Mewn diwydiant electroneg modern, yn enwedig mewn cymwysiadau tymheredd uchel, uchel, amledd uchel, a thymheredd uchel, mae byrddau cylched ceramig wedi dod yn ddeunydd craidd anhepgor oherwydd eu dargludedd thermol, inswleiddio a sefydlogrwydd cemegol rhagorol. O awyrofod i offer meddygol, o oleuadau LED i gerbydau ynni newydd, y tu ôl i'w perfformiad uwch mae proses weithgynhyrchu fanwl gywir a thrylwyr. Bydd yr erthygl hon yn dadansoddi taith byrddau cylched ceramig yn systematig o "powdr" i "gynnyrch gorffenedig."
Cam 1: Paratoi Swbstrad - "Llunio" Powdwr Ceramig
Mae'r broses yn dechrau gyda pharatoi'r swbstrad ceramig. Mae deunyddiau cerameg a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys alwmina, alwminiwm nitrid, a beryllium ocsid. Yn gyntaf, mae powdr cerameg ultrafine purdeb uchel yn cael ei gymysgu â rhwymwyr organig, plastigyddion, ac ati, i ffurfio slyri unffurf. Yna, caiff ei siapio gan ddefnyddio un o'r tair technoleg prif ffrwd ganlynol:
Castio Cast: Dyma'r dechneg a ddefnyddir amlaf. Mae'r slyri yn cael ei wasgaru i mewn i ffilm union drwchus, unffurf ar swbstrad symudol gan ddefnyddio llafn meddyg, ac yna'n cael ei sychu i ffurfio tâp ceramig gwyrdd. Mae'r dull hwn yn addas ar gyfer gweithgynhyrchu swbstradau arwynebedd mawr, tenau.
Gwasgu sych: Mae powdr ceramig yn cael ei lenwi i fowld a'i wasgu i siâp o dan bwysau uchel. Mae'r dull hwn yn hynod effeithlon ac yn addas ar gyfer gweithgynhyrchu swbstradau gyda siapiau rheolaidd a thrwch mawr.
Gwasgu isostatig: Mae pwysedd uchel isotropig yn cael ei gymhwyso i bowdr sydd wedi'i grynhoi mewn mowld hyblyg, gan arwain at gorff gwyrdd gyda dwysedd uwch, strwythur mwy unffurf, a pherfformiad uwch.
Gelwir y corff gwyrdd ffurfiedig yn "ceramig gwyrdd." Ar y cam hwn, mae ei gryfder yn gymharol isel, gan ei gwneud hi'n hawdd ei beiriant, drilio tyllau, neu dorri.
Cam Dau: Trwy-feteleiddio twll-Adeiladu "pont" rhyng-gysylltiad 3D
Er mwyn sicrhau cysylltiadau trydanol rhwng gwahanol haenau, mae angen drilio tyllau trwodd yn y ddalen seramig werdd ac yna eu meteleiddio a'u llenwi. Mae'r cam hwn yn hollbwysig:
Drilio: Gan ddefnyddio driliau mecanyddol manwl neu laserau, mae tyllau trwodd bach yn cael eu ffurfio yn y ddalen seramig werdd. Mae drilio laser yn cynnig manylder uwch ac mae'n arbennig o addas ar gyfer byrddau rhyng-gysylltu dwysedd uchel.
Rhag-drin a llenwi waliau twll: Ar ôl glanhau ac actifadu waliau'r twll, caiff past dargludol (fel arfer past twngsten neu molybdenwm-manganîs) ei lenwi i'r tyllau gan ddefnyddio technoleg argraffu sgrin neu lenwi gwactod i ffurfio sianeli dargludol.
Cam 3: Argraffu Cylchdaith - Llunio'r "Fasgwlars" Electronig
Mae'r patrwm cylched yn cael ei ffurfio gan ddefnyddio -dechnoleg argraffu ffilm drwchus. Mae sgrin neu fwgwd mân yn cael ei greu o'r patrwm cylched a ddyluniwyd, ac mae past metel (fel aur, arian, palladium, neu arian) yn cael ei argraffu ar wyneb y ddalen seramig werdd. Mae'r past yn glynu wrth y swbstrad trwy'r patrwm ar y sgrin, gan amlinellu llwybrau'r dargludyddion yn union. Ar gyfer cylchedau manylach fyth, gellir defnyddio prosesau ffilm tenau (fel sbuttering neu electroplating).
Cam 4: Lamineiddio a Chyd-danio - Sublimation trwy Ymdoddiad Tymheredd Uchel
Ar gyfer byrddau cylched cerameg aml-haenog, mae angen i'r haenau cylched printiedig o ddalennau ceramig gwyrdd gael eu halinio a'u pentyrru'n fanwl gywir, yna eu lamineiddio o dan dymheredd uchel a phwysau i'w bondio'n dynn i mewn i un uned.
O ganlyniad, mae'r cam pwysicaf yn y broses gyfan yn dechrau - cyd-danio. Rhoddir y corff gwyrdd wedi'i lamineiddio mewn ffwrnais sintro tymheredd uchel a'i sintro o dan broffil tymheredd a reolir yn ofalus (yn nodweddiadol uwchlaw 1500 gradd) ac awyrgylch amddiffynnol (fel hydrogen neu nitrogen). Mae dau brif newid yn digwydd yn ystod y broses hon:
Tynnu a hylosgi deunydd organig: Mae deunydd organig fel rhwymwyr o fewn y corff gwyrdd yn cael ei ddadelfennu a'i anweddoli'n llwyr.
Dwysedd seramig a sintering metel: Mae gronynnau ceramig yn ffiwsio ar dymheredd uchel, yn crebachu, ac yn ffurfio swbstrad trwchus, caled; ar yr un pryd, mae gronynnau yn y sinter slyri metel â'i gilydd ac yn bondio'n gadarn â'r matrics ceramig, gan ffurfio cylchedwaith dargludol cryfder uchel.
Mae llwyddiant y broses danio ar y cyd yn pennu cryfder mecanyddol, dargludedd thermol a phriodweddau trydanol y cynnyrch terfynol yn uniongyrchol.
Cam 5: Postio-prosesu a Thrin Arwyneb - Gorffen a "Amddiffyn"
Mae'r swbstrad sinteredig yn dal i fod angen cyfres o gamau prosesu postio:
Torri siâp: Gan ddefnyddio torri laser neu beiriant deisio, rhennir byrddau sintered mawr yn unedau bwrdd cylched unigol.
Triniaeth arwyneb: Er mwyn gwella ymwrthedd sodro a gwrthsefyll ocsideiddio, mae triniaethau arwyneb yn cael eu cymhwyso i gylchedau metel agored, megis platio nicel / aur electro-less, platio nicel / aur electroplatio, neu driniaeth OSP (Cyffeithydd Sterileiddio Optegol).
Arolygu a Phrofi: Yn olaf, mae cyfres o weithdrefnau rheoli ansawdd trwyadl, gan gynnwys archwiliad optegol awtomataidd, archwiliad pelydr-X, a phrofi perfformiad trydanol, yn sicrhau bod pob bwrdd cylched ceramig yn cwrdd â manylebau dylunio a gofynion dibynadwyedd.
Casgliad
Mae gweithgynhyrchu byrddau cylched ceramig yn gelfyddyd soffistigedig sy'n integreiddio gwyddor deunyddiau, mecaneg fanwl, a pheirianneg thermol. O bowdr lefel micron i'r bwrdd cylched sy'n cario swyddogaethau pwerus, mae angen rhoi sylw manwl i fanylion ar bob cam o'r broses. Y broses gymhleth ac aeddfed hon sy'n rhoi ansawdd eithriadol o weithrediad sefydlog i fyrddau cylched ceramig mewn amgylcheddau eithafol, gan gefnogi datblygiad cyflym technoleg fodern yn dawel.