陶瓷静电卡盘装置及其制造工艺

专利主权项内容

1.一种陶瓷静电卡盘装置的制造工艺，其特征在于，所述陶瓷静电卡盘装置，包括上层绝缘层、电极层和下层绝缘层，所述上层绝缘层和下层绝缘层采用氮化铝陶瓷，所述下层绝缘层的上表面中心区域金属化一层钨金属浆料形成电极层，所述下层绝缘层的上表面边缘区域，即所述下层绝缘层上表面未进行金属化区域，设置有用于封接上层绝缘层和下层绝缘层的烧结区域，所述烧结区域印刷有氮化铝浆料；所述制造工艺包括：在所述下层绝缘层的上表面中心区域厚膜丝网印刷钨浆料：1)选用平面度和表面粗糙度符合要求的氮化铝陶瓷作为下层绝缘层，依次进行稀硝酸清洗、丙酮超声清洗、无水乙醇清洗，以确保氮化铝陶瓷表面清洁，无任何污染颗粒存在，然后放入干燥箱中在80-100℃温度下，干燥15min；2)将氮化铝陶瓷放置在丝网印刷平台上，调整丝网印刷模板与被印氮化铝陶瓷之间平行度和间隙在2-3mm，丝网模板选用250-350目尼龙丝网模板；3)钨浆料丝网印刷：将制备的钨浆料通过丝网印刷模板印刷于氮化铝陶瓷表面，得到所需要的电极图案，丝网印刷钨膜厚度在25-40μm；4)钨膜的干燥与排胶：将丝网印刷好的氮化铝陶瓷先放入干燥箱中，在120℃干燥1h以上，然后放在电阻加热炉中，在空气环境中，以缓慢的加热速率加热至320℃，保温90min以上，进行空气气氛中排胶，将金属浆料中的大部分有机载体排除掉；在所述下层绝缘层的上表面中心区域金属化，并进行研磨、抛光；1)将排胶后的下层绝缘层工件置于H2或者H2/N2气气氛炉中，在1450～1600℃金属化烧结45-60min，金属化烧结气氛采用湿氢气氛，湿氢露点在25～30℃，烧结完成后得到氮化铝陶瓷表面钨金属化层；2)利用单面抛光机将氮化铝陶瓷金属化层进行抛光，使其抛光后的平面度优于0.02mm，然后将氮化铝陶瓷金属化工件放入丙酮中进行超声清洗；在所述下层绝缘层的上表面边缘区域印刷氮化铝浆料；将上层绝缘层与下层绝缘层进行精密对位叠片，其中上层绝缘层的下表面与上层绝缘层的上表面对应；将上述组装好的工件进行干燥、排胶，然后在一定温度下烧结一定时间，将所述上层绝缘层和下层绝缘层进行封装；所述氮化铝浆料的成分包括氮化铝粉末、封接玻璃粉和有机载体；所述钨金属浆料的成分包括钨粉、氧化钇、封接玻璃粉和有机载体。 来自马-克-数-据