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氮化铝陶瓷具有热导率高、电阻率高、击穿场强大、低介电系数、热膨胀系数与Si和氧化铝陶瓷等常用半导体材料匹配这些特性,是理想的电子封装材料,但AlN陶瓷表面金属化的质量是影响其实用化的关键因素之一。根据AlN陶瓷封装材料应用需求背景,对AlN陶瓷表面金属化体系进行了设计,并利用电子束蒸发和离子束溅射方法制备了AlN表面双层金属化薄膜,研究了制备工艺和合金化体系对薄膜粘结强度、薄膜应力及电阻等性能的影响规律。根据AlN陶瓷表面金属化的性能及工艺要求,结合膜系之间的相互作用,提出了各层薄膜的设计原则,确定了采用Ti/Ni及TiW/Ni双层金属化体系,并利用电子束蒸发和离子束溅射方法制备了双层金属化体系。电子束蒸发制备的薄膜沉积速率均高于离子束溅射制备的沉积速率,制备的Ti薄膜存在(002)面的择优取向,而离子束溅射制备的Ti薄膜为(100)的择优取向。导电层Ni薄膜的择优取向与粘结层的性质有关,当粘结层为Ti薄膜时Ni薄膜有(111)面的择优取向,当粘结层为TiW或W薄膜时Ni薄膜的晶面取向变化为(220)取向与(111)取向共存。研究了AlN陶瓷表面金属化薄膜体系和制备工艺对薄膜的粘结性能、残余应力和电性能的影响。采用离子束清洗可极大地提高薄膜粘结强度,其拉脱强度大于3kg／mm2。电子束蒸发沉积的Ti/Ni金属化薄膜经400-550℃的退火,粘结强度无显著提高。离子束溅射工艺制备的双层金属化薄膜其粘结强度低于电子束蒸发沉积的金属化薄膜。通过分析膜内残余应力,发现离子束清洗参数为屏压600V、束流70 mA时可获得较低的残余应力。电子束蒸发制备的AlN陶瓷表面Ti/Ni金属化薄膜在450℃以下退火由于薄膜晶粒的增长使得薄膜方阻变小；500℃以上退火时由于破坏了薄膜体系的完整性薄膜方阻变大。A1N表面Ti/Ni金属化样品在使用温度不超过400℃时其电性能能在较长时间内保持稳定。