流延成型陶瓷基片的影响因素

由于流延成型具有产量大、厚度一致性好、收缩率稳定及表面光洁度高等优势,流延成型取代了干压成型、轧膜成型等传统的成型方式,成为制备陶瓷基片的主要成型方法。

 

流延成型陶瓷基片的影响因素

图   流延成型工艺流程图

 

目前,流延成型广泛应用于多层器件(如叠层压敏电阻、多层陶瓷电容器等)、压电陶瓷变压器及压电陶瓷蜂鸣器片、厚/薄膜集成电路板、制冷器基板、片状电阻基板、燃料电池介质片、陶瓷管壳、陶瓷发热器等的成型。

 

流延成型陶瓷基片的影响因素

 

影响流延成型陶瓷基板的质量因素主要包括浆料的质量、流延机的精度、流延工艺。

 

流延成型陶瓷基片的影响因素

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浆料的质量

 

浆料的质量是决定流延能否成功的关键因素。流延成型要求浆料流动性良好、具有适当的剪切变稀特性、分散良好、粘度适中,配料的各组分不发生化学反应且兼容性良好。

 

1)陶瓷粉体

 

粒度及其尺寸分布和颗粒形貌适合,纯度较高,短少时添加剂残留量小,且不与增塑剂、粘结剂等有机物发生化学反应。

 

2)溶剂

 

具有合适的挥发速度、较低的表面张力,对浆料的有机物具有良好的溶解性,对陶瓷粉体有良好的润湿性。

 

3)增塑剂

 

对粘结剂具有良好的增塑性,且挥发速度较慢。保证生瓷带在空气中长期保存,柔韧性保持不变。

 

4)分散剂

 

能对陶瓷粉体进行良好的润滑分散,不与其他有机物发生化学反应。分散剂对生瓷带的外观、体积密度及层压性能有明显影响。

 

5)粘结剂

 

粘结剂对陶瓷粉体具有良好的润湿性,优异的粘结性能,易烧除无残留。

流延成型陶瓷基片的影响因素

 

 

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流延机的精度

 

流延机的液位控制技术、刮刀成膜技术、走速稳定技术、气氛控制技术、温度加热技术、膜带平稳传送技术、生瓷带切割技术、除静电技术等影响生瓷带的质量、厚度、外观、一致性等。

 

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流延工艺

 

在流延成型过程中,浆料的粘度要适合、流延机的各段的温度曲线及相应各段的气氛可控。

 

1)浆料粘度合适

 

流延成型不同厚度的生瓷带,需要不同粘度的浆料。一般来说,生瓷带越厚,浆料粘度越大,才能堆积较厚的厚度;生瓷带较薄,浆料粘度必须较小,不然生瓷带外观不平整。

 

2)各段的气氛控制

 

在流延的不同阶段,需要不同的气氛,使得生瓷带外观平整,厚度一致。如第一节干燥箱不能加热且要保持足够高的溶剂蒸汽压,使得湿膜保持润湿状态;表皮干燥时保持一定溶剂蒸汽压,溶剂按一定速率挥发,挥发太快会出现微裂纹、烧泡;在整体干燥阶段则增大抽风量,加速溶剂废气及时抽走。

 

3)各段的温度曲线控制

 

流延机的各段温度曲线设置,主要保证生瓷带从低温到高温的干燥,保证干燥过程中不产生开裂、气泡,且干燥彻底。最高温度曲线设置应比溶剂的共沸点高10℃。

资料:

1.《影响流延成型陶瓷基板的质量因素》,白军信,肖爱武等;

2.《制备电子陶瓷基片用的流延成型工艺》,周建民,王亚东

 

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流延成型陶瓷基片的影响因素

原文始发于微信公众号(艾邦陶瓷展):流延成型陶瓷基片的影响因素

作者 gan, lanjie