1.流延成型的工藝
流延成型是指在陶瓷粉料中加入溶劑、分散劑、粘結劑、增塑劑等成分,得到分散均勻的穩定漿料,在流延機上制得所需厚度薄膜的一種成型方法。

圖 流延成型工藝流程
流延成型的工藝流程如圖所示,主要包括制備漿料、球磨混合、成型、干燥、排膠和燒結等過程。首先將陶瓷粉體與分散劑加入溶劑(水或有機溶劑)中,通過球磨或超聲波振蕩打開顆粒團聚,并使溶劑潤濕粉體,再加入粘結劑和增塑劑,通過二次球磨得到穩定、均一的漿料;經球磨和混合后,漿料中一般都會有一定量的空氣,流延前必須進行真空除氣;再將漿料在流延機上進行成型得到素坯;然后進行干燥,使溶劑蒸發,粘結劑在陶瓷粉末之間形成網狀結構,得到一定強度和柔韌性的素坯膜;接著對素坯膜進行機加工(切割、打孔),得到所需要的特定形狀;最后通過排膠和燒結處理得到所需要的成品。

圖 LTCC生瓷帶,攝于CMPE2024展浙江矽瓷展臺
⑥適于成型大型薄板陶瓷,容易制造各種尺寸和形狀的壞體,保證坯體質量。
2.流延成型的分類
按漿料選用的溶劑及有機添加物不同,流延成型分為非水基流延(即有機溶劑流延)成型和水基流延成型。
1)有機流延
有機流延成型具有添加劑選擇范圍廣,漿料粘度低,溶劑揮發快,干燥時間短,所得生坯內部結構均勻,表面平整,強度高,柔韌性好,便于切割和加工等優點,目前在工業生產和實驗室中得到廣泛應用。
有機溶劑流延成型采用的是具有一定毒性的有機溶劑(苯、甲苯、二甲苯、丁酮等),對環境的污染較為嚴重,且危害身體健康,成型后坯體中仍存有大量的有機物,后期的排膠過程容易引起坯體開裂及變形;干燥過程中,陶瓷粉體發生沉降,坯體上下表面形成密度梯度,且上表面易產生裂紋,光澤度差。
2)水基流延
⑤有些陶瓷粉末如氮化鋁等會與水發生水合反應,影響漿料的流變性及最終的坯體成分。
因此,水基流延漿料的制備尤為重要,需要選擇合適的粘合劑、增塑劑以及流延工藝參數。

圖 SOFC電解質流延成型,來源:Jülich
隨著流延成型技術的不斷改進和完善,近年來研究和開發了凝膠流延成型、紫外引發聚合流延成型、等靜壓流延成型等一系列特殊的流延成型方法。
3.流延成型的應用
流延成型法由于具有設備簡單、可連續操作、生產效率高、坯體性能均一等特點,已成為制備大面積、超薄陶瓷基片的重要方法,被廣泛應用在電子工業、能源工業等領域,如制備電子封裝用 Al2O3、AIN、Si3N4?等陶瓷基板,壓電陶瓷膜片,結構陶瓷薄片,多層電容器(MLCC)的介質膜片、高低溫多層共燒陶瓷(HTCC/LTCC)的生瓷帶,固體燃料電池(SOC)的電解質薄膜等。
資料來源:
1.流延成型技術的研究進展,謝雨洲,等.
2.陶瓷薄片的流延成型工藝概述,宋占永,等.
11月22-30日,第二屆陶瓷封裝產業論壇將于石家莊舉辦,屆時,河北東方泰陽總經理吳昂先生將做《電子封裝陶瓷基板流延成型工藝及裝備》的主題報告演講,為行業帶來國產先進流延解決方案。歡迎各位行業朋友與會交流!
2024年11月22-23日
地址:石家莊市鹿泉區迎賓館街8號
會議簽到 | ||
11月21日 | 14:00-18:00 | 會議簽到 |
11月22日 | 07:30-08:45 | 會議簽到 |
會議報告 | ||
大會主席兼報告嘉賓主持人:周水杉 研究員 中國電子科技集團公司第13研究所 | ||
11月22日 | ||
時間 | 演講主題 | 演講嘉賓 |
08:45-09:00 | 開場 | 艾邦創始人 江耀貴 |
09:00-09:30 | 系統級封裝(SiP)用陶瓷基板技術研發與產業化 | 華中科技大學 教授/武漢利之達科技 創始人 陳明祥 |
09:30-10:00 | 超快激光AOD技術顛覆HTCC/LTCC精密鉆孔 | 德中(天津)技術 戰略發展與市場總監 張卓 |
10:00-10:30 | 茶歇 | |
10:30-11:00 | 厚薄膜混合型HTCC工藝技術的開發 | 六方鈺成 董事長 劉志輝 |
11:00-11:30 | 高可靠封裝的機遇與挑戰 | 睿芯峰 副總經理 陳陶 |
11:30-12:00 | 電子封裝陶瓷基板流延成型工藝及裝備 | 河北東方泰陽 總經理 吳昂 |
12:00-13:30 | 午餐 | |
13:30-14:00 | 基于陶瓷材料在半導體器件封裝技術領域的應用 | 北京大學東莞光電研究院 鄭小平 研究員/項目總監 |
14:00-14:30 | B-Stage膠與芯片等溫空腔封裝工藝設備及其特點 | 佛大華康 高級工程師 劉榮富 |
14:30-15:00 | 薄膜技術在電子封裝中的應用 | 七星華創微電子 工程師 任凱 |
15:00-15:30 | Ceramic seed layer metallization 陶瓷種子層金屬化工藝技術 | 友威科技 經理 林忠炫 |
15:30-16:00 | 茶歇 | |
16:00-16:30 | 無鉛玻璃漿料在陶瓷和半導體封接中的應用 | 上海越融科技 總經理 崔煒 博士 |
16:30-17:00 | 高性能氮化硅陶瓷產業技術和應用發展現狀 | 中材高新氮化物陶瓷 首席專家 張偉儒 |
17:00-17:30 | 信諾超分散劑在粉體材料納米化及氮化硅陶瓷漿料中的應用 | 嘉智信諾 董事長 陳永康 |
17:30-18:00 | 高品質氮化硅粉體燃燒合成技術新進展 | 中國科學院理化技術研究所/中科新瓷 高級工程師/總經理 楊增朝 |
18:00-21:00 | 答謝晚宴 | |
11月23日 | ||
時間 | 演講主題 | 演講嘉賓 |
09:00-09:30 | 傳感器技術的發展及陶瓷封裝的應用趨勢 | 鄭州中科集成電路與系統應用研究院 先進封測中心主管 周繼瑞 |
09:30-10:00 | 鈣鈦礦型鐵電介質陶瓷開發及應用 | 電子科技大學 唐斌 教授 |
10:00-10:30 | 陶瓷材料的玻璃連接工藝及機理研究 | 長春工業大學 副院長 朱巍巍 |
10:30-11:00 | 封接玻璃粉的開發與應用 | 天力創 項目經理 于洪林 |
11:00-11:30 | 集成電路陶瓷封裝外殼仿真設計 | 電子科技大學 研究員 邢孟江 |
11:30-13:30 | 午餐 |
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原文始發于微信公眾號(艾邦陶瓷展):一文了解流延成型工藝技術
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