Als Hochleistungsmaterial wird Aluminiumoxidsubstrat häufig in der Elektronik, der Luft- und Raumfahrt sowie in den Bereichen neue Energie eingesetzt. Der Vorbereitungsprozess umfasst viele komplizierte Prozesse, bei denen der Gieß- und Trocknungsprozess die Schlüsselglieder zur Gewährleistung der Qualität des Substrats sind. In diesem Artikel wurden die Auswirkungen der Rohstoffformel, der Gießfilmdicke und der Parameter des Sinterprozesses auf die Eigenschaften des Aluminiumoxidkeramiksubstrats untersucht und der Trocknungsprozess nach dem Gießen und sein Mechanismus auf die Qualität des Substrats analysiert.
Rohstoffformel und Kontrolle der Gießfilmdicke:
Die endgültige Dicke und die Dickengleichmäßigkeit des Aluminiumoxid-Keramiksubstrats werden direkt durch das genaue Verhältnis der Rohstoffformulierung und der geeigneten Dicke des gegossenen Filmstreifens beeinflusst. Ein angemessenes Verhältnis der Rohstoffe trägt zur Bildung einer stabilen Gussschlämme bei, und die Wahl der Filmdicke bestimmt die Ausgangsform des Grünstreifens, die gemeinsam die Grundqualität des Substrats bestimmt.
Einfluss der Sinterprozessparameter:
Das Debonding-Sintern ist ein wichtiger Schritt bei der Substratvorbereitung und seine Prozessparameter wie Temperatur und Zeit wirken sich direkt auf die Aussehensqualität und Oberflächenrauheit des Substrats aus. Durch die Optimierung dieser Parameter kann die Gesamtleistung des Substrats erheblich verbessert werden, z. B. durch Erhöhung der Festigkeit und Verringerung der Porosität.
Bedeutung des Trocknungsprozesses und der schrittweisen Umsetzung:
Aufgrund der hohen Viskositätseigenschaften der Gussaufschlämmung ist der Trocknungsprozess der Schlüssel zur Gewährleistung der Festigkeit und des vollständigen Ablösens des Grünstreifens. Während des Trocknungsprozesses erfordern die Erzeugung und Freisetzung der inneren Spannung der Grünfolie und das durch die Verflüchtigung des Lösungsmittels verursachte Ungleichgewicht des spezifischen Gewichts die Formulierung eines genauen Trocknungsprozesses. Die Trocknungsstufe mit konstanter Geschwindigkeit zielt darauf ab, den flüssigen Phasenfilm auf der Oberfläche schnell zu verdampfen, während sich die Trocknungsstufe mit reduzierter Geschwindigkeit auf die langsame Diffusion des internen Lösungsmittels konzentriert, um eine gleichmäßige Trocknung sicherzustellen und Defekte wie Risse und Verformungen zu vermeiden.
Spezifische Analyse des Trocknungsprozesses:
Da beim Trocknungsprozess von Grünstreifen die Verdunstungsrate des Flüssigkeitsfilms auf der Oberfläche viel höher ist als die Diffusionsrate des Lösungsmittels im Inneren, muss dieser stufenweise durchgeführt werden. In der konstanten Trocknungsphase ist die Trocknungsrate konstant, was der Verdampfungsrate des Oberflächenlösungsmittels entspricht, und der Oberflächenflüssigkeitsphasenfilm wird hauptsächlich entfernt. Wenn die Oberflächentrocknung abgeschlossen ist, geht es in die Trocknungsphase mit reduzierter Geschwindigkeit über und die Trocknungsgeschwindigkeit wird schrittweise reduziert, um sie an die Geschwindigkeit der internen Lösungsmitteldiffusion zur Oberfläche anzupassen und so die Gleichmäßigkeit und Stabilität des Trocknungsprozesses sicherzustellen.
Zusammenfassend erfordert der Herstellungsprozess von Aluminiumoxid-Keramiksubstraten eine strenge Kontrolle der Rohstoffformel, der Gussfilmdicke und der Parameter des Entviskosifizierungs-Sinterprozesses. Als wichtiger Schritt ist die genaue Umsetzung des Trocknungsprozesses von entscheidender Bedeutung, um die Gleichmäßigkeit der Dicke, die Qualität des Erscheinungsbilds und die Oberflächenrauheit des Substrats sowie andere technische Anwendungsindikatoren sicherzustellen. Durch die Implementierung einer Trocknung mit konstanter und reduzierter Geschwindigkeit in verschiedenen Stufen kann die Spannungsänderung innerhalb der Grünfolie effektiv kontrolliert und Trocknungsfehler vermieden werden, was eine starke Garantie für die Vorbereitung von Hochleistungs-Aluminiumoxid-Keramiksubstraten bietet. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Materialwissenschaft und Vorbereitungstechnologie wird der Vorbereitungsprozess von Aluminiumoxid-Keramiksubstraten in Zukunft verfeinert und intelligenter sein und eine qualitativ hochwertigere Materialbasis für Anwendungen in verschiedenen Bereichen bieten.
