DE3853316T2

DE3853316T2 - Supraleitende Schaltungskarte und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Info

Publication number: DE3853316T2
Application number: DE3853316T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiko Imanaka; Nobuo Kamehara; Takato Machi; Koichi Niwa; Hitoshi Suzuki; Takuya Uzumaki; Kazunori Yamanaka; Hiromitsu Yokoyama
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1987-05-08
Filing date: 1988-05-06
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2008-05-07
Also published as: CN1040937C; CN1059349A; EP0290271A3; CN88102627A; EP0290271A2; DE3853316D1; EP0290271B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine supraleitende gedruckte Schaltung und eine Paste, die zum Ausbilden eines supraleitenden keramischen Musters auf einer Keramikplatine geeignet ist. Solch eine supraleitende gedruckte Schaltung ist nützlich für einen hochschnellen Computer wie einen Supercomputer.
Das isolierende Material, das für eine gedruckte Schaltung für hochschnelle Verarbeitung verwendet wird, muß eine niedrige dielektrische Konstante haben und das verwendete leitende Material muß einen niedrigen elektrischen Widerstand haben, um eine effiziente Übertragung von elektrischen Signalen sicherzustellen. Bei dem Stand der Technik, wird als solch eine gedruckte Schaltung eine mehrschichtige keramische gedruckte Schaltung gebildet, bei welcher Kupfer als das leitende Material verwendet wird.
Kürzlich haben supraleitende Keramiken wie das La-Ba-Cu-O- System, La-Sr-Cu-O-System und Y-Ba-Cu-O-System, welche eine Supraleitung bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff (77K) zeigen, die Aufmerksamkeit auf sich gezogen und die Untersuchungen und Entwicklungen von solchen Materialien schreiten schnell voran. Um ein supraleitendes Schaltungssubstrat zu erhalten, ist es wesentlich, eine Technik zu entwickeln, durch welche eine supraleitende Keramikpaste auf eine Keramikplatine, wie eine bei einem Hybrid-IC verwendete Aluminiumoxidplatine gedruckt und zum Bilden eines Zusammenschaltungsmusters eines Supercomputers gebrannt werden kann.
Keramische Platinen einschließlich einer Aluminiumoxidplatine, die für eine gedruckte Schaltung verwendet werden, haben mit Ausnahme eines vollständigen Kristallmonolithen eine Struktur enthaltend Kristallkörner, Korngrenzen, auch genannt eine Glasphase, und Poren, und je höher der Gehalt der Glasphase, d.h. je niedriger die Reinheit der Keramikplatine ist, umso niedriger ist die Temperatur, bei welcher die Keramikplatine gebrannt oder gesintert werden kann. Als Ergebnis werden Keramikplatinen allgemein hergestellt durch Hinzufügen zu einer Keramik von Bestandteilen für eine Glasphase und ermöglichen ein Brennen bei ungefähr 1.500ºC. Die Bestandteile für eine Glasphase werden hinzugefügt zum Senken der Brenntemperatur. Supraleitende gedruckte Schaltungen, die auf gesinterten Aluminiumoxidplatinen ausgebildete supraleitende keramische Muster enthalten, sind in der EP-A-0292125, EP-A-0286106 und EP-A- 0285106 vorgeschlagen worden.
Es wurde gefunden, daß ein gebrannter, verdichteter Körper aus supraleitender Keramik Supraleitung zeigt, aber wenn ein Muster einer supraleitenden keramischen Paste auf einer Aluminiumoxidplatine gebrannt wird, um ein supraleitendes Keramikmuster zu erhalten, zeigt das resultierende gebrannte Muster keine Supraleitung.
Somit ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen supraleitenden Keramikfilm auf einer Keramikplatine zu schaffen.
Das obige Ziel der Erfindung wird erreicht, indem eine supraleitende Schaltungsplatine geschaffen wird, wie im Anspruch 1 definiert, und durch einen Prozeß zur Herstellung einer supraleitenden Schaltungsplatine wie in Anspruch 6 definiert.
Die Erfinder fanden, daß supraleitende Keramik keine Supraleitung zeigt, nachdem sie als eine Paste davon auf eine kommerziell verkaufte Aluminiumoxidplatine gedruckt und gebrannt worden ist, wegen einer Reaktion der supraleitenden Keramik mit glasigen Bestandteilen und amorphem SiO&sub2; und B&sub2;O&sub3;, die als Verunreinigungen in der Aluminiumoxidplatine enthalten sind. Diese Reaktion resultiert in einer Abweichung der Zusammensetzung der supraleitenden Keramik, die einen Verlust der Supraleitung bewirkt. Die Erfinder fanden auch, daß durch Verwendung einer hochreinen Aluminiumoxidplatine, die mehr als 99 Gew.-% Aluminiumoxid, d.h. weniger als 1 Gew.-% an Verunreinigungen enthält, durch Drucken einer supraleitenden Keramikpaste darauf und Brennen derselben ein supraleitender Keramikfilm oder -muster auf der Aluminiumoxidplatine erhalten werden kann.
Der Aluminiumoxidgehalt einer bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Aluminiumoxidplatine sollte mehr als 99 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 99,5 Gew.-%, mehr vorzugsweise mehr als 99,7 Gew.-% sein. Vorzugsweise bringen die von Aluminiumoxid verschiedenen Verunreinigungen oder Bestandteile eine kleinere Menge an glasigen Bestandteilen oder amorphem SiO&sub2;, B&sub2;O&sub3; etc. mit sich. Mehr vorzugsweise wird eine Aluminiumoxidplatine hergestellt durch Brennen von hochreinem Aluminiumoxid mit einer kleinen Menge, z.B. ungefähr 0,3 Gew.-%, eines Sintermittels, wie MgO und Cr&sub2;O&sub3;; nämlich, eine dichte und reine gesinterte Aluminiumoxidplatine ist mehr vorzuziehen. Der Prozeß zur Herstellung solch einer dichten und reinen gesinterten Aluminiumoxidplatine wird in genauerer Einzelheit in der geprüften Japanischen Patentveröffentlichung (Kokoku) No. 55-11483 beschrieben, deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete supraleitende Keramik kann, zum Beispiel, ein supraleitendes Oxid sein, das repräsentiert wird durch die allgemeine Formel:
A0,5-1,8 R0,2-2 M O2-5
wobei A für mindestens ein Element steht, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ba, Sr, Ca und Mg; R für mindestens ein Element steht, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu; M für mindestens ein Metall steht, das ausgewählt ist aus der Gruppe von Kupfer, Silber und Gold; und O für Sauerstoff steht.
Die supraleitende Keramik kann auch supraleitende Keramik mit Wismut-System (Bi-Sr-Cr-Cu-O- oder Tl-Bi-, Sr-Ca-Cu-O- System) sein. Die exakte chemische Formel des supraleitenden Keramikmaterials mit Wismut-System ist nicht bekannt, kann aber gebildet werden aus einem Ausgangsmaterial einer Mischung aus Bi-, Sr-, Ca- und Cu-Verbindungen in einem molaren Verhältnis (basierend auf diesen Elementen) von 0,25-2:0,1-5:0,5-4. Zum Beispiel, 1:1:1:2; 1:1:1:3; 4:3:3:6; und 4:3:3:4. Weiterhin kann ein anderes supraleitendes Material gebildet werden aus einem Ausgangsmaterial einer Mischung von Tl-, Bi-, Sr-, Ca- und Cu-Verbindungen in einem molaren Verhältnis (basierend auf diesen Elementen) von 0,25-2:0,25-2:0,1-5:0,1-5:0,5-4. Diese supraleitenden Keramikmaterialien zeigen Supraleitung oberhalb des Siedepunkts von Stickstoff (77K).
Um ein Muster einer supraleitenden Keramik auf einer Aluminiumoxidplatine zu bilden, wird eine Paste verwendet, enthaltend ein supraleitendes Keramikpulver mit einem organischen Bindemittel und einem Lösungsmittel. Die Zusammensetzung der Paste ist 100 Gewichtsteile des supraleitenden Keramikpulvers, 0,5 bis 10 Gewichtsteile, vorzugsweise 3 bis 7 Gewichtsteile des organischen Bindemittels, und 5 bis 30 Gewichtsteile, vorzugsweise 7 bis 9 Gewichtsteile des Lösungsmittels. Wenn die Menge des organischen Bindemittels weniger als 0,5 Gewichtsteile ist, wird das Keramikpulver nicht ausreichend gebunden. Wenn die Menge des organischen Bindemittels mehr ars 10 Gewichtsteile ist, ist es schwierig, die Form des Pastenmusters nach dem Trocknen beizubehalten. Wenn die Menge des Lösungsmittels, spezifischer eines nicht-flüchtigen Lösungsmittels, weniger als 5 Gew.-% ist, ist die Viskosität der Paste zu hoch und sie kann nicht zum Drucken verwendet werden. Wenn die Menge des nicht-flüchtigen Lösungsmittels mehr als 30 Gew.-% ist, ist die Viskosität der Paste zu niedrig zum Drucken. Wenn man eine Paste zubereitet, sollte ein flüchtiges Lösungsmittel in einer Menge von 10 bis 30 Gewichtsteilen zu 100 Gewichtsteilen des supraleitenden Keramikpulvers hinzugefügt werden, obwohl das flüchtige Lösungsmittel letztlich aus der zum Drucken zubereiteten Paste verloren sein wird. Wenn die Menge des flüchtigen Lösungsmittels weniger als 10 Gewichtsteile ist, ist es schwierig, das Keramikpulver gleichmäßig zu dispergieren, und wenn die Menge des flüchtigen Lösungsmittels mehr als 30 Gewichtsteile ist, wird die Zeit zur Zubereitung der Paste unerwünscht lang.
Das supraleitende Keramikpulver in der Paste kann ersetzt werden durch Pulver von Bestandteilen, welche durch Brennen ein supraleitendes Keramikmaterial bilden können. Zum Beispiel, um Ba&sub2;YCu&sub3;Oδ zu bilden, kann eine Kombination von BaCO&sub3;, Y&sub2;O&sub3; und CuO verwendet werden. Die Form der Bestandteile kann, zum Beispiel, Oxid, Carbonat, Hydroxid, Metall etc. sein.
Die Paste enthält weiterhin mindestens einen von Titan- und Silan-Haftvermittlern, um die Adhäsion des supraleitenden Keramikmusters mit der Aluminiumoxidbasis und, wenn überhaupt, einer über oder unter dem supraleitenden Keramikmuster auszubildenden isolierenden Schicht zu verbessern. Der Gehalt des Titan- oder Silan-Haftvermittlers ist von 0,1 bis 1-0 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 0,4 bis 1,0 Gewichtsteilen, gegenüber 100 Gewichtsteilen des supraleitenden Keramikmaterials. Wenn die Menge des Haftvermittlers kleiner als 0,1 Gewichtsteile ist, kann eine Verbesserung der Ahäsion nicht realisiert werden. Wenn die Menge des Haftvermittlers höher als 10 Gewichtsteile ist, wird die Viskosität der Paste extrem hoch, was die Hinzugabe einer Überschußmenge eines Lösungsmittels erforderlich macht, um diese Viskosität zu reduzieren, was eine Schwierigkeit beim Beibehalten der Form eines gedruckten Pastenmusters bewirkt. Zusätzlich, wenn die Menge des Haftvermittlers außerhalb des obigen Bereichs ist, wird die Effizienz der Ausbeute eines supraleitenden Keramikmusters reduziert.
Es wird auch vorgezogen, daß die durch Brennen aus der Paste zu bildende supraleitende Keramik ein kupferenthaltendes supraleitendes komplexes Oxid ist und die Paste Bestandteile zum Bilden des supraleitenden komplexen Oxids durch Brennen enthält, welche Bestandteile ein Metallkupferpulver enthalten, um das komplexe Oxid nach dem Brennen zu bilden. Dieses Metallkupferpulver hat eine Duktilität und verbessert somit die Druckeigenschaften der Paste. Das Metallkupfer hat einen hohen Diffusionskoeffizienten in einem supraleitenden komplexen Oxid, was die Ausbildung einer einheitlichen Zusammensetzung eines gebrannten Pastenmusters gestattet. Zum Beispiel, in einem Experiment, bei dem Kupferoxid in einer Paste zum Bilden eines supraleitenden komplexen Oxids verwendet wurde, und ein Linienmuster der Paste gedruckt und gebrannt wurde, war eine Musterbreite von mindestens ungefähr 200 um notwendig, um ein Supraleitung aufweisendes Linienmuster auf einer reinen Aluminiumoxidplatine zu erhalten. Im Gegensatz, selbst mit einer Linienmusterbreite von 150 um oder 100 um, wurde ein Supraleitung aufweisendes Linienmuster auf einer reinen Aluminiumoxidplatine erhalten, wenn metallisches Kupferpulver an die Stelle des Kupferoxids in der Paste gesetzt wurde. Das resultierende supraleitende Linienmuster hatte eine Breite mit einer Abweichung von weniger als 10 % der ursprünglichen gedruckten Musterbreite.
Die Verbesserung der Druckeigenschaften einer Paste durch eine Zugabe von einem Metallkupferpulver wird auch erreicht, wenn das Metallkupferpulver einer supraleitenden Keramikpaste zusätzlich zugefügt wird. In diesem Falle ist es nicht notwendig, daß die Paste eine kupferhaltige supraleitende Paste ist. Die Paste kann auch ein Pulver von schon supraleitender Keramik enthalten, und nicht Bestandteile, welche eine supraleitende Keramik durch Brennen bilden. In diesen Fällen, d.h., wenn ein Kupferpulver zusätzlich hinzugegeben wird, enthält das gebrannte Muster Kupferoxid zusätzlich zu einer supraleitenden Keramik, aber das gebrannte Muster zeigt Supraleitung wie eine Leitung. Dieses zusätzliche Metallkupferpulver kann hinzugefügt werden in einer Menge von 2 bis 15 Gewichtsteilen, vorzugsweise 5 bis 10 Gewichtsteile, basierend auf 100 Gewichtsteilen eines supraleitenden Keramikpulvers oder von supraleitender keramikbildenden Pulvern.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die supraleitende Keramik auch ein supraleitendes komplexes Oxid sein, das repräsentiert wird durch die allgemeine Formel:
{(MIIO)x(M&sub2;IIIO&sub3;)1-x-y} (CuO)z (O)δ
wobei MII für mindestens ein Element steht, das ausgewählt ist aus der Gruppe von Ba, Sr, Ca und Mg; MIII für mindestens ein Element steht, das ausgewählt ist aus der Gruppe von Y, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu; 0,5 ≤ x ≤ 0,9; 1 ≤ y ≤ 2; 1 ≤ z ≤ 2; δ für eine Abweichung der Menge des Sauerstoffs von der stöchiometrischen Menge desselben steht.
Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel ist die supraleitende Keramik repräsentiert durch die Formel:
{(SruBa1-uO)x(Y&sub2;O&sub3;)1-x}y(CuO)z (0)δ
wobei x, y, z und δ definiert sind wie oben und 0 < u < 1. Das heißt, diese supraleitende Keramik ist ein Ba-Y-Cu-O- System-Supraleiter, in welchem Ba teilweise ersetzt ist durch Sr. In einem Experiment wurde gefunden, daß der teilweise Austausch von Ba durch Sr das Supraleitermaterial dichter und die Supraleitungsübergangstemperatur Tco niedriger macht, aber bei ungefähr u = 0,5 wird Tco höher. Daher ist ein Sr-substituierter Ba-Y-Cu-O-System-Supraleiter, in welchem ungefähr die Hälfte von Ba durch Sr ersetzt ist, vorzuziehen wegen einer hohen Dichte und einem hohen Tco, spezifischer, 0,4 < u < 0,6 ist vorzuziehen.
Das supraleitende Keramikmuster auf der Aluminiumoxidplatine kann eine Mehrschichtstruktur haben. Das heißt, nachdem ein supraleitendes Keramikmuster auf einer Aluminiumplatine gebildet ist, kann eine isolierende Schicht über dem supraleitenden Keramikmuster gebildet und ein weiteres supraleitendes Keramikmuster auf der isolierenden Schicht gebildet werden. Die Anzahl an Schichten der supraleitenden Keramikmuster ist nicht begrenzt.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer supraleitenden gedruckten Schaltung gemäß der Erfindung;
Fig. 2A und 2B sind Flußdiagramme des Herstellungsprozesses einer supraleitenden Keramik;
Fig. 3 zeigt ein Gebiet der Zusammensetzung einer supraleitenden Keramik im MIIO-M&sub2;IIIO&sub3;-CuO-System;
Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem elektrischen Widerstand des Ba-Y-Cu-O-System-Probestücks und der Temperatur in Beispiel 4;
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht eines Systems zur Messung einer Magnetisierung eines Probestücks;
Fig. 6 ist ein Röntgenbeugungsmuster des Ba-Y-Cu-O-System- Probestücks von Beispiel 4;
Fig. 7 ist der elektrische Widerstand und Tco des Probestücks (Ba1-xSrx)&sub8;Y&sub2;Cu&sub1;&sub0;Oδ in Beziehung zur Zusammensetzung im Beispiel 5;
Fig. 8 ist ein Röntgenstrahlbeugungsmuster des Probestücks (SrBa)&sub4;Y&sub2;Cu&sub1;&sub0;Oδ;
Fig. 9 zeigt die Gitterkonstanten der Probestücke (SrxBa1-x)&sub8;Y&sub2;Cu&sub1;&sub0;Oδ in Beziehung zur Zusammensetzung in Beispiel 5;
Fig. 10 ist eine schematische Ansicht einer Einheitszelle der Kristallstruktur einer supraleitenden Keramik Ba&sub2;YCu&sub3;Oδ;
Fig. 11 zeigt die Magnetisierung von (SrBa)&sub4;Y&sub2;-Cu&sub1;&sub0;Oδ in Beziehung zur Temperatur;
Fig. 12 ist der elektrische Widerstand eines Volumens und eines Films einer supraleitenden Keramik in Beispiel 7;
Fig. 13 ist ein Röntgenbeugungsmuster des gebrannten Musters des Films von Ba&sub2;YCu&sub3;Oδ, ausgebildet auf einer Aluminiumoxidplatine in Beispiel 8;
Fig. 14A und 14B sind Fotographien von (Sr0,125Ba0,875)&sub8;Y&sub2;Cu&sub1;&sub0;Oδ bzw. (Sr0,5Ba0,5)&sub8;Y&sub2;Cu&sub1;&sub0;Oδ;
Fig. 15A und 15B sind Fotographien von gebrannten Musterndie hergestellt sind unter Verwendung von Cu- bzw. CuO-Pulvern; und
Fig. 16 ist eine Schnittansicht eines Mehrschichtschaltungssubstrat in Beispiel 12.
Die vorliegende Erfindung wird weiterhin beschrieben auf dem Wege von Beispielen.

Beispiel 1 (reine Aluminiumoxidplatine)

0,6 Mol von BaCO&sub3;-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 1 um, 0,4 Mol von Y&sub2;O&sub3;-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von ungefähr 1 um, sowie 1 Mol von CuO-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von ungefähr 2 um wurden in einer Kugelmühle für 48 Stunden gemischt. Zu 100 Gewichtsteilen dieser Pulvermischung wurden 1 Gewichtsteil Ethylcellosolve, 10 Gewichtsteile Terpineol, 0,6 Gewichtsteile eines Tixotropiemittels und 20 Gewichtsteile Methylethylketon hinzugefügt und in der Kugelmühle für 72 Stunden gemischt. Die Mischung wurde in einem Achatmörser für 1,5 Stunden zerrieben und dann in einer Drei-Walzen-Mühle, und so wurde eine supraleitende Keramikpaste erhalten.
Diese Paste wurde auf verschiedene Aluminiumoxidplatinen siebgedruckt, um ein Zusammenschaltungsmuster zu bilden, und dann in Luft bei 1.020ºC für 4 Stunden gebrannt. Die Dicke des Musters war 25 um. In den folgenden Probestücken wurde die Dicke des Musters variiert. Fig. 1 zeigt das sich ergebende Aluminiumoxidsubstrat 1, auf welchem das Zusammenschaltungsmuster 2 gebildet ist.
Die sich ergebende Aluminiumoxidplatine mit dem Muster wurde in flüssigen Stickstoff getaucht und die elektrischen Charakteristiken des Musters wurden gemessen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Probestück No Reinheit heit des Aluminiumoxids (%) Oberflächenrauhigkeit (um) Supraleitung (bei 200um) Minimum dicke zum Aufweisen von Supraleitung (um) Bemerkung) o: Supraleitung gezeigt x: Supraleitung nicht gezeigt xx: Supraleitung nicht gezeigt, selbst wenn Dicke durch Siebdruckverfahren dicker gemacht *: Beispiel der vorliegenden Erfindung
Es kann aus Tabelle 1 gesehen werden, daß eine Supraleitung des gebrannten Musters gezeigt wurde, wenn die Aluminiumoxidplatine mehr als 99 % Aluminiumoxid enthielt, und daß, wenn die Aluminiumoxidplatine keine glasige Verunreinigung enthielt, das gebrannte Muster der Aluminiumoxidplatine eine Supraleitung zeigte, selbst wenn die Dicke des Musters so dünn war wie 25 um.

Beispiel 2

Die Paste von Beispiel 1 wurde siebgedruckt auf die Aluminiumoxidplatine Probestück Nr. 9, gezeigt in Tabelle 1 (99,7 % Aluminiumoxid mit 0,3 % MgO und Cr&sub2;O&sub3;), um ein Muster zu formen mit einer Dicke von 25 um, und wurde dann in Luft bei 850ºC für 1 Stunde gebrannt.
Das sich ergebende gebrannte Muster zeigte Supraleitung in flüssigem Stickstoff.

Beispiel 3 (Herstellung von supraleitender Keramik)

Fig. 2A zeigt ein Flußdiagramm des Prozesses der Herstellung von supraleitender Keramik des Ba-Y-Cu-O-Systems. In dem ersten Schritt wurden die Ausgangsmaterialien von BaO-, Y&sub2;O&sub3;- und CuO-Pulvern in einem vorgegebenen Verhältnis gemischt; in dem zweiten Schritt wurden die Ausgangsmaterialien naß gemahlen und zerrieben, um Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 2 um zu bilden; in dem dritten Schritt wurden die Pulver in eine Gestalt gebracht; und in dem vierten Schritt wurde der gestaltete Körper in einer oxidierenden Atmosphäre bei 550 bis 1.100ºC, vorzugsweise 800 bis 1.100ºC, mehr vorzugsweise 800 bis 900ºC gebrannt, um ein Ba-Y-Cu-O-System-Oxid zu erhalten.
Fig. 2B zeigt ein Flußdiagramm von dem Prozeß der Herstellung einer supraleitenden Keramik von
{(MIIO)x(M&sub2;IIIO&sub3;)1-x}y(CuO)z(O)δ
was Fig. 2A sehr ähnlich ist.
Gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 2A oder 2B wurden Probestücke aus MII-MIII-Cu-O-System-Oxiden hergestellt aus verschiedenen Verhältnissen von MIIO, M&sub2;IIIO&sub3; und CuO, und die gestalteten Körper wurden in Luft bei 850ºC für 6 Stunden gebrannt. Der elektrische Widerstand der sich ergebenden Probestücke (geschnitten auf 2 x 4 x 14 mm) wurden gemessen durch das Vierfühlerverfahren. Fig. 3 zeigt ein Gebiet der Zusammensetzung, in welchem das Probestück Supraleitung bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff (77K) zeigte. Die Supraleitung bei 77K wurde in dem schraffierten Bereich gezeigt.
Aus diesem Experiment wurde gefunden, daß eine Supraleitung bei 77K erhalten wurde, wenn die Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien war wie folgt:
{(MIIO)x(M&sub2;IIIO&sub3;)1-x}y(CuO)z
wobei 0,5 ≤ x ≤ 0,9, 1 ≤ y ≤ 2 und 1 ≤ z ≤ 2. Jedoch war diese Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien verschieden von der Zusammensetzung der durch Brennen der Ausgangsmaterialien erhaltenen supraleitenden Keramik. Die letztere ist wie folgend gezeigt
{(MIIO)x(M&sub2;IIIO&sub3;)1-x}y(CuO)z(O)δ
wobei 0,5 ≤ x ≤ 0,9, 1 ≤ y ≤ 2, 1 ≤ z ≤ 2 und δ steht für eine Abweichung der Sauerstoffkonzentration von der stöchiometrischen Menge desselben. Die Abweichung der Sauerstoffkonzentration hängt ab von der Atmosphäre und anderen Brennbedingungen. Allgemein, -1 < δ < 2. Jedoch repräsentiert Fig. 3 die Zusammensetzung der supraleitenden Keramik nach dem Brennen, indem man eine andere Achse betrachtet, zum Beispiel eine Achse senkrecht zu dem Blatt von Fig. 3 für die Sauerstoffkonzentration.
Bei der obigen Herstellung trat die supraleitende Keramik des Ba-Y-Cu-O-Systems bei ungefähr 850ºC in eine flüssige Phase ein, aber trat nicht in die flüssige Phase ein bei 800ºC, wenn mit dem Auge beobachtet.
In Fig. 3 zeigt der Punkt K die Zusammensetzung Ba0,6Y0,4CuOδ, und A.H. zeigt die Zusammensetzung (Y0,6Ba0,4)&sub2;CuOδ.
Wenn x < 0,5, x > 0,9 oder z < 1, wurde eine supraleitende Keramik nicht erhalten, und wenn z > 2, kann nur eine kleine Menge an supraleitender Keramik erhalten werden.
Die molaren Verhältnisse der Ausgangsmaterialien sind wie unten gezeigt. Hier werden MIIO, M&sub2;IIIO&sub3; und CuO angesehen, daß sie xy, y(1-x) und z Mol sind. Dann ist
das molare Verhältnis von MIIO =
das molare Verhältnis von MIIIO&sub3; =
und das molare Verhältnis von CuO =
Typische molare Verhältnisse sind in Tabelle 2 gezeigt Tabelle 2 Molares Verhältnis von MIIO Molares Verhältnis von M&sub2;IIO Molares Verhältnis von CuO

Beispiel 4 (typisches supraleitendes Ba-Y-Cu-O-System)

Pulver von BaO, Y&sub2;O&sub3; und CuO wurden in einem Verhältnis von 3:2:5 gemischt und für 24 Stunden in einer Aceton und Aluminiumoxidkugeln enthaltenden Kugelmühle gemahlen. Die durchgekneteten Pulver wurden getrocknet und unter einem Druck von 200 MPa bei Raumtemperatur in Gestalt gebracht, und der sich ergebende gestaltete Körper wurde in Luft bei 850ºC für 6 Stunden gebrannt. Ein Ba-Y-Cu-O-System-Oxid wurde erhalten.
Der elektrische Widerstand des erhaltenen Probestücks wurde gemessen durch die Vierfühlermethode, und der elektrische Widerstand des Probestücks in Relation zu der Temperatur in Fig. 4 gezeigt. Das resultierende Tc-end war 88,5K und das Probestück zeigte Supraleitung bei der Flüssigstickstofftemperatur (77K).
Die Magnetisierung des Probestücks wurde gemessen in einem in Fig. 5 gezeigten Magnetisierungsmeßsystem, in welchem Bezugszeichen 11 das Probestück bezeichnet, 12 einen Magneten, 13 eine Aufnahmespule, 14 eine Treibereinrichtung, 15 einen Detektor und Verstärker, 16 ein Betriebssystemzentrum und 17 eine Anzeigeeinrichtung. Die Resultate sind unten angegeben. Temperatur (K) Magnetisierung (emu/g)
Das Probestück wurde dann einer Röntgenbeugungsanalyse mit Cu-Kα-Strahlung mit einer Wellenlänge von 0,154 nm unterzogen. Die Resultate sind in Fig. 6 gezeigt. In Fig. 6 zeigen die mit o markierten Spitzen die Existenz der Perowskit- Typ-Struktur und die mit markierten Spitzen zeigen die Existenz von CuO.

Beispiel 5 (teilweiser Austausch von Ba im Ba-Y-Cu-O-System durch Sr)

Probestücke des (Ba, Sr)-Y-Cu-O-Systems wurden hergestellt mit der Zusammensetzung (SrxBa1-x)&sub8;Y&sub2;Cu&sub1;&sub0;Oδ, wobei x = 0; 0,125; 0,25; 0,375; 0,5 und 0,75 entsprechend dem Punkt U in Fig. 3. Die Ausgangsmaterialien waren Pulver von Y&sub2;O&sub3; (99,9 %, Teilchengröße von ungefähr 2-3 um), BaCO&sub3; (99,9 %, Teilchengröße von ungefähr 2 um), SrO (99 %, Teilchengröße von ungefähr 2-3um) und CuO (99,9 %, Teilchengröße von ungefähr 2 um). Diese Ausgangspulver wurden gemischt mit zum Erhalten der obigen Zusammensetzungen nötigen molaren Verhältnissen, durchgeknetet und für 24 Stunden in einer Kugelmühle zerrieben, und dann unter einem Druck von 200 MPa in Gestalt gebracht, um Pellets mit einem Radius von 15 mm und einer Dicke von ungefähr 3 mm zu formen. Die Pellets wurden auf einer Aluminiumoxidplatte in Luft bei 950ºC für 12 Stunden gebrannt.
Der temperaturabhängige spezifische Widerstand, die Pulverröntgenstrahlungsbeugung und temperaturabhängige Magnetisierung (durch ein Vibrationsprobestück-Magnetometer) der resultierenden Probestücke wurden gemessen, die äußere Oberfläche der Probestücke wurde durch ein Abtastelektronenmikroskop beobachtet.
Fig. 7 zeigt die Einsatztemperatur Tco und den spezifischen Widerstand bei Raumtemperatur von den Probestücken mit verschiedenen Zusammensetzungen in Relation zu diesen Zusammensetzungen. Das Tco von dem Probestück, bei dem x = 0,75 ist, war niedriger als 77K.
Wie in Fig. 7 zu sehen, tendiert der spezifische Widerstand bei Raumtemperatur dahin abzunehmen mit einer Abnahme der Sr-Konzentration, aber erreicht ein Minimum bei x = 0,5 und nimmt wiederum zu mit einer Zunahme von x jenseits 0,5. Die Abnahme der Sr-Konzentration bewirkt eine entsprechende Abnahme von Tco, trotz einer Abnahme des spezifischen Widerstands bei Raumtemperatur, aber Tco wird abrupt vergrößert bei x = 0,5 und schnell verkleinert bei x = 0,75, auf eine Temperatur niedriger als 77K. Das heißt, bei dem Punkt x = 0,5, d.h. einem Ba/Sr-Verhältnis von 1:1, werden die Eigenschaften des Probestücks geändert.
Von den SEM-Photographien der Probestücke von x = 0,125 und x = 0,5 wurde gefunden, daß das Probestück von x = 0,5 eine kleinere Korngröße und eine höhere Dichte hatte (siehe Fig. 14A und 14B). Wenn der spezifische Widerstand der Körner der gleiche in den Probestücken ist, hat das Probestück mit einer höheren Dichte einen kleineren spezifischen Widerstand, und somit wird die Abnahme des spezifischen Widerstands bei Raumtemperatur bei x = 0,5 als ein Ergebnis der Zunahme der Dichte angesehen. Ein Austausch von Ba durch Sr hat einen Effekt einer Zunahme der Dichte des supraleitenden Keramikmaterials des Ba-Y-Cu-O-Systems.
Um x = 0,5 ist das Probestück dichter und Tco ist relativ hoch. Daher ist eine Zusammensetzung um x = 0,5, zum Beispiel x = 0,4 bis 0,6, vorzuziehen, um ein gutes supraleitendes Keramikmuster zu erhalten.
Fig. 8 zeigt das Pulverröntgenstrahlungsbeugungsmuster eines Probestücks von x = 0,5. Das Muster zeigt keine aufgespaltenen Spitzen um 2 θ = 32 Grad, entsprechend den Kristallebenen (103) und (013) des orthorhombischen Systemkristalls. Um die exakte Kristallstruktur zu bestimmen, wurde die Methode der kleinsten Quadrate zum Berechnen der Gitterkonstante verwendet. Die Werte der Beobachtung, Theorie und dann Differenzen von bestimmten Mustern sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3
Die Differenz zwischen den theoretischen und beobachteten Werten von jedem Winkel war weniger als 0,1 Grad und somit wurde festgestellt, daß die Gitterkonstanten wie folgend gezeigt waren:
a = 0,385&sup0; nm, b = 0,385&sup6; nm, c = 1,157&sup9; nm.
Die Kristallstruktur war ein tetragonales System, weil a gleich b ist.
Ein Röntgenbeugungsmuster des Probestücks von x = 0 hatte aufgespaltete Spitzen um 32 Grad, was demonstriert, daß das Probestück ein orthorhombisches System ist. Daher wurde gefunden, daß die Kristallstruktur bei x = 0,5 von orthorhombischen zu tetragonalen Systemen transformiert wurde.
In der gleichen Weise wie oben wurden die Gittenkonstanten der Probestücke mit verschiedenen Zusammensetzungen bestimmt und sind in Fig. 9 gezeigt. Dieses Resultat kann zusammengefaßt werden in die folgenden drei Gruppen, in welchen eine Änderungen von Tco in Relation zu der Zusammensetzung als Referenz auch gezeigt ist: Tabelle 4 Gitterkonstante Zusammensetzung Achse konstant Abnahme Zunahme
Unter der Annahme, daß das Barium der Kristallstruktur von Ba&sub2;YCu&sub3;Oδ durch Strontium ersetzt ist, können die Änderungen der Gitterkonstanten und von Tco der obigen Probestücke abhängig von der Zusammensetzung erklärt werden wie unten. Fig. 10 illustriert eine Einheitszelle der Kristallstruktur von Ba&sub2;YCu&sub3;Oδ, was dem Punkt W in Fig. 3 entspricht.
Die Abnahme der Gitterkonstante der c-Achse bei der Zusammensetzung verschieden von x = 0,5 wird angesehen, daß sie bewirkt wird durch den Austausch von Ba durch Sr, das einen
Wenn x < 0,5 wird mit einer Zunahme der Sr-Konzentration der Sauerstoff (01) auf der b-Achse entfernt, was eine Abnahme der Gitterkonstante der b-Achse bewirkt, aber die Sauerstoffe (01') auf der a-Achse werden nicht entfernt, weil es viele freie Stellen auf den Sauerstoffplätzen (01') auf der a-Achse gibt, und daher gibt es keine Änderung der Gitterkonstante auf der a-Achse. Die Abnahme von Tco wird angenommen, daß sie durch ein graduelles Aufbrechen der linearen Ketten von CuO auf der b-Achse bewirkt wird.
Wenn x = 0,5, sind fast alle Sauerstoffe (01) auf der b- Achse entfernt, und somit wird die Gitterkonstante der b- Achse gleich der der a-Achse; d.h., das orthorhombische System wird in das tetragonale System überführt. Mit dieser Struktur sind die linearen Ketten von Cu-O fast verloren, aber es wird Supraleitung beobachtet, und daher wird diese Supraleitung der zweidimensionalen Ebene von CuO zugerechnet, nicht der linearen oder eindimensionalen Kette von Cu-O.
Wenn x > 0,5, wenn man annimmt, daß der Sauerstoff (03) mit einer Zunahme der Sr-Konzentration entfernt wird, kann die Abnahme der Gitterkonstante der a-Achse erklärt werden. Darüber hinaus wird das Tco dann abrupt verkleinert, weil die sauerstoffe (03) eine Determinante des supraleitenden Stroms sind. Weiterhin, wenn die Sauerstoffe auf diesem Platz (03) entfernt werden, wird der spezifische Widerstand der Körner vergrößert, was mit der Zunahme der Dichte des Probestücks zum Vergrößern des spezifischen Widerstands bei Raumtemperatur zusammenwirkt.
Fig. 11 zeigt die Magnetisierung des Probestücks von x = 0,5 bei einer magnetischen Flußdichte von 41 Oe in Relation zur Temperatur. Es wurde bestätigt, daß bei Tc = 80,9K ein vollständiger Diamagnetismus demonstriert wurde, der eine Transformation zu einem Supraleiter zeigt. Weil ein elektrischer Nullwiderstand und der Meissner-Effekt beobachtet wurden, war das Probestück von x = 0,5 ein Supraleiter, obwohl es eine Kristallstruktur des tetragonalen Systems hat. Das Tco war dann ungefähr 83K.

Beispiel 6 (Titan-Haftvermittler)

0,6 Mol BaCO&sub3;-Pulver (mittlere Teilchengröße ungefähr 1 um), 0,4 Mol Y&sub2;O&sub3;-Pulver (ungefähr 1 um) und 1 Mol CuO- Pulver (ungefähr 2 um) werden für 48 Stunden in einer Kugelmühle gemischt. Zu 100 Gewichtsteilen dieser Mischung werden 3 Gewichtsteile Polymethylmethacrylatharz als Binder, 20 Gewichtsteile Terpineol als ein nicht-flüchtiges Lösungsmittel, 5 Gewichtsteile eines Titan-Haftvermittlers (KR-QS, verkauft bei Ajinomoto K.K.) und 20 Gewichtsteile Methylethylketon als ein flüchtiges Lösungsmittel hinzugefügt und für 72 Stunden kugelgemahlen. Die Mischung wurde in einem Achatmörser für 1,5 Stunden zerrieben und 30 Mal durch eine Dreiwalzenmühle gelassen, um eine supraleitende Keramikpaste zu bilden.
Die Paste wurde auf eine gesinterte Aluminiumoxidplatine gedruckt (99,7 % Aluminiumoxid mit 0,3 % MgO und Cr&sub2;O&sub3;), um ein Muster mit einer Dicke von 25 um und einer Breite von 100 um zu bilden, welches in Luft bei 950ºC für 0,5 Stunden gebrannt wurde.
Die resultierende Platine wurde in flüssigen Stickstoff eingetaucht und der elektrische Widerstand des Musters wurde gemessen und gefunden, daß er Null ist.
Die Adhäsion des gebrannten Musters an der Aluminiumoxidplatine wurde durch den Ablösetest gemessen. Es wurde gefunden, daß die Adhäsionskraft mehr als 3 kg/mm² ist. Zum Vergleich, die Adhäsion des gebrannten Musters war ungefähr 0,7-1,5 kg/mm², wenn das gebrannte Muster durch die gleichen Prozeduren wie oben gebildet wurde, mit der Ausnahme, daß der Titan-Haftvermittler weggelassen wurde.

Beispiel 7 (Silan-Haftvermittler)

Beispiel 6 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß der Titan-Haftvermittler ersetzt wurde durch einen Silan-Haftvermittler (A-187, verkauft von Nippon Yunika K.K.). Der elektrische Widerstand und die Adhäsion des gebrannten Musters waren ähnlich denen von Beispiel 6.

Beispiel 8 (Ba-Y-Cu-O-System-Muster)

Das Volumen einer supraleitenden Keramik mit einer Zusammensetzung von Ba&sub2;YCu&sub3;Oδ wurde pulverisiert auf eine mittlere Teilchengröße von ungefähr 1 um. Zu 100 Gewichtsteilen des supraleitenden Keramikpulvers wurden 5 Gewichtsteile Polymethylacrylatharz, 20 Gewichtsteile Terpineol, 100 Gewichtsteile Methylethylketon hinzugegeben und für 72 Stunden kugelgemahlen, in einem Achatmörser für 3 Stunden zerrieben und dann 30 Mal walzgemahlen, und so eine Paste des supraleitenden Keramikmaterials erhalten.
Diese Paste wurde auf eine Aluminiumoxidplatine gedruckt (99,7 % Aluminiumoxid mit 0,3 % MgO und Cr&sub2;O&sub3;), welche in Luft bei 850ºC für 950 Stunden gebrannt wurde.
Es wurde bestätigt, daß das resultierende gebrannte Muster auf der Aluminiumoxidplatine die unten gezeigte Supraleitung zeigte. Der elektrische Widerstand des gebrannten Musters auf der Aluminiumoxidplatine in Relation zur Temperatur ist in Fig. 12 gezeigt, und das Tc-end war 89K, was sehr ähnlich dem Tc-end der Masse ist, obwohl der elektrische Widerstand des gebrannten Musters ein wenig höher war als der der Masse oberhalb Tc. Die Magnetisierung des gebrannten Musters wurde gemessen durch ein Vibrationsprobemagnetometer (VSM) und zeigte den Meissner-Effekt, obwohl das Maß des Diamagnetismus des Musters niedriger war als das der Masse. Fig. 13 zeigt das Röntgenbeugungsmuster des gebrannten Musters auf der Aluminiumplatine, welches die gleichen Spitzen von Ba&sub2;YCu&sub3;Oδ hat wie die Masse.

Beisoiel 9 ((Ba, Sr)-Y-Cu-O-System-Muster)

Die Masse der supraleitenden Keramik von (Sr0,5Ba0,5)&sub8;Y&sub2;Cu&sub1;&sub0;Oδ wurde pulverisiert auf eine mittlere Teilchengröße von ungefähr 1 um. Die Prozeduren des Beispiels 8 wurden dann wiederholt, um ein gebranntes Muster von (Sr0,5Ba0,5)&sub8;Y&sub2;Cu&sub1;&sub0;Oδ auf einer gesinterten Aluminiumoxidplatine (99,7 % Aluminiumoxid mit 0,3 % MgO und Cr&sub2;O&sub3;) zu bilden.
Dieses gebrannte Muster zeigte Supraleitung und eine hohe Dichte.

Beispiel 10 (Austausch von CuO durch Metallkupfer)

Pulver von 52 g (0,3 Mol) BaCO&sub3;, 30 g (0,2 Mol) Y&sub2;O&sub3; und 28 g (0,5 Mol) von Metallkupfer wurden gemischt. Zu dieser Mischung wurden 100 g von Methylethylketon hinzugefügt und für 50 Stunden kugelgemahlen. Dann wurden zu dieser Mischung 0,9 g Ethylzellulose als Binder, 2,5 g Terpineol als ein nicht-flüchtiges Lösungsmittel, und 2,6 g an Dibuthylphthalat als ein Plastifizierungsmittel hinzugefügt, in einem Achatmörser für 10 Stunden zerrieben und 45 Mal durch eine Dreiwalzenmühle gelassen, um eine Paste mit einer Viskosität von ungefähr 2.000 Poise zu erhalten.
Die Paste wurde dann durch ein Sieb mit 300 Mesh auf eine gesinterte Aluminiumoxidplatine gedruckt (99,7 % Aluminiumoxid mit 0,3 % MgO und Cr&sub2;O&sub3;) mittels des Siebdruckverfahrens, um ein Zusammenschaltungsmuster mit einer Breite von ungefähr 150 um zu bilden. Die Aluminiumoxidplatine mit dem Pastenmuster wurde in Luft bei 900ºC für 6 Stunden gebrannt.
Der elektrische Widerstand des gebrannten Musters wurde gemessen und ist wie in Fig. 12 gezeigt, in welcher der elektrische Widerstand bei 77K Null war. Der Meissner-Effekt wurde auch bestätigt und somit war das gebrannte Muster ein supraleitendes keramisches Zusammenschaltungsmuster.
Dieses gebrannte Muster ist in Fig. 15A gezeigt. Demgegenüber ist Fig. 15B eine ähnliche Fotographie eines gebrannten Musters, das durch die gleichen Prozeduren wie oben hergestellt wurde mit der Ausnahme, daß CuO-Pulver anstelle des Cu-Pulvers verwendet wurde. Wie in Fig. 15A und 15B zu sehen, ist das unter Verwendung eines Kupferpulvers hergestellte gedruckte und gebrannte Muster sehr klar, aber das gedruckte und gebrannte Muster, das unter Verwendung eines CuO-Pulvers hergestellt ist, ist deformiert.
Ähnlich wurden die das Kupferpulver oder das CuO-Pulver enthaltenden obigen Pasten gedruckt, um Muster mit verschiedenen Breiten auf der Aluminiumoxidplatine auszubilden, und die oben erwähnten Prozeduren wurden wiederholt, um die Aluminiumoxidplatinen mit den Mustern zu brennen.
Die resultierenden gebrannten Muster wurden untersucht um zu bestimmen, ob sie Supraleitung zeigen, und die Ergebnisse sind wie in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5 Linienbreite (um) Paste mit CuO Paste mit Cu o: Supraleitendes Muster, mit Deformation des Musters innerhalb 10 % der Breite gebildet. x: Supraleitendes Muster nicht gebildet.

Beispiel II (zusätzliches Kupferpulver)

100 g eines Pulvers eines supraleitenden Keramikmaterials aus Ba&sub2;YCu&sub3;Oδ, mit einer mittleren Teilchengröße von ungefähr 1 um, wurde gemischt mit 7 g eines Metallkupferpulvers, 3 g Ethylzellulose, 20 g Terpineol, 5 g Dibuthylethylketon und 100 g Methylethylketon und für 50 Stunden kugelgemahlen. Die Mischung wurde in einem Achatmörser für 10 Stunden zerrieben und 45 Mal durch eine Dreiwalzenmühle gelassen, um eine Paste mit einer Viskosität von ungefähr 2.000 Poise zu erhalten.
Die Paste wurde durch ein Sieb mit 300 Mesh durch das Siebdruckverfahren auf eine gesinterte Aluminiumoxidplatine (99,7 % Aluminiumoxid und 0,3 % MgO und Cr&sub2;O&sub3;) gedruckt, um ein Zusammenschaltungsmuster mit einer Breite von 150 um und einer Dicke von 25 um zu bilden. Das Muster auf der Aluminiumoxidplatine wurde in Luft bei 900ºC für 6 Stunden gebrannt.
Das resultierende gebrannte Muster zeigte Supraleitung und der elektrische Widerstand davon wurde Null bei 77K.

Beispiel 12 (Mehrschichtzusammenschaltung)

Es wird Bezug genommen auf Fig. 16. Eine Anzahl von gesinterten Aluminiumoxidplatinen (99,7 % Aluminiumoxid mit 0,3 % MgO und Cr&sub2;O&sub3;) mit einer Dicke von 0,2 mm wurden hergestellt. Auf eine Aluminiumoxidplatine 21 wurde ein Muster einer supraleitenden Keramikpaste 22 mit einer Dicke von 40 um gedruckt. Die Aluminiumoxidplatinen 23 und 24 wurden mittels eines Laserstrahls perforiert, um Durchgangsbohrungen 25 und 26 zu bilden, in welche eine supraleitende Keramikpaste gefüllt wurde. Auf den Aluminiumoxidplatinen 23 und 24 wurden Muster 27 und 28 einer supraleitenden Keramikpaste ausgebildet. Nahe den Peripherien der Aluminiumoxidplatinen 21 und 23 wurde eine Goldpaste 29 als ein Kleber gedruckt. Dann wurden die Aluminiumoxidplatinen 21, 23 und 24 übereinandergestapelt und in Luft bei 950ºC für 30 Minuten gebrannt. So wurde eine Mehrschichtschaltungsplatine wie in Fig. 16 gezeigt erhalten, in welcher Zwischenräume 30 zu sehen sind.

Claims

1. Supraleitende gedruckte Schaltung mit einer gesinterten Aluminiumoxidplatine (1; 21, 23, 24) enthaltend mehr als 99 Gew.-% Aluminiumoxid; und einem supraleitenden Keramikmuster (2; 22, 27, 28), das auf der Aluminiumoxidplatine aus einer Paste gebildet ist, die basierend auf 100 Gewichtsteilen eines supraleitenden Keramikpulvers enthält: 0,5 bis 10 Gewichtsteile eines organischen Binders, 5 bis 30 Gewichtsteile eines Lösungsmittels und 0,1 bis 10 Gewichtsteile von mindestens einem von einem Titan- und Silan-Haftvermittlers zum Verbessern der Adhäsion des Musters auf der Keramikplatine, wobei das supraleitende Keramikmuster aus einem supraleitenden Oxid hergestellt ist, das repräsentiert wird durch die allgemeine Formel:

A0,5-1,8R0,2-2M O2-5

wobei A für mindestens ein Element steht, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ba, Sr, Ca und Mg; R für mindestens ein Element steht, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu; M für mindestens ein Metall steht, das ausgewählt ist aus der Gruppe von Kupfer, Silber und Gold; und O für Sauerstoff steht; oder repräsentiert durch die allgemeine Formel:

{(MIIO)x(M&sub2;IIIO&sub3;)1-x}y (CuO)z Oδ

wobei MII mindestens ein Element ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe von Ba, Sr, Ca und Mg; MIII mindestens ein Element ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe von Y, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu; 0,5 ≤ x ≤ 0,9; 1 ≤ y ≤ 2; 1 ≤ z ≤ 2; und δ eine Abweichung von der stöchiometrischen Sauerstoffmenge ist; das supraleitende Oxid Supraleitung bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff zeigt; oder hergestellt ist aus einem Bi-Sr-Ca-Cu-O- oder Tl-Bi-Sr-Ca-Cu-O-System.

2. Gedruckte Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher die gesinterte Aluminiumoxidplatine nicht mehr als 0,5 Gew.-% an glasigen und amorphen Bestandteilen enthält.

3. Gedruckte Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher die gesinterte Aluminiumoxidplatine mehr als 99,7 Gew.-% an Aluminiumoxid und eine geringe Menge an MgO und Cr&sub2;O&sub3; enthält.

4. Gedruckte Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Paste 3 bis 7 Gewichtsteile des organischen Binders, 7 bis 9 Gewichtsteile des Lösungsmittels und 0,4 bis 1,0 Gewichtsteile von mindestens einem von den Titan- und Silan-Haftvermittlern enthält.

5. Gedruckte Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher die gedruckte Schaltung eine Mehrschichtstruktur ist, die eine Anzahl von Schichten der supraleitenden Muster (22, 27, 28) auf jeweiligen gesinterten Aluminiumoxidplatinen (21, 23, 24) trägt.

6. Verfahren zur Herstellung einer supraleitenden gedruckten Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß es die Schritte enthält: Herstellen einer gesinterten Aluminiumoxidplatine (1; 21, 23, 24), die mehr als 99 Gew.-% an Aluminiumoxid enthält; Drucken eines Zusammenschaltungsmusters (2; 22, 27, 28) aus einer Paste einer supraleitenden Keramik oder eines eine supraleitende Keramik bildenden Materials auf die Aluminiumoxidplatine, wobei das supraleitende Keramikmuster hergestellt ist aus einem supraleitenden Oxid, das repräsentiert ist durch die allgemeine Formel:

A0,5-1,8R0,2-2M O2-5

wobei A für mindestens ein Element steht, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ba, Sr, Ca und Mg; R für mindestens ein Element steht, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu; M für mindestens ein Metall steht, das ausgewählt ist aus der Gruppe von Kupfer, Silber und Gold; und O für Sauerstoff steht; oder das repräsentiert ist durch die allgemeine Formel:

{(MIIO)x(M&sub2;IIIO&sub3;)1-x}y.(CuO)z.Oδ

wobei MII mindestens ein Element ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe von Ba, Sr, Ca und Mg; MIII mindestens ein Element ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe von Y, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu; 0,5 ≤ x ≤ 0,9; 1 ≤ y ≤ 2; 1 ≤ z ≤ 2; und δ eine Abweichung ist von der stöchiometrischen Sauerstoffmenge; das supraleitende Oxid Supraleitung bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff zeigt; oder hergestellt ist aus einem Bi-Sr-Ca- Cu-O- oder Tl-Bi-Sr-Ca-Cu-O-System; und Brennen der Paste auf der Aluminiumoxidplatine zum Bilden des supraleitenden Zusammenschaltungsmusters des supraleitenden Keramikmaterials auf der Aluminiumoxidplatine, wobei weiterhin die Paste basierend auf 100 Gewichtsteilen eines supraleitenden Keramikpulvers enthält: 0,5 bis 10 Gewichtsteile eines organischen Binders, 5 bis 30 Gewichtsteile eines Lösungsmittels und 0,1 bis 10 Gewichtsteile von mindestens einem von einem Titan- und Silan-Haftvermittler zum Verbessern der Adhäsion des Musters auf der Keramikplatine.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die Paste das die supraleitende Keramik bildende Material enthält und ein supraleitendes Keramikmaterial bildet, das Kupfer als ein Bestandteilsatom davon enthält, und das die supraleitende Keramik bildende Material Metallkupferpulver enthält und kein Kupferoxid enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die Aluminiumoxidplatine mehr als 99,5 Gew.-% an Aluminiumoxid enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die Aluminiumoxidplatine mehr als 99,7 Gew.-% an Aluminiumoxid und eine geringe Menge an MgO und Cr&sub2;O&sub3; enthält.