[发明专利]一种金属化陶瓷废品的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷废品的处理回收方法，具体涉及到去除金属化陶瓷外表面涂覆的金属层，回收合格的陶瓷产品的方法。

背景技术

随着三维封装技术发展和系统集成度提高，以大功率发光二极管(LED)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、激光器(LD)为代表的功率型器件在封装过程中，散热材料的选用成为关键的技术环节，并直接影响到器件的使用性能与可靠性。对于电子封装而言，散热基板主要是利用其材料本身具有的高热导率，将热量从芯片导出，实现与外界的电互连与热交换。目前常用的散热基板主要包括MCPCB（金属核印刷电路板）、LTCC或HTCC（低温共烧陶瓷或高温共烧陶瓷基板）和金属化陶瓷基板等。

陶瓷一直是为国防装备中电子器件配套的重要零件。因陶瓷具有较高的导热系数、良好的绝缘性、抗热冲击性、较低的损耗和化学稳定性好的特点，所以广泛用于航天、航空核动力工程作大功率器件散热，在电子行业的电真空器件、行波管、大功率模块厚膜电路及封装器件中已被大量采用，起着支撑、绝缘散热作用。

目前，陶瓷金属化涂覆是一般采用印刷、滚涂、车涂等方法将金属浆料涂覆在陶瓷上。由于在印刷前的产品位置调试、制造过程中由于设备精度和员工操作的熟练程度，难免会出现金属化图形移位、表面质量等废品。陶瓷金属化的工艺顺序为，先将陶瓷表面清洗洁净，然后在其表面涂覆一层金属涂料，待金属涂料干燥后将陶瓷置于烧结室内进行高温烧结，使金属涂料与陶瓷表面的结合效果加强。

虽然陶瓷涂覆后没有通过烧结，受陶瓷基体体积密度和表面粗糙度的影响，金属浆料同样会渗透一部分到陶瓷基体内，通过简单的擦洗很难测底将金属浆料去除干净，因此，行业类通常将印刷后的陶瓷废品作报废处理。部分陶瓷(如氧化铍陶瓷)基体制作成本高，直接报废损失较大，同时，报废的氧化铍陶瓷需要通过特殊处理和特殊掩埋才避免对环境的破坏，致使后期投入的费用也较高。规模化生产的部分陶瓷（如氧化铝陶瓷），由于生产数量大，金属化涂覆后废品量较多，直接报废后总价值也较高。金属化涂覆时，其中有两个工序可能产生废品：其一是将金属涂覆至陶瓷表面，未烧结前时经过检验查出的废品，其一是将表面涂覆有金属涂料的陶瓷高温烧结过程中产生的废品。本发明围绕节约生产成本、提高产品利用率、提高对资源的重复利用，公开了陶瓷在涂覆金属化涂料后，烧结前时废品的回收利用方法。

为了解决现有技术中的上述不足，本发明提出了一种新的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对于金属化陶瓷的处理工艺，经过本发明的工艺，能够去除金属化陶瓷废品表面涂覆的金属层，将废品中的洁净陶瓷回收利用，提高了资源的有效利用率，能够降低企业生产成本，同时回收的陶瓷在再金属化的质量良好，符合要求。

为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供金属化陶瓷废品的回收方法，包括以下工艺步骤：

A、将金属化陶瓷废品投入体积分数为70%~95%的工业酒精中，浸泡30h~50h，再使用清水浸泡1h~3h；浸泡后的金属化陶瓷废品使用高压水枪冲洗；

B、将步骤A中的金属化陶瓷废品放入超声波清洗机内，加入体积分数为70%~95%的工业酒精将陶瓷废品浸没，使用超声波清洗剂清洗30min~60min；

C、配制金属清洁剂，将其加热至80℃以上，让步骤B中的陶瓷废品在金属清洁剂中浸泡30min~60min，在浸泡过程中，金属清洁剂的温度保持80℃以上；

D、经过步骤C处理后的金属化陶瓷废品在质量分数为30%~70%的盐酸溶液中浸泡4h~8h，然后用流动的清水清洗，清洗后置于烘箱内烘干；

E、将烘干后的金属化陶瓷废品进行氧化气氛烧结，烧结温度为1200℃~1400℃，烧结时间为30min；氧化气氛烧结工序完毕后，进行氮气保护气氛烧结，其烧结温度为1100℃~1400℃，烧结时间为20min；烧结工序完毕后对陶瓷进行检验，剔除不合格产品。

优选的，本发明工艺包括以下步骤：

A、将金属化陶瓷废品投入体积分数为70%~80%的工业酒精中，浸泡30h~40h，再使用清水浸泡1h~2h；浸泡后的金属化陶瓷废品使用高压水枪冲洗；

B、将步骤A中的金属化陶瓷废品放入超声波清洗机内，加入体积分数为70%~80%的工业酒精将陶瓷废品浸没，使用超声波清洗剂清洗30min~45min；

C、配制金属清洁剂，将其加热至85℃以上，让步骤B中的陶瓷废品在金属清洁剂中浸泡30min~60min，在浸泡过程中，金属清洁剂的温度保持85℃以上；