專利名稱：一種陶瓷表面選擇性金屬化方法和一種陶瓷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于陶瓷領(lǐng)域，尤其涉及一種陶瓷表面選擇性金屬化方法和一種陶瓷。
背景技術(shù)：
在陶瓷表面形成立體電路，能夠形成立體的、集機(jī)電功能于一體的電路載體。同時(shí)，表面具有立體線路的陶瓷器件具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)和機(jī)械強(qiáng)度、較長(zhǎng)的使用壽命、較強(qiáng)的耐老化性能等，因此在電子領(lǐng)域?qū)⒌玫綇V泛應(yīng)用。目前，在陶瓷表面形成立體電路的工藝是表面除油-機(jī)械粗化-化學(xué)粗化-敏化活化-化學(xué)鍍，工藝繁瑣，且得到的金屬鍍層即電路與陶瓷基材的附著力較低。目前，在陶瓷基板上形成電路的主要方法有(I)鑰錳法通過(guò)將鑰錳金屬粉末直 接涂布于陶瓷表面后進(jìn)行燒結(jié)；該方法燒結(jié)溫度高，無(wú)法形成精細(xì)線路，成本高。(2) HIC法將貴金屬漿料直接絲印在陶瓷表面，然后成型燒結(jié)；該方法中貴金屬成本高，對(duì)絲印設(shè)備、技術(shù)要求高。(3) DBC法利用Cu-O共晶液相將銅板直接燒結(jié)在陶瓷基板上；但是該方法中陶瓷表面金屬層較厚，線路精細(xì)化程度低，且制造成本高。(4) DPC法先利用PVD (物理氣相沉積)工藝將金屬層蒸鍍到陶瓷基材表面，然后通過(guò)化學(xué)鍍加厚；該方法中PVD工藝成本高，另外金屬層與陶瓷基材的結(jié)合力不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的陶瓷表面金屬化成本高、線路精細(xì)程度低且金屬層與陶瓷基底附著力低的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種陶瓷表面選擇性金屬化方法，包括以下步驟
A.采用氮化鋁漿料對(duì)陶瓷基板表面進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，所述氮化鋁漿料為含有有機(jī)溶劑、玻璃粉和氮化鋁的混合物；
B.將步驟A的產(chǎn)品烘干后進(jìn)行燒結(jié)，得到表面具有預(yù)制層的陶瓷；
C.對(duì)步驟B的陶瓷表面預(yù)制層的選定區(qū)域采用能量束進(jìn)行輻射，在選定區(qū)域形成化學(xué)鍛活性中心；
D.對(duì)步驟C的陶瓷表面進(jìn)行化學(xué)鍍，在選定區(qū)域形成金屬層。本發(fā)明還提供了一種陶瓷，所述陶瓷包括陶瓷基板和位于陶瓷基板表面的預(yù)制層，所述預(yù)制層的選定區(qū)域上具有金屬層；所述陶瓷由本發(fā)明提供的方法得到。本發(fā)明提供的陶瓷表面金屬化方法，在陶瓷基板上先通過(guò)絲網(wǎng)印刷氮化鋁漿料，燒結(jié)后在陶瓷基板表面形成預(yù)制層，由于氮化鋁漿料中的玻璃粉、氮化鋁與陶瓷基板具有較好的界面相容性，因此預(yù)制層與陶瓷基板具有良好的附著力；然后通過(guò)采用能量束輻射預(yù)制層的選定區(qū)域，輻射區(qū)域的氮化鋁裸露出來(lái)，并在能量束作用下形成化學(xué)鍍活性中心，最后通過(guò)化學(xué)鍍?cè)诨瘜W(xué)鍍活性中心表面形成化學(xué)鍍層。由于本發(fā)明中，氮化鋁均勻分散于預(yù)制層中，因此能量束輻射所形成的化學(xué)鍍活性中心鑲嵌于預(yù)制層中，與預(yù)制層的附著力非常高，從而使得所形成的化學(xué)鍍層也與預(yù)制層具有較高的附著力；另外，能量束輻射區(qū)域的預(yù)制層被蝕刻，表面下陷，表面粗糙度增加，因此后續(xù)形成的化學(xué)鍍層與預(yù)制層的附著力得到進(jìn)一步提高，從而能有效保證金屬層與陶瓷基板的良好附著力。本發(fā)明中，可通過(guò)能量束的輻射路徑，實(shí)現(xiàn)陶瓷表面的選擇性金屬化，且具有較高的線路精細(xì)程度；同時(shí)由于不需采用貴金屬和能耗較高的PVD工藝，能有效降低成本。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種陶瓷表面選擇性金屬化方法，包括以下步驟
A.采用氮化鋁漿料對(duì)陶瓷基板表面進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，所述氮化鋁漿料為含有有機(jī)溶劑、玻璃粉和氮化鋁的混合物；
B.將步驟A的產(chǎn)品烘干后進(jìn)行燒結(jié)，得到表面具有預(yù)制層的陶瓷；
C.對(duì)步驟B的陶瓷表面預(yù)制層的選定區(qū)域采用能量束進(jìn)行輻射，在選定區(qū)域形成化學(xué)鍛活性中心；
D.對(duì)步驟C的陶瓷表面進(jìn)行化學(xué)鍍，在選定區(qū)域形成金屬層。本發(fā)明提供的陶瓷表面金屬化方法，在陶瓷基板上先通過(guò)絲網(wǎng)印刷氮化鋁漿料，燒結(jié)后在陶瓷基板表面形成預(yù)制層，預(yù)制層與陶瓷基板具有良好的附著力；然后通過(guò)采用能量束輻射預(yù)制層的選定區(qū)域，輻射區(qū)域的氮化鋁裸露出來(lái)，并在能量束作用下形成化學(xué)鍍活性中心，最后通過(guò)化學(xué)鍍?cè)诨瘜W(xué)鍍活性中心表面形成化學(xué)鍍層。具體地，本發(fā)明中所述氮化鋁漿料為含有有機(jī)溶劑、玻璃粉和氮化鋁的混合物。由于氮化鋁漿料中的玻璃粉、氮化鋁與陶瓷基板具有較好的界面相容性，因此預(yù)制層與陶瓷基板具有良好的附著力。本發(fā)明中，所述氮化鋁漿料可采用現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的氮化鋁陶瓷漿料。本發(fā)明中所述氮化鋁漿料通過(guò)絲網(wǎng)印刷至陶瓷基板表面，因此優(yōu)選情況下所述氮化鋁漿料中有機(jī)溶劑的含量不宜過(guò)多，否則會(huì)降低印刷效果。更優(yōu)選情況下，以氮化鋁漿料的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，有機(jī)溶劑的含量為25-35wt%，玻璃粉的含量為10-20wt%，氮化鋁的含量為50_60wt%。所述氮化鋁漿料中，有機(jī)溶劑用于提供漿料中的有機(jī)組分，保證漿料的可印刷性。所述有機(jī)溶劑可采用現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的陶瓷漿料中的各種有機(jī)組分，例如可以含有松油醇、鄰苯二甲酸二丁酯、乙基纖維素。為提高氮化鋁漿料的流平性能，所述氮化鋁漿料中還可以含有流平劑。所述玻璃粉用于在燒結(jié)過(guò)程中，將氮化鋁顆粒粘接至陶瓷基板表面，保證預(yù)制層與陶瓷基板具有良好的附著力。本發(fā)明中，所述玻璃粉可采用CaO-Al2O3-SiO2系玻璃粉，其熔點(diǎn)般在400-1000°C之間。優(yōu)選情況下，以玻璃粉的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，其中Ca0、Al203、Si02的總含量彡80wt%并< 100wt%。本發(fā)明中，還可根據(jù)需要在玻璃粉中摻入適量的K、B、Na元素以調(diào)節(jié)玻璃粉的熔點(diǎn)，從而進(jìn)一步保證預(yù)制層與陶瓷基板的附著力。所述氮化鋁粉末為氮化鋁陶瓷漿料中的功能組分，在后續(xù)能量束輻射過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化形成化學(xué)鍍活性中心。所述氮化鋁粉末可采用現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的各種氮化鋁粉末，本發(fā)明沒(méi)有特殊限定。根據(jù)本發(fā)明的方法，將有機(jī)溶劑、玻璃粉、氮化鋁混合均勻，即可得到所述氮化鋁漿料，然后通過(guò)絲網(wǎng)印刷將其印在陶瓷基板表面。所述絲網(wǎng)印刷的工藝為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，此處不贅述。
本發(fā)明中，氮化鋁漿料在后期燒結(jié)過(guò)程中轉(zhuǎn)化為預(yù)制層，并通過(guò)預(yù)制層中的氮化鋁在能量束輻射時(shí)形成化學(xué)鍍活性中心，用于催化化學(xué)鍍的進(jìn)行。預(yù)制層的厚度無(wú)需過(guò)大，能提供化學(xué)鍍活性中心即可；也不能過(guò)小，否則能量束輻射過(guò)程中直接蝕刻至陶瓷基板表面，后續(xù)化學(xué)鍍無(wú)法進(jìn)行。因此，優(yōu)選情況下，絲網(wǎng)印刷時(shí)氮化鋁漿料的用量為O. 001-0. 01g/cm2，印刷厚度為5-50微米。根據(jù)本發(fā)明的方法，絲網(wǎng)印刷完成，然后進(jìn)行烘干、燒結(jié)，燒結(jié)完成后印刷于陶瓷基板表面的氮化鋁漿料中的有機(jī)溶劑揮發(fā)，剩余的玻璃粉和氮化鋁均勻分散于陶瓷基板表面，即形成所述預(yù)制層。所述預(yù)制層中，氮化鋁與玻璃粉均勻分散。由于玻璃粉與陶瓷基板具有較好的界面相容性，玻璃粉在燒結(jié)過(guò)程中與陶瓷基板的接觸面形成共晶液相，從而保證玻璃粉與陶瓷基板之間的高附著力，同時(shí)通過(guò)玻璃粉的對(duì)預(yù)制層中氮化鋁的粘結(jié)作用，從而保證預(yù)制層與陶瓷基板具有良好的 附著力。所述烘干的條件包括烘干溫度為80-200°C，烘干時(shí)間為5-30min ;燒結(jié)溫度為400-1000°C，燒結(jié)時(shí)間為5_30min。所述燒結(jié)可直接在空氣中進(jìn)行，也可在氧氣、氮?dú)狻鍤鈿夥栈蛘婵罩羞M(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的方法，在陶瓷基板表面形成預(yù)制層后，然后對(duì)預(yù)制層的選定區(qū)域進(jìn)行能量束輻射，在選定區(qū)域形成化學(xué)鍍活性中心，然后進(jìn)行化學(xué)鍍，從而在該選定區(qū)域形成金屬鍍層。本發(fā)明中，氮化鋁均勻分散于預(yù)制層中，因此能量束輻射過(guò)程中，輻射區(qū)域的預(yù)制層被蝕刻表面下陷，露出氮化鋁粉末，并在能量束輻射作用下轉(zhuǎn)化為化學(xué)鍍活性中心，鑲嵌于預(yù)制層中，與預(yù)制層的附著力非常高，從而使得所形成的化學(xué)鍍層也與預(yù)制層具有較高的附著力。另外，能量束輻射區(qū)域的預(yù)制層被蝕刻，表面下陷，表面粗糙度增加，因此后續(xù)形成的化學(xué)鍍層與預(yù)制層的附著力得到進(jìn)一步提高，從而能有效保證金屬層與陶瓷基板的良好附著力。本發(fā)明中，可通過(guò)能量束的輻射路徑，實(shí)現(xiàn)陶瓷表面的選擇性金屬化，且具有較高的線路精細(xì)程度；同時(shí)由于不需采用貴金屬和和能耗較高的PVD工藝，能有效降低成本。本發(fā)明中，能量束輻射時(shí)采用的能量束可為激光、電子束或離子束。優(yōu)選情況下，本發(fā)明中能量束輻射采用激光。激光輻射的條件包括激光波長(zhǎng)為200-3000nm，功率為5-3000W，頻率為O. 1-200KHZ，激光走線速度為O. 01-50000mm/s，填充間距O. 01_-5_。激光輻射時(shí)采用的激光設(shè)備可采用現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的各種激光設(shè)備，例如可以采用YAG激光器。所述電子束輻射的條件包括功率密度IO1-IO11WAm2。電子束輻射采用的設(shè)備可采用現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的各種電子束設(shè)備，例如可以采用電子束刻蝕機(jī)。所述離子束輻射的條件包括離子束能量為IO1-IO6eVo離子束輻射時(shí)采用的設(shè)備可采用現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的各種尚子束設(shè)備，例如可以米用Ar尚子束設(shè)備。所述選定區(qū)域可以為陶瓷的整個(gè)表面；也可根據(jù)所需電路形狀為陶瓷表面的部分區(qū)域，能量束輻射完成后從而在該部分區(qū)域形成所需電路。本發(fā)明中，所述化學(xué)鍍的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的化學(xué)鍍方法，例如可以將經(jīng)過(guò)能量束輻射的陶瓷樣品與化學(xué)鍍銅液接觸。與化學(xué)鍍銅液接觸之后，化學(xué)鍍液中的金屬離子發(fā)生還原反應(yīng)，生成金屬顆粒，包裹于化學(xué)鍍活性中心表面，并互相連接形成一層致密的金屬鍍層。本發(fā)明中，化學(xué)鍍所采用的鍍液可為現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的各種化學(xué)鍍銅液、化學(xué)鍍鎳液或鍍金液，本發(fā)明中沒(méi)有特殊限定。例如化學(xué)鍍銅液的組成為=CuSO4 · 5H20
O.12mol/L, Na2EDTA · 2H20 O. 14mol/L，亞鐵氰化鉀 10mg/L，2, 2，-聯(lián)吡啶 10mg/L,乙醛酸(HC0C00H) O. 10mol/L,并用 NaOH 和 H2SO4 調(diào)節(jié)鍍液的 pH 值為 12. 5-13。本發(fā)明中，在化學(xué)鍍催化劑表面進(jìn)行化學(xué)鍍的時(shí)間沒(méi)有特殊限制，根據(jù)形成鍍層的厚度控制。本發(fā)明中，所選擇的功能助劑的活性較高，形成的化學(xué)鍍活性中心的活性相應(yīng)較高，因此后續(xù)化學(xué)鍍時(shí)的鍍速也較高。本發(fā)明中，所述陶瓷基板所采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種陶瓷基板，其材質(zhì)可根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行具體選擇。例如，所述陶瓷基板可以為氧化鋁或氮化鋁陶瓷。本發(fā)明中，陶瓷基板上預(yù)制層表面未被能量束輻射的區(qū)域，氮化鋁不會(huì)形成化學(xué)鍍活性中心，因此在化學(xué)鍍過(guò)程中該區(qū)域不會(huì)有金屬顆粒的沉積。另外，該區(qū)域表面遠(yuǎn)不如
能量束輻射的選定區(qū)域表面粗糙，所以即使有少部分金屬顆粒沉積，由于結(jié)合力較差也可輕易擦拭掉，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的陶瓷表面選擇性金屬化的目的。本發(fā)明還提供了一種陶瓷，所述陶瓷包括陶瓷基板和位于陶瓷基板表面的預(yù)制層，所述預(yù)制層的選定區(qū)域上具有金屬層；所述陶瓷由本發(fā)明提供的方法得到。本發(fā)明中，所述陶瓷的陶瓷基材表面的選定區(qū)域具有金屬層，該選定區(qū)域的陶瓷基材的厚度比其他區(qū)域的陶瓷基材厚度要小。優(yōu)選情況下，陶瓷基材選定區(qū)域的厚度比未選定區(qū)域的厚度小O. 01-500um。本發(fā)明中，對(duì)于陶瓷基材、金屬層的厚度沒(méi)有特殊限定，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇；陶瓷基材表面選定區(qū)域的金屬層的結(jié)構(gòu)可以是一維、二維或三維的。本發(fā)明所提供的陶瓷可作為功率模塊、力學(xué)結(jié)構(gòu)零部件、焊接基材、裝飾件應(yīng)用于各種領(lǐng)域。例如，可以應(yīng)用于汽車電子設(shè)備和通訊電子設(shè)備、功率電子半導(dǎo)體模組、功率電力半導(dǎo)體模組、直流電機(jī)調(diào)速模組、LED封裝載板、LED組裝線路板、高頻開(kāi)關(guān)電源、固態(tài)繼電器、激光工業(yè)電子、智能功率組件、航天、航空和武器裝備、直流電機(jī)調(diào)速模組、自動(dòng)變速器、高頻開(kāi)關(guān)電源、計(jì)算機(jī)工業(yè)信號(hào)發(fā)生器、IT集成存儲(chǔ)器、數(shù)字處理單元電路、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器電路、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、傳感器電路、前置放大電路、功率放大電路、機(jī)械力學(xué)承載、裝飾、焊接、密封等技術(shù)領(lǐng)域。以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解釋說(shuō)明。實(shí)施例及對(duì)比例中所用原料均通過(guò)商購(gòu)得到。實(shí)施例I :
(1)配制氮化鋁漿料
將55重量份的氮化鋁粉末、15重量份的玻璃粉(CaO-Al2O3-SiO2系玻璃粉，其中CaO的含量為30wt%，Al203的含量為35wt%，Si02的含量為35wt%)加入至29. 7重量份的有機(jī)溶劑(26重量份的松油醇，2. 5重量份的鄰苯二甲酸二丁酯，I. 2重量份的乙基纖維素)中，再加入O. 3重量份的流平劑，得到本實(shí)施例的氮化鋁漿料SI。
(2)將氮化鋁漿料SI絲網(wǎng)印刷至氧化鋁陶瓷基板上，漿料用量為O.005g/cm2,印刷厚度為30微米；然后在100°C下烘烤lOmin，轉(zhuǎn)入馬弗爐中700°C下燒結(jié)12min，得到表面具有預(yù)制層的陶瓷。
(3)將步驟(2)的陶瓷放在波長(zhǎng)為1064nm的YAG激光器下，對(duì)陶瓷的預(yù)制層的選定區(qū)域進(jìn)行激光輻射，功率為50W，頻率為25KHz，走線速度為100mm/S，填充間距為O. 1mm。(4)將經(jīng)過(guò)激光輻射后的陶瓷放入5wt%的硫酸溶液清洗lmin，之后放入化學(xué)鍍銅溶液進(jìn)行化學(xué)鍍lh，最后得到樣品S11。實(shí)施例2
采用與實(shí)施例I相同的步驟制備陶瓷基材，并對(duì)陶瓷表面進(jìn)行金屬化，得到樣品記為S2，不同之處在于步驟(I)中，氮化鋁漿料S2的組成為
50重量份的氮化鋁粉末，20重量份的玻璃粉(CaO-Al2O3-SiO2系玻璃粉，其中CaO的含量為30wt%，Al2O3的含量為35wt%，Si02的含量為35wt%)，29. 7重量份的有機(jī)溶劑(26重量份的松油醇，2. 5重量份的鄰苯二甲酸二丁酯，I. 2重量份的乙基纖維素)，O. 3重量份的流平劑。
通過(guò)上述步驟，得到樣品S22。 實(shí)施例3
采用與實(shí)施例I相同的步驟制備陶瓷基材，并對(duì)陶瓷表面進(jìn)行金屬化，得到樣品記為S3，不同之處在于步驟(I)中，氮化鋁漿料S3的組成為
60重量份的氮化鋁粉末，15重量份的玻璃粉(CaO-Al2O3-SiO2系玻璃粉，其中CaO的含量為35wt%，Al2O3的含量為30wt%，Si02的含量為35wt%)，25重量份的有機(jī)溶劑(22重量份的松油醇，2重量份的鄰苯二甲酸二丁酯，I重量份的乙基纖維素)。
通過(guò)上述步驟，得到樣品S33。實(shí)施例4
采用與實(shí)施例I相同的步驟制備陶瓷基材，并對(duì)陶瓷表面進(jìn)行金屬化，得到樣品記為S44，不同之處在于步驟(2)中，漿料用量為O. 003g/cm2，印刷厚度為30微米；然后在110°C下烘烤15min，轉(zhuǎn)入馬弗爐中700°C下燒結(jié)15min。實(shí)施例5
采用與實(shí)施例I相同的步驟制備陶瓷基材，并對(duì)陶瓷表面進(jìn)行金屬化，得到樣品記為S55，不同之處在于步驟(3)中，采用功率密度為105W/cm2的電子束替代激光對(duì)陶瓷基材表面進(jìn)行輻射。實(shí)施例6
采用與實(shí)施例I相同的步驟制備陶瓷基材，并對(duì)陶瓷表面進(jìn)行金屬化，得到樣品記為S66，不同之處在于步驟(3)中，采用能量為IOkeV的離子束替代激光對(duì)陶瓷基材表面進(jìn)行輻射。實(shí)施例7
采用與實(shí)施例I相同的步驟制備陶瓷基材，并對(duì)陶瓷表面進(jìn)行金屬化，得到樣品記為S77，不同之處在于步驟(2)中，陶瓷基板為氮化鋁陶瓷基板。對(duì)比例I
在氧化鋁陶瓷基板上涂布鑰錳金屬粉末，燒結(jié)后得到本對(duì)比例的樣品，記為DS11。對(duì)比例2
在氧化鋁陶瓷基板上印刷鈀-銀漿料，燒結(jié)后得到本對(duì)比例的樣品，記為DS22。對(duì)比例3
通過(guò)Cu-O共晶液相將銅板直接燒結(jié)在氧化鋁陶瓷基板上，得到本對(duì)比例的樣品，記為DS33。
對(duì)比例4
通過(guò)PVD工藝將金屬銅蒸鍍至氧化鋁陶瓷基板上，然后采用與實(shí)施例I步驟(4)相同的方法進(jìn)行化學(xué)鍍，得到本對(duì)比例的樣品，記為DS44。性能測(cè)試
1、化學(xué)鍍鍍速測(cè)試將鍍銅后的樣品S11-S77和DS44用熱固性樹(shù)脂鑲樣，然后在砂輪上將鍍層的斷面磨出來(lái)，并在1200#砂紙上打磨光滑，之后再SEM設(shè)備下觀察表面鍍層的厚度，記錄各實(shí)施例中化學(xué)鍍的速度。
2、線路精度測(cè)試在高倍光學(xué)顯微鏡下，以能明顯區(qū)別兩條線路為標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量各實(shí)施例中線路與線路間的最小距離。
3、附著力測(cè)試用劃格器在各金屬層層表面上劃100個(gè)I毫米XI毫米的正方形格。 用美國(guó)3M公司生產(chǎn)的型號(hào)為600的透明膠帶平整粘結(jié)在方格上，不留一絲空隙，然后以最快的速度60度角揭起，觀察劃痕邊緣處是否有脫落。如沒(méi)有任何脫落為5B，脫落量在0-5%之間為4B，5-15%之間為3B, 15-35%之間為2B，35-65%之間為1B，65%以上為OB0測(cè)試結(jié)果如表I所示。
表I
權(quán)利要求
1.一種陶瓷表面選擇性金屬化方法，其特征在于，包括以下步驟 A.采用氮化鋁漿料對(duì)陶瓷基板表面進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，所述氮化鋁漿料為含有有機(jī)溶剤、玻璃粉和氮化鋁的混合物； B.將步驟A的產(chǎn)品烘干后進(jìn)行燒結(jié)，得到表面具有預(yù)制層的陶瓷； C.對(duì)步驟B的陶瓷表面預(yù)制層的選定區(qū)域采用能量束進(jìn)行輻射，在選定區(qū)域形成化學(xué)鍛活性中心； D.對(duì)步驟C的陶瓷表面進(jìn)行化學(xué)鍍，在選定區(qū)域形成金屬層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在干，以氮化鋁漿料的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，有機(jī)溶劑的含量為25-35wt%，玻璃粉的含量為10-20wt%，氮化鋁的含量為50_60wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑中含有松油醇、鄰苯ニ甲酸ニ丁酷、こ基纖維素。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述玻璃粉為CaO-Al2O3-SiO2系玻璃粉；以玻璃粉的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，其中Ca0、Al203、Si02的總含量彡80被％并< 100wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，絲網(wǎng)印刷的條件包括氮化鋁漿料的用量為0. 001-0. 01g/cm2,印刷厚度為5-50微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，烘干溫度為80-200°C，烘干時(shí)間為5-30min ;燒結(jié)溫度為400-1000°C，燒結(jié)時(shí)間為5_30min。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述能量束為激光、電子束或離子束；激光輻射的條件包括激光波長(zhǎng)為200-3000nm，功率為5-3000W，頻率為0. l_200KHz，激光走線速度為0. 01-50000mm/s，填充間距0. 01mm-5mm ;電子束輻射的功率密度為IO1-IO11WAm2 ；離子束輻射的離子束能量為IO1-IO6eV15
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述陶瓷基板為氧化鋁或氮化鋁陶瓷。
9.一種陶瓷，其特征在于，所述陶瓷包括陶瓷基板和位于陶瓷基板表面的預(yù)制層，所述預(yù)制層的選定區(qū)域上具有金屬層；所述陶瓷由權(quán)利要求I所述的方法得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的陶瓷，其特征在干，預(yù)制層的選定區(qū)域的厚度比未選定區(qū)域的平均厚度小0. 01-500um。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種陶瓷表面選擇性金屬化方法，包括以下步驟A．采用氮化鋁漿料對(duì)陶瓷基板表面進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，所述氮化鋁漿料為含有有機(jī)溶劑、玻璃粉和氮化鋁的混合物；B．將步驟A的產(chǎn)品烘干后進(jìn)行燒結(jié)，得到表面具有預(yù)制層的陶瓷；C．對(duì)步驟B的陶瓷表面預(yù)制層的選定區(qū)域采用能量束進(jìn)行輻射，在選定區(qū)域形成化學(xué)鍍活性中心；D．對(duì)步驟C的陶瓷表面進(jìn)行化學(xué)鍍，在選定區(qū)域形成金屬層。本發(fā)明還提供了一種陶瓷。本發(fā)明的陶瓷表面通過(guò)化學(xué)鍍形成金屬鍍層，線路精度高，鍍層與陶瓷基材的附著力較高，且成本較低。
文檔編號(hào)C04B41/90GK102850091SQ201110176898
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者任永鵬, 林信平, 張保祥 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司