用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法及制得组件和超材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法、以及根据该方法制得的流延片一陶瓷基板组件和超材料。
【背景技术】
[0002]如何将导电几何结构引入陶瓷基体，且如何控制导电几何结构的形状和尺寸稳定性，是超材料领域及耐高温天线罩领域所关注的问题。
[0003]现有技术中，在烧结后的陶瓷基板(平面或曲面)上施加导电几何结构的方法有:
[0004](I)在一定温度和保护气氛下，覆铜箔，之后刻蚀成导电几何结构。但铜易氧化，需要保护气体，铜以其表面氧化铜与基体陶瓷形成低熔点相(粘结剂)。工艺控制难，且后续蚀刻过程中非致密的陶瓷基板易受到金属离子的污染。
[0005](2)利用真空镀和掩模板，选择性地在非导电陶瓷上形成金属图案，之后用电镀的方法将导电几何结构加厚。但这种方法也有缺陷:界面结合强度低，电镀也会污染非致密的陶瓷板。
[0006](3)选择性化学镀也有类似缺陷。
[0007](4)用丝网印刷技术，将抗氧化银浆有选择性地刷在烧后的陶瓷基板上，之后进行烧结。但这种方法只适用于平面，而非曲面。除非有曲面网版，否则导电几何结构不能直接印在曲面上。暴露的导电几何结构也是一个问题，因为有环境侵蚀和隐蔽方面的问题。
[0008](5)利用低温共烧技术，其中涉及到流延片和丝网印刷，可以将导电几何结构引入陶瓷片中，解决了银图案暴露的问题。但该技术难以取得大的厚度，且有烧结变形的问题。
[0009]也就是说，现有技术的在陶瓷基板上施加导电几何结构的方法存在着各种各样的缺陷，尤其是无法解决导电几何结构形状和尺寸稳定性欠佳的问题。
【发明内容】
[0010]本发明的一个目的在于，提供一种用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法，其既可以利用陶瓷基板的力学、热学和介电性能，又可以利用导电几何结构的电磁波调控性能；而且导电几何结构的烧结受到陶瓷基板的控制，这样有利于提高导电几何结构的形状和尺寸稳定性，避免导电几何结构烧结变形。
[0011]本发明的以上目的通过一种用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法来实现，所述方法包括以下步骤:
[0012]准备含有所述导电几何结构的流延片；
[0013]在所述陶瓷基板的表面上涂敷有机粘结剂；
[0014]利用所述有机粘结剂，将含有所述导电几何结构的所述流延片贴放到所述陶瓷基板的所述表面上；
[0015]对所述流延片和所述陶瓷基板进行压合；以及
[0016]对所述流延片和所述陶瓷基板进行烧结。
[0017]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:既可以利用陶瓷基板的力学、热学和介电性能，又可以利用导电几何结构的电磁波调控性能；而且导电几何结构的烧结受到陶瓷基板的控制，这样有利于提高导电几何结构的形状和尺寸稳定性，避免导电几何结构烧结变形，大大降低了导电几何结构在X和Y方向的烧结收缩率。
[0018]较佳的是，所述有机粘结剂是增粘树脂或PVB粘性溶液。
[0019]上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:能有效地提高导电几何结构的形状和尺寸稳定性，避免导电几何结构烧结变形，大大降低了导电几何结构在X和Y方向的烧结收缩率。
[0020]较佳的是，准备含有所述导电几何结构的流延片包括:在流延片上丝网印刷或选择性喷涂所述导电几何结构。
[0021]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:能简便地将导电几何结构结合到流延片上。
[0022]较佳的是，准备含有所述导电几何结构的流延片包括:在第一流延片上丝网印刷或选择性喷涂所述导电几何结构，将第二流延片叠加在所述第一流延片上且使所述导电几何结构位于所述第一流延片和所述第二流延片之间，对所述第一流延片和所述第二流延片进行预压合。
[0023]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:预压合使双流延片生坯带在Z方向更致密，且预压合不直接作用于陶瓷基板，减少了陶瓷基板被压裂的风险；降低了流延片及其中导电几何结构的Z方向收缩率。
[0024]较佳的是，所述陶瓷基板是平面基板或曲面基板。
[0025]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:该方法可适用于将导电几何结构贴压到平面或曲面的陶瓷基板上。
[0026]较佳的是，所述压合是真空热压或温等静压。
[0027]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:可实现良好的压合效果，使得根据该方法制得的流延片一陶瓷基板组件具备理想的结合强度。
[0028]较佳的是，压合温度为25 - 70°C，压合压力为0.5 — 20Mpa。
[0029]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:只需较低的压合温度和较低的压合压力来进行压合，避免了浪费能源，并充分考虑了压合设备的规格和通常陶瓷基板的抗压强度。
[0030]较佳的是，压合温度为70°C,压合压力为5Mpa。
[0031]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:可实现最佳的压合效果，使得根据该方法制得的流延片一陶瓷基板组件和超材料具备最理想的结合强度。
[0032]较佳的是，所述陶瓷基板由透波陶瓷材料构成。
[0033]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:既可以利用陶瓷基板的力学、热学和介电性能，又可以利用导电几何结构的电磁波调控性能。
[0034]较佳的是，所述陶瓷基板的表面粗糙度为Ra = 0.5 — 0.8。
[0035]较佳的是，所述陶瓷基板的表面具有5 - 14%的孔隙率。
[0036]较佳的是，孔的平均孔径为0.1 — 5微米。
[0037]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:可提高含有导电几何结构的流延片与陶瓷基板之间的界面结合强度。
[0038]较佳的是，所述导电几何结构中的金属选自:银、钯、金、钼、铜、钨、钥、及其合金。
[0039]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:可选择合适的导电几何结构材料，以根据需要利用的电磁波调控性倉泛。
[0040]较佳的是，所述流延片由介质陶瓷和介质玻璃构成，所述介质陶瓷的成分与所述陶瓷基板的成分相同或相近。
[0041]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:可进一步提高导电几何结构的形状和尺寸稳定性，并进一步降低导电几何结构在X和Y方向的烧结收缩率。
[0042]较佳的是，烧结温度为800 - 1600°C。
[0043]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:可选择合适的烧结温度，以进一步提高导电几何结构的形状和尺寸稳定性，并进一步降低导电几何结构在X和Y方向的烧结收缩率。
[0044]较佳的是，烧结压力为0.1 - 8Mpa。
[0045]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:可选择合适的烧结压力，以进一步提高导电几何结构的形状和尺寸稳定性，并进一步降低导电几何结构在X和Y方向的烧结收缩率。
[0046]较佳的是，所述方法还包括:在对所述流延片和所述陶瓷基板进行压合之后且在对所述流延片和所述陶瓷基板进行烧结之前，将烧结辅助板覆盖在所述流延片上，以防止烧结变形。
[0047]根据上述技术方案，本发明的用于将导电几何结构贴压到陶瓷基板上的方法能起到以下有益技术效果:可进一步提高导电几何结构的形状和尺寸稳定性，