[發明專利]在陶瓷基材上的金屬層

在審

• 申請號: 201811330927.6
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN109336645A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: K.赫爾曼;R.萊奈斯;A.蒂姆;A.多恩
• 申請（專利權）人: 陶瓷技術有限責任公司
• 主分類號: C04B41/88
• 分類號: C04B41/88;C03C12/00;C04B41/89;H01B1/16;H01F5/02;H01F41/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 邵長準;周齊宏

本發明涉及在陶瓷基材上的金屬層。具體地，本發明涉及在陶瓷基材上制備可焊接和可釬焊的金屬層用于電接觸的方法以及具有這樣的金屬層的陶瓷基材。

本發明申請是PCT專利申請PCT/EP2014/059858，國際申請日為2014年05月14日、發明名稱為“在陶瓷基材上的金屬層”的發明專利申請的分案申請，母案進入中國的申請號為201480031821.X。

技術領域

本發明涉及在陶瓷基材上制備金屬層用于電接觸的方法以及具有金屬層的陶瓷基材。本發明特別涉及在陶瓷基材上制備可焊接和可釬焊的金屬層。

背景技術

施加在陶瓷導體板上的有源和無源電子元件通常通過焊料釬焊或焊接在該導體板上。為此，這些元件和導體板必須具有可釬焊或可焊接的金屬，該金屬例如與常規的焊料，特別是SnAgCu-合金結合成合金。

無源電元件，例如線圈管包括陶瓷絕緣體（芯），其被導電金屬線（通常由銅制成）纏繞。線圈（即導電線圈線）的電接合通過施加在該陶瓷絕緣體上的金屬層進行。該金屬層不僅用于線圈線的電接合，還用于將線圈線固定在線圈管上。所述線圈線通常借助摩擦焊接與施加在陶瓷上的金屬層接合。通過相同的金屬層也可以將電元件例如電接合到導體板上。

在電元件上和在導體板上的金屬層因此必須含有可釬焊和/或可焊接的導電金屬，例如銅、鎳、金或銀。

然而，所述金屬，特別是導電良好的和可以很好釬焊和/或焊接的金屬（如銅或鎳）不能在陶瓷基材上充分粘合或者形成不可釬焊或不可焊接的表面。如果將例如鎳-玻璃-金屬層在相對低的溫度下烘烤，則陶瓷和金屬層之間的粘合不足。如果將鎳-玻璃-金屬層在較高的溫度下烘烤，則金屬層過度燒結。該“過度燒結”會產生不規則的金屬網，其不能充分地釬焊或者焊接。

為了提供好的可釬焊性或可焊接性，希望得到封閉的片狀的金屬層表面。這樣的金屬層目前不能使用所述金屬直接實現，即不需要繁瑣制備的由不同金屬構成的層系列。

目前常見的金屬層例如具有如下層系列：鎢/玻璃、鎳、鈀和金或銀-鈀。

鎢/玻璃-基礎金屬層用于將金屬層牢固地接合在陶瓷上。為此，將金屬-玻璃-糊料施加在陶瓷上，例如通過浸漬在金屬層糊料中或借助絲網印刷。該糊料必須在超過1000℃的溫度下烘烤。

然而，鎢不是好的導電體，也不能令人滿意地焊接。因此，在下一步驟中化學或無電流地施加可釬焊和可焊接的鎳層。由于鎳不能直接通過化學電鍍而沉積在鎢層上，鎢層必須在鎳沉積之前與作為催化劑的鈀接種（bekeimen）。

如果施加的鎳層足夠得厚，其能夠釬焊或者焊接。然而，如果將較細的銅線、鋁線或金線作為線圈線或者作為與電子元件的接合而施加在金屬層上或者電接合需要通過壓焊（Bonden）進行，則此外還必須在該金屬層上施加金涂層。由于金與鎳形成合金，還可以在鎳涂層和金涂層之間作為分離層而設置另一個鈀層。該鈀層也用于防止腐蝕。鈀層和金層通常通過電化學的電鍍或者由無電流操作的浴沉積。

由這些實施方案可以看出，在陶瓷基材上借助金屬層的電接合需要許多不同的操作步驟、許多不同的過程和昂貴的材料，尤其是鈀、銀和金。

發明內容

本發明的目的在于，一方面簡化金屬層在陶瓷基材上的制備，另一方面在于通過避免昂貴的材料和通過簡化方法而降低制備成本。

所述目的通過獨立權利要求特征部分的方法和產品而實現。根據本發明提供在陶瓷基材上制備導電金屬層的方法，其中該金屬層與陶瓷基材直接接觸并且是可釬焊和/或可焊接的，該方法包括以下步驟：

a)制備金屬層糊料，其包含至少一種導電的可釬焊和/或可焊接的金屬；

b)將該金屬層糊料施加在所述陶瓷基材上；

c)烘烤該金屬層糊料。