قالب گیری بسترهای مدار سرامیکی: متداول ترین روش ها

در این پست وبلاگ، ما به رایج ترین روش های مورد استفاده برای شکل دادن به بسترهای مدار سرامیکی نگاه خواهیم کرد.

قالب گیری بسترهای مدار سرامیکی یک فرآیند مهم در ساخت تجهیزات الکترونیکی است. بسترهای سرامیکی دارای پایداری حرارتی عالی، استحکام مکانیکی بالا و انبساط حرارتی کم هستند که آنها را برای کاربردهایی مانند الکترونیک قدرت، فناوری LED و الکترونیک خودرو ایده آل می کند.

1. قالب گیری:

قالب گیری یکی از پرکاربردترین روش ها برای تشکیل بسترهای مدار سرامیکی است. این شامل استفاده از پرس هیدرولیک برای فشرده سازی پودر سرامیک به شکل از پیش تعیین شده است. پودر ابتدا با چسب ها و سایر افزودنی ها مخلوط می شود تا جریان و انعطاف پذیری آن بهبود یابد. سپس مخلوط به داخل حفره قالب ریخته می شود و فشار وارد می شود تا پودر فشرده شود. سپس فشردگی حاصل در دماهای بالا زینتر می شود تا بایندر جدا شود و ذرات سرامیکی با هم ذوب شوند تا یک بستر جامد تشکیل شود.

2. بازیگری:

ریخته‌گری نواری یکی دیگر از روش‌های محبوب برای تشکیل بستر تخته‌های مدار سرامیکی است، به‌ویژه برای زیرلایه‌های نازک و انعطاف‌پذیر. در این روش، دوغابی از پودر سرامیک و حلال روی یک سطح صاف مانند یک فیلم پلاستیکی پخش می شود. سپس از یک تیغه یا غلتک برای کنترل ضخامت دوغاب استفاده می شود. حلال تبخیر می شود و نوار سبز نازکی باقی می ماند که می توان آن را به شکل دلخواه برش داد. سپس نوار سبز زینتر می شود تا حلال و چسب باقیمانده از بین برود و در نتیجه یک بستر سرامیکی متراکم ایجاد شود.

3. قالب گیری تزریقی:

قالب‌گیری تزریقی معمولاً برای قالب‌گیری قطعات پلاستیکی استفاده می‌شود، اما می‌توان از آن برای بسترهای مدار سرامیکی نیز استفاده کرد. این روش شامل تزریق پودر سرامیکی مخلوط با یک چسب به داخل حفره قالب تحت فشار بالا است. سپس قالب حرارت داده می شود تا چسب جدا شود و بدنه سبز رنگ حاصل برای به دست آوردن بستر سرامیکی نهایی پخته می شود. قالب گیری تزریقی مزایای سرعت تولید سریع، هندسه های پیچیده قطعات و دقت ابعادی عالی را ارائه می دهد.

4. اکستروژن:

قالب گیری اکستروژن عمدتاً برای تشکیل بسترهای مدار سرامیکی با اشکال مقطع پیچیده مانند لوله ها یا سیلندرها استفاده می شود. این فرآیند شامل عبور دادن دوغاب سرامیکی پلاستیکی شده در قالبی با شکل دلخواه است. سپس خمیر را به طول های دلخواه برش داده و خشک می کنند تا رطوبت یا حلال باقیمانده از بین برود. سپس قسمت های سبز خشک شده برای به دست آوردن بستر سرامیکی نهایی پخته می شوند. اکستروژن تولید مداوم بسترهایی با ابعاد ثابت را امکان پذیر می کند.

5. چاپ سه بعدی:

با ظهور فناوری ساخت افزودنی، چاپ سه بعدی به روشی مناسب برای قالب‌گیری بسترهای مدار سرامیکی تبدیل شده است. در پرینت سه بعدی سرامیکی، پودر سرامیک با یک کلاسور مخلوط می شود تا یک خمیر قابل چاپ تشکیل شود. سپس دوغاب لایه به لایه، به دنبال طراحی کامپیوتری، رسوب می‌شود. پس از چاپ، قطعات سبز رنگ پخته می‌شوند تا بایندر جدا شود و ذرات سرامیکی با هم ذوب شده و یک بستر جامد تشکیل شود. چاپ سه بعدی انعطاف‌پذیری زیادی در طراحی ارائه می‌کند و می‌تواند بسترهای پیچیده و سفارشی‌سازی را تولید کند.

به طور خلاصه

قالب گیری بسترهای مدار سرامیکی را می توان با روش های مختلفی مانند قالب گیری، ریخته گری نواری، قالب گیری تزریقی، اکستروژن و پرینت سه بعدی تکمیل کرد. هر روش مزایای خود را دارد و انتخاب بر اساس عواملی مانند شکل مورد نظر، توان عملیاتی، پیچیدگی و هزینه انجام می شود. انتخاب روش شکل‌دهی در نهایت کیفیت و عملکرد زیرلایه سرامیکی را تعیین می‌کند و آن را به مرحله‌ای حیاتی در فرآیند تولید دستگاه‌های الکترونیکی تبدیل می‌کند.