[发明专利]金属‑陶瓷‑基材以及制备金属‑陶瓷‑基材的方法

权利要求书

1.金属-陶瓷-基材，所述金属-陶瓷-基材包括至少一个具有第一表面侧(2a)和第二表面侧(2b)的陶瓷层(2)，所述陶瓷层(2)在表面侧(2a)、(2b)的至少一者上设置有金属化层(3)、(4)，其中形成陶瓷层(2)的陶瓷材料包含氧化铝、二氧化锆以及氧化钇，其特征在于，氧化铝、二氧化锆以及氧化钇以其总重量计的以下比例包含在陶瓷层(2)中：

-二氧化锆，在2和15重量％之间，

-氧化钇，在0.01和1重量％之间，和

-氧化铝，在84和97重量％之间，

其中所使用的氧化铝的平均粒径在2和8微米之间，并且氧化铝晶粒的晶界长度与所有晶界的总长度的比例大于0.6，和其中所述金属化层(3)具有在0.05mm和1.2mm之间的厚度。

2.根据权利要求1所述的金属-陶瓷-基材，其特征在于，氧化铝、二氧化锆以及氧化钇以其总重量计的以下比例包含在陶瓷层(2)中：

-二氧化锆，在2和10重量％之间，

-氧化钇，在0.01和1重量％之间，和

-氧化铝，在89和97重量％之间。

3.根据权利要求1至2任一项所述的金属-陶瓷-基材，其特征在于，陶瓷层(2)具有大于25W/mK的热导率。

4.根据权利要求1所述的金属-陶瓷-基材，其特征在于，陶瓷层(2)具有大于500MPa的弯曲断裂强度。

5.根据权利要求1所述的金属-陶瓷-基材，其特征在于，陶瓷层(2)具有在0.1mm和1.0mm之间的层厚度。

6.根据权利要求5所述的金属-陶瓷-基材，其特征在于，陶瓷层(2)具有在0.2mm和0.5mm之间的层厚度。

7.根据权利要求1所述的金属-陶瓷-基材，其特征在于，二氧化锆在结晶相中具有大部分四角形晶体结构，其中二氧化锆的所有晶体结构中的四角形晶体结构的比例大于80％。

8.根据权利要求1所述的金属-陶瓷-基材，其特征在于，金属化层(3)具有在0.1mm和0.5mm之间的层厚度。

9.根据权利要求1所述的金属-陶瓷-基材，其特征在于，金属化层(3)被结构化用以形成接触面或结合面。

10.根据权利要求1所述的金属-陶瓷-基材，其特征在于，金属化层(3)、(4)通过由铜或铜合金组成和/或由铝或铝合金组成的箔或层形成。

11.制备金属-陶瓷-基材(2)的方法，所述金属-陶瓷-基材(2)包括至少一个具有第一表面侧和第二表面侧(2a)、(2b)的陶瓷层(2)，其中表面侧(2a)、(2b)的至少一者与至少一个金属化层(4)平面结合，其中陶瓷层(2)由包含氧化铝、二氧化锆以及氧化钇的陶瓷材料制得，其特征在于，为了制备陶瓷层(2)，使用以陶瓷层(2)的总重量计的以下比例的氧化铝、二氧化锆以及氧化钇：

-二氧化锆，在2和15重量％之间，

-氧化钇，在0.01和1重量％之间，和

-氧化铝，在84和97重量％之间，

其中所使用的氧化铝的平均粒径在2和8微米之间，并且选择氧化铝晶粒的晶界长度与所有晶界的总长度的比例大于0.6，和其中所述金属化层(3)具有在0.05mm和1.2mm之间的厚度。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在以由铜或铜合金组成的箔或层的形式形成至少一个金属化层(3)、(4)时，借助于“直接铜焊接”法或活性焊料法或者通过使用塑料粘合剂或适合作为粘合剂的聚合物粘合从而使金属化层(3)、(4)与陶瓷层(2)结合。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在以由铜或铜合金组成的箔或层的形式形成至少一个金属化层(3)、(4)时，通过使用包含碳纤维的粘合剂粘合从而使金属化层(3)、(4)与陶瓷层(2)结合。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在以由铜或铜合金组成的箔或层的形式形成至少一个金属化层(3)、(4)时，通过使用包含碳纳米纤维的粘合剂粘合从而使金属化层(3)、(4)与陶瓷层(2)结合。