Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PROCESS FOR PRODUCING A GAS-TIGHT METAL-CERAMIC JOIN AND USE OF THE GAS-TIGHT METAL-CERAMIC JOIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/162735
Kind Code:
A1
Abstract:
A process for producing a gas-tight metal-ceramic join is described, comprising the steps of: A) providing at least one ceramic base body (2) comprising a first face (2a) and a second face (2b), B) applying a metallization onto at least one section of the faces (2a, 2b) of the base body (2), C) applying a nickel layer onto the metallized section of the faces (2a, 2b), D) applying a solder paste (7) to the metallized section of the first face (2a) and/or the second face (2b) of the base body (2), E) drying the solder paste (7), F) baking the solder paste (7). Also described are a use of a gas-tight metal-ceramic join in an arrester (1) for surge protection and also an arrester (1) for surge protection.

Inventors:
HOFFMANN ROBERT (DE)
OBERMAIR STEFAN (AT)
Application Number:
PCT/EP2017/056816
Publication Date:
September 28, 2017
Filing Date:
March 22, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
EPCOS AG (DE)
International Classes:
C04B37/02; H01T4/12
Foreign References:
EP0629596A21994-12-21
EP0356678A11990-03-07
US20030066865A12003-04-10
DE3886898T21994-06-30
DE714139C1941-11-21
DE112013005344T52015-07-23
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer gasdichten Metall- Keramikverbindung, aufweisend die Schritte:

A) Bereitstellen wenigstens eines keramischen Grundkörpers (2) aufweisend eine erste Stirnseite (2a) und eine zweite Stirnseite (2b) ,

B) Aufbringen einer Metallisierung auf zumindest einen Teilbereich der Stirnseiten (2a, 2b) des Grundkörpers (2),

C) Aufbringen einer Nickelschicht auf den metallisierten Teilbereich der Stirnseiten (2a, 2b) ,

D) Bereitstellen und Aufbringen einer Lotpaste (7) auf den metallisierten Teilbereich der ersten Stirnseite (2a) und/oder der zweiten Stirnseite (2b) des Grundkörpers (2), E) Trocknen der Lotpaste (7),

F) Einbrennen der Lotpaste (7) .

2. Verfahren nach Anspruch 1,

wobei das Aufbringen der Lotpaste (7) auf die erste und die zweite Stirnseite (2a, 2b) gleichzeitig erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1,

wobei Lotpaste (7) zunächst auf die erste Stirnseite (2a) aufgebracht wird und anschließend die Schritte D) und E) durchgeführt werden, bevor Lotpaste (7) auf die zweite Stirn¬ seite (2b) aufgebracht wird und die Schritte D)und E) für die zweite Stirnseite (2b) des Grundkörpers (2) wiederholt wer¬ den . 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Lotpaste (7) in einem Druck- oder Tauchverfahren auf die Stirnseiten (2a, 2b) des Grundkörpers (2) aufgebracht wird .

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Lotpaste (7) Silber und Kupfer aufweist. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Lotpaste (7) neben anderen Bestandteilen Silber und Kupfer im Verhältnis 72% / 28 % aufweist.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei zur Ausbildung der Lotpaste (7) Metalle in Pulverform bereitgestellt werden, und wobei ein Bindemittel und ein Lö¬ sungsmittel den Metallen flüssig beigemischt werden.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

aufweisend den weiteren Schritt

G) Bereitstellen von Elektroden (3) ,

H) Anordnen von jeweils einer Elektrode (3) auf der ersten und zweiten Stirnseite (2a, 2b) des Grundkörpers (2) und ver¬ binden von Elektroden (3) und Grundkörper (2) .

9. Verfahren nach Anspruch 8,

wobei die Verbindung von Elektroden (3) und Grundkörper (2) bei einer Temperatur von 790° C bis 870° C unter einer vorgegebenen Atmosphäre erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9,

wobei der Grundkörper (6) einen Hohlraum (6) aufweist, und wobei die Elektroden (3) an den Stirnseiten (2a, 2b) zumindest teilweise in den Hohlraum (6) eingebracht werden und über die Lotpaste (7) mit dem Grundkörper (2) verbunden werden .

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl von keramischen Grundkörpern (2) bereitgestellt wird, und wobei die Grundkörper (2) nebeneinander in einen Halter (8) eingesetzt werden. 12. Verwendung einer gasdichten Metall-Keramikverbindung in einem Abieiter (1) zum Schutz vor Überspannungen, wobei die gasdichte Metall-Keramikverbindung durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 hergestellt ist. 13. Abieiter (1) zum Schutz vor Überspannungen aufweisend einen keramischen Grundkörper (2) mit wenigstens einem Hohlraum (6), wobei der Abieiter (1) Elektroden (3) an gegenüberliegenden ersten und zweiten Stirnseiten (2a, 2b) des Grundkörpers (2) aufweist, wobei die Elektroden (3) mit dem Grundkör- per (2) verlötet sind, und wobei die Lotschicht zwischen der jeweiligen Elektrode (3) und der Stirnseite (2a, 2b) ein Di¬ cke von kleiner oder gleich 60 ym aufweist.

14. Abieiter nach Anspruch 13,

wobei die Lotschicht Silber und Kupfer im Verhältnis 72% / 28 aufweist .

15. Abieiter nach Anspruch 13 oder 14,

wobei die Lotschicht eine einzige Schicht aufweisend Silber und Kupfer aufweist.

Description:
Beschreibung

Verfahren zur Herstellung einer gasdichten Metall- Keramikverbindung und Verwendung der gasdichten Metall- Keramikverbindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel ¬ lung einer gasdichten Metall-Keramikverbindung. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der gasdichten Metall- Keramikverbindung in einem Überspannungsabieiter sowie einen Überspannungsabieiter .

Gasabieiter bestehen in der Regel aus einem gelochten keramischen Grundkörper (i.A. einem Ring aus Aluminiumoxid), an dessen Öffnungen zwei Metallkappen angebracht sind. Die Me ¬ tallkappen sind normalerweise Kupferkappen, welche mittels Hartlotverbindungen an die Keramik angebunden sind. Keramikkörper, Hartlotverbindung und Metallkappen sind gasdicht, so dass die während des Hartlötvorgangs vorherrschende Atmo- Sphäre hermetisch im Inneren des Gasabieiters eingeschlossen wird .

Bei Anlegen einer elektrischen Spannung an die beiden Metallkappen kommt es bei Überschreiten einer für die Bauteilkonfiguration und Gaszusammensetzung typischen Zündspannung zum elektrischen Überschlag innerhalb des Gasabieiters. Auf diese Weise können elektrische Verbraucher gegen Überspannungen geschützt werden.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein verbessertes Ver fahren zur Herstellung einer gasdichten Metall- Keramikverbindung und damit eine verbesserte gasdichte Me ¬ tall-Keramikverbindung anzugeben . Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, eine Verwendung und eine Vorrichtung gemäß der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer gasdichten Metall-Keramikverbindung angegeben. Das Verfahren zielt darauf ab eine gasdichte Metall-Keramikverbindung zum Einsatz in einem Überspannungsabieiter zur Verfügung zu stellen. Durch das Verfahren kann der Überspannungabieiter hergestellt werden. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

- Bereitstellen wenigstens eines keramischen Grundkörpers, vorzugsweise einer Vielzahl von keramischen Grundkörpern. Der jeweilige Grundkörper weist eine erste Stirnseite und eine zweite Stirnseite auf. Die Stirnseiten liegen einander gegenüber. Die Stirnseiten sind durch eine gemeinsame Außenfläche oder Mantelfläche des Grundkörpers miteinander verbunden. Die Mantelfläche umgibt einen Hohlraum, der den Grundkörper vollständig durchdringt.

Aufbringen einer Metallisierung auf zumindest einen Teilbereich der Stirnseiten des Grundkörpers. Die Metallisierung kann Molybdän, Mangan und / oder Wolfram aufweisen. Vorzugsweise wird die Metallisierung in Form einer Metallpaste auf die Stirnseiten aufgebracht und eingebrannt.

- Aufbringen einer belotungsfähigen Schicht, beispielsweise eine Nickelschicht, auf den metallisierten Bereich. Dies dient dazu den Kontakt, insbesondere die Verbindung, des Grundkörpers zu einem Lotmaterial zu ermöglichen.

Bereitstellen bzw. Ausbilden einer Lotpaste. Aufbringen der Lotpaste auf den metallisierten Teilbereich der ersten Stirnseite und/oder der zweiten Stirnseite des Grundkörpers. Das Bereitstellen und Aufbringen der Lotpaste dient zur Ausbildung einer einzelnen Lotschicht. Insbesondere weist die Lotschicht keinen mehrlagigen Aufbau auf. Mit anderen Worten, durch das Verfahren wird eine Lot-Einzelschicht auf den

Stirnseiten des Grundkörpers bereitgestellt.

Das Aufbringen der Lotpaste auf die erste und die zweite Stirnseite kann beispielsweise gleichzeitig erfolgen. Alter- nativ dazu kann Lotpaste zunächst auch nur auf eine Stirnsei ¬ te aufgebracht werden und weiterprozessiert werden, bevor Lotpaste auch auf die zweite Stirnseite aufgebracht wird.

Trocknen und Entkohlen der Lotpaste. Dies erfolgt bei- spielsweise in dem der mit Lotpaste versehene Grundkörper ei ¬ ner Temperatur von 250° C bis 350 °C ausgesetzt wird.

- Einbrennen der Lotpaste. Dies erfolgt beispielsweise bei einer Temperatur von größer oder gleich 790 °C unter einer vorgegebenen Atmosphäre, beispielsweise einer Ar / H2 Atmo ¬ sphäre. Vorzugsweise erfolgt das Einbrennen der Lotpaste bei einer Temperatur zwischen 790° C und 870 °C.

Durch das Verfahren können sehr dünne Schichten an Lotmateri- al realisiert werden, was zu erheblicher Kosteneinsparung führt. Überschüsse an Lotmaterial, beispielsweise durch die Verwendung eines Lotrings an Stelle der Lotpaste, entfallen. Gleichzeitig kann durch das Verfahren eine große Anzahl an Bauteilen gleichzeitig prozessiert werden. Dadurch wird ein effizientes und kostengünstiges Verfahren bereitgestellt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Lotpaste in einem Druck- oder Tauchverfahren auf die Stirnseiten des Grundkör- pers aufgebracht. Beispielsweise kann nur eine Stirnseite in die Lotpaste getaucht werden. Alternativ dazu können auch beide Stirnseiten gleichzeitig in die Lotpaste eingetaucht werden. Dies hat den Vorteil, dass das Wiederholen der Tempe- raturprozesse zum Trocknen und Sinter der Lotpaste nur einmal durchgeführt werden muss. Das Eintauchen der jeweiligen

Stirnseite in das Lotmaterial führt zu einer gleichmäßigen Verteilung des Lotmaterials auf der Stirnseite. Ein Über- schuss an Lotmaterial kann vermieden werden. Damit wird ein besonders kostengünstiges Verfahren bereitgestellt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Lotpaste Silber und Kupfer auf. Vorzugsweise weist die Lotpaste neben anderen Be ¬ standteilen Silber und Kupfer im Verhältnis 72% / 28 % auf. Damit wird eine einzige Lotschicht bzw. eine Loteinzelschicht aufweisend Kupfer und Silber bereitgestellt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden zur Ausbildung der Lotpaste Metalle (insbesondere Silber und Kupfer) in Pulver- form bereitgestellt. Ferner werden ein Bindemittel und / oder ein Lösungsmittel den Metallen flüssig beigemischt. Die Kom ¬ ponenten werden bei Umgebungstemperatur vermischt. Damit kann die Lotpaste auf einfache Art und Weise bereitgestellt wer ¬ den .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren die fol ¬ genden weiteren Schritte auf:

- Bereitstellen von Elektroden. Insbesondere wird für jede Stirnseite des Grundkörpers eine Elektrode bereitgestellt. Die jeweilige Elektrode weist beispielsweise die Form einer Metallkappe auf. Anordnen von jeweils einer Elektrode auf der ersten und zweiten Stirnseite des Grundkörpers. Vorzugsweise wird die jeweilige Elektrode von der jeweiligen Stirnseite aus zumin ¬ dest teilweise in den Hohlraum eingebracht. Ein Teilbereich der Elektrode wird dabei mit der jeweiligen Stirnseite in An ¬ schlag gebracht. Weiterhin werden Elektroden und Grundkörper miteinander verbunden, insbesondere verlötet, zur Herstellung der gasdichten Verbindung zwischen Elektroden und Grundkörper .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Verbindung von Elektroden und Grundkörper bei einer Temperatur von 790 °C bis 870° C unter einer vorgegebenen Atmosphäre, insbesondere einer Sinteratmosphäre.

Gemäß einem Aspekt wird eine Verwendung einer gasdichten Metall-Keramikverbindung in einem Abieiter zum Schutz vor Überspannungen beschrieben. Die gasdichte Metall- Keramikverbindung ist vorzugsweise durch das oben beschriebe- ne Verfahren hergestellt. Alle Merkmale und Aspekte, die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden, gelten auch für die Verwendung und umgekehrt. Durch die oben beschriebene Herstellung kann auf kostengünstige und einfache Art und Weise eine gasdichte Verbindung zwischen Elektroden und keramischen Grundkörper erreicht werden.

Gemäß einem Aspekt wird ein Abieiter zum Schutz vor Überspannungen beschrieben. Der Abieiter weist einen keramischen Grundkörper mit wenigstens einem Hohlraum auf. Der Abieiter weist Elektroden an gegenüberliegenden ersten und zweiten

Stirnseiten des Grundkörpers auf. Die Elektroden sind mit dem Grundkörper verlötet. Insbesondere wurde eine gasdichte Ver ¬ bindung zwischen Elektroden und Grundkörper durch das oben beschriebene Verfahren erzielt. Alle Merkmale und Aspekte, die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden, gelten auch für den Ableiter und umgekehrt. Die Lotschicht zwischen der jeweiligen Elektrode und der Stirnseite weist ein Dicke von kleiner oder gleich 60 ym auf. Insbesondere weist die Lotschicht eine geringere Dicke auf als eine Lot ¬ schicht die durch die Verwendung eines Lotrings ausgebildet wurde. Damit wird ein besonders kostengünstiger Ableiter zur Verfügung gestellt. Die Lotschicht ist eine Einzelschicht. Mit anderen Worten, die Lotschicht weist eine einzige bzw. einzelne Schicht auf. Diese einzige Schicht weist Kupfer und Silber auf. Diese einzige Schicht weist eine Dicke von klei ¬ ner oder gleich 60 ym, bevorzugt kleiner oder gleich 40 ym, auf .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Lotschicht Silber und Kupfer im Verhältnis 72% / 28 % auf.

Die nachfolgend beschriebenen Zeichnungen sind nicht als maß- stabsgetreu aufzufassen. Vielmehr können zur besseren Darstellung einzelne Dimensionen vergrößert, verkleinert oder auch verzerrt dargestellt sein.

Elemente, die einander gleichen oder die die gleiche Funktion übernehmen, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Es zeigen:

Figur 1 einen Verfahrensschritt bei der Herstellung einer gasdichten Metall-Keramikverbindung,

Figur 2 einen Verfahrensschritt bei der Herstellung einer gasdichten Metall-Keramikverbindung, Figur 3 einen Verfahrensschritt bei der Herstellung einer gasdichten Metall-Keramikverbindung,

Figur 4 einen Verfahrensschritt bei der Herstellung einer gasdichten Metall-Keramikverbindung,

Figur 5 einen Abieiter zum Schutz vor Überspannungen gemäß dem Stand der Technik,

Figur 6 einen Abieiter zum Schutz vor Überspannungen einer erfindungsgemäßen gasdichten Metall

Keramikverbindung . Gasdichte Metall-Keramikverbindungen finden beispielsweise im Überspannungsableitern bzw. Schaltfunkenstrecken Anwendung. Ein entsprechender Überspannungsabieiter 1 nach dem Stand der Technik ist in der Figur 5 dargestellt. Ausschlaggebend bei der Herstellung derartiger Bauelemente ist das gasdichte Ver- binden von Elektroden 3 mit einem keramischen Grundkörper 2. Der Grundkörper 2 ist zu diesem Zweck auf den Stirnseiten 2a, 2b metallisiert und in der Regel vernickelt, was eine lötfä ¬ hige Oberfläche bereitstellt. Bislang wurde ein Lotring 4 eingesetzt. Dieser besteht in der Regel aus einem Silber-Kupfer Eutektikum (Ag72, CU28) . Der Lotring wird während des Herstellungsprozesses manuell aufge ¬ legt um später bei Temperaturen um 820° C im Lötofen zu fließen und beim Erkalten die gewünschte gasdichte Verbindung herzustellen. Bisher verwendete Lotringe 4 haben eine Stärke bzw. Dicke von 60 ym bis 100 ym. Prinzipiell könnte eine gasdichte Verbindung auch mit weniger Lotmaterial hergestellt werden, jedoch sind derart dünne Lot ¬ ringe nicht handhabbar. Im Einsatz mit vorhandenem Werkzeug zur Herstellung haben sich insbesondere folgende Fehlerbilder mit Lotringen von kleiner 60 ym gezeigt:

- Gebogene Ringe (führt zu offenen Lotnähten) ,

- Ringe mit Knicken / Falten (führt zu offenen Lotnähten) ,

- Aneinander klebende Ringe, die zur doppelten Lotmenge pro Stirnseite führen und damit im weiteren Verlauf des Herstel- lungsprozesses zu einer erhöhten Silbermenge im Inneren des Bauteils und elektrischen Fehlern,

- Einseitig offene Bauteile, da der Lotring vom Auflegewerk ¬ zeug nicht richtig erfasst wurde oder an diesem kleben ge ¬ blieben ist.

Um die oben aufgeführten Nachteile zu vermeiden, wird im Folgenden ein Verfahren zur Herstellung einer gasdichten Metall- Keramikverbindung beschrieben. Die Figuren 1 bis 4 zeigen dabei Verfahrensschritte bei der Herstellung der gasdichten Me- tall-Keramikverbindung .

In einem ersten Schritt wird wenigstens ein keramischer

Grundkörper 2 bereitgestellt (siehe Figur 1) . Der Grundkörper weist einen Hohlraum 6 auf. Der Hohlraum 6 durchdringt den Grundkörper 2 vollständig. Der Grundkörper 2 ist vorzugsweise ringförmig oder zylinderförmig ausgebildet. Der Grundkörper 2 weist eine erste Stirnseite 2a und eine zweite Stirnseite 2b auf. Die Stirnseiten 2a, 2b sind einander gegenüberliegend angeordnet. Die Stirnseiten 2a, 2b sind durch eine Mantelflä- che des Grundkörpers 2 miteinander verbunden. Vorzugsweise werden für das Herstellungsverfahren eine Vielzahl von keramischen Grundkörpern 2 bereitgestellt, beispielsweise 100, 200 oder 500 Grundkörper 2. In einem weiteren Schritt werden die Stirnseiten des Grundkörpers 2 metallisiert. Beispielsweise wird hierfür eine Me ¬ tallpaste auf die Stirnseiten 2a, 2b aufgebracht und einge- brannt . Die Metallpaste kann beispielsweise Molybdän, Mangan und/oder Wolfram aufweisen.

In einem weiteren Schritt wird die Metallisierung mit einer Nickelschicht versehen. Die Nickelschicht ist dazu vorgese- hen, eine Verbindung zwischen der Metallisierung und einer Lotmasse zu gewährleisten.

Die Grundkörper 2 werden anschließend nebeneinander in einen Halter 8 eingesetzt (siehe Figur 2) . In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Metallisierung der Grundkörper 2 und/oder das Aufbringen der Nickelschicht auch nach Einbringen der Grundkörper 2 in den Halter 8 erfolgen.

Der Halter 8 ist beispielsweise eine Grundplatte mit Ausspa- rungen zur Aufnahme der Grundkörper 2. Die Grundkörper 2 könnend derart in dem Halter 8 gelagert sein, dass eine Stirn ¬ seite (z.B. die erste Stirnseite 2a) aus der Grundplatte her ¬ ausragt (siehe beispielsweise Figuren 2 und 3) . Alternativ dazu kann der Halter 8 auch durchgehende Aussparungen für die Grundkörper 2 aufweisen, so dass sowohl die erste Stirnseite 2a als auch die zweite Stirnseite 2b aus dem Halter 8 heraus ¬ ragt (siehe Figur 3) . Dies hat Einfluss auf den nachfolgenden Benetzungsschritt mit Lotmasse bzw. Lotpaste 7, wie später im Detail ausgeführt wird.

In einem weiteren Schritt wird die Lotmasse 7 vorbereitet. Die Lotmasse 7 nach Fertigstellung der gasdichten Metall- Keramikverbindung weist im wesentlichen Kupfer und Silber auf. Vorzugsweise weist die fertige Lotmasse 7 nach deren Trocknung und nach dem Einbrennen Silber und Kupfer in einem Verhältnis von 70% / 30% bis 75% /25 % auf. Die fertige Lot ¬ masse 7 dient zur Bereitstellung einer einzigen Lotschicht bzw. einer Loteinzelschicht aufweisend Kupfer und Silber.

Zur Herstellung der Lotmasse 7 wird Silberpulver bereitgestellt. Ferner wird Kupferpulver bereitgestellt. Als weitere Bestandteile werden ein oder mehrere Bindemittel, z.B. Ethyl Cellulose, sowie ein Lösungsmittel bereitgestellt, wobei das Lösungsmittel insbesondere die Viskosität der Paste 7 beein- flusst. Die Komponenten werden bei Umgebungstemperatur miteinander vermengt, so dass eine Paste 7 mit den folgenden Be ¬ standteilen entsteht:

- Silberpulver (Ag) zu 35 bis 65 Gewichts "6 r VOrZU^SWGlSG ZU 59 Gewichts-%;

- Kupferpulver (Cu) zu 13 bis 30 Gewichts ~6 , vorzugsweise zu 23 Gewichts-%;

- Bindemittel zu 0,5 bis 15 Gewichts-%, vorzugsweise zu 3 Ge- wichts-%;

- Lösungsmittel zu 5 bis 40 Gewichts-%, vorzugsweise zu 21 Gewichts-% .

In einem weiteren Schritt wird der jeweilige Grundkörper 2 und insbesondere die Metallisierung von Verunreinigungen gereinigt. Anschließend wird die Lotmasse 7 auf die Stirnseiten 2a, 2b, insbesondere auf die metallisierten Bereiche der Stirnseiten 2a, 2b, aufgebracht. Zu diesem Zweck können die Grundkörper 2 teilweise in die Lotmasse 7 eingetaucht werden (so genannter „dip-printing process") .

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird zunächst die ers ¬ te Stirnseite 2a in die Lotmasse 7 getaucht. Bei dieser Aus- führung sind die Grundkörper 2 so in dem Halter 8 angeordnet dass zunächst lediglich die erste Stirnseite 2a, nicht jedoch die zweite Stirnseite 2b aus dem Halter herausragt 2b. Die Grundköper 2 werden mit der ersten Stirnseite 2a in die Lot- masse 7 getaucht, die zweite Stirnseite 2b bleibt zunächst unbenetzt (Figur 3) .

Anschließend wird die auf der ersten Stirnseite 2a aufge ¬ brachte Lotmasse 7 getrocknet und eingebrannt, wie im Folgen- den noch genauer beschrieben wird. Erst danach wird die Lotmasse 7 auch auf die zweite Stirnseite 2b aufgebracht und an ¬ schließend der Trocknungs- und Einbrennprozess wiederholt. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel werden beide Stirn ¬ seiten 2a, 2b gleichzeitig bzw. simultan in die Lotmasse 7 getaucht und anschließend weiterprozessiert (siehe Figur 4). Dies hat den Vorteil, dass die anschließenden Trocknungs- und Einbrennschritte nicht mehrfach durchgeführt werden müssen. Bei dem Benetzungsschritt mit Lotmasse 7 werden jeweils ca. 13 mg Lotmasse gleichmäßig auf der ersten Stirnseite 2a und auf der zweiten Stirnseite 2b verteilt.

In einem anschließenden Schritt wird der Grundkörper 2 gesintert. Der Grundkörper 2 wird durchgeheizt um die Lotmasse 7 zu trocknen. Dabei wird der Grundkörper 2 zunächst für ca. 15 Minuten einer Temperatur von etwa 350° C ausgesetzt. Während dieses Temperaturschritts verdampfen die oben aufgeführten Binde- und Lösungsmittel. Das Gewicht der pro Stirnseite 2a, 2b aufgebrachten Lotmasse 7 verringert sich in diesem

Schritt .

Anschließend wird der Grundkörper 2 - zum Einbrennen der Lotmasse 7 auf der Metallisierung - in einen Ofen eingebracht und für ca. 3 Minuten bei einer Temperatur von etwa 820 °C bis 830° C in einer vorgegebenen Atmosphäre vorgeheizt. Bei ¬ spielsweise weist die Gaszusammensetzung in dem Ofen Ar / H2 im Verhältnis 82 % / 18 % auf. Ferner reduziert sich das Ge ¬ wicht der Lotmasse 7 pro Stirnseite 2a, 2b weiter. Nach die- sem Schritt ist der Vorbelötungsprozess abgeschlossen.

Anschließend kann der Grundkörper 2 unter Standardbedingungen verlötet werden. Zu diesem Zweck werden pro Grundkörper 2 zwei Elektroden 3 bereitgestellt. Die Elektroden 3 sind bei- spielsweise in Form von Metallkappen ausgebildet. Die Elekt ¬ roden 3 werden an den Stirnseiten 2a, 2b des Grundkörpers angeordnet. Anschließend wird der Grundkörper 2 mit den Elekt ¬ roden 3 bei einer vorgegebenen Temperatur (ca. 850° C) unter einer vorbestimmten Atmosphäre durchgeheizt (Hartlötvorgang) .

Das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung einer gasdichten Metall-Keramikverbindung hat den Vorteil, dass sehr dünne Lotschichten realisiert werden können. Ferner kann eine Loteinzelschicht, das heißt eine Lotschicht bestehend aus nur einer einzigen Schicht realisiert werden. Beispielsweise hat die Lotschicht 7 zwischen Elektrode 3 und Stirnseite 2a, 2b eine Dicke von kleiner oder gleich 40 ym. Standard Lotringe mit Dicken von 60 ym oder mehr entfallen komplett. Ferner wird durch die Eintauchmethode weniger Überschuss produziert als bei den Standardverfahren mit Lotringen 4. Folglich können durch das oben beschriebene Verfahren auf kostengünstige Art und Weise sehr kompakte Bauteile hergestellt werden.

Ferner lassen sich durch das beschriebene Verfahren sehr vie- le Bauteile gleichzeitig vorbeloten. Das Risiko von geboge ¬ nen, geknickten, aneinander klebenden oder vergessenen Lotringen 4 entfällt. Die gasdichten Grundkörper 2 können beispielsweise in einem Überspannungsabieiter bzw. einer Schaltfunkenstrecke Anwendung finden, wie in Figur 6 dargestellt ist. Der in Figur 6 dargestellte Abieiter 1 weist eine erste

Elektrode 3 und eine zweite Elektrode 3 auf. Die Elektroden 3 weisen jeweils ein elektrisch leitfähiges Material auf. Die Elektroden sind als Metallkappen ausgebildet. An Innenflächen den Elektroden 3 kann ein Aktivierungsmaterial 5, beispiels- weise Graphit 5 angeordnet sein. Das Aktivierungsmaterial 5 ist dazu vorgesehen, die Zündung zu erleichtern und den Funken zu führen.

Der Abieiter 1 weist einen keramischen Grundkörper 2 mit ei- nem Hohlraum 6 zur Ermöglichung einer elektrischen Entladung zwischen den Elektroden 3 bei einer Überspannung auf. Bei einer Überspannung soll somit im Entladeraum eine Entladung, insbesondere eine Lichtbogenentladung, zwischen den Elektroden 3 stattfinden. Der Hohlraum 6 kann mit einem Gas, insbe- sondere einem Edelgas, gefüllt sein. Insbesondere ist der Hohlraum 6 mit dem oben beschriebenen Sintergas gefüllt.

Die Elektroden 3 sind an den Stirnseiten 2a, 2b des Grundkörpers 2 angeordnet und ragen beispielsweise teilweise in den Hohlraum 6 hinein. Zur gasdichten Verbindung zwischen den

Elektroden 3 und dem Grundkörper 2 ist an den Stirnseiten 2a, 2b die oben beschriebene Lotmasse bzw. Lotschicht 7 ausgebil ¬ det. Durch das oben beschriebene Verfahren wird die gasdichte Metall-Keramikverbindung zwischen den Elektroden 3 und dem Grundkörper 2 über die Lotmasse 7 erreicht. Der fertige Ab ¬ ieiter 1 zeichnet sich im Gegensatz zu einem Abieiter 1 nach dem Stand der Technik (siehe Figur 5) dadurch aus, dass die Lotschicht zwischen Elektrode 3 und Stirnseite 2a, 2b sehr dünn ist. Insbesondere weist die Lotschicht 7 eine Dicke von kleiner oder gleich 60 ym auf. Die Lotschicht 7 weist Silber und Kupfer, vorzugsweise im Verhältnis 72 % zu 28 % auf. Die Beschreibung der hier angegebenen Gegenstände ist nicht auf die einzelnen speziellen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr können die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen - soweit technisch sinnvoll - beliebig miteinander kombiniert werden .

Bezugs zeichenliste

1 Abieiter

2 Keramischer Grundkörper 2a Erste Stirnseite

2b Zweite Stirnseite

3 Elektrode

4 Lötring

5 Aktivierungsmaterial 6 Hohlraum

7 Lotpaste / Lotmasse

8 Halter