一种用于陶瓷生坯的排胶治具及排胶方法与流程

文档序号:40597876发布日期:2025-01-07 20:38阅读:129来源:国知局

本发明涉及陶瓷排胶,特别涉及一种用于陶瓷生坯的排胶治具及排胶方法。


背景技术:

1、在半导体结构件制备过程中,特别是大尺寸的生坯,静电吸盘成型方式一般都是通过干压,等静压,流延成型方式来实现的,由于产品尺寸大干压成型易造成坯体密度差,等静压成型需要大的投资设备,流延成型可根据产品的尺寸任意调节,方便储存。但流延成型过程中须添加大量的添加剂及塑性剂才能保证其坯体的成型性,这些添加剂的排除要通过一定时间的温度和气氛才能挥发排除彻底,即使在气氛下提高排胶温度或延长排胶时间坯体中不同部位仍会有未挥发完全的残留碳,虽然碳残留通过碳热反应减少氮化铝晶粒的氧(碳)含量,但这些残碳在烧结过程中会参与反应改变了晶粒间的分布并留下气孔促进晶粒异常长大,导致微观结构致密性差,出现色斑,热导率低及力学性能差等缺陷,特别是对于大尺寸实心壁厚产品特别明显,通过对产品排胶率及底部碳硫测试仪监测分析底部中心的碳含量高于上部及边测,即使提高排胶温度600℃或更高,延长排胶时间40h,经测试上区碳含量540ppm,下区中心部6300ppm,碳含量仍然超标,为使碳残留物排放至微量级,即半导体用陶瓷碳含量通常小于500ppm,需要一种用于大尺寸壁厚产品的排胶治具及排胶方法。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种用于陶瓷生坯的排胶治具及排胶方法,降低陶瓷生坯的碳含量,让陶瓷坯体的上下性能一致。

2、为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为:

3、本发明一方面公开一种用于陶瓷生坯的排胶治具,所述排胶治具包括用于放置陶瓷生坯的圆盘形承烧板,所述圆盘形承烧板的中心处设有中心通孔,所述圆盘形承烧板包括内侧区域和外侧区域,所述内侧区域在所述中心通孔与所述外侧区域之间,所述内侧区域上设有若干圈通孔,所述外侧区域上设有外侧通孔,所述内侧区域上的所有通孔的直径均小于中心通孔的直径,所述外侧区域上的所有外侧通孔的直径均小于所述内侧区域上的任何一个通孔。

4、优选的,所述内侧区域上的若干圈通孔的孔径相同或者由圆心向外依次变小。

5、优选的,所述外侧区域包括若干扇形分区沿着圆周方向拼接,所述扇形分区上的外侧通孔的孔径从圆心向外依次变小或者相同。

6、优选的,所述陶瓷生坯的直径小于或者等于圆盘形承烧板的直径。

7、本发明另一方面公开了一种使用上述用于陶瓷生坯的排胶治具的排胶方法,所述方法包括:

8、s1:制备氮化铝圆盘形承烧板,氮化铝圆盘形承烧板的尺寸规格为:直径大于等于φ500mm,高度大于等于12mm;

9、s2:经烧结研磨抛光保证其平整度,表面粗糙度控制在0.4;

10、s3:按设计的尺寸在圆盘形承烧板中心点处先打φ4mm的中心孔,然后在内侧区域和外侧区域上打孔并抛光;

11、s4:把流延叠层温压切削好的氧化铝坯体,其中氧化铝坯体的直径大于等于φ500mm,厚度h大于等于22mm,称量其烧失率;

12、s5:把标注好不同区域孔径的氧化铝坯体放在的打孔的圆盘形承烧板上按排胶曲线从室温到500℃,以0.3℃/min的速率在空气中进行排胶,升至最高温度后保温时间大于等于400min,保温结束后自然降温;

13、s6:把排胶过后的氧化铝坯体测试其排胶率,然后用碳硫分析仪在氧化铝坯体标注点进行破坏性碳含量分析,经测试中心通孔、内侧区域和外侧区域,实验结果完全达到性能要求,证明通过不同区域开孔,坯体碳含量达到技术要求。

14、采用上述技术方案,具有以下有益效果:

15、降低能耗,提高成品率;

16、通过实验在同样的排胶条件下,改变圆盘形承烧板梯度孔径,热量会通过孔径与底部的坯体进行热交换反应更利于添加剂与塑性剂的均匀挥发,使其坯体上下性能一致。



技术特征:

1.一种用于陶瓷生坯的排胶治具,其特征在于,所述排胶治具包括用于放置陶瓷生坯的圆盘形承烧板,所述圆盘形承烧板的中心处设有中心通孔,所述圆盘形承烧板包括内侧区域和外侧区域,所述内侧区域在所述中心通孔与所述外侧区域之间,所述内侧区域上设有若干圈通孔,所述外侧区域上设有外侧通孔,所述内侧区域上的所有通孔的直径均小于中心通孔的直径,所述外侧区域上的所有外侧通孔的直径均小于所述内侧区域上的任何一个通孔。

2.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷生坯的排胶治具,其特征在于,所述内侧区域上的若干圈通孔的孔径相同或者由圆心向外依次变小。

3.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷生坯的排胶治具,其特征在于,所述外侧区域包括若干扇形分区沿着圆周方向拼接,所述扇形分区上的外侧通孔的孔径从圆心向外依次变小或者相同。

4.根据权利要求3所述的一种用于陶瓷生坯的排胶治具,其特征在于,所述陶瓷生坯的直径小于或者等于圆盘形承烧板的直径。

5.一种使用如权利要求1~4中任意一项所述的用于陶瓷生坯的排胶治具的排胶方法,其特征在于,所述方法包括:


技术总结
本发明公开了一种用于陶瓷生坯的排胶治具及排胶方法,属于陶瓷排胶技术领域,所述排胶治具包括用于放置陶瓷生坯的圆盘形承烧板,所述圆盘形承烧板的中心处设有中心通孔,所述圆盘形承烧板包括内侧区域和外侧区域,所述内侧区域在所述中心通孔与所述外侧区域之间,所述内侧区域上设有若干圈通孔,所述外侧区域上设有外侧通孔,所述内侧区域上的所有通孔的直径均小于中心通孔的直径,所述外侧区域上的所有外侧通孔的直径均小于所述内侧区域上的任何一个通孔。通过实验在同样的排胶条件下,改变圆盘形承烧板梯度孔径,热量会通过孔径与底部的坯体进行热交换反应更利于添加剂与塑性剂的均匀挥发,使其坯体上下性能一致。

技术研发人员:曹珍,李君,石锗元,肖伟,华亮
受保护的技术使用者:君原电子科技(海宁)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/1/6
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