SU1629289A1 - Способ металлизации керамики - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электронной технике, а именно к способам металлизации керамических изделий. Целью изобретени   вл етс  повышение прочности сцеплени  металла с керамикой и упрощение процесса . Цель достигаетс  тем, что перед металлизацией осуществл ют шерохование необожженной заготовки путем нагрева заготовок в вакууме при ультрафиолетовом облучении поверхности до удалени  органического св зующего из поверхностного сло , толщина которого не превышает размера частиц керамики.

Description

Изобретение относитс  к электронной технике, в частности к способам металлизации керамических изделий.

Целью изобретени   вл етс  повышение прочности сцеплени  металла с керамикой и упрощение процесса.

После лить  и подсушки керамическа  заготовка состоит из частиц окислов (А1аОз), промежутки между которыми заполнены органическим св зующим (акриллил, воск, поливинилбутираль и др.), придающим заготовке пластичность, прочность, упругость, что позвол ет осуществл ть технологическую обработку заготовок, т.е. резку, нанесение металлизации, прессовку многослойных плат и т.п. Наличие органического св зующего, заполн ющего промежутки между частицами окислов в поверхностном слое, уменьшает площадь соприкосновени  металлизационной пасты с частицами керамики (окислов), а при спекании место испарившегос  органического св зующего заполн етс  стеклообразной

массой, образующейс  в результате расплавлени  легкоплавких окисных частиц керамической массы. Площадь поверхностного соприкосновени  частиц металлиза- ционной пасты и нерасплавившихс  частиц керамической массы не измен етс . Заполнению промежутков между нерасплавившимис  частицами керамики преп тствует также спекание частиц металлизационной пасты между собой в процессе нагрева.

В предлагаемом способе шерохование поверхности осуществл етс  путем нагрева заготовок в вакууме до температуры испарени  органического св зующего (50-300°С) в течение 1-10 мин при ультрафиолетовом облучении поверхности, благодар  чему длинные молекулы органического св зующего разрушаютс  и испар ютс  без полимеризации . Удаление органического св зующего из поверхностного сло  позвол ет значительно увеличить площадь соприкосновени  частиц керамики и металла при сохранении всей заготовкой пластичности.

Ё

О

ю о ю

00

ю

прочности и упругости, что  вл етс  определ ющим в технологическом процессе изготовлени  изделий в электронной промышленности .

Рекомендаци  испарени  св зующего из сло  1-200 мкм обусловлена средним размером частиц керамики и тем, что в этом диапазоне лежит рельеф границы металл - керамика на шлифе. Удаление св зующего .с большой глубины нерационально из-за снижени  пластичности платы.

Пример. Платы из неспеченной керамики размещают в колпаке вакуумной установки . Вблизи платы под колпаком на рассто нии пор дка 4 см размещают излучатель (кварцевую лампу типа ПРК либо лампу из керамического материала с нат нутой на нее вольфрамовой проволокой диаметром 200 мкм, подсоединенной к источнику тока). При необходимости плата и источник излучени  (он же нагреватель) перемещаютс  друг относительно друга, обеспечива  более однородное поле облучени  и разогрева поверхности платы. Тем- пературу разогрева вольфрамового нагревател  контролируют пирометром и устанавливают на уровне 1500-1700°С. Режимы работы лампы как источника не регулируют (медицинский нерегулируемый излучатель). Врем  нагрева платы дл  вольфрамового нагревател  - излучател  1-5 мин, дл  ультрафиолетовой лампы 5-10 мин (включа  врем  прогрева излучател ). После указанных операций изделие перегибают до 10 раз с радиусом закруглени  места изгиба 0,5 см (вокруг стержн  соответствующего диаметра). Изделие выдерживает такую процедуру, чем и определ етс  пригодность его дл  последующей технологической обработки (при этом обеспечиваетс  трехкратный запас по отношению к

числу перегибов, возможных в ходе техпроцесса ). Деформации при металлизации и подпрессовке плат менее опасны, но даже их не выдерживает изделие, шерохованное

по известному способу.

Размещение платы на охлаждаемом до 20°С и ниже радиатора улучшает на 30% и более число допустимых перегибов платы. После испарени  св зующего в поверхностном слое на него нанос т металлиза- ционную пасту, состо щую из порошков вольфрама (95 мас.%) и окиси иттри  (5 мас.%), и затем провод т спекание при 1500-1530°С.

Преимущества предлагаемого способа в сравнении с известным выражаютс  прежде всего в увеличении пластичности, позвол ющей реализовать на шерохованной плате процедуры нанесени  металлизации , подпрессовки металлизации и многослойной , платы при соединении слоев , невозможные на платах, прогретых до 1300-1400°С.

Применение способа позвол ет изменит .ь усилие обрыва на спае площадью 2,5 мм2 с 3,5 до 5 кг и значительно упростить процесс металлизации.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ металлизации керамики, включающий шерохование поверхности и ее последующую металлизацию, отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочности сцеплени  металла с керамикой и упрощени  процесса, осуществл ют шерохование заготовок из необожженной керамики путем нагрева заготовок в вакууме при ультрафиолетовом облучении поверхности до удалени  органического св зующего из поверхностного сло , толщина

   которого не превышает размера частиц керамики .