五個問題解答全面認(rèn)知陶瓷基板金屬化

金屬化陶瓷基板目前是陶瓷基板的一種，那么陶瓷基板金屬化是什么？陶瓷基板金屬化技術(shù)方法都有哪一些？什么是高溫共陶瓷金屬化？工藝流程是什么？在哪里生產(chǎn)？等問題，今天小編一一解答。

什么是陶瓷基板金屬化？

陶瓷基板金屬化是在陶瓷表面牢固地粘附一層金屬薄膜，使之實(shí)現(xiàn)陶瓷和金屬間的焊接，現(xiàn)有鉬錳法、鍍金法、鍍銅法、鍍錫法、鍍鎳法、LAP法（激光后金屬鍍）等多種陶瓷金屬化工藝。   

陶瓷表面金屬化技術(shù)方法都有哪些？

陶瓷金屬化的方法主要五種方法：有薄膜法、厚膜法、直接敷銅法、化學(xué)鍍法和激光覆銅法。

薄膜法 薄膜法是采用真空蒸鍍、離子鍍、濺射鍍膜等真空鍍膜法將膜材料和AlN陶瓷表面結(jié)合在一起。在AlN陶瓷表面金屬化過程中，金屬膜層與陶瓷基板的熱膨脹系數(shù)應(yīng)盡量一致，以提高金屬膜層的附著力。AlN陶瓷薄膜金屬化主要是依靠固態(tài)置換反應(yīng)使金屬層和陶瓷基片連接在一起，對于Ti、Zr等活性金屬，其反應(yīng)吉布斯自由能為負(fù)值，反應(yīng)容易實(shí)現(xiàn)。目前，研究最多的是Ti漿料系統(tǒng)，Ti層一般為幾十納米，對于多層薄膜，則在Ti層上沉積Ag、Pt、Ni、Cu等金屬后進(jìn)行熱處理。但是薄膜法優(yōu)點(diǎn)是：金屬層均勻，結(jié)合強(qiáng)度高。缺點(diǎn)是：設(shè)備投資大，制作困難，難以形成工業(yè)化規(guī)模。

      厚膜法 厚膜金屬化技術(shù)一般采用含玻璃料的糊劑或印色，在陶瓷基板上通過絲網(wǎng)印刷形成封接用金屬層、導(dǎo)體(電路布線)及電阻等，經(jīng)燒結(jié)形成釬焊金屬層、電路及引線接點(diǎn)等。AlN陶瓷厚膜金屬化技術(shù)過程中，導(dǎo)體漿料起著至關(guān)重要的作用，厚膜漿料一般由粒度為 1-5μm 的金屬粉末組成。目前，研究者采用Cu-Ag合金摻雜Ti作為金屬化系統(tǒng)，以磷酸二丁酯（DBP）作有機(jī)載體，用絲網(wǎng)印刷工藝對AlN 陶瓷表面進(jìn)行金屬化處理。

厚膜法優(yōu)點(diǎn)是：工藝簡單，適于自動化和多品種小批量生產(chǎn)，且導(dǎo)電性能好。缺點(diǎn)是：結(jié)合強(qiáng)度尚不夠高，特別是高溫結(jié)合強(qiáng)度低，且受溫度影響大。

1,直接敷銅法

直接敷銅法是在AlN基片上，通過Cu-O共晶液相與Al2O3發(fā)生化學(xué)鍵合反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的。在制備AlN-DBC 基板之前，必須對AlN陶瓷表面進(jìn)行熱處理，以使其表面形成 Al2O3薄層，然后將銅箔貼于基板上，在1065℃左右形成Cu-O系共晶溶液，與Al2O3薄層發(fā)生鍵合反應(yīng)，從而使AlN和Cu結(jié)合在一起。直接敷銅法工藝過程中，要嚴(yán)格控制銅箔和AlN陶瓷基片預(yù)氧化的溫度、氣氛和時間，以使銅氧化生成 Cu2O，在界區(qū)與Al2O3反應(yīng)，提高 AlN 和 Cu 的結(jié)合強(qiáng)度。

2,直接敷銅法優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)合溫度低（1065～1075℃ ），導(dǎo)熱性好，附著強(qiáng)度高，機(jī)械性能優(yōu)良，便于刻蝕，絕緣性及熱循環(huán)能力高，有著廣闊的應(yīng)用前景。缺點(diǎn)是：AlN陶瓷進(jìn)行表面熱處理形成的氧化物層會降低AlN 基板的熱導(dǎo)率。

3,化學(xué)鍍法 化學(xué)鍍法是指在沒有外電流通過，利用還原劑將溶液中的金屬離子還原在呈催化活性的物體表面，使之形成金屬鍍層?；瘜W(xué)鍍法金屬化機(jī)理主要是機(jī)械聯(lián)鎖結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度很大程度上依賴于基體表面的粗糙度，在一定范圍內(nèi)，基體表面的粗糙度越大，結(jié)合強(qiáng)度越高。在AlN陶瓷表面化學(xué)鍍Ni-P合金，先將AlN基片用超聲波清洗，去除表面雜質(zhì)，置于NaOH溶液中腐蝕，再置于含鎳鹽的鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍。

4,化學(xué)鍍優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備簡單，成本低廉，無需二次高溫處理，易于大規(guī)模生產(chǎn)。缺點(diǎn)是：AlN陶瓷表面與金屬層結(jié)合強(qiáng)度不高。

5,激光覆銅法
　　激光覆銅法是聯(lián)合國家光電實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的新型陶瓷金屬化方法，采用高能激光，對陶瓷以及金屬表面進(jìn)行分解，然后以離子態(tài)使其結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度可以達(dá)到前所未有的45Mpa，穩(wěn)定性極高，并且大大提高了生產(chǎn)效率，對整個陶瓷行業(yè)而言，具有里程碑式的意義。

什么是高溫共燒陶瓷金屬化？為何要高溫共燒？

     高溫共燒通常溫度1300~1600 ℃，首先將陶瓷粉體與有機(jī)粘接劑混合形成漿料，再利用刮刀把漿料加工成片狀，經(jīng)干燥后形成陶瓷生坯，然后根據(jù)設(shè)計要求在生坯上加工導(dǎo)通孔并填充金屬粉末，利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)在生坯表面涂布形成線路圖形，最后將各層生坯層疊后進(jìn)行壓合，在共燒爐內(nèi)完成燒結(jié)并成型。在增加組裝密度、縮短互連長度、減少信號延遲、減小體積、提高可靠性等方面具有顯著的優(yōu)勢，特別適用于高頻通訊用組件。

     高溫共燒陶瓷金屬化在增加組裝密度、縮短互連長度、減少信號延遲、減小體積、提高可靠性等方面具有顯著的優(yōu)勢，特別適用于高頻通訊用組件。

陶瓷金屬化的工藝流程是什么

陶瓷金屬化流程大致的流程是陶瓷檢驗(yàn)—陶瓷清洗—鎳銅錳漿料制備——絲網(wǎng)印刷——金屬化燒結(jié)——表面處理燒結(jié)鎳——表面處理電鍍鎳——產(chǎn)品抽驗(yàn)，焊接度測試，氣密性測試——包裝入庫。

陶瓷表面金屬化哪里生產(chǎn)？

    陶瓷表面金屬化找生產(chǎn)廠家，如果是自己提供材料金屬化加工，只需要找這樣做陶瓷基板金屬化的公司加工就行。深圳就有很多這樣的廠家，其中金瑞欣特種電路除了提供氧化鋁陶瓷基板和氮化鋁陶瓷基板，外還提供陶瓷基板加工，如鉆孔、金屬化、制作精密線路等。

     以上是關(guān)于陶瓷基板金屬化六個問題的解答，希望您對陶瓷基板金屬化有更加深入的了解了。如果您有更多陶瓷基板金屬化和陶瓷基板制作的問題可以咨詢金瑞欣特種電路。