微波介质陶瓷及其表面金属化工艺制造技术

本申请属于陶瓷技术领域，尤其涉及一种微波介质陶瓷及其表面金属化工艺。微波介质陶瓷的表面金属化工艺包括步骤：获取洁净的微波介质陶瓷基体，对微波介质陶瓷基体的表面进行热腐蚀处理，得到热腐蚀的陶瓷基体；采用磁控溅射技术在热腐蚀的陶瓷基体的表面制备贱金属镀层；在贱金属镀层背离陶瓷基体的表面制备铜层；在铜层背离贱金属层的表面制备银层；对银层进行钝化处理，得到表面金属化的微波介质陶瓷。本申请微波介质陶瓷的表面金属化工艺，通过不同工艺设置不同的膜层，在微波介质陶瓷基体表面形成附着力及导电性良好的多膜层结构的复合金属层，可有效发挥各金属的性能优势，使表面金属化的微波介质陶瓷具有优异的介质电性能。电性能。电性能。

【技术实现步骤摘要】
微波介质陶瓷及其表面金属化工艺


[0001]本申请属于陶瓷
，尤其涉及一种微波介质陶瓷及其表面金属化工艺。

技术介绍

[0002]5G移动通信基站采用Massive MIMO—大规模多输入多输出/大规模天线技术，使得天线的数量倍增，通道数可达到64甚至128个，而每个天线都需要配备相应的双工器，并由相应的滤波器进行信号频率的选择和处理，因此对于滤波器的需求量将大量增加。同时使得滤波器走向了小型化、轻量化、低成本的道路。随着5G技术的发展，具备高抑制、插入损耗小、温度漂移特性好、体积小和功率大的陶瓷介质滤波器逐步替代传统金属同轴腔体滤波器成为主流。
[0003]高性能高介电常数的微波介质陶瓷是实现滤波器小型化的关键材料，但微波介质陶瓷在滤波器中作为支撑结构，其本身不导电，要实现有效传输和导电则需要通过在陶瓷表面进行金属化来实现，因此金属化层的好坏直接影响介质滤波器的品质因数Q值、可靠性、焊接性能等关键性能。
[0004]目前，行业内所采用的金属化工艺多是丝网印刷、喷银或浸银，将高温银浆涂覆于陶瓷表面后进行烧结。虽然以贵金属银作为导电填料的技术较为成熟，且产品具有较好的导电性。但是，在金属化加工过程中容易造成银浆浪费，以及在涂覆银浆过程中，盲孔、侧壁、凹槽等位置膜厚不均甚至出现露瓷等现象，容易导致导电性能存在差异。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种微波介质陶瓷及其表面金属化工艺，旨在一定程度上解决现有微波介质陶瓷在金属化加工过程中容易造成银浆浪费，以及在盲孔、侧壁、凹槽等位置膜厚不均甚至出现露瓷等现象，容易导致导电性能存在差异的问题。
[0006]为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请提供一种微波介质陶瓷的表面金属化工艺，包括以下步骤：
[0008]获取洁净的微波介质陶瓷基体，对所述微波介质陶瓷基体的表面进行热腐蚀处理，得到热腐蚀的陶瓷基体；
[0009]采用磁控溅射技术在所述热腐蚀的陶瓷基体的表面制备贱金属镀层；
[0010]在所述贱金属镀层背离陶瓷基体的表面制备铜层；
[0011]在所述铜层背离所述贱金属层的表面制备银层；
[0012]对所述银层进行钝化处理，得到表面金属化的微波介质陶瓷。
[0013]第二方面，本申请提供一种表面金属化的微波介质陶瓷，所述微波介质陶瓷包括微波介质陶瓷基体和依次沉积在所述微波介质陶瓷基体表面的贱金属镀层、铜层、银层和钝化层。
[0014]本申请第一方面提供的微波介质陶瓷的表面金属化工艺，对所述洁净的微波介质陶瓷基体的表面进行热腐蚀处理，使陶瓷基体表面达到微粗化的效果，能够有效提升后续
金属镀层与陶瓷基体之间的附着力，并且不会降低介质波导的电性能。然后，采用磁控溅射技术在所述热腐蚀的陶瓷基体的表面制备贱金属镀层，磁控溅射技术可以使贱金属在陶瓷基体表面形成全覆盖，尤其是盲孔、通孔、盲槽等化学镀容易漏镀的地方，确保贱金属在陶瓷基体表面形成全面覆盖。再在贱金属镀层表面依次制备铜层和银层，增加导电金属层的厚度，提高陶瓷表面金属化层的导电性。最后对表面银层进行钝化处理，隔离银层中银离子与环境中腐蚀介质接触，达到防止银层变色的目的，避免银层被氧化腐蚀而破坏，提高微波介质陶瓷表面金属层的环境稳定性。表面金属化的微波介质陶瓷，通过不同工艺设置不同的膜层，在微波介质陶瓷基体表面形成附着力及导电性良好的多膜层结构的复合金属层，可有效发挥各金属的性能优势，使表面金属化的微波介质陶瓷具有优异的介质电性能。并减少了微波介质陶瓷金属化过程中的贵金属银的使用量，降低了生产成本。
[0015]本申请第二方面提供的表面金属化的微波介质陶瓷，包括微波介质陶瓷基体和依次沉积在所述微波介质陶瓷基体表面的贱金属镀层、铜层、银层和钝化层，这些金属镀层与微波介质陶瓷基体结合紧密，且导电性良好。并且，多膜层结构的复合金属层，可有效发挥各金属的性能优势，使表面金属化的微波介质陶瓷具有优异的介质电性能。同时减少贵金属银的使用量，降低了生产成本。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本申请实施例提供的微波介质陶瓷的表面金属化工艺的流程示意图；
[0018]图2是本申请实施例1提供的热腐蚀的陶瓷基体的表面形貌图。
具体实施方式
[0019]为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0020]本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0021]本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a，b或c中的至少一项(个)”，或，“a，b和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a，b，c，a
‑
b(即a和b)，a
‑
c，b
‑
c，或a
‑
b
‑
c，其中a，b，c分别可以是单个，也可以是多个。
[0022]应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0023]在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制
本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0024]本申请说明书实施例中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请说明书实施例相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请说明书实施例公开的范围之内。具体地，本申请说明书实施例中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
[0025]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波介质陶瓷的表面金属化工艺，其特征在于，包括以下步骤：获取洁净的微波介质陶瓷基体；对所述微波介质陶瓷基体的表面进行热腐蚀处理，得到热腐蚀的陶瓷基体；采用磁控溅射技术在所述热腐蚀的陶瓷基体的表面制备贱金属镀层；在所述贱金属镀层背离陶瓷基体的表面制备铜层；在所述铜层背离所述贱金属层的表面制备银层；对所述银层进行钝化处理，得到表面金属化的微波介质陶瓷。2.如权利要求1所述的微波介质陶瓷的表面金属化工艺，其特征在于，所述热腐蚀处理的步骤包括：在温度为800～1300℃的条件下，对所述微波介质陶瓷基体保温30～120分钟。3.如权利要求1或2所述的微波介质陶瓷的表面金属化工艺，其特征在于，所述贱金属镀层中包括：钛、镍、铝、铜、铬中的至少一种金属；和/或，采用磁控溅射技术制备所述贱金属镀层的步骤包括：将贱金属靶材在溅射功率为15～25W/cm2，靶片间距为6～10cm，溅射气压为0.3～0.6Pa的条件下，将所述贱金属靶材沉积到所述热腐蚀的陶瓷基体的表面，形成所述贱金属镀层；和/或，所述贱金属镀层的厚度为50～100nm。4.如权利要求3所述的微波介质陶瓷的表面金属化工艺，其特征在于，制备所述铜层的方法采用电镀技术，电镀所述铜层采用的溶液包括：60～200g/L的铜源、60g～200g/L的导电剂、45～140g/L的氯化物、1～5mg/L的光亮剂、100～600mg/L的抑制剂和10～50mg/L的整平剂；和/或，所述铜层的厚度不低于10μm。5.如权利要求4所述的微波介质陶瓷的表面金属化工艺，其特征在于，制备所述银层的方法采用电镀技术，电镀所述银层采用的溶液包括：15～30g/L的银源、70～140g/L的配位剂和10～15g/L的导电盐，且所述溶液的pH值为7.5～12，电镀所述银层的工作温度为20～50℃；和/或，所述银层的厚度为200～500nm。6.如权利要求5所述的微波介质陶瓷的表面金属化工艺，其特征在于，所述钝化处理采用有机络合物溶液进行处理，所述有机络合物溶液包括：75～85％的溶剂、1～2％的增溶剂、8～12％的十八硫醇和5～15％的苯骈唑类防锈剂。7.如权利要求6所述的微波介质陶瓷的表面金属化工艺，其特征在于，所述铜源包括五水硫酸铜、氯化铜、碳酸铜中的至少一种；和/或，所述导电剂包括硫酸、盐酸中的至少一种；和/或，所述氯化物包括盐酸、氯化钠、氯化钾中的至少一种；和/或，所述光亮剂包括聚二硫二丙烷磺酸钠、苯基二硫丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、聚二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月，陆正武，
申请(专利权)人：大富科技安徽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：