陶瓷金属化的工艺方法 陶瓷金属化工艺丰富多样,以满足不同的应用需求。常见的有化学镀金属化,它通过化学反应,利用还原剂将金属离子还原成金属,并沉积到陶瓷基底材料表面,比如化学镀铜就是把溶液中的 Cu²⁺还原成 Cu 原子并沉积在基板上 。该方法生产效率高,能实现批量化生产,不过金属层与陶瓷基板的结合力有限 。 直接覆铜金属化是在高温、弱氧环境下,利用 Cu 的含氧共晶液将 Cu 箔覆接在陶瓷表面,常用于 Al₂O₃和 AlN 陶瓷。原理是 Cu 与 O 反应生成的物质,在特定温度范围与基板中 Al 反应,促使陶瓷与 Cu 形成较高结合强度,对 AlN 陶瓷基板处理时需先氧化形成 Al₂O₃ 。这种方法在保证生产效率的同时,金属层和陶瓷基板结合强度较好,但高温烧结限制了低熔点金属的应用 。 厚膜金属化是用丝网印刷将金属浆料涂敷在陶瓷表面,经高温干燥热处理形成金属化陶瓷基板。浆料由功能相、粘结剂、有机载体组成,该方法操作简单,但对金属化厚度和线宽线距精度控制欠佳 。薄膜金属化如磁控溅射,是在高真空下用物理方法将固体材料电离为离子,在陶瓷基板表面沉积薄膜,金属层与陶瓷基板结合力强,但生产效率低且金属层薄 。活性金属钎焊法用含 Ti、Zr 的钎料,一次升温实现陶瓷与金属封接。韶关镀镍陶瓷金属化种类

陶瓷金属化的环保发展趋势:减少污染与浪费环保已成为制造业发展的重要方向,陶瓷金属化也在向绿色环保转型。一方面,在金属浆料研发上,减少铅、镉等有毒元素的使用,推广无铅玻璃相浆料,降低生产过程中的环境污染;另一方面,针对贵金属浆料成本高、浪费严重的问题,开发铜浆、镍浆等非贵金属浆料替代方案,同时优化工艺,提高金属浆料的利用率,减少材料浪费。此外,部分企业还在探索陶瓷金属化废料的回收技术,对废弃的金属化陶瓷基板进行金属分离和陶瓷再生,实现资源循环利用。珠海氧化铝陶瓷金属化电镀薄膜与化学镀结合的金属化工艺,可增强结合力并实现不同层厚生产。

陶瓷金属化的应用领域 陶瓷金属化在众多领域都有广泛应用,展现出强大的实用价值。在电子封装领域,它是当仁不让的主角。随着电子产品不断向小型化、高性能化发展,对电子元件的散热和稳定性提出了更高要求。陶瓷金属化封装凭借陶瓷的高绝缘性和金属的良好导电性,既能有效保护电子元件,又能高效散热,确保芯片等元件稳定运行,在半导体封装中发挥着关键作用 。 新能源汽车领域也离不开陶瓷金属化技术。在电池管理系统和功率模块封装方面,陶瓷金属化产品以其优良的导热性、绝缘性和稳定性,保障了电池充放电过程的安全高效,以及功率模块在高电压、大电流环境下的可靠运行,为新能源汽车的性能提升提供有力支持 。 在航空航天领域,面对极端的高温、高压和高机械应力环境,陶瓷金属化复合材料凭借高硬度、耐高温和较强度等特性,成为制造飞行器结构部件、发动机部件的理想材料,为航空航天事业的发展保驾护航 。
在实际应用中,不同领域对陶瓷金属化材料的性能要求各有侧重。在电子领域,除了对材料的导电性能、绝缘性能和散热性能有严格要求外,随着电子产品向小型化、高集成度方向发展,还对陶瓷金属化基片的尺寸精度、线路精度等提出了更高要求。例如,在 5G 基站射频模块中,需要陶瓷金属化基板具有低介电损耗,以降低信号传输延迟,同时满足高精度的线路制作需求。在航空航天领域,由于飞行器要面临极端的温度、压力等环境,对陶瓷金属化复合材料的耐高温、高难度度、低密度等性能要求极为苛刻。像航空发动机部件使用的陶瓷金属化材料,不仅要能承受高温燃气的冲击,还要具备足够的强度和较轻的重量,以提高发动机的热效率和推重比 。陶瓷金属化,借多种工艺,让陶瓷拥有金属特性,开启新应用。

航空航天:用于发动机部件、热防护系统以及天线罩等关键组件,其优异的耐高温、耐腐蚀性能,确保了极端环境下设备的稳定运行。电子通讯:在集成电路中,陶瓷金属化基片能够有效提高电路集成化程度,实现电子设备小型化。在手机射频前端模块,多层陶瓷与金属化层交替堆叠,构建超小型、高性能滤波器、耦合器等元件。金属化实现层间电气连接与信号屏蔽,使各功能单元紧密集成,缩小整体体积。医疗器械:可用于制造一些精密的电子医疗器械部件,既利用了陶瓷的生物相容性和化学稳定性,又借助金属化后的导电性能满足设备的电气功能需求。还可以提升植入物的生物相容性和耐腐蚀性,通过赋予其抗钧性能,降低了感然风险。环保与能源:用于制备高效催化剂、电解槽电极等,促进了清洁能源的生产与利用。在能源领域,部分储能设备的电极材料可采用陶瓷金属化材料,陶瓷的耐高温、耐腐蚀性能有助于提高电极的稳定性和使用寿命,金属化带来的导电性则保障了电荷的顺利传输。此外,同远表面处理的陶瓷金属化在机械制造领域也有应用,如金属陶瓷刀具、轴承等5。在汽车行业的一些陶瓷部件中可能也会用到该技术来提升部件性能5。该技术广泛应用于电子封装、航空航天、能源器件等领域,如功率半导体模块中陶瓷基板与金属引脚的连接。珠海氧化铝陶瓷金属化电镀
陶瓷金属化使陶瓷兼具耐高温、绝缘性与金属的导电导热性,满足 5G、新能源等领域需求。韶关镀镍陶瓷金属化种类
激光辅助陶瓷金属化:提升工艺灵活性激光辅助技术的融入,为陶瓷金属化工艺带来了更高的灵活性和精度。该技术利用激光的高能量密度特性,直接在陶瓷表面实现金属材料的局部沉积或烧结,无需传统高温炉整体加热。一方面,激光可实现定点金属化,精细在陶瓷复杂结构(如微孔、凹槽)表面形成金属层,满足异形器件的制造需求;另一方面,激光加热速度快、冷却迅速,能减少金属与陶瓷间的热应力,降低开裂风险。此外,激光辅助工艺还可实现金属化层厚度的精细控制,从纳米级到微米级灵活调整,适用于微型传感器、高频天线等对金属层精度要求极高的场景。韶关镀镍陶瓷金属化种类