A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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LASER ACTIVATION-BASED COPPER PLATING PROCESS FOR 3D-PRINTED CERAMIC SURFACE
The present invention belongs to the technical field of special materials. Disclosed is a laser activation-based copper plating process for a 3D-printed ceramic surface. In the present invention, a special-shaped alumina substrate is prepared by means of the advantages of additive manufacturing, and then the surface of a ceramic substrate is "activated" by means of a laser pretreatment. Finally, combined with an electroless copper plating process, the directional controllable metallization of the surface of the ceramic substrate of a three-dimensional shape is achieved at room temperature, and a high-precision densely packed copper layer which has good reproducibility is obtained. The obtained coating has satisfactory roughness, excellent bonding force and stability, and good solderability. The resistivity of the copper layer measured by a four-probe resistance meter is about 3.1 mΩ•cm, and the limit line width of a metal circuit is about 33.2 μm. The process may be widely used in electronic and radio frequency circuit industries, such as high-power light-emitting diodes (LEDs), integrated circuits, filters, etc.
La présente invention relève du domaine technique des matériaux spécifiques. Est divulgué, un procédé de cuivrage à base d'activation laser pour une surface céramique imprimée en 3D. Dans la présente invention, un substrat en alumine de forme spéciale est préparé au moyen des avantages de la fabrication additive, puis la surface d'un substrat céramique est " activée " au moyen d'un prétraitement au laser. Enfin, combinée à un procédé de cuivrage autocatalytique, la métallisation à commande directionnelle de la surface du substrat céramique d'une forme tridimensionnelle est obtenue à température ambiante, et une couche de cuivre dense de haute précision qui a une bonne reproductibilité est obtenue. Le revêtement obtenu présente une rugosité satisfaisante, une excellente force de liaison et une excellente stabilité, ainsi qu'une bonne aptitude au brasage. La résistivité de la couche de cuivre mesurée par un dispositif de mesure de résistance à quatre sondes est d'environ 3,1 mΩ•cm, et la largeur de ligne limite d'un circuit métallique est d'environ 33,2 µm. Le procédé peut être largement utilisé dans les industries des circuits électroniques et radiofréquences, telles que des diodes électroluminescentes (DEL) à haute puissance, des circuits intégrés, des filtres, etc.
本发明公开了一种基于激光活化的3D打印陶瓷表面镀铜工艺，属于特种材料技术领域，本发明借助增材制造的优势制备异型氧化铝基体，然后通过激光预处理来"激活"陶瓷基体表面，最后结合化学镀铜工艺，常温下实现三维形状的陶瓷基体表面定向可控的金属化，获得精确度高，复现性好的致密堆积的铜层，得到的镀层具有令人满意的粗糙度、优秀的结合力与稳定性以及良好的可焊性，四探针电阻仪测得铜层的电阻率约为3.1mΩ·cm，金属线路的极限线宽约为33.2μm；可以被广泛应用于电子与射频电路行业，如大功率发光二极管(LED)、集成电路、滤波器等。
LASER ACTIVATION-BASED COPPER PLATING PROCESS FOR 3D-PRINTED CERAMIC SURFACE
The present invention belongs to the technical field of special materials. Disclosed is a laser activation-based copper plating process for a 3D-printed ceramic surface. In the present invention, a special-shaped alumina substrate is prepared by means of the advantages of additive manufacturing, and then the surface of a ceramic substrate is "activated" by means of a laser pretreatment. Finally, combined with an electroless copper plating process, the directional controllable metallization of the surface of the ceramic substrate of a three-dimensional shape is achieved at room temperature, and a high-precision densely packed copper layer which has good reproducibility is obtained. The obtained coating has satisfactory roughness, excellent bonding force and stability, and good solderability. The resistivity of the copper layer measured by a four-probe resistance meter is about 3.1 mΩ•cm, and the limit line width of a metal circuit is about 33.2 μm. The process may be widely used in electronic and radio frequency circuit industries, such as high-power light-emitting diodes (LEDs), integrated circuits, filters, etc.
La présente invention relève du domaine technique des matériaux spécifiques. Est divulgué, un procédé de cuivrage à base d'activation laser pour une surface céramique imprimée en 3D. Dans la présente invention, un substrat en alumine de forme spéciale est préparé au moyen des avantages de la fabrication additive, puis la surface d'un substrat céramique est " activée " au moyen d'un prétraitement au laser. Enfin, combinée à un procédé de cuivrage autocatalytique, la métallisation à commande directionnelle de la surface du substrat céramique d'une forme tridimensionnelle est obtenue à température ambiante, et une couche de cuivre dense de haute précision qui a une bonne reproductibilité est obtenue. Le revêtement obtenu présente une rugosité satisfaisante, une excellente force de liaison et une excellente stabilité, ainsi qu'une bonne aptitude au brasage. La résistivité de la couche de cuivre mesurée par un dispositif de mesure de résistance à quatre sondes est d'environ 3,1 mΩ•cm, et la largeur de ligne limite d'un circuit métallique est d'environ 33,2 µm. Le procédé peut être largement utilisé dans les industries des circuits électroniques et radiofréquences, telles que des diodes électroluminescentes (DEL) à haute puissance, des circuits intégrés, des filtres, etc.
本发明公开了一种基于激光活化的3D打印陶瓷表面镀铜工艺，属于特种材料技术领域，本发明借助增材制造的优势制备异型氧化铝基体，然后通过激光预处理来"激活"陶瓷基体表面，最后结合化学镀铜工艺，常温下实现三维形状的陶瓷基体表面定向可控的金属化，获得精确度高，复现性好的致密堆积的铜层，得到的镀层具有令人满意的粗糙度、优秀的结合力与稳定性以及良好的可焊性，四探针电阻仪测得铜层的电阻率约为3.1mΩ·cm，金属线路的极限线宽约为33.2μm；可以被广泛应用于电子与射频电路行业，如大功率发光二极管(LED)、集成电路、滤波器等。
LASER ACTIVATION-BASED COPPER PLATING PROCESS FOR 3D-PRINTED CERAMIC SURFACE
PROCÉDÉ DE CUIVRAGE À BASE D'ACTIVATION LASER POUR SURFACE CÉRAMIQUE IMPRIMÉE EN 3D
一种基于激光活化的3D打印陶瓷表面镀铜工艺
2022-11-03
Patent
Electronic Resource
Chinese
IPC:
C04B
Kalk
,
LIME
/
B33Y
ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
,
Additive (generative) Fertigung, d. h. die Herstellung von dreidimensionalen [3D] Bauteilen durch additive Abscheidung, additive Agglomeration oder additive Schichtung, z. B. durch 3D- Drucken, Stereolithografie oder selektives Lasersintern
3D printing ceramic surface copper plating process based on laser activation
| European Patent Office | 2021
Environment-friendly copper plating process for aluminum oxide ceramic substrate
| European Patent Office | 2024
Electroless Nickel Plating on Ceramic Surface
| British Library Online Contents | 2008
Selective region chemical plating process based on ceramic substrate
| European Patent Office | 2023