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陶瓷金屬化工藝介紹

發(fā)布日期:2022-10-05

  陶瓷金屬化的工藝流程包括:

  一步:基體預(yù)處理。無壓燒結(jié)的陶瓷用金剛石研磨膏拋光滑,保證表面粗糙度≤1.6m,將基材放入丙酮中.在酒精中,超聲波常溫清洗20min。

  二步:制備金屬化漿料。原料按金屬化配方稱量,球磨一定時(shí)間后制成一定粘度的金屬化漿料。

  三步:涂料.干燥。采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)在陶瓷基體上涂抹漿料,漿料厚度應(yīng)適當(dāng),過薄的焊料容易流入金屬層,過厚不利于成分的遷移,然后在烤箱中干燥基體。

  第四步:熱處理。將干燥的基體放入還原性氣氛中燒結(jié)形成金屬化層。

  陶瓷金屬化的具體方法

  陶瓷金屬化常用的制備方法主要有Mo-Mn法.活化Mo-Mn法.活性金屬釬焊法.直接覆銅法(DBC).磁控濺射法。

  1.Mo-Mn法

  Mo-Mn法是用難熔金屬粉Mo主要是添加少量低熔點(diǎn)Mn對(duì)于金屬化配方,加入粘合劑涂抹至Al2O陶瓷表面,然后燒結(jié)形成金屬化層。Mo-Mn該方法的缺點(diǎn)是燒結(jié)溫度高,能耗大,且配方中沒有活化劑的參與,導(dǎo)致密封強(qiáng)度低。

  2.活化Mo-Mn法

  活化Mo-Mn法是在傳統(tǒng)Mo-Mn在法律的基礎(chǔ)上,改進(jìn)的主要方向是:添加活化劑和使用鉬.氧化錳或鹽代替金屬粉。這兩種改進(jìn)方法都是為了降低金屬化溫度。

  活化Mo-Mn法律的缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜.成本高,但組合牢固,可以大大提高潤(rùn)濕性。因此,它仍然是陶瓷金屬密封工藝中早的發(fā)明。成熟、應(yīng)用范圍廣的工藝。

  3.活性金屬釬焊法

  活性金屬釬焊法也是一種廣泛應(yīng)用的陶瓷金屬密封工藝,與其他金屬密封工藝相比Mo-Mn法律的發(fā)展晚了10年,其特點(diǎn)是工藝少,陶瓷-金屬的密封只需一次加熱過程即可完成。釬焊合金含有活性元素,如Ti.Zr.Hf和Ta,添加活性元素和Al2O3反應(yīng),在界面處形成具有金屬特性的反應(yīng)層,與鉬錳工藝相比,這種方法相對(duì)簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)。

  活性金屬釬焊法的缺點(diǎn)是活性釬焊材料單一,導(dǎo)致其應(yīng)用受到一定限制,不適合連續(xù)生產(chǎn),僅適用于大件.單件生產(chǎn)或小批量生產(chǎn)。

  4.直接敷銅法(Directbondedcopper,DBC)

  DBC主要在陶瓷表面(Al2O3和AlN)鍵合銅箔是一種金屬化方法,它伴隨著板上的芯片(COB)一種由封裝技術(shù)的興起而發(fā)展起來的新工藝。其基本原理是在Cu將氧元素引入陶瓷之間,然后在1065~1083℃時(shí)形成Cu/O共晶液相與陶瓷基質(zhì)和銅箔反應(yīng)CuAlO2或Cu(AlO2)2、銅箔與基體的鍵合應(yīng)在中間相的作用下實(shí)現(xiàn)。

  磁控濺射法

  磁控濺射法是一種物相沉積方法。它通過磁性控制技術(shù)將多層膜沉積在襯底上,比其他沉積技術(shù)具有更好的附著力、更少的污染、提高沉積樣品的結(jié)晶度、獲得好的膜等優(yōu)點(diǎn)。

  這種方法方法獲得的金屬化層非常薄,可以保證零件尺寸的精度,但不適合金屬化不耐高溫的陶瓷(如壓電陶瓷和單晶)。


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