JP2010524831A - メタライズされたセラミックボディを有するコンポーネント - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (37)
- 少なくとも1つの箇所でその表面がメタライズ部により覆われているセラミックボディを有するコンポーネントであって、前記セラミックボディが板状にまたは立体的に構造化されていること、前記セラミックボディの表面上の材料が面全体でまたは面の一部分で化学的プロセスまたは物理的プロセスによって化学的および/または結晶学的および/または物理的に、適した反応物質の添加によりまたは添加なしに変質されており、かつ、前記セラミックボディと接合される少なくとも0.001ナノメートルの同じまたは同じでない厚さを有する少なくとも1つの緻密な層または多孔性の層を形成し、前記層は少なくとも1つの均質なまたは不均質な新規の材料から成り、この新規の材料が面の一部分または面全体で少なくとも1つのメタライズ部と接合されていること、および前記セラミックボディの残りの基材は変質されていないことを特徴とする、少なくとも1つの箇所でその表面がメタライズ部により覆われているセラミックボディを有するコンポーネント。
- セラミック材料が、主成分としてZrO2/HfO250.1質量%〜100質量%またはAl2O350.1質量%〜100質量%またはAlN50.1質量%〜100質量%またはSi3N450.1質量%〜100質量%またはBeO50.1質量%〜100質量%、SiC50.1質量%〜100質量%または前記主成分の少なくとも2つの組み合わせ物を任意の組み合わせにおいて上記の成分範囲内で含有し、ならびに副成分として少なくとも1つの酸化状態における元素のCa、Sr、Si、Mg、B、Y、Sc、Ce、Cu、Zn、Pbおよび/または化合物を≦49.9質量%の割合で単独にまたは任意の組み合わせにおいて上記の成分範囲内で含有することを、および前記主成分および前記副成分が、≦3質量%の割合の不純物を差し引いて、任意の組み合わせにおいて100質量%の全組成物となるように互いに組み合わせ可能であることを特徴とする、請求項1記載のコンポーネント。
- メタライズ部が、好ましくは、純粋な品質または工業的な品質におけるタングステン、銀、金、銅、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウムまたは鋼または少なくとも2つの異なる金属の混合物または、付加的にまたはそれ単独で、反応はんだ、軟質はんだ、または硬質はんだから成ることを特徴とする、請求項1または2記載のコンポーネント。
- 反応物質が、新規の材料からの層を形成するために、カルシウム化合物または酸化マンガンまたは酸素であることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- DCB法の場合の反応物質が、新規の材料からの層を形成するために、本質的に金属、例えば銅または酸化銅であることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- AMB法の場合の反応物質が、新規の材料からの層を形成するために、本質的にZn、Sn、Ni、Pd、Ag、Cu、In、Zr、Ti、Ag、Yt、T、Nの活性金属成分であることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- 新規の材料から形成された層が、少なくとも酸化アルミニウムからまたは異なるまたは同じ酸化状態の酸化銅またはこれらの固体化学的な混合物から成る混合層を包含することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- 新規の材料から形成された層が、少なくとも酸化アルミニウムからまたは異なるまたは同じ酸化状態の酸化銅からまたはこれらの固体化学的な混合物から成る中間層を包含することを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- 酸化アルミニウムからの中間層の作製のために、セラミックボディの面に、0.001ナノメートルの最小厚さを有する銅からのまたは酸化銅からのまたはその他の銅含有化合物からのまたはこれらの組み合わせ物からの層が備え付けられていることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- 中間層が0.05〜80マイクロメートルの層厚さを有することを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- 中間層内の少なくとも一部において、その厚さにわたり酸化銅の割合が0.01〜80質量パーセントであることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- 少なくとも1つの中間層および少なくとも1つの混合層の組み合わせ物が存在することを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- 少なくとも1つの層または中間層または混合層の組成が均質であり、または勾配を持っており、かつ少なくとも1つの勾配を1つ以上の方向で示すことを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- 勾配を持った層内で、酸化アルミニウムの濃度が、セラミックボディの窒化アルミニウムに向かって上昇することを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- 異なるまたは同じ酸化状態の酸化銅の成分と酸化アルミニウムとの混合相の濃度が、酸化アルミニウ層に向かって減少することを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- メタライズ部上に少なくとも1つの別の同じまたは同じでないメタライズ部が面全体にまたは面の一部分に施与されていることを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- 少なくとも1つの同じまたは同じでないDCB支持体および/またはDCBベースの回路または少なくとも1つの同じまたは同じでないAMB支持体および/またはAMBベースの回路または少なくとも1つの支持体ベースの回路または白金または能動部品および/または受動部品および/または少なくとも1つの感覚エレメントが、少なくとも1つのメタライズ部と接合されていることを特徴とする、請求項1から16までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- セラミックボディがセラミックヒートシンクであることを特徴とする、請求項1から17までのいずれか1項記載のコンポーネント。
- 少なくとも1つの箇所でその表面がメタライズ部により覆われるセラミックボディを有するコンポーネント、殊に請求項1から18までのいずれか1項記載のコンポーネントの製造法において、前記セラミックボディを板状に形成しまたは立体的に構造化すること、前記セラミックボディの表面上の材料を面全体でまたは面の一部分で化学的プロセスまたは物理的プロセスによって化学的および/または結晶学的および/または物理的に、適した反応物質の添加によりまたは添加なしに変質させ、かつ、前記セラミックボディと接合される少なくとも0.001ナノメートルの同じまたは同じでない厚さを有する少なくとも1つの緻密な層または多孔性の層を形成させ、前記層は少なくとも1つの均質なまたは不均質な新規の材料から成り、この新規の材料を面の一部分または面全体で少なくとも1つのメタライズ部と接合させること、および前記セラミックボディの残りの基材は変質させないことを特徴とする、少なくとも1つの箇所でその表面がメタライズ部により覆われているセラミックボディを有するコンポーネントの製造法。
- セラミック材料を、主成分としてZrO2/HfO250.1質量%〜100質量%またはAl2O350.1質量%〜100質量%またはAlN50.1質量%〜100質量%またはSi3N450.1質量%〜100質量%またはBeO50.1質量%〜100質量%、SiC50.1質量%〜100質量%または前記主成分の少なくとも2つの組み合わせ物を任意の組み合わせにおいて上記の成分範囲内で構成し、ならびに副成分として少なくとも1つの酸化状態における元素のCa、Sr、Si、Mg、B、Y、Sc、Ce、Cu、Zn、Pbおよび/または化合物を≦49.9質量%の割合で単独にまたは任意の組み合わせにおいて上記の成分範囲内で構成することを、および前記主成分および前記副成分を、≦3質量%の割合の不純物を差し引いて、任意の組み合わせにおいて100質量%の全組成物となるように互いに組み合わせることを特徴とする、請求項19記載の方法。
- コンポーネントのセラミックボディのメタライズ部を、純粋な品質または工業的な品質におけるタングステン、銀、金、銅、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウムまたは鋼または少なくとも2つの異なる金属の混合物または、付加的にまたはそれ単独で、反応はんだ、軟質はんだ、または硬質はんだを用いて処理することを特徴とする、請求項19または20記載の方法。
- 新規の材料からの層を形成するための反応物質として、カルシウム化合物または酸化マンガンまたは酸素を作用させることを特徴とする、請求項19から21までのいずれか1項記載の方法。
- DVB法の場合に新規の材料からの層を形成するための反応物質として、本質的に金属、例えば銅または酸化銅を作用させることを特徴とする、請求項19から22までのいずれか1項記載の方法。
- AMB法の場合に新規の材料からの層を形成するための反応物質として、本質的にZn、Sn、Ni、Pd、Ag、Cu、In、Zr、Ti、Ag、Yt、T、Nの活性金属成分を作用させることを特徴とする、請求項19から23までのいずれか1項記載の方法。
- 新規の材料から形成された層が、少なくとも酸化アルミニウムからまたは異なるまたは同じ酸化状態の酸化銅またはこの固体化学的な混合物から形成される混合層を包含することを特徴とする、請求項19から24までのいずれか1項記載の方法。
- 新規の材料から形成された層が、少なくとも酸化アルミニウムからまたは異なるまたは同じ酸化状態の酸化銅からまたはこれらの固体化学的な混合物から形成される中間層を包含することを特徴とする、請求項19から25までのいずれか1項記載の方法。
- 少なくとも1つの中間層および少なくとも1つの混合層の組み合わせ物を作製することを特徴とする、請求項19から26までのいずれか1項記載の方法。
- 窒化アルミニウムからのセラミックボディの表面上に、少なくとも面全体でまたは面の一部分で酸化アルミニウムからの少なくとも1つの中間層を作製し、そのためこの面に、0.001ナノメートルの最小厚さを有する銅からのまたは酸化銅からのまたはその他の銅含有化合物からのまたはこれらの組み合わせ物からの層を備え付け、引き続き酸素含有雰囲気中で熱処理することを特徴とする、請求項19から27までのいずれか1項記載の方法。
- 熱処理を700℃〜1380℃の温度で行うことを特徴とする、請求項28記載の方法。
- 窒化アルミニウムの処理を酸素含有雰囲気中で、それぞれの中間層について0.05〜80マイクロメートルの層厚さが生じるまでの間行うことを特徴とする、請求項28または29記載の方法。
- 窒化アルミニウムを酸素含有雰囲気により処理する場合、同時に酸化銅含有材料を、気相を介して、形成される酸化アルミニウムと反応させることを特徴とする、請求項19から30までのいずれか1項記載の方法。
- 蒸気状の酸化銅の成分を有する酸素含有雰囲気中での処理を、0.05〜80マイクロメートルの厚さを有する酸化アルミニウムからの層が生じるまでの間行うことを特徴とする、請求項19から31までのいずれか1項記載の方法。
- 中間層内の少なくとも一部において、その厚さにわたり0.01〜80質量パーセントの割合の酸化銅を作製することを特徴とする、請求項19から32までのいずれか1項記載の方法。
- セラミックボディの表面の処理後に、少なくとも1つの作製された中間層上に、メタライズ部を酸化金属ホイルまたは銅ホイルの使用下でDCB法により平面状に固定することを特徴とする、請求項19から33までのいずれか1項記載の方法。
- 窒化アルミニウムからのセラミックボディの表面の処理後に、少なくとも1つの中間層を作製すること、および少なくとも1つの中間層上にDCB法の使用下で金属層または銅層を施与することを特徴とする、請求項19から34までのいずれか1項記載の方法。
- セラミックボディの表面の処理後に、少なくとも1つの作製された中間層上に、メタライズ部を、好ましくは銅、アルミニウムまたは鋼からの金属ホイルの使用下でAMB法により平面状に固定することを特徴とする、請求項19から35までのいずれか1項記載の方法。
- セラミックボディの表面の処理後に、少なくとも1つの中間層を作製すること、および少なくとも1つの中間層上にAMB法の使用下で、好ましくは銅、アルミニウムまたは鋼からの金属ホイルを施与することを特徴とする、請求項19から36までのいずれか1項記載の方法。
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