JP4435567B2 - 金属−セラミック化合物材料、特に金属−セラミック基板および金属−セラミック化合物材料の製造方法、特にこの方法で製造された金属−セラミック基板 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、請求項１の前提部で特許請求される方法、および請求項２６の前提部で特許請求される金属−セラミック化合物材料または金属−セラミック基板に関する。
【０００２】
（背景技術）
用語「直接結合」は、金属とセラミックとを結合する方法、すなわち、金属−セラミック化合物材料の製造方法を意味する。当該方法は、共晶として作用し、反応性ガスによって作製される金属の表面層、例えば酸化金属層によるものであり、これは、金属および結合すべきセラミック（以下、「結合成分」という）を加工温度または結合温度（共晶温度）まで加熱する際に溶融し、引き続いて冷却する際に、一種のハンダとしてセラミックと相互作用して結合成分間に結合を形成する。本方法における結合温度は、金属の溶融温度未満である。特に、結合温度は、用いられる金属にも依存するが、約７１４℃（リン化銅）および１８２０℃（酸化クロム）の間にある。
【０００３】
公知の直接結合法（独国特許第２３ １９ ８５４号／米国特許３，７６６，６３４号）においては、まず、金属を、酸素を含む保護ガス雰囲気下、結合温度未満の温度で酸化する。その後、金属およびセラミックを結合温度まで加熱し、次いで室温まで冷却する。この銅−酸素系では、反応性雰囲気について０．０１〜０．５容積％の酸素含量（１００〜５０００ｐｐｍ）が特定されている。
【０００４】
金属を、結合に先立って別工程で処理または酸化する、より進歩した直接結合法もまた公知である（独国特許第２６ ３３ ８６９号／米国特許３，９９４，４３０号）。金属および結合すべきセラミック成分を共に配置した後、これらを炉中で、０．０１〜０．０５容積％の酸素含量（１００〜５０００ｐｐｍ）の保護ガス雰囲気下で、結合温度まで加熱する。
【０００５】
さらに、銅とセラミックとの結合を、真空炉中、０．００１〜０．１ミリバール（約１〜１００ｐｐｍ）の酸素含量で行う直接結合法（独国特許第３０ ３６ １２８号）が公知である。
【０００６】
連続炉またはトンネル炉中、保護ガス雰囲気下で、保護ガスに対して酸素を計量して添加することにより酸素含量を２０〜５０ｐｐｍに設定し、９６０℃と１０７２℃との間の温度で直接結合法を行うこともまた示唆されている（独国特許第３２ ０４ １６７号／米国特許４，４８３，８１０号）。
【０００７】
上述の公知方法の全てにおいては、保護ガス雰囲気中の酸素含量は、銅−酸素系の平衡酸素含量をはるかに超えている。これらの文献からは、この系の酸素含量は、直接結合すなわちＤＣＢ法が行われる温度範囲内で、およそ２．６〜５ｐｐｍであることが公知である。
【０００８】
例えば、“Ｔｈｅ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｏｆ Ｃｏｐｐｅｒ”，Ｉｎｃｒａ Ｓｅｒｉｅｓ，ＶｏｌＩＩ，ｐｐ．５６，６０“は、１０８５℃の温度における反応Ｃｕ＋１／２Ｏ_２＝Ｃｕ_２ＯのｌｏｇＫが２．７０４の値であることを述べている。これは、３．９×１０^−６Ａｔｍ（約３．９ｐｐｍである）の部分酸素含量に対応する。
【０００９】
ベルリンのＪ．Ｏｓｔｗａｌｄの博士号取得後の論文である“Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ Ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｐｐｅｒ−Ｏｘｙｇｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｂｅｔｗｅｅｎ １０６５ ａｎｄ １３００℃”（１９６５年）からは、部分酸素含量の温度依存性について以下の式が公知である：
ｌｏｇ（ｐ_Ｏ２）＝−（２０９７０／Ｔ）＋１０．１６６
式中、ｐ_Ｏ２は部分酸素含量（ｐｐｍ）であり、Ｔは温度（℃）である。
【００１０】
この式から、温度に依存する以下の部分酸素含量を規定することができる：
（表）

【００１１】
さらなる文献（Ｎｅｕｍａｎｎら，Ｍｅｔａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ，１９８５，第８５頁）では、１０６５℃のユークテクティック温度における銅−酸素系の酸素含量は、２．６９×１０^−６（約２．６９ｐｐｍ）であると特定される。
【００１２】
従って、銅およびセラミックの直接結合法（ＤＣＢ法）における平衡酸素含量は、２〜６ｐｐｍであると推測することができる。
【００１３】
従って、上述の公知方法の欠点の１つは、ＤＣＢ法が行われる保護ガス雰囲気中では酸素含量がかなり高いので、銅の後酸化が起こることである。
【００１４】
（発明の開示）
本発明は、特に金属−セラミック複合体または基板の工業的生産は、所望の正確性をもって行うことが不可能であるか、または関連する複雑な技術のために多くとも非常に高いコストがかかることに鑑み、保護ガス雰囲気中の酸素含量を１０ｐｐｍ未満に調整するという知見に基づいている。さらに、本発明は、ＤＣＢ法における保護ガス雰囲気中の酸素分圧または酸素含量が金属（銅）−酸素系の平衡圧力より低いと金属（銅）のセラミックへの接着力が低減する原因となり、一方、保護ガス雰囲気での酸素分圧または酸素含量が過剰であると重度な後酸化を引き起こし、これにより、極端な場合には、結果として全金属（例えば、全金属または銅箔）が溶融する場合もあるという知見に基づく。
【００１５】
本発明の目的は、公知方法の欠点を避け、かつ金属−セラミック複合体、特に金属−セラミック基板、および特に極めて高品質の電気または電子回路に用いられるような基板の製造方法を簡便にすることを可能にする方法を提供することである。
【００１６】
この目的を達成するために、請求項１で特許請求する方法、および請求項２６で特許請求する金属−セラミック複合体が具体化される。本方法のさらなる実施態様は、従属請求項の主題である。
【００１７】
本発明における「内部保護ガス雰囲気」は、カプセル化された内部すなわちカプセルの反応スペース内の保護ガスの雰囲気を意味する。「外部保護ガス雰囲気」は、直接結合法の際にそれぞれのカプセルを包囲する保護ガス雰囲気、すなわち炉中の保護ガス雰囲気を意味する。
【００１８】
特に金属−セラミック基板の製造および特に電気制御および回路用のプリント回路基板への使用のための金属−セラミック基板の製造に適している本発明の方法においては、少なくとも１つのセラミック基板および１つの金属箔が、カプセル中に形成されたカプセル化スペースすなわち反応スペース中に配置され、その結果、金属箔は、板状セラミック基板の表面領域に酸化した表面領域を有する。直接結合により結合を形成するために、セラミック基板および金属箔を、カプセル内部に形成された反応スペース中の保護ガス雰囲気（「内部保護ガス雰囲気」）下で、金属の溶融温度未満であるが共晶金属酸化物（例えば、Ｃｕ_２Ｏ）の溶融温度に少なくとも等しい温度まで加熱する。引き続く加工工程では、同様に、保護ガス下でカプセルと反応スペース内に配置された成分とを冷却する。
【００１９】
使用されるカプセルは、例えば、外部に対して完全には閉じておらず、少なくとも１つの開口部を有し、これを通して内部および外部保護ガス雰囲気のガス交換が起こり得る。このガス交換は、例えば、方法の開始時にカプセル化された反応スペース中に存在する空気を保護ガスで置換する働きをする。しかしながら、カプセルにより達成されるカプセル化率は少なくとも６０％である。本発明による「カプセル化」は、カプセル化された内部を包囲する全表面積のうちの、全表面積に対する閉じた表面積（開口部の表面を差し引いた全表面）の百分率を意味する。従って、カプセル化率９５％は、カプセル化されたスペースを包囲する９５％の表面積が閉じており、全表面積のうちの５％のみが１つまたはそれ以上の開口部によって形成されていることを意味する。
【００２０】
従って、本発明の方法は、炉スペース中において、少なくとも１つのカプセルを包囲する保護ガス雰囲気（「外部保護ガス雰囲気」）を、カプセル内の内部すなわち反応スペース（この反応スペース内で直接結合が起こり、金属およびセラミックの結合成分は、少なくとも当該結合が起こる部位により保持される）中の保護ガス雰囲気（「内部保護ガス雰囲気」）から少なくとも非常に極端に分離することにより、特徴付けられる。
【００２１】
好ましくは、少なくとも１つの開口部の断面または複数の開口部の全断面は、当該断面または全断面が、反応スペースを包囲するカプセルの全内部表面積の４０％未満であるようなものである。すなわち、この結果、カプセルの全カプセル化率が６０％を超える。
【００２２】
驚くべきことに、本発明では、カプセル内部に存在する空気の置換は、保護ガス雰囲気によってなされ、それにより、外部保護ガス雰囲気中の酸素含量が平衡酸素含量よりもずっと低いまたはずっと高い場合でさえも、当該外部保護ガス雰囲気は、製造される金属−セラミック結合または金属−セラミック基板の品質に全く影響を与えなくなるかまたは実質的に影響を与えなくなる。本発明の基礎となる知見によれば、本発明の方法で達成された結果が外部保護ガス雰囲気の酸素含量に実質的に完全に依存しないことは、直接結合が起こる加工温度が比較的高く（９６０〜１０７２℃）、また、それぞれのカプセルを包囲する外部保護ガス雰囲気からのカプセル内部すなわち反応スペース内部への酸素の拡散が非常に小さいという事実によるものである。この効果は、初めに流れをそれぞれのカプセルの開口部に向けることによって外部保護ガス雰囲気の流れを制御することにより、増強させることができる。加工温度での実際の結合の際には、次いで、流れをカプセルの閉じた面に向ける。
【００２３】
しかしながら、本発明の１つの好ましい実施態様では、カプセルを包囲する保護ガス雰囲気中の酸素含量はレギュレータによって調整されるかまたは少なくとも制限されるので、調整または設定に必要な正確性を特に高くする必要はない。このことは、炉の開口部への酸素の侵入または金属炉成分の酸化の結果としての酸素の消費から生じる、酸素含量のおおよその偏差を補正する。
【００２４】
本発明の方法は、温度上昇につれてガスの拡散速度が低下するという事実による利点を有する。このことは、当該方法の開始時には未だ温度が低いカプセルの内部が、なお高い拡散速度を有する外部保護ガス雰囲気の保護ガスによりフラッシュされることを意味する。すなわち、内部保護ガス雰囲気が、外部保護ガス雰囲気に対応するカプセル内で達成されるということである。内部保護ガス雰囲気および外部保護ガス雰囲気のこの均等化は、カプセル内部へのフラッシュを制御することにより増強または促進させることができる。
【００２５】
カプセル、カプセル内部（反応スペース）中に配置された結合成分、ならびに内部および外部保護ガス雰囲気を加工温度まで次第に加熱すると、拡散速度は減少し、その結果、カプセルの開口部があるにもかかわらず、外部保護ガス雰囲気からの内部保護ガス雰囲気の分離が実際に起こるかまたは事実上起こる。このことは、結合成分（すなわち、少なくとも１つの金属箔と少なくとも１つのセラミック層）の最適な結合を確実にするために、カプセル内すなわち反応スペース内に、金属箔の酸化物層の解離に起因するかまたは保護ガス内の酸素と金属箔との反応に起因する平衡酸素含量を引き起こす。このためのカプセル化率は、好ましくは６０〜９５％である。
【００２６】
外部保護ガス雰囲気中での酸素含量の調整は、好ましくはカプセル化率に依存する。外部保護ガス雰囲気中の酸素含量は、カプセル化率に依存して、例えば、以下のように調整される：
−外部保護ガス雰囲気中の酸素含量２〜２０ｐｐｍで、カプセル化率６０〜８０％、
−外部保護ガス雰囲気中の酸素含量５０〜２００ｐｐｍまたは１〜２０ｐｐｍで、カプセル化率８０〜９５％、
−外部保護ガス雰囲気中の酸素含量が２００ｐｐｍを超えるかまたは２０ｐｐｍ以下で、カプセル化率が９５％を超える。
【００２７】
以下の表は、本発明の方法を用いて、外部保護ガス雰囲気の酸素含量を変化させ、かつカプセル化率を変化させて、板状セラミック（酸化アルミニウムセラミック）と銅箔から形成された銅層とを結合させる試験の結果である。各試験において、加工温度は１０６８℃である。本試験の目的は、セラミックと、銅層または銅箔との間の結合の安定性（耐引抜性、Ｎ／ｃｍ）、および曝露された銅表面の表面品質（外見）を検査することであった。
（表）

【００２８】
このように、上記表は、外部雰囲気中の酸素含量およびカプセル化率が耐引抜性および銅表面の品質に与える影響を反映している。
【００２９】
反応スペースのカプセル化率は１００％ではなく、当該反応スペースは、常温で結合成分をカプセル化された反応スペースに挿入することを可能にし、かつ実際の方法の開始時における通常の雰囲気を置換するための、特に反応スペース内の空気を保護ガスで置換するための開口部によって、外部ガス雰囲気と繋がっていると推測される。
【００３０】
必要なガス雰囲気をカプセルの反応スペース内に生成するために、各カプセルは、存在する開口部から、外部保護ガス雰囲気の保護ガスでフラッシュされる。すなわち、カプセル内に存在する空気が保護ガスで置換される。カプセル化率が１００％である場合、直接結合法の前に、別途、反応スペースを保護ガスでフラッシュする必要がある。すなわち、カプセル内に存在する空気を保護ガスで置換する必要がある。
【００３１】
少なくとも１つのセラミック基板および少なくとも１つの金属箔は、各カプセルに交互に挿入してもよいし、またはカプセル外部に形成された積層として挿入してもよい。
【００３２】
例えば、金属箔は、カプセルへの挿入の前の前処理工程により、例えば、適切な反応性ガス（例えば、酸素）で処理することにより、酸化される。しかしながら、本発明の方法では、予め酸化した金属箔もまた用いることができる。
【００３３】
反応性ガスとしての酸素は、特に銅製の金属箔用に適している。
【００３４】
各カプセルおよび当該カプセル中に含まれる成分の直接結合温度までの加熱は、炉中で、好ましくは連続炉またはトンネル炉中で行われ、これにより、当該炉のスペースは、調節されたまたは調整された酸素含量を有する外部保護ガスを含む。外部保護ガス雰囲気中での酸素含量の調整は、保護ガスに対して酸素を計量することにより行われる。
【００３５】
しかしながら、反応スペースのカプセル化率が１００％となる可能性も考えられ、この場合は、特定の酸素含量を有する保護ガス雰囲気をこの反応スペースに導入しなければならない。
【００３６】
しかしながら、カプセル内部の自由容積に対応する金属箔上に酸素が高含量で供給される場合は、酸素を含まない保護ガスを用いることもまた可能である。次いで、酸素の解離により、必要な平衡酸素含量が達成される。
【００３７】
好ましくは、カプセル化されたスペースは、少なくともカプセル化率が１００％である場合には緩衝材料を含み、この緩衝材料により、内部保護ガス雰囲気中、すなわち反応温度または結合温度でのカプセル化反応スペース中での部分酸素含量は、金属（箔）とセラミックとの間の最適なＤＣＢ結合を確実にする値に設定および／または維持され、同時に、少なくとも妨げになると思われる後酸化が防止される。従って、この緩衝材料により達成される部分酸素含量は、好ましくは３〜１０ｐｐｍである。この緩衝材料は、例えばＣｕＯを粉末の形態で含むが、可能であれば銅粉と混合される。
【００３８】
本発明を、図面中の見本の実施態様に基づいて、以下により詳細に説明する。
【００３９】
図１記載のカプセルおよび概略的に命名される１は、平面状、長方形または正方形の皿または箱として設計され、頂部側が開いた底部２および蓋３を備え、この蓋により当該底部２をその頂部側で閉じることができる。底部２には接触部材４があり、この上に、本方法を実行するための図２に記載されるようにセラミック板５が配置され、当該セラミック板の頂部側上には酸化された表面を有し銅箔からなる銅層６が設けられ、これにより、セラミック層５および銅層６からなる層は、蓋３を閉めたときに、当該蓋および底部の床面２’の底部側の両方から一定の距離に位置している。蓋３には開口部７が設けられ、これによりカプセル化された内部すなわち反応スペース８は周囲の雰囲気と繋がる。銅層６とセラミック層５との結合は、連続炉中で起こる。結合成分（セラミック層５／銅層６）をカプセル内に有する閉鎖したカプセル１は、入り口より炉内に挿入される。第一の炉ゾーンでは、反応スペース８中の空気または酸素は、開口部７によって保護ガス雰囲気と置換される；これにより、保護ガス雰囲気は、例えば、カプセル化率９５％で１００ｐｐｍ〜２００ｐｐｍの酸素含量を有する。さらなる炉ゾーンでは、カプセル１および当該カプセル内に位置する結合成分は、ＤＣＢ結合を生じるのに必要とされる加工温度、例えば１０６８℃に加熱される。次いで、さらなる最終炉ゾーンでは、カプセル１および当該カプセル内に配置された結合成分は互いに結合して金属−セラミック基板を形成する。
【００４０】
図３は、さらなる可能な実施態様であるカプセル１ａを示す。これは、蓋３内の開口部７の代わりに、またはこれらの開口部に加えて、追加の開口部７ａがカプセル１ａの周辺面に設けられているという事実のみが、カプセル１と実質的に異なる。これにより、特に、複数のカプセル１ａを炉内で互いに積層することが可能になる。
【００４１】
図４は、さらなる可能な実施態様であるカプセル１ｂを示す。これは、複数の開口部７ａの代わりに１つのみの開口部７ｂが、平面、長方形または正方形の底部２ｂの各周辺面に設けられているという事実のみが、実質的にカプセル１ａと異なる。
【００４２】
図５は、さらなる可能な実施態様であるカプセル１ｃを示す。これは、上部板９および下部板１０から実質的になり、これらは互いに平行に配置されかつスペーサーまたは柱１１で互いに接続されている。当該柱は長方形または正方形の板９および１０の隅に配置される。板９および１０の間に形成されたスペース８ｃは、その機能の点でカプセル１のスペース８に対応する。また、図示された実施態様はカプセル１ｃの全周囲に対して開放されているので、結合成分を側部から個々に互いに挿入するあるいは積層として挿入することができる。その結果、当該結合成分により形成された層は、下部板１０上に設けられた支持部材１２により、セラミック層６に支持される。
【００４３】
基本的には、スペース８ｃが少なくとも１つの周辺側部上の壁で閉じられるように、そして究極の実施態様ではスペース８ｃが３つの周辺側部上の壁で閉じられて１つの周辺側部のみが開放されるように、カプセル１ｃを設計することも可能である。これにより、結合成分の挿入と、製造された金属（銅）−セラミック基板の取り出しとが可能となる。
【００４４】
カプセル１、１ａ、１ｂ、１ｃは、耐高温性かつ耐酸化性の物質から製造され、例えば、適切な金属またはいくつかのセラミック材料、例えばＡｌ_２Ｏ_３、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＣまたはフォルステライトまたはムライトから製造される。他の適切な材料もまた、カプセル用に考慮することができる。
【００４５】
カプセル１、１ａ、１ｂ、１ｃは、例えば、連続炉内で、互いに隣接する複数の列としておよび／または積層として用いることができ、これにより、この後者の用途については、特に、図５に点線で示すように周辺が開放されたカプセル１ａ、１ｂおよび１ｃが特に適切である。
【００４６】
上述のカプセル１〜１ｃは全て、開口部を有する。基本的に、既に述べたように、例えばカプセル１において開口部７を有しない蓋３を用いることにより、カプセル内に形成された反応スペースを外部に対して完全にまたはほとんど完全に閉じることも可能である。図２において、１３は、特に、この反応スペースが外部に対して完全にまたはほとんど完全に閉じられる場合に、スペース８中の酸素含量を調整するための緩衝材料を示す。反応スペースが閉じられる場合も、本方法は外部保護ガス雰囲気中で行われる。なぜなら、絶対的に緊密に閉じることは、不可能であるか、または過度の費用をかける場合にのみ可能であるからである。
【００４７】
図６において、１４は輸送ベルト１５を備えたトンネル炉を概略的に図示し、当該輸送ベルト１５上で、カプセル内に結合成分（セラミック層５および銅層６）を含むカプセル１、１ａ、１ｂ、１ｃがトンネル炉１４を通って動くか、またはこの炉の異なるゾーン、例えば予備フラッシュゾーン１４．１（ここで、カプセルの内部または反応スペース８は、制御された保護ガス流でフラッシュされる）を通って移動される。フラッシュゾーン１４．１は、トンネル炉１４の入り口１６の近傍に位置し、この入り口で、結合成分を含むカプセルは、輸送機１５上に配置される。
【００４８】
次いで、ゾーン１４．１は１つまたはそれ以上の温度ゾーンに続き、ここで加工温度への加熱が行われる。あるいはゾーン１４．１は既にこのような温度ゾーンの一部であってもよい。その後、カプセルは少なくとも１つのさらなるゾーン中で冷却され、その後、トンネル炉１４の出口（図示されていない）から取り出される。
【００４９】
本発明を、サンプルの実施態様に基づいて上述した。当然ながら、本発明が基づいている根本的な発明概念を放棄することなく、多くの改変および変化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 カプセルの種々の可能な実施態様の簡略図である。
【図２】 カプセルの種々の可能な実施態様の簡略図である。
【図３】 カプセルの種々の可能な実施態様の簡略図である。
【図４】 カプセルの種々の可能な実施態様の簡略図である。
【図５】 カプセルの種々の可能な実施態様の簡略図である。
【図６】 本発明の方法を実施するための連続炉の頂部平面図の簡略図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ、１ｃ カプセル
２ 下部
２’ 下部の底部
３ 蓋
４ 接触部材
５ セラミック板
６ 銅層または銅箔
７、７ａ、７ｂ 開口部
８、８ｃ 反応スペースまたはカプセル内部
９ カプセル１ｃの上部板
１０ カプセル１ｃの下部板
１１ 柱
１２ 支持部材
１３ 緩衝材料
１４ トンネル炉
１４．１ トンネル炉のフラッシングゾーン
１４．２ トンネル炉の温度ゾーン
１４、１５ 輸送ベルト
１６ 入り口

Claims (26)

1. 金属−セラミック化合物材料の製造方法であって、当該方法において、少なくとも１つのセラミック基板が酸化金属箔と結合され、当該結合が、保護ガスにて該金属箔の金属の融点未満であるが、酸化層により形成される共晶の溶融温度に少なくとも等しい加工温度まで加熱することにより行われ、
   当該方法の際に、該少なくとも１つのセラミック基板と、当該基板と結合する該少なくとも１つの金属箔とが、内部保護ガス雰囲気を含むカプセル（１、１a、１b、１c）であって、該内部保護ガス雰囲気が当該カプセル（1、１a、１b、１c）によって当該カプセルを包囲する外部保護ガス雰囲気から分離されているカプセル（１、１a、１b、１c）により形成された反応スペース（８、８c）内に配置され、
   該反応スペースは少なくとも１つの開口部により該カプセル（１、１a、１b、１c）を包囲する該外部保護ガス雰囲気と接続され、そして
   該開口部は、該反応スペースを包囲する全表面積の閉止部分の当該全体面積に対するパーセントとして定義される、該反応スペースのカプセル化率が６０％より大きい、ことを特徴とする方法。
2. 前記カプセルが少なくとも１つの開口部（７、7a、７b）を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記外部保護ガス雰囲気の最大許容酸素量が、カプセル化率の増加に伴って増加することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記外部保護ガス雰囲気が、カプセル化率６０〜８０％において５０〜１００ppmの酸素含量を有することを特徴とする、請求項1〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記外部保護ガス雰囲気が、カプセル化率60〜80％において2〜20ppmの酸素含量を有することを特徴とする、請求項1〜４のいずれか1項に記載の方法。
6. 前記外部保護ガス雰囲気が、カプセル化率80〜９５％において50〜200ppmの酸素含量を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
7. 前記外部保護ガス雰囲気が、カプセル化率80〜95％において1〜20ppmの酸素含量を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか1項に記載の方法。
8. 前記外部保護ガス雰囲気が、95％を超えるカプセル化率において20ppm未満または200ppmを超える酸素含量を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか1項に記載の方法。
9. 耐高温性及び耐酸化性の材料から作製されるカプセルを使用することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 少なくとも１つのセラミック材料から作製されるカプセルを使用することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. AL_２O_３、Si_３N_４、SiC、フォルステライトおよび／またはムライトから作製されるカプセルを使用することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 前記反応スペースを包囲するフレーム形状のカプセルを使用することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 上部壁と、下部壁と、これらの壁を互いの間隔に保持するスペーサ（１１）とからなるカプセルを使用することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 少なくとも１つの周辺側部がセラミック基板および金属箔の挿入、および金属−セラミック化合物材料の除去、のために開放されたカプセル（１c）を使用することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 蓋（３）を備えた皿型カプセル（１、１a、１b）を使用することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 少なくとも１つの開口部（７、７a、７b）を１つの周辺側面および／または１つの底部および／または１つの蓋に備えたカプセルを使用することを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 接触部材（４）と支持部材（１２）が少なくとも１つの面で接触するカプセルを使用することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
18. 直接結合の際に、前記反応スペース内に酸素平衡ポテンシャルを生じさせるための緩衝材料を前記反応スペース内に含むカプセルを使用することを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 酸化銅基剤または酸化銅／銅基剤を含む緩衝材料（１３）を使用することを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
20. カプセル化率が９９〜６５％の範囲内であることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法。
21. カプセル（１、１a、１b、１c）が輸送機上に配置されるトンネル炉または連続炉を使用することを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の方法。
22. 複数のカプセル（１、１a、１b、１c）が、前記トンネル炉または連続炉の輸送機上に積層としておよび／または互いに隣接する複数の列として配置されることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の方法。
23. 前記連続炉において、直接結合の前または加工温度もしくは結合温度までの加熱の前に、少なくとも１つのカプセルの余熱および結合後のカプセルの冷却が、いずれも前記外部保護ガス雰囲気下で行われることを特徴とする、請求項２１または２２に記載の方法。
24. それぞれのカプセル（１、１a、１b、１c）と結合成分とを加工温度または結合温度まで加熱する前に、前記カプセル（１、１a、１b、１c）の開口部からフラッシュガス流により前記反応スペース（８、８c）が少なくとも１回フラッシュされ、ここで、該フラッシュガス流のガスは、好ましくは前記外部保護ガス雰囲気のガスであることを特徴とする、請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の方法。
25. 前記金属−セラミック化合物材料は、金属−セラミック基板であることを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法。
26. 請求項１〜２５のいずれか１項に記載の方法で製造される、金属−セラミック基板。

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