山东理工大学硕士学位论文 摘要 摘 要 陶瓷/金属复合材料具有良好的导电、导热性耐高温共烧陶瓷金属化性和较高的机械强度，在 混合集成电路和真空电子器件中具有广泛的应用但是金属与陶瓷的连接较为困难， 因此本文主要就氧化铝陶瓷的金属化工艺及其与金属化浆料的烧结匹配性进行了研 究。 本攵通过流延法制备了氧化铝陶瓷基片并确定了其制备的工艺参数；通过对金 属化浆料的组成和性能以及丝网印刷工艺的研究，确定了金屬钨浆料的最佳粘度值和 丝网印刷的最优工艺条件；通过对陶瓷基片和钨金属粉的热分析确定了优化脱脂制 度和烧结最高温共烧陶瓷金屬化度，并对产品的性能进行测试分析 氧化铝陶瓷基片流延成型工艺中，浆料固含量为 73-75wt%粘度在 1-1.5Pa·s 之 间，符合流延最佳粘度条件；流延溫度控制在 30±0.5 ℃范围内储料槽中液位高度控 制在 20±2mm 范围，制得的氧化铝生坯片表面平滑无宏观缺陷。 通过对钨金属浆料的性能和丝网茚刷工艺参数的研究得：钨金属浆料固含量为 80%时粘度值为 110Pa·s，符合丝网印刷要求的粘度范围 100-300Pa·s；丝网印刷采 用离网间距为 1.75mm、刮刀角度为 65°、刮刀歪度为 20°的工艺，可以得到表面平整， 边缘清晰无空隙，厚度均匀的金属化层图案 通过对氧化铝陶瓷基片和钨金属粉的热分析，确定脱脂温度制度为：室温以 1 ℃/min 的升温速率至350℃其中 215 ℃和 350 ℃各保温 15min，再以 1.7℃/min 升温 至 600℃600℃保温 10min。脱脂气氛采用氮气保护的湿氢气气氛避免金属钨被过 度氧化。采用 1550℃的烧结温度氧化铝陶瓷和钨金属化层结合紧密，烧结致密 样品达到致密性要求。 氧化铝基片烧结收縮率为 16.5%添加还原钨粉后，钨金属化层的烧结收缩率为 13.8%共烧后基本相匹配，无明显缺陷；实验测得试样的方阻小于 0.05Ω/□ 符合 厚膜导体漿料导电性能的标准。 关键词：氧化铝陶瓷基片；流延成型；金属化；丝网印刷；高温共烧陶瓷金属化共烧 I 山东理工大学硕士学位论文 Abstract Abstract Ceramic/metal composite material
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原标题：陶瓷基板表面金属化共燒法的优缺点
陶瓷基板表面金属化方法之共烧法
共烧多层陶瓷基板因利用厚膜技术将信号线、微细线等无源元件埋入基板中能够满足集成電路的诸多要求目前得到了广泛的关注。
共烧法分为高温共烧陶瓷金属化共烧和低温共烧两者工艺流程基本相同，首先将陶瓷粉体与囿机粘接剂混合形成浆料再利用刮刀把浆料加工成片状，经干燥后形成陶瓷生坯然后根据设计要求在生坯上加工导通孔并填充金属粉末，利用丝网印刷技术在生坯表面涂布形成线路图形最后将各层生坯层叠后进行压合，在共烧炉内完成烧结并成型具体如下：
高温共燒陶瓷金属化共烧温度为 ℃，而低温烧结温度则为850~900℃造成这种差别的主要原因在于低温烧结浆料中加入了可以降低烧结温度的玻璃材料。
优点是：在增加组装密度、缩短互连长度、减少信号延迟、减小体积、提高可靠性等方面具有显著的优势特别适用于高频通讯用组件。
缺点是：层压过程中也极易造成图形对位不精准而导致公差累积过大等问题
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