DE3750684T2

DE3750684T2 - Verfahren zur Herstellung von keramischen Mehrschichtstrukturen mit interner Anordnung von Kupferleitern.

Info

Publication number: DE3750684T2
Application number: DE3750684T
Authority: DE
Inventors: Herbert Anderson; Jon Alfred Casey; Renuka Shastri Divakaruni; Joseph Michael Dynys; Steven Michael Kandetzke; Daniel Patrick Kirby; Raj Navinchandra Master
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1986-05-01
Filing date: 1987-03-10
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2007-03-11
Also published as: US4885038A; DE3750684D1; JPH0567077B2; EP0243626A3; EP0243626B1; ES2062972T3; CA1326789C; EP0243626A2; BR8701784A; JPS62261197A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft technische Verfahren, die zur Herstellung keramischer Mehrschichtstrukturen, die kupferhaltige Leiter enthalten, benutzt werden können.
Glaskeramische Mehrschichtstrukturen werden bei der Herstellung elektronischer Substrate und Geräte verwendet. Viele unterschiedliche Strukturtypen können verwendet werden und einige dieser Strukturen werden unten beschrieben. Ein Substrat einer keramischen Mehrschichtschaltung kann beispielsweise Metallschichten enthalten, die als in einem Muster angeordnete elektrische Leiter wirken, die zwischen Keramikschichten angeordnet sind, die als Isolatoren wirken. Die Substrate können mit Anschlußflächen zum Anbringen von Halbleiterchips, Verbindungsleitern, Kondensatoren, Widerständen, Abdeckungen usw. versehen sein. Die Verbindung zwischen vergrabenen Leiterebenen kann durch sogenannte "Kontaktlöcher" (vias) hergestellt werden, die aus mit Metallpaste gefüllten Löchern in den einzelnen glaskeramischen Schichten gebildet werden, die vor dem Laminieren gebildet werden, die nach dem Sintern zu einer gesinterten dichten Metallverbindung aus einem kupferhaltigen Leiter wird.
Im allgemeinen werden konventionelle Keramikstrukturen aus keramischen Rohschichten (Keramikblättern) gefertigt, bei deren Herstellung ein aus Teilchen bestehender keramischer Stoff, ein thermoplastischer Polymerisatbinder und Lösungsmittel gemischt werden. Diese Zusammensetzung wird in keramische Platten oder Slips gegossen oder darin ausgebreitet, aus denen danach die Lösungsmittel verdampfen, um ein kohärentes selbsttragendes flexibles Keramikblatt zu bilden. Das Keramikblatt wird gegebenenfalls bei Temperaturen gebrannt, die ausreichend sind, um das polymere Binderharz zu entfernen und die keramischen Teilchen in Form eines verdichteten keramischen Substrats zusammenzubacken.
Die elektrischen Leiter, die bei der Bildung des elektronischen Substrats verwendet werden, können Metalle mit hohem Schmelzpunkt sein, wie Molybdän und Wolfram, oder ein Edelmetall wie Gold. Es ist jedoch wünschenswert, Leiter zu verwenden, die einen geringen elektrischen Widerstand haben und kostengünstig sind, wie beispielsweise Kupfer und dessen Legierungen.
Die Verwendung von kupferhaltigen Leitern in den Mehrschichtstrukturen erfordert die Benutzung von Verfahrenstechniken, die das Kupfer während der Beseitigung des Binderharzes und der Lösungsmittel und des Zusammenbackens der keramischen Teilchen zu dem verdichteten keramischen Substrat nicht oxidieren. Viele der Verfahren, die zur Herstellung glaskeramischer Mehrschichtstrukturen vorgeschlagen wurden, erfordern ein Brennen des Keramikblattes in einer Inertgasatmosphäre wie Stickstoff, um ein Oxidieren der kupferhaltigen Leiter in der Struktur zu verhindern. Dies führt häufig zu einer unvollständigen Zersetzung des Binderharzes oder zur Bildung von kohlenstoffhaltigen Residuen innerhalb der Struktur, wodurch die mechanische Festigkeit und die dielektrischen Eigenschaften (einschließlich der elektrischen Isolation) der Struktur verschlechtert wird.
U.S.-A-4 234 367 (Lester W. Herron et al.) offenbart ein Verfahren zur Herstellung gesinterter glaskeramischer Substrate, die miteinander verbundene Muster von Mehrschicht-Dickfilmschaltungen mit Kupferleitern enthalten. Diese Substrate werden durch Brennen der Glaskeramik in einer kontrollierten Umgebung aus Wasserstoff und Wasser bei Temperaturen erhalten, die unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer liegen. Die kontrollierte Umgebung, wie sie von Herron et al. angegeben wurde, reduziert das Kupfer nur geringfügig, aber oxidiert den Kohlenstoff in hohem Maße zu jedem Zeitpunkt, so daß der Binder aus Harz entfernt werden kann während Substrate mit nichtoxidiertem metallischem Kupfer erzeugt werden.
Die U.S.-A-4 079 156 (Youtsey et al.) offenbart ein Verfahren zur Verhinderung der Oxidation des nichtedlen leitenden Metalls, bei dem das Metall mit zumindest einem oxidierbaren Material legiert ist, das vorzugsweise während des Brennens von elektronischen Dickfilmkomponenten in einer oxidierenden Atmosphäre oxidiert wird.
U.S.-A-4 474 731 (Brownlow et al.) offenbart ein Verfahren zur Beseitigung von Kohlenstoffresiduen während des Sinterns von Keramik, bei dem ein Pyrolysekatalysator verwendet wird, um die Beseitigung des Binderharzes in einer Atmosphäre mit niedrigem Sauerstoffgehalt zu ermöglichen, ohne daß es zur Ansammlung eines kohlenstoffhaltigen Rests kommt. Im Falle des Kupfers wird eine Pyrolyseumgebung offenbart, die sich durch Wasserstoff-Wasserdampf Verhältnisse auszeichnet, die innerhalb eines spezifizierten Bereichs liegen, um die Oxidation des Kupfers zu minimieren.
U.S.-A-4 504 339 (Kamehara et al.) offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer glaskeramischen Mehrschichtstruktur mit darin enthaltenen kupferhaltigen Leitern, bei dem die Mehrschichtstruktur in einer inerten Atmosphäre gebrannt wird, die Wasserdampf enthält, dessen Partialdruck Werte von 0,005 bis 0,3 atm (0,005·10&sup5; Pa bis 0,3·10&sup5; Pa) annimmt.
U.S.-A-4 517 155 (Prakash et al.) offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Kupferanschlüssen auf Keramikkondensatoren mit Mehrfachelektroden, bei dem der Kondensator in einer Atmosphäre aus Stickstoff gebrannt wird, die einen festgelegten Sauerstoff- Partialdruck enthält. Die während des Ausbrennens des in der Struktur enthaltenen organischen Binders empfohlene Atmosphäre besteht aus Stickstoff mit einem Anteil zwischen 20 und 200 ppm an Sauerstoff. Vorzugsweise beträgt der Sauerstoffanteil während des anfänglichen Schritts des Ausbrennens 50 bis 150 ppm. Es heißt, daß höhere Sauerstoff-Partialdrücke zu einer Oxidation des Kupferbestandteils führen, was einen erhöhten Widerstand und eine schlechte Lötbarkeit der gebrannten Anschlüsse zur Folge hat.
Daher sind die oben beschriebenen Patente abhängig von der Verwendung von neutralen und/oder reduzierenden chemischen Umgebungen, der Einhaltung eines Sauerstoffanteils der Umgebung auf etwa 200 ppm oder weniger oder von dem Legieren des Kupfers mit einem Desoxidationsmittel, um die Oxidation des Kupfers während des Ausbrennens der Glaskeramik oder des Keramik-Binders/Bindemittels zu verhindern. Es ist wünschenswert, ein Verfahren zur Herstellung von keramischen Mehrschichtstrukturen mit kupferhaltigen Leitern zu haben, das die Verwendung von Umgebungen ermöglicht, die Sauerstoffanteile enthalten, die oberhalb des Pegels von 200 ppm liegen, damit eine schnelle Beseitigung des Binderharzes bei niedrigen Temperaturen durch Oxidationsabbau ermöglicht werden kann. Es ist wünschenswert, ein Verfahren zur Herstellung solcher Strukturen in einer Umgebung zu haben, die keinen Wasserdampf enthält, da die Anwesenheit von Wasserdampf ein Aufblähen und ein Poröswerden des zusammengewachsenen Glaskeramik-Kupfer-Laminats bewirkt, wenn die Verfahrensbedingungen nicht sorgfältig eingehalten werden. Zusätzlich herrschen beim Einsetzen des Sinterns eines kupferhaltigen Leiters Temperaturen, die in einem Bereich von etwa 250ºC bis etwa 400ºC liegen, während das Sintern der Keramik bei einer Temperatur von 800ºC stattfindet. Dieser Unterschied in der Sintertemperatur stellt Schwierigkeiten bei der Gehaltskontrolle während der Bearbeitung der Mehrschichtstruktur dar. Es ist wünschenswert, ein Verfahren für die Erhöhung der Temperatur zu haben, bei der die kupferhaltige Verbindung sintert, so daß sie der Temperatur näherkommt, bei der die Keramik sintert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung keramischer Mehrschichtstrukturen mit kupferhaltigen Leitern darin bereitgestellt, bei dem das polymere Binderharz, das bei der Bildung des keramischen Abschnitts der Struktur benutzt wird, unter Verwendung von Umgebungen mit molekularem Sauerstoff entfernt oder ausgebrannt werden kann, die einen molekularen Sauerstoffgehalt von über 200 ppm enthalten, ohne daß dabei eine Oxidation der darin befindlichen kupferhaltigen Leiter einsetzt. Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren für die Erhöhung der Temperatur bereit, bei der das Sintern der kupferhaltigen Verbindung beginnt, so daß diese Temperatur viel näher bei der Temperatur liegt, bei welcher der Keramikteil der Struktur zu sintern beginnt.
Es wurde herausgefunden, daß das polymere Binderharz des Keramikteils einer glaskeramischen Struktur in einer oxidierenden Atmosphäre ausgebrannt werden kann, die bis zu 5 Volumenprozente Sauerstoff enthält, ohne daß eine dauerhafte Oxidation der darin befindlichen kupferhaltigen Leiter stattfindet. Das Ausbrennen des Binders wird bei Temperaturen bis zu etwa 600ºC durchgeführt. Nach dem Ausbrennen des polymeren Binders kann die geringfügige Kupferoxidation, die stattgefunden hat, durch Behandlung in einer reduzierenden Atmosphäre wie Formiergas bei Temperaturen, die zwischen etwa 300ºC und etwa 600ºC liegen, rückgängig gemacht werden.
Zusätzlich ermöglicht das Aufbringen einer allseitigen Beschichtung aus dem richtigen polymeren Stoff auf die kupferhaltigen Teilchen, die zur Herstellung des metallhaltigen Vorgängers verwendet worden sind (typischerweise ist der metallurgische Zwischenstoff eine Paste, welche die kupferhaltigen Teilchen, einen polymeren Binder, ein Lösungsmittel und einen grenzflächenaktiven Stoff enthält), sowohl eine Erhöhung der Sintertemperatur des kupferhaltigen Stoffes als auch ein Ausbrennen des Keramikblattbinders in einer oxidierenden Atmosphäre, die molekulare Sauerstoffanteile enthält, die sogar mehr als 5 Volumenprozente ausmachen. Es wurde die Verwendung von Atmosphären, deren Anteile an molekularem Sauerstoff 50% betrugen, nachgewiesen, und Anteile von bis zu 100% erscheinen nützlich. Wenn das Ausbrennen des Binders in stark oxidierenden Umgebungen durchgeführt wird, muß die allseitige Beschichtung aus polymerem Stoff thermisch stabil sein, d. h. bis zu einem bestimmten Grad thermisch nicht zersetzbar sein, und zwar bis zu einer Temperatur, die das Ausbrennen des Keramikblattbinders ermöglicht, während zumindest eine Oberflächenisolation der kupferhaltigen Teilchen zum Schutz gegen die oxidierende Atmosphäre aufrechterhalten wird, oder muß sich die allseitige Polymerbeschichtung in eine allseitige Zusammensetzung zersetzen, welche die Kupferteilchen gegen Oxidation schützt.
Organometallische Polymere, die ein Metall enthalten, das nach Zersetzung in einer oxidierenden Atmosphäre Metalloxide, Metallcarbide oder Metalloxicarbide, welche die Teilchen der kupferhaltigen Verbindung gegen Oxidation schützen, erzeugt, liefern eine der bevorzugten allseitigen Beschichtungen im Verfahren der vorliegenden Erfindung. Diese organometallischen Polymere enthalten Metalle wie Metalle der Hauptgruppe III, der Hauptgruppe IV, der Nebengruppe IV und der Nebengruppe VI. Ein Beispiel für ein Metall der Hauptgruppe III ist Aluminium. Beispiele für Metalle der Hauptgruppe IV sind Zinn, Germanium und Silicium. Beispiele für Metalle der Gruppe IV sind Titan und Zirkonium. Beispiele für Metalle der Nebengruppe VI sind Wolfram und Molybdän. Die bevorzugten metallischen Bestandteile des organometallischen Polymers sind Titan, Silicium und Zinn, wobei von diesen wiederum Silicium zu bevorzugen ist.
Polymere, die mindestens bis zu einer Temperatur thermisch stabil sind, bei der das Ausbrennen des Binders durchgeführt wird, oder die sich zersetzen und eine akzeptable allseitige Beschichtung liefern, enthalten beispielsweise Polyimide, Maleimide, Polyquinoxaline, Polyphenyle, Polyimide mit Acetylenendgruppen, Polyisoimide mit Acetylenendgruppen, Kopolymere, die Imid und Halbsiloxan enthalten, und Silikone.
Unter den bevorzugten polymeren Stoffen, die eingesetzt werden können, um eine thermisch stabile allseitige Beschichtung zu erhalten, sind Polymere wie Polyimid-Vorgänger in der Form von Polyisoimiden mit Acetylenendgruppen. Unter den bevorzugten polymeren Stoffen, die sich zersetzen und dabei eine akzeptable allseitige Beschichtung liefern, sind Kopolymere, die Imid und Halbsiloxan enthalten, und Silikonharze.
Wenn während des Ausbrennens des keramischen Binders eine allseitige Polymidbeschichtung verwendet wird, um die kupferhaltigen Teilchen des metallhaltigen Vorgängers zu schützen, wird die Mehrschichtstruktur in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur gebrannt, die für die Zersetzung des keramischen Binderharzes hinreichend ist, während sie das Aufrechterhalten einer ausreichenden allseitigen Beschichtung zum Schutz der kupferhaltigen Teilchen ermöglicht. Jede allseitige Beschichtung, die auf den kupferhaltigen Teilchen nach dem Ausbrennen des Binders verblieben ist, wird während des Sinterns des Keramikteils der Struktur entfernt. Dieses Sintern wird in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre durchgeführt. In der kupferhaltigen Verbindung werden sehr kleine Mengen von Kohlenstoff gebildet, aber diese reichen nicht aus, um die Dichte oder die elektrischen Eigenschaften der kupferhaltigen Verbindung wesentlich zu beeinflussen.
Wenn zum Schutz der kupferhaltigen Teilchen des Vorgängers der metallhaltigen Verbindung eine siliciumhaltige polymere allseitige Beschichtung verwendet wird, wird die Mehrschichtstruktur in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur gebrannt, die für die Zersetzung des keramischen Binderharzes und die Zersetzung des polymeren Teils der allseitigen Beschichtung hinreichend ist, so daß ein Metalloxid, ein Metallcarbid oder ein Metalloxicarbid auf der Oberfläche der Teilchen des Vorgängers der kupferhaltigen Verbindung verbleibt.
Die allseitige Beschichtung, die auf den kupferhaltigen Teilchen verbleibt und ihrer Natur nach ein Polymer, ein Metalloxid, ein Metallcarbid oder ein Metalloxicarbid sein kann, verhindert nicht nur eine Oxidation des Kupfers, sondern auch ein Sintern des Vorgängers der kupferhaltigen Verbindung bis zu einer Temperatur, bei der sich eine solche allseitige Beschichtung zersetzt oder hinreichend beschädigt wird, um das Sintern der kupferhaltigen Verbindung zu ermöglichen.
Nach dem Ausbrennen des keramischen Binderharzes wird die Mehrschichtstruktur in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre bei einer Temperatur gebrannt, die hinreichend hoch ist, um die Beseitigung aller Reste der allseitigen Beschichtung sowie das Sintern der kupferhaltigen Verbindung und der Keramikteile der Mehrschichtstruktur zu ermöglichen. Für den anfänglichen Abschnitt der Brenndauer wird eine reduzierende Atmosphäre bevorzugt, um die Reduktion aller leicht oxidierten Kupferteile zurück zu metallischem Kupfer zu ermöglichen.
Wenn die Anwesenheit des thermisch stabilen polymeren Stoffes nur ein Erhöhen der Temperatur bezweckt, bei der das Einsetzen des Sintervorgangs des Vorgängers der metallhaltigen Verbindung stattfindet, ist es nicht notwendig, daß der thermisch stabile polymere Stoff alle Kupferoberflächen allseitig umgibt. Wenn die Verfahrensumgebung nicht oxidierend ist, ist eigentlich eine partielle Beschichtung der Kupferoberflächen oder ein Kontakt des thermisch stabilen polymeren Stoffes mit Teilen des Vorgängers der kupferhaltigen Verbindung ausreichend.
Daten in der Literatur und in U.S.-A-4 517 155 haben aufgezeigt, daß die Anwesenheit von molekularem Sauerstoff während des Ausbrennens des Binderharzes des Keramikblattes, dessen Konzentrationen an molekularem Sauerstoff einige hundert Millionstel übersteigen, zu einer inakzeptablen Oxidation der kupferhaltigen Verbindung führen, die in der keramischen Mehrschichtstruktur enthalten ist.
Es wurde herausgefunden, daß Anteile des molekularen Sauerstoffs von bis zu 5 Volumenprozenten der Umgebung während des Ausbrennens des Binderharzes des Keramikblattes verwendet werden können, ohne daß eine wesentliche Oxidation der kupferhaltigen Verbindung eintritt. Abhängig von der Sauerstoffkonzentration könnte eine geringfügige Oxidation der kupferhaltigen Verbindung eintreten; allerdings kann eine solch geringfügige Oxidation durch nachfolgendes Brennen der keramischen Mehrschichtstruktur, die eine kupferhaltige Verbindung enthält, in einer reduzierenden Atmosphäre wie Formiergas umgekehrt werden.

BEISPIEL I

Um die Wirkung des Anteils von molekularem Sauerstoff, der auf der kupferhaltigen Verbindung vorhanden ist (während des Ausbrennens des Binderharzes des Glaskeramikblattes), wurde das folgende Experiment durchgeführt:
Kugelsinterteilchen aus Kupfer sind durch Kompression beschichteter Kupferteilchen hergestellt worden, wobei die durchschnittliche Teilchengröße der Kupferteilchen etwa 3 um betrug, und die Beschichtung auf den Kupferteilchen bestand aus Polyvinylbutyl, dessen Anteil im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1,0 Gewichtsprozente des beschichteten Kupferteilchens lag.
Die komprimierten Kugelsinterteilchen wurden auf ein Tablett mit Keramikplatten aufgebracht und das Tablett wurde in einen Glasröhrenofen mit einem Durchmesser von etwa 15,24 cm und einer Länge von etwa 1,83 m gebracht. Ein Gasgemisch aus Stickstoff mit etwa 3 Volumenprozenten Sauerstoff wurde durch den Röhrenofen mit einem Durchsatz von etwa 5 Liter pro Minute während des gesamten Prozesses geleitet. Der Ofen wurde aufgeheizt, so daß die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von etwa 1ºC pro Minute von Umgebungstemperatur (25ºC) bis auf 450ºC anstieg. Im Ofen wurde eine Temperatur von 450ºC etwa 5 Stunden lang aufrechterhalten und dann wurde der Ofen auf Umgebungstemperatur mit einer Geschwindigkeit von etwa 2ºC pro Minute abgekühlt. Nach dem Abkühlen deuteten Differenz-Gewichtsberechnungen darauf hin, daß etwa 2% des Kupfers oxidiert worden war.
Wiederholt durchgeführte Experimente zeigten, daß zwischen 2% und 7% des Kupfers abhängig von Variablen wie der Dicke der Polyvinylbutylbeschichtung auf den Kupferteilchen oxidiert wurde. Die Oxidation von 2 bis 7% ist wegen der Porösität der kupferhaltigen Verbindung, die durch das oxidierte Kupfer erzeugt wird und die elektrische Leitfähigkeit herabsetzt, unerwünscht.
Es wurden dann zusätzliche Kugelsinterteilchen aus Kupfer einem Verfahren unterworfen, das dem oben beschriebenen ähnlich ist, wobei die Stickstoffatmosphäre einen Anteil von etwa 5 Volumenprozenten von molekularem Sauerstoff enthielt, und die Haltezeit bei 450ºC wurde auf etwa 1 Stunde herabgesetzt. Nachdem die Kugelsinterteilchen 1 Stunde lang bei 450ºC gehalten worden waren, wurde das Gasgemisch im Glasröhrenofen durch eine weniger stark oxidierende Atmosphäre ersetzt, die etwa 3% molekularen Sauerstoff und einen Anteil von molekularem Wasserstoff enthielt, der etwa 0,5 bis 5,0 Volumenprozente der Stickstoffatmosphäre ausmachte. Die Temperatur des Ofens wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 3ºC pro Minute auf etwa 600ºC erhöht und bei etwa 600ºC etwa 1 Stunde lang gehalten. Der Anteil des oxidierten Kupfers wurde reduziert, ohne im Gegenzug die Entfernung des Binders von den MLC-Körpern (keramische Mehrschichtkörper) zu bewirken, indem dem Gasgemisch Wasserstoff hinzugefügt wurde. Differenz-Gewichtsanalysen von Proben, die zu diesem Zeitpunkt des Prozesses entnommen wurden, zeigten, daß der Anteil des oxidierten Kupfers weniger als 2 Gewichtsprozente betrug. Allerdings ist auch dieser Anteil an oxidiertem Kupfer noch unerwünscht, was die Porösität und die reduzierte elektrische Leitfähigkeit der erzeugten kupferhaltigen Verbindung betrifft.
Nach dem obigen Ausbrennprozeß des Binders wurden die Kugelsinterteilchen aus Kupfer einer reduzierenden Atmosphäre ausgesetzt, um das oxidierte Kupfer in den metallischen Zustand zurückzuführen. Dies wurde dadurch erreicht, daß der Ofen bei 600ºC gehalten und das Gasgemisch durch Formiergas ersetzt wurde. Die Kugelsinterteilchen wurden etwa 1 Stunde lang mit Formiergas behandelt. Dann wurde der Ofen in Anwesenheit der reduzierenden Atmosphäre auf Zimmertemperatur mit einer Geschwindigkeit von etwa 2ºC pro Minute abgekühlt.
Nach der Behandlung in der reduzierenden Atmosphäre zeigten eine Analyse der Mikrostruktur und eine Röntgenanalyse, daß kein Polyvinylbutyl verblieb, und kein oxidiertes Kupfer konnte nachgewiesen werden.
Dann wurde eine Glaskeramikblatt-Struktur mit 28 Schichten vorbereitet, die eine kupferhaltige Verbindung enthielt, wobei relativ bekannte Standardtechniken benutzt wurden. Die Mehrschicht-Keramikblattstruktur wurde gemäß dem oben beschriebenen Prozeßzyklus bearbeitet, wobei die anfängliche Konzentration des molekularen Sauerstoffs etwa 5 Volumenprozente betrug, der Anteil des molekularen Sauerstoffs auf etwa 3 Volumenprozente mit etwa 5 Volumenprozenten molekularem Wasserstoff reduziert wurde, und wobei eine reduzierende Atmosphäre verwendet wurde, um verbliebenes oxidiertes Kupfer in den metallischen Zustand, wie vorhin beschrieben, zurückzuführen. Danach wurden die Glaskeramikblätter in Stickstoff gesintert. Der Stickstoffdurchsatz im Ofen betrug 5 Liter pro Minute, die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs betrug etwa 5ºC pro Minute von etwa 600ºC bis 965ºC und die Mehrschichtstruktur wurde 2 Stunden lang bei einer Temperatur von 965ºC gehalten. Das Abkühlen auf Zimmertemperatur wurde in einer Stickstoffatmosphäre mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von etwa 5ºC pro Minute durchgeführt.
Die Dichte der erhaltenen Keramik betrug 2,55 g/cm³ im Vergleich zu 2,45 g/cm³, die bei einer Mehrschichtstruktur festgestellt wurde, die gemäß dem Verfahren aus U.S.-A-4 234 367 (L.W. Herron et al.) bearbeitet worden war. Der Widerstand der erhaltenen kupferhaltigen Verbindung betrug 3,5 Ω/cm.
Die obigen Daten zeigen, daß die Verwendung von molekularem Sauerstoff in einer Konzentration bis etwa 5 Volumenprozent während des Ausbrennens des Binderharzes des Keramikblattes akzeptabel ist, wenn dem Ausbrennprozeß des Binders eine Behandlung der Mehrschichtstruktur in einer reduzierenden Atmosphäre folgt.
Während der Bildung von glaskeramischen Mehrschichtstrukturen, die kupferhaltige Leiter enthalten, beginnt das Einsetzen des Sinterns des Kupfers typischerweise etwa bei 250ºC bis 400ºC, während das Sintern der Keramik im Bereich zwischen 780ºC bis etwa 900ºC stattfindet. Die Ausbrenntemperatur des polymeren Binderharzes des Keramikblattes ist von dem jeweiligen Binderpolymer selbst abhängig. Um alle Verfahrensschritte in einem Arbeitsablauf zu koordinieren, ist es wünschenswert, eine Temperatur des Einsetzens des Sinterns der kupferhaltigen Verbindung zu haben, die so nahe wie möglich bei der Sintertemperatur der Keramik liegt und das Ausbrennen des Binderharzes des Keramikblattes in einer oxidierenden Atmosphäre ermöglicht, ohne die elektrischen Eigenschaften der kupferhaltigen Verbindung zu beeinflussen.
Das Aufbringen des richtigen polymeren Stoffes auf die Oberflächen der kupferhaltigen Teilchen des Vorgängers der metallhaltigen Verbindung ermöglicht sowohl eine Erhöhung der Sintertemperatur der kupferhaltigen Verbindung als auch das Ausbrennen des Binders in einer oxidierenden Atmosphäre. Um eine Oxidation der kupferhaltigen Leiter zu verhindern, muß der polymere Stoff bis zu einer Temperatur thermisch stabil sein, die ein Ausbrennen des Binders des Keramikblattes ermöglicht, während zumindest eine Isolation an der Oberfläche der kupferhaltigen Teilchen des Vorgängers der metallhaltigen Verbindung gegen die oxidierende Atmosphäre aufrechterhalten wird, d. h. eine passivierende Beschichtung, oder der polymere Stoff muß sich in eine allseitige Beschichtungszusammensetzung zersetzen, die fähig ist, die kupferhaltigen Teilchen des Vorgängers der metallhaltigen Verbindung gegen Oxidation zu schützen. Polymere bevorzugter Ausführungsformen, welche die Eigenschaften einer allseitigen Beschichtung aufwiesen, umfassen Polyimide, Maleimide, Polyquinoxaline, Polyphenyle, Polyimide mit Acetylenendgruppen, Polyisoimide mit Acetylenendgruppen, Kopolymere, die Imid und Halbsiloxan enthalten, und Silikone.
Das Binderpolymer des Keramikblattes kann einer der bekannten polymeren Binderstoffe sein. Allerdings ist es besonders vorteilhaft, wenn der polymere Binderstoff ein sogenanntes "zerlegbares" Polymer ist. Ein zerlegbares Polymer wird hier als ein Polymer definiert, das sich thermisch zersetzt, wobei direkt aus dem festen Polymer ein monomeres Gas entsteht, ohne daß es zur Bildung von beträchtlichen Anteilen von Gelen mit hohem Molekulargewicht kommt, die kohlenstoffhaltige Residuen entstehen lassen (Teere, Kohleprodukte, etc.). Typischerweise ist das zerlegbare Polymer eine langkettige organische Verbindung, die nach ihrer Zersetzung einer Spaltung in ihre monomeren Einheiten unterliegt. Beispiele von zerlegbaren Polymeren umfassen Polymethylmethacrylat, Poly(α-methyl-vinyl-pyridin)-Polyvinylpyridin, Polyisobutylen, Poly(α-methylstyrol), Poly(perfluoräthylen) und andere Polymere, welche die folgende sich wiederholende Struktur aufweisen:
wobei R eine Alkylgruppe der allgemeinen Formel Cn H2n+1 ist, worin n Werte von 1 bis etwa 4 annimmt, oder eine Arylgruppe ist, d. h. entweder aus sechs Kohlenstoffatomen bestehende Benzolringe oder aus sechs Kohlenstoffatomen bestehende kondensierte Ringe anderer aromatischer Verbindungen, beispielsweise eine Phenyl- oder Naphtylgruppe, oder wobei R eine ein Elektron entnehmende funktionelle Gruppe wie -COOR, -CN, oder -NO2 ist, und wobei R nicht H ist, und wobei R' gleich R oder verschieden von R ist, aber aus funktionellen Gruppen ausgewählt ist, welche die gleiche allgemeine Formel aufweisen, und wobei x die Anzahl der molekularen Einheiten darstellt, die zusammen das Polymer bilden.
Unter den thermisch stabilen polymeren Stoffen, die wie oben beschrieben benutzt werden können, sind Polyimid-Vorgänger in Form von Polyisoimiden mit Acethylen-Endgruppen. Ein typisches Polyisoimid mit Acethylen-Endgruppen ist mittels der nachfolgenden Formel wiedergegeben:
worin R1 -C=O, -S=O, -O- beinhaltet, jedoch nicht auf diese Gruppen beschränkt ist, und worin R2 jede einer Anzahl von funktionellen Gruppen sein kann, die folgende Gruppen umfaßt, jedoch nicht auf diese beschränkt ist:
-CH&sub2;- oder -CH&sub2;CH&sub2;-
Zusätzliche Typen von Isoimid enthaltenden Oligomeren, die bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind in U.S.-A-4 485 231 (Landis) beschrieben, die hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird. Ein Adhäsionsaktivator, der ein Silan oder Titanat enthält, wird zuerst auf die kupferhaltigen Teilchen gebracht, die im Vorgänger der metallhaltigen Verbindung verwendet werden. Dann wird das Polyisoimid mit Acethylenendgruppen auf die kupferhaltigen Teilchen aufgebracht. Danach wird die Polyisoimidbeschichtung in ein Imid umgewandelt und zumindest durch die Acethylenendgruppen unter Wärmezufuhr in einer inerten Atmosphäre vernetzt. Die mit Polyimid beschichteten kupferhaltigen Teilchen werden dann dem Vorgänger der kupferhaltigen Verbindung hinzugefügt, der typischerweise eine Paste ist, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, die durch eine Maske aufgedruckt werden kann, um ein Muster auf einem Substrat wie ein Glaskeramikblatt-Substrat zu liefern. Die in ein Imid umgewandelte, vernetzte Polymerbeschichtung auf den kupferhaltigen Teilchen, die eine besonders hohe thermische Stabilität aufweist, schützt die Oberfläche der kupferhaltigen Teilchen während des Ausbrennens des Binders des Keramikblattes in einer oxidierenden Atmosphäre. Zusätzlich wird die Temperatur, bei der das Sintern des Vorgängers der kupferhaltigen Verbindung stattfindet, auf eine Temperatur, bei der sich das in ein Imid umgewandelte, vernetzte Polymer zersetzt, oder auf eine höhere Temperatur erhöht.

BEISPIEL 2

Es wurde eine Dispersion hergestellt, enthaltend:
a) Kupferteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 3 um, die mit einem Adhäsionsaktivator behandelt worden sind. In diesem besonderen Fall war der Adhäsionsaktivator τ-Aminopropyltriethoxisilan, jedoch genügt jeder auf der Basis von Silan oder Titanat hergestellte Adhäsionsaktivator.
b) eine Lösung eines Polyisoimids mit Acethylenendgruppen (Thermid IP-600 der National Starch Corporation). Die Lösung IP-600 enthielt 5 Gewichtsprozente Festkörper in Tetrahydrofuran (THF), obwohl Diglym, Zyklohexanon, ein Aceton-Toluen-Gemisch oder andere Lösungen wie protonenfreie Lösungen und ätherische Lösungen anstatt THF benutzt werden können. Die Menge der Lösung, die der Dispersion hinzugefügt wurde, war der Art, daß die Konzentration des Polyisoimids etwa 5 Gewichtsprozente des Kupfers betrug, obwohl Polyisoimid-Konzentrationen, die in einem Bereich von etwa 1% des Gewichts des Kupfers bis etwa 5% des Gewichts des Kupfers lagen, zu beschichteten Kupferteilchen führten, mit denen die vorliegende Erfindung gut ausgeführt werden kann.
Ein Lösungsmittel, in dem Polyimid nicht löslich ist, Hexan, wurde der Dispersion hinzugefügt, um zu bewirken, daß das Polyisoimid aus der THF-Lösung auf die Oberfläche der Kupferteilchen niederschlägt. Danach wurden die beschichteten Kupferteilchen aus der Dispersion gefiltert. Das Lösungsmittel THF, das auf den beschichteten Teilchen verblieb, wurde durch Verdampfen unter verringertem Druck entfernt. Es ist nicht notwendig, aber vorzuziehen, die beschichteten Teilchen mit einem Lösungsmittel, in dem der polymere Beschichtungsstoff dicht löslich ist, zu waschen, gefolgt vom Entfernen der verbliebenen Lösungsmittel durch Verdampfen. Die erhaltenen beschichteten Kupferteilchen enthielten etwa 2,5% Polyisoimid, was einer Beschichtungsdicke von etwa 0,1 um im Durchschnitt entspricht.
Dieses Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf die Kupferteilchen kann für jeden der in der vorliegenden Erfindung beschriebenen polymeren Stoffe verwendet werden.
Eine Sprühtrocknung wurde auch als Verfahren zur Herstellung von beschichteten/eingekapselten Kupferteilchen benutzt. Beide Techniken funktionieren; allerdings ist der Niederschlag eines Polymers aus der Lösung auf die Oberfläche der Kupferteilchen wegen der Gleichmäßigkeit der erhaltenen Beschichtung vorzuziehen.
Die "trocken" beschichteten Kupferteilchen wurden in einer Stickstoffatmosphäre bei etwa 350ºC etwa 2 Stunden lang erhitzt, um eine Imidisierung und Vernetzung des Polyisoimids zu erhalten. Die beschichteten Kupferteilchen wurden unter Anwendung einer thermogravimetrischen Analyse (TGA) auf Stabilität in einer oxidierenden Atmosphäre untersucht. Zusätzlich wurden die beschichteten Teilchen bei verschiedenen Temperaturen gebrannt und die erhaltenen Kupferstrukturen wurden untersucht, um die Retardierung des Sinterns des Kupfers aus der vernetzten Polyimidbeschichtung zu bestimmen.
Die TGA-Daten der beschichteten Kupferteilchen zeigten eine Stabilität der Teilchen gegen Oxidation bei Temperaturen in einem Bereich von etwa 500ºC bis etwa 700ºC, die von der Dicke der polymeren Beschichtung auf den Kupferteilchen abhing. Unbehandeltes Kupfer beginnt bei etwa 200ºC zu oxidieren, während die beschichteten Kupferteilchen nennenswerte Anzeichen einer Oxidation (Gewichtszunahme) bis etwa 500 bis 700ºC nicht zeigten. Nach der Bestimmung der Stabilität gegen Oxidation wurden die Kupferteilchen in einer Stickstoffatmosphäre gesintert, obwohl jede inerte oder reduzierende Atmosphäre genügt hätte, und die Sintertemperatur schien etwa 780ºC bis 790ºC zu betragen.
Zusätzliche polymere Stoffe, die zum Schutz des Kupfers gegen Oxidation während des Ausbrennens des keramischen Binderharzes verwendet werden können und die hinsichtlich der Erhöhung der Temperatur vorteilhaft sind, bei der das Einsetzen des Sinterns der kupferhaltigen Verbindung stattfindet, enthalten metallhaltige Harze wie oben beschrieben, wie siliciumhaltige Harze. Diese metallhaltigen Harze zersetzen sich in einer oxidierenden Atmosphäre und bilden Metalloxide auf der Oberfläche des Kupfers, wodurch sie das Kupfer selbst gegen Oxidation schützen. Siliciumhaltige Harze zersetzen sich und bilden Siliciumoxide, Siliciumcarbide und Siliciumoxycarbide auf der Oberfläche des Kupfers. Diese Zersetzungsprodukte schützen das Kupfer gegen Oxidation und verhindern ein vorzeitiges Sintern der kupferhaltigen Verbindung.
Unter den siliciumhaltigen organometallischen Stoffen, werden insbesondere Kopolymere bevorzugt, die Imid und Halbsiloxane enthalten, wobei der Siloxananteil des Kopolymers als ein innerer Weichmacher wirkt.
Kopolymere, die Imid und Halbsiloxan enthalten, haben sich als besonders effektiv im Schutz der Kupferoberflächen gegen Oxidation während des Ausbrennens des Binders gezeigt. Beispiele solcher Harze, die im Handel erhältlich sind, umfassen M&T 2065 und M&T 4605, die von der Firma M&T Chemicals Incorporated bezogen werden können, und RC-2566, das von der Firma DuPont Chemicals bezogen werden kann.

BEISPIEL 3

Es wurde eine Lösung siloxan-modifizierten Polyimidharzes M&T 2065 von etwa 5 Gewichtsprozenten Diglym vorbereitet. Der Lösung wurde Kupferpulver hinzugefügt, das eine durchschnittliche Teilchengrößenverteilung von etwa 3 um aufweist und das mit einem Adhäsionsaktivator behandelt worden ist, um eine Dispersion zu bilden, wie sie in Beispiel 2 beschrieben wurde. Beschichtete Kupferteilchen wurden aus der Dispersion erhalten, indem dieselbe Technik wie in Beispiel 2 beschrieben verwendet wurde. Obwohl andere Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung ein zufriedenstellendes beschichtetes Kupferteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrößenverteilung zwischen etwa 3 und etwa 5 um lieferten, wurden die am gleichmäßigsten beschichteten Teilchen durch Niederschlag eines Polymers aus einer Lösung auf die Kupferteilchenoberfläche erzielt.
Es waren drei Formen des Kupferpulvers vorhanden, wovon jede benutzt wurde, um eine Dispersion mit einer siloxan-modifizierten Polyimidlösung herzustellen, und darunter waren:
1. unbehandeltes Kupferpulver,
2. Kupferpulver, das durch Ätzen mit einer milden Säure, die verdünntes HNO3 enthielt, etwa 15 Minuten lang gereinigt worden war, und
3. ein Kupferpulver, das mit einem Adhäsionsaktivator wie τ-Aminopropyltriethoxysilan oder 4-Aminophtalonitril behandelt worden war.
Alle drei Formen des Kupferpulvers können ein beschichtetes Kupferteilchen liefern, das sich bei der Untersuchung der kupferhaltigen Verbindung, die mittels der beschichteten Kupferteilchen erzeugt worden ist, als zufriedenstellend erwiesen hat. Um eine allseitige Beschichtung sicherzustellen, ist es jedoch vorzuziehen, ein säuregeätztes Kupferteilchen und einen Adhäsionsaktivator zu benutzen, der als Haftvermittler zwischen den Vorgängerteilchen der kupferhaltigen Verbindung und des polymeren Stoffes der allseitigen Beschichtung dient. In Fällen, in denen der polymere Stoff der allseitigen Beschichtung ein Polyimid ist, sind Aluminiumchelate und Silane mit Aminendgruppen bevorzugte Adhäsionsaktivatoren.
Die allseitige Beschichtung aus siloxan-modifiziertem Polyimid auf den Kupferteilchen wurde gemäß folgendem Arbeitsablauf ausgehärtet: 30 Minuten lang bei 100ºC, gefolgt von 30 Minuten bei 200ºC, gefolgt von 300ºC für eine Dauer von 2 Stunden. Während des "Aushärtens" verflüchtigen sich alle verbliebenen organischen Verbindungen mit geringem Molekulargewicht und werden entfernt, was eine verringerte Löslichkeit der Beschichtung und eine erhöhte thermische Stabilität zur Folge hat. Nach dem Aushärten der Beschichtung auf den Kupferteilchen wurden die beschichteten Kupferteilchen zu Kugelsinterteilchen komprimiert, die einer oxidierenden Atmosphäre unterworfen wurden und dann in Formiergas gesintert wurden, das aus etwa 10% Wasserstoff und etwa 90% Stickstoff bestand.
Tabelle 1 (unten) zeigt die dynamischen thermogravimetrischen Analysedaten der pelletisierten Kupferteilchen sowohl unbeschichtet als auch mit dem siloxan-modifizierten Polyimid beschichtet. Die Umgebung war Luft und die Heizgeschwindigkeit betrug 10ºC pro Minute. Tabelle 1 Maximale Temperatur ºC unbeschichtet Zuwachs in Gewichtsprozenten beschichtet mit siloxanmodifiziertem Polyimid keiner
Eine Gewichtszunahme von 24% entspricht einer vollständigen Oxidation des pelletisierten Kupfers. Beschichtete Kugelsinterteilchen aus Kupfer, die eine Gewichtszunahme von etwa 6% zeigten, nachdem sie einer oxidierenden Atmosphäre ausgesetzt waren, wurden nachfolgend bei etwa 965ºC in Formiergas gesintert und ergaben eine kupferhaltige Verbindung, deren theoretische Dichte in einem Bereich zwischen etwa 89% und etwa 94% lag. Diese Dichte korreliert mit der Dichte, die erhalten wird, wenn die beschichteten Kupferteilchen in eine typische Metallpaste eingefügt werden, die bei der gegenwärtigen Produktion von glaskeramischen Mehrschichtstrukturen, die kupferhaltige Leiter enthalten, verwendet wird.
Wenn zumindest einer der Zwecke der allseitigen Beschichtung auf den Kupferteilchen das Verhindern der Oxidation der Kupferteilchen während des Ausbrennens des Binderharzes des Keramikblattes ist, ist es kritisch, daß die Dicke der Beschichtung ausreichend ist, um die thermischen Verfahrensbedingungen zu überstehen, ohne das Kupfer der Umgebung auszusetzen. Obwohl die folgenden Daten vorläufige Daten sind und nicht als Grenzwerte gedacht sind, hat sich gezeigt, daß eine Beschichtungsdicke im Bereich zwischen etwa 0,02 um und etwa 0,1 um vorzuziehen ist. Dies entspricht einer Beschichtung, die etwa 0,5% bis etwa 4,0% des Gewichts des beschichteten Kupferteilchens ausmacht. Es ist möglich, dickere Beschichtungen zu verwenden, eine dickere Beschichtung führt jedoch zu mehr polymeren Resten, die vor oder während des Sinterns der kupferhaltigen Verbindung zu entfernen sind, und eine zu dicke Beschichtung kann das Sintern der kupferhaltigen Verbindung verhindern.
Wenn die Anwesenheit des thermisch stabilen polymeren Stoffes allein bezwecken soll, die Temperatur, bei der das Einsetzen des Sinterns der kupferhaltigen Verbindung stattfindet, zu erhöhen, ist es nicht notwendig, daß die Beschichtung so dick ist, eigentlich ist es, wenn die Prozeßumgebung nicht oxidierend ist, nicht notwendig, daß die Teilchen vollständig beschichtet sind, d. h. die Beschichtung allseitig ist.
Andere siliciumhaltige polymere Stoffe, die zum Schutz der kupferhaltigen Verbindung während des Ausbrennens des keramischen Binderharzes verwendet werden, enthalten im Handel erhältliche Silikonpolymere. Die Silikonpolymere können auf die Oberfläche der Kupferteilchen durch die gleichen Techniken aufgebracht werden, wie jene, die vorhin für das Beschichten der Kopolymere, die Imid und Halbsiloxan enthalten, beschrieben wurden. Zusätzlich erweist sich die Technik des trockenen Mischens des Silikonharzes unter die kupferhaltige Verbindung, um eine Adsorption des Siliciumpolymers auf der Kupferoberfläche zu ermöglichen, als eine besonders nützliche Beschichtungstechnik.

BEISPIEL 4

Eine Anzahl verschiedener Silikonharze wurde jeweils trocken unter eine kupferhaltige Verbindung gemischt, die etwa 1% bis etwa 2% Harz und etwa 98% bis etwa 100% Kupfer enthält. Trockenes Mischen lieferte eine Beschichtung auf dem Kupferteilchen durch direkte Adsorption. Die trockene Mischung wurde pelletisiert und die Kugelsinterteilchen wurden einer Atmosphäre, die zur Hälfte aus Stickstoff und zur Hälfte aus Sauerstoff bestand, bei einer Temperatur von 400ºC für eine Dauer von einer Stunde ausgesetzt. Danach wurden die Kugelsinterteilchen in Formiergas bei einer Temperatur von etwa 960ºC gesintert. Tabelle 2 zeigt die Gewichtszunahme der Kugelsinterteilchen während der Zeit, in der sie der oxidierenden Atmosphäre ausgesetzt waren, sowie den Prozentsatz der theoretischen Dichte der metallhaltigen Verbindung, die nach dem Sintern erhalten wurde. TABELLE 2 Typ des Silikonpolymers Gewichtsanteil des Kupfers der trockenen Mischung in Prozent Gewichtszunahme nach der Oxidation in Prozent Theoretische Dichte nach dem Sintern in Prozent
Eine Gewichtszunahme von 9% ist typisch für unbeschichtete Kupferteilchen unter diesen Redingungen. Sowohl die SR- als auch die GE-Siliciumpolymere können von der Firma General Electric Co. bezogen werden. Die Reschichtung mit einem Silikonpolymer verhindert nicht nur die Oxidation des Kupfers, sondern verlangsamt auch das Einsetzen des Sinterns des Kupfers. Dies verhindert ein Sintern des Kupfers bis zu einer Temperatur, die nahe derjenigen liegt, bei der die Keramik sintert, und kann ein gleichzeitiges Sintern mit der Keramik ermöglichen, was vom bestimmten Silikonpolymer, der für das Beschichten verwendet wird, abhängt. Die Verwendung von Polymerbeschichtungen mit hohem Siliciumgehalt wie die oben genannten Siliciumpolymere führen zu einer metallhaltigen Verbindung von niedrigerer Dichte infolge des vorhandenen Siliciummetalls.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer keramischen Mehrschichtstruktur mit einem inneren Muster aus kupferhaltigen Leitern darin, das folgende Schritte umfaßt:

Vorbereiten einer Mehrzahl von Keramikblättern, die mindestens ein keramisches oder glaskeramisches Material und einen organischen Binder enthalten, Vorbereiten einer Leiterpaste, die Teilchen des kupferhaltigen Metalls enthält, Aufbringen eines Musters aus dieser Leiterpaste auf die Mehrzahl von Keramikblättern, Stapeln und Laminieren der Mehrzahl metallisierter Keramikblätter, Erhitzen der metallisierten Keramikblätter in einer oxidierenden Umgebung bis zu einer Temperatur, die ausreichend ist, um die Beseitigung des organischen Binders von den Keramikblättern zu bewirken, und Brennen der metallisierten Keramikblätter in einer Inertgasumgebung bis zu einer Temperatur, die ausreichend ist, um das Zusammenwachsen des keramischen oder glaskeramischen Materials und das Sintern der Leiter zu bewirken, jedoch zum Schmelzen der Leiter nicht ausreicht;

wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß:

die Metallteilchen aus kupferhaltigem Metall, die in der Leiterpaste enthalten sind, allseitig mit einem polymeren Stoff beschichtet sind, um eine Beschichtung aus hitzebeständigem Material um die Metallteilchen entweder direkt oder durch Zersetzung des polymeren Stoffs zu erhalten, und

das Erhitzen der laminierten Keramikblätter in einer oxidierenden Umgebung durchgeführt wird, die einen Prozentsatz von Sauerstoff von bis zu 5% enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Prozentsatz von Sauerstoff größer als 5% ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der polymere Stoff ein organometallisches Polymer ist, das Metalle enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die Aluminium, Germanium, Silicium, Titan und Zirkonium enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei sich das organometallische Polymer zersetzt, um ein Zersetzungsprodukt zu bilden, das die Bildung einer allseitigen Schicht um die Metallteilchen ermöglicht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das organometallische Polymer ein siliciumhaltiges Polymer enthält und bei dem das Zersetzungsprodukt eine Siliciumschicht um die Metallteilchen bildet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Beschichten der kupferhaltigen Metallteilchen durch Abscheiden des polymeren Stoffs aus einer Lösung des polymeren Stoffs auf der Oberfläche der Metallteilchen, die in der Lösung in Schwebe gehalten oder dispergiert sind, erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Lösungsmittel, in dem sich der polymere Stoff nicht löst, der Lösung hinzugefügt wird, um zu bewirken, daß sich der polymere Stoff auf den Metallteilchen abscheidet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Metallteilchen mit einem Adhäsionsaktivator behandelt werden, bevor sich der polymere Stoff auf den Metallteilchen abscheidet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Metallteilchen aus Kupfer bestehen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Kupferteilchen in einer verdünnten Säure geätzt werden, bevor sie mit einem Adhäsionsaktivator behandelt werden.