（金屬化陶瓷製作者：溫特魯塞克)

陶瓷金屬化是在陶瓷表面沉積高度附著的金屬塗層的技術。這是至關重要的一步，因為陶瓷本質上是不可潤濕焊料的。金屬化層使其可焊接，為形成牢固的陶瓷與金屬連接提供必要的基礎。 

以下是當今業界使用的四種主要方法的概述。

1. 鉬錳 (Mo-Mn)方法：工業標準

的鉬錳工藝是最常用且最成熟的陶瓷金屬化技術。自二十世紀中葉以來，它一直是真空電子和航空航天應用中生產高可靠性密封件的標準方法。

工藝原理：製備耐火鉬粉、錳粉和活化劑（例如 Al2O3、SiO2 和 CaO）在有機黏合劑中的漿料。將此漿料塗敷到陶瓷表面，並在潮濕的氫氣環境（露點 = +30°C）中在高溫（1300-1600°C）下進行燒結。

優點： 它具有較高的密封強度（活化法可達60.2±7.7 MPa）和優良的真空密封性（洩漏率低至2.3×10⁻11 Pa·m3/s）。該工藝允許多個返工週期，並受益於寬廣、寬容的工藝窗口。

限制：高燒結溫度可能會改變陶瓷特性。此製程需要龐大的氫氣爐設備，導致循環時間較長。此外，在沒有預氧化過程的情況下，它與 AlN 等非氧化物陶瓷不相容。

2.共燒法：啟用多層佈線

共燒法將金屬化直接納入陶瓷燒結過程。主要前提是“綠色陶瓷的共燒”，其中涉及將難熔金屬漿料（例如鎢、鉬或鉬或鉬錳）絲網印刷到未燒製（綠色）陶瓷片上。然後將這些片材黏合並熔合在一起，一步完成陶瓷緻密化和內部金屬化。

3. 直接敷銅 (DBC)針對功耗進行了最佳化

直接敷銅 (DBC)1970年代開發，最初由美國GE公司商業化。目前已成為高功率IGBT模組和LED散熱基板的標準技術。該工藝包括將銅箔直接粘合到陶瓷基板上，從而形成具有高導熱性和電絕緣性的結構。

4. 活性金屬釬焊 (AMB)：一步式密封革命

活性金屬釬焊 (AMB) 是一項重大創新，它將金屬化和釬焊結合到一個簡化的流程中。這是透過將活性元素（例如 Ti、Zr、Nb 或 V）直接引入釬料金屬中來實現的。在高溫下，這些元素與陶瓷發生化學反應，產生具有金屬鍵結構的反應層。例子包括 TiO、TiN 和 Cu3Ti3O。此層允許釬料直接潤濕陶瓷表面。

工藝特點：

• 簡化的工作流程：無需單獨的預金屬化步驟。

• 較低的加工溫度：釬焊發生在相對較低的溫度（800–950°C）。

• 受控氣氛：在真空或高純度惰性氣氛中進行，以防止活性成分氧化。

• 材料多功能性：適用於 Al2O3、AlN 和 Si3N4 等陶瓷。