影響流延成型陶瓷基片的質量因素
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發(fā)布時間：2022-10-21
由于流延成型具有產量大、厚度一致性好、收縮率穩(wěn)定及表面光潔度高等優(yōu)勢，流延成型取代了干壓成型、軋膜成型等傳統(tǒng)的成型方式，成為制備陶瓷基片的主要成型方法。
目前，流延成型廣泛應用于多層器件（如疊層壓敏電阻、多層陶瓷電容器等）、壓電陶瓷變壓器及壓電陶瓷蜂鳴器片、厚/薄膜集成電路板、制冷器基板、片狀電阻基板、燃料電池介質片、陶瓷管殼、陶瓷發(fā)熱器等的成型。
影響流延成型陶瓷基板的質量因素主要包括漿料的質量、流延機的精度、流延工藝。
漿料的質量是決定流延能否成功的關鍵因素。流延成型要求漿料流動性良好、具有適當的剪切變稀特性、分散良好、粘度適中，配料的各組分不發(fā)生化學反應且兼容性良好。
1）陶瓷粉體
粒度及其尺寸分布和顆粒形貌適合，純度較高，短少時添加劑殘留量小，且不與增塑劑、粘結劑等有機物發(fā)生化學反應。
2）溶劑
具有合適的揮發(fā)速度、較低的表面張力，對漿料的有機物具有良好的溶解性，對陶瓷粉體有良好的潤濕性。
3）增塑劑
對粘結劑具有良好的增塑性，且揮發(fā)速度較慢。保證生瓷帶在空氣中長期保存，柔韌性保持不變。
4）分散劑
能對陶瓷粉體進行良好的潤滑分散，不與其他有機物發(fā)生化學反應。分散劑對生瓷帶的外觀、體積密度及層壓性能有明顯影響。
5）粘結劑
粘結劑對陶瓷粉體具有良好的潤濕性，優(yōu)異的粘結性能，易燒除無殘留。
流延機的液位控制技術、刮刀成膜技術、走速穩(wěn)定技術、氣氛控制技術、溫度加熱技術、膜帶平穩(wěn)傳送技術、生瓷帶切割技術、除靜電技術等影響生瓷帶的質量、厚度、外觀、一致性等。
3流延工藝
在流延成型過程中，漿料的粘度要適合、流延機的各段的溫度曲線及相應各段的氣氛可控。
1）漿料粘度合適
流延成型不同厚度的生瓷帶，需要不同粘度的漿料。一般來說，生瓷帶越厚，漿料粘度越大，才能堆積較厚的厚度；生瓷帶較薄，漿料粘度必須較小，不然生瓷帶外觀不平整。
2）各段的氣氛控制
在流延的不同階段，需要不同的氣氛，使得生瓷帶外觀平整，厚度一致。如第一節(jié)干燥箱不能加熱且要保持足夠高的溶劑蒸汽壓，使得濕膜保持潤濕狀態(tài)；表皮干燥時保持一定溶劑蒸汽壓，溶劑按一定速率揮發(fā)，揮發(fā)太快會出現(xiàn)微裂紋、燒泡；在整體干燥階段則增大抽風量，加速溶劑廢氣及時抽走。
3）各段的溫度曲線控制
流延機的各段溫度曲線設置，主要保證生瓷帶從低溫到高溫的干燥，保證干燥過程中不產生開裂、氣泡，且干燥徹底。最高溫度曲線設置應比溶劑的共沸點高10℃。
資料：
1.《影響流延成型陶瓷基板的質量因素》，白軍信，肖愛武等；
2.《制備電子陶瓷基片用的流延成型工藝》，周建民，王亞東
