[發(fā)明專利]一種含合金層陶瓷導(dǎo)電材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010615456.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN111733418A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡昕;張紅艷;曲元萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州藍(lán)晶研材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C23C28/02
• 分類號(hào): C23C28/02;C23C14/35;C23C14/18;C25D3/32;C25D3/38;C25D5/10
• 代理公司: 蘇州根號(hào)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32276
• 代理人: 仇波

本發(fā)明提供了一種含合金層陶瓷導(dǎo)電材料及其制備方法，所述陶瓷導(dǎo)電材料包括陶瓷基體以及形成在所述陶瓷基體表面的金屬化層，其特征在于：所述金屬化層包括由內(nèi)向外依次設(shè)置的錫銅合金層、電鍍銅層、電鍍錫層和錫保護(hù)層；所述錫銅合金層的厚度為0.1μm?0.5μm，所述電鍍銅層的厚度為5μm?10μm，所述電鍍錫層的厚度為2μm?3μm。通過高溫化學(xué)反應(yīng)使銅與陶瓷基體表面形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵，使其與陶瓷基體牢固結(jié)合，增加了鍍層與陶瓷的結(jié)合力；同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)陶瓷表面的導(dǎo)電化處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電材料，尤其涉及一種含合金層陶瓷導(dǎo)電材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)發(fā)展，5G基站向著小型化、輕量化和高集成化發(fā)展，MassiveMIMO技術(shù)使得天線的數(shù)量倍數(shù)增長(zhǎng)，因此對(duì)于濾波器的需求量也將大幅增加。5G陶瓷濾波器選用陶瓷作為傳輸介質(zhì)材料，具有高Q值、低插損、高介電常數(shù)、低損耗、體積小、重量輕和低成本等優(yōu)勢(shì)，必將成為5G基站濾波器的主流。

陶瓷表面金屬化常規(guī)處理方法(現(xiàn)行工業(yè)化方法)主要通過在陶瓷表面刷涂或噴涂金屬粉末涂料，然后通過燒結(jié)的方法，去除填料及溶劑，得到金屬化層，起到導(dǎo)電作用。201310392098.5，201480007836.2，201510794320.3，201710118096.5；201810259217.2；201910787991.5；202010008271.7等，這些專利使用的都為不同的金屬粉末，或者其漿料來得到金屬化涂層。在實(shí)際量產(chǎn)中，使用的為銀漿(固含量65-85％)，選用進(jìn)口的超細(xì)銀粉作為主要導(dǎo)電材料，刷完后進(jìn)行預(yù)燒結(jié)，再進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，得到陶瓷表面金屬銀的材料作為陶瓷濾波器的核心部件。

該方法存在以下問題：

(1)為了達(dá)到一定的導(dǎo)電效果，通常需要噴涂、刷涂10微米左右的金屬圖層，該工藝均勻性很難控制，特別是在孔洞中，往往需要多次循環(huán)操作；

(2)為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電效果，需要銀的厚度約為10微米，在具體生產(chǎn)中，由于均勻性問題，為了實(shí)現(xiàn)難以附著的地方能夠達(dá)到要求，其他地方厚度往往超標(biāo)3-10倍，需要通過后續(xù)研磨工藝進(jìn)行減薄，耗費(fèi)大量的銀，成本非常昂貴；

(3)現(xiàn)有銀漿工藝中所用的超細(xì)銀粉，主要通過進(jìn)口獲得，國(guó)內(nèi)該方面技術(shù)落后較多；

(4)使用銀漿工藝生產(chǎn)出來的陶瓷濾波器在進(jìn)行焊接的時(shí)候，由于金屬熱膨脹系數(shù)與陶瓷相差較大，很容易形成陶瓷與金屬層的分離，降低產(chǎn)品良率。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)合力好、導(dǎo)電性能優(yōu)、成本低廉、易于工業(yè)化生產(chǎn)且含合金層的陶瓷導(dǎo)電材料。

本發(fā)明的又一目的在于提供上述性能優(yōu)異的含合金層陶瓷導(dǎo)電材料的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種含合金層陶瓷導(dǎo)電材料，所述陶瓷導(dǎo)電材料包括陶瓷基體以及形成在所述陶瓷基體表面的金屬化層，其特征在于：所述金屬化層包括由內(nèi)向外依次設(shè)置的錫銅合金層、電鍍銅層、電鍍錫層和錫保護(hù)層；所述錫銅合金層的厚度為0.1μm-0.5μm且錫元素的質(zhì)量含量≤30％，所述電鍍銅層的厚度為5μm-10μm，所述電鍍錫層的厚度為2μm-3μm。本發(fā)明含合金層陶瓷導(dǎo)電材料，利用錫銅合金作為過渡層，在高溫條件下，錫具有更好的在陶瓷表面潤(rùn)濕的功能，且由于錫銅的微弱氧化，可以與陶瓷基體中的氧化物形成化合反應(yīng)，使金屬層與陶瓷基體具有較高的結(jié)合力；使用銅層作為主要導(dǎo)電層，具有較好的導(dǎo)電性以及較低的制備成本；使用錫層作為外層金屬，可以對(duì)銅層進(jìn)行保護(hù)，防止銅層的氧化，同時(shí)可以起到促進(jìn)后續(xù)焊接的效果。

本發(fā)明又提供了一種上述含合金層陶瓷導(dǎo)電材料的制備方法，它包括：

制備錫銅合金層：在陶瓷基體上進(jìn)行真空磁控濺射，得到錫銅合金層；

制備電鍍銅層：將經(jīng)真空磁控濺射處理后的陶瓷基體進(jìn)行電鍍銅處理，得到電鍍銅層；