DE3781882T2

DE3781882T2 - Zwischenstueck zum diffusionsfuegen mit fluessiger phase.

Info

Publication number: DE3781882T2
Application number: DE8787101827T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi C O Patent D Kagechika; Toshifumi C O Patent Di Kojima; Shigeyoshi C O Patent D Kosuge; Yasuhiro C O Patent Divis Ueno; Itaru C O Patent Divi Watanabe
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1987-02-10
Filing date: 1987-02-10
Publication date: 1993-04-29
Anticipated expiration: 2007-02-11
Also published as: US4988035A; DE3781882D1; EP0278030B1; EP0278030A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Einsatz zum Einfügen zwischen ein erstes und ein zweites Grundmetall, die jeweils aus einem Metall oder einer Legierung bestehen, um das erste und das zweite Grundmetall durch Flüssigphase-Diffusionsverbinden zu verbinden, wobei der Einsatz ein dünnes Substrat, das aus einem Metall oder einer Legierung besteht, und ein oder zwei Verbindungs-Legierungsschichten aufweist, die jeweils durch Metallisieren auf den beiden Hauptflächen des Substrats gebildet sind und einen Schmelzpunkt haben, der niedriger als der des ersten und des zweiten Grundmetalls ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Flüssigphase-Diffusionsverbinden eines ersten und eines zweiten Grundmetalls unter Verwendung eines solchen Einsatzes.
Zum Verbinden von Grundmetallen, wie etwa hochlegierten Materialien, bei denen die Anwendung von Schmelzschweißverfahren schwierig ist, oder zum Verbinden von Grundmetallen, die große Verbindungs-Grenzflächen haben, wird das als "Diffusionsverbinden" bezeichnete Verfahren angewandt. Dieses Verfahren besteht darin, daß zuerst zwei miteinander zu verbindende Grundmetalle mit einer geeigneten Einrichtung zusammengehalten und dann im Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre erwärmt werden, so daß Metallatome aus dem einen Grundmetall in das andere oder von einem Einsatz in eines oder beide Grundmetalle diffundieren, so daß die Grundmetalle ohne Anschmelzen der Grundmetalle miteinander verbunden werden. Es sind verschiedene Diffusionsverbindungsverfahren bekannt, und diese sind in drei Arten unterteilt, und zwar direktes Diffusionsverbinden, Festphase- Diffusionsverbinden und Flüssigphase-Diffusionsverbinden.
Beim direkten Diffusionsverbinden werden zwei Grundmetalle in einem Vorderseite-an-Vorderseite - Kontakt gehalten. Beim Festphase-Diffusionsverbinden ist zwischen die beiden Grundmetalle ein Einsatz eingefügt, und Metallatome diffundieren aus dem Einsatz in die Grundmetalle, ohne daß der Einsatz geschmolzen wird. Beim Flüssigphase-Diffusionsverbinden ist zwischen zwei Grundmetalle ein Einsatz eingesetzt und wird geschmolzen, so daß Metallatome aus dem Einsatz in die Grundmetalle diffundieren. Das Flüssigphase-Diffusionsverbinden ist gegenüber den beiden anderen Diffusionsverbindungsverfahren insofern vorteilhaft, als zum Zusammenhalten der Grundmetalle und/oder des Einsatzes ein geringerer Druck benötigt wird.
Der beim Flüssigphase-Diffusionsverbinden verwendete Einsatz besteht aus einem Metall oder einer Legierung mit einem Schmelzpunkt, der niedriger als der des Grundmetalls ist. Die Anordnung, die aus den Grundmetallen und dem zwischen den Grundmetallen befindlichen Einsatz besteht, wird im Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre auf den Schmelzpunkt des Einsatzes oder eine höhere Temperatur erwärmt, so daß der Einsatz schmilzt. Während des Schmelzens des Einsatzes diffundieren die Metallatome aus dem Einsatz in die Grundmetalle, so daß die Grundmetalle miteinander verbunden werden (siehe US-A-3 678 570 für Paulonis et al.). Es ist erwünscht, daß der Einsatz ausreichend dünn ist, 5 bis 200 um, um ein leichtes Diffundieren der Metallatome in die Grundmetalle zuzulassen. Zwei Arten von solchen dünnen Einsätzen sind verfügbar. Die erste Art ist eine Schicht aus Pulver aus Einsatzmaterial oder eine Folie aus Einsatzmaterial. Die zweite ist ein Einsatz aus einer Schicht oder zwei Schichten aus Einsatzmaterial, die auf den Verbindungsflächen der jeweiligen Grundmetalle entweder durch Metallisieren oder Sprühen gebildet sind.
Wenn der Einsatz, der beim Flüssigphase-Diffusionsverbinden verwendet wird, eine Schicht aus Einsatzmaterialpulver ist oder aus einer Schicht oder zwei Schichten aus Einsatzmaterial besteht, die auf den Grundmetallen jeweils durch Aufsprühen gebildet sind, besteht die Wahrscheinlichkeit, daß sich auf den Verbindungsflächen der Grundmetalle eine Oxidschicht ausbildet. Da es außerdem schwierig ist, einen solchen Einsatz mit gleichmäßiger Dicke herzustellen, verbleiben einige Bereiche des Einsatzes auf den Verbindungsflächen der Grundmetalle, nachdem die Grundmetalle erwärmt worden sind. Aus diesen Gründen ist die erreichte Verbindungsfestigkeit ungenügend. Andererseits kann der Einsatz, der aus einer Schicht oder zwei Schichten aus Einsatzmaterial besteht, die auf die Grundmetalle metallisiert sind, eine gleichmäßige Dicke haben, wenn die Grundmetalle einfache Formen haben. Wenn diese Grundmetalle groß sind oder komplizierte Gestalten haben, kann der Einsatz kaum eine gleichförmige Dicke haben.
Andererseits ist es relativ leicht, eine Folie aus Einsatzmaterial mit gleichmäßiger Dicke auszubilden. Diese Folie kann daher eine Einsatzschicht mit gleichförmiger Dicke zum Verbinden von großen zu verbindenden Flächen bilden. Die Folie kann entweder durch Walzen oder durch ein Schnellerstarrungsverfahren hergestellt werden. Eine der Legierungen, die zu einer Folie von 5 bis 200 um gewalzt werden können, ist Al-13% Si-Legierung. Diese Legierung wird üblicherweise als Komponente eines sogenannten Hartlotblechs verwendet. Das Hartlotblech wird hergestellt, indem zuerst ein dünnes Aluminiumblech zwischen zwei dünne Bleche von Al-13% Si-Legierung gelegt und dann diese Bleche alle gemeinsam gewalzt werden. Wie die JP-Patentveröffentlichung 119 683 (1981) KOKAI angibt, wird das Hartlotblech zwischen eine Ti- Platte und eine Al-Platte oder zwischen zwei Al-Platten gelegt, um so diese Platten durch Flüssigphase-Diffusionsverbinden zusammenzufügen.
Um zwei Grundmetalle einer Legierung auf Ni-Basis durch Flüssigphase-Diffusionsverbinden fest miteinander zu verbinden, wird ein Einsatz aus einer Legierung auf Ni-Basis, die P, B oder Si enthält, was den Schmelzpunkt der Legierung auf Ni-Basis herabsetzt, häufig verwendet. Diese Legierung und die übrigen niedrigschmelzenden Legierungen, die Einsätze für das Flüssigphase-Diffusionsverbinden bilden, können kaum zu Folien mit einer Dicke von 5 bis 200 um gewalzt werden, weil alle diese Legierungen eine schlechte Umformbarkeit haben und die durch Warmwalzen dieser Metalle hergestellten Folien zu Rissen neigen. Ein Schnellerstarrungsverfahren kann zwar dünne Folien aus diesen Legierungen mit einer Dicke von 5 bis 200 um herstellen, kann jedoch nicht dünne Folien einer Größe von 1 m (Länge) · 0,5 m (Breite) oder größer bereitstellen. Die meisten der niedrigschmelzenden Legierungen, die im allgemeinen als Materialien von Einsätzen für das Flüssigphase-Diffusionsverbinden verwendet werden, sind spröde. Eine dünne Folie, die aus einer dieser Legierungen hergestellt ist und zwischen zwei Grundmetallen angeordnet wird, wird möglicherweise reißen, wenn die Grundmetalle sich gegeneinander verschieben. In manchen Fällen kann die dünne Folie reißen, während sie in den Zwischenraum zwischen den Grundmetallen eingesetzt wird.
Die US-A-4 029 479 betrifft eine metallisierte Folie zum Flüssig-Verbinden von Grenzflächen von Titan, wobei ein Wabenkern für eine Waben-Sandwichplatte mit zwei einander zugewandten Flächenkörpern versehen ist. Zu diesem Zweck werden weitere Flächenkörper aus metallisierter Folie aus Titan oder einer ausgewählten Titanlegierung jeweils zwischen den einander zugewandten Flächenkörper und dem Kern eingesetzt. Wie im einzelnen erläutert ist, haben die Folienflächenkörper eine Foliendicke in der Größenordnung von 0,001 Inch entsprechend 25 um, wobei es bevorzugt ist, daß die Dicke 0,0006 Inch entsprechend 15 um nicht übersteigt.
Somit ist ein Einsatz gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 7 aus der US-A-4 029 479 bekannt, wobei das Metall oder die Legierung des dünnen Substrats aus Ti oder einer Legierung auf Ti-Basis besteht.
Die FR-A-2 147 512 betrifft ein spezielles Gebiet der Technik, und zwar ein Verfahren zum Löten von Grundmetallen. In dieser Druckschrift FR-A-2 147 512 sollen Teile mit präzisen Einzelheiten gelötet werden, wobei darauf geachtet werden muß, daß das Lot während des Lötens nicht von der jeweiligen Oberfläche abfließt. Gemäß dem speziellen Zweck des Verfahrens der FR-A-2 147 512 wird ein Substrat von 3 um verwendet, das mit einer äußeren Legierungsschicht von 4 um versehen ist. Das Substrat besteht aus einem Material, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus einer Legierung auf Fe-Basis, einer Legierung auf Ni-Basis, einer Legierung auf Cu-Basis und einer Legierung auf Mo-Basis besteht. Da es sich bei dieser Druckschrift um Löten handelt, ist in dieser Druckschrift über den Aspekt des Verbindens von Grundmetallen durch Flüssigphase-Diffusionsverbinden nichts gesagt.
Somit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Einsatzes, der eine zuverlässige Flüssigphase-Diffusionsverbindung mit hoher Scherfestigkeit zwischen zwei Grundmetallen ermöglicht, auch wenn die jeweiligen Grundmetalle eine große Berührungsfläche oder eine Berührungsfläche mit komplexer oder komplizierter Gestalt haben.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Flüssigphase-Diffusionsverbinden von zwei Grundmetallen bzw. von einem ersten und einem zweiten Grundmetall unter Verwendung eines Einsatzes, um eine zuverlässige Flüssigphase-Diffusionsverbindung hoher Scherfestigkeit zwischen den beiden Grundmetallen bzw. dem ersten und dem zweiten Grundmetall auch dann zu erhalten, wenn die jeweiligen Grundmetalle eine große Berührungsfläche oder eine Berührungsfläche mit komplexer oder komplizierter Gestalt haben.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Einsatz gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das dünne Substrat eine Dicke im Bereich von 50 bis 500 um hat und aus einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fe, Ni, Cu, Ti, einer Legierung auf Fe-Basis, einer Legierung auf Ni-Basis, einer Legierung auf Cu-Basis und einer Legierung auf Ti-Basis besteht; und daß die beiden Verbindungs-Legierungsschichten eine Dicke im Bereich von 5 bis 20 um haben.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Einsatz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 dadurch gekennzeichnet, daß das dünne Substrat eine Dicke im Bereich von 50 bis 500 um hat und aus dem gleichen Material wie das erste Grundmetall oder einem Material besteht, das ein Element enthält, das der Hauptbestandteil des ersten Grundmetalls ist, wobei das Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fe, Ni, Cu, Ti, einer Legierung auf Fe-Basis, einer Legierung auf Ni-Basis, einer Legierung auf Cu-Basis und einer Legierung auf Ti-Basis besteht; und daß die Verbindungs- Legierungsschicht eine Dicke im Bereich von 5 bis 20 um hat.
Gemäß speziellen Ausführungsformen der Einsätze gemäß der Erfindung ist das Substrat durch Walzen hergestellt.
Gemäß weiteren Ausbildungen der Einsätze nach der Erfindung umfaßt das Metallisieren der jeweiligen Verbindungs-Legierungsschicht Galvanisieren, Vakuummetallisieren, Schmelztauchen, elektrodenloses Plattieren, Sputtern und Ionenplattieren.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Einsätze nach der Erfindung bestehen die jeweiligen Verbindungs-Legierungsschichten aus einem Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Legierung auf Ni-Basis, einer Legierung auf Cu-Basis und einer Legierung auf Ti-Basis besteht.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Einsätze nach der vorliegenden Erfindung hat das Substrat einen Schmelzpunkt, der um 100ºC oder mehr höher als der der Verbindungs-Legierungsschichten ist.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Einsätze nach der vorliegenden Erfindung haben die jeweiligen Verbindungs-Legierungsschichten einen Schmelzpunkt, der um 200ºC oder mehr niedriger als der des ersten und des zweiten Grundmetalls ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist das Verfahren zum Flüssigphase-Diffusionsverbinden von zwei Grundmetallen unter Verwendung eines Einsatzes die folgenden Schritte auf:
- Bilden von Verbindungs-Legierungsschichten, deren Schmelzpunkt niedriger als der der beiden Grundmetalle ist, auf beiden Hauptflächen eines dünnen Substrats, das aus einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fe, Ni, Cu, Ti, einer Legierung auf Fe-Basis, einer Legierung auf Ni-Basis, einer Legierung auf Cu-Basis und einer Legierung auf Ti-Basis besteht, durch Metallisieren der Verbindungs-Legierungsschichten auf das Substrat, um den Einsatz herzustellen;
- Einsetzen des Einsatzes zwischen die Grundmetalle; und
- Erwärmen der beiden Grundmetalle und des Einsatzes auf eine Temperatur, die nicht niedriger als der Schmelzpunkt der Verbindungs-Legierungsschichten und niedriger als die Schmelzpunkte der beiden Grundmetalle und des Substrats ist, um die Atome des Substrats und der beiden Grundmetalle zu diffundieren, so daß die beiden Grundmetalle verbunden werden,
wobei ein Substrat verwendet wird, das eine Dicke im Bereich von 50 bis 500 um hat und dessen Material ausreichend dick ist, um nach dem Erwärmen als eine Schicht zu verbleiben, die die beiden Grundmetalle verbindet, und wobei Verbindungs-Legierungsschichten verwendet werden, die eine Dicke im Bereich von 5 bis 20 um haben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren zum Flüssigphase-Diffusionsverbinden eines ersten und eines zweiten Grundmetalls unter Verwendung eines Einsatzes die folgenden Schritte auf:
- Bilden einer Verbindungs-Legierungsschicht aus einem Material, dessen Schmelzpunkt niedriger als der eines Substrats und des zweiten Grundmetalls ist, durch Metallisieren des Materials der Verbindungs-Legierungsschicht auf eine Hauptfläche eines dünnen Substrats, das aus dem gleichen Material wie das erste Grundmetall oder einem Material besteht, das ein Element enthält, das der Hauptbestandteil des ersten Grundmetalls ist, wobei das Material des Substrats aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fe, Ni, Cu, Ti, einer Legierung auf Fe-Basis, einer Legierung auf Ni-Basis, einer Legierung auf Cu-Basis und einer Legierung auf Ti-Basis besteht, wobei das Substrat und die Verbindungs-Legierungsschicht den Einsatz bilden, wobei das Material der Verbindungs-Legierungsschicht ausgewählt ist, um Atome zu enthalten, die durch Wärme in das Substrat und in das zweite Grundmetall diffundierbar sind;
- Einsetzen des Einsatzes zwischen das erste und das zweite Grundmetall, so daß die Verbindungs-Legierungsschicht dem zweiten Grundmetall zugewandt ist; und
- Erwärmen der Grundmetalle und des Einsatzes auf eine Temperatur, die nicht niedriger als der Schmelzpunkt der Verbindungs-Legierungsschicht und niedriger als der Schmelzpunkt der Grundmetalle und des Substrats ist, um Atome der Verbindungs-Legierungsschicht in das Substrat und in das zweite Grundmetall zu diffundieren und um die Atome des Substrats in das erste Grundmetall zu diffundieren, so daß das erste und das zweite Grundmetall verbunden werden,
wobei ein Substrat verwendet wird, das eine Dicke im Bereich von 50 bis 500 um hat, und
wobei eine Verbindungs-Legierungsschicht verwendet wird, die eine Dicke im Bereich von 5 bis 20 um hat.
Gemäß dem speziellen Konzept der vorliegenden Erfindung können die Verbindungs-Legierungsschichten auch dann eine gleichmäßige Dicke haben, wenn die Körper des ersten und des zweiten Grundmetalls groß sind und/oder eine komplizierte und ungleichmäßige Gestalt haben. Daraus ergibt sich, daß diese Verbindungs-Legierungsschichten die Grundmetalle fest und dauerhaft miteinander verbinden können. Da das Substrat aus einem mechanisch festen Material besteht, kann der Einsatz leicht hergestellt und gehandhabt werden. Da ferner die Verbindungs-Legierungsschichten durch Metallisieren hergestellt werden, können sie äußerst dünn sein. Daher können sie innerhalb kurzer Zeit auf ihren Schmelzpunkt oder eine höhere Temperatur erwärmt werden.
Die Erfindung wird im einzelnen in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben; die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 einen Querschnitt eines Einsatzes gemäß der Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt von zwei Grundmetallen, die durch den Einsatz von Fig. 1, der zwischen die beiden Grundmetalle eingesetzt ist, miteinander verbunden sind;
Fig. 3 einen Querschnitt eines weiteren Einsatzes nach der Erfindung; und
Fig. 4 einen Querschnitt von zwei Grundmetallen, die durch den Einsatz von Fig. 3, der zwischen die Grundmetalle eingesetzt ist, miteinander verbunden sind.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Querschnitt eines Einsatzes 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2 zeigt zwei Grundmetalle 4 und 5, die durch den zwischen sie eingesetzten Einsatz 1 miteinander verbunden sind. Wie Fig. 1 zeigt, weist der Einsatz 1 ein dünnes Substrat 2, das durch Kaltwalzen hergestellt ist, und zwei Verbindungs-Legierungsschichten 3 auf, die durch Metallisieren auf der Ober- bzw. der Unterseite des Substrats 2 gebildet sind. Beide Schichten 3 sind äußerst dünn und bestehen aus einer Legierung, die einen niedrigeren Schmelzpunkt als der des Substrats 2 hat. Der Einsatz 1 wird verwendet, um die Flüssigphase-Diffusionsverbindung des ersten und des zweiten Grundmetalls 4 und 5 zu erreichen. Genauer gesagt, der Einsatz 1 wird zwischen das erste Grundmetall 4 und das zweite Grundmetall 5 eingesetzt. Dann werden der Einsatz 1 und die Grundmetalle 4 und 5 gemeinsam mit einem Druck von beispielsweise 50 bar eingespannt und in einer Atmosphäre niedrigen Drucks von ca. 1,3·10&supmin;&sup7; bar (10&supmin;&sup4; Torr) angeordnet und auf den Schmelzpunkt der Legierungsschichten 3 oder auf eine Temperatur oberhalb dieses Schmelzpunkts, aber unterhalb der Schmelzpunkte des Substrats 2 und der Grundmetalle 4 und 5 erwärmt. Somit schmelzen weder das Substrat 2 noch die Grundmetalle 4 und 5, noch werden sie verformt. Mit fortschreitender Erwärmung diffundieren die Atome der Legierungsschichten 3 in die Grundmetalle 4 und 5. Wenn die Schichten 3 vollständig aufgehört haben zu existieren, sind die Grundmetalle 4 und 5 durch das Substrat 2 fest miteinander verbunden.
Die Grundmetalle 4 und 5 können aus einem Metall oder einer Legierung bestehen. Das Substrat 2 besteht aus einem Material, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Fe, Ni, Cu, Ti, einer Legierung auf Fe-Basis, einer Legierung auf Ni-Basis, einer Legierung auf Cu-Basis und einer Legierung auf Ti-Basis besteht. Von diesen Materialien wird das am besten umformbare und nach dem Umformen festeste und duktilste zu einer Folie kaltgewalzt. Da das Substrat 2 aus einem solchen Material besteht, kann die Verbindung der Grundmetalle 4 und 5 auch dann ausreichend fest sein, wenn das Substrat 2 zwischen den Grundmetallen 4 und 5 verbleibt. Wenn das Substrat 2 mechanisch ebenso fest wie oder mechanisch fester als die Grundmetalle 4 und 5 ist, bricht die vereinigte Konstruktion, die aus dem Substrat 2 und den Grundmetallen 4 und 5 besteht, nicht am Substrat 2, wenn auf diese Konstruktion eine Zugbeanspruchung aufgebracht wird. Dies gewährleistet auch eine ausreichend feste Verbindung der Grundmetalle. Wenn ferner das Substrat 2 ebenso fest wie oder fester als die Grundmetalle 4 und 5 ist, kann der Einsatz 1 ausreichend fest sein, um ohne zu brechen zwischen die Grundmetalle 4 und 5 eingesetzt zu werden. Es erhebt sich kein praktisches Problem, auch wenn die Verbindungs-Legierungsschichten 3 mechanisch nicht so fest sind.
Es ist erwünscht, daß das Substrat 2 eine Dicke von 50 bis 500 um hat, und zwar aus mehreren Gründen. Erstens ist es schwierig, eine Folie mit einer Dicke von weniger als 5 um herzustellen. Zweitens ist eine so dünne Folie, selbst wenn sie erhalten werden könnte, schwer zu handhaben. Wenn drittens das Substrat 2 eine Dicke von mehr als 500 um hat, so wäre der Einsatz 2 zu dick, um eine Flüssigphase-Diffusionsverbindung von Grundmetallen, deren Verbindungsflächen uneben sind, erfolgreich durchzuführen. Es ist eher erwünscht, daß das Substrat 2 eine Dicke von 50 bis 300 um hat, und zwar, weil das Substrat 2, wenn es eine Dicke innerhalb dieses Bereichs hat, leichter hergestellt und gehandhabt werden kann. Wie oben beschrieben, wird das Substrat 2 durch Kaltwalzen hergestellt. Es hat daher glatte Oberflächen, und seine Oberflächenbereiche sind aus kleinen Kristallen gebildet. Daher können die Atome beider Metallschichten 3 ohne weiteres in das Substrat 2 diffundieren.
Wenn zwei Grundmetalle unter Anwendung irgendeines herkömmlichen Einsatzes der Art, die kein Substrat aufweist, miteinander verbunden werden, können Atome eines Grundmetalls, die das Kristallgefüge des anderen Grundmetalls nachteilig beeinflussen können, in das andere Grundmetall diffundieren. Diese unerwünschte Erscheinung tritt nicht auf, wenn der Einsatz gemäß der Erfindung verwendet wird, da der Einsatz das Substrat 2 aufweist, dessen Zusammensetzung und Dicke eingestellt worden sind.
Die Verbindungs-Legierungsschichten 3 bestehen aus einer Ni-P-Legierung, einer Ni-B-Legierung, einer Ni-Si-Legierung, einer Ni-Si-B-Legierung, einer Cu-Mn-Ni-Legierung, einer Cu-Zn-Legierung, einer Ag-Ti-Cu-Legierung oder einer Cu-Ti-Legierung. Alle diese Legierungen haben relativ niedrige Schmelzpunkte zwischen 800 und 1140ºC und können somit ohne weiteres eine Flüssigphase-Diffusionsverbindung ergeben. Mit anderen Worten, die Atome dieser Legierungen können ohne weiteres in das Substrat 2 und die Grundmetalle 4 und 5 diffundieren. Da die Verbindungs-Legierungsschichten 3 auf beiden Hauptflächen des Substrats 2 durch Metallisieren gebildet sind, können sie äußerst dünn sein. Ihre Dicke beträgt bevorzugt 5 bis 20 um. Wenn ihre Dicke weniger als 5 um beträgt, können die Schichten 3 die Grundmetalle 4 und 5 nicht an ihren gesamten Verbindungsflächen befestigen, da die Grundmetalle 4 und 5 eine Oberflächenrauhheit von ca. 5 um haben. Wenn umgekehrt die Dicke der Schichten 3 zu groß ist, dauert es lang, bis die Atome der Schichten 3 in das Substrat 2 und die Grundmetalle 4 und 5 diffundieren, so daß der Wirkungsgrad der Flüssigphase-Diffusionsverbindung verringert wird. Die Flüssigphase-Diffusionsverbindung kann innerhalb relativ kurzer Zeit erreicht werden, wenn die Verbindungs-Legierungsschichten 3 eine Dicke haben, die in den obigen Bereich fällt.
Es ist erwünscht, daß ein Unterschied zwischen dem Schmelzpunkt der Legierungsschichten 3 und demjenigen der Grundmetalle 4 und 5 wenigstens 200ºC beträgt. Es ist auch bevorzugt, daß ein Unterschied zwischen dem Schmelzpunkt des Substrats 2 und demjenigen der Schichten 3 wenigstens 100ºC beträgt. Sonst würden das Substrat 2 und die Grundmetalle 4 und 5 in manchen Fällen verformt werden, wenn sie auf eine Temperatur erwärmt werden, die höher als der Schmelzpunkt der Schichten 3 ist.
Wenn die Grundmetalle 4 und 5 aus dem gleichen Material (z. B. Kohlenstoffstahl) bestehen, ist es ratsam, daß beide Verbindungs-Legierungsschichten 3 aus diesem Material hergestellt werden. In diesem Fall können beide Schichten 3 gleichzeitig durch Galvanisieren auf den beiden Hauptflächen des Substrats 2 gebildet werden. Wenn die Grundmetalle 4 und 5 aus dem gleichen Material bestehen, kann der Einsatz 1 dazu dienen, die Grundmetalle 4 und 5 fest miteinander zu verbinden.
Wenn andererseits die Grundmetalle 4 und 5 aus verschiedenen Materialien bestehen, werden auf den Hauptflächen des Substrats 2 Legierungsschichten 3 aus verschiedenen Materialien gebildet, die gut mit den Materialien der Grundmetalle 4 bzw. 5 verbunden werden können. Auch in diesem Fall können die Schichten 3 dazu dienen, die Grundmetalle 4 und 5 fest miteinander zu verbinden. Daher kann der Einsatz nach der Erfindung im Gegensatz zu den herkömmlichen Einsätzen für Flüssigphase-Diffusionsverbinden zwei Grundmetalle, die aus verschiedenen Materialien bestehen, fest miteinander verbinden.
Fig. 3 ist ein Querschnitt eines Einsatzes 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 3 zeigt zwei Grundmetalle 8 und 9, die durch den zwischen sie eingesetzten Einsatz 10 miteinander verbunden sind. Wie Fig. 3 zeigt, weist der Einsatz 10 ein dünnes Substrat 2, das durch Kaltwalzen hergestellt ist, und eine Verbindungs-Legierungsschicht 3 auf, die durch Metallisieren auf einer Oberfläche des Substrats 2 gebildet ist. Dieser Einsatz 10 kann verwendet werden, wenn die Grundmetalle 8 und 9 beispielsweise aus rostfreiem Stahl bzw. Kohlenstoffstahl hergestellt sind. Das Substrat 2 besteht aus Kohlenstoffstahl.
Die Schicht 3 ist auf der Unterseite des Substrats 2 gebildet, so daß sie mit dem Grundmetall 8 in Kontakt steht. Da das Substrat 2 und das Grundmetall 9 aus dem gleichen Material bestehen, können sie durch direktes Diffusionsverbinden miteinander verbunden werden. Das Grundmetall 8 und das Substrat 2, die aus verschiedenen Materialien bestehen, werden ohne weiteres durch Flüssigphase-Diffusionsverbinden miteinander verbunden, da die Atome der Legierungsschicht 3 in das Substrat 2 und das Grundmetall 8 diffundieren. Daher kann das Substrat 2 die Grundmetalle 8 und 9 mit hoher Festigkeit miteinander verbinden.
Sowohl beim ersten als auch beim zweiten Ausführungsbeispiel kann jede Verbindungs-Legierungsschicht 3 durch verschiedene Metallisierungsverfahren hergestellt werden, etwa durch Galvanisieren, Schmelztauchen, elektrodenloses Plattieren, Sputtern, Vakuummetallisieren und Ionenplattieren.
Verschiedene Beispiele der Erfindung werden nachstehend beschrieben.

Beispiel 1

Eine Ni-Folie mit einer Dicke von 100 um wurde durch Walzen hergestellt. Zwei Schichten aus einer Ni-11 Gew.-% P- Legierung einer Dicke von 20 um wurden auf den beiden Oberflächen der Ni-Folie mit dem bekannten Galvanisierverfahren gebildet. So wurde ein Einsatz erhalten. Dieser Einsatz wurde zwischen zwei Platten aus einer Fe-18 Gew.-% Cr-18 Gew.-% Ni-Legierung eingesetzt. Die beiden plattenartigen Grundmetalle und der Einsatz wurden in einem mit Ar-Gas gefüllten Ofen angeordnet. Sie wurden dann eine Stunde lang auf 1000ºC erwärmt, während gleichzeitig ein Druck von 100 bar auf den Einsatz aufgebracht wurde, indem beide Platten auf den Einsatz gepreßt wurden. Dadurch wurde eine vereinigte Struktur erhalten. Es wurde beobachtet, daß die Atome von Ni-11 Gew.-% P-Legierung in die Ni-Folie und beide Grundmetalle diffundiert waren, und zwar gleichmäßig über die gesamte Verbindungs-Grenzfläche der Folie und der Grundmetalle. Die vereinigte Struktur wurde einem Zugfestigkeitstest unterzogen. Sie brach zwar, aber nicht an der Verbindungs-Grenzfläche zwischen Folie und Grundmetallen, sondern in einem Bereich eines der Grundmetalle.

Beispiel 2

Eine Ni-Folie einer Dicke von 50 um wurde hergestellt. Zwei Schichten aus einer Ni-4,0 Gew.-% B-Legierung mit einer Dicke von 5 um wurden auf den beiden Oberflächen der Ni-Folie durch ein Magnetron-Sputterverfahren gebildet, so daß ein Einsatz erhalten wurde. Das Magnetron-Sputterverfahren wurde in einer Atmosphäre von Ar-Gas von 1,3·10&supmin;&sup8; bar (10&supmin;&sup5; Torr) durchgeführt, indem der Ni-Folie für 30 min ein Gleichstrom von 500 bis 1000 V zugeführt wurde. Dieser Einsatz wurde zwischen zwei blockartige Grundmetalle von Inconel 718 (eine Ni-Cr-Fe-Legierung) eingesetzt, die jeweils 500 mm breit, 500 mm lang und 100 mm dick waren. Die Grundmetalle und der Einsatz wurden in einem Ofen angeordnet, in dem ein Unterdruck von 1,3·10&supmin;&sup7; bar (10&supmin;&sup4; Torr) unterhalten wurde. Sie wurden dann für 30 min auf 1150ºC erwärmt, während gleichzeitig ein Druck von 50 bar auf den Einsatz aufgebracht wurde, indem beide Grundmetalle auf den Einsatz gepreßt wurden. Als Resultat wurde eine vereinigte Struktur erhalten. Es wurde beobachtet, daß beide Grundmetalle ebenso fest miteinander verbunden waren wie die plattenartigen Grundmetalle in Beispiel 1. Die vereinigte Struktur wurde einem Zugfestigkeitstest unterzogen. Sie brach zwar, aber nicht an der Verbindungs-Grenzfläche zwischen Folie und Grundmetallen, sondern in einem Bereich eines der Grundmetalle.

Beispiel 3

Eine Inconel-713C-Folie einer Dicke von 100 um wurde hergestellt. Zwei Schichten aus einer Ni-7,0 Gew.-% Si-2,0 Gew.-% B-Legierung einer Dicke von 5 um wurden auf den Oberflächen der Inconel-713C-Folie durch ein Magnetron-Sputterverfahren gebildet, so daß ein Einsatz erhalten wurde. Das Magnetron-Sputterverfahren wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 durchgeführt. Dieser Einsatz wurde zwischen zwei blockartige Grundmetalle von Inconel 713C eingesetzt, die jeweils 500 mm breit, 500 mm lang und 200 mm dick waren. Die Grundmetalle und der Einsatz wurden in einem Ofen angeordnet, in dem ein Unterdruck von 1,3·10&supmin;&sup8; bar (10&supmin;&sup5; Torr) unterhalten wurde. Sie wurden dann für 6 h auf 1150ºC erwärmt, während auf den Einsatz ein Druck von 50 bar aufgebracht wurde, indem beide Grundmetalle auf den Einsatz gepreßt wurden. Als Ergebnis wurde eine vereinigte Struktur erhalten. Es wurde beobachtet, daß die Verbindungs-Grenzfläche beider Blöcke das gleiche Kristallgefüge wie alle anderen Bereiche der Grundmetalle hatte.

Beispiel 4

Eine Cu-Folie einer Dicke von 50 um wurde durch Walzen hergestellt. Eine Schicht aus einer Cu-35 Gew.-% Mn-9 Gew.-% Ni - Legierung mit einer Dicke von 20 um wurde auf eine Oberfläche der Cu-Folie mit dem bekannten Schmelztauchverfahren gebildet, so daß ein Einsatz erhalten wurde. Der Einsatz wurde zwischen zwei Grundmetalle eingesetzt, die ein Cu-Blech und ein Kohlenstoffstahlblech waren, wobei die Schicht aus der Cu-35 Gew.-% Mn-9 Gew.-% Ni-Legierung in Berührung mit dem Kohlenstoffstahlblech lag. Die Grundmetalle und der Einsatz wurden in einen Ofen verbracht, in dem ein Unterdruck von 1,3·10&supmin;&sup8; bar (10&supmin;&sup5; Torr) unterhalten wurde. Sie wurden dann für 30 min bei 1000ºC erwärmt, während gleichzeitig auf den Einsatz ein Druck von 50 bar aufgebracht wurde, so daß beide Grundmetalle auf den Einsatz gepreßt wurden. Als Ergebnis wurde eine vereinigte Struktur erhalten. Es wurde beobachtet, daß die Grundmetalle ebenso fest wie in Beispiel 1 miteinander verbunden waren. Die vereinigte Struktur wurde einem Zugfestigkeitstest unterworfen. Sie brach zwar, aber nicht an der Verbindungs- Grenzfläche von Folie und Grundmetallen, sondern in einem Bereich eines der Grundmetalle.

Beispiel 5

Eine Cu-Folie einer Dicke von 50 um wurde durch Walzen hergestellt. Eine Schicht aus einer Cu-32,5 Gew.-% Zn-Legierung und eine weitere Schicht aus einer Ni-11 Gew.-% P-Legierung, die beide eine Dicke von 20 um hatten, wurden auf zwei Oberflächen der Cu-Folie mit dem bekannten Galvanisierungsverfahren gebildet. So wurde ein Einsatz erhalten. Der Einsatz wurde zwischen zwei Grundmetalle eingesetzt, die ein Cu-Blech bzw. ein Kohlenstoffstahlblech waren, wobei die Cu-32,5 Gew.-% Zn-Legierungsschicht mit dem Cu-Blech und die Ni-11 Gew.-% P-Legierungsschicht mit dem Kohlenstoffstahlblech in Kontakt war. Die Grundmetalle und der Einsatz wurden in einem Ofen angeordnet, in dem ein Unterdruck von 1,3·10&supmin;&sup8; bar (10&supmin;&sup5; Torr) unterhalten wurde. Sie wurden dann für 30 min bei 1000ºC erwärmt, während gleichzeitig ein Druck von 50 bar auf den Einsatz aufgebracht wurde, indem beide Grundmetalle auf den Einsatz gepreßt wurden. Als Ergebnis wurde eine vereinigte Struktur erhalten. Es wurde beobachtet, daß die Grundmetalle ebenso fest wie in Beispiel 4 miteinander verbunden waren. Die vereinigte Struktur wurde einem Zugfestigkeitstest unterzogen. Sie brach zwar, aber nicht an der Verbindungs-Grenzfläche zwischen Folie und Grundmetallen, sondern an einem Bereich des Cu-Grundmetalls.

Beispiel 6

Eine Cu-Folie einer Dicke von 300 um wurde durch Walzen hergestellt. Eine Schicht aus einer Ag-2 Gew.-% Ti-30 Gew.-% Cu-Legierung einer Dicke von 5 um wurde auf der einen Oberfläche der Cu-Folie mit einem Magnetron-Sputterverfahren unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 gebildet. Außerdem wurde eine andere Schicht von NiP11-Legierung einer Dicke von 10 um auf der andere Oberfläche der Co-Folie mit dem bekannten elektrodenlosen Flattierverfahren gebildet. So wurde ein Einsatz erhalten. Der Einsatz wurde zwischen zwei Grundmetalle eingesetzt, die ein Ti-Blech bzw. ein Kohlenstoffstahlblech waren, wobei die Ag-2 Gew.-% Ti-30 Gew.-% Cu-Legierungsschicht mit dem Ti-Blech und die Ni-11 Gew.-% P-Legierungsschicht mit dem Kohlenstoffstahlblech in Kontakt lag. Die Grundmetalle und der Einsatz wurden in einem Ofen angeordnet, in dem ein Unterdruck von 1,3·10&supmin;&sup8; bar (10&supmin;&sup5; Torr) unterhalten wurde. Sie wurden dann für 3 h bei 950ºC erwärmt, während ein Druck von 50 bar auf den Einsatz aufgebracht wurde, indem beide Grundmetalle auf den Einsatz gepreßt wurden. Als Ergebnis wurde eine vereinigte Struktur erhalten. Es wurde beobachtet, daß die Grundmetalle ebenso fest wie in Beispiel 1 miteinander verbunden waren. Die vereinigte Struktur wurde einem Zugfestigkeitstest unterzogen. Sie brach zwar, aber nicht an der Verbindungs-Grenzfläche von Folie und Grundmetallen, sondern in einem Bereich des Ti-Grundmetalls.

Beispiel 7

Eine Ni-Folie einer Dicke von 50 um wurde durch Walzen hergestellt. Zwei Schichten aus einer 72 Gew.-% Cu-28 Gew.-% Ti-Legierung mit einer Dicke von 5 um wurden jeweils auf den beiden Hauptflächen der Ni-Folie durch ein Magnetron-Sputterverfahren unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 gebildet, so daß ein Einsatz erhalten wurde. Der Einsatz wurde zwischen zwei Grundmetalle eingesetzt, die ein Ti-Blech und ein Kohlenstoffstahlblech waren. Die Grundmetalle und der Einsatz wurden in einen Ofen verbracht, in dem ein Unterdruck von 1,3·10&supmin;&sup8; bar (10&supmin;&sup5; Torr) unterhalten wurde. Sie wurden dann für 3 h bei 950ºC erwärmt, während gleichzeitig ein Druck von 50 bar auf den Einsatz aufgebracht wurde, indem beide Grundmetalle auf den Einsatz gepreßt wurden. Als Ergebnis wurde eine vereinigte Struktur erhalten. Es wurde beobachtet, daß die Grundmetalle ebenso fest wie in Beispiel 6 miteinander verbunden waren. Die vereinigte Struktur wurde einem Zugfestigkeitstest unterzogen. Sie brach zwar, aber nicht an der Verbindungs-Grenzfläche von Folie und Grundmetallen, sondern in einem Bereich des Ti-Grundmetalls.

Claims

1. Einsatz (1) zum Einfügen zwischen ein erstes und ein zweites Grundmetall (4, 5), die jeweils aus einem Metall oder einer Legierung bestehen, um das erste und das zweite Grundmetall (4, 5) durch Flüssigphase-Diffusionsverbinden zu verbinden, wobei der Einsatz (1) ein dünnes Substrat (2), das aus einem Metall oder einer Legierung besteht, und zwei Verbindungs-Legierungsschichten (3) aufweist, die jeweils durch Metallisieren auf den beiden Hauptflächen des Substrats (2) gebildet sind und einen Schmelzpunkt haben, der niedriger als der des ersten und des zweiten Grundmetalls (4, 5) ist, dadurch gekennzeichnet.

- daß das dünne Substrat (2) eine Dicke im Bereich von 50 bis 500 um hat und aus einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fe, Ni, Cu, Ti, einer Legierung auf Fe-Basis, einer Legierung auf Ni- Basis, einer Legierung auf Cu-Basis und einer Legierung auf Ti-Basis besteht;

- und daß die beiden Verbindungs-Legierungsschichten (3) eine Dicke im Bereich von 5 bis 20 um haben.

2. Einsatz nach Anspruch 1, wobei das Substrat (2) durch Walzen hergestellt ist.

3. Einsatz nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Metallisieren Galvanisieren, Vakuummetallisieren, Schmelztauchen, elektrodenloses Plattieren, Sputtern und Ionenplattieren umfaßt.

4. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbindungs-Legierungsschichten (3) aus einem Material bestehen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Legierung auf Ni-Basis, einer Legierung auf Cu- Basis und einer Legierung auf Ti-Basis besteht.

5. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Substrat (2) einen Schmelzpunkt hat, der um 100ºC oder mehr höher als der der Verbindungs-Legierungsschichten (3) ist.

6. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verbindungs-Legierungsschichten (3) einen Schmelzpunkt haben, der um 200ºC oder mehr niedriger als der des ersten und des zweiten Grundmetalls (4, 5) ist.

7. Einsatz (10) zum Einfügen zwischen ein erstes und ein zweites Grundmetall (9, 8), die jeweils aus einem Metall oder einer Legierung bestehen, um das erste und das zweite Grundmetall (9, 8) durch Flüssigphase-Diffusionsverbinden zu verbinden, wobei der Einsatz (10) ein dünnes Substrat (2), das aus einem Metall oder einer Legierung besteht, und eine Verbindungs-Legierungsschicht (3) aufweist, die durch Metallisieren auf einer Hauptfläche des Substrats (2) gebildet ist und einen Schmelzpunkt hat, der niedriger als der des ersten und des zweiten Grundmetalls (9, 8) ist, dadurch gekennzeichnet,

- daß das dünne Substrat (2) eine Dicke im Bereich von 50 bis 500 um hat und aus dem gleichen Material wie das erste Grundmetall (9) oder einem Material besteht, das ein Element enthält, das der Hauptbestandteil des ersten Grundmetalls (9) ist, wobei das Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fe, Ni, Cu, Ti, einer Legierung auf Fe-Basis, einer Legierung auf Ni-Basis, einer Legierung auf Cu-Basis und einer Legierung auf Ti-Basis besteht;

- und daß die Verbindungs-Legierungsschicht (3) eine Dicke im Bereich von 5 bis 20 um hat.

8. Einsatz nach Anspruch 7, wobei das Substrat (2) durch Walzen hergestellt ist.

9. Einsatz nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Metallisieren Galvanisieren, Vakuummetallisieren, Schmelztauchen, elektrodenloses Plattieren, Sputtern und Ionenplattieren umfaßt.

10. Einsatz nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Verbindungs-Legierungsschicht (3) aus einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Legierung auf Ni-Basis, einer Legierung auf Cu- Basis und einer Legierung auf Ti-Basis besteht.

11. Einsatz nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das Substrat (2) einen Schmelzpunkt hat, der um 100ºC oder mehr höher als der der Verbindungs-Legierungsschicht (3) ist.

12. Einsatz nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Verbindungs-Legierungsschicht (3) einen Schmelzpunkt hat, der um 200ºC oder mehr niedriger als der des ersten und des zweiten Grundmetalls (9, 8) ist.

13. Verfahren zum Flüssigphase-Diffusionsverbinden von zwei Grundmetallen (4, 5) unter Verwendung eines Einsatzes (1),

wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

- Bilden von Verbindungs-Legierungsschichten (3), deren Schmelzpunkt niedriger als der der beiden Grundmetalle (4, 5) ist, auf beiden Hauptflächen eines dünnen Substrats (2), das aus einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fe, Ni, Cu, Ti, einer Legierung auf Fe-Basis, einer Legierung auf Ni-Basis, einer Legierung auf Cu-Basis und einer Legierung auf Ti-Basis besteht, durch Metallisieren der Verbindungs- Legierungsschichten (3) auf das Substrat (2), um den Einsatz (1) herzustellen;

- Einsetzen des Einsatzes (1) zwischen die Grundmetalle (4, 5); und

- Erwärmen der beiden Grundmetalle (4, 5) und des Einsatzes (1) auf eine Temperatur, die nicht niedriger als der Schmelzpunkt der Verbindungs-Legierungsschichten (3) und niedriger als die Schmelzpunkte der beiden Grundmetalle (4, 5) und des Substrats (2) ist, um die Atome des Substrats (2) und der beiden Grundmetalle (4, 5) zu diffundieren, wodurch die beiden Grundmetalle (4, 5) verbunden werden,

wobei ein Substrat (2) verwendet wird, das eine Dicke im Bereich von 50 bis 500 um hat und dessen Material ausreichend dick ist, um nach dem Erwärmen als eine Schicht zu verbleiben, die die beiden Grundmetalle (4, 5) verbindet, und

wobei Verbindungs-Legierungsschichten (3) verwendet werden, die eine Dicke im Bereich von 5 bis 20 um haben.

14. Verfahren zum Flüssigphase-Diffusionsverbinden eines ersten und eines zweiten Grundmetalls (9, 8) unter Verwendung eines Einsatzes (10),

wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

- Bilden einer Verbindungs-Legierungsschicht (3) aus einem Material, dessen Schmelzpunkt niedriger als der eines Substrats (2) und des zweiten Grundmetalls (8) ist, durch Metallisieren des Materials der Verbindungs- Legierungsschicht (3) auf eine Hauptfläche eines dünnen Substrats (2), das aus dem gleichen Material wie das erste Grundmetall (9) oder einem Material besteht, das ein Element enthält, das der Hauptbestandteil des ersten Grundmetalls (9) ist, wobei das Material des Substrats (2) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fe, Ni, Cu, Ti, einer Legierung auf Fe-Basis, einer Legierung auf Ni-Basis, einer Legierung auf Cu-Basis und einer Legierung auf Ti-Basis besteht, wobei das Substrat (2) und die Verbindungs-Legierungsschicht (3) den Einsatz (10) bilden, wobei das Material der Verbindungs-Legierungsschicht (3) ausgewählt ist, um Atome zu enthalten, die durch Wärme in das Substrat (2) und in das zweite Grundmetall (8) diffundierbar sind;

- Einsetzen des Einsatzes (10) zwischen das erste und das zweite Grundmetall (9, 8), so daß die Verbindungs- Legierungsschicht (3) dem zweiten Grundmetall (8) zugewandt ist; und

- Erwärmen der Grundmetalle (9, 8) und des Einsatzes (10) auf eine Temperatur, die nicht niedriger als der Schmelzpunkt der Verbindungs-Legierungsschicht (3) und niedriger als der Schmelzpunkt der Grundmetalle (9, 8) und des Substrats (2) ist, um Atome der Verbindungs- Legierungsschicht (3) in das Substrat (2) und in das zweite Grundmetall (8) zu diffundieren und um die Atome des Substrats (2) in das erste Grundmetall (9) zu diffundieren, wodurch das erste und das zweite Grundmetall (9, 8) verbunden werden,

wobei ein Substrat (2) verwendet wird, das eine Dicke im Bereich von 50 bis 500 um hat, und

wobei eine Verbindungs-Legierungsschicht (3) verwendet wird, die eine Dicke im Bereich von 5 bis 20 um hat.