[发明专利]基于微弧离子镀的陶瓷介质滤波器表面镀层方法、陶瓷介质滤波器

说明书

本发明提供一种基于微弧离子镀的陶瓷介质滤波器表面镀层方法，通过对待处理陶瓷介质滤波器进行超声清洗后，置于微弧离子镀设备真空腔室中的工件架上再依次进行等离子体清洗、沉积金属导电层、二次等离子体清洗、沉积金属打底层、沉积过渡层、沉积Ag镀层步骤以及后处理等步骤，得到具有表面镀层的陶瓷介质滤波器。本发明还提供一种陶瓷介质滤波器。本发明的方法可制备较厚镀层、能精准调控镀层组分，使处理后的陶瓷滤波器表面银镀层界面结合良好、截面结构致密、电学性能优异，整体镀银工艺自动化程度高、稳定性可靠性好。

技术领域

本发明涉及新材料制造技术领域，具体而言涉及一种基于微弧离子镀的陶瓷介质滤波器表面镀层方法、陶瓷介质滤波器。

背景技术

滤波器是基站的“选频”之眼，可帮助通讯基站滤掉不需要的波段，实现收发特定频率的电磁波。随5G时代到来，通讯基站类设备的重量和体积相对于4G要求将更为严格，滤波器必须小型化、集成化，即体积更小、更轻的陶瓷介质滤波器将取代传统的金属腔体滤波器成为主流，且制备技术路线将完全革新。因金属银具有良好的导电性、导热性、延展性和钎焊性，在陶瓷介质滤波器表面涂覆银层技术对于滤波器服役性能的长久保持至关重要，滤波器表面涂覆银层金属化在其生产工艺过程中非常关键。

目前，陶瓷滤波器面涂覆银层的工艺主要有两种：喷涂银浆+烧结工艺、化学镀+电镀工艺；虽经这两类工艺处理获得的滤波器银涂层外观均匀、结合力、插损指标等可以满足要求，但仍存在工艺流程复杂、综合能耗较高、不良品率难降、环保压力较大等工程问题。

磁控溅射是靶材原子因撞击而获得动能逸出，沉积到基底表面形成薄膜。但是传统的磁控溅射法存在着靶材原子离化率低、膜层附着力不足、绕射性差的问题，相较于磁控溅射离子镀，微弧离子镀技术使镀料粒子的离化率更高，可以达到在真空腔内不同空间位置处制备厚度均一化镀层的效果。

但对于陶瓷介质滤波器来说，由于银与陶瓷基体的晶格常数和热膨胀系数相差较大，导致外镀的纯银层和陶瓷基体的结合力减弱，容易产生形变，形变严重者甚至会导致膜层断裂，从而影响陶瓷介质滤波器成品率，也影响陶瓷介质滤波器在使用过程中的性能。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术不足，提供一种基于微弧离子镀的陶瓷介质滤波器表面镀层方法，该方法可制备较厚镀层、能精准调控镀层组分，使处理后的陶瓷滤波器表面银镀层界面结合良好、截面结构致密、电学性能优异，整体镀银工艺自动化程度高、稳定性可靠性好。

根据本发明目的的第一方面，提供一种基于微弧离子镀的陶瓷介质滤波器表面镀层方法，包括以下步骤：

S1、将清洗后的待镀层滤波器置于微弧离子镀设备的真空腔室中的工作盘上，并启动工作盘；其中，所述真空腔室内设有Ni靶材、Cu靶材和Ag靶材；

S2、对真空腔室抽真空，再通入氩气至工作气压在第一气压区间，之后开启Ni靶材的靶电流，并对S1中的待镀层滤波器施加脉冲偏压，进行第一次等离子体清洗，得到第一工件；

S3、继续保持工作气压在第一气压区间，调整Ni靶材的靶电流，对第一工件施加脉冲偏压，在第一工件的表面沉积金属导电层，得到第二工件；

S4、继续保持工作气压在第一气压区间，同时开启Ag靶材的靶电流，并调整Ni靶材的靶电流，对第二工件施加脉冲偏压，进行第二次等离子体清洗，得到第三工件；

S5、继续保持工作气压在第一气压区间，关闭Ag靶材的靶电流和Ni靶材的靶电流后，只开启Cu靶材的靶电流，或者只开启Ni靶材的靶电流，或者同时开启Cu靶材的靶电流和Ni靶材的靶电流，并对第三工件施加脉冲偏压，在第三工件的表面沉积金属打底层，得到第四工件；

S6、继续保持工作气压在第一气压区间，开启Ag靶材的靶电流，并调整S5中开启的靶材的靶电流，对第四工件施加脉冲偏压，在第四工件的表面沉积过渡层，得到第五工件；