陶瓷基板金屬化工藝在我國(guó)積累了50多年的科研和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，其技術(shù)日臻成熟。但是生產(chǎn)工藝千變?nèi)f化，產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)的技術(shù)問題也往往是復(fù)雜的，難以一蹴而和手到“病”除，其中的原因很多，其中陶瓷基板陶瓷金屬化層的厚度及其均勻性可以認(rèn)為是重要問題之一。

一般認(rèn)為：金屬化層的厚度取決于瓷種、金屬化配方、金屬化組分的原材料顆粒度以及不同的金屬化涂膏發(fā)方法等。

燒結(jié)金屬粉末法是目前國(guó)內(nèi)外最普通采用的產(chǎn)業(yè)金屬化工藝。按其金屬化溫度的高低可區(qū)分四中工藝。試驗(yàn)表面，四種工藝所要求的金屬化層的厚度也是有所差異的。

燒結(jié)金屬粉末法的金屬化層通暢以15~20um為宜，而活性劑含量接近于上限，Mo顆粒細(xì)小和采用92%的三氧化二鋁瓷（與95瓷相比），其金屬化層可薄。金屬化層過(guò)厚易于漏氣，過(guò)薄則強(qiáng)度下降甚至?xí)l(fā)生光板，實(shí)際上，燒結(jié)金屬粉末法屬于厚膜工藝。

PVD和CVD金屬化技術(shù)是一種低溫度、尺寸精和強(qiáng)度高的金屬化工藝，具有某些特殊的應(yīng)用，其厚度一般只有幾百納米，屬薄膜工藝。

目前，還有一種所謂經(jīng)濟(jì)金屬化方法，實(shí)際上也即是溶液金屬化法，其優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)能，避免瓷件過(guò)度變形和發(fā)黑等缺陷。一般金屬化層厚度為1~2um。當(dāng)然，在金屬化層厚度的均勻性上也有嚴(yán)格要求，均勻性好的金屬化層比均勻性不好的金屬化層質(zhì)量高。

那么陶瓷基板金屬化層厚度有哪些相關(guān)？

活化Mo-Mn法金屬化層厚度和過(guò)渡層的關(guān)系?；罨疢o-Mn法封接機(jī)理研究表明，此方法的接合機(jī)理主要是玻璃相遷移，其次是Mo燒結(jié)和MO輕度氧化的物理-化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。在金屬化過(guò)程中，由于金屬化層的活化劑與陶瓷中的玻璃相互遷移、滲透，往往在陶瓷-金屬化界面上形成過(guò)渡層，這是界面粘接良好的特征，因而在組分上和厚度上進(jìn)行設(shè)計(jì)，以盡可能在上述界面形成過(guò)渡層，通過(guò)活化劑和玻璃相兩者之間浸潤(rùn)性好，軟化點(diǎn)相近而且在工藝上保證一定的金屬化層厚度時(shí)，在上述兩者的界面形成一定厚度的過(guò)渡層。過(guò)渡層應(yīng)該是漸變和連續(xù)的，其微結(jié)構(gòu)特征是兩少一多，即玻璃相對(duì)多，MO顆粒和三氧化二鋁晶體少。

陶瓷基板金屬化層厚度和組分的均勻性

陶瓷基板金屬化層厚度和組分的均勻性對(duì)陶瓷-金屬封接的強(qiáng)度和氣密性影響很大，厚度的不均勻性會(huì)使封接應(yīng)力集中和產(chǎn)生微裂紋，組分的不均勻會(huì)使Mo和活化劑分別不均甚至富集而引起個(gè)點(diǎn)活化劑、表面張力、線膨脹系數(shù)等產(chǎn)生差異，致使結(jié)合不牢和可靠性差。

曾對(duì)手工筆涂已燒結(jié)的金屬化層厚度進(jìn)行隨機(jī)測(cè)定，其厚度范圍為12.5~25UM,相對(duì)公差50%，絕對(duì)公差12.5um，可見厚度公差之大。手工筆涂法不僅厚度公差大，而且就目前工藝而言，在組分上的不均勻性也是明顯和不能忽視的。

陶瓷金屬化層厚度均勻性與手工筆涂法和絲網(wǎng)印刷法有關(guān)。

絲網(wǎng)印刷主要適合平面涂膏，特別是適合同一形狀和尺寸瓷件的產(chǎn)業(yè)化涂膏， 手工筆涂相對(duì)比較靈活，除平面外，內(nèi)外圓和小孔有都可以適應(yīng)。但就是涂膏質(zhì)量來(lái)說(shuō)，絲網(wǎng)套印算是上乘，這是因?yàn)檫@種膏劑黏度較大，加之網(wǎng)絲直徑可以控制厚度，因而組成和厚度的均勻性都比手工筆涂的好，在相同配方工藝條件下，往往這種方法的封接強(qiáng)度較高和一致性教好。

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