De bereiding van aluminiumoxidesubstraat is een uit meerdere stappen bestaand proces met hoge precisie, waarbij de keuze van het oplosmiddel rechtstreeks van invloed is op de homogeniteit van de slurry, de droogefficiëntie en de fysieke eigenschappen van het eindproduct. Het oplosmiddel moet niet alleen elke component snel kunnen oplossen om een stabiele slurry te vormen, maar moet ook snelle vervluchtigingseigenschappen hebben om efficiënt drogen van groene knuppels te garanderen, waardoor de algehele productie-efficiëntie wordt verbeterd. Het is echter vaak moeilijk om met één enkel oplosmiddel aan alle procesvereisten te voldoen, vooral aan de vereisten van drogen met een gradiënttemperatuur, wat kan leiden tot defecten zoals spanningsscheuren of loslaten van het oppervlak.
Daarom is het bij het selecteren van het oplosmiddel noodzakelijk om rekening te houden met de oplosbaarheid, vluchtigheid en invloed ervan op het daaropvolgende proces. In de praktijk wordt vaak een combinatie van oplosmiddelen, zoals water, ethanol, tolueen, trichloorethaan en aceton, gebruikt om de oplosbaarheid, vervluchtigingssnelheid en procesaanpasbaarheid in evenwicht te brengen, om zo het droogproces te optimaliseren, het optreden van defecten te verminderen en een hoge kwaliteit te garanderen. -kwaliteitsvoorbereiding van aluminiumoxidesubstraten.
Voorbereidingsproces
Het bereidingsproces van keramisch aluminiumoxide-substraat is complex en fijn en omvat verschillende belangrijke stappen. Ten eerste wordt de aluminiumoxideslurry met een bepaalde viscositeit via het gietproces gelijkmatig op de filmband aangebracht om een continue film te vormen. Vervolgens wordt het droogsnijden uitgevoerd, waarbij de natte film wordt gedroogd en op de gewenste maat wordt gesneden. Vervolgens wordt de meerlaagse laminering uitgevoerd en wordt de meerlaagse aluminiumoxidefilm op elkaar gelegd om een meerlaagse structuur te vormen. Na het meerlaagse gelamineerde vel wordt een isotherme statische persbehandeling uitgevoerd, door een bepaalde druk en temperatuur uit te oefenen, wordt de meerlaagse film stevig gecombineerd om een stabiel groen te vormen. Ten slotte wordt de groene knuppel gesinterd om de aluminiumoxidedeeltjes bij hoge temperaturen te smelten en te herschikken om een dicht, hard keramisch substraat te vormen. Het gehele voorbereidingsproces vereist strikte controle van verschillende parameters om de kwaliteit en prestaties van het eindproduct te garanderen.
De rol en uitdagingen van oplosmiddelen in het bereidingsproces
Oplosmiddel speelt een belangrijke rol bij de bereiding van keramisch aluminiumoxidesubstraat. Ten eerste lost het oplosmiddel aluminiumoxidedeeltjes en andere additieven op om een uniforme slurry te vormen die de noodzakelijke vloeibaarheid biedt voor daaropvolgende gietprocessen. Ten tweede heeft de vluchtigheid van het oplosmiddel een belangrijke invloed op de droogsnelheid en productie-efficiëntie. Het snel vluchtige oplosmiddel kan snel verdampen, waardoor het droogproces wordt versneld en de productie-efficiëntie wordt verbeterd. De keuze van oplosmiddelen kent echter ook veel uitdagingen. Een enkel organisch oplosmiddel kan vaak niet voldoen aan de vereisten van het droogproces met een gradiënttemperatuur, wat gemakkelijk spanningsscheuren en problemen met het loslaten van het oppervlak van de slurry kan veroorzaken. Dit komt door de verschillen in de vluchtigheid, oplosbaarheid en dispersie van aluminiumoxidedeeltjes van verschillende oplosmiddelen, en een enkel oplosmiddel kan niet de beste prestaties leveren in alle procesfasen. Daarom is het noodzakelijk om de verschillende eigenschappen van het oplosmiddel in overweging te nemen en een geschikte oplosmiddelcombinatie te selecteren om het droogproces te optimaliseren en het optreden van defecten te verminderen.
Strategie voor de selectie van oplosmiddelen
Gericht op de uitdagingen van oplosmiddelen in het bereidingsproces, werden de volgende selectiestrategieën voor oplosmiddelen voorgesteld: Ten eerste werd, afhankelijk van de vereisten van het bereidingsproces en de doeleigenschappen van keramisch aluminiumoxide-substraat, het oplosmiddel met geschikte vluchtigheid, oplosbaarheid en dispersie geselecteerd. Ten tweede worden de interacties en synergieën tussen oplosmiddelen in beschouwing genomen, en worden verschillende oplosmiddelen in combinatie gebruikt om de algehele prestaties te optimaliseren. Een combinatie van oplosmiddelen zoals water, ethanol, tolueen, trichloorethaan en aceton kan bijvoorbeeld worden gebruikt om de oplosbaarheid, verdampingssnelheid en procesaanpassing in evenwicht te brengen. In praktische toepassingen is het ook noodzakelijk om te testen en te optimaliseren op basis van de specifieke situatie om de beste oplosmiddelcombinatie en procesparameters te bepalen. Door een redelijke selectiestrategie voor oplosmiddelen kan de bereidingsefficiëntie en kwaliteit van keramisch aluminiumoxidesubstraat aanzienlijk worden verbeterd, wat een sterke ondersteuning biedt voor de ontwikkeling van de elektronica-industrie.
Oplosmiddelselectie |
Membraanstatus |
Watervrije ethanol |
De slurry wordt beïnvloed door de omgeving en kan gemakkelijk in het bindvlies terechtkomen en de gietfilm gemakkelijk barsten. |
Ethylacetaat |
Het vastestofgehalte is laag en de toestand van het membraanoppervlak is niet goed. |
Butylacetaat |
Het vastestofgehalte is laag en de oppervlakteconditie van het diafragma is niet goed. |
xyleen |
Hoog kookpunt, maar giftig, laag vastestofgehalte, slechte filmvorming. |
Watervrije ethanol + ethylacetaat |
Hoog vastestofgehalte en goede membraanconditie. |
Watervrije ethanol + butylacetaat |
Hoog vastestofgehalte en goede membraanconditie. |
Watervrije ethanol + xyleen |
Hoog vastestofgehalte en goede membraanconditie. |
Xyleen + butylacetaat |
Laag vastestofgehalte en slechte membraanconditie. |
Samenvattend spelen oplosmiddelselectie en procesoptimalisatie een cruciale rol bij de bereiding van aluminiumoxide-keramisch substraat. Door de redelijke selectie van oplosmiddelen en hun combinaties kan niet alleen de uniformiteit en droogefficiëntie van de slurry effectief worden verbeterd, maar kunnen ook de defecten in het productieproces aanzienlijk worden verminderd om de uitstekende prestaties van het eindproduct te garanderen. In de toekomst, met de voortdurende ontwikkeling van de elektronica-industrie, zullen de eisen voor keramische substraten van aluminiumoxide strenger worden, en diepgaand onderzoek naar het mechanisme van oplosmiddelwerking en onderzoek naar efficiëntere en milieuvriendelijkere bereidingsprocessen zullen de sleutel zijn tot voortdurende vooruitgang op dit gebied te bevorderen. Door voortdurende wetenschappelijke en technologische innovatie en procesoptimalisatie hebben we reden om te geloven dat keramische substraten van aluminiumoxide een onvervangbare rol zullen spelen op een breder scala aan gebieden en zullen bijdragen aan de welvaart van de elektronica-industrie.