Основная цель встраивания жертвенных материалов в керамические подложки, спекаемые при низких температурах (LTCC), заключается в обеспечении внутренней структурной поддержки в процессе ламинирования. Поскольку керамические слои (сырые ленты) являются податливыми и подвержены пластической деформации под действием тепла и давления, эти материалы заполняют внутренние пустоты микроканалов, чтобы противостоять деформации. Это гарантирует, что полые структуры не разрушатся, сохраняя точность размеров конечного продукта.
Процесс ламинирования подвергает мягкие керамические слои значительному внешнему давлению, которое естественным образом раздавило бы полые внутренние элементы. Жертвенные материалы служат временным твердым сердечником, сопротивляясь этому давлению, чтобы сохранить точную геометрию микроканалов до тех пор, пока структура не будет зафиксирована.
Механизмы сохранения структуры
Противодействие пластической деформации
В процессе изготовления подложки LTCC состоят из "сырых лент" — необожженных керамических листов, которые мягкие и пластичные.
При воздействии высоких температур и давлений, необходимых для ламинирования, эти ленты подвергаются пластической деформации. Без вмешательства керамический материал естественным образом затечет в любые пустые пространства, эффективно запечатывая предназначенные каналы.
Сопротивление внешнему давлению
Ламинирование оказывает внешнее изотропное давление на весь стек подложек для склеивания слоев.
Встроенный жертвенный материал занимает определенный внутренний объем 3D-структур, таких как микроканалы и камеры. Заполняя это пространство, он обеспечивает необходимое внутреннее сопротивление для компенсации внешнего давления.
Обеспечение целостности формы
Материал действует как временный каркас или форма внутри подложки.
Он предотвращает прогиб или внутреннее разрушение стенок микроканалов. Это позволяет изготавливать сложные внутренние геометрии, которые в противном случае было бы невозможно произвести с использованием стандартных методов ламинирования.
Последствия упущения
Структурный коллапс
Самый непосредственный риск при работе без жертвенных материалов — это полный отказ микроструктуры.
Справочный материал указывает, что без этой внутренней поддержки давление достаточно, чтобы вызвать структурный коллапс. Пустоты, предназначенные для переноса жидкостей или газов, будут раздавлены окружающими керамическими слоями.
Компрометированная точность размеров
Даже если канал не закроется полностью, отсутствие поддержки приведет к сильным искажениям.
Точность размеров микромасштабных каналов имеет решающее значение для их производительности. Жертвенные материалы гарантируют, что площадь поперечного сечения и форма, определенные на этапе проектирования, сохранятся в конечном изготовленном изделии.
Стратегия применения для изготовления
Для обеспечения успешного создания микроструктур LTCC рассмотрите следующие варианты в зависимости от ваших конкретных инженерных целей:
- Если ваш основной фокус — геометрическая сложность: Используйте жертвенные материалы для заполнения всего объема 3D-камер, что позволит сформировать сложные внутренние формы, устойчивые к давлению ламинирования.
- Если ваш основной фокус — точность размеров: Используйте эти материалы для строгого определения границ каналов, предотвращая изменение ширины и высоты микроканалов из-за пластической деформации.
Действуя как точный внутренний противовес силам ламинирования, жертвенные материалы являются неотъемлемым компонентом для сохранения точности микромасштабных керамических конструкций.
Сводная таблица:
| Особенность | Функция жертвенного материала | Преимущество для подложки LTCC |
|---|---|---|
| Пластическая деформация | Противодействует миграции материала в пустоты | Предотвращает запечатывание внутренних каналов |
| Внешнее давление | Обеспечивает внутреннее сопротивление изотропной силе | Предотвращает полный структурный коллапс |
| Точность размеров | Сохраняет точную геометрию поперечного сечения | Обеспечивает высокоточные микромасштабные конструкции |
| Геометрическая сложность | Действует как временный твердый каркас | Позволяет создавать 3D-камеры и сложные формы |
Оптимизируйте обработку LTCC и керамики с KINTEK
Точность имеет первостепенное значение в микромасштабном производстве керамики. KINTEK специализируется на комплексных решениях для лабораторного прессования, включая ручные, автоматические, нагреваемые и многофункциональные модели, а также передовые холодные и горячие изотропные прессы, разработанные для высокопроизводительных исследований и производства.
Независимо от того, разрабатываете ли вы сложные подложки LTCC или занимаетесь новаторскими исследованиями аккумуляторов, наше оборудование обеспечивает равномерный контроль давления, необходимый для обеспечения структурной целостности. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы найти идеальный пресс для вашей лаборатории!
Ссылки
- Liyu Li, Zhaohua Wu. Effect of lamination parameters on deformation energy of LTCC substrate based on Finite element analysis. DOI: 10.2991/isrme-15.2015.317
Эта статья также основана на технической информации из Kintek Press База знаний .
Связанные товары
- Лабораторная цилиндрическая пресс-форма для лабораторного использования
- Лабораторная цилиндрическая пресс-форма с весами
- Соберите лабораторную цилиндрическую пресс-форму для лабораторных работ
- Лабораторная круглая двунаправленная пресс-форма
- Нагретая гидравлическая машина пресса с нагретыми плитами для вакуумной коробки лаборатории горячего пресса
Люди также спрашивают
- Как выбор прецизионной цилиндрической формы влияет на угольные брикеты? Освоение плотности и структурной целостности
- Почему при тестировании электродных материалов необходима стандартизированная цилиндрическая форма? Обеспечение точности и согласованности данных
- Почему конструкция цилиндрических пресс-форм высокой твердости имеет решающее значение в порошковой металлургии? Обеспечьте точность и целостность образцов
- Как подготовить пресс-форму и ступку с пестиком перед использованием? Обеспечение чистоты и предотвращение перекрестного загрязнения
- Почему таблетка LLTO засыпается порошком во время спекания? Предотвращение потери лития для оптимальной ионной проводимости
