当前位置:首页 > 粉体资讯 > 企业动态 > 正文
圣柏林:冲刺1微米厚度陶瓷流延薄膜设备的国产化
2020年12月21日 发布 分类:企业动态 点击量:594
0

流延成型是一种目前使用较广泛能够获得高质量超薄型陶瓷薄片的成型方法。一般在陶瓷粉料中加入溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂等成分得到分散均匀的稳定浆料在流延机上制得要求厚度薄膜。由于该法具有设备简单、可连续操作、生产效率高、自动化水平高、工艺稳定、坯体性能均等一系列优点,因此在陶瓷材料的成型工艺中得到了广泛的应用。

目前流延法在陶瓷领域的应用主要集中在功能陶瓷,如生产独石电容器瓷片、多层布线瓷片、厚薄膜电路基片片式电阻基片,流延成型技术的应用,给电子设备、电子元件的微型化以及超大规模集成电路的实现提供了广阔的前景。

但除此之外,流延成型在结构陶瓷的应用上近些年也有了新的进展,例如利用流延法制备的层状结构陶瓷为陶瓷的强韧化设计提供了一条新的思路,目前对于SiC、Si3N4Al2O3ZrO2陶瓷材料均有相关性能优化的研究。

陶瓷

流延法制备陶瓷薄片的工艺流程图

不过,所谓工欲善其事,必先利其器,流延法制备陶瓷的品质控制关键除了原材料和工艺,最核心的,便是薄膜生产设备——流延机了。

为了加深对当前陶瓷生产工艺的发展瓶颈的了解,小编近日将目光投向了陶瓷生产设备领域,对一家专注于陶瓷设备设计与生产制造加工的厂家——东阳市圣柏林特种设备技术服务有限公司进行了实地访问。

圣柏林与粉体圈

圣柏林总经理李晶(左)与粉体圈CEO孙柯(右)

圣柏林公司从事电子专用自动化设备研发与生产已有十多年,特别是在电子陶瓷设备中的流延机、球磨机、脱泡机、分散机、过滤器等自动化设备的设计和制造中有着丰富经验,产品主要客户为浙江新纳陶瓷新材有限公司片阻陶瓷基板,半导体项目,横店东磁无线充电铁氧体项目,福建闽航电子陶瓷发热体项目,上海交大燃料电池项目,上海京瓷封装陶瓷项目,江西创科氮化铝项目,深圳信维半导体项目,日本太平洋科技等,年生产量15条流延生产线,在温州和上虞皆建有厂区,颇具规模。

据了解,圣柏林的流延设备制造学习自日本平野和横山的设计理念与制造技术,并在他们的基础上做出了优化改进,至今已对国内多台进口的平野和横山流延设备进行成功的改造升级,大大提高了设备的流延稳定性,为客户节约了成本扩大了利润。

流延机

大型流延机

圣柏林生产的流延设备在行业内有口皆碑,其技术水平在国内可称前列,但他们并不愿止步于此,因为在流延设备领域深耕多年,对于最前沿的技术方向及目前与国外技术上的差距有更清晰的认知,在与李总访谈的过程中,他提到厚膜市场正趋向饱和,薄膜是一种未来趋势,现在圣柏林也在往薄膜方向研究。

目前国外的流延薄膜能做到0.5μm,而国内在1μm上的设备需求却仍旧无法满足,越是高端的设备国外越是限制甚至不供应,因此想要在薄膜生产技术上拉近与国外的差距,其瓶颈便是国内设备厂家要在自主研发尖端设备上做出突破。

但想要做到1μm的突破,对设备厂家来说不光要懂设备,还要懂工艺,才能做出更加优化升级的设备。用李总的话来说,“上游要往下游走,不了解工艺就死定了”。

那么,影响流延膜厚度的因素都有哪些呢?

1. 浆料的粘度

流延浆料的粘度是影响流延膜厚度的一个重要因素。当温度、制备浆料的原材料与配方确定时,浆料粘度的变化意味着浆料中固相体积分数发生了变化。当流延浆料粘度低时,流延膜干燥后的厚度收缩量大,与此同时通过刮刀间隙的浆料供给增加,其综合作用影响膜带厚度。此外,当浆料混合不充分,均匀性差时也会产生各部位收缩不同,影响厚度一致性。因此浆料的配制十分重要,要求混合均匀,浆料粘度符合规定范围,有利于提高流延膜厚度的均匀性。

2. 刮刀的间隙

刮刀是流延机上的一个重要部件,流延膜的厚度主要是通过调整刮刀的间隙来获得。由于浆料具有一定的铺展能力,流延时若采用相同的刮刀间隙流延膜总是出现中心部分较厚而两侧较薄的现象。当流延膜厚度公差要求较高时,可以采用可调刮刀刃面曲线的流延机来流延成型陶瓷薄膜。

3. 浆料槽液面高度

其它条件相同时,浆料槽液面高度提高,浆料槽内的压力增大,使浆料通过刮刀间隙的流入速度增加,流延膜厚度增加,因此维持液面高度均衡一致对控制流延膜厚度均匀性十分重要。

4. 流延速度

流延速度快,膜带厚度小。因此,为了确保膜带厚度的均匀,必要保证流延速度的稳定。

以上种种因素,每一种的控制都“失之毫厘,谬以千里”,想要做到1μm这种程度,实在是难度极高的“精细活”,对此,李总有着坚定的钻研决心。他提到曾有人劝他不要太执着于1μm,先做出5μm,在国内也有一定的需求量,但他认为一定要沉下心去往1μm的方向去做,冲着把最难的难点解决的目标去做,如果只认可5μm,那就不可能做出1μm。

这种敢于迎难而上,不声不响干大事的态度是一种可贵的品质,对于李总这样有钻研精神与进取心的人,小编深感敬佩,小编也希望国内的企业早日在这方面做出突破,让国内的陶瓷产业再上一个台阶!

参考来源:

1.流延法制备陶瓷薄片的研究进展,西安交通大学材料学院,材料强度国家重点实验室,李冬云、乔冠军、金志浩。


相关内容:
0
 

粉体求购:

设备求购:

寻求帮助:

合作投稿:

粉体技术:

关注粉体圈

了解粉体资讯