陶瓷金屬密封的典型缺陷和預防—不同的工藝，不同的挑戰

1. CTMS 的三種最常見缺陷

上一篇文章中的GTMS依賴玻璃和金屬之間的直接化學鍵合； CTMS（陶瓷金屬密封）則不同——陶瓷和金屬不能直接粘合，必須通過兩步“金屬化+釬焊”工藝間接連接。製程步驟越多，缺陷類型也相應不同。三種高頻缺陷：

金屬化層剝落 －燒結後的金屬化層與陶瓷結合不充分，在釬焊時剝落；密封徹底失效。

釬焊空隙 －釬焊填充金屬無法在金屬化陶瓷表面和金屬外殼之間充分流動，從而留下空隙。空隙減少了有效密封面積並導致局部應力集中，成為洩漏隱患。

陶瓷裂紋 －陶瓷在釬焊冷卻後出現裂紋，直接破壞氣密性和絕緣性能。

2. 三種缺陷的根源及預防

三種缺陷類型對應三道防線，根源與對策一一對應：

防止剝落－根本原因是金屬化漿料配方不當、燒結溫度不足或陶瓷表面粗糙度不合格；對策是金屬化層品質控制。金屬化是CTMS的「靈魂工藝」：它決定了陶瓷能否釬焊。燒結後金屬化層厚度應均勻，並與陶瓷形成化學鍵結的過渡界面。旭日的HTCC陶瓷系列產品，如SMT-11*9，均遵循此標準金屬化製程。

燒結後，必須鍍鎳層作為釬焊過渡層－鎳可以被常見的釬焊填料（例如銀-銅共晶）很好地潤濕。

防止空洞－根本原因是填料流量不足或放置不均勻；對策是釬焊過程控制：根據密封面積精確控制填充量並均勻預置（如填充箔或填充環）；在真空或還原性氣氛中釬焊，以防止金屬化表面氧化而影響潤濕。

防止開裂－根本原因是陶瓷與金屬的CTE不匹配，冷卻後留下過大的殘餘應力；對策是結構和製程雙重控制：中間過渡環採用可伐合金等低膨脹合金，並控制釬焊溫度和冷卻速度。

這三種缺陷類型的預防重點各不相同——剝離是由金屬化控制的，空洞是由釬焊控制的，裂紋是由結構控制的——但其本質與GTMS相同：只有當每個工藝參數都保持在其窗口內時，缺陷率才能始終受到控制。

[詞彙表]

1. 金屬化：在陶瓷表面形成金屬層，使陶瓷可以釬焊的過程

2. 釬焊空洞：釬料未能完全填充接頭處形成的微小空洞，降低了密封可靠性