Keraamisen piirilevyalustan muovaus: Yleisimmin käytetyt menetelmät

Tässä blogikirjoituksessa tarkastellaan yleisimpiä menetelmiä, joita käytetään keraamisten piirilevyjen substraattien muotoiluun.

Keraamisen piirilevyn alustan muovaus on tärkeä prosessi elektroniikkalaitteiden valmistuksessa. Keraamisilla alustoilla on erinomainen lämmönkestävyys, korkea mekaaninen lujuus ja alhainen lämpölaajeneminen, mikä tekee niistä ihanteellisia sovelluksiin, kuten tehoelektroniikkaan, LED-teknologiaan ja autoelektroniikkaan.

1. Muovaus:

Muovaus on yksi yleisimmin käytetyistä menetelmistä keraamisten piirilevysubstraattien muodostamiseen. Se sisältää hydraulisen puristimen käytön keraamisen jauheen puristamiseksi ennalta määrättyyn muotoon. Jauhe sekoitetaan ensin sideaineiden ja muiden lisäaineiden kanssa sen juoksevuuden ja plastisuuden parantamiseksi. Seos kaadetaan sitten muottipesään ja painetaan jauheen tiivistämiseksi. Tuloksena oleva tiiviste sintrataan sitten korkeissa lämpötiloissa sideaineen poistamiseksi ja keraamisten hiukkasten sulattamiseksi yhteen kiinteän alustan muodostamiseksi.

2. Casting:

Nauhavalu on toinen suosittu menetelmä keraamisen piirilevyn alustan muodostamiseen, erityisesti ohuille ja taipuisille alustoille. Tässä menetelmässä keraamisen jauheen ja liuottimen liete levitetään tasaiselle pinnalle, kuten muovikalvolle. Sitten käytetään kaavinterää tai telaa lietteen paksuuden säätämiseen. Liuotin haihtuu jättäen ohuen vihreän teipin, joka voidaan sitten leikata haluttuun muotoon. Vihreä nauha sintrataan sitten jäljellä olevan liuottimen ja sideaineen poistamiseksi, jolloin saadaan tiheä keraaminen alusta.

3. Ruiskuvalu:

Ruiskupuristusta käytetään tyypillisesti muoviosien muovaukseen, mutta sitä voidaan käyttää myös keraamisten piirilevyjen alustoihin. Menetelmässä ruiskutetaan sideaineeseen sekoitettua keraamista jauhetta muottipesään korkeassa paineessa. Muotti kuumennetaan sitten sideaineen poistamiseksi, ja tuloksena oleva raakakappale sintrataan lopullisen keraamisen substraatin saamiseksi. Ruiskuvalu tarjoaa etuja nopean tuotantonopeuden, monimutkaisen osien geometrian ja erinomaisen mittatarkkuuden.

4. Ekstruusio:

Suulakepuristusmuovausta käytetään pääasiassa poikkileikkaukseltaan monimutkaisten keraamisten piirilevyjen, kuten putkien tai sylinterien, muodostamiseen. Prosessi sisältää plastisoidun keraamisen lietteen pakottamisen halutun muotoisen muotin läpi. Tahna leikataan sitten haluttuihin pituuksiin ja kuivataan jäännöskosteuden tai liuottimen poistamiseksi. Kuivatut vihreät osat poltetaan sitten lopullisen keraamisen substraatin saamiseksi. Ekstruusio mahdollistaa tasakokoisten alustojen jatkuvan tuotannon.

5. 3D-tulostus:

Additiivisen valmistustekniikan myötä 3D-tulostuksesta on tulossa varteenotettava menetelmä keraamisen piirilevyn substraattien muovaamiseen. Keraamisessa 3D-tulostuksessa keraaminen jauhe sekoitetaan sideaineen kanssa tulostettavaksi tahnaksi. Liete kerrostetaan sitten kerros kerrokselta tietokoneella kehitetyn suunnitelman mukaisesti. Painatuksen jälkeen vihreät osat sintrataan sideaineen poistamiseksi ja keraamiset hiukkaset sulatetaan yhteen kiinteän alustan muodostamiseksi. 3D-tulostus tarjoaa suurta suunnittelujoustavuutta ja voi tuottaa monimutkaisia ​​ja räätälöityjä substraatteja.

Lyhyesti sanottuna

Keraamisten piirilevyalustojen muovaus voidaan suorittaa eri menetelmillä, kuten muovauksella, nauhavalulla, ruiskuvalulla, ekstruusiolla ja 3D-tulostuksella. Jokaisella menetelmällä on etunsa, ja valinta perustuu tekijöihin, kuten haluttu muoto, suorituskyky, monimutkaisuus ja hinta. Muotoilumenetelmän valinta määrittää viime kädessä keraamisen alustan laadun ja suorituskyvyn, mikä tekee siitä kriittisen vaiheen elektroniikkalaitteiden valmistusprosessissa.