunststoffen) wurde auf die in Fig. 3 dargestellte Weise senk recht in einen Metallbehälter 5 (aus Kupfer oder platiniertem Titan) eingebracht; diese Spannvorrichtung ist so angeordnet (wie in der Zeichnung dargestellt), daß sie ein Teil 7 aus blankem Kupferdraht von 0,5 mm Durchmesser hält und durch die Enden spannt.A tensioning device 6 made of insulating material (glass or plastics) was introduced vertically into a metal container 5 (made of copper or platinized titanium) in the manner shown in FIG. 3; this clamping device is arranged (as shown in the drawing) that it holds a part 7 made of bare copper wire of 0.5 mm in diameter and clamps through the ends.

In den Behälter wird ein anodisch polierendes Bad, das 600 g H₃PO₄, 100 g H₂SO₄, 100 g Glycerin und 200 g Wasser enthält, eingebracht, und nachdem man ein Ende des Drahtes mit der Anode eines Gleichstromgenerators und den Behälter mit der Kathode desselben Generators verbunden hat, wird etwa 1 min lang bei 70°C unter 100 A/dm² elektrolysiert.An anodic polishing bath containing 600 g H ₃ PO ₄ , 100 g H ₂ SO ₄ , 100 g glycerol and 200 g water is placed in the container and after connecting one end of the wire to the anode of a DC generator and the container connected to the cathode of the same generator is electrolyzed for about 1 min at 70 ° C under 100 A / dm ² .

Die Spannvorrichtung 6 mit dem Draht 7 wird aus dem Bad heraus genommen und nacheinander mit Wasser und einem Gemisch von destilliertem Wasser und Alkohol gewaschen. Dann wird das ano disch polierende Bad in dem Behälter 5 durch ein elektrolyti sches Kupferbad ersetzt, das 209 g/l Kupfer in Form von CuSO₄, 52 g/l H₂SO₄ und 6,4 g/l feinverteiltes SiO₂ (AEROSIL von Degussa) in Teilchen von 1 µm enthält. Das Bad wurde durch einen Magnetrührer oder durch am Boden mit Hilfe eines nicht dargestellten Rohres eingeblasenes Gas gerührt.The tensioning device 6 with the wire 7 is removed from the bath and washed successively with water and a mixture of distilled water and alcohol. Then the anodically polishing bath in the container 5 is replaced by an electrolytic copper bath containing 209 g / l copper in the form of CuSO ₄ , 52 g / l H ₂ SO ₄ and 6.4 g / l finely divided SiO ₂ (AEROSIL from Degussa) in particles of 1 µm. The bath was stirred by a magnetic stirrer or by gas blown in at the bottom with the help of a pipe, not shown.

Die Spannvorrichtung 6 wurde kurz in eine 5%ige wäßrige H₂SO₄- Lösung getaucht, um das Kupfer des Drahtes 7 noch weiter zu aktivieren, und dann in den Behälter 5 eingebracht; dann wurde etwa 1 min lang bei 25°C unter 3 A/dm² elektrolysiert.The jig 6 was briefly immersed in a 5% aqueous H ₂ SO ₄ solution to further activate the copper of the wire 7 , and then placed in the container 5 ; then it was electrolyzed at 25 ° C under 3 A / dm ² for about 1 min.

Die Spannvorrichtung wurde dann aus dem Bad herausgenommen und der Draht mit destilliertem Wasser gespült; seine Oberfläche hatte ein schwach rauhes Gefüge.The jig was then removed from the bath and the wire rinsed with distilled water; its surface had a slightly rough structure.

Der Draht wurde in eine wäßrige Lösung getaucht, die 5 g fein verteiltes SiO₂ (AEROSIL), 40 g H₂O und 55 g Natriumsilikat (Na₂O.O, 3 SiO₂) enthielt; dann wurde er langsam mit einer Ge schwindigkeit von 50 cm/min herausgezogen. Dann wurde der Draht eine Stunde bei 50°C, eine Stunde bei 120°C und eine Stunde bei 400°C getrocknet. Auf diese Weise wurde ein isolierter, silikatverkleideter Draht erhalten, der Temperaturen von 400 bis 600°C bei ausgezeichneter Umkleidungshaftung widerstand.The wire was immersed in an aqueous solution containing 5 g of finely divided SiO ₂ (AEROSIL), 40 g of H ₂ O and 55 g of sodium silicate (Na ₂ OO, 3 SiO ₂ ); then it was slowly pulled out at a speed of 50 cm / min. Then the wire was dried for one hour at 50 ° C, one hour at 120 ° C and one hour at 400 ° C. In this way, an insulated, silicate-clad wire was obtained which withstood temperatures of 400 to 600 ° C. with excellent cladding adhesion.

Examples 2 and 3

Die in Beispiel 1 erläuterten Vorgänge wurden identisch wie derholt, wobei jedoch das Siliciumdioxid in dem Kupferbad durch identische Mengen anderer besonderer Materialien ersetzt wurde, wie:The procedures outlined in Example 1 were identical to repeated, but with the silicon dioxide in the copper bath identical amounts of other special materials have been replaced, how:

Al₂O₃ (1-5 µm) = Beispiel 2
Hexagonales BN (∼1 µm) = Beispiel 3Al ₂ O ₃ (1-5 µm) = Example 2
Hexagonal BN (∼1 µm) = Example 3

Die Proben wurden danach Behandlungen unterzogen, die wie in Beispiel 1 zur Bildung von Silikatisolierumkleidungen führten.The samples were then subjected to treatments as described in Example 1 led to the formation of silicate insulation sleeves.

Die bei den fertiggestellten Produkten gemessenen Ergebnisse waren mit denen des Beispiels 1 vergleichbar. The results measured on the finished products were comparable to those of Example 1.

Example 4

Es wurde wie bei den vorhergehenden Beispielen verfahren, und den Proben wurden durch Aufbringen von Kupferzwischenschichten, die entweder SiO₂ oder Al₂O₃ oder BN enthielten, Hafteigenschaf ten verliehen; dann wurden sie durch Eintauchen mit Hilfe einer Kaliumsilikatlösung (AREMCO CERAMBOND-571) beschichtet, wonach die fertige Umkleidung entsprechend den Empfehlungen der Fa. AREMCO PRODUCTS Inc. getrocknet wurde, d. h. es wurde 1 h in Luft und danach 2 h bei 93°C getrocknet. Danach wurde festge stellt, daß die Haftung der Isolierschichten unter den Benut zungsbedingungen ausgezeichnet war.The procedure was the same as in the previous examples, and the samples were given adhesive properties by applying copper interlayers containing either SiO ₂ or Al ₂ O ₃ or BN; then they were coated by immersion with a potassium silicate solution (AREMCO CERAMBOND-571), after which the finished casing was dried according to the recommendations of AREMCO PRODUCTS Inc., ie it was dried in air for 1 hour and then at 93 ° C. for 2 hours . Then it was found that the adhesion of the insulating layers under the conditions of use was excellent.

Claims

1. High-temperature-resistant insulated electrical copper conductor, consisting of a copper core coated with a refractory insulating mineral sheathing, characterized in that an anchoring film is provided between the core and the insulating sheathing, which is formed from a mixture of simultaneously electrolytically deposited copper and fine refractory mineral particles is.

2. Head according to claim 1, characterized in that the Anchoring layer is rough, with at least some of the part protrude from the copper layer.

3. Head according to claim 1, characterized in that the Volume fraction of particles, based on that of the electrolytic deposited copper matrix, 1 to 100%.

4. Head according to claim 2, characterized in that the size the particle is larger than the thickness of the electrolytically abge different copper matrix.

5. Head according to claim 2, characterized in that the part chen size is 0.1 to 10 microns.

6. Head according to claim 2, characterized in that the mineral particles from the group SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , TiO ₂ and BN are selected.

7. Head according to claim 2, characterized in that the material of the refractory insulating casing is selected from the group BN, AlN, Al ₂ O ₃ , SiO ₂ and a suitable silicate or a suitable phosphate.

8. Process for producing a high temperature resistant iso gated electrical copper conductor according to one or more of the Claims 1 to 7, characterized in that one Copper core successively from an intermediate anchoring layer electrodeposited copper, in the mineral part Chen are dispersed, and then a layer of refractory Applies material.

9. The method according to claim 8, characterized in that one the intermediate layer from a galvanic copper bath, in which the mineral particles are suspended.

10. The method according to claim 9, characterized in that a acidic or alkaline, 0.1 to 20 wt .-% mineral particles containing bath is used.

11. The method according to claim 10, characterized in that one carries out the deposition from a copper sulfate bath at room temperature below 0.5 to 5 A / dm ² for 10 s to 3 min.

12. The method according to claim 10, characterized in that one after separating the intermediate layer through the insulating cladding CVD or by immersion in one of the starting reagents of the mineral solution containing solutions, whereby one dries after the dip coating and then pyrolyzed.