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DE3537161C2 - Verfahren zur Herstellung festhaftender, lötfähiger und strukturierbarer Metallschichten auf Aluminiumoxid-haltiger Keramik - Google Patents

Verfahren zur Herstellung festhaftender, lötfähiger und strukturierbarer Metallschichten auf Aluminiumoxid-haltiger Keramik

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DE3537161C2 DE3537161A DE3537161A DE3537161C2 DE 3537161 C2 DE3537161 C2 DE 3537161C2 DE 3537161 A DE3537161 A DE 3537161A DE 3537161 A DE3537161 A DE 3537161A DE 3537161 C2 DE3537161 C2 DE 3537161C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung fest­ haftender, lötfähiger und strukturierbarer Metallschichten auf Aluminiumoxid-haltiger Keramik nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Stand der Technik
Aus der DE-PS 25 33 524 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Belages aus Kupfer oder einer Kupferlegierung auf ei­ nem Trägerkörper aus Glaskeramik oder einem anderen oxidi­ schen Material bekannt. Auf der Oberfläche des Trägerkörpers wird zunächst eine dünne haftvermittelnde Schicht aufge­ bracht, welche vorwiegend aus Kupfer mit einem Gehalt an Kupferoxid besteht. Danach wird derart erhitzt, daß das Kupferoxid mit dem Material des Trägerkörpers reagiert, wo­ bei die Temperatur so gewählt wird, daß noch keine flüssigen Phasen auftreten, jedoch Festkörperdiffusion und/oder Fest­ körperreaktion möglich sind. Die Einbrennbedingungen müssen so gesteuert werden, daß das metallische Kupfer in ausrei­ chendem Maße erhalten bleibt, um anschließend galvanisch verstärken zu können. Die hierbei erzeugten Schichten sind zum einen verhältnismäßig dick, zum anderen ist eine sauer­ stofffreie Einbrennatmosphäre unbedingt erforderlich, was ei­ nen hohen aparativen Aufwand erfordert.
Die Haftfestigkeit der auf solche Substrate aufgebrachten Kupferschichten ist für viele Zwecke nicht befriedigend. Ein analoges Verfahren zur Herstellung haftfester Nickelschich­ ten ist unbekannt.
Aus der US-PS 3 180 756 ist ein Verfahren zur Metallisierung von Aluminiumoxidkeramiken mit Kupfer bekannt. Dabei wird die haftvermittelnde Schicht aus einer eutektischen Mischung von Kupfer-I-oxid Cu₂O mit Aluminiumoxid Al₂O₃ hergestellt. Nach einer Oxidation oberhalb von 1190°C wird in reduzie­ render Atmosphäre oberhalb von 1000°C schließlich eine Kupferschicht aufgebracht. Nachteilig an diesem Verfahren ist es, daß nur beschränkte Mischungsverhältnisse von Kupfer-I-oxid mit Aluminium eingesetzt werden können und bei hohen Temperaturen in oxidierender und reduzierender Atmosphäre gearbeitet werden muß.
Aus der US-PS 4 140 817 ist ein Siebdruckverfahren bekannt, bei dem keine glashaltigen die Lötbarkeit in Frage stellen­ den Auftragsstoffe verwendet werden. Die Mischung der Sieb­ druckpaste weist Metallpulver auf, die nur durch eine beson­ dere Atmosphäre umgewandelt werden können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung festhaftender, lötfähiger und strukturierbarer Metallschichten auf Aluminiumoxid-haltiger Keramik anzu­ geben, bei dem an Luft gearbeitet werden kann und keine zu­ sätzlichen Aufwendungen zur Bereitstellung einer reduzieren­ den oder oxidierenden Atmosphäre erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ge­ löst. Durch die Wahl der Arbeitsschritte gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs gelingt es, haftvermittelnde Spinell-Zwi­ schenschichten an Luft einzubrennen, so daß die Haftfestig­ keit der auf dem Haftvermittler aufgebrachten Metallschicht erheblich verbessert wird. Die bei Einbrenntemperatur Aluminiumoxid bildende Verbindung ist hochreaktiv und pro­ blemlos für einen stöchiometrischen Umsatz dosierbar. Durch die Anwendung einer organischen Verbindung des Aluminiums und des Bindemittels ist es leicht möglich, die Reaktions­ temperaturen gegenüber denjenigen, die bei Festkörperreak­ tionen auftreten, wenn pulverförmiges Aluminiumoxid mit pul­ verförmigem Metalloxid zur Herstellung der haftvermittelnden Schicht eingesetzt werden, zu senken.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Besonders vorteilhaft zur weiteren Haftverbesserung ist es, wenn der Siebdruckpaste Aluminiumacetylacetonat, Al(C₅H₇O₂)₃, zugemischt wird, da es gegenüber dem Aluminium­ oxid als Pulver den Vorteil hat, daß es in der Siebdruckpa­ ste löslich ist und daher einen sehr homogenen Film liefert.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Ein plättchenförmiges Substrat aus einer Aluminiumoxid­ keramik wird mit einer Siebdruckpaste ganzflächig bedruckt, die folgende Zusammensetzung aufweist:
8,2 g eines Pastenbildners, bestehend aus 100 Gewichts­ teilen eines Lösungsmittelgemisches aus 40 Volumen­ teilen Cyclohexan, 80 Volumenteilen Benzylalkohol, 50 Volumenteilen α-Terpineol und 15 Gewichts­ teilen Ethylcellulose,
0,635 g Aluminiumacetylacetonat
3 g eines Lösungsmittelgemisches obenannter Zusammen­ setzung,
0,9 g Cu₂O.
Nach dem Trocknen der Paste wird das bedruckte Substrat 0,5 bis 1 Stunde bei 1200°C an Luft behandelt, wobei sich zu­ nächst das Cu₂O in CuO und das Aluminiumacetylacetonat in Al₂O₃ umwandelt und das CuO sowohl mit dem in der Paste befindlichen Al₂O₃ als auch mit dem Al₂O₃ der Substrat­ oberfläche zu Kupferspinell reagiert gemäß der Formel:
CuO + Al₂O₃ → CuAl₂O₄.
Nach dem Abkühlen wird die nunmehr auf der Oberfläche des Aluminiumoxid-Substrates erzeugte Spinellschicht in einem handelsüblichen Bad stromlos verkupfert, wobei sich auf der Oberfläche eine dünne Kupferschicht von 1 µm Dicke ausbildet. Diese Kupferschicht kann nun, je nach vorgesehenem Verwendungszweck, entweder im ganzen in einem galvanischen Kupferbad verstärkt werden oder aber die Fläche kann mit einem gewünschten Muster versehen werden, indem man einen Positivlack aufbringt, diesen entsprechend belichtet und entwickelt. Danach werden lediglich die freigelegten Bereiche galvanisch verstärkt und gegebenenfalls zur besseren Lötbar­ keit noch mit einer Blei-Zinn-Legierung beschichtet. Die ver­ bleibende, nicht galvanisch verstärkte Schicht des stromlos aufgebrachten Kupfers läßt sich in einfacher Weise in einem Ätzbad entfernen.
Benutzt man anstelle von Cu₂O eine Siebdruckpaste, die Nickel­ oxid, NiO, enthält, so bildet sich auf der Substratoberfläche ein Nickelspinell, NiAl₂O₄, als haftvermittelnde Zwischen­ schicht, auf die dann mit einem ebenfalls handelsüblichen Bad stromlos eine Nickelschicht aufgebracht werden kann. Auch diese Siebdruckpaste enthält zur Verbesserung der Haftfestigkeit Aluminiumacetylacetonat oder auch Aluminium­ oxid.
Die durch die Wärmebehandlung auf der Substratoberfläche gebildeten Spinelle sind Isolatoren, so daß sie als Zwischen­ schichten für die Erzeugung von Leiterbahnen auf dem Substrat geeignet sind.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung festhaftender, lötfähiger und strukturierbarer Metallschichten auf Al₂O₃-haltiger Keramik, wobei das Keramiksubstrat mit einer metalloxidhaltigen Sieb­ druckpaste ganzflächig bedruckt, an Luft bei 800-1350°C eingebrannt, die so entstandene Spinellschicht anschließend stromlos metallisiert und die Metallschicht galvanisch ver­ stärkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebdruckpaste eine bei Einbrenntemperatur Aluminiumoxid (Al₂O₃) bildende Verbindung entsprechend 8 bis 12 Gew.% Al₂O₃, bezogen auf einen stöchiometrischen Umsatz gemäß der Gleichung MeO + Al₂O₃ → MeAl₂O₄ mit Me = Cu, Ni, zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Aluminiumoxid bildende Verbindung Acetylacetonat zuge­ fügt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Cu₂O-haltige Siebdruckpaste verwendet und die ent­ standene Kupferspinellschicht stromlos verkupfert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine NiO-haltige Siebdruckpaste verwendet und die ent­ standene Nickelspinellschicht (NiAl₂O₄) stromlos vernickelt wird.
DE3537161A 1985-10-18 1985-10-18 Verfahren zur Herstellung festhaftender, lötfähiger und strukturierbarer Metallschichten auf Aluminiumoxid-haltiger Keramik Expired - Fee Related DE3537161C2 (de)

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US06/916,710 US4780332A (en) 1985-10-18 1986-10-08 Process for producing adherent, electrochemically reinforcible and solderable metal layers on an aluminum-oxide containing ceramic substrate
JP61244327A JPS6296379A (ja) 1985-10-18 1986-10-16 Ａｌ↓２　Ｏ↓３含有セラミツク上に、強固に付着している、ロウ接性でパタ−ン化可能の金属層をつくる方法

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DE (1) DE3537161C2 (de)
FR (1) FR2588858A1 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3718488A1 (de) * 1987-06-02 1988-12-15 Siemens Ag Verfahren zum sintern von keramik-rohfolien
DE3723052A1 (de) * 1987-07-11 1989-01-19 Kernforschungsz Karlsruhe Herstellung von inerten, katalytisch wirksamen oder gassensitiven keramikschichten fuer gassensoren
DE4033430A1 (de) * 1990-10-20 1992-04-23 Licentia Gmbh Verfahren zum herstellen eines lotmittelauftrags
JP3450023B2 (ja) * 1992-01-24 2003-09-22 日本碍子株式会社 金属・セラミックス接合体およびそれを使用した金属セラミックス複合構造体とその製造方法
US5418073A (en) * 1993-10-25 1995-05-23 Pre Finish Metals Incorporated Method of forming noise-damping composite with externally galvanized surfaces and composite formed thereby
CA2449358A1 (en) * 2001-06-04 2002-12-12 Qinetiq Limited Patterning method
GB2381274A (en) * 2001-10-29 2003-04-30 Qinetiq Ltd High resolution patterning method
GB2382798A (en) * 2001-12-04 2003-06-11 Qinetiq Ltd Inkjet printer which deposits at least two fluids on a substrate such that the fluids react chemically to form a product thereon
US20040121146A1 (en) * 2002-12-20 2004-06-24 Xiao-Ming He Composite barrier films and method
DE10306649A1 (de) * 2003-02-18 2004-09-02 Forschungszentrum Jülich GmbH Schutzschicht für hochtemperaturbelastete Substrate, sowie Verfahren zur Herstellung derselben
WO2015044091A1 (en) * 2013-09-26 2015-04-02 Atotech Deutschland Gmbh Novel adhesion promoting process for metallisation of substrate surfaces
US20160237571A1 (en) * 2013-09-26 2016-08-18 Atotech Deutschland Gmbh Novel adhesion promoting agents for metallisation of substrate surfaces
JP6480806B2 (ja) 2014-05-23 2019-03-13 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ セラミックと金属を接合するための方法およびその封止構造

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US30313A (en) * 1860-10-09 Improvement in cotton-seed planters
US3180756A (en) * 1962-09-07 1965-04-27 Robert E Cowan Copper metallizing of alumina ceramics
US3481777A (en) * 1967-02-17 1969-12-02 Ibm Electroless coating method for making printed circuits
US4006278A (en) * 1973-05-11 1977-02-01 Globe-Union Inc. Low temperature coefficient of resistivity cermet resistors
USRE30313E (en) 1974-03-27 1980-06-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Resistors and compositions therefor
DE2533524C3 (de) * 1975-07-26 1978-05-18 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung eines Belages aus Kupfer oder einer Kupferlegierung auf einem Trägerkörper
FR2367035A1 (fr) * 1976-10-11 1978-05-05 Pro Catalyse Procede d'hydrodealkylation d'hydrocarbures alkyl aromatiques en presence d'un catalyseur ayant un support de type aluminate
FR2397469A1 (fr) * 1977-02-22 1979-02-09 Panoduz Anstalt Procede pour deposer une couche de metal conducteur sur un support isolant
US4140817A (en) * 1977-11-04 1979-02-20 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Thick film resistor circuits
US4254546A (en) * 1978-09-11 1981-03-10 Ses, Incorporated Photovoltaic cell array
DE3008143C2 (de) * 1980-03-04 1982-04-08 Ruwel-Werke Spezialfabrik für Leiterplatten GmbH, 4170 Geldern Verfahren zum Herstellen von gedruckten Leiterplatten mit Lochungen, deren Wandungen metallisiert sind
US4322316A (en) * 1980-08-22 1982-03-30 Ferro Corporation Thick film conductor employing copper oxide
DE3136198A1 (de) * 1981-01-15 1982-08-05 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart "elektronische duennschichtschaltung"
JPS57143203A (en) * 1981-02-27 1982-09-04 Taiyo Yuden Kk Conductive paste for forming conductive layer by baking on porcelain
EP0074605B1 (de) * 1981-09-11 1990-08-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Verfahren zum Herstellen eines Substrats für Multischichtschaltung
DE3204167A1 (de) * 1982-02-06 1983-08-11 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Verfahren zum direkten verbinden von metallstuecken mit oxidkeramiksubstraten
US4657778A (en) * 1984-08-01 1987-04-14 Moran Peter L Multilayer systems and their method of production
US4599277A (en) * 1984-10-09 1986-07-08 International Business Machines Corp. Control of the sintering of powdered metals

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6296379A (ja) 1987-05-02
DE3537161A1 (de) 1987-04-23
US4780332A (en) 1988-10-25
FR2588858A1 (fr) 1987-04-24

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