Formování substrátů keramických desek plošných spojů: Nejčastěji používané metody

V tomto příspěvku na blogu se podíváme na nejběžnější metody používané k tvarování substrátů keramických desek plošných spojů.

Lisování substrátů keramických desek plošných spojů je důležitým procesem při výrobě elektronických zařízení. Keramické substráty mají vynikající tepelnou stabilitu, vysokou mechanickou pevnost a nízkou tepelnou roztažnost, díky čemuž jsou ideální pro aplikace, jako je výkonová elektronika, technologie LED a automobilová elektronika.

1. Lisování:

Lisování je jednou z nejpoužívanějších metod tvarování substrátů keramických desek plošných spojů. Zahrnuje použití hydraulického lisu ke stlačení keramického prášku do předem určeného tvaru. Prášek se nejprve smíchá s pojivy a dalšími přísadami, aby se zlepšila jeho tekutost a plasticita. Směs se poté nalije do dutiny formy a aplikuje se tlak, aby se prášek zhutnil. Výsledný výlisek se pak slinuje při vysokých teplotách, aby se odstranilo pojivo a spojily se keramické částice za vzniku pevného substrátu.

2. Casting:

Odlévání pásky je další oblíbenou metodou pro tvarování substrátu keramických desek plošných spojů, zejména pro tenké a flexibilní substráty. Při tomto způsobu se kaše keramického prášku a rozpouštědla nanese na rovný povrch, jako je plastová fólie. Ke kontrole tloušťky kaše se pak používá stěrka nebo váleček. Rozpouštědlo se odpaří a zanechá tenkou zelenou pásku, kterou lze následně seříznout do požadovaného tvaru. Zelená páska se poté slinuje, aby se odstranilo veškeré zbývající rozpouštědlo a pojivo, což vede k hustému keramickému substrátu.

3. Vstřikování:

Vstřikování se obvykle používá pro lisování plastových dílů, ale lze jej použít také pro substráty keramických desek plošných spojů. Metoda zahrnuje vstřikování keramického prášku smíchaného s pojivem do dutiny formy pod vysokým tlakem. Forma se poté zahřeje, aby se odstranilo pojivo, a výsledné surové těleso se slinuje, aby se získal konečný keramický substrát. Vstřikování nabízí výhody vysoké rychlosti výroby, složitých geometrií součástí a vynikající rozměrové přesnosti.

4. Vytlačování:

Vytlačovací lisování se používá hlavně k vytváření substrátů keramických desek plošných spojů se složitými tvary průřezu, jako jsou trubky nebo válce. Proces zahrnuje protlačování měkčené keramické kaše skrz formu s požadovaným tvarem. Pasta se poté nařeže na požadované délky a vysuší, aby se odstranila zbytková vlhkost nebo rozpouštědlo. Vysušené zelené části se pak vypalují, aby se získal konečný keramický substrát. Extruze umožňuje kontinuální výrobu substrátů s konzistentními rozměry.

5. 3D tisk:

S příchodem technologie aditivní výroby se 3D tisk stává životaschopnou metodou lisování substrátů keramických desek plošných spojů. Při keramickém 3D tisku se keramický prášek smíchá s pojivem za vzniku tisknutelné pasty. Kaše se potom nanáší vrstvu po vrstvě podle počítačově generovaného návrhu. Po vytištění jsou zelené části sintrovány, aby se odstranilo pojivo a spojily se keramické částice, aby se vytvořil pevný substrát. 3D tisk nabízí velkou flexibilitu designu a může produkovat složité a přizpůsobené substráty.

Zkrátka

Lisování substrátů keramických desek plošných spojů může být dokončeno různými metodami, jako je lisování, odlévání pásky, vstřikování, vytlačování a 3D tisk. Každá metoda má své výhody a výběr je založen na faktorech, jako je požadovaný tvar, propustnost, složitost a cena. Výběr způsobu tvarování v konečném důsledku určuje kvalitu a výkon keramického substrátu, což z něj činí kritický krok v procesu výroby elektronických zařízení.