流延成型技術(shù)是一種重要的生瓷帶制備技術(shù),該技術(shù)50年前就已經(jīng)取得專利。現(xiàn)在該技術(shù)已經(jīng)是各種片式電子元器件和無機基板制備的基礎(chǔ)。
在LTCC(低溫共燒陶瓷)制作工藝中,流延成型是不可缺少的重要步驟。流延成型是將配制好的混料在流延設(shè)備中進行流延工藝,得到具有一定厚度的生瓷帶,供后續(xù)進一步使用。流延技術(shù)正處不斷發(fā)展的過程,從非水基流延技術(shù)到水基流延技術(shù),再到逐漸改進出現(xiàn)了紫外引發(fā)聚合和凝膠流延等新技術(shù)。
非水基流延成型工藝即傳統(tǒng)技術(shù),工藝過程包括漿料配制、混合、除氣、流延、烘干等工序。該技術(shù)優(yōu)點是操作容易掌握,可進行流水作業(yè),生產(chǎn)的效率高。但是會伴隨著大量的污染產(chǎn)生。
雖然非水基流延技術(shù)能夠獲得高質(zhì)量的陶瓷基片,但是原料的毒性、生產(chǎn)過程中帶來的對環(huán)境的污染和對人們身體的危害,使政府和企業(yè)出于對環(huán)境的保護,尋找新的替代技術(shù)。
水基流延技術(shù)雖然對環(huán)境的污染小、對資源的節(jié)約利用效率高,但也存在一些問題。如干燥速度慢、漿料的黏度不易控制、得到的生瓷帶結(jié)構(gòu)和力學性能較差,不便于后期加工等。
針對上述問題,有許多學者及生產(chǎn)企業(yè)進行了新的探索研究,取得了一定的進展,總結(jié)得到了一些新的流延技術(shù)。但大多也只處于試驗階段,很多方面依然不是很成熟,技術(shù)難度大,對設(shè)備和操作人員的技術(shù)要求高。
凝膠催化技術(shù)工藝首先流延出生帶,在催化劑的作用下引發(fā)單體聚合,形成高聚物后賦予生瓷帶韌性的方法。這種成型方法能夠大幅度減少高聚物成分,增大固體顆粒的比例,直接增強了生瓷帶的機械性能和密度,而且能夠符合綠色環(huán)保的生產(chǎn)要求。
紫外引發(fā)技術(shù)也是一種催化聚合反應(yīng),不使用有機物作為催化劑,而是利用紫外光作為催化媒介,引發(fā)單體的本體聚合。在生產(chǎn)過程中不需要溶劑的揮發(fā)就可以得到一定韌性的生瓷帶,減少工序,提高成品率和投入產(chǎn)出比。但生產(chǎn)中對溫度的要求較高,同時還需要考慮對紫外線的防護措施。
2、對溶劑的要求主要包括溶解性好,具有可揮發(fā)性。通常會使用混合溶劑增加其溶解性及揮發(fā)性;
3、其他成分包括分散劑、粘結(jié)劑等,均會影響到生瓷帶成型之后的厚度、機械性能、加工性能等;
4、設(shè)備的精度及穩(wěn)定性等均會對成型的生瓷帶結(jié)構(gòu)、性能造成影響。
LTCC生產(chǎn)企業(yè)有日本的村田、TDK、太陽誘電、京瓷,美國的杜邦、西迪斯;國內(nèi)著名企業(yè)有順絡(luò)電子、佳利電子、風華高科、中國電科二所、麥捷微、宏達電子、璟德、奇力新、華新科等。