Parmi les différents procédés de formage pour céramiques de nitrure d'aluminium (AlN)Les méthodes traditionnelles telles que le pressage à chaud, le pressage isostatique et le pressage à chaud sont bien établies, mais se heurtent à plusieurs difficultés. En raison de la forte hydrophilie de Poudre d'AlNLe contact avec l'eau doit être minimisé pendant le processus de formage afin d'éviter l'oxydation qui pourrait compromettre les performances du matériau. Bien que le pressage à chaud et le pressage isostatique permettent de produire des matériaux massifs haute performance, leur coût élevé et leur faible rendement rendent difficile de répondre à la demande croissante. substrats céramiques AlN Dans l'industrie électronique, la technologie de coulée sur bande s'est progressivement imposée comme un procédé courant de fabrication de céramiques en nitrure d'aluminium.
Comment le procédé de coulage sur bande permet-il de préparer des céramiques multicouches en nitrure d'aluminium ?
Le cœur de cette technologie réside dans le mélange de poudre de nitrure d'aluminium avec des agents de frittage, des liants et des solvants pour former une suspension homogène, qui est ensuite coulée en fines feuilles crues à l'aide d'une machine de coulée en bande. Ces feuilles subissent ensuite des opérations telles que le poinçonnage, le perçage, l'impression de motifs métalliques, l'empilement et la lamination pour former des pièces céramiques crues multicouches. Enfin, après une élimination complète du liant à haute température et un frittage sous atmosphère d'azote, on obtient des céramiques multicouches en nitrure d'aluminium denses et performantes. Ce procédé est non seulement efficace, mais aussi particulièrement adapté à la production à grande échelle de substrats céramiques.
Les détails du processus déterminent la performance finale
Les propriétés des substrats céramiques AlN préparés par coulée sur bande sont étroitement liées à de multiples paramètres de procédé : la qualité de la poudre, les paramètres de coulée, l’élimination complète du liant et les régimes de frittage exigent tous un contrôle rigoureux. Par exemple, les poudres plus grossières sont plus faciles à mettre en forme mais peinent à produire des substrats de haute qualité, tandis que les poudres plus fines, bien que plus difficiles à traiter dans des conditions strictement contrôlées, offrent souvent une qualité de produit supérieure. L’élimination complète du liant doit être douce et stable, car des températures trop élevées ou des vitesses de chauffage trop rapides peuvent facilement provoquer des fissures dans la pièce crue. Le régime de frittage est encore plus critique, car il détermine directement les propriétés finales de la céramique, telles que la conductivité thermique et la résistance.
Actuellement, les systèmes de coulée sur bande se divisent principalement en deux catégories : les systèmes organiques et les systèmes aqueux. Les systèmes organiques sont confrontés à des problèmes environnementaux liés à l’utilisation de solvants toxiques, tandis que les systèmes aqueux, bien que respectueux de l’environnement, nécessitent encore des améliorations au niveau des techniques de séchage, ce qui représente une piste de développement importante. Par exemple, des recherches menées avec un mélange d’éthanol et d’isopropanol ont permis de préparer avec succès des céramiques d’AlN présentant une conductivité thermique de 178 W/(m·K), démontrant ainsi le potentiel des systèmes à solvants non aqueux.
Conclusion
La technologie de coulée sur bande, grâce à son rendement élevé, sa qualité constante et son aptitude à la production de masse, est devenue incontournable dans la fabrication de substrats en céramique de nitrure d'aluminium. Face à des exigences environnementales de plus en plus strictes et à la diversification des formes de produits, cette technologie continue d'évoluer. Associée à d'autres procédés de mise en forme, elle favorise l'utilisation accrue des céramiques de nitrure d'aluminium dans des domaines tels que l'encapsulation électronique et les composants de dissipation thermique.
À propos de Xiamen Juci Technology Co., Ltd.
Xiamen Juci Technology Co., Ltd., entreprise nationale de haute technologie spécialisée dans la R&D et la production de poudres céramiques de nitrure d'aluminium (AlN) haute performance, est à la pointe de la technologie des matériaux céramiques électroniques. Nous sommes conscients de la demande croissante de substrats de gestion thermique et de solutions d'encapsulation performantes, stimulée par les communications 5G, l'encapsulation avancée, les modules de puissance et les LED haute luminosité. Au-delà de la fourniture de poudres d'AlN de qualité supérieure, Juci Technology propose des solutions de matériaux intégrées, intégrant des procédés de coulée sur bande avancés. Nous collaborons avec nos partenaires pour relever les défis thermiques et contribuer ensemble au progrès de l'industrie.
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