专利名称：一种陶瓷表面选择性金属化方法
技术领域：
本发明属于陶瓷领域，具体涉及一种陶瓷表面选择性金属化方法。
背景技术：
在陶瓷表面形成立体电路，能够形成立体的、集机电功能于一体的电路载体。同时，表面具有立体线路的陶瓷器件具有较高的导热系数和机械强度、较长的使用寿命、较强的耐老化性能等，因此在电子领域将得到广泛应用。目前，在陶瓷表面形成立体电路的工艺是:表面除油-机械粗化-化学粗化-敏化活化-化学镀，工艺繁琐，且得到的金属镀层即电路与陶瓷基材的附着力较低。例如，CN101550546A中公开了一种陶瓷基材表面的化学镀制备方法，通过在陶瓷表面包覆半导体纳米无机粉体，然后直接浸入含有表面所需负载金属的金属盐的化学镀液中，在波长为200-400nm的紫外光下照射进行化学镀，从而在陶瓷基材表面负载金属，得到表面金属化的陶瓷材料。其中半导体纳米无机粉体为纳米二氧化钛、纳米氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化锡或经过掺杂改性的半导体纳米无机粉体，其中掺杂改性为稀土掺杂、稀土氧化物掺杂、金属掺杂或氮掺杂。该方法中，通过半导体纳米无机粉体在激光照射下产生金属原子，从而实现化学镀，但是半导体纳米无机粉体成本较高，大大限制其应用。另外，该方法中，半导体无机粉体分布于陶瓷表面，难以保证其余陶瓷基材的附着力，也难以保证化学镀层与基材的附着力。
CN101684551A中公开了一种利用Y射线制备表面金属化的陶瓷的方法，通过配制含有金属离子的溶液，在陶瓷工件表面预定区域按所需形状分布金属离子溶液，然后用Y射线辐射该区域，最后在该区域进行化学镀形成金属层。该方法中，通过Y射线的辐射，同时完成陶瓷材料表面的粗化和化学镀活性中心的形成，工艺简化。但是该方法中，金属离子的溶液分布于陶瓷表面，辐射还原后形成的金属活性中心存在于陶瓷表面，与陶瓷基材的附着力仍较弱，使得化学镀层与陶瓷基材的附着力也相应较弱。另外，该方法中采用高能量的Y射线，成本太高。
发明内容
本发明解决了现有技术中存在的陶瓷表面金属层与基材附着力低、以及陶瓷表面金属化成本高的技术问题。本发明提供了一种陶瓷表面选择性金属化方法，包括以下步骤:
A、将陶瓷组合物成型后在非还原性氛围中烧制，得到陶瓷基材；所述陶瓷组合物包括陶瓷粉体和分散于陶瓷粉体中的功能粉体；所述功能粉体选自M的氧化物或M单质中的一种或多种，M 为 Mn、Nb、Zn、Cr、Ga、Fe、Cd、In、T1、Co、N1、Mo、Sn、Pb、Cu、Tc、Po、Hg、Ag、Rh、Pd、Pt或Au ;陶瓷粉体选自E的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的一种或多种，E为非金属或金属活性高于H2的各种金属；
B、将陶瓷基材在还原氛围中进行还原，在陶瓷基材表面形成金属单质活性中心；所述还原氛围为H2气氛、CO气氛或单质碳氛围；
C、将经过步骤B的陶瓷基材放入化学镀液中进行化学镀，在陶瓷基材表面形成金属
层；
D、对经过步骤C的陶瓷基材表面的金属层的部分区域进行蚀刻。本发明提供的陶瓷表面选择性金属化方法，通过先将含有陶瓷粉体和功能粉体的陶瓷组合物成型烧制陶瓷基材，然后将该陶瓷基材在还原氛围中进行还原，陶瓷基材表面的功能粉体转化为金属单质活性中心，再进行化学镀，在该金属单质活性中心表面形成化学镀层(即金属层)，然后根据需求对金属层的部分区域进行蚀刻，即完成陶瓷表面的选择性金属化。由于本发明中，功能粉体在陶瓷粉体中均匀分散，因此在陶瓷烧制过程中，功能粉体与相邻的部分陶瓷粉体发生反应形成复合结构，使得功能粉体后续还原转化为金属单质活性中心后，仍与陶瓷基材具有良好的附着力，从而使得化学镀层也与陶瓷基材具有较高的附着力。另外，本发明通过对功能粉体和陶瓷粉体的种类进行选择，发现功能粉体采用M的氧化物或M单质中的一种或多种，M为Mn、Nb、Zn、Cr、Ga、Fe、Cd、In、T1、Co、N1、Mo、Sn、Pb、Cu、Tc、Po、Hg、Ag、Rh、Pd、Pt或Au,陶瓷粉体选自E的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的一种或多种，E为非金属或金属活性高于H2的各种金属，通过功能粉体与陶瓷粉体的匹配，使得形成的陶瓷基材中陶瓷组分与功能组分相容性较好，在烧制过程中形成共晶液相从而降低陶瓷基材的烧结温度、增加陶瓷基材的烧结致密度，同时能有效保证后续还原时陶瓷基材中的陶瓷组分不被还原，保证陶瓷基材具有较高的机械性能。
具体实施方式
本发明提供了一种陶瓷表面选择性金属化方法，包括以下步骤:
A、将陶瓷组合物成型后在非还原性氛围中烧制，得到陶瓷基材；所述陶瓷组合物包括陶瓷粉体和分散于陶瓷粉体中的功能粉体；所述功能粉体选自M的氧化物或M单质中的一种或多种，M 为 Mn、Nb、Zn、Cr、Ga、Fe、Cd、In、T1、Co、N1、Mo、Sn、Pb、Cu、Tc、Po、Hg、Ag、Rh、Pd、Pt或Au ;陶瓷粉体选自E的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的一种或多种，E为非金属或金属活性高于H2的各种金属；
B、将陶瓷基材在还原氛围中进行还原，在陶瓷基材表面形成金属单质活性中心；所述还原氛围为H2气氛、CO气氛或单质碳氛围；
C、将经过步骤B的陶瓷基材放入化学镀液中进行化学镀，在陶瓷基材表面形成金属
层；
D、对经过步骤C的陶瓷基材表面的金属层的部分区域进行蚀刻。本发明中，通过对成型、烧制陶瓷基材用的陶瓷组合物中的组分进行选择，具体地，所述陶瓷组合物包括陶瓷粉体和分散于陶瓷粉体中功能粉体，其中功能粉体选自M的氧化物或 M 单质中的一种或多种，M 为 Mn、Nb、Zn、Cr、Ga、Fe、Cd、In、T1、Co、N1、Mo、Sn、Pb、Cu、Tc、Po、Hg、Ag、Rh、Pd、Pt或Au ;陶瓷粉体选自E的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的一种或多种，E为非金属或金属活性高于H2的各种金属，使得成型烧制后的陶瓷基材一方面表面具有较高的粗糙度，能提高后续化学镀层与陶瓷基材的附着力，同时由于功能粉体与相邻的部分陶瓷粉体在烧制过程中发生反应形成复合结构，使得功能粉体后续还原转化为金属单质活性中心后，仍与陶瓷基材具有良好的附着力，从而使得化学镀层(即金属层)也与陶瓷基材具有较高的附着力。同时，由于陶瓷粉体与功能粉体的选择匹配，使得后续形成的陶瓷基材中陶瓷组分与功能组分的相容性较好，在烧制过程中形成共晶液相从而降低陶瓷基材的烧结温度、增加陶瓷基材的烧结致密度，保同时能有效保证后续还原时陶瓷基材中的陶瓷组分不被还原，保证陶瓷基材具有较高的机械性能。优选情况下，发明人发现M为Co、N1、Cu、Ag、Pd、Pt或Au时，功能粉体的活性更强，其转化为M单质时所需能量要求更低。同时，M为Co、N1、Cu、Ag、Pd、Pt或Au时，其具有良好的自催化活性。本发明中，优选情况下，功能粉体选自Cu、CuO, Fe203> CoO, NiO中的一种或多种时效果更佳。所述陶瓷粉体中E为Al、Zr、S1、Mg、Ca或B时，其与功能粉体的匹配性较好，使得后续陶瓷组合物在烧结过程中陶瓷粉体与功能粉体具有较好的相容性，从而成型烧制过程中功能粉体与陶瓷粉体较易均匀分散，得到的陶瓷基材具有良好的各向一致性；同时陶瓷粉体在成型、烧制过程中所需烧结温度较低，烧结致密度较高，所形成的陶瓷主体具有更好的机械性能。更优选情况下，陶瓷粉体选自Al203、Mg0、Si02、Zr02、Ca0、BN、Si3N4、AlN或SiC中的一种或多种。例如，陶瓷粉体可以直接单独采用Al203、Mg0、Si02、Zr02*BN，也可以采用其共烧体，例如采用 Na20.IlAl2O3' CaO(Al2O3)6' LaAlO3' MgAl204、硅铝氧氮陶瓷(Sialon)、3A1203.2Si02、锂辉石(LiAl [Si2O6] )、SiO2基玻璃粉或B2O3基玻璃粉。本发明中，功能粉体在烧制过程中与相邻的部分陶瓷粉体转化为功能组分，例如M单质烧制后转化为M的氧化物，然后与相邻的部分陶瓷粉体复合，形成含M的复合体；而M的氧化物在烧制过程中直接与相邻的部分陶瓷粉体复合，形成含M的复合体。然后陶瓷基材在还原氛围中还原，此时功能组分中含M的复合体被H2、C0或单质碳还原，转化为M单质，即形成所述金属单质活性中心，用于催化化学镀的进行。本发明中，功能粉体的含量不宜过高，否则会降低陶瓷基材的机械性能。因此，本发明中，以陶瓷组合物的总质量为基准，陶瓷粉体的含量为70-99.998wt%,功能粉体的含量为0.002-30wt%。优选情况下，以陶瓷组合物的总质量为基准，陶瓷粉体的含量为90-99.998wt%，功能粉体的含量为0.002-10wt%。更优选情况下，以陶瓷组合物的总质量为基准，陶瓷粉体的含量为98-99.995wt%，功能粉体的含量为0.005_2wt%。根据本发明的方法，先将陶瓷组合物成型、烧制形成陶瓷基材，其中全部的功能粉体与相邻的部分陶瓷粉体反应形成复合结构，即形成前述功能组分；其余的陶瓷粉体烧制完成后转化为陶瓷组分。所述成型、烧制的步骤为本领域技术人员所公知，即采用现有技术中公开的成型、烧制步骤即可，例如，成型可先采用聚乙烯醇(PVA)对陶瓷组合物进行研磨造粒，然后采用手动模压机将造粒后的粉末组合物压成直径为15mm的坯体，压力为IOMPa ；然后将坯体放入箱式炉中进行排胶烧结，得到陶瓷。其中排胶烧结过程中可通过程序升温控制，升温速率为5°C /min，排胶温度为400-800°C。烧结温度为1000-2300°C，可根据陶瓷组合物中的组分进行选择。例如，陶瓷组合物中陶瓷粉体为氧化铝时，烧结温度可为1600°c ;陶瓷粉体为氧化锆时，烧结温度可为1500°c ;陶瓷粉体为E的氮化物、氧氮化物或碳化物等时，烧结温度为1800-2300°c。优选情况下，为了促进陶瓷粉体的致密烧结，烧结过程中还可施加额外的机械压力，压力值可选为20-200MPa。本发明中，陶瓷组合 物中功能粉体选自M的氧化物或M单质中的一种或多种，陶瓷粉体选自E的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的一种或多种。本发明中，在烧制过程完成后功能粉体会转化为M的氧化物，并与相邻的陶瓷粉体复合。本发明中，所述烧制过程在非还原性氛围中进行，例如可直接在空气中进行，也可在氧气、惰性气氛或真空中进行。具体的非还原性氛围可根据陶瓷组合物中功能粉体的种类进行选择。作为本发明的一种优选实施方式，所述功能粉体为M单质时，所述非还原性氛围为空气或氧气气氛，即烧制过程中功能粉体先转化为M的氧化物，然后与相邻的陶瓷粉体复合。作为本发明的另一种优选实施方式，所述功能粉体为M的氧化物时，所述非还原性氛围为真空、空气、氧气气氛或惰性气氛。所述惰性气氛为现有技术中常用的氮气气氛或惰性气体气氛，例如可以为氩气气氛，但不局限于此。根据本发明的方法，成型烧制陶瓷基材后，然后将陶瓷基材置于还原氛围中进行还原，在陶瓷基材表面形成金属单质活性中心，即将陶瓷基材表面含M的复合体转化为M单质；然后进行化学镀，在陶瓷基材表面形成金属镀层。根据本发明的方法，所述环氧氛围为H2气氛、CO气氛或单质碳氛围。本发明中，由于功能组分分散于陶瓷组分中，因此还原后陶瓷基材表面形成的金属单质活性中心镶嵌于陶瓷基材中，与陶瓷基材的附着力非常高，从而使得后续形成的化学镀层也与陶瓷基材具有较高的附着力。本发明中，所述H2气氛、CO气氛中，对所述H2、CO的流量没有特殊限定。例如，可以在保证低原料成本(即h2、CO低耗量)的前提下，只需能将陶瓷基材表面的功能组分还原成M单质即可。另外，多余的H2、C0也可回收利用。类似地，对单质碳氛围中碳的具体含量没有特殊限定。例如，可以在保证低原料成本(即单质碳低耗量)的前提下，只需能将陶瓷基材表面的功能组分还原成M单质即可。另外，多余的单质碳也可回收利用。为保证H2、CO或单质碳能 将陶瓷基材表面的功能组分完全还原成单质M，优选情况下，还原温度为200°C -1000°C，还原时间为5min-120min。更优选情况下，还原温度为3000C _700°C，还原时间为 10min-30min。本发明中，所述化学镀的方法为本领域技术人员常用的化学镀方法，例如可以将经过表面还原的陶瓷基材与化学镀液接触。与化学镀液接触之后，化学镀液中的金属离子发生还原反应，生成金属颗粒，包裹于陶瓷基材表面的金属单质(即M单质)活性中心表面，并互相连接形成一层致密的金属化学镀层。本发明中，化学镀所采用的镀液可为现有技术中常见的各种化学镀铜液、化学镀镍液或镀金液，本发明中没有特殊限定。例如化学镀铜液的组成为:CuSO4.5H20 0.12mol/L, Na2EDTA.2H20 0.14mol/L，亚铁氰化钾 10mg/L,2，2，-联吡啶10mg/L,乙醛酸(HC0C00H) 0.10mol/L,并用NaOH和H2SO4调节镀液的pH值为 12.5-13。本发明中，在化学镀催化剂表面进行化学镀的时间没有特殊限制，根据形成镀层的厚度控制。，所选择的功能粉体在陶瓷基材中形成功能组分，还原后形成的M单质，本发明中通过对M进行选择，保证其形成的M单质具有较高的活性，因此后续化学镀时的镀速也较闻。若对陶瓷基材表面的金属层的厚度有更高的要求，作为本发明的一种优选实施方式，在形成化学镀层之后，还可继续进行电镀处理，在化学镀层表面继续形成电镀层，从而对金属层进行加厚处理。
根据本发明的方法，化学镀完成后，即对陶瓷基材表面的金属层的选定区域进行蚀刻，蚀刻完成后，即完成陶瓷表面的选择性金属化。本发明中，所述选定区域可以为陶瓷基材的整个表面；也可根据所需电路形状为陶瓷基材表面的部分区域，蚀刻完成后从而在除选定区域之外的其它区域形成所需电路。本发明中，对金属层的选定区域进行蚀刻的方法可直接采用本领域技术人员常用的各种蚀刻方法，例如可以为对表面形成有金属层的陶瓷基材表面依次形成贴膜、曝光、显影、蚀刻和脱模的步骤。更优选情况下，在贴膜之前，还可采用去离子水清洗金属层表面，并烘干。然后在金属层表面贴干膜，静置一段时间后采用曝光机进行曝光，然后采用显影液进行显影。所述显影所采用的显影液可为1.0被％的Na2CO3溶液，但不局限于此。然后将显影完成后的陶瓷整体放入蚀刻液中进行蚀刻，最后放入2.0wt%的NaOH溶液中脱膜，即得到具有特定图案金属线路的陶瓷样品。本发明中，所述蚀刻液可采用现有技术中常用的酸性CuCl2体系、FeCl3体系、过硫酸铵体系、硫酸/铬酸体系、或硫酸/双氧水体系蚀刻液，但不局限于此。蚀刻完成后，蚀刻区域的金属层被蚀刻去除，而未蚀刻区域仍留有金属层，即未蚀刻区域的金属层即形成电路图案，从而实现本发明的陶瓷表面选择性金属化。以下结合实施例对本发明作进一步解释说明。实施例及对比例中所用原料均通过商购得到。实施例1
(1)陶瓷组合物:
陶瓷粉体:粒径小于3um的高纯Al2O3粉9.45克，玻璃粉0.5克(Mg0\Si02\ \CaO系玻璃粉)；功能粉体=Cu粉0.05克。
(2)将陶瓷组合物充分混合均匀，然后加入I克浓度为6wt%PVA溶液，研磨造粒；然后采用手动模压机将造粒后的粉末压成直径15mm的坯体，压力为lOMPa，将将坯体放入箱式炉中排胶、烧结，箱式炉中为空气环境，升温速率为5°C /min，排胶温度575°C，烧结温度1600°C。随炉冷却得到陶瓷基材。
(3)将陶瓷基材装入石墨坩埚然后放入管式炉内，在大气中加热至500°C，保持lh，以除去水分和吸附的气体。然后将其放入反应管内，启动电阻炉电源，加热至500°C并保持恒定。在加热过程中，打开氩气阀门，以4L/min的流量向反应管内充Ar气，赶走管内空气。当反应管达到500°C时，关掉Ar气，以lL/min的流量充入还原气体H2 (99.99 % )进行还原反应，还原时间为15min。然后关掉H2,结束加热,通入4 L/min Ar气,冷却后得到表面还原的陶瓷样品。
(4)将经过表面还原的陶瓷样品放入5wt%的硫酸溶液清洗lmin，之后放入化学镀铜溶液进行化学镀lh，在陶瓷基材表面形成铜层。
(5)蚀刻:先将表面形成有铜层的陶瓷基材先采用去离子水清洗并烘干；然后于黄光环境中进行如下步骤:110°C下在陶瓷基材的铜层表面贴干膜并静置30min，在波长为380nm的曝光机下曝光,再静置30min,然后采用1.0wt%的Na2CO3溶液进行显影；接着采用500C的酸性CuCl2蚀刻液蚀刻lOmin，最后在2.0wt%的NaOH溶液中脱膜，清洗、风干得到本实施例的表面具有金属铜线路的陶瓷样品Si。
实施例2采用与实施例1相同的步骤制备陶瓷基材，并对陶瓷表面进行金属化，得到样品记为S2，不同之处在于:步骤(I)中，功能粉体为CuO 0.05克。实施例3
采用与实施例1相同的步骤制备陶瓷基材，并对陶瓷表面进行金属化，得到样品记为S3，不同之处在于:步骤(I)中，采用9.45克粒径小于3um的高纯ZrO2粉取代实施例1中9.45克粒径小于3um的高纯Al2O3粉。实施例4
采用与实施例1相同的步骤制备陶瓷基材，并对陶瓷表面进行金属化，得到样品记为S4，不同之处在于:步骤(I)中，采用9.45克粒径小于3um的高纯AlN粉取代实施例1中9.45克粒径小于3um的高纯Al2O3粉，采用0.05克CuO取代实施例1中的Cu粉；步骤(2)中，在空气中排胶，温度升到800°C后往箱式炉中通入N2进行烧结，烧结温度为1700°C。实施例5
采用与实施例4相同的步骤制备陶瓷基材，并对陶瓷表面进行金属化，得到样品记为S5，不同之处在于:步骤(I)中，采用9.45克粒径小于3um的高纯BN粉取代实施例4中9.45克粒径小于3um的高纯AlN粉；步骤(2)中，烧结温度为1800°C;步骤(3)中，往反应管内充入的还原气体为CO，流量为3L/min，还原温度为550°C，还原时间为20min。实施例6
采用与实施例4相同的步骤制备陶瓷基材，并对陶瓷表面进行金属化，得到样品记为S6，不同之处在于:步骤(I)中，采用9.45克粒径小于3um的高纯Si3N4粉取代实施例4中9.45克粒径小于3um的高纯AlN粉；步骤(3)，反应管内放入200g单质碳粉，替换实施例4中充入的还原气体H2。实施例7
采用与实施例4相同的步骤制备陶瓷基材，并对陶瓷表面进行金属化，得到样品记为S7，不同之处在于:步骤(I)中，采用9.45克粒径小于3um的高纯SiC粉取代实施例4中
9.45克粒径小于3um的高纯AlN粉；步骤(2)中，烧结温度为1850°C。实施例8
采用与实施例1相同的步骤制备陶瓷基材，并对陶瓷表面进行金属化，得到样品记为S8，不同之处在于:步骤(I)中，功能粉体为Fe2O3 0.05克；还包括在步骤(5)之前将表面形成有化学镀铜层的陶瓷基材整体置于电镀铜液中进行电镀加厚的步骤。实施例9
采用与实施例1相同的步骤制备陶瓷基材，并对陶瓷表面进行金属化，得到样品记为S9，不同之处在于:步骤(I)中，功能粉体为CoO 0.05克。实施例10
采用与实施例1相同的步骤制备陶瓷基材，并对陶瓷表面进行金属化，得到样品记为S10，不同之处在于:步骤(I)中，功能粉体为NiO 0.05克。对比例I
按照CN101550546A实施例4公开的步骤进行:将纳米二氧化钛粉体包覆于玻璃复合材料表面，然后浸 入1.5L化学镀镍液中，温度范围20-40°C，不停搅拌；在波长为400nm的紫外光下照射10-30min进行化学镀，得到玻璃样品DSl。
对比例2
按照CN101684551A实施例3公开的步骤进行:配制0.01mol/L的硝酸铜溶液，溶剂为异丙醇、聚乙烯醇、水，通氮气除氧后加入12g聚丙烯酸树脂，然后旋涂于陶瓷表面，旋涂工艺参数:800转/min,5s ;然后移至60Gy/min的、射线(深圳长园公司的Y射线福射仪)下照射3min，最后进行化学镀铜，得到陶瓷样品记为DS2。性能测试:
采用ISO 2409公开的方法对各样品Yl-Yio和DY1-DY2进行如下测试:使用外科手术刀的刀背或指定的交叉割刀在陶瓷基材表面金属层上划12道划痕，两条刮痕互相成90°角，以便在表面上形成栅格，划痕的间隔为Imm (如果表面太小可只划一个叉，即2道划痕)。确保切割至陶瓷基材表面；否则，应在新的位置重新切割。沿着划痕的方向用刷子刷5次。把3M胶带600粘在表面上，用指尖将胶带擦紧，确保与金属层的良好接触，在5分钟内从胶带的自由端起以60°的角度在0.5秒内将胶带有规则的揭开撕去胶带。如没有任何脱落为5B,脱落量在0-5%之间为4B, 5-15%之间为3B, 15-35%之间为2B, 35-65%之间为1B, 65%以上为0B。测试结果如表I所示。
表I
权利要求
1.一种陶瓷表面选择性金属化方法，其特征在于，包括以下步骤 A、将陶瓷组合物成型后在非还原性氛围中烧制，得到陶瓷基材；所述陶瓷组合物包括陶瓷粉体和分散于陶瓷粉体中的功能粉体；所述功能粉体选自M的氧化物或M单质中的一种或多种，M 为 Mn、Nb、Zn、Cr、Ga、Fe、Cd、In、Ti、Co、Ni、Mo、Sn、Pb、Cu、Tc、Po、Hg、Ag、Rh、Pd、Pt或Au ;陶瓷粉体选自E的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的一种或多种，E为非金属或金属活性高于H2的各种金属； B、将陶瓷基材在还原氛围中进行还原，在陶瓷基材表面形成金属单质活性中心；所述还原氛围为H2气氛、CO气氛或单质碳氛围； C、将经过步骤B的陶瓷基材放入化学镀液中进行化学镀，在陶瓷基材表面形成金属层； D、对经过步骤C的陶瓷基材表面的金属层的选定区域进行蚀刻。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，M为Co、Ni、Cu、Ag、Pd、Pt或Au。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，功能粉体选自Cu、Cu0、Fe203、Co0、Ni0中的一种或多种。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，E为铝、锆、硅、镁、钙或硼。
5.根据权利要求I或4所述的方法，其特征在于，陶瓷粉体选自Al203、Mg0、Si02、Zr02、CaO、BN、Si3N4, AlN或SiC中的一种或多种。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，以陶瓷组合物的总质量为基准，陶瓷粉体的含量为70-99. 998wt%，功能粉体的含量为O. 002_30wt%。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，以陶瓷组合物的总质量为基准，陶瓷粉体的含量为90-99. 998wt%，功能粉体的含量为O. 002_10wt%。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，以陶瓷组合物的总质量为基准，陶瓷粉体的含量为98-99. 9 95wt%，功能粉体的含量为O. 005_2wt%。
9.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，功能粉体为M单质，所述非还原性氛围为空气或氧气气氛。
10.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，功能粉体为M的氧化物，所述非还原性氛围为真空、空气、氧气气氛或惰性气氛。
11.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤B中，还原温度为200°C-1000℃，还原时间为5min_120min。
12.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在D步骤之前还包括以下步骤将经过步骤C的陶瓷基材表面的金属层进行电镀加厚处理。
13.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤D中，对金属层的选定区域进行蚀刻的方法依次包括贴膜、曝光、显影、蚀刻和脱膜步骤。
14.根据权利要求I或13所述的方法，其特征在于，步骤D中，所述选定区域为陶瓷基材的整个表面或部分区域。
全文摘要
本发明提供了一种陶瓷表面选择性金属化方法，包括以下步骤A．将陶瓷组合物成型、烧制得到陶瓷基材；所述陶瓷组合物包括陶瓷粉体和分散于陶瓷粉体中的功能粉体；所述功能粉体选自M的氧化物或M单质中的一种或多种；陶瓷粉体选自E的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物中的一种或多种；B. 将陶瓷基材在还原氛围中进行还原，在陶瓷基材表面形成金属单质活性中心；所述还原氛围为H2气氛、CO气氛或单质碳氛围；C. 将经过步骤B的陶瓷基材放入化学镀液中进行化学镀，在陶瓷基材表面形成金属层；D. 对经过步骤C的陶瓷基材表面的金属层的选定区域进行蚀刻。本发明提供的陶瓷表面选择性金属化方法，金属层与陶瓷基材的附着力较高，成本较低。
文档编号C04B41/88GK103253988SQ20121003501
公开日2013年8月21日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者徐强, 林信平, 任永鹏 申请人:比亚迪股份有限公司