CN105742167A - 一种能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法。本发明属于物理电源技术领域。一种能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法，其制备过程：(1)四层结构金属电极的制作：多层金属电极采用电子束真空蒸镀的方式，将玻璃基底放在夹具上放入真空中；将金属放入真空设备的坩埚中，在气压达到1×10-3Pa以下时开始蒸镀，玻璃基底上依次为铝-钛-钯-银结构金属层；(2)烧结处理：在热处理装置中进行烧结处理，制得能够与玻璃牢固结合的多层金属电极。本发明具有工艺简单，无需玻璃刻蚀，能够大大提高电极与玻璃衬底间结合力，产品可靠性高，牢固度好等优点；在民用、军工、航天等领域都有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于物理电源技术领域，特别是涉及一种能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法。
背景技术
目前，随着电子信息产业的发展，各种以玻璃为基底的产品被用于显示屏和液晶器件等很多产品的生产。在显示器件、太阳能电池、能量转换窗口或者是建筑上采用的变色或变温玻璃等很多都需要玻璃基底上制备金属电极或引线引出。现有的电极主要包括导电橡胶、含银导电胶和金属夹具三种。导电橡胶容易老化尤其是在较高或较低温度下工作时容易老化甚至开裂；含银导电胶制备金属电极往往需要进行多次、不同的刻蚀液或刻蚀膏的刻蚀得到所需图形，再通过银浆料的涂覆，成型，得到。然而，对于表面具有膜结构的产品，需要选择合适的刻蚀液，并且生产过程需要步骤较多；金属夹具电极相较体积较大。对于一些对牢固度要求很高的行业，如军工、航天等领域以上电极不能满足其对可靠性的要求。
发明专利CN101442174B公开了一种导电玻璃上电极焊接引线的制备方法，其特征是采用玻璃粉混合含银浆料，在导电玻璃衬底上通过涂覆和还原过程制备电极引线。但也存在可靠性、牢固度等技术问题。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法。
本发明的目的之一是提供一种具有工艺简单，无需玻璃刻蚀，能够大大提高电极与玻璃衬底间结合力，产品可靠性高，牢固度好等特点的能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法。
本发明提供无需玻璃刻蚀，就可在玻璃上制备的，在温度-180℃-100℃温度冲击下不会开裂，抗拉强度达到0.83N/mm2的具有很好的可靠性和牢固度的电极或电极引线的结构。
本发明能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法所采取的技术方案是：
一种能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法，其特点是：与玻璃牢固结合的多层金属电极为铝-钛-钯-银金属化电极结构，其制备过程：
(1)四层结构金属电极的制作
多层金属电极采用电子束真空蒸镀的方式，将玻璃基底放在夹具上放入真空中；将金属放入真空设备的坩埚中，无需加热，设定铝钛钯银的厚度；在气压达到1×10-3Pa以下时开始蒸镀，玻璃基底上依次为铝-钛-钯-银结构金属层；
(2)烧结处理
蒸镀完金属电极的产品在热处理装置中，进行烧结处理；烧结温度设定为250-300℃，时间为25-350分钟；制得能够与玻璃牢固结合的多层金属电极。
本发明能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法还可以采用如下技术方案：
所述的能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法，其特点是：蒸镀金属电极的铝-钛-钯-银金属层厚度分别为100±30nm、300±80nm、100±30nm、5000±100nm。
所述的能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法，其特点是：蒸镀金属电极的图形由模板确定。
本发明具有的优点和积极效果是：
能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1、本发明采用多层金属化电极结构，提高了金属和盖片之间的附着能力，可以经受住焊点拉力强度的测试，可靠性高，牢固度好。无论是在民用还是在军工、航天等领域都可以应用。
2、本发明在生产过程中无需对玻璃衬底进行刻蚀，减少了刻蚀失误引起的损失。金属电极可以被酸液去除，可以进行返工。
附图说明
图1是本发明能够与玻璃牢固结合的具有四层结构的金属电极结构示意图；
图中，玻璃基底上依次为铝-钛-钯-银结构金属层。1、银，2、钯，3、钛，4、铝，5、玻璃。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
实施例1
参阅附图1。
一种能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法，采用多层金属化电极结构，电极体系为铝-钛-钯-银结构，玻璃基底上依次为铝-钛-钯-银结构金属层。铝-钛-钯-银结构金属层厚度分别为100±30nm、300±80nm、100±30nm、5000±100nm。Al-Ti-Pd-Ag结构的四层金属结构电极，金属铝位于最下层与玻璃基底接触，金属银位于最上层。
本实施例Al-Ti-Pd-Ag结构的四层金属结构电极的制作过程：
1.四层结构金属电极的制作
多层金属电极采用电子束真空蒸镀的方式，将玻璃基底放在夹具上放入真空室中。将金属放入真空设备的坩埚中，无需加热，设定铝钛钯银的厚度分别为100nm、300nm、100nm和5000nm。在气压达到1×10-3Pa以下时开始蒸镀，蒸镀的图形由模板决定。根据需要的电极图形制作相应的蒸镀模具。
2.对产品进行烧结处理
把上述蒸镀完金属电极的产品在热处理装置中，进行烧结处理。烧结温度设定为270℃，时间为30分钟。
对所制备的电极进行抗拉强度的测试，在受力方向45°的银箔下面挂不低于0.83N/mm2的砝码，电极不会脱落。
产品不仅在常温具有很好的牢固度，在较高和较低的温度冲击后仍具有很好的牢固度。在温度从-80℃-100℃的瞬间的温度冲击下，电极仍具有很好的牢固度，不会在温度冲击的情况下发生脱落。
从以上的结果可知：本发明制备铝-钛-钯-银结构的四层金属电极可以与玻璃衬底形成牢固的结合，其抗拉强度可以达到0.83N/mm2以上。并且在温度-80℃-100℃的冲击下仍具有很好的牢固度。
本实施例具有所述的工艺简单，无需玻璃刻蚀，能够大大提高电极与玻璃衬底间结合力，产品可靠性高，牢固度好等积极效果。无论是在民用还是在军工、航天等领域都有广泛的应用前景。
Claims (3)
1.一种能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法，其特征是：与玻璃牢固结合的多层金属电极为铝-钛-钯-银金属化电极结构，其制备过程：
(1)四层结构金属电极的制作
多层金属电极采用电子束真空蒸镀的方式，将玻璃基底放在夹具上放入真空中；将金属放入真空设备的坩埚中，无需加热，设定铝钛钯银的厚度；在气压达到1×10-3Pa以下时开始蒸镀，玻璃基底上依次为铝-钛-钯-银结构金属层；
(2)烧结处理
蒸镀完金属电极的产品在热处理装置中，进行烧结处理；烧结温度设定为250-300℃，时间为25-350分钟；制得能够与玻璃牢固结合的多层金属电极。
2.根据权利要求1所述的能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法，其特征是：蒸镀金属电极的铝-钛-钯-银金属层厚度分别为100±30nm、300±80nm、100±30nm、5000±100nm。
3.根据权利要求1所述的能够与玻璃牢固结合的多层金属电极的制备方法，其特征是：蒸镀金属电极的图形由模板确定。
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