Vormen van keramische printplaatsubstraten: de meest gebruikte methoden

In deze blogpost bekijken we de meest gebruikte methoden om keramische printplaatsubstraten vorm te geven.

Het gieten van keramische printplaatsubstraten is een belangrijk proces bij de vervaardiging van elektronische apparatuur. Keramische substraten hebben een uitstekende thermische stabiliteit, hoge mechanische sterkte en lage thermische uitzetting, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen zoals vermogenselektronica, LED-technologie en auto-elektronica.

1. Vormen:

Vormen is een van de meest gebruikte methoden voor het vormen van keramische printplaatsubstraten. Hierbij wordt een hydraulische pers gebruikt om keramisch poeder in een vooraf bepaalde vorm te comprimeren. Het poeder wordt eerst gemengd met bindmiddelen en andere additieven om de vloei en plasticiteit ervan te verbeteren. Het mengsel wordt vervolgens in de vormholte gegoten en er wordt druk uitgeoefend om het poeder te verdichten. Het resulterende compact wordt vervolgens bij hoge temperaturen gesinterd om het bindmiddel te verwijderen en de keramische deeltjes samen te smelten om een ​​vast substraat te vormen.

2. Gieten:

Tapegieten is een andere populaire methode voor het vormen van keramische printplaten, vooral voor dunne en flexibele substraten. Bij deze methode wordt een slurry van keramisch poeder en oplosmiddel op een vlak oppervlak, zoals een plastic film, verspreid. Vervolgens wordt een rakel of rol gebruikt om de dikte van de slurry te regelen. Het oplosmiddel verdampt, waardoor er een dunne groene tape overblijft, die vervolgens in de gewenste vorm kan worden gesneden. De groene tape wordt vervolgens gesinterd om eventueel achtergebleven oplosmiddel en bindmiddel te verwijderen, wat resulteert in een dicht keramisch substraat.

3. Spuitgieten:

Spuitgieten wordt doorgaans gebruikt voor het gieten van kunststof onderdelen, maar kan ook worden gebruikt voor keramische printplaatsubstraten. Bij deze methode wordt keramisch poeder gemengd met een bindmiddel onder hoge druk in de vormholte geïnjecteerd. De mal wordt vervolgens verwarmd om het bindmiddel te verwijderen, en het resulterende groene lichaam wordt gesinterd om het uiteindelijke keramische substraat te verkrijgen. Spuitgieten biedt de voordelen van een hoge productiesnelheid, complexe onderdeelgeometrieën en uitstekende maatnauwkeurigheid.

4. Extrusie:

Extrusiegieten wordt voornamelijk gebruikt om keramische printplaatsubstraten te vormen met complexe dwarsdoorsnedevormen, zoals buizen of cilinders. Het proces omvat het persen van een geplastificeerde keramische slurry door een mal met de gewenste vorm. De pasta wordt vervolgens in de gewenste lengtes gesneden en gedroogd om eventueel achtergebleven vocht of oplosmiddel te verwijderen. De gedroogde groene delen worden vervolgens gebakken om het uiteindelijke keramische substraat te verkrijgen. Extrusie maakt de continue productie van substraten met consistente afmetingen mogelijk.

5. 3D-printen:

Met de komst van additieve productietechnologie wordt 3D-printen een haalbare methode voor het vormen van keramische printplaatsubstraten. Bij keramisch 3D-printen wordt keramisch poeder gemengd met een bindmiddel om een ​​printbare pasta te vormen. Vervolgens wordt de slurry laag voor laag afgezet, volgens een computergegenereerd ontwerp. Na het printen worden de groene delen gesinterd om het bindmiddel te verwijderen en de keramische deeltjes samen te smelten om een ​​stevig substraat te vormen. 3D-printen biedt grote ontwerpflexibiliteit en kan complexe en op maat gemaakte substraten produceren.

Kortom

Het gieten van keramische printplaatsubstraten kan op verschillende manieren worden voltooid, zoals gieten, tapegieten, spuitgieten, extrusie en 3D-printen. Elke methode heeft zijn voordelen en de keuze is gebaseerd op factoren zoals de gewenste vorm, doorvoer, complexiteit en kosten. De keuze van de vormmethode bepaalt uiteindelijk de kwaliteit en prestaties van het keramische substraat, waardoor het een cruciale stap wordt in het productieproces van elektronische apparaten.