（金属化陶瓷制作者：温特鲁塞克)

陶瓷金属化是在陶瓷表面沉积高度附着的金属涂层的技术。这是至关重要的一步，因为陶瓷本质上是不可润湿焊料的。金属化层使它们可焊接，为形成牢固的陶瓷与金属连接提供必要的基础。 

以下是当今业界使用的四种主要方法的概述。

1. 钼锰 (Mo-Mn)方法：工业标准

的钼锰工艺是最常用且最成熟的陶瓷金属化技术。自二十世纪中叶以来，它一直是真空电子和航空航天应用中生产高可靠性密封件的标准方法。

工艺原理：制备耐火钼粉、锰粉和活化剂（例如 Al2O3、SiO2 和 CaO）在有机粘合剂中的浆料。将该浆料涂敷到陶瓷表面，并在潮湿的氢气环境（露点 = +30°C）中在高温（1300-1600°C）下进行烧结。

优点： 它具有较高的密封强度（活化法可达60.2±7.7 MPa）和优良的真空密封性（泄漏率低至2.3×10⁻11 Pa·m3/s）。该工艺允许多个返工周期，并受益于宽广、宽容的工艺窗口。

限制：高烧结温度可能会改变陶瓷特性。该工艺需要庞大的氢气炉设备，导致循环时间较长。此外，在没有预氧化过程的情况下，它与 AlN 等非氧化物陶瓷不相容。

2.共烧方法：启用多层布线

共烧方法将金属化直接纳入陶瓷烧结过程。主要前提是“绿色陶瓷的共烧”，其中涉及将难熔金属浆料（例如钨、钼或钼锰）丝网印刷到未烧制（绿色）陶瓷片上。然后将这些片材粘合并熔合在一起，一步完成陶瓷致密化和内部金属化。

3. 直接敷铜 (DBC)针对功耗进行了优化

直接敷铜 (DBC)于20世纪70年代开发，最初由美国GE公司商业化。目前已成为大功率IGBT模块和LED散热基板的标准技术。该工艺包括将铜箔直接粘合到陶瓷基板上，从而形成具有高导热性和电绝缘性的结构。

4. 活性金属钎焊 (AMB)：一步式密封革命

活性金属钎焊 (AMB) 是一项重大创新，它将金属化和钎焊结合到一个简化的流程中。这是通过将活性元素（例如 Ti、Zr、Nb 或 V）直接引入钎料金属中来实现的。在高温下，这些元素与陶瓷发生化学反应，生成具有金属键结构的反应层。例子包括 TiO、TiN 和 Cu3Ti3O。该层允许钎料直接润湿陶瓷表面。

工艺特点：

• 简化的工作流程：无需单独的预金属化步骤。

• 较低的加工温度：钎焊发生在相对较低的温度（800–950°C）下。

• 受控气氛：在真空或高纯度惰性气氛中进行，以防止活性成分氧化。

• 材料多功能性：适用于 Al2O3、AlN 和 Si3N4 等陶瓷。