Synthese und Eigenschaften von Oxycarbidglasfolien über das Sol-Gel-Verfahren

Abstract

In Oxycarbidgläsern werden die zweiwertigen Sauerstoffatome der SiO2-Tetraeder partiell durch den vierwertigen Kohlenstoff ersetzt, so daß verbesserte thermische und mechanische Eigenschaften der Gläser und eine erhöhte Resistenz gegen Kristallisation erwartet werden. Oxycarbidgläser weisen Bruchspannungen von 150+-85 MPa bis 550 +- 230 MPa und E-Moduli im Bereich von 100-110 GPa auf. Die thermischen Ausdehnungskoeffizienten liegen bei ca. 3x10 -6 / K und für die dielektrische Konstante wird ein Wert von 4,4 bei einem dielektrischen Verlustfaktor von ca. 0,1 im Frequenzbereich von 10 Hz bis 10 kHz angegeben. Diese Kenndaten der Oxycarbidgläser lassen Anwendungen als Substrate in der Mikroelektronik und für Laminate mit erhöhter Festigkeit als möglich erscheinen. Derzeit gibt es jedoch über Sol-Gel keine Technologie zur Herstellung großformatiger Folien oder anderer großer Formkörper. Das Ziel der Untersuchungen bestand daher darin, ein Verfahren zur Herstellung von Siliciumoxycarbidglasfolien im Labormaßstab zu entwickeln und die mechanischen und dielektrischen Eigenschaften der Folien als Funktion der Synthese- und Prozeßparameter zu untersuchen.