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DE2460931A1 - Bei niedrigen temperaturen sinterbare stoffzusammensetzung - Google Patents

Bei niedrigen temperaturen sinterbare stoffzusammensetzung

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Publication number
DE2460931A1
DE2460931A1 DE19742460931 DE2460931A DE2460931A1 DE 2460931 A1 DE2460931 A1 DE 2460931A1 DE 19742460931 DE19742460931 DE 19742460931 DE 2460931 A DE2460931 A DE 2460931A DE 2460931 A1 DE2460931 A1 DE 2460931A1
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DE
Germany
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ceramic
glass
dielectric constant
ceramic body
refractory material
Prior art date
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Pending
Application number
DE19742460931
Other languages
English (en)
Inventor
Charles Michael Mcintosh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of DE2460931A1 publication Critical patent/DE2460931A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Description

Aktenzeichen der Anmelderin: FI 973 018
Bei niedrigen Temperaturen sinterbare Stoffzusammensetzung
Die Erfindung betrifft bei niederen Temperaturen sinterbare kerar mische Stoffzusammensetzungen mit niedriger Dielektrizitätskonstante und damit glasartige keramische Isolierstoffe mit niedri-i gern Wärmeausdehnungskoeffizienten sowie ein Verfahren zum Herstellen dieser Stoffe.
Keramische Stoffzusammensetzungen werden bei der Herstellung elektrischer Schaltelemente und Vorrichtungen in großem Maße angewandt. Ein solches Anwendungsgebiet ist beispielsweise die Herjstellung von mehrschichtigen keramischen Strukturen, die im allgemeinen aus einer Anzahl von Schichten eines keramischen Isoliermaterials und einer Anzahl von Schichten aus einem metallischen leitenden Material bestehen.
Solche mehrschichtigen keramischen Strukturen sind beispielsweise beschrieben in "Laminated Ceramics" von Schwartz und andere in Proc. Electron. Comp. Conf. (Washington, D.C, 1967), Seite 17, in "Ceramics for Packaging" von Wilcox, in "Solid State Technology", Band 14, 1971, Seite 40; "A Fabrication Technique for Multi-Layer Ceramic Modules" von Kaiser und andere in "Solid State Technology", Mai 1972, Seite 35 und "Metal-Ceramic Constraints for Multi-Layer Electronic Packages" von Chance und andere in "Proceeding of the IEEE", Band 59, Seite 1455.
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Für elektronische Anwendungsgebiete, insbesondere für die oben erwähnten mehrschichtigen keramischen Strukturen, hat man im allgemeinen keramische Materialien anstelle von Glas benutzt, da keramische Stoffe Glas in fast allen wünschenswerten Eigenschaften überlegen sind. Wegen der höheren Dielektrizitätskonstante des keramischen Materials wäre es außergewöhnlich wünschenswert, wenn man keramische Stoffe schaffen könnte, deren Dielektrizitätskonstante der von Glas angenähert werden kann.
Ein Nachteil vieler keramischer Materialien, die bisher für elektronische Anwendungsgebiete benutzt werden, ist ihre relativ hohe Sintertemperatür. Wenn man keramische Materialien gleichzeitig mit einer Metallisierung, beispielsweise zur Bildung von mehrschichtigen keramischen Strukturen oder Moduln zusammen sintert, dann ist es normalerweise notwendig, hochschmelzende edle Metalle, wie z.B. Platin oder Palladium für die Me-tallisierung zu verwenden, wenn in einer oxidierenden Atmosphäre gesintert wird oder man muß hochschmelzende feuerfeste Metalle, wie z.B. Molybdän, Wolfram oder Moly-Mangan oder andere Metalle verwenden, wobei dann für die Sinterung eine reduzierende Atmosphäre verwendet werden muß.
Es wäre ein wesentlicher Fortschnitt gegenüber dem Stande der Technik, wenn man für elektronische Anwendungsgebiete geeignete keramische Materialien zur Verfügung hätte, die sich bei niedrigen Temperaturen in einer oxydierenden oder reduzierenden Atmosphäre sintern lassen, da solche keramische Materialien mit Metallisierungen mit niedrigem Schmelzpunkt wie z.B. aus Silber, Kupfer, Gold oder deren Legierungen, z.B. Ag-Cu, Ag-Au, Ag-Pd, Au-Pd oder Au-Pt usw. verträglich wären.
Aufgabe der Erfindung ist es also, keramische Stoffzusammensetzungen zu schaffen, die bei niedrigen Temperaturen, z.B. in der Größenordnung zwischen 825 und 925 C sinterbar sind und die demgemäß mit Metallisierungen aus niedrigschmelzenden Metallen, wie z.B. aus Silber, Kupfer, Gold und ähnlichen zusammen gesintert
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werden können und die sich dann bei der Herstellung von elektronischen Bauelementen hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit besonders günstig einsetzen lassen. Vorzugsweise soll dabei eine keramische Stoffzusammensetzung geschaffen werden, die in einer reduzierenden oder oxydierenden Atmosphäre gesintert werden kann. Vor allen Dingen soll dabei erreicht werden, daß die so hergestellten keramischen Körper ausgezeichnete elektrische Eigenschaften aufweisen, beispielsweise eine Dielektrizitätskonstante, deren Wert in üie Nähe der Werte der besten zur Verfügung stehenden elektrischen Gläser kommt, d.h. eine Dielektrizitätskonstante in der Größenordnung von etwa 4,3 bis etwa 6,2, vorzugsweise von etwa 4,5 bis 5,2.
Vor allen Dingen sollen die neuen keramischen Stoffzusammensetzungen sich auf eine maximale Dichte sintern lassen und daher für Gase und Flüssigkeiten absolut undurchlässig sein und sich für hermetische Abdichtungen, insbesondere an Trennflächen zwischen keramischen Materialien und Metallen eignen.
Es wäre auch erwünscht, wenn die so hergestellten keramischen Stoffzusammensetzungen bei der Sinterung eine wesentlich kleinere lineare Schrumpfung zeigten als die meisten handelsüblich zur Verfügung stehenden Hochtemperaturkeramiken, z.B.
a) trockengepreßte Teile - 1,5 bis 8,5 %
b) durch Ausgießen und Verstreichen gefertigte Teile - 3,5 bis 12,0 %.
Die der Erfindung zugrundliegende Aufgabe wird durch Verwendung einer keramischen Stoffzusammensetzung gelöst, die aus einem glasartigen, feuerfesten Material und einem Glas besteht, das nach dem Sintern einen keramischen Körper ergibt, der aus einem Skelett eines glasartigen feuerfesten Material besteht, das durch im Zwischengitterbereich liegendes Glas verbunden ist.
Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen er-FI 973 018 509837/0794
läutert. Die unter Schutz zu stellenden Merkmale finden sich in den beigefügten Patentansprüchen.
Das glasartige, feuerfeste Skelett, das bei der vorliegenden Er-findung benutzt wird, ist ein polykristallines, keramisches Material mit hoher Dielektrizitätskonstante. Das glasartige, feuerfeste ,Skelett gibt dem Material im wesentlichen die notwendige Biegesteifigkeit, die dielektrischen Verluste bei hohen Frequenzen und die Wärmeleitfähigkeit. Es unterstützt dabei die Schaffung eines keramischen Isoliermaterials, das allen Anforderungen an elektronische, keramische Materialien erfüllt und gleichzeitig den daraus hergestellten Teilen eine Formbeständigkeit und eine Maßhaltigkeit innerhalb der geforderten Toleranzen in Gebrauch
Das glasartige, feuerfeste Skelett gibt dem gesinterten keramischen Material gemäß der vorliegenden Erfindung Eigenschaften, die das im Zwischengitterbereich eingeschlossene Glas nicht hat, so daß durch Ausgleich der Eigenschaften des keramischen Materials und des Glases man ein glasartiges, keramisches Material enthält, das die wünschenswerten Eigenschaften des im Zwischengitterbereich liegenden Glases und des glasartigen, feuerfesten Materials aufweist.
Das glasartige, feuerfeste Material sollte gute elektrokeramiische Eigenschaften aufweisen, d.h.:
a) es sollte eine Wärmeausdehnung haben, die etwa gleich der Wärmeausdehnung des im Zwischengitterbereich liegenden Glases ist,
b) es sollte vorzugsweise eine Dielektrizitätskonstante haben, die in einem Bereich zwischen etwa 6 und etwa
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9 liegt und sollte in Verbindung mit dem im Zwischen gitterbereich liegenden Glas ein keramisches Material liefern, dessen effektive Dielektrizitätskonstante nicht zu weit von der Dielektrizitätskonstante des im Zwischengitterbereich liegenden Glases entfernt liegt.
Zusätzlich zu diesen Eigenschaften gibt es einige bevorzugte Eigenschaften, die das glasartige, feuerfeste Material wünschenswerterweise haben sollte;
a) es sollte niedrige dielektrische Verluste über den Frequenzbereich aufweisen, indem der daraus hergestellte keramische Körper benutzt wird, z.B. bei elektronischen Schaltkreisen für Datenverarbeitungsanlagen sollte der dielektrische Verlustfaktor kleiner als 0,05 über den Frequenzbereich von 1 kHz bis 200 MHz sein, vorzugsweise kleiner als 0,0010; !
b) die Biegesteifigkeit sollte sehr gut sein, d.h. von '
etwa 2100 kg/cm bis 4200 kg/cm betragen; i
c) es sollte einen guten Leistungsfaktor von z.B. 0,00055 oder kleiner aufweisen;
d) die Wärmeleitfähigkeit sollte besser sein als die von Glas, d.h., da viele bevorzugten', gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Glassorten eine Wärmeleitfähigkeit in der Größenordnung von etwa 0,0015 bis etwa 0,003 haben, sollte das glasartige, feuerfeste Material eine Wäremeleitfähigkeit von etwa 0,04 bis etwa 0,07 aufweisen.
Die allgemeinen Klassen feuerfester, glasartiger Stoffe, die für die Stoffzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung Verwendung finden, die eine Verdichtung in den benutzten Temperaturbereichen gestatten, fallen in drei Kategorien. Dieses sind:
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A. Saure, feuerfeste Stoffe
Zweiphasensysteme Al3O3-SiO2
1. Kyanit oder Sillimanit oder Faserkies - Al9O-..SiO9
2. Mullit .- 3Al2O3.SiO2
B. Neutrale, feuerfeste Stoffe Tonerde - Al3O3
C. Basische, feuerfeste Stoffe
1. Anorthit oder Kalkfeldspat CaO1Al3O3^SiQ3
andere BaCAl3O3^SiO3
MgO.Al3O3.2SiO3
2. Binäre Oxide
Wollastonit - CaO.SiO3 andere BaO4SiO3
MgO.SiO3 (Steatit - Seifenstein)
3. Doppelsilikate BaZrSiO5
CaZrSiO5
MgZrSiO5
ZnZrSiO5 Li3ZrSiO5
4. Lithium Aluminiumsilikate
Li2O . Al3O3 . 4SiO2
z.B. Alphaspodumen oder Triphan Betaspodumen Eucryptit
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5. Normale Spinnellstrukturen
BaO .
CaO .
MgO . 23
ZnO . Al3O3
Zirkonspinell.
Mischungen dieser Materialien können ebenfalls verwendet werden Beispiele solcher Mischungen und weiterer brauchbarer feuerfeste Stoffe sind z.B. Spodumen-+-Kyanit, Wollastonit-+-Tonerde, Tonerde-+-CaSi03, Kyanit-+-CaSiO3, Wollastonit-+-Tonerde sowie andere keramische Spinellstukturen, Forsterit (2MgO.SiO ), Kordierit (2MgO.2Al2O3.5SiO2) Zircon (ZrSiO4), usw.
Das im Zwischengitterbereich befindliche Glas hat gemäß der vorliegenden Erfindung zwei Bestimmungen. Es dient gleichzeitig als Bindemittel und als Flußmittel (für eine Sinterung in der flüssigen Phase) und ist dafür verantwortlich, daß das keramische Material bei niedrigeren Sintertemperaturen sich verdichtet.
Das im Zwischengitterbereich angeordnete Glas ist für drei "wesentliche und im höchsten Maße erwünschte Eigenschaften des gesinterten, keramischen Materials gemäß der vorliegenden Erfindung verantwortlich:
(a) für die niedrige Sintertemperatur
(b) für die niedrigen Dielektrizitätskonstanten
(c) für die geringe Wärmeausdehnung.
Das im Zwischengitterbereich liegende Glas sollte im gewünschten Temperaturbereich von etwa 825 bis etwa 925 0C schmelzen und so die nötige Bindung herstellen, die das Skelett aus feuerfestem Material zusammenhält und für die Formhaltigkeit und Maßhaltigkeit der so hergestellten keramischen Körper verantwortlich ist.
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•a-
In dieser Hinsicht kann das im Zwischengitterbereich liegende Glas als eine Matrix angesehen werden, bei der die feuerfesten Teilchen gleichförmig in der gesamten Masse verteilt sind, wodurch sich ein Kompromiß zwischen den erwünschten elektrokeramischen Eigenschaften sowohl des im Zwischengitterbereich liegenden Glases als auch des feuerfesten Materials ergibt·
Das im Zwischengitterbereich liegende Glas sollte einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, beispielsweise in der Größenordnung von 5,0 χ 10~* oder weniger, vorzugsweise von etwa 2,5 bis etwa 4,5 χ 10 cm/cm/ C in Kombination mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante von beispielsweise weniger als 5 aufweisen, wobei Dielektrizitätskonstanten im Bereich zwischen 4,1 und 4,2 für mehrschichtige keramische Strukturen bei der Herstellung ausgezeichnete Ergebnisse liefern. Es ist dabei besonders wünschenswert, daß das im Zwischengitterbereich angeordnete Glas bei einer Sinterung in einer reduzierenden Atmosphäre, sollte eine solche benutzt werden, eine nur geringe Verfärbung erfährt.
Das im Zwischengitterbereich angeordnete Glas sollte beim Sintern einen hohen Grad von Verdichtung erreichen t beispielsweise in der Größenordnung von 93 bis 98 % der theoretisch möglichen Dichte bei einer Temperatur zwischen 825 0C und 925 0C.
Während der Sinterung schmilzt das im Zwischengitterbereich angeordnete Glas zunächst und füllt die zwischen den feuerfesten Teilchen liegenden Hohlräume im Zwischengitterbereich aus. Das Fließen des Glases ergibt auch eine Bindewirkung an der Trennfläche zwischen keramischem Material und Metall, wodurch sich eine Art hermetische Dichtung ergibt. Das Glas im Zwischengitterbereich sollte einen möglichst kleinen Anteil an Natrium- oder Kaliumionen aufweisen, damit an den Trennflächen mit elektrischen Stromkreisen nach Möglichkeit keine Ionenleitung stattfindet. Wird die gebrannte, keramische Stoffzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Schichtenanordnung mit innenlie-
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gender Metallisierung verwendet, dann sollte natürlich das im Zwischengitterbereich liegende Glas die innenliegende Metallisierung benetzen.
Die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendeten, im Zwischengitterbereich angeordneten Gläser sind Borsilikat- oder Aluminium-Borsilikatgläser einschließlich binärer, ternärer und quarternärer Gläser dieser Art, z.B. aus den Systemen B2O3-SiO2, Al2O3-B2O2-SiO2 oder Li2O-Al2O3-B2O3-SiO2.
Weitere bevorzugte Glassorten sind Borphosphat und Litiumtitraboratgläser.
Bevorzugte Gläser im Zwischengitterbereich haben einen Leistungsfaktor von etwa 0,05 oder weniger.
Das Verhältnis zwischen feuerfesten Bestandteilen und dem Glas bei der Herstellung der keramischen Stoffzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird so festgelegt, daß dadurch die folgenden Eigenschaften bestimmt werden:
(a) die gewünschten dielektrischen Eigenschaften
(b) die gewünschte Wärmeausdehnung und i
(c) die Verdichtung bei niedrigen Temperaturen.
Um optimale dielektrische Eigenschaften, optimale thermische ; Ausdehnung und Verdichtung zu erzielen, wird vorzugsweise die keramische Stoffzusammensetzung im allgemeinen etwa 65 bis etwa ι 25 % Glas und entsprechend 35 bis etwa 75 % an feuerfestem Mate- j rial enthalten, vorzugsweise jedoch 35 bis 50 % Glas und zwischen! 65 und 50 % feuerfestes Material, wobei alle diese Prozentsätze Gewichtsprozente sind.
Je höher der prozentuale Glasanteil ist, um so geringer ist die Dielektrizitätskonstante, die Wärmedehnung und die Sintertemperatur, wobei die umgekehrte Wirkung mit entsprechend niedrigen
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- ".0 Prozentsätzen des Glasanteils bewirkt wird.
Der Fachmann erkennt sofort, daß für verschiedene Anwendungsgebiete die verschiedenen keramischen Eigenschaften eine unterschiedliche Bedeutung haben und im allgemeinen sind bei der vorliegenden Erfindung für die Bildung mehrschichtiger keramischer, zusammengesetzter Strukturen die folgenden keramischen Eigenschaften die wichtigsten:
(a) Verdichtung im Bereich zwischen 825 und 925 0C;
(b) eine niedrige Dielektrizitätskonstante, d.h. zwischen des im Zwischengitterbereich liegenden Glases und des glasartigen, feuerfesten Stoffes, vorzugsweise im Bereich zwischen 4,3 und etwa 5,3;
(c) ein Wärmeausdehnungskoeffizient in der Größenordnung des Koeffzienten für das im Zwischengitterbereich liegende Glas, d*h. kleiner als 5 χ 10~ mm/mm/°C.
In dem gebrannten, keramischen Material gemäß der vorliegenden Erfindung scheint zunächst zwischen dem im Zwischengitterbereich liegenden Glas und dem feuerfesten Material eine Reaktion abzulaufen. Es scheint nicht der Fall zu sein, daß in dem gemäß der Erfindung benutzten Sinterbereich eine vollständige chemische Reaktion zwischen diesen beiden Phasen abläuft, aus der sich dann eine vollständig andere, kristalline Phase aus den Ausgangsbestandteilen ergeben könnte.
Eine Analyse mit dem Röntgenstrahlungs-Brechungsverfahren scheint diesen Schluß zu bestätigen.
Das gebrannte keramische Material gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt vorzugsweise eine Moh'sche Härte von etwa 4 bis etwa 7, vorzugsweise etwa 6 und gestattet ein Läppen und Polieren, das sich im Vergleich mit anderen keramischen Materialien mit hohem Tonerdegehalt rasch und billig durchführen läßt. Die Ober-
—3 flächenfeinheit beträgt etwa 0,025 χ 10 mm und kann bei den ge-
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brannten, keramischen Stoffzusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt werden, so daß sich ein metallischer Niederschlag mit allen bekannten Verfahren durchführen läßt.
Die bei niedriger Temperatur hergestellten keramischen Stoffzusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung, die sich insbesondere für die Herstellung mehrschichtiger keramischer Strukturen eignen, die bei der Entwicklung von Datenverarbeitungsanlagen Verwendung finden, bieten mehrere ganz wesentliche Vorteile.
Damit lassen sich aber niedrigere Sintertemperaturen anwenden, was einen wesentlichen Fortschritt darstellt.
Man kann ganz einfache Sinterbedingungen benutzen, d.h. entweder in einer oxydierenden Atmosphäre oder in einer reduzierenden Atmosphäre sintern, wie z.B. mit einem Naßgas, das wesentlich einfacher zu benutzen ist als Wasserstoff.
Die Stoffzusammensetzungen können in einfachen Apparaturen, wie z.B. Durchlaufofen, verarbeitet werden.
Die Stoffzusammensetzungen weisen einen niedrigen Schmelzpunkt (unter 1100 0C) auf, so daß sich mit diesen Materialien zusammen Materialien mit niedrigem spezifischen Widerstand verwenden lassen. Beispielsweise kann man eine Goldmetallisierung benutzen, die unter schädlichen Umgebungseinflüssen einen sehr hohen Widerstand gegen Korrosion zeigt.
Die niedrigen Dielektrizitätskonstanten der keramischen Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung weisen einen um den Faktor /1 kleinere Verzögerung als keramische Materialien mit hohem Tonerdegehalt auf, so daß man damit Verzögerungsleitungen mit einem Wellenwiderstand Z in der Größenordnung von 65 bis 76 Ohm aufbauen kann, während der Wellenwiderstand Z für keramische Materialien mit hohem Tonerdegehalt maximal 55 Ohm beträgt.
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Der höhere Wellenwiderstand gestattet eine bessere Impedanzanpassung an andere elektrische Bauelemente und Baugruppen.
Die Wärmeausdehnung der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauten keramischen Materialien ist besser an aus Silicium bestehende Halblexterplattchen angepaßt und die keramischen Materialien zeigen bei Behandlung mit Wärmestoß in der Wechselbeanspruchungsprüfung wesentlich bessere Eigenschaften. Man kann auch zusammen mit den neuen keramischen Materialien gemäß der Erfindung wesentlich größere Silicium-Halbleiterplättchen verwenden als bisher.
Das Verhalten der keramischen Materialien gemäß der Erfindung im Wärmeschock ist wesentlich besser als das von keramischen Materialien mit hohem Tonerdegehalt.
Der große Bereich anorganischer Materialien, der zur Bildung der keramischen Materialien oder Stoffzusammensetsungen gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt werden kann, gestattet eine breite Auswahl der zu verwendeten Materialien, die sich an einen weiten Bereich von Anwendungsgebieten anpassen läßt.
Die Moh'sche Härte der keramischen Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung ist kleiner als bei üblichen keramischen Materialien mit hohem Tonerdegehalt, so daß sie leichter, schneller und wirtschaftlicher ohne Kraterbildung mechanisch bearbeitet werden können und trotzdem eine Oberflächengüte erreichen, die sich dafür eignet, daß man mechanisch mit Hilfe eines Lasers oder eines Elektronenstrahls die entsprechenden Bohrungen für die Ausrichtung und für die metallischen Verbindungen herstellen kann, worauf man dann beispielsweise durch Siebdruck die entsprechende Metallisierung für die Bohrungen in der Z-Richtung und andere elektrische Leiter für die Spannungsversorgung und die Masseverbindung aufbringen kann.
Selbstverständlich ist es klar, daß man die Metallisierung so wählen wird, daß sie auch die später anzuwendende Sintertemperatur
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aushält und man wird meistens ein Metall oder eine Kombination von Metallen verwenden, die einen niedrigen spezifischen Widerstand aufweisen wie z.B. Platin, Gold, Silber, Kupfer, Aluminium oder Legierungen wie Ag-Cu, Ag-Au, Au-Pd oder Au-Pt, Ag-Pd usw. Hochschmelzende Metalle werden im allgemeinen wegen ihres hohen Schmelzpunktes und wegen ihres hohen spezifischen Widerstandes nicht benutzt.
Die Metallisierung wird im allgemeinen aus handelsüblich erhältlichen Elektrodenpasten, von denen einige speziell für keramische Körper entwickelt worden sind, hergestellt, wobei es sich im allgemeinen um Gold-, Goldplatin- und Silberpalladiumpasten handelt. Mit einer Gummiquetsche aufbringbare Pasten ergeben eine brauchbare Bindung an der Trennfläche zwischen keramischem Material und Metall und ergeben eine gute Zugfestigkeit für das Anlöten von Anschlußstiften und dergleichen. Die Metallisierung sollte dann, wenn sie einem Lötvorgang oder einem Hartlötvorgang ausge- <
setzt werden, nicht in Lösung gehen. i
Wenn die Metallisierung auf der obersten Oberfläche angebracht ' wird, so sollte sie sich dafür eignen, eine Verbindung mit ; Mikrominiaturschaltelementen oder Schaltkreisen, wie z.B. j Siliciumchips und dergleichen herzustellen. Die auf der außenliegenden Oberfläche befindliche Metallisierung läßt sich leicht und wirtschaftlich galvanisieren, um dann eine Korrosion zu verhindern, wenn diese Metallisierung schädlichen Umgebungseinflüssen ausgesetzt ist.
Obgleich die grüne keramische Folie theoretisch ohne Schichtung als Laminat mit anderen grünen Folien benutzt werden kann, wenn sie dick genug sind, so werden sie doch im allgemeinen mit anderen grünen Folien gleichartiger oder anderer Stoffzusammensetzung zur Bildung einer monolithischen Vorrichtung zusammengesetzt. Beispielsweise können andere solcher grüner keramischer Folien nicht nur aus ähnlichen oder identischen keramischen Stoffzusammensetzungen hergestellt werden, sondern auch aus keramischen Stoffzusammensetzungen, wie sie beispielsweise in
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der US-Patentschrift 3 540 894 mit dem Titel "Eutectic Lead Bisilicate Ceramic Composition and Fired Ceramic Bodies" oder aber in der US-Patentanmeldung, Nummer noch nicht bekannt (Aktenzeichen der Anmelderin FI 973 019) der Anmelderin beschrieben sind.
Die aufeinandergeschichtete Struktur wird einige Zeit bei geeignetem Druck und geeigneter Temperatur behandelt und danach gesintert.
Das Laminieren erfolgt bei Temperaturen zwischen etwa 80 0C und 107 0C bei Drücken zwischen 56 und 91 kg/cm . Diese Drücke liegen niedriger als die normalerweise bei üblichen, mehrschichtigen keramischen Strukturen verwendeten Drücke, was einen wesentlichen Vorteil der vorliegenden Erfindung darstellt. Übermäßig starke Drücke können eine Trennung des Laminats an den Trennflächen, ein unerwünschtes Umschließen der innenliegenden Metallisierung und ein Ineinandergreifen an der Trennfläche zwischen Keramik und Metall führen.
Für eine bestimmte monolithische Struktur wird das Laminieren natürlich so lange durchgeführt, bis die gewünschte Bindung erreicht ist, und die exakte Dauer des Laminxerprozesses ist nicht kritisch. Wenn man beispielsweise das Laminieren für etwa 10 min bei den oben angegebenen Bedingungen durchführt, nachdem man zuvor 2 min bei etwa dem halben Druck laminiert hat, um etwa noch eingeschlossene Luft auszutreiben (deren Anwesenheit zu Schaden im Laminat führen können), so erhält man im allgemeinen ausgezeichnete Ergebnisse.
Die Sinterung wird allgemein auf einer feuerfesten Platte, die vorzugsweise aus Tonerde oder Mullit besteht und eben geschliffen sein sollte, durchgeführt, da die grüne, d.h. ungebrannte keramische Folie genauso glatt ist wie die Platte und die gebrannte Oberfläche nur ebensogut sein kann, wie die Oberfläche der ungebrannten Folie oder des Laminats, und die Biegung oder Wölbung
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der gebrannten Folie wird nicht besser sein als die der ungebrannten Folie. Bei gesinterten mehrschichtigen keramischen Moduls ist eine Krümmung von 0,004 mm/mm noch annehmbar.
Die Abmessungstoleranzen müssen im gebrannten Zustand erhalten bleiben oder eingehalten werden, so daß die gesinterten Teile in mechanische Vorrichtungen passeh, z.B. für nach dem Sintern durchzuführende Operationen, wie z.B. das Hartlösen der Anschlußstifte und dergleichen.
Der gestapelte laminierte Aufbau aus grünen Folien wird dann auf der feuerfesten Platte bei Temperaturen zwischen 825 bis 925 0C. in einer oxydierenden oder reduzierenden Atmosphäre, beispielsweise in einem Naßgas, in Wasserstoff, Luft oder dergleichen in einem Durchlaufofen auf einem aus einer Nickelchrom-Metallegierung bestehenden Förderband gesintert.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß beim Sintern oxydierende Atmosphären benutzt v/erden körinen, so daß die Sinterung in einfacher Weise durchführbar ist, verglichen mit den größeren Schwierigkeiten bei der Prozeßsteuerung, die sich aus der Verwendung von reduzierenden Atmosphären ■ ergibt. Demgemäß ist es im allgemeinen wesentlich vorzuziehen, die Sinterung in einer oxydierenden Atmosphäre vorzunehmen.
Das Bindemittel wird im allgemeinen in dem Temperaturbereich ! zwischen Zimmertemperatur und +500 0C ausgetrieben, während die j Spxtzentemperaturen zwischen etwa 825 und 925 0C, vorzugsweise zwischen 875 und 925 0C, im allgemeinen für 1 1/2 bis 2 std zur: Erzielung einer optimalen Glasbildung aufrechterhalten werden.
j Die Durchlaufgeschwindigkeit des Förderbandes hängt natürlich ' von der Art des verwendeten Ofens ab und soll im allgemeinen ' so eingestellt werden, daß das Bindemittel vollkommen ausgetrieben und gleichzeitig die Spitζentemperatür für die erforderliche Dauer erreicht wird.
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Ein vollständiger Sinterzyklus dauert dabei etwa 22 std und stellt sicher, daß das Bindemittel vollständig ausgetrieben und verbrannt wird, obgleich natürlich kürzere oder längere Zeiten, je nach Art des Bindemittels, des Anteils an Bindemittel und ähnlicher Faktoren angewandt werden können.
Für die Anwendung in Schaltkreisen für Datenverarbeitungsanlagen sollten die gesinterten Teile sowohl den Zyglo-Farbtest für Porösität als auch die Wasserabsorptionsprüfung bestehen, aus der sich erkennen läßt, ob eine optimale Verdichtung erzielt worden ist.
Die gesinterten keramischen Stoffzusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung seigen nach dem Sintern eine Dichte von etwa 2,15 bis etwa 2,35 g/cm , wobei diese Werte im allgemeinen niedriger liegen als beim Stand der Technik. Daraus erhält man wesentlich leichtere Teile, was dann von Vorteil ist, wenn das Gewicht der gesamten Packung eine Rolle spielt.
Die zusammengesetzte, mehrschichtige, keramische Struktur kann dann nach dem Sintern mit den sonst üblichen allgemeinen bekannten weiteren Fertigungsverfahren weiter verarbeitet werden.
Die Bestandteile für die Herstellung des keramischen Materials gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun im einzelnen dargelegt, gefolgt von einigen typischen bevorzugten Glassorten.
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Typische Zusammensetzung einer Charge
(1) Tonerde für Tonerde RO2
(a) Molekularformel R2°3 0,0008 SiO2
RO/R2O 1,0000 Al3O3 ■
0,0001 Fe3O3
0,0013 Na3O
0,0012 MgO
0f0005 CaO
0,0030
oder - A12°3 " 101,94
(b) Molekulargewicht - 102,16
Gew.-% . 99,50 0,08 0,05 0,01
0,03 0,05
Cc) Oxide Mol-%
Al2O3 99,61
Na2O 0,13
CaO 0,05
MgO 0,12
Fe2°3 0,01
SiO0 0,08
Gesamt 100,00
(d) Dichte - 3,97 cm3
99,73
Ce) Teilchengröße - <1,0 Mikron (f) Teilchenform - kugelförmig
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(2) Spodumen Gesamt für Alpha-Spodumen 3 19,0 Mikron RO 2 ,86
(a) Molekularformel (d) Dichte - 2,77 cm R2°3 (e) Sieb-Analyse - 92,2 % auf 200 mesh 1,13 m2/g 4, 3203 SiO ,35
RO/R2O (f) Teilchengröße - ,60
0,9284 Li2O 1,0445 Al2O3 (g) Oberfläche ,18
0,0226 Na2O 0,0186 Fe0O0 FI 973 018 ,10
0,0259 K2O 0, 1391 H_0 ,35
0,0129 CaO ,73
0,0101 MgO ,20
0,9999 - Lio0-Alo0--4Si0o ,62
Theoretische Formel - 401,64 Gew.-% ,99
(b) Molekulargewicht Mol-% 6
(c) Oxide , 14,23 0
LiO2 0,35 0
Na2O 0,40 0
K2O 0,20 0
CaO 0,15 26
MgO 16,06 0
Al2O3 0,29 64
Fe2O3 66,24 0
SiO2 2,13 99
H0O 100,05
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(3) Wollastonit
(a) Molekularformel für Wollastonit
R2°3
0,0020
RO/R2O
0,9863 CaO 0,0090 FeO 0,0017 MnO
0,0030 MgO 1,0000
(b) Molekulargewicht - 116,86
oder
Theoretische Formel - CaO.SiO,
(c) Oxide - MqI-% CaO FeO MnO MgO
SiO2 TiO2
Gesamt (d) Dichte - 2,83 g/cm"
100,00 0,9995 SiO2 O,OOO7 TiO2 0,0172 H2O
Gew,-%
48,82 47,29
0,45 0,56
0,08 0,10
0,15 0,10
0,15 0,27
49,47 51,37
0,03 0,05
0,85 0,27
100,01
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(4) Magnesiumsilikate
(a) Molekularformel für Magnesiumsi1ikat
RO/R2O MgO 0 R2°3 Ai2O3 RO 2 SiO2
0,9911 0 ,0231 Fe2°3 1r 2726
CaO ,0015 A2O
OfOO89 o, 2838
1,000 (b) Molekulargewicht - 123,58
(C)
Theoretische Formel MgO.SiO^ = 100,38 GeW.-%
Oxid Mol-% 32,08
MgO 38,41 0,40
CaO 0,35 1,86
Al2O3 0,90 0,19
Fe2O3 0,06 61,35
SiO2 49,32 4,09
HO 10,96
Gesamt 100,00 99,97
(d) Teilchengröße - 99,9 % <15 Mikron
(e) Dichte - 2,67 g/cm3
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(5) Kyanit
(a) Molekularformel für H2O Kyanit RO2
RO/R2O R2O3 1,0422 SiO2
0,0020 CaO
0,0012 MgO 1,0000 Al2O3
0,0025 Na2O 0,0002 Fe2O3 0,0091 H0O
0,0017 KnO
0,0074
(b) Molekulargewicht - 165,19 - 162,00
Theoretische Formel - Al O3.SiO2 GeW,-%
(c) Oxid Mol—% 0,07
CaO 0,10 0,03
MgO 0,06 0,09
Na2O 0,12 0,09
K2O 0,08 61,40
Al2O3 48,57 0,15
Fe2O3 0,01 37,70
2 50,62 0,10
0,44
Gesamt
100,00
Theoretisches Kyranit - Al2O3
(d) Dichte - 2,85 g/cnr
(e) Teilchengröße - 8,6 Mikron
(f) Oberfläche - 1,27 m2/g
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99,63
O3 = 62,93 \ SiO2 = 37,07 \ Gesamt 100,00
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Typische bevorzugte Glassorten
Gläser im Zwischengitterbereich 1418
3891		 R2°3 RO2
(T) Molekularformel B2°33 20,6455 SiO2
RO/R2O
0,6509 Li2O
0,2309 K2O 7,
0,1182 Na2O 1,0000
(2) Molekulargewicht - 1817,54
Mol-% Gew.-%
2,23 1,07
0,79 1,20
0,41 0,40
0,49 0,80
25,33 28,31
70,76 68,22
Gesamt 100,01 100,00
(3) Oxide
Li2O
K2°
Na2O
Al2O3
B2O3
SiO2
I
(4) Amorph
(5) Dichte
(6) Thermische Expansion - 3,0 χ 10 m/in/°C.
(0-5000C)
(7) Dielektrische Eigenschaften bei 1 kHz und 25 0C
(a) Dielektrizitätskonstante -4,2
(b) Leistungsfaktor - 0,06
(c) Verlustfaktor - 0,25
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Lithium-Tetraborat
(a) Molekularformel R2°3 Mol-%
RO/R2O 2,0000 B3O3 32,81
Li2O 0,0003 Fe2O3 65,63
- 170,06 0,01
(b) Molekulargewicht 1,55
oder Li2O.2B2O3 - Theoretisches Lit
Oxide
(C) Li2O
B2°3
Fe2O3
H2°
0,04733
Gesamt 100,00
(d) Dichte - 2,00 g/cm"
Gew.-% 17,57 81,90 0,03
0,48 99,98
(e) Oberfläche - 2,33 πΓ/g
(f) Teilchengröße 100 Mikron
Beachte: Lithiumtetraborat ist wasserlöslich. Keramische Körper, die Lithium-Tetraborat enthalten, sollten trocken bearbeitet werden.
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Die exakte Zusammensetzung der keramischen Körper No. 1 bis No. 7 wird anschließend aufgeführt.
(1) Molekulare Formel - No. 1 RO2
RO/R2O R2O3
0,0648 Li2O 3,2024 SiO2
0,0248 K2O 1 ,0000 Al3O3
0,0128 Na„O O ,7939 B0O-
0,1074
(2) Molekulargewicht - 354,77 Gew.-%
(3) Oxide Mol-% 0,59
Li2O 1,27 0,66
K2° 0,49 0,22
Na2O 0,25 28,73
Al2O3 19,61 15,58
B2°3 15,57 54,23
SiO2 62,81
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Gesamt 100,00 100,01
(1) Molekulare Formel - No« 2
RO/R2O R2°3 RO2
0,0500 Li2O
0,0204 K2O 1,000 Al3O3
0,0126 Na2O 0,5672 B2O3 2,2144 SiO2
0,0067 MgO 0,0011 ^e3O3
0,0020 CaO
0,0917
(2) Molekulargewicht - 279,11
(3) Oxide ΜοΙ,-% GeW,-%
Li2O 1,29 0,55
κ2ο 0,53 0,70
Na2O 0,33 . 0,28
MgO 0,17 0,10
CaO 0,05 0,04
Al2O3 25,81 36,54
B2O3 14,64 14,15
Fe2O3 0,03 0,04
SiO 57,15 47,65
Gesamt 100,00 100,05
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(1) Molekularforrael - No. 3
RO/R2O R2O3
0,9334 Li2O
0,0288 K2O
0,0214 Na2O 0,7501
0,0090 CaO 0,8200
0,0074 MgO 0,0132
1,0000
(2) Molekulargewicht - 409,19
(3) Oxide Mol.-%
Li2O 14,16
κ2ο 0,44
Na2O 0,32
CaO 0,14
MgO 0,11
Al2O3 11,38
B2O3 12,44
Fe2O3 0,20
SiO0 60,81
RO
4,0090 SiO, Gew.-%
6,82
0,66
0,33
0,12
0,07
1 8,69
1 3,95
0,52
58,84
Gesamt
100,00 100,00
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(1) Molekularformel - .,'.HO. 4 · - ;-' ... y Ro2
/ BOZR2O VR2°3 ' 4,7295 SlO2
0,8469 CaO
0,0902 Li2O
0,0322 K2O r~v 1 j0082 Al3O3 . 0,0005-TiO2
Ö>Ö177 Na2O . ; ii
0,0077 FeO		 1,0245 B3O3 ■.■■■--. ■
0,0041 MgO
0,0014 MnO ■'--■ :-': "-'"' ■■■■ -"'"■"
1,0002
(2)"" Molekulargewicht « 513,35 Gew.-%
(3) Oxide Mol.-% 9,26
: GaO , 10,93 0,11
;-:;.. ?e0 «: ., 0,11 ;_. . 0,02
,% MnO , 0,03 0,03
's.MgO .-· ,. 0,06
te ν . J4J
B2°3
TiO,
Gesamt
aÄ: 0,24 K1- 0,42
-&&.-.. 1'18 ?0, co :i 2,99
13,19 60,84
0,01 100,00
0,21
..? 0,59
C 0,52
20,02
13,90
55,31
0,01 99,98
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(1) Molekularformel - No. 5
RO/R2O 0,8371 MgO 1 R & ό ο, RO2 SiO0
0,1130 Li„0 i
0 6548
0,0394 K2° ,0730 Al2O Η2°
0,0079 CaO ,2811 Β2°3
0,0026 Na2O ,0011 Pe2O3 2386
1,0000
(2) Molekulargewicht - 519,38
(3) Oxide MoI -%
MgO 10,45
Li2O 1,41
κ2ο 0,49
CaO 0,10
Na2O 0,03
A12°3 13,40
B2°3 15,99
Fe2°3 0,01
SiO, 58,11
Gesamt
99,99 Gew.-%
6,50
0,65
0,71
0,08
0,03 21,06 17,18
0,03
53,83 100,07
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(1) Molekularformel - No.
R2°3
0,4185 MgO 0,4077 CaO 0,1096 Li2O 0,0387 K2O 0,0214 Na2O 0,0036 EeO
0,0005 MnO : 1,0000
(2) Molekulargewicht - 504,25 1,0285 23
1,2421 B2O3
0,0005 Fe3O3
(3) Oxide Mol -%
MgO 5,45
CaO 5,31
Li2O 1,43
K2O 0,50
Na2O 0,28
FeO 0,05
MnO 0,00
Al2O3 13,40
B2°3 16,18
Fe2O3 0,00
SiO2 56,36
2 0,00
RO,
4,4037 SiO2
0,0005 TiO2
Gesamt
98,96 Gew.-% 3,35 4,53 0,65 0,72 0,26 0,05 0,01
20,80
17,15 0,02
52,45
0,01
100,00
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509837/0794
(1) Molekularformel - No. 7
RO/R2O R2°3 Al2O3 RO2
0,2952 Li2O B2°3
0,0293 K2O Fe2°3 3,8580 SiO2
0,3426 CaO 0,6753
0,3233 MgO Of7361
0,0060 Na?0 0,0052
0,0032 FeO 0,0004 TiO2
0,0004 MnO
1,0000
(2) Molekulargewicht - 396,82
(3) Oxide MoI.-* Gew.-%
Li2O 4,70 2,22
K2O 0,47 0,70
CaO 5,45 3,48
MgO 5,15 4,57
Na2O 0,10 O,O9
FeO 0,05 0,06
MnO 0,01 0,02
Al2O3 10,76 17,34
B2°3 11,73 12,92
Fe2O3 0,08 0,21
SiO2 61,48 58,39
TiO 0,01 0,02
Gesamt
99,99
100,02
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Die keramischen Körper No. 1 bis No. 7 wurden aus den obengenannten Zusammensetzungen der Chargen und der Glassorten entsprechend nachfolgender Tabelle hergestellt:
Chargenzusammensetzung für keramische Körper No.1 No.2 No.3 No.4 No^ 5 No.6 No.7
Calziniertes
Kyanit 45,0
Mullit 50,0
Spodumen 70,O 25fO ]
Wollastonit 22,22 10,0 10,0 >
Tonerde 22,22 20,0 20,0 10,0 j
Magnesium- j
silikat 20,0 10,0 10,0 !
Lithium-
tetraborat 10,0
Glas No.1 55,O 50,0 20,0 55,55 60,0 60,0 45,0
Gesamt 100,00 100,0 100,0 99,99 100,0 100,0 100,0
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Die folgenden Beispiele sollen als bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gelten:
Die Chargenzusaramensetsung für äie keramischen Körper No. 1 ibis No. 7 wurden aus der Stoff zusammensetzung, wie sie im vorangegangenen beschrieben wurde, hergestellt und in einer Kugelmühle mit der nachfolgenden Bindemittelmischung zur Herstellung einer streich- oder gießfähigen Rohmasse gemahlen.
Organische Bestandteile der Rohmasse (Blndemittelzusammensetzung
Gew.-%
iPolymethyl-Metacrylat bioktyl-Phthalat
iMethylen-Chlorid
berchloroaethyleri
Gesamt
11, 26
11, 26
41, 78
35 ,70
Beachte:
100,00
Gew. (g) spez.Gew.
39#β0 0,972
39,60 0,970
146,86 0,991
125,50 1,62272
351,56
(a) Das Verhältnis der Gewichte zwischen keramischer Grundmasse und Bindemittel betrug 1,14 s 1,0
(b) Spezifisches Gewicht =1,70
(c) Volumkonzentration an Pigment - 65,91 %
(d) Gewichtskonzentration an Pigment = 83,47 %
(e) Viskosität bei 25 0C bei 20 Umdrehungen/min - 1100 cps '
bei 50 Umdrehungen/min - 1500 cps
(f) Verteilung der Teilchengröße zwischen 0 und 12,7x10 ram
FI 973 018
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Nach dem Gießen und Trocknen bei Zimmertemperatur zum Austreiben des Lösungsmittels werden die günen Folien (die Dicke nach dem Trocknen beträgt 0,2 χ 10 mm + 0,000013 mm) in Rechtecke von 76,2 χ 127 mm ausgestanzt und Bezugsbohrungen für das genaue Stapeln und die mechanische Ausrichtung in den Folien erzeugt.1
Zehn solcher Folien wurden aufeinandergestapelt und bei einem Druck von 45,5 kg/cm und einer Temperatur von etwa 80 0C für
2 ■
2 min und dann bei 91 kg/cm bei der gleichen Temperatur von etwa 80 0C für 10 min laminiert.
Diese sogenannte grüne zusammengesetzte Struktur wurde dann auf die endgültigen Nehnabmessungen von etwa 50 χ 50 mm zurechtgeschnitten (unter Berücksichtigung der linearen Schrumpfung), auf eine feuerfeste Platte aufgelegt und in Luft in einem Durchlaufofen unter folgenden Bedingungen gesintert!
Die Temperatur wurde für 18 std bei konstanter Geschwindigkeit von Zimmertemperatur auf die endgültige Sintertemperatur von 900 + 25 0C erhöht (das Ausbrennen des \ Bindemittels war bei 600 0C im wesentlichen beendet.
; Abschließendes Sintern für 2 std bei der Sintertemperatur von 895 + 25 0C.
Der gesinterte Körper wurde dann durch eine Abkühlungszone im Durchlaufofen geleitet und bei Zimmertemperatur aus dem Ofen entnommen. Die Ergebnisse der Produktanalyse sind in der folgenden Tabelle dargelegt. Der Einfachheit halber wurden keine durchgehenden Bohrungen angebracht und keine Metallisierung vorgenommen.
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Elektrokeramische Eigenschaften der keramischen Körper (gesinterte Rohlinge)
Eigenschaften No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 No.6 No.7
Farbe braun rosa elfen- rosa weiß rosa hell-
bein braun
Oberfläche 22 20 15 15 12 12
Porosität nicht porös
i Wasserabsorp-
; tloa Null Prozent
; Krümmung 0,004 mm/mm
!Schrumpfung 13,90 15,1 4,9 11,9 19,0 11,25 5,28
!Dichte 2,00 2,28 1,93 2,23 2,05 2,28 2,00
dehnun 33'° 4O'° 17'° 45'° 46 4O'° 43'°
Wärmeleit- n ni n
fähigkeit °'01 °'
17f0 20#0 13'° 26'° 2O'° 22'° 25'°
60 000 V/o»
Verlustfaktor 0,0040 0,0020 0,0080 0,0055 0,0023 0,0025 0,0054
FI 973
509837/0794
Beachte:
(a) Lineare Schrumpfung in %
(b) Dichte in g/cm
(c) Wäremeausdehnung 25 bis 450 °C, z.B. 33,0 χ 1O~7 cm/cm/°C
(d) Wärmeleitfähigkeit
z.B. 0,008 cal cm/sec cm 0C.
(e) Durchschlagsfestigkeit, z.B. 60 000 V/cm
(f) Dielektrische Messungen bei 25 0C und 1 kHz Frequenz
(g) Biegefestigkeit
2 z.B. 1190 kg/cm
Fi 973 018 609837/0794

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE
1. Gesinterter t keramischer Körper aus einer keramischen
: Stoffzusammensetsmig mit niedriger Dielektrizitätskon-
; stante, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem poly-
! kristallinen, keramischen, feuerfesten Material und
; einem im Zwischengitterbereich angeordneten Glas besteht*
!
2. Keramischer Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- \ net, daß das im Zwischengitterbereich angeordnete Glas
! etwa 25 bis 65 Gew.-% des Gewichtes des feuerfesten Mai terials einschließlich des im Zwischengitterbereich an-I geordneten Glases beträgt.
,
3. Keramischer Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-I net, daß das im Swischengitterbereich angeordnete Glas j etwa 35 bis 50 % des Gewichtes des feuerfesten Materials:
einschließlich des im Zwischengitterbereich angeordneten Glases beträgt.
! 4* Keramischer Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-, ] net, daß das feuerfeste Material eine Dielektrizitätskonstante von etwa 6 bis etwa 9 aufweist. ;
5. Keramischer Körper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine Dielektrizitätskonstante von
i etwa 4,3 bis etwa 6,2 aufweist.
6. Gesinterter keramischer Körper niedriger Dielektrizitätsf konstante nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material ein saures Material ist.
7. Gesinterter keramischer Körper mit niedriger Dielektrizif-
tätskonstante nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, j daß das feuerfeste Material ein neutraler Stoff ist.
FI 973 018
509837/0794
8. Gesinterter keramischer Körper mit niedriger Dielektrizitätskonstante nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material ein basischer Stoff ist.
9. Keramischer Körper nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das im Zwischengitterbereich liegende Glas einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von weniger als
5,0 χ 10~6 cm/cm/°C aufweist.
10. Keramischer Körper nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das im Zwischengitterbereich angeordnete Glas aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Borsilikat und AluminiumborSilikatgläser enthält.
11. Keramischer Körper nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das im Zwischengitterbereich angeordnete Glas eine Dielektrizitätskonstante von weniger als etwa 5,0 aufweist.
12. Gesinterter keramischer Körper mit niedriger Dielektrizitätskonstante nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Tonerde, Spodumen, Wollastonit, Magnesiumsilikat, Kyanit oder deren Mischungen enthält.
13. Keramischer Körper nach Anspruch T bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das im Zwischengitterbereich angeordnete Glas etwa 25 bis 65 Gew.-% des Gesamtgewichts an feuerfestem Material einschließlich des Glases beträgt, daß der Körper eine Dielektrizitätskonstante von etwa 4,5 bis etwa 6,2 aufweist, daß das im Zwischengitterbereich liegende Glas einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 3,3 bis etwa 4,5 χ 1O~6 cm/cm/°C und eine Dielektrizitätskonstante von etwa 4,1 bis etwa 4,2 aufweist und daß das feuerfeste Material eine Dielektrizitätskonstante von etwa 6,0 bis 9,0 besitzt.
Fi 973 018 50983 7/07 9 4
14. Anwendung eines gesinterten, keramischen Körpers mit niedriger Dielektrizitätskonstante auf mehrschichtige, keramische Strukturen elektrischer Schaltelemente derart, daß mindestens eine der Schichten aus dem gesinterten, keramischen Material niedriger Dielektrizitätskonstante aus polykristallinem, keramischem", feuerfestem Material und einem im Zwischengitterbereich angeordneten Glas besteht«,
PI 973 018
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