Støbning af keramiske kredsløbskortsubstrater: De mest almindeligt anvendte metoder

I dette blogindlæg vil vi se på de mest almindelige metoder, der bruges til at forme keramiske printpladesubstrater.

Støbning af keramiske kredsløbskortsubstrater er en vigtig proces ved fremstilling af elektronisk udstyr. Keramiske substrater har fremragende termisk stabilitet, høj mekanisk styrke og lav termisk ekspansion, hvilket gør dem ideelle til applikationer som kraftelektronik, LED-teknologi og bilelektronik.

1. Støbning:

Støbning er en af ​​de mest udbredte metoder til dannelse af keramiske printpladesubstrater. Det involverer at bruge en hydraulisk presse til at komprimere keramisk pulver til en forudbestemt form. Pulveret blandes først med bindemidler og andre tilsætningsstoffer for at forbedre dets flow og plasticitet. Blandingen hældes derefter i støbeformens hulrum, og der påføres tryk for at komprimere pulveret. Det resulterende kompakte sintres derefter ved høje temperaturer for at fjerne bindemidlet og smelte de keramiske partikler sammen for at danne et fast substrat.

2. Casting:

Båndstøbning er en anden populær metode til dannelse af keramiske kredsløbskortsubstrater, især til tynde og fleksible substrater. I denne metode spredes en opslæmning af keramisk pulver og opløsningsmiddel på en flad overflade, såsom en plastikfilm. En rakel eller en rulle bruges derefter til at kontrollere tykkelsen af ​​gyllen. Opløsningsmidlet fordamper og efterlader en tynd grøn tape, som derefter kan skæres i den ønskede form. Den grønne tape sintres derefter for at fjerne eventuelt resterende opløsningsmiddel og bindemiddel, hvilket resulterer i et tæt keramisk substrat.

3. Sprøjtestøbning:

Sprøjtestøbning bruges typisk til støbning af plastdele, men den kan også bruges til keramiske printpladesubstrater. Metoden går ud på at sprøjte keramisk pulver blandet med et bindemiddel ind i støbeformens hulrum under højt tryk. Formen opvarmes derefter for at fjerne bindemidlet, og det resulterende grønne legeme sintres for at opnå det endelige keramiske substrat. Sprøjtestøbning tilbyder fordelene ved hurtig produktionshastighed, komplekse delegeometrier og fremragende dimensionsnøjagtighed.

4. Ekstrudering:

Ekstruderingsstøbning bruges hovedsageligt til at danne keramiske printpladesubstrater med komplekse tværsnitsformer, såsom rør eller cylindre. Processen involverer at tvinge en blødgjort keramisk opslæmning gennem en form med den ønskede form. Pastaen skæres derefter i ønskede længder og tørres for at fjerne eventuel resterende fugt eller opløsningsmiddel. De tørrede grønne dele brændes derefter for at opnå det endelige keramiske substrat. Ekstrudering muliggør kontinuerlig produktion af substrater med ensartede dimensioner.

5. 3D-print:

Med fremkomsten af ​​additiv fremstillingsteknologi er 3D-print ved at blive en levedygtig metode til støbning af keramiske printpladesubstrater. Ved keramisk 3D-print blandes keramisk pulver med et bindemiddel for at danne en printbar pasta. Opslæmningen afsættes derefter lag for lag efter et computergenereret design. Efter udskrivning sintres de grønne dele for at fjerne bindemidlet og smelte de keramiske partikler sammen til et fast underlag. 3D-print tilbyder stor designfleksibilitet og kan producere komplekse og tilpassede substrater.

Kort sagt

Støbningen af ​​keramiske printpladesubstrater kan fuldføres ved forskellige metoder såsom støbning, tapestøbning, sprøjtestøbning, ekstrudering og 3D-print. Hver metode har sine fordele, og valget er baseret på faktorer som ønsket form, gennemløb, kompleksitet og omkostninger. Valget af formningsmetode bestemmer i sidste ende kvaliteten og ydeevnen af ​​det keramiske substrat, hvilket gør det til et kritisk trin i den elektroniske enheds fremstillingsproces.