影响流延成型陶瓷基片的质量因素
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发布时间：2022-10-21
由于流延成型具有产量大、厚度一致性好、收缩率稳定及表面光洁度高等优势，流延成型取代了干压成型、轧膜成型等传统的成型方式，成为制备陶瓷基片的主要成型方法。
目前，流延成型广泛应用于多层器件（如叠层压敏电阻、多层陶瓷电容器等）、压电陶瓷变压器及压电陶瓷蜂鸣器片、厚/薄膜集成电路板、制冷器基板、片状电阻基板、燃料电池介质片、陶瓷管壳、陶瓷发热器等的成型。
影响流延成型陶瓷基板的质量因素主要包括浆料的质量、流延机的精度、流延工艺。
浆料的质量是决定流延能否成功的关键因素。流延成型要求浆料流动性良好、具有适当的剪切变稀特性、分散良好、粘度适中，配料的各组分不发生化学反应且兼容性良好。
1）陶瓷粉体
粒度及其尺寸分布和颗粒形貌适合，纯度较高，短少时添加剂残留量小，且不与增塑剂、粘结剂等有机物发生化学反应。
2）溶剂
具有合适的挥发速度、较低的表面张力，对浆料的有机物具有良好的溶解性，对陶瓷粉体有良好的润湿性。
3）增塑剂
对粘结剂具有良好的增塑性，且挥发速度较慢。保证生瓷带在空气中长期保存，柔韧性保持不变。
4）分散剂
能对陶瓷粉体进行良好的润滑分散，不与其他有机物发生化学反应。分散剂对生瓷带的外观、体积密度及层压性能有明显影响。
5）粘结剂
粘结剂对陶瓷粉体具有良好的润湿性，优异的粘结性能，易烧除无残留。
流延机的液位控制技术、刮刀成膜技术、走速稳定技术、气氛控制技术、温度加热技术、膜带平稳传送技术、生瓷带切割技术、除静电技术等影响生瓷带的质量、厚度、外观、一致性等。
3流延工艺
在流延成型过程中，浆料的粘度要适合、流延机的各段的温度曲线及相应各段的气氛可控。
1）浆料粘度合适
流延成型不同厚度的生瓷带，需要不同粘度的浆料。一般来说，生瓷带越厚，浆料粘度越大，才能堆积较厚的厚度；生瓷带较薄，浆料粘度必须较小，不然生瓷带外观不平整。
2）各段的气氛控制
在流延的不同阶段，需要不同的气氛，使得生瓷带外观平整，厚度一致。如第一节干燥箱不能加热且要保持足够高的溶剂蒸汽压，使得湿膜保持润湿状态；表皮干燥时保持一定溶剂蒸汽压，溶剂按一定速率挥发，挥发太快会出现微裂纹、烧泡；在整体干燥阶段则增大抽风量，加速溶剂废气及时抽走。
3）各段的温度曲线控制
流延机的各段温度曲线设置，主要保证生瓷带从低温到高温的干燥，保证干燥过程中不产生开裂、气泡，且干燥彻底。最高温度曲线设置应比溶剂的共沸点高10℃。
资料：
1.《影响流延成型陶瓷基板的质量因素》，白军信，肖爱武等；
2.《制备电子陶瓷基片用的流延成型工艺》，周建民，王亚东
