中國(guó)粉體網(wǎng)訊 近年來(lái),，電動(dòng)汽車,、電力機(jī)車以及半導(dǎo)體照明、航空航天,、衛(wèi)星通信等進(jìn)入高速發(fā)展階段,，其內(nèi)部電子器件工作電流大、溫度高,、頻率高,，為滿足器件及電路工作的穩(wěn)定性，對(duì)芯片載體提出了更高的要求,。陶瓷基板具有優(yōu)異的熱性能,、微波性能、力學(xué)性能以及可靠性高等優(yōu)點(diǎn),，可廣泛應(yīng)用于這些領(lǐng)域,。
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目前，陶瓷基板的主流成型工藝是流延成型,，完成流延成型需要經(jīng)過(guò)漿料制備,、流延、干燥,、切割等多步工序,，其中每一工序都會(huì)影響陶瓷素坯質(zhì)量,，稍有不慎，陶瓷素坯便可能會(huì)出現(xiàn)不同情況的缺陷,，并影響最終的成品質(zhì)量,。例如：
坯片彎曲
坯片的彎曲通常有邊緣彎曲、整體彎曲,、翼狀彎曲,、反向彎曲等情況，當(dāng)坯片在干燥過(guò)程中,，上表面比邊緣收縮較大,，坯片邊緣彎曲或整體彎曲，輕微的邊緣彎曲在后續(xù)工序會(huì)被裁剪,，所以此現(xiàn)象通�,？珊雎圆挥�(jì)，而過(guò)大的邊緣彎曲和整體彎曲會(huì)對(duì)后續(xù)流延生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響,。
坯片彎曲示意圖
坯片裂紋
坯片在前期干燥過(guò)程中,，當(dāng)顆粒與顆粒之間的黏附力較大、應(yīng)力釋放機(jī)制不足以抵消干燥應(yīng)力及當(dāng)顆粒之間的黏附力小于與膜帶的黏附力時(shí),，坯片很容易產(chǎn)生裂紋,。常見(jiàn)的裂紋有中心裂紋、爪形裂紋,、橫向開(kāi)裂等,。生產(chǎn)過(guò)程中，爪形裂紋是最常見(jiàn)的缺陷之一,，分析其產(chǎn)生原因,，對(duì)其調(diào)整粘結(jié)劑也是改善坯片缺陷的最常用的手段之一。
坯片裂紋示意圖
一些相關(guān)從業(yè)者在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中,，對(duì)影響流延成型的質(zhì)量因素進(jìn)行了詳細(xì)研究與總結(jié),，主要有以下三個(gè)方面。
01.漿料質(zhì)量
漿料質(zhì)量是決定流延能否成功的關(guān)鍵因素,。流延成型對(duì)漿料的要求是：流動(dòng)性良好,、具有適當(dāng)?shù)募羟凶兿√匦浴⒎稚⒘己�,、粘度適中,，配料的各組分不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但要具有良好的兼容性,。
（1）對(duì)骨料的要求
粒度及其分布合適,，純度較高，煅燒時(shí)的添加劑殘留量要小且與漿料的有機(jī)物不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。骨料的粒度以微米材料為宜,，過(guò)粗會(huì)導(dǎo)致流延成型制備出的生瓷帶外觀不光滑,；過(guò)細(xì)會(huì)導(dǎo)致漿料的吃水量過(guò)大，漿料的觸變性增大,，不利于流延成型,；骨料的形貌為球形或規(guī)則的柱狀為佳，且呈正態(tài)分布,，這樣生產(chǎn)出的生瓷帶堆積密度高,，燒結(jié)后的陶瓷基板內(nèi)部缺陷少，體積密度較高,。
（2）對(duì)溶劑的要求
溶劑的選擇必須考慮流延干燥揮發(fā)的過(guò)程,，溶劑揮發(fā)過(guò)快，坯片開(kāi)裂,，溶劑揮發(fā)過(guò)慢,，坯片無(wú)法完全干燥，影響后續(xù)加工過(guò)程,，而共沸混合物解決了溶劑揮發(fā)過(guò)快或過(guò)慢的問(wèn)題,，從而在流延干燥過(guò)程中緩解了坯片開(kāi)裂的問(wèn)題。
（3）對(duì)增塑劑的要求
對(duì)粘接劑具有良好的增塑性,。增塑劑用量越少,，生瓷帶能達(dá)到同樣的柔韌性,，它的增塑能力就越強(qiáng),。在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，有的增塑劑也是良好的分散劑,，具有良好的分散潤(rùn)濕能力,，加入此類增塑劑可有效降低漿料的吃水量。
不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增塑劑制備的流延片
對(duì)增塑劑的另外一個(gè)要求是：揮發(fā)速度較慢,，在空氣中不吸潮或吸潮量較少,。這樣可以保證生產(chǎn)的生瓷帶在空氣中長(zhǎng)期保存，而仍保持不變的柔韌性,。
（4）對(duì)分散劑的要求
能夠?qū)橇线M(jìn)行良好的潤(rùn)濕分散,，與其它有機(jī)物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的分散劑是不飽和油脂,。分散劑用量雖小,，卻對(duì)生瓷帶的外觀、體積密度及層壓性能有明顯的影響,。
02.流延機(jī)的精度
一般來(lái)說(shuō),，流延設(shè)備主要由流延口、漿料分注器、干燥區(qū),、載體膜等組成,。流延口由漿料槽與刮刀等組成，刮刀與載體膜之間存在一定的縫隙尺寸,，且刮刀刀刃必須保持光滑平整以及整潔,。漿料分注器將漿料分注于漿料槽中，并使?jié){料槽中的漿料始終保持在一定的高度,；干燥區(qū)是流延設(shè)備關(guān)鍵部分,，主要作用為干燥流延生帶，使其獲得一定強(qiáng)度與韌性,。
圖片來(lái)源：金秋機(jī)械
載體膜一般為涂覆硅油的高分子材料,，當(dāng)流延開(kāi)始后載體膜需要一直保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，且不能出現(xiàn)彎曲,、折疊等情況,，且在流延生帶干燥后不與其發(fā)生粘連。當(dāng)載體膜開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),，漿料將由于自身的重力以及載體膜拖曳力開(kāi)始從刮刀的縫隙中自然流出并形成流延生帶,，而刮刀與載體膜之間存在一定的縫隙尺寸，使得流延膜流出的厚度得到控制,，隨后流出的生帶隨著載體膜一起運(yùn)動(dòng)到干燥區(qū),，溶劑在干燥區(qū)將會(huì)揮發(fā)，并在粘結(jié)劑,、增塑劑等添加劑的影響下形成具有一定強(qiáng)度的干燥生坯片,。
03.干燥工藝
干燥是流延成型中十分關(guān)鍵的一步，這一步驟決定著流延生坯片的質(zhì)量,。由于流延漿料具有一定粘度,，在載體膜上流延后易與其粘連，流延后要完全干燥才能使生坯帶具有一定強(qiáng)度,，并從載體膜上完整剝離下來(lái),，而在干燥的過(guò)程中，隨著粉體顆粒間的溶液逐漸減少,，生坯片體積收縮,，生坯片內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一定的應(yīng)力，一旦該應(yīng)力超過(guò)臨界數(shù)值,，生坯片會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂,、翹曲等情況；而且如果干燥速度過(guò)快,，溶劑的快速揮發(fā)也會(huì)導(dǎo)致坯體上下比重不一,，因此制定合適的干燥工藝對(duì)干燥的過(guò)程十分重要,。
參考來(lái)源：
[1]白軍信等.影響流延成型陶瓷基板的質(zhì)量因素
[2]王貝等.影響流延成型陶瓷素坯質(zhì)量的因素
[3]歐陽(yáng)雪瓊等.影響陶瓷材料流延成型的關(guān)鍵因素
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川）
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