[发明专利]复合材料，特别是多层材料以及粘合剂或结合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料并且特别涉及由陶瓷层和提供在所述陶瓷层上的至少一个金属覆层(metallization)或金属层组成的复合材料。本发明还涉及一种粘合剂或结合材料。 

背景技术

复合材料的制造，亦如以基于DCB技术的金属陶瓷基材形式的印制电路板，在本领域是公知的。在该工艺中，使用直接铜结合技术将制造条形导体、连接等所需的金属覆层施加在陶瓷上，例如施加在氧化铝陶瓷上，所述金属覆层由金属箔或铜箔或者金属片或铜片形成，在其顶面上包含由使金属和活性气体(优选氧气)化学结合形成的层或涂层(熔融层)。 

在例如US-PS 37 44 120和DE-PS 23 19 854中描述的这种方法中，该层或涂层(热熔层)形成熔化温度低于金属(例如铜)的熔化温度的低共熔混合物，从而通过将箔片放在陶瓷上并加热所有层、即通过基本上只在热熔层或氧化层区域内熔化金属或铜，可以将这些层相互结合。 

这种DCB方法则包括以下步骤： 

＞氧化铜箔以便产生均匀的氧化铜层； 

＞将铜箔放在陶瓷层上； 

＞将复合物加热至约1025℃与1083℃之间的处理温度，例如约1071℃； 

＞冷却至室温。 

还已知的是所谓的活性焊接法(DE 22 13 115；EP-A-153 618)，用于将形成金属覆层的金属层或金属箔(特别是铜层或铜箔)与各陶瓷材料结合在一起。在特别用于制造金属-陶瓷基材的这种工艺中，使用硬钎料在金属箔(例如铜箔)与陶瓷基材(例如氮化铝陶瓷)之间在约800-1000℃的温度下产生结合，所述硬钎料除诸如铜、银和/或金的主要成分之外，还包含活性金属。这种活性金属是组Hf、Ti、Zr、Nb、Ce中的至少一种元素，所述活性金属通过化学反应在钎料与陶瓷之间产生结合，而钎料与金属之间的该结合是金属硬钎料结合。 

发明内容

本发明的目的是提供能够以特别简易和经济的方式、即同时保持最佳热性能的方式制造的复合材料。通过根据权利要求1的复合材料实现了这个目的。粘合剂或结合材料也是本发明的一个主题。 

根据本发明的复合材料优选为多层材料，并优选为适合于电路、模块等的多层材料，其由在至少一个表面上存在电绝缘材料的层状载体或基材或者由借助复合材料与基材结合在一起的金属片或铜片或金属箔或铜箔形成的至少一个金属覆层组成。 

根据本发明的复合材料的优点是能够容易而且经济地制造该复合材料。此外，由粘合剂或粘结剂形成的层补偿金属覆层和基材的材料的不同温度膨胀系数。尤其是在结合层中的至少一部分纳米纤维材料的相应取向平行或近似平行于结合表面的情形中，能够实现对金属覆层热膨胀的补偿作用。 

附图说明

本发明的其它实施方案是从属权利要求的主题。下面参照附图基于示范性实施方案更详细地说明本发明，其中： 

图1和2各自示出根据本发明的多层材料的横截面的简化图示； 

图3是测量配置(measuring array)的示意性图示，该测量配置用于测定表现为根据本发明的粘合剂或热粘合剂的热化合物的热行 

图4是用于制备各种试件的配置的示意图示； 

图5示出对各种试件测量的热阻； 

图6示出在图3中的装置具有不同材料结合或多层材料的情形中测量的热阻的比较。 

具体实施方式

在图1中，总体标记为1的多层材料适合于例如作为电路或模块的印制电路板。该多层材料包含层状载体或基材2，在本实施方案中该层状载体或基材完全由例如陶瓷的电绝缘材料制成，所述陶瓷是例如氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等。还可以设想其他材料用于基材2，例如塑料，所述塑料例如具有环氧基质等。 

由薄金属片或箔片(例如铜片或铜箔)形成的金属覆层3以二维的方式提供在基材2的表面上。这个金属覆层3借助于由粘合剂或结合材料形成的粘合剂或结合层4以二维的方式与基材2结合在一起。在所示的实施方案中，基材2的两个表面上都提供有金属覆层3。结合材料或多层材料1因此关于基材2的中面对称，至少就各个层的类型和次序而言如此。基本上，还可以只在基材2的一个表面上提供金属覆层3。为了制造条形导体、接触表面等，因此使用本领域中公知的常见蚀刻和掩蔽技术将基材2侧面上的至少金属覆层3图案化。