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合肥陶瓷金属化工艺介绍

作者:点击:13986 发布时间:2022-10-05

  陶瓷金属化的工艺流程包括:

  一步:基体预处理。无压烧结的陶瓷用金刚石研磨膏抛光滑,保证表面粗糙度≤1.6m,将基材放入丙酮中.在酒精中,超声波常温清洗20min。

  二步:制备金属化浆料。原料按金属化配方称量,球磨一定时间后制成一定粘度的金属化浆料。

  三步:涂料.干燥。采用丝网印刷技术在陶瓷基体上涂抹浆料,浆料厚度应适当,过薄的焊料容易流入金属层,过厚不利于成分的迁移,然后在烤箱中干燥基体。

  第四步:热处理。将干燥的基体放入还原性气氛中烧结形成金属化层。

  陶瓷金属化的具体方法

  陶瓷金属化常用的制备方法主要有Mo-Mn法.活化Mo-Mn法.活性金属钎焊法.直接覆铜法(DBC).磁控溅射法。

  1.Mo-Mn法

  Mo-Mn法是用难熔金属粉Mo主要是添加少量低熔点Mn对于金属化配方,加入粘合剂涂抹至Al2O陶瓷表面,然后烧结形成金属化层。Mo-Mn该方法的缺点是烧结温度高,能耗大,且配方中没有活化剂的参与,导致密封强度低。

  2.活化Mo-Mn法

  活化Mo-Mn法是在传统Mo-Mn在法律的基础上,改进的主要方向是:添加活化剂和使用钼.氧化锰或盐代替金属粉。这两种改进方法都是为了降低金属化温度。

  活化Mo-Mn法律的缺点是工艺复杂.成本高,但组合牢固,可以大大提高润湿性。因此,它仍然是陶瓷金属密封工艺中早的发明。成熟、应用范围广的工艺。

  3.活性金属钎焊法

  活性金属钎焊法也是一种广泛应用的陶瓷金属密封工艺,与其他金属密封工艺相比Mo-Mn法律的发展晚了10年,其特点是工艺少,陶瓷-金属的密封只需一次加热过程即可完成。钎焊合金含有活性元素,如Ti.Zr.Hf和Ta,添加活性元素和Al2O3反应,在界面处形成具有金属特性的反应层,与钼锰工艺相比,这种方法相对简单且经济。

  活性金属钎焊法的缺点是活性钎焊材料单一,导致其应用受到一定限制,不适合连续生产,仅适用于大件.单件生产或小批量生产。

  4.直接敷铜法(Directbondedcopper,DBC)

  DBC主要在陶瓷表面(Al2O3和AlN)键合铜箔是一种金属化方法,它伴随着板上的芯片(COB)一种由封装技术的兴起而发展起来的新工艺。其基本原理是在Cu将氧元素引入陶瓷之间,然后在1065~1083℃时形成Cu/O共晶液相与陶瓷基质和铜箔反应CuAlO2或Cu(AlO2)2、铜箔与基体的键合应在中间相的作用下实现。

  磁控溅射法

  磁控溅射法是一种物相沉积方法。它通过磁性控制技术将多层膜沉积在衬底上,比其他沉积技术具有更好的附着力、更少的污染、提高沉积样品的结晶度、获得好的膜等优点。

  这种方法方法获得的金属化层非常薄,可以保证零件尺寸的精度,但不适合金属化不耐高温的陶瓷(如压电陶瓷和单晶)。