电子陶瓷薄膜动压悬浮流延成型技术的研究

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电子陶瓷薄膜是制造片式电子元器件和IC封装的一种重要基材,它是通过电子陶瓷浆料在高精密流延机上流延成型获得的,其中流延成型方法和流延机的性能是决定流延陶瓷薄膜厚度和精度达到高质量的技术关键。目前国内各元器件厂家使用的高精密电子陶瓷薄膜流延机主要靠国外引进。由于受发达国家技术的限制,引进的设备能够流延的薄膜厚度大都在10μm以上,而发达国家生产水平可以达到3-5μm,这影响到国产电子元器件产品制造水平的提高。因此,寻找新的陶瓷薄膜流延方法和开展流延机设计理论的研究,对我国电子元器件制造水平的提高具有十分重要的意义。 在对目前国内外流延方法、流延工艺和流延机发展现状总结归纳的基础上,本文提出了基于硬磁盘系统中磁头相对磁盘动压悬浮理论的一种新的技术方法—动压悬浮流延方法,利用该技术可以在不提高流延头几何运动精度的情况下流延出高精度的电子陶瓷薄膜。 本文阐述了流延机的系统构成、技术关键问题以及流延机的设计原则,并针对制备电子陶瓷薄膜的动压悬浮微型流延机中关键系统部件的结构开展了设计,对设计理论进行了初步探讨;本文基于等温条件下流体广义Reynolds方程,建立了在稳态情况下流延口流体动压方程,利用MATLAB进行数值分析,获得稳态时流延口压强分布形态,并且讨论了浆料的物理特性、流延浆料输入压强、流延口几何参量以及流延速度对流延动压场分布的影响规律;为了达到流延时流延间隙最优化,本文考虑了承载力对间隙变化量的效应,对预调间隙进行分析,得出不同的动压悬浮支撑刚度对预调间隙的影响规律;本文在探讨流延口出口处速度分布的基础之上,获得单位宽度上的流延口出口流量以及湿膜展成厚度的方程,并通过数值分析得出了浆料的物理特性、输入压强、流延口几何参量以及流延速度这些参数取值的变化对单位宽度上的流延口出口流量与湿膜展成厚度的影响规律;本文最后对流延系统在非稳态情况下的动力学模型作了初步探讨。
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