Substrats de placa de circuits ceràmics d'emmotllament: els mètodes més utilitzats

En aquesta publicació del bloc, veurem els mètodes més comuns utilitzats per donar forma a substrats de plaques de circuit ceràmics.

L'emmotllament de substrats de plaques de circuit ceràmic és un procés important en la fabricació d'equips electrònics. Els substrats ceràmics tenen una excel·lent estabilitat tèrmica, una alta resistència mecànica i una baixa expansió tèrmica, el que els fa ideals per a aplicacions com l'electrònica de potència, la tecnologia LED i l'electrònica d'automòbil.

1. Emmotllament:

L'emmotllament és un dels mètodes més utilitzats per formar substrats de plaques de circuit ceràmics. Implica utilitzar una premsa hidràulica per comprimir la pols ceràmica en una forma predeterminada. La pols es barreja primer amb aglutinants i altres additius per millorar-ne el flux i la plasticitat. A continuació, s'aboca la barreja a la cavitat del motlle i s'aplica pressió per compactar la pols. A continuació, el compacte resultant es sinteritza a altes temperatures per eliminar l'aglutinant i fusionar les partícules de ceràmica per formar un substrat sòlid.

2. Casting:

La fosa de cinta és un altre mètode popular per a la formació de substrats de plaques de circuit ceràmic, especialment per a substrats prims i flexibles. En aquest mètode, s'estén una pasta ceràmica en pols i dissolvent sobre una superfície plana, com ara una pel·lícula de plàstic. A continuació, s'utilitza una raspadora o un corró per controlar el gruix de la purín. El dissolvent s'evapora, deixant una fina cinta verda, que després es pot tallar amb la forma desitjada. A continuació, la cinta verda es sinteritza per eliminar qualsevol dissolvent i aglutinant restant, donant lloc a un substrat ceràmic dens.

3. Emmotllament per injecció:

L'emmotllament per injecció s'utilitza normalment per modelar peces de plàstic, però també es pot utilitzar per a substrats de plaques de circuit ceràmic. El mètode consisteix a injectar pols ceràmica barrejada amb un aglutinant a la cavitat del motlle a alta pressió. A continuació, s'escalfa el motlle per eliminar l'aglutinant i el cos verd resultant es sinteritza per obtenir el substrat ceràmic final. L'emmotllament per injecció ofereix els avantatges d'una velocitat de producció ràpida, geometries de peces complexes i una precisió dimensional excel·lent.

4. Extrusió:

L'emmotllament per extrusió s'utilitza principalment per formar substrats de plaques de circuit ceràmics amb formes de secció transversal complexes, com ara tubs o cilindres. El procés consisteix a forçar un purín ceràmic plastificat a través d'un motlle amb la forma desitjada. A continuació, la pasta es talla a les longituds desitjades i s'asseca per eliminar qualsevol humitat residual o dissolvent. A continuació, les parts verdes seques es couen per obtenir el substrat ceràmic final. L'extrusió permet la producció contínua de substrats de dimensions consistents.

5. Impressió 3D:

Amb l'arribada de la tecnologia de fabricació additiva, la impressió 3D s'està convertint en un mètode viable per modelar substrats de plaques de circuits ceràmics. En la impressió 3D de ceràmica, la pols de ceràmica es barreja amb un aglutinant per formar una pasta imprimible. A continuació, el purín es diposita capa per capa, seguint un disseny generat per ordinador. Després de la impressió, les parts verdes es sinteritzen per eliminar l'aglutinant i fusionar les partícules de ceràmica per formar un substrat sòlid. La impressió 3D ofereix una gran flexibilitat de disseny i pot produir substrats complexos i personalitzats.

En resum

L'emmotllament de substrats de plaques de circuits ceràmics es pot completar mitjançant diversos mètodes com ara el modelat, la fosa de cinta, el modelat per injecció, l'extrusió i la impressió 3D. Cada mètode té els seus avantatges i l'elecció es basa en factors com ara la forma desitjada, el rendiment, la complexitat i el cost. L'elecció del mètode de conformació determina finalment la qualitat i el rendiment del substrat ceràmic, cosa que el converteix en un pas crític en el procés de fabricació de dispositius electrònics.