(57)【要約】  シート型の多層のセラミック材料、およびセラミック材料の１つの表面側に備えられ、ダイレクトボンディングまたは活性はんだ付けによりセラミック材料に連結される少なくとも１つの金属被覆によるメタルセラミック基板の場合、セラミック材料は少なくとも１つの窒化シリコンセラミックの中間層またはベース層を含む。少なくとも１つの金属被覆を備えているセラミック材料の表面の側は、ベース層に適用された酸化セラミックの中間層によって形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層の平板状セラミック材料（２）を含み、セラミック材料の表面上に備えられる少なくとも１つの金属被覆（３、４）を含み、前記金属被覆はダイレクトボンディング（ＤＣＢ）または活性はんだ付により前記セラミック材料に接合され、前記セラミック材料（２）は少なくとも１つの窒化シリコンセラミックの中間層またはベース層（５）から成り、前記セラミック材料（２）の表面は少なくとも１つのベース層（５）に適用された酸化セラミックの中間層（６、７）から形成される少なくとも１つの金属被覆を備える金属セラミック基板であって、
前記酸化セラミックの少なくとも１つの中間層（６、７）は、6 × 10-6 K-1より小さいまたはより大きくない熱膨脹係数を有し、
前記少なくとも１つの中間層（６、７）を形成する前記酸化セラミック内の遊離した前記酸化シリコン（SiO2）の含有量は、少なくとも前記中間層（６、７）と前記金属被覆（３、４）との間の接合の領域において無視できる、
ことを特徴とする金属セラミック基板。
【請求項２】
前記酸化セラミックの前記少なくとも１つの中間層（６、７）内の前記遊離した酸化シリコンの含有量は、少なくとも前記中間層と前記金属被覆（３、４）との間の前記接合領域においてゼロまたは約ゼロであることを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項３】
前記窒化シリコンセラミックの前記少なくとも１つのベース層（５）は、各表面上に前記酸化セラミックの少なくとも１つの中間層（６、７）を提供されることを特徴とする請求項１または２に記載の基板。
【請求項４】
少なくとも１つの金属被覆（３、４）は、両方の中間層（６、７）に適用されることを特徴とする請求項３に記載の基板。
【請求項５】
前記セラミック材料（２）は、前記セラミック層（５、６、７）の複合層および厚さに関して、前記セラミック材料の前記表面に平行に伸びる中心面に対称的であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板。
【請求項６】
前記複合層および／または、前記セラミック層（５、６、７）および前記金属被覆（３、４）の厚さを含む前記層の厚さに関して、前記基板の前記表面に平行に伸びる中心面に対称的であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の基板。
【請求項７】
前記少なくとも１つの中間層（７）に用いられた前記セラミック材料には、３００ＧＰａ未満の弾性モジュールがあり、特に１００〜３００ＧＰａの間の弾性モジュールがあることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の基板。
【請求項８】
前記少なくとも１つの中間層（６、７）の厚さは、前記中間層を支持する前記窒化シリコンセラミックの前記ベース層（５）の厚さ（dc）より著しく小さく、および／または前記少なくとも１つの金属被覆の厚さ（dm）より著しく小さいことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の基板。
【請求項９】
前記少なくとも１つの金属被覆（３、４）の厚さ（dm）は、前記窒化シリコンセラミックの前記ベース層（５）の厚さ（dc）の３倍を超えないことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の基板。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの中間層（６、７）の厚さは、０．１〜１０μｍの間にあることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の基板。
【請求項１１】
前記窒化シリコンセラミックの前記少なくとも１つのベース層（５）の厚さ（dc）は、０．１〜２ｍｍの間であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の基板。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの金属被覆の厚さ（dm）は、０．５〜１ｍｍの間であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の基板。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの銅の金属被覆は、銅合金で作られていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の基板。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの中間層（６、７）は、フォルステライト、コージライト、ムライト、または少なくともこれらの成分の２つの混合物もしくは組み合わせから成ることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の基板。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの中間層（６、７）の前記セラミックは、酸化アルミニウムセラミックを含むことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の基板。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの中間層（６、７）の前記セラミックは、特に少なくとも１つの希土類元素の形で、焼結手段を含んでいることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか一項に記載の基板。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの中間層（６、７）の前記セラミックは、焼結手段として、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、イットリウム、ランタン、スカンジウム、プラセオジム、セリウム、ネオジム、ジスプロシウム、サマリウム、ガドリニウムの酸化物、またはこれらの酸化物の少なくとも２つの組み合わせを含むことを特徴とする請求項１６に記載の基板。
【請求項１８】
前記焼結手段の含有量は、１．０〜８．０重量パーセントの間にあることを特徴とする請求項１６または１７に記載の基板。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの中間層（６、７）の前記セラミックは、添加剤としてLi2O、TiO2、BaO、ZnO、B2O3、CsO、Fe2O3、ZrO2、CuO、Cu2Oのグループから少なくとも１つの酸化物の成分を含み、前記添加剤の含有量は、前記中間層の全質量の最大２０重量パーセントをなすことを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の基板。
【請求項２０】
前記窒化シリコンセラミックの前記少なくとも１つの層には、４５Ｗ／ｍＫを超える熱伝導率があることを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか一項に記載の基板。
【請求項２１】
前記セラミック材料上の前記少なくとも１つの金属被覆（３、４）の接着材および剥離強度は、４０Ｎ／ｃｍより大きいことを特徴とする請求項１ないし２０のいずれか一項に記載の基板。
【請求項２２】
活性はんだの少なくとも１つの層（８、９）は、前記少なくとも１つの中間層（６、７）と前記隣接する金属被覆（３、４）との間に備えられることを特徴とする請求項１ないし２１のいずれか一項に記載の基板。
【請求項２３】
前記活性はんだは、はんだおよび活性金属（例えばチタン、ハフニウム、ジルコニウム、ニオブおよび／またはセリウム）として適切なベース成分から成ることを特徴とする請求項２２に記載の基板。
【請求項２４】
前記基板の外部の寸法は、８０×８０ｍｍより大きく、好ましくは１００×１５０ｍｍより大きいことを特徴とする請求項１ないし２３のいずれか一項に記載の基板。
【請求項２５】
少なくとも１つの中間層または窒化シリコンセラミックのベース層（５）から成り、多層の平板状セラミック材料（２）の少なくとも１つの表面上に備えられる少なくとも１つの金属被覆（３、４）を含む多層の平板状セラミック材料（２）を含み、
前記少なくとも１つの金属被覆（３、４）を提供される前記少なくとも１つのベース層（５）上の前記セラミック材料（２）の表面上で酸化セラミックの中間層（６、７）が形成され、少なくとも１つの金属被覆（３、４）は、少なくとも１つの金属層またはフォイルのダイレクトボンディング（ＤＣＢ）または活性はんだ付により前記中間層に適用される、金属セラミック基板を製造する方法であって、
酸化セラミックは、6 × 10-6 K-1より少ないまたはより大きくない熱膨脹係数により前記中間層（６、７）のために用いられ、その遊離したシリコン（ＳｉＯ２）の含有量は、少なくとも前記中間層（６、７）と前記金属被覆（３、４）との間の前記接合領域において、または前記中間層（６、７）と前記金属被覆（３、４）との間のトランジションにおいて無視できる、
ことを特徴とする金属セラミック基板を製造する方法。
【請求項２６】
前記酸化セラミックの前記少なくとも中間層（６、７）と前記金属被覆（３、４）との間の前記接合領域において、または前記中間層（６、７）と前記金属被覆（３、４）との間のトランジションにおいて、前記遊離した酸化シリコン（SiO2）含有量が前記少なくとも１つの中間層（６、７）においてゼロまたは約ゼロであるように、前記中間層（６、７）が設計されていることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのベース層（５）は前記酸化セラミックの前記中間層（６、７）を各表面上に提供され、前記少なくとも１つの金属被覆（３、４）は各中間層（６、７）に適用されることを特徴とする請求項２５または２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの中間層（６、７）は、前記窒化シリコンセラミックの前記ベース層（５）の厚さ（dc）より著しく小さく、および／または前記少なくとも１つの金属被覆の厚さ（dm）より著しく小さい厚さで製造されることを特徴とする請求項２５ないし２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記ベース層（５）の厚さ（dc）の最大３倍の厚さ（dm）である金属フォイルが、前記少なくとも１つの金属被覆（３、４）に用いられることを特徴とする請求項２５ないし２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの中間層（６、７）は、０．１〜１０μｍの間の厚さで製造されることを特徴とする請求項２５ないし２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
フォルステライト、コージライト、ムライト、またはこれらの成分の少なくとも２つの混合物または組み合わせが、前記少なくとも１つの中間層（６、７）に用いられることを特徴とする請求項２５ないし３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
酸化アルミニウムセラミックを含むセラミックが、前記少なくとも１つの中間層（６、７）に用いられることを特徴とする請求項２５ないし３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
少なくとも１つの焼結手段を含んでいるセラミックが、特に少なくとも１つの希土類元素の形で、前記少なくとも１つの中間層（６、７）のために用いられ、特に前記焼結手段の含有量は１．０〜８．０重量パーセントの間にあることを特徴とする請求項２５ないし３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
添加剤としてLi2O、TiO2、BaO、ZnO、B2O3、CsO、Fe2O3、ZrO2、CuO、Cu2Oのグループからなる少なくとも１つの酸化物の成分を含んでいるセラミックが、前記少なくとも１つの中間層（６、７）に用いられ、前記添加剤の含有量は、前記中間層の全質量の最大２０重量パーセントをなすことを特徴とする請求項２５ないし３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記ベース層（５）は、少なくとも１つの表面上で前記中間層（６、７）を形成するセラミック材料でコーティングされ、前記コーティングは１２００〜１６８０℃の間の温度で溶融または濃密焼結させられることを特徴とする請求項２５ないし３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記溶融または濃密焼結は酸化物の雰囲気の中で生じることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記コーティングは、例えば水分散液またはゾルゲル法の、噴霧、液浸によって適用されることを特徴とする請求項３５または３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記コーティングは、前記セラミック材料を含んでいるマイクロ分散からナノ分散混合物を使用して適用されることを特徴とする請求項３５ないし３７のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層の平板状セラミック材料、およびセラミック材料の表面上に備えられまたは適用される少なくとも１つの金属被覆（メタルライニング）を含む金属セラミック基板に関する。その金属被覆は、ダイレクトボンディング（ＤＣＢ）または活性はんだづけによりセラミック材料に接合される。セラミック材料は、少なくとも１つの窒化シリコンセラミックの中間層またはベース層から成り、セラミック材料の表面は、少なくとも１つのベース層に適用された酸化セラミックの中間層から形成される少なくとも１つの金属被覆を備える。
【０００２】
本発明は、さらに、少なくとも１つの窒化シリコンセラミックの中間層またはベース層からなり、セラミック材料の表面上に備えられる少なくとも１つの金属被覆を含む多層の平板状セラミック材料を含む、金属セラミック基板を製造する方法に関する。酸化セラミックの中間層は、少なくとも１つの金属被覆を提供される少なくとも１つのベース層の上のセラミック材料の表面上に形成され、少なくとも１つの金属被覆は、少なくとも１つの金属層またはフォイルのダイレクトボンディング（ＤＣＢ）または活性はんだづけによって前記中間層に適用される。
【背景技術】
【０００３】
金属セラミック基板または金属被覆を備えたセラミック基板は、当技術分野において、特に回路基板または電気・電子回路またはモジュールのための基板として、特に高性能の回路またはモジュールとして知られている。
【０００４】
また、知られているのは、セラミック基板上、例えば酸化アルミニウムセラミック基板上で、回路基板、結線などに必要な金属被覆を製造するためのセラミック材料または基板によるダイレクトボンディングのためのいわゆるＤＣＢプロセスである。例えばUS-PS 37 44 120号またはDE-PS 23 19 854号で記載されているこの方法において、金属層またはフォイル（例えば銅層またはフォイル）の表面は、金属（例えば銅）および反応性ガス（好ましくは酸素）から成る化学化合物のコーティングが備わっている。このコーティングは、金属（例えば銅）の融解温度より下の融解温度を備える隣接した金属の薄層と共に共晶または融解層を形成する。その結果、セラミックに金属層またはフォイルを適用し全層を熱することによって、それらは、具体的には本質的に融解層または酸化被膜の領域でのみ金属を融解することにより、相互に接合される。銅または銅合金が金属として用いられる場合、この方法もＤＣＢボンディングまたはＤＣＢプロセス（ダイレクト銅ボンディング）と呼ばれる。その結果、このＤＣＢプロセスは、例えば、次の工程ステップを含む。
・均一の酸化銅層を生成するための銅箔の酸化、
・セラミック層への銅箔を配置、
・およそ１０２５℃と１０８３℃の間、例えばおよそ１０７１℃の処理温度への合成物の加熱、
・室温への冷却。
【０００５】
また、知られているのは、それぞれのセラミック材料と共に、特に銅層または銅箔の金属被覆を形成する金属層または金属フォイルを接合する、いわゆる活性ハンダ付け方法（DE 22 13 115号、EPA-153 618号）である。特に金属セラミック基板の製造のために用いられるこのプロセスにおいて、接合は、硬質はんだを用いて、金属フォイル、例えば銅箔とセラミック基板、例えば窒化アルミニウムセラミックとの間でおよそ８００〜１０００℃の温度で生成され、銅、銀および／または金などのような中心部材に加えて、活性金属をも含んでいる。この活性金属は、ハフニウム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、セリウム群の少なくとも１要素であり、はんだと金属との間の接合が金属の硬質はんだ接合であるのに対し、化学反応を通じてはんだとセラミックとの間の接合を生成する。
【０００６】
また、知られているのは、他のセラミックと比較して、特に酸化アルミニウムセラミック（Al3O2）と比較して、著しくより高い機械的強度を有している窒化シリコンセラミック（EP 798 781号）の中間層またはベース層による金属セラミック基板である。ＤＣＢプロセスにより金属被覆の適用を可能にするために、窒化シリコンセラミックのベース層に純アルミニウム酸化物セラミックの中間層を適用することが示唆されている。しかしながら、この方法は、完全な接合を生じず、特にセラミック材料と金属被覆の間に弱点または不良個所がない接合を生じない。正しくは、特に銅の金属被覆の使用により、この方法は、酸素および銅または酸化銅共晶（Cu/Cu2O共晶）と窒化シリコンセラミックの間の反応により、金属被覆とセラミック材料との間の多数の気孔を生じ、具体的には下記の式に対応する。
【０００７】
6 CuO + Si3N4 → 3 SiO2 + 6 Cu + N2
【０００８】
この反応は、接合に必要な液体の共晶のCu/Cu2フェーズを消費するだけでなく、窒素ガス（N2）により泡の形成を生じる。純アルミニウム酸化物セラミックの中間層は、この不利な反応を回避することができない。本発明の発見に基づけば、これは、窒化シリコン（3.0 × 10-6 K-1）および酸化アルミニウム（8 × 10-6 K-1）の非常に異なる熱膨脹係数による。熱膨脹係数のこれらの差分は、酸化アルミニウムセラミックの中間層を溶融または焼結する間だけでなく、ＤＣＢプロセスの間の金属被覆の接合の間にも、中間層の中の割れ目を引き起し、その結果、これらの割れ目は、Cu/Cu2O共晶と窒化シリコンセラミックとの間の上記反応を可能にする。
【０００９】
また、知られているのは、セラミックベース層上で純粋な酸化シリコン（SiO2）の少なくとも１つの中間層を備え、そして、ＤＣＢプロセスによる金属被覆を適用する方法（EP 0 499 589号）である。ＤＣＢプロセスに必要な共晶溶融がSiO2と反応して液体のCu2O-SiO2を形成するため、この手順は同様に使用可能な結果を生成しない。したがって、SiO2の中間層は、ＤＣＢプロセスを用いて、金属被覆を適用するために用いられることができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、前述の欠点を防ぐ一方、窒化シリコンセラミックの基本的な利点を保つ金属セラミック基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、多層の平板状セラミック材料を含み、セラミック材料の表面上に備えられる少なくとも１つの金属被覆を含み、金属被覆はダイレクトボンディング（ＤＣＢ）または活性はんだ付によりセラミック材料に接合され、セラミック材料は少なくとも１つの窒化シリコンセラミックの中間層またはベース層から成り、セラミック材料の表面は少なくとも１つのベース層に適用された酸化セラミックの中間層から形成される少なくとも１つの金属被覆を備える金属セラミック基板であって、少なくとも１つの酸化セラミックの中間層は、6 × 10-6 K-1より小さいまたはより大きくない熱膨脹係数を有し、少なくとも１つの中間層を形成する酸化セラミック内の遊離した酸化シリコン（SiO2）の含有量は、少なくとも中間層と金属被覆との間の接合の領域において無視できる金属セラミック基板によって達成される。
【００１２】
金属セラミック基板を製造する方法は、請求項２５の主題である。発明のさらなる実施例は、従属請求項の主題である。
【００１３】
中間層に特に適している材料は、フォルステライト、コージライト、ムライト、またはこれらのセラミック材料の少なくとも２つの組み合わせであり、フォルステライトおよび／またはコージライトおよび／またはムライトと組み合わせた酸化アルミニウムもまた可能である。
【００１４】
好ましくは、中間層を形成する酸化セラミックは、LiO2、TiO2、BaO、ZnO、B2O3、CsO、Fe2O3、ZrO2、CuO、Cu2Oなどのような酸化物の成分にさらに加えて、付加的な焼結助剤（例えば希土類元素）を含む。これらの成分の少なくとも２つの組み合わせも酸化物の添加剤として用いることができ、その場合には、これらの酸化物の添加剤の含有量は、中間層の全質量の最大２０重量パーセントを構成する。この酸化物の添加剤は、融合する温度に関して中間層の特性を正確に制御または調節することを可能にする。さらに、添加剤は、ＤＣＢプロセス中における酸化銅（特にCu2O）の、可溶性の反応生成物を生じうる反応を抑えることを可能にする。これら中間層の希土類元素はまた、中間層の融解の間に窒化シリコンセラミックベース層の拡散により存在することができる。
【００１５】
本発明による基板は、セラミック材料上の金属被覆の高い接着材または剥離強度を特色とする。本発明による基板のさらなる顕著な利点は、中間層を形成するセラミックが３００ＧＰａより小さい弾性モジュールを有しているということである。その結果、中間層を形成する酸化セラミックは、具体的には酸化アルミニウムの３９０ＧＰａの比較的高い弾性モジュールとは対照的に、窒化シリコンセラミックおよび金属被覆の金属（例えば銅）の非常に異なる熱膨脹係数の最適の補償を達成する。
【００１６】
特に、中間層の低弾性モジュールは、高い厚さ、具体的には窒化シリコンセラミックのベース層の厚さの３倍までの金属被覆を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
全般的に図１内の符号１で示される金属セラミック基板は、各表面上に金属フォイル、実施例においては銅箔で作られた、厚さdmのＤＣＢプロセスによって適用された金属被覆３および４を備える平板状セラミック材料２から成る。セラミック材料２は、セラミック材料２上の金属被覆３および４を形成する銅の高密着性により金属被覆３および４の適用に不良個所がないことが可能なように、酸化セラミックの中間層６および７を各側に備える窒化シリコン（Si3N4）の内部セラミックまたはベース層５から成る多層デザインを有する。
【００１８】
ベース層５は、厚さdcを有しており、例えば、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、イットリウム、ランタン、スカンジウム、プラセオジム、セリウム、ネオジム、ジスプロシウム、サマリウムおよび／またはガドリニウムの酸化物の形で焼結手段をまた含んでいる。また、これらの酸化物の１つ以上の組み合わせも、焼結手段として可能であり、その場合には、Ho2O3またはEr2O3が主として用いられる。中間層の中の焼結手段の含有量は、例えば、ベース層５を形成するセラミックの全質量の１〜８重量パーセントの間にある。
【００１９】
表された実施例において、２つの金属被覆３および４は、同じ厚さdmを有しており、それは最高でdcの３倍の厚さになりえる。通常、金属被覆３および４の厚さは、０．０１〜１ｍｍである。厚さdcは、例えば０．１〜２ｍｍである。
【００２０】
中間層６および７は、ベース層５、金属被覆３および４よりはるかに薄く、０．１〜１０μｍの厚さを例えば有しており、酸化セラミックから成る。酸化セラミックは、遊離した酸化シリコン（SiO2）を含んでおらず、あるいは、その中で遊離したSiO2の含有量は、少なくとも前記金属被覆に隣接する中間層６および７の領域において無視できる。
【００２１】
中間層６および７に適している材料は、6 ×10-6 K-1より少ないまたはより大きくない熱膨脹係数による酸化セラミックである。以下のセラミックは、中間層６および７に特に適している。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
他方では、酸化アルミニウム（Al2O3）の熱膨脹係数は、8 × 10-6 K-1である。
【００２４】
また、上述の酸化物セラミックスの１つ以上の組み合わせは中間層６および７に適している。その場合、金属被覆３および４の金属または銅と、中間層５のSi3N4との間の非常に異なる熱膨脹係数のある補償を達成するために、中間層のためのＥ−モジュールは、３００ＧＰａより少なく、しかしより大きくないことが好適である。
【００２５】
中間層６および７の上述の材料はまた、具体的にはフォルステライト、コージライトおよびムライトの使用および／またはそれぞれの中間層６および７の中のこれらの材料の高い含有量により、中間層の膨張挙動または弾性のための前記必要条件の最適の遵守を可能にする。
【００２６】
弾性モジュールは以下の通りである
【００２７】
【表２】
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【００２８】
好ましくは、上記のように、中間層６および７は、それぞれの中間層の全質量の２０重量パーセントの最大含有量までの、LiO2、TiO2、BaO、ZnO、B2O3、CsO、Fe2O3、ZrO2、CuOおよび／またはCu2Oのグループからなる１つ以上の添加物を含む。
【００２９】
基板１の製造において、ベース層５を形成する窒化シリコンセラミック（Si3N4セラミック）で作られていたプレートは、出発原料として用いられる。その後、前記プレートは、中間層に適しているセラミック素子を持ったそれぞれの中間層６および７を形成するために適切なプロセスを用いて、両面上でコートされる。
【００３０】
様々な方法がこのコーティングを適用するために利用可能であり、例えば各中間層を形成するセラミック材料が適当な液体、例えば水と組み合わせて堆積させられる。その後、乾燥の後、中間層６および７は、酸化した雰囲気内の１２００〜１６８０℃の間の温度で、溶融または濃い焼結をされる。
【００３１】
コーティングは、例えば、セラミック材料を含んでいるマイクロ分散からナノ分散混合物を使用して、例えば噴霧、水分散液の液浸（浸せきコーティングまたはスピンコーティング）によって、出発原料に適用される。また、ゾルゲル法などのような他の方法も用いることができる。
【００３２】
中間層６および７の適用の後、既知のＤＣＢプロセスを用いて、金属被覆３および４を形成する金属または銅箔が接合される。
【００３３】
基板１は、例えば８０×８０ｍｍより大きな、望ましくは１００×１５０ｍｍより大きな寸法で、大きな表面基板として製造することができる。その結果、基板１は、その後の処理を通して、すなわち、金属被覆３および４の対応する構造を通して、多面取りプリントパネルまたは複数基板を製造するために用いることができ、その後、それは多数の単一基板に分割することができる。
【００３４】
上に記述された構造の基板１は、窒化シリコンセラミックのベース層５により改善された機械的強度を特色とする。さらに、金属被覆３および４は、正常なプロセス手段により長い使用で保証済みのＤＣＢプロセスを用いて、金属被覆３および４とセラミック材料２との間の接合において不良個所のリスクなしで接合することができる。不良個所は、非常にセラミック材料上の金属被覆の粘着を損ない、基板の絶縁耐力もまた損なうことができる。
【００３５】
上に記述された構造の基板１の使用は、十分にセラミック材料２上の金属被覆の高密着性を達成する。この粘着または剥離強度は、図２内に表された方法を用いて測定される。測定用試料１．１は上に記述された方法で製造され、その構造は基板１に対応するが、金属被覆３および中間層６のみとである。金属被覆３は、幅が１ｃｍで０．３ｍｍの厚さdmの小片として製造される。試験片をクランプしたまま、力Ｆは、０．５ｃｍ／分の速度でセラミック材料１からひも形の金属被覆３が取り外される強度と共に、ひも形の金属被覆３の上向きの延出端３．１に適用される。その後、これに必要な力Ｆは、粘着または剥離強度を定義する。粘着または剥離強度は、上に具体的に表現されるような基板１について４０Ｎ／ｃｍより大きい。
【００３６】
図３は、中間層５から始まり金属被覆３または４までの、中間層６または７内で遊離した酸化シリコン（SiO2）の分布（曲線Ａ）によるダイヤグラムを示している。曲線Ａによって示されるように、中間層を形成する酸化物セラミックの含有量に関しての遊離したＳｉＯ２の含有量は、それぞれの金属被覆３または４の方へ強力に減少する。また、金属被覆の領域の遊離したＳｉＯ２の含有量は、中間層の全質量に関して０重量パーセントに減らされる。図３の曲線Ｂは、前述の添加剤を含む中間層を形成する酸化物セラミックの含有量の曲線を示している。酸化物セラミックは、ムライト、フォルステライト、コージライトまたはこれらのセラミックの１つ以上の組み合わせである。
【００３７】
図４は、さらに可能な実施例として、図１と同様の表現で基板１ａを示している。基板１ａは、ＤＣＢプロセスによらず、むしろ活性はんだ処理によってセラミック材料２に金属被覆３および４が適用される点で基板１と異なる。これを達成するために、活性はんだ層８および９が、同様にＳｉ３Ｎ４セラミックのベース層５および２つの中間層６および７から成るセラミック材料の表面に適用され、それによってそれぞれの金属被覆または前記金属被覆を形成する金属または銅箔をセラミック材料２と接合する。
【００３８】
活性はんだに適している材料は、通常用いられる材料、例えば銅／銀などのようなベース素子またははんだ素子、およびチタン、ハフニウムまたはジルコニウムなどのような有効成分を含んでいる活性はんだである。基板１ａの製造も同様に、セラミック材料２がまず一つまたはより多くの先行する処理ステップで製造されるというものである。その後、金属被覆３および４は、活性はんだ層８および９がペーストまたはフォイルのいずれかとして適用される既知の活性はんだ処理を用いて適用される。
【００３９】
ストリップ導線、接触表面などを製造するために、金属セラミック基板は、通常の技術、例えば既知の腐食作用マスキング技術を用いて、通常の方法で組み立てられる。
【００４０】
本発明は典型的な実施例に基づいて、上に記述された。多数の変形および変更が、本発明が基づく根本的な創造性のあるアイディアを放棄せずに可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
本発明は、図面に関連して典型的な実施例に基づいたより多くの詳細について、以下で説明される。
【図１】本発明による基板の断面図の簡易化された表現である。
【図２】セラミック材料に適用されたフォイルによって形成された金属被覆の接着材または剥離強度を判定する方法の略図である。
【図３】酸化セラミックの中間層の中で遊離した酸化シリコン（SiO2）の分布を示すダイヤグラムである。
【図４】本発明による基板のさらに可能な実施例の図１と同様の表現である。
【符号の説明】
【００４２】
１，１ａ  金属セラミック基板
１．１  測定用試料
２  セラミック材料
３，４  金属被覆
５  窒化シリコンセラミックの中間層
５，６  酸化セラミックの中間層
８，９  活性はんだ層
Ｆ  取り外される強度
dc  窒化シリコンセラミックの中間層の厚さ
dm  金属被覆を形成する金属層の厚さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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