一种在陶瓷基板表面进行高精度加工的制备方法与流程

本发明涉及陶瓷基板表面加工的，具体为一种在陶瓷基板表面进行高精度加工的制备方法。

背景技术：

1、陶瓷材料（如氧化铝、氮化铝、氧化铍等）因其优异的绝缘性、高导热性和机械强度，被广泛应用于功率电子、led封装、射频器件等领域。然而，陶瓷本身硬度高、脆性大，传统机械加工（如切割、钻孔、磨削）存在刀具磨损快、加工效率极低、成本高昂、且易产生微裂纹导致良率下降等痛点。

2、存在上述问题和缺点的原因主要在于陶瓷的高硬度和脆性，使得机械加工时切削阻力大、刀具损耗严重，且加工参数必须设置得很保守，导致单件加工耗时漫长。解决这些问题时曾遇到的困难包括：特种加工（如激光、超声辅助）设备投入巨大，且仍难以完全避免热影响区或表面改性层的问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种在陶瓷基板表面进行高精度加工的制备方法，其显著降低加工阻力，缩短整体加工时间，提高加工精度和良率。

2、一种在陶瓷基板表面进行高精度加工的制备方法，其特征在于：其在陶瓷基板表面预先形成一层金属层，将难加工的陶瓷基板表面转化为易加工的金属表面，之后再对金属表面进行高精度打磨和/或机加工作业。

3、其进一步特征在于：

4、其包括如下加工步骤：

5、s1，提供一陶瓷基板；

6、s2，在所述陶瓷基板表面通过物理或化学沉积方式形成金属层；

7、s3，形成有金属层的陶瓷基板进行高精度打磨和/或机加工作业。

8、其更进一步特征在于：

9、其还包括有步骤s4，根据产品需求，可保留未加工的金属层作为导电层或散热层，或通过化学蚀刻、机械打磨去除未加工的金属层。

10、其再进一步特征在于：

11、步骤s1中，陶瓷基板的材料为氧化铝、氮化铝、氧化铍或氮化硅，陶瓷基板的厚度为0.2mm～10mm，并对陶瓷基板进行清洗处理；

12、步骤s2中，金属层的为铜、铜合金、镍、或银；

13、步骤s2中，所述金属层的形成方式包含但不限于：物理气相沉积镀铜、电镀铜、溅射铜；所述金属层的厚度范围1μm～500μm；

14、优选地，所述金属层的厚度为20μm～200μm；

15、所述打磨和/或机加工作业包括磨削、切削、钻孔、切割、抛光等，所述打磨和/或机加工作业的加工精度达±0.01mm以内，表面粗糙度ra达0.1μm以下；由于金属层质地较软、延展性好，在加工中起到吸收应力、防止微裂纹、降低刀具磨损的作用；

16、所述打磨和/或机加工作业的厚度不大于金属层的厚度，确保不会加工到陶瓷基材。

17、采用本发明后，其具备如下有益效果：

18、a加工效率大幅提升:金属层将陶瓷表面的加工特性从“硬脆”转变为“韧软”，可采用常规金属加工参数高速切削，整体加工时间较传统直接加工陶瓷缩短30%~70%；

19、b刀具寿命显著延长:刀具主要接触金属层，避免与高硬度陶瓷直接摩擦，刀具寿命可延长3~10倍；

20、c产品良率提高:金属层的缓冲作用有效抑制陶瓷崩边和微裂纹，良率可提升至95%以上；

21、d加工精度更高:金属层可加工性优于陶瓷，配合高精度机床可实现微米级尺寸控制和镜面级表面质量；

22、e工艺兼容性强:涵盖pvd镀铜、电镀铜、溅射铜等多种镀层方式，适用于多种陶瓷基材，易于在现有产线集成；

23、f附加价值:保留的金属层可直接作为电子器件的导电线路、散热通道或封装载体，实现“加工-功能一体化”。

1.一种在陶瓷基板表面进行高精度加工的制备方法，其特征在于：其在陶瓷基板表面预先形成一层金属层，将难加工的陶瓷基板表面转化为易加工的金属表面，之后再对金属表面进行高精度打磨和/或机加工作业。

2.根据权利要求1所述的一种在陶瓷基板表面进行高精度加工的制备方法，其特征在于，其包括如下加工步骤：

3.根据权利要求2所述的一种在陶瓷基板表面进行高精度加工的制备方法，其特征在于：其还包括有步骤s4，根据产品需求，可保留未加工的金属层作为导电层或散热层，或通过化学蚀刻、机械打磨去除未加工的金属层。

4.根据权利要求2或3所述的一种在陶瓷基板表面进行高精度加工的制备方法，其特征在于：步骤s1中，陶瓷基板的材料为氧化铝、氮化铝、氧化铍或氮化硅，陶瓷基板的厚度为0.2mm～10mm，并对陶瓷基板进行清洗处理。

5.根据权利要求2或3所述的一种在陶瓷基板表面进行高精度加工的制备方法，其特征在于：步骤s2中，金属层的为铜、铜合金、镍、或银。

6.根据权利要求5所述的一种在陶瓷基板表面进行高精度加工的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述金属层的形成方式包含但不限于：物理气相沉积镀铜、电镀铜、溅射铜；所述金属层的厚度范围1μm～500μm。

7.根据权利要求6所述的一种在陶瓷基板表面进行高精度加工的制备方法，其特征在于：所述金属层的厚度为20μm～200μm。

8.根据权利要求2或3所述的一种在陶瓷基板表面进行高精度加工的制备方法，其特征在于：所述打磨和/或机加工作业包括磨削、切削、钻孔、切割、抛光等，所述打磨和/或机加工作业的加工精度达±0.01mm以内，表面粗糙度ra达0.1μm以下。

9.根据权利要求8所述的一种在陶瓷基板表面进行高精度加工的制备方法，其特征在于：所述打磨和/或机加工作业的厚度不大于金属层的厚度，确保不会加工到陶瓷基材。