การขึ้นรูปพื้นผิวแผงวงจรเซรามิก: วิธีการที่ใช้กันมากที่สุด

ในโพสต์บนบล็อกนี้ เราจะดูวิธีการทั่วไปที่ใช้ในการกำหนดรูปร่างพื้นผิวของแผงวงจรเซรามิก

การขึ้นรูปพื้นผิวแผงวงจรเซรามิกเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ พื้นผิวเซรามิกมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีเยี่ยม ความแข็งแรงเชิงกลสูง และการขยายตัวทางความร้อนต่ำ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง เทคโนโลยี LED และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์

1. การปั้น:

การปั้นเป็นหนึ่งในวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการขึ้นรูปพื้นผิวแผงวงจรเซรามิก มันเกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องอัดไฮดรอลิกเพื่ออัดผงเซรามิกให้เป็นรูปร่างที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ขั้นแรกให้ผสมผงกับสารยึดเกาะและสารเติมแต่งอื่นๆ เพื่อปรับปรุงการไหลและความเป็นพลาสติก จากนั้นจึงเทส่วนผสมลงในโพรงแม่พิมพ์และใช้แรงดันเพื่อบดอัดผง จากนั้นคอมแพ็คที่ได้จะถูกเผาที่อุณหภูมิสูงเพื่อกำจัดสารยึดเกาะและหลอมอนุภาคเซรามิกเข้าด้วยกันเพื่อสร้างสารตั้งต้นที่เป็นของแข็ง

2. การหล่อ:

การหล่อเทปเป็นอีกวิธีหนึ่งที่ได้รับความนิยมสำหรับการขึ้นรูปซับสเตรตแผงวงจรเซรามิก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับซับสเตรตที่บางและยืดหยุ่น ในวิธีนี้ ผงเซรามิกและตัวทำละลายจะกระจายไปบนพื้นผิวเรียบ เช่น ฟิล์มพลาสติก จากนั้นใช้ใบมีดแพทย์หรือลูกกลิ้งเพื่อควบคุมความหนาของสารละลาย ตัวทำละลายจะระเหยออกไปเหลือเพียงเทปสีเขียวบางๆ ซึ่งสามารถตัดเป็นรูปทรงที่ต้องการได้ จากนั้น เทปสีเขียวจะถูกเผาเพื่อกำจัดตัวทำละลายและสารยึดเกาะที่เหลืออยู่ ส่งผลให้ได้พื้นผิวเซรามิกที่มีความหนาแน่นสูง

3. การฉีดขึ้นรูป:

โดยทั่วไปการฉีดขึ้นรูปจะใช้สำหรับการขึ้นรูปชิ้นส่วนพลาสติก แต่ก็สามารถใช้กับพื้นผิวแผงวงจรเซรามิกได้เช่นกัน วิธีการนี้เป็นการฉีดผงเซรามิกที่ผสมกับสารยึดเกาะเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ภายใต้แรงดันสูง จากนั้น แม่พิมพ์จะถูกให้ความร้อนเพื่อเอาสารยึดเกาะออก และตัวสีเขียวที่ได้จะถูกเผาเพื่อให้ได้พื้นผิวเซรามิกขั้นสุดท้าย การฉีดขึ้นรูปมีข้อได้เปรียบในด้านความเร็วในการผลิตที่รวดเร็ว รูปทรงของชิ้นส่วนที่ซับซ้อน และความแม่นยำของมิติที่ยอดเยี่ยม

4. การอัดขึ้นรูป:

การขึ้นรูปแบบอัดรีดส่วนใหญ่จะใช้เพื่อสร้างพื้นผิวแผงวงจรเซรามิกที่มีรูปร่างหน้าตัดที่ซับซ้อน เช่น ท่อหรือกระบอกสูบ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการบังคับสารละลายเซรามิกที่เคลือบด้วยพลาสติกผ่านแม่พิมพ์ที่มีรูปร่างที่ต้องการ จากนั้นจึงตัดส่วนผสมตามความยาวที่ต้องการแล้วทำให้แห้งเพื่อขจัดความชื้นหรือตัวทำละลายที่ตกค้าง จากนั้นชิ้นส่วนสีเขียวที่แห้งจะถูกเผาเพื่อให้ได้พื้นผิวเซรามิกขั้นสุดท้าย การอัดขึ้นรูปช่วยให้สามารถผลิตพื้นผิวได้อย่างต่อเนื่องด้วยขนาดที่สม่ำเสมอ

5. การพิมพ์ 3 มิติ:

ด้วยการถือกำเนิดของเทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ การพิมพ์ 3 มิติจึงกลายเป็นวิธีการที่ใช้การได้จริงในการขึ้นรูปพื้นผิวแผงวงจรเซรามิก ในการพิมพ์ 3 มิติด้วยเซรามิก ผงเซรามิกจะถูกผสมเข้ากับสารยึดเกาะเพื่อสร้างเป็นเนื้อครีมที่สามารถพิมพ์ได้ จากนั้นสารละลายจะถูกสะสมเป็นชั้นๆ ตามการออกแบบที่สร้างด้วยคอมพิวเตอร์ หลังจากการพิมพ์ ชิ้นส่วนสีเขียวจะถูกเผาเพื่อเอาสารยึดเกาะออกและหลอมอนุภาคเซรามิกเข้าด้วยกันเพื่อสร้างพื้นผิวที่เป็นของแข็ง การพิมพ์ 3 มิติให้ความยืดหยุ่นในการออกแบบที่ยอดเยี่ยม และสามารถสร้างวัสดุพิมพ์ที่ซับซ้อนและปรับแต่งได้

ในระยะสั้น

การขึ้นรูปพื้นผิวแผงวงจรเซรามิกสามารถทำได้หลายวิธี เช่น การขึ้นรูป การหล่อด้วยเทป การฉีดขึ้นรูป การอัดขึ้นรูป และการพิมพ์ 3 มิติ แต่ละวิธีมีข้อดีของตัวเอง และตัวเลือกจะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น รูปร่าง ปริมาณงาน ความซับซ้อน และต้นทุนที่ต้องการ ในที่สุดการเลือกวิธีการขึ้นรูปจะเป็นตัวกำหนดคุณภาพและประสิทธิภาพของซับสเตรตเซรามิก ทำให้ขั้นตอนนี้กลายเป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์