本發明涉及陶瓷與金屬釬焊領域，尤其是涉及一種用于釬焊的金屬化陶瓷結構及其制造方法及磁控管。

背景技術：

在相關技術中，磁控管的陰極與輸出組件主要由氧化鋁陶瓷與可伐合金釬焊而成，在進行氧化鋁陶瓷與可伐合金組裝時需要人工放置釬料，這樣容易因為人為因素而出現焊接不良現象。

技術實現要素：

本發明旨在至少解決相關技術中存在的技術問題之一。為此，本發明需要提供一種用于釬焊的金屬化陶瓷結構及其制造方法及磁控管。

本發明實施方式的用于釬焊的金屬化陶瓷結構的制造方法，包括：

將本體層進行金屬化處理以在所述本體層的表面依次形成鉬錳層及鎳層；

將熔點低于所述鉬錳層及所述鎳層的用于釬焊的合金釬料涂覆在所述鎳層的表面上以形成預釬料層；

將所述預釬料層進行烘干；

將所述預釬料層進行燒結以形成釬料層。

在由本發明實施方式的制造方法制造的用于釬焊的金屬化陶瓷結構及包括用于釬焊的金屬化陶瓷結構的磁控管中，由于金屬化層包括釬料層，這樣在金屬化陶瓷結構與可伐合金進行釬焊時，可不需要人工放置釬料，從而可實現金屬化陶瓷結構與可伐合金的自動化組裝，從而可減少組裝過程中的人為因素的影響，提高了焊接工藝的穩定性，從而降低了焊接不良率。

在某些實施方式中，所述制造方法在將本體層進行金屬化處理以在所述本體層的表面依次形成鉬錳層及鎳層的步驟前還包括以下步驟：將所述本體層置入隧道爐中進行燒結，在所述隧道爐中對所述本體層進行燒結的溫度的范圍在1500℃～1650℃。

在某些實施方式中，所述制造方法在將本體層進行金屬化處理以在所述本體層的表面依次形成鉬錳層及鎳層的步驟中還包括以下步驟：通過絲網印刷的方法將鉬錳膏劑涂覆在所述本體層的表面上以形成預鉬錳層，然后將所述預鉬錳層置入還原性氣氛的爐中進行燒結以形成所述鉬錳層，然后在所述鉬錳層的表面鍍鎳以形成所述鎳層。

在某些實施方式中，所述制造方法在將熔點低于所述鉬錳層及所述鎳層的用于釬焊的合金釬料涂覆在所述鎳層的表面上以形成預釬料層的步驟中還包括以下步驟：利用工裝夾具對多個所述本體層進行定位，再通過絲網印刷的方法將所述合金釬料涂覆在所述鎳層上以形成所述預釬料層。

在某些實施方式中，所述制造方法在將所述預釬料層進行烘干的步驟中還包括以下步驟：將所述預釬料層置入還原性氣氛的馬弗爐中進行烘干，對所述預釬料層進行烘干的溫度的范圍在200℃～300℃。

在某些實施方式中，所述制造方法在將所述預釬料層進行燒結以形成釬料層的步驟中還包括以下步驟：將所述預釬料層置入由還原性氣體保護的馬弗爐中進行燒結，對所述預釬料層進行燒結的溫度的范圍在700℃～850℃。

在某些實施方式中，所述還原性氣體包含氫氣，對所述預釬料層進行燒結的溫度的范圍在750℃～800℃，對所述預釬料層進行燒結的時間的范圍在20min～30min。

在某些實施方式中，所述合金釬料包括銀銅合金材料，所述銀銅合金材料中的銅占所述銀銅合金材料的質量百分數為27％～29％。

在某些實施方式中，所述釬料層的厚度的范圍在1um～60um。

本發明實施方式的用于釬焊的金屬化陶瓷結構包括本體層及金屬化層，所述金屬化層覆蓋在所述本體層的表面上，所述金屬化層與所述本體層緊密結合，所述金屬化層包括鉬錳層、鎳層及釬料層，所述鉬錳層連接所述本體層及所述鎳層，所述鎳層連接所述鉬錳層及所述釬料層，所述鎳層與所述鉬錳層緊密結合，所述鎳層與所述釬料層緊密結合，所述鉬錳層隔開所述本體層及所述鎳層，所述鎳層隔開所述鉬錳層及所述釬料層，所述釬料層由熔點低于所述鉬錳層及所述鎳層的用于釬焊的合金釬料構成。

在本發明實施方式的用于釬焊的金屬化陶瓷結構中，由于金屬化層包括釬料層，這樣在金屬化陶瓷結構與可伐合金進行釬焊時，可不需要人工放置釬料，從而可實現金屬化陶瓷結構與可伐合金的自動化組裝，從而可減少組裝過程中的人為因素的影響，提高了焊接工藝的穩定性，從而降低了焊接不良率。

在某些實施方式中，所述釬料層均勻地分散在所述鎳層的表面上。

在某些實施方式中，所述合金釬料包括銀銅合金材料，所述銀銅合金材料中的銅占所述銀銅合金材料的質量百分數為27％～29％。

在某些實施方式中，所述釬料層的厚度的范圍在1um～60um。

本發明實施方式的磁控管包括上述任一實施方式所述的用于釬焊的金屬化陶瓷結構。

在本發明實施方式的磁控管中，由于金屬化層包括釬料層，這樣在金屬化陶瓷結構與可伐合金進行釬焊時，可不需要人工放置釬料，從而可實現金屬化陶瓷結構與可伐合金的自動化組裝，從而可減少組裝過程中的人為因素的影響，提高了焊接工藝的穩定性，從而降低了焊接不良率。

本發明實施方式的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發明實施方式的金屬化陶瓷結構的剖面示意圖。

圖2是本發明實施方式的金屬化陶瓷結構的另一剖面示意圖。

主要元件符號說明：

金屬化陶瓷結構10；

本體層11、表面111、表面111a、金屬化層12、鉬錳層121、鎳層122、表面1221、釬料層123。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接。可以是機械連接，也可以是電連接。可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

請一并參閱圖1及圖2，本發明實施方式的制造方法可以用于制造用于釬焊的金屬化陶瓷結構10，制造方法包括：

步驟s12：將本體層11進行金屬化處理以在本體層11的表面111依次形成鉬錳層121及鎳層122；

步驟s14：將熔點低于鉬錳層121及鎳層122的用于釬焊的合金釬料涂覆在鎳層122的表面上以形成預釬料層；

步驟s16：將預釬料層進行烘干；

步驟s18將預釬料層進行燒結以形成釬料層123。

需要說明的是，在本發明實施方式的制造方法中，“金屬化處理”指的是在本體層11上形成與本體層11緊密結合的金屬層，例如鉬錳層121及鎳層122。

本發明實施方式的用于釬焊的金屬化陶瓷結構10可以用本發明實施方式的制造方法制造，并包括本體層11及金屬化層12。金屬化層12覆蓋在本體層11的表面上。金屬化層12與本體層11緊密結合。金屬化層12包括鉬錳層121、鎳層122及釬料層123。鉬錳層121連接本體層11及鎳層122。鎳層122連接鉬錳層121及釬料層123。鎳層122與鉬錳層121緊密結合。鎳層122與釬料層123緊密結合。鉬錳層121隔開本體層11及鎳層122。鎳層122隔開鉬錳層121及釬料層123。釬料層123由熔點低于鉬錳層121及鎳層122的用于釬焊的合金釬料構成。

本發明實施方式的用于釬焊的金屬化陶瓷結構10可以用于磁控管。或者說，磁控管包括金屬化陶瓷結構10。需要說明的是，磁控管的陰極與輸出組件可由金屬化陶瓷結構10與可伐合金釬焊而成，其中磁控管可用于家用電器中，例如在一個例子中，磁控管可用于微波爐中。

在由本發明實施方式的制造方法制造的用于釬焊的金屬化陶瓷結構10及包括金屬化陶瓷結構10的磁控管中，由于金屬化層12包括釬料層123，這樣在金屬化陶瓷結構10與可伐合金進行釬焊時，可不需要人工放置釬料，從而可實現金屬化陶瓷結構10與可伐合金的自動化組裝，從而可減少組裝過程中的人為因素的影響，提高了焊接工藝的穩定性，從而降低了焊接不良率。

需要說明的是，金屬化陶瓷結構10的結構沒有具體的限制，可根據實際應用情況進行設置。在一些例子中，金屬化陶瓷結構10呈圓柱體狀或長方體狀。當然，金屬化陶瓷結構10的形狀并不限于上述所列舉的形狀。

同時，本體層11主要由氧化鋁材料構成。本體層11與金屬化層12之間能夠形成穩定的化學鍵，這樣本體層11與金屬化層12結合緊密。鎳層122與鉬錳層121之間能夠形成穩定的化學鍵，這樣鎳層122與鉬錳層121之間的相互作用力較大，即結合更緊密。鎳層122與釬料層123緊密之間能夠形成穩定的化學鍵，這樣鎳層122與釬料層123之間的相互作用力較大，即結合更緊密。

再有，金屬化層12可完全覆蓋在本體層11的表面111上，也可覆蓋本體層11的部分表面111。例如在圖2所示的例子中，金屬化層12覆蓋在本體層11的相背的兩個表面111a上。如此，金屬化陶瓷結構10可進行釬焊的表面積較大，這樣提高了金屬化陶瓷結構10的使用率。

進一步，釬料層123由用于釬焊的合金釬料構成，其中合金釬料的熔點要低于鉬錳層121及鎳層122的熔點。由于合金釬料的熔點較低，這樣由合金釬料構成的釬料層123易于進行釬焊，同時在金屬化陶瓷結構10與可伐合金進行釬焊時，能夠保證鉬錳層121及鎳層122不受溫度的影響。

在一些例子中，合金釬料包括合金材料，其中合金材料的熔點要低于鉬錳層121及鎳層122的熔點。由于合金釬料包括合金材料，這樣由合金釬料構成的釬料層123的熔點較低，并且流動性較好，這樣能夠保證由金屬化陶瓷結構10與可伐合金釬焊而形成的器件具有較好的氣密性，從而使得由金屬化陶瓷結構10與可伐合金釬焊而形成的器件能夠在較高的真空環境下使用。

另外，釬料層123的結構沒有具體限制，可根據具體情況進行設置。較佳地，釬料層123為層狀結構。如此，釬料層123較為平整，這樣利于進行釬焊，同時釬料層123具有較大的比表面積，這樣提高了合金釬料的使用率。

在某些實施方式中，在步驟s12前還包括以下步驟：

步驟s11：將本體層11置入隧道爐中進行燒結。在隧道爐中進行燒結的溫度的范圍在1500℃～1650℃。

如此，將本體層11在1500℃～1650℃的溫度條件下進行燒結不僅可除去本體層11上的微量雜質(例如本體層11內的少量氣體及有機物)，并可將本體層11內的顆粒之間的空洞去除，從而提高本體層11的機械強度及耐磨性能。

在一些例子中，在步驟s11中，將本體層11在隧道爐中進行燒結的溫度為1500℃、1550℃、1580℃、1600℃或1650℃。需要說明的是，將本體層11在隧道爐中進行燒結的溫度并不僅限于上述例子中所列舉的值。同時，將本體層11在隧道爐中進行燒結的時間可根據具體情況進行設置。

在某些實施方式中，在步驟s12中還包括以下子步驟：

步驟s121：通過絲網印刷的方法將鉬錳膏劑涂覆在本體層11的表面111上以形成預鉬錳層，然后將預鉬錳層置入還原性氣氛的爐中進行燒結以形成鉬錳層121，然后在鉬錳層121的表面鍍鎳以形成鎳層122。

如此，通過絲網印刷的方法進行涂覆的方式使得形成的預鉬錳層較為均勻。同時，在還原性氣氛的爐中進行燒結的方式可防止預鉬錳層氧化，從而保證形成的鉬錳層121的純度。

需要說明的是，“還原性氣氛的爐中”中的還原性氣氛可通過使用還原性氫氣實現，例如在一個例子中，可將預鉬錳層置入馬沸爐中，然后往馬沸爐中通流動的還原性氫氣以保證預鉬錳層為在還原性氣氛下進行燒結。

同時，在鉬錳層121的表面鍍鎳的方法可根據具體情況進行選擇，例如可通過電鍍鎳或者化學鍍鎳的方法在鉬錳層121的表面上形成鎳層122。

在某些實施方式中，在步驟s121中，將預鉬錳層置入還原性氣氛的爐中進行燒結的溫度范圍在1400℃～1500℃。

如此，將預鉬錳層在1400℃～1500℃的溫度條件下進行燒結不僅可除去預鉬錳層上的微量雜質(例如預鉬錳層內的有機物)，并可將預鉬錳層內的顆粒之間的空洞去除，并可使得本體層11與鉬錳層121之間形成穩定的化學鍵，從而提高最后形成的鉬錳層121的結構穩定性。

在一些例子中，在步驟s121中，將預鉬錳層置入還原性氣氛的爐中進行燒結的溫度為1400℃、1420℃、1450℃、1480℃或1500℃。需要說明的是，將預鉬錳層置入還原性氣氛的爐中進行燒結的溫度并不僅限于上述例子中所列舉的值。同時，將預鉬錳層置入還原性氣氛的爐中進行燒結的時間可根據具體情況進行設置。

需要說明的是，將預鉬錳層置入還原性氣氛的爐中進行燒結的溫度的值要小于或等于在隧道爐中對本體層11進行燒結的溫度的值。如此，可避免由于在還原性氣氛的爐中對預鉬錳層的燒結溫度過高而影響本體層11結構的穩定性。

在某些實施方式中，在步驟s14中還包括以下子步驟：

步驟s141：利用工裝夾具對多個本體層11進行定位，再通過絲網印刷的方法將合金釬料涂覆在鎳層122上以形成預釬料層。

如此，利用工裝夾具對多個本體層11進行定位可保證多個本體層11的位置較為固定，從而可實現同時對多個本體層11進行合金釬料涂覆，這樣提高了操作效率。同時，通過絲網印刷的方法進行涂覆的方式使得形成的預釬料層較為均勻。

需要說明的是，“工裝夾具”的主要作用是對本體層11進行定位。在步驟s141中，可根據具體情況選擇對應的工裝夾具，只需滿足能夠對本體層11進行定位的作用即可。在本發明實施方式中，在將本體層11進行金屬化處理以在本體層11的表面111依次形成鉬錳層121及鎳層122后，再利用工裝夾具對多個本體層11進行定位。

在一些例子中，預釬料層的厚度的范圍在1um～60um。如此，預釬料層的厚度適中，這樣可保證由預釬料層燒結而形成的釬料層123具有充足的厚度進行釬焊。

在某些實施方式中，在步驟s16中還包括以下子步驟：

步驟s161：將預釬料層置入還原性氣氛的馬弗爐中進行烘干，對預釬料層進行烘干的溫度的范圍在200℃～300℃。

如此，將預釬料層在200℃～300℃的溫度條件下進行烘干不僅可除去預釬料層中的雜質(例如有機物)，并可在一定程度上提高預釬料層的結構穩定性。同時，還原性氣氛可防止預釬料層氧化。

需要說明的是，“還原性氣氛的馬弗爐中”中的還原性氣氛可通過使用還原性氫氣實現，例如在一個例子中，可將預釬料層置入馬沸爐中，然后往馬沸爐中通流動的還原性氫氣以保證預釬料層為在還原性氣氛下進行烘干。

同時，將預釬料層在馬弗爐中進行烘干的時間可根據具體情況進行設置。例如，在一些例子中，在步驟s161中，將預釬料層在馬弗爐中進行烘干的時間的范圍在6h～9h。當然，將預釬料層在馬弗爐中進行烘干的時間并不限于上述例子中的時間范圍。

在某些實施方式中，在步驟s18中還包括以下子步驟：

步驟s181：將預釬料層置入由還原性氣體保護的馬弗爐中進行燒結，對預釬料層進行燒結的溫度的范圍在700℃～850℃。

如此，將預釬料層在700℃～850℃的溫度條件下進行燒結不僅可進一步除去預釬料層中的雜質(例如有機物)，并可將預釬料層內的顆粒之間的空洞去除，并可使得預釬料層與鎳層122之間形成穩定的化學鍵，從而最后形成結構穩定的釬料層123。同時，還原性氣體保護可防止預釬料層氧化。

在某些實施方式中，在步驟s181中，還原性氣體包含氫氣，對預釬料層進行燒結的溫度的范圍在750℃～800℃。如此，還原性氣體的還原效果較佳。同時，750℃～800℃的燒結溫度范圍適中，這樣既可以保證能夠形成結構穩定的釬料層123，又不會因為燒結溫度過高而影響釬料層123的性能，例如導致最后形成的釬料層123變形。同樣，適中的燒結溫度可保證最后形成的釬料層123分散較為均勻。

在一些例子中，在步驟s181中，對預釬料層進行燒結的溫度為750℃、760℃、780℃或800℃。需要說明的是，對預釬料層進行燒結的溫度并不僅限于上述例子中所列舉的值。

需要說明的是，對預釬料層進行烘干的溫度的值要小于對預釬料層進行燒結的溫度的值。這樣可防止對預釬料層進行烘干的溫度過高而影響最后形成的釬料層123的結構的穩定性。同時，步驟s161中的將預釬料層置入由還原性氣體保護的馬弗爐中進行燒結的溫度的值要小于步驟s121中的將預鉬錳層置入還原性氣氛的爐中進行燒結的溫度的值。如此，可避免由于在還原性氣體保護的馬弗爐中對預釬料層的燒結溫度過高而影響鉬錳層121或鎳層122的結構穩定性。

在某些實施方式中，在步驟s18中，對預釬料層進行燒結的時間的范圍在20min～30min。如此，對預釬料層進行燒結的時間適中，這樣既可以保證能夠形成結構較為致密且穩定的釬料層123，又不會因為燒結時間過長而影響釬料層123的使用性能，例如導致最后形成的釬料層123變形。

在一些例子中，對預釬料層進行燒結的時間的為20min、22min、25min、27min或30min。需要說明的是，對預釬料層進行燒結的時間并不限于上述例子中所列舉的值。

在某些實施方式中，合金釬料包括銀銅合金材料。銀銅合金材料中的銅占銀銅合金材料的質量百分數為27％～29％。如此，合金釬料的熔點較低，并且具有較好的流動性，這樣使得釬料層123的潤濕性及穩定性較好，從而能夠保證由金屬化陶瓷結構10與可伐合金釬焊而形成的器件具有較好的氣密性。同時，釬料層123的制造成本較低。

在一個例子中，銀銅合金材料中的銅占銀銅合金材料的質量百分數為28％。在某些實施方式中，釬料層123的厚度的范圍在1um～60um。如此，釬料層123的厚度適中，這樣可充分保證使用釬料層123進行釬焊的有效性，同時可防止浪費合金釬料。

在某些實施方式中，釬料層123的厚度的范圍在10um～45um。釬料層123具有較佳的厚度，這樣能夠保證金屬化陶瓷結構10與可伐合金釬焊后的各處具有較佳的性能。

在一些例子中，釬料層123的厚度為10um、15um、20um、25um、28um、30um、35um、40um或45um。需要說明的是，釬料層123的厚度并不限于上述所列舉的值。

在某些實施方式中，在金屬化陶瓷結構10中，釬料層123均勻地分散在鎳層122的表面1221上。

如此，釬料層123分散較為均勻，這樣利于進行釬焊，并能夠保證金屬化陶瓷結構10與可伐合金釬焊后的各處性能的一致性，同時釬料層123具有較大的比表面積，這樣提高了合金釬料的使用率。

在本發明實施方式中，在使用本發明實施方式的制造方法制造用于釬焊的金屬化陶瓷結構10時，可先在鎳層122的表面1221上形成一層厚度均勻的預釬料層，然后再將預釬料層在適中的燒結溫度下進行燒結以形成均勻地分散在鎳層122的表面1221的釬料層123。其中，對預釬料層進行燒結的適中的燒結溫度是形成均勻的釬料層123的必要條件，其可參考其他實施方式中的對預釬料層進行燒結的溫度的值，例如對預釬料層進行燒結的燒結溫度可為750℃。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或參考字母，這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施方式和/或設置之間的關系。此外，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施方式”、“一些實施方式”、“示意性實施方式”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合實施方式或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施方式或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結合。

盡管已經示出和描述了本發明的實施方式，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。