CQFJ型陶瓷外壳平面度控制
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陶瓷片的平面度陶瓷片是一种常见的建筑材料,它具有优良的耐火性、耐化学腐蚀性和抗磨损性能。
在建筑装饰和室内装修中,陶瓷片往往作为墙面瓷砖、地面瓷砖和洁具等使用。
而陶瓷片的平面度也是一个非常重要的指标,它直接关系到墙面或地面的实际平整度、美观度和使用寿命等方面。
陶瓷片的平面度是指瓷砖表面的平整度,通常采用直尺和钢丝测量仪来测试。
合格的陶瓷片应该在规定的误差范围内,即在1平方米表面范围内瓷砖之间的高差不得超过1mm,瓷砖边缘之间的高差不得超过0.5mm。
这个误差范围称为平整度公差。
如果瓷砖的平面度达不到规范的技术指标,将会影响美观度和实用性。
不仅如此,陶瓷片的平面度也和砖缝的大小和铺贴粘结剂的厚度有关。
如果砖缝不均匀、宽度变化较大,铺贴时的瓷砖边缘很难对齐,使整个铺贴面不平整,严重时可能造成砖缝裂开;如果铺贴粘结剂厚度过大或过薄,也可能导致瓷砖表面不平整或铺贴不牢固,影响使用寿命。
因此,选购陶瓷片时不仅要注意平面度,还要关注瓷砖的规格尺寸、表面质量和缝隙大小等因素,从多个角度综合考虑,选择适合自己的产品。
如何提高陶瓷片的平面度呢?首先,生产厂家要在制瓷过程中严格控制原材料的质量和配比,确保砖体的均匀性和稳定性;其次,采用先进的生产工艺和设备,精准控制瓷砖的尺寸和平面度;最后,在运输和仓储过程中要注意保护瓷砖的表面质量,避免瓷砖表面磕碰、刮擦和裂纹等损伤,影响平面度和美观度。
总的来说,陶瓷片的平面度是影响其美观度和使用寿命的重要因素,选购时要注意规范的技术指标和铺贴要求,生产厂家要严格控制产品质量和进行科学的生产管理,消费者要综合考虑多个因素,挑选适合自己的产品。
小节距高可靠CQFN型陶瓷封装外壳工艺技术余咏梅【摘要】介绍了小节距高可靠CQFN型陶瓷封装外壳产品结构设计和关键工艺技术研究内容.就设计的新颖性和如何解决0.50 mm小节距陶瓷外壳产品的冲孔、注浆、0.10 mm细线条金属化印刷、焊盘凸台钎焊、电镀等工艺技术问题进行了阐述,指出了今后努力的方向,为集成电路、高速高频器件封装具有更优电性能、可靠性、封装密度开辟了新的途径.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2015(015)001【总页数】5页(P6-9,27)【关键词】CQFN;结构设计;热设计;关键工艺;可靠性【作者】余咏梅【作者单位】福建闽航电子有限公司,福建南平353001【正文语种】中文【中图分类】TN305.941 引言随着电子元器件薄型化、小型化的不断推进,陶瓷片式载体封装外引出端(焊盘)的节距由1.27 mm向 1.00 mm、0.80 mm、0.65 mm、0.50 mm、0.40 mm 甚至更小节距推进,当焊盘节距小于1.00 mm时,陶瓷外壳半圆金属化通孔难以满足组装焊接工艺要求,常出现短路、底部助焊剂及焊料颗粒难以清洗掉,且焊接强度急剧下降等问题。
采用1.27 mm和1.0 mm节距的CLCC(ceramic leadless chip carrier,陶瓷无引线片式载体)封装形式,由于无法埋入铜块,不能解决小节距(节距≤0.80 mm)的CQFN、CDFN等焊接组装问题,满足不了陶瓷封装组装焊接的要求。
采用CQFN封装焊盘钎焊与电镀加工工艺表面贴装结构外壳,可以满足节距≤0.80 mm焊接组装要求,且钎焊、电镀简便,使陶瓷CQFN封装与塑料QFN 封装可以完全兼容,实现了无铅封装,也适应有铅组装的高速集成电路封装。
福建闽航电子有限公司开展了CQFN型陶瓷封装外壳的研究工作。
对0.50 mm小节距高可靠表面贴装CQFN型陶瓷外壳工艺技术进行了较深入的研究,本文将对其工艺技术进行探讨。
壳体平面度 0.005的加工和测量方法探讨摘要:本文对生产现场实际加工问题的分析,通过对加工流程的再造,增加平磨工序,减少了手工研磨的劳动强度,提高了生产效率和零件实物质量,缩短了加工周期;通过对专用夹具的理论分析和实际使用验证,指出其的不足;通过对零件后续组件的装配关系分析,对零件结构提出了改进意见。
关键词:平面度;研磨;测具引言某型燃油调节器见(图1)是与某型发动机配套的燃油调节器,主要功用是供给发动机在各个状态下所需的燃油量,并在自动控制系统失效时,完成应急供油,以保证发动机正常工作。
主要由转速调节器、燃油流量调节器、高空修正器、加速控制机构、应急操纵机构等部件组成。
图1图2在航空发动机燃油控制器产品中,某型燃油调节器壳体外部几何形状复杂、内部油路系统交错,几何特征繁多、尺寸要求精密,是设计、模具制造、加工的难点所在。
零件从毛胚状态到最终成品需要经过80道工序,最快约三个月的加工周期。
某型壳体端面平面度0.005的要求,在加工和测量方面都存在着很大的困难,零件的尺寸230mm×176mm×101mm也属于大型壳体,零件体积大,平面度要求0.005,是很难保证的。
况且我们目前的加工方法就是使用手工研磨来最终保证平面度0.005的要求。
这种大型零件手工研磨一件下来得10~20分钟,我们一般的投产都是两批零件共100件,零件体积的庞大,无疑给手工操作者增加了劳动强度,质量也不能百分百保证。
还要造成反复的返工。
其次平面度0.005的要求也是该型产品的关键特性所在。
测量:就目前我们的现实情况就只能依靠刀口尺配合塞尺测量、用三坐标测量或专用夹具来进行测量。
对于这样的大型壳体使用刀口尺测量平面度0.005测量误差比较大,三坐标测量需100%测量不太现实。
专用测具的测量方法,理论和实际有差别。
以下文章就以某型壳体的平面度0.005的加工和测量方法进行深入探讨。
1加工方法改善前后对比壳体在最终加工工序,340工序要求平面度0.005。
小节距高可靠cqfn型陶瓷封装外壳工艺技术
小芯距高可靠陶瓷封装(CQFN)外壳是一种用于集成电路(IC)封装的技术。
它具有较小的封装尺寸和高可靠性,适用于高密度和高频率应用。
CQFN封装的外壳工艺技术主要包括以下几个方面:
1. 基底制备:CQFN封装使用陶瓷基底作为电路板,具有优异
的机械强度和导热性能。
基底制备过程包括陶瓷的成型、烧结和打孔等步骤。
2. 电路设计:CQFN封装采用板上封装(SMT)技术,电路设计需要考虑到板上元件的布局和连接方式。
同时,为了提高高频性能,需要采用低衬底介电常数的材料,并避免布线和焊盘的共振。
3. 表面处理:CQFN封装的基底需要进行表面处理,以提高接
合强度和防止氧化。
常用的表面处理方法包括金属化、清洗和防氧化。
4. 电路组装:CQFN封装的电路组装主要包括芯片的贴装、线
缆束线、焊接和封装等步骤。
芯片的贴装技术可以采用焊锡球、焊锡浆和脊形焊等方式。
5. 封装测试:在封装完成后,需要对CQFN外壳进行测试。
主要测试项目包括电学性能测试、焊盘可靠性测试和温度循环测试等。
通过上述工艺技术的处理,CQFN封装可以实现小尺寸、高密度以及高可靠性的需求,适用于多种高性能电子产品的封装,如无线通信设备、计算机芯片和高频电源等。
覆膜件外观检查要求
Q/XFJ201 -2005
1范围
----本标准规定了塑料件表面覆膜后的技术要求、检验方法、检验规则和包装、标志、运输和存储。
----本标准适用于家电产品用塑料覆膜件。
2技术要求
2.1 膜表面无明显缺陷。
2.2 膜表面横竖条纹不明显。
2.3 杂质点在底膜上不考虑,在银条上脏点应不明显,按第三条规定的检查方法检查,可见杂质点每条不多于两个。
2.4 不允许有局部掉膜现象。
2.5 膜与塑料件左右应基本对称。
3检查方法
将覆膜活件放在冰箱实际高度,距离500mm,正面目视,视力不小于1.0,正常日光条件下。
4检验规则
4.1 进厂检验的内容
外观质量检测。
4.2 进厂检测
外观质量检测采用每批抽查方式;外观质量的检验方案为GB/T2828中特殊检查水平S-3,一次正常抽查方案,AQL=1.0。
5包装、标志、运输和储存
5.1 包装
产品应用纸箱包装,每件覆膜件之间用不易引起覆膜件划伤的轻软材料隔开包装。
5.2 标志
每个包装箱外应标明厂址、厂名及商标,以及覆膜件对应的产品型号。
5.3 运输
运输时避免挤压,防止覆膜件划伤变形。
5.4 储存
储存时避免挤压,防止覆膜件划伤变形。
Q/XFJ201 -2005附加说明:
本标准由冰箱研究所起草
本标准起草人:刘思科、吕广库。
8机电技术2018年8月一种陶瓷砖平面度在线检测方法4俞志翔(闽清县陶瓷科学研究所,福建福州350800)摘要:当前陶瓷砖平整度的检测依然采用传统的人工检测的方法,不仅检测效率低、误差大,而且易导致漏检,难以 达到现代工业检测的标准要求。
文章提出了一种陶瓷砖平面度在线检测方法:根据陶瓷砖的国家标准,利用非接触式测 距传感器,针对瓷砖平面通过5点采集法采集距离数据,然后采用斜率分析法、通过斜率比对判定其平面度是否合格。
该 方法可操作性强、检测精度高且提高了检测效率,所构建的检测装置实现了在线检测要求。
关键词:陶瓷砖;平面度;在线检测;非接触式测距传感器;五点采集法;斜率分析法中图分类号:TU523;TG83文献标识码:A文章编号=1672-4801 (2018)04-008-03D01:10.19508/ki.l672-4801.2018.04.003自上世纪末以来,我国建筑陶瓷的生产得到 了快速的发展,现如今已成为世界上最大的陶瓷 生产国;但产品的总体质量、生产技术手段和效率 等,与国外陶瓷生产强国相比,依然还有较大差 距[1_\当前国内企业对于陶瓷砖平面度检测,一般采用抽检的方法,通过与标准板比较、利用人工 判别的方法实现平面度的检测:这种老旧的方法 不仅易导致漏检、误检等情况,而且人工检测效率 低下,很难适应大批量生产的检测需求[4]。
为了降 低检测人员的工作量、提升检测精度,且为了促进 技术进步、助推产业升级,本文提出了一种陶瓷砖 平面度在线检测方法:采用非接触式测距传感器, 针对陶瓷砖平面通过5点采集法采集距离数据,然后通过斜率分析法判定其平面度是否合格;依 据此方法,建立一套陶瓷砖平面度在线检测平台。
1系统结构及工作原理本文所论述的瓷砖检测的要求是根据GB/T 4100—2015《陶瓷砖》,并以某企业的企业标准进 行的[5]。
依据新的检测方法所构建的瓷砖检测系 统如图1所示,系统由输送系统、平面度检测系统 和控制系统组成[6]。
工件平面度测量方法我折腾了好久工件平面度测量方法,总算找到点门道。
说实话,刚接触的时候我也是瞎摸索。
一开始我就想,这平面度不就是看平不平嘛,那我就拿眼睛看,感觉好像挺平,但这肯定不靠谱呀,误差太大了,这就纯粹是瞎猜。
后来我听别人说用直尺可以测。
我就找来一把直尺,把它贴在工件平面上,想着要是能插不进光去那就代表平。
但是呢,这直尺不管多平的面多少都会有点缝隙,或者有时候是我觉得平,但是实际上平面度根本不达标。
而且直尺只能大概看个局部,整块工件的平面度就很难测准了。
再然后我尝试用水平仪。
这东西听起来很高大上,我觉得应该能行。
按照说明,我把它放在工件上,等水平仪里的气泡稳定。
可这时候问题来了,我不太确定怎么看这个气泡就是代表平面度是多少数值呢。
我就瞎琢磨,想着气泡在中间了大概就是平的。
可是每次测出来的结果都不一样,把我都给搞糊涂了。
最后我又试了个新方法,用光学测量仪器。
这个设备就复杂多了。
我在操作的时候,就像是一个小孩第一次玩特别复杂的玩具一样,到处找按钮。
不过好在有说明书。
我就按照说明书一步一步来,先进行设备的初始化啦,再把工件放在测量台上,调整好光线什么的。
这时候仪器就会显示出好多数据,类似山峰和山谷那种图案代表工件平面度的高低不平情况。
这个相对就准确多了,但是这仪器可不便宜,而且还得专门学习怎么操作。
所以我的心得就是,如果要求不是特别高,又没有高级设备,直尺可以简单大致看看,水平仪也行但要多测量几个点取均值。
要是有条件、又想要精确测量,光学测量仪器是比较靠谱的。
不过这中间还有很多小细节得注意,像测量环境要尽可能稳定,不能有振动啦,工件表面要清理干净,不能有灰尘或者杂物,否则对测量结果影响可不小。
还有就是啊,不管用哪种方法,测量的时候多测量几个不同位置总是没错的。
就好比你要知道一个桌面平不平,不能只看一个角,得多看看中间和其他几个角是不。
我以前就老是偷懒只看一两个地方,结果老是出岔子。
另外啊,在记录数据的时候也得仔细些,我曾经就因为把小数点给点错位置,整个结果都不对了。
关于陶瓷砖表面平整度自动检测系统的研究*陈大霖(福建省产品质量检验研究院福州350002)摘要陶瓷砖是人们在建筑物的装饰装修中广泛使用的建筑材料㊂由于陶瓷砖工艺的原因,在高温烧结过程中容易产生弯曲㊁翘曲㊁扭曲等变形现象,造成陶瓷砖表面不平整,从而影响产品质量㊂因此为了保证产品质量,防止不合格产品流入市场,必须对陶瓷砖的表面平整度进行严格的检测和控制㊂笔者通过G B/T3810.2-2016陶瓷砖试验方法第2部分:尺寸和表面质量的检验标准中 表面平整度 试验方法,对陶瓷砖表面平整度自动连续检测系统进行研究㊂关键词陶瓷砖表面平整度(中心弯曲度㊁边弯曲度㊁翘曲度)自动检测中图分类号:T Q174.76+4文献标识码:A 文章编号:1002-2872(2023)09-0040-03按照G B/T3810.2-2016陶瓷砖实验方法第2部分:尺寸和表面质量的检验的规定,陶瓷砖的尺寸包括边长度㊁边直度㊁直角度㊁表面平整度,采用抽样方法对样品进行随机抽查检测㊂目前国内大部分检测机构对陶瓷砖尺寸的主要采用人工的方法检测,通过采用百分表,在陶瓷砖表面上取一些特征点测量,然后通过数值运算得到陶瓷砖表面的平整度值,调整百分表的读数到合适的起始值,取出标准板,将待测样品放在可调支撑上,对布置好的特征点进行逐一测量,最后通过计算得到陶瓷砖的平整度㊂根据标准规定,每检3块样品需用标准板校准一次,通过检测一个批次的陶瓷砖样品(样本量为10块)都需要约3h左右,检测过程不仅效率低,且对试验人员的工作强度较大㊂因此,开展陶瓷墙地砖表面平整度自动检测系统的研究,研制出陶瓷砖表面平整度自动连续检测试验台,能全自动对陶瓷砖实现表面平整度的自动检测,不仅能提高陶瓷砖尺寸的检测效率,而且还能大大的降低试验人员的劳动强度,这些都具有非常重要的意义㊂1标准方法研究本自动检测系统根据G B/T3810.2-2016陶瓷砖试验方法第2部分:尺寸和表面质量的检验规定试验方法要求,并研制出符合上述标准的自动检测试验台,实现对陶瓷砖表面平整度(中心弯曲度㊁边弯曲度㊁翘曲度)等尺寸偏差的测量,标准规定内容如下: 1.1仪器(1)图1所示的仪器或其他合适的仪器,其中分度表(D C,D D,D E)分别用于测量翘曲度㊁中心弯曲度㊁边弯曲度,采用直径为5mm的支撑销(S A,S B,S c)㊂(2)使用一块理想平整的金属或玻璃标准板,其厚度至少为10mm㊂1.2试样每种类型取10块整砖进行测量㊂1.3步骤选择尺寸合适的仪器,将相应的标准板准确的放在3个定位支撑销(S A,S B,S c)上,每个支撑销的中心到砖边的距离为10mm㊂外部的两个分度表(D E,D C)到砖边的距离也为10mm㊂调节3个分度表(D D,D E, D c)的读数至合适的初始值㊂图1测量平整度的仪器取出标准板,将砖的釉面或合适的正面朝下置于仪器上,记录3个分度表的读数㊂如果是正方形砖,转㊃04㊃陶瓷C e r a m i c s(研究与开发)2023年09月*作者简介:陈大霖(1981 ),硕士,中级工程师;主要从事产品质量检验检测工作㊂动试样,每块试样得到4个测量值,每块砖重复上述步骤㊂如果是长方形砖,分别使用合适尺寸的仪器来测量㊂记录每块砖最大的中心弯曲度(D D)㊁边弯曲度(D E)和翘曲度(D c),测量值精确到0.1mm㊂1.4结果表示中心弯曲度以与对角线长的百分数表示㊂边弯曲度以百分数表示;长方形砖以与长度和宽度的百分表表示;正方形砖以与边长的百分数表示㊂翘曲度以与对角线长的百分数表示;有间隔凸缘的砖检验时用毫米表示㊂2自动检测系统研究方向本自动检测系统基于机器视觉原理,以计算机和图像获取部件为工具,必要时以传感器作为辅助工具,以图像处理技术㊁图像分析技术㊁模式识别技术㊁人工智能技术为依托,处理所获取的图像信号,并从图像中获取瓷砖的表面平整度参数(包括边弯曲度㊁翘曲度㊁中心弯曲度),判别产品是否符合质量要求㊂主要研究方向有:(1)选择合适的光源,设计稳定的照明系统;(2)设计机械传动同步控制结构;(3)研究大幅面扫描技术㊁图像处理技术:采用C C D或C MO S等传感器来捕捉图像并将可视图像转化为电信号存于计算机,通过专用图像信号处理卡结合软件对获取的图像进行处理;(4)针对瓷砖生产线实际状况及国家检测标准,提出有效的系统标定方法;(5)进行信号输出与控制软件的编制;(6)对系统进行大量的重复性精度㊁示值精度及测量稳定性试验,并对瓷砖在线检测系统的误差来源进行了全面分析㊂3自动连续检测系统的工作原理所研制的陶瓷砖表面平整度自动检测试验机主要由传动系统部分和数据及图像采集系统部分两个部分组成,其工作原理如下:将陶瓷砖放入经过校准的工作平台上,并根据陶瓷砖的规格(长宽尺寸)将数据输入控制系统,通过控制系统对步进电机进行控制,步进电机通过单轴机器人带动激光位移传感器运动,由此实现测量装置在陶瓷砖正上方实现X㊁Y方向的水平移动,由步进电机记录行走的X㊁Y尺寸并将记录的数据传入控制系统,然后由测量装置中激光位移传感器获得高度数据Z,通过控制系统特有的数据计算方式获得被测试件的综合误差,进而获取陶瓷砖的表面平整度㊂由高速C C D相机获得被测试件表面高清影像,获得被测试件表面质量㊂通过控制系统对步进电机进行控制以实现激光位移传感器在X㊁Y方向联合水平移动,当激光位移传感器检测到陶瓷砖时,其所获得的位移数据发生改变,通过位移数据可计算出陶瓷砖的厚度,通过在水平方向上面的连续运动可获得一系列数据,计算出其特殊点的误差㊂4自动连续检测系统的组成陶瓷砖表面平整度自动检测系统,主要由传动系统㊁工作台面框架系统㊁控制系统㊁数据采集检测系统,这4个系统组成㊂4.1传动系统传动系统由步进电机及直流电机构成,步进电机控制X㊁Y轴横纵坐标的传动,直流电机控制整个平台的升降㊂4.2工作台面框架系统工作台面框架系统主要采用钣金喷塑,外观采用了工业设计既保证美观大方,又保证了整体强度㊂框架分两层,上层是测试层,有步进电机及传动机构㊂下层是升降层,提供平台升降功能㊂4.3控制系统控制系统由上位机和下位机两个部分组成㊂上位机使用电脑+软件,主要完成数据采集㊁参数设置㊁数据通讯与处理记录㊁手动与自动控制㊂下位机主要由P L C模块㊁步进电机㊁激光位移传感器及相应的执行机构等组成㊂系统通过激光位移传感器和X/Y电机来检测瓷砖的边缘㊂横向上下各扫描一次,纵向左右各扫描一次,用来判断瓷砖位置㊂然后根据瓷砖位置,按照标准要求来测量陶瓷砖的平整度㊂X/Y轴电机:用于移动激光位移传感器,并且记录行程㊂激光位移传感器:用于检测瓷砖表面高度信息,同时也可以用来检测瓷砖边缘㊂㊃14㊃(研究与开发)2023年09月陶瓷C e r a m i c s1 箱体;2 控制系统;3 脚轮装配;4 工业相机;5 激光位移传感器;6 滑块;7 直线导轨;8 伺服电机;9 主动轮;10 从动轮;11 短皮带;12 传动齿轮;13 传动皮带;14 传动齿轮支座;15 铭牌图2陶瓷砖表面平整度自动检测系统装配图4.4数据采集检测系统数据采集检测系统由下位机组成,主要由P L C模块㊁步进电机㊁激光位移传感器及相应的执行机构等组成;通过P L C模块对步进电机发出脉冲数进行记录从而采集激光位移传感器横纵坐标位移,同时对激光位移传感器的高度进行数据采集,反馈并计算㊂陶瓷砖表面平整度自动检测系统装配示意图,如图2所示㊂5自动连续检测系统的主要创新点(1)使用步进电机及编码器,对于X㊁Y轴所走的横纵坐标进行位置数据测量和记录,其定位和测量精度较高㊂(2)所使用的激光尺寸传感器具有高精度和操作简便性特点,先进的光学系统及高刚性机壳,实现较高的线性精度㊂采用新开发的独立算法,可以有效提高其线性精度㊂基于彻底的反复评估算法,实现测量的高精度㊂(3)通过安装高清高速C C D相机和高亮L E D宽幅条形光源,由高速C C D相机获得被测试件表面高清影像,进而获得被测试件表面质量㊂在进行尺寸检测过程中,高速C C D相机也对激光位移传感器进行辅助测量㊂(4)采用先进人工智能算法,不管底面是否平整,都可以通过算法来补偿和计算,检测全过程无需人为干预,无需装夹,设备需要具有自动校准功能㊂(5)采用特有的数据计算方式确保检测保持高精度,可以方便快捷的对陶瓷砖尺寸数据进行全自动化精确测量㊂(6)对陶瓷砖表面实现全覆盖数据采集㊂检测过程中可以依据国家标准对陶瓷砖表面关键点进行数据采集;也可以通过全数据采集方式获得陶瓷砖表面数据变化量大的采集点数据,由此获得误差值㊂(7)实现对陶瓷砖进行全自动化检测,使得试验人员能够方便的进行测量㊂参考文献[1]全国建筑卫生陶瓷标准化技术委员会.G B/T3810.2 -2016陶瓷砖试验方法第2部分:尺寸和表面质量的检验[S].北京:中国标准出版社,2016.㊃24㊃陶瓷C e r a m i c s(研究与开发)2023年09月。
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald117C QFJ 型陶瓷外壳产品是一种四侧J 形引脚扁平封装陶瓷外壳(见图1),是表面贴装封装之一。
引脚从封装4个侧面引出,向下呈J字形,引脚中心距1.27m m。
具有体积小、灵敏度高、集成度高、安装方便等特点。
该系列产品外形尺寸较大(30.23m m×30.23m m),其芯片粘结区金属化面积与密封区金属化面积较大,随着管壳瓷体尺寸加大,平面度控制难度越大,该产品未配有封接环,采用金锡融封工艺,所以对封接区的平面度要求更高。
通过工艺实验,影响平面度的直接因素为烧结。
生瓷带在烧结过程中,影响瓷体烧结平整度的主要因素包括工艺参数、流延片上下表面收缩率一致性以及金属浆料与流延片的匹配度。
1 主要控制方法介绍1.1 流延片均匀度控制氧化铝陶瓷流延是将无机氧化物、粘结剂、分散剂、增塑剂等原材料通过球磨混合成成分均一的浆料,再通过流延机干燥成型。
在流延片成型过程中,有机溶剂大量挥发,浆料中的各个组分由于干燥速率的差异性发生定向扩散,密度大的氧化物颗粒在重力作用下会向下聚集,干燥更快、密度更小的粉体、有机物会更多地存在于流延片上表面。
最终导致流延片上下表面由于成分差异性,在烧结工序由于两边的收缩率不一致,最终出现翘曲,影响产品整体的平整度。
针对翘曲现象通常通过对烧结的气氛及温度曲线进行调整可以改善。
该系列产品外壳尺寸大,要实现更高的平面度指标,必须从流延片自身的均匀性进行改善。
1.1.1 流延片均匀性改善方案流延成型主要在膜带上进行,流延片在膜片上干燥主要分为两个阶段:第一阶段为恒定速率阶段。
溶剂从它暴露的表面挥发。
随着液体体积的损失,这种效应伴随着浆料层在厚度方向的收缩,同时陶瓷颗粒在层中相互接近,直到固体颗粒互相接触以至于进一步靠拢变得很困难时,第一阶段才结束。
这一过程包括以下3个连续的物理机制,其中最慢的步骤决定了干燥的速率:(1)浆料内部的液体移动到表面;(2)表面溶剂挥发;(3)蒸气从接近浆料表面的区域被带走。
提高CQFP外壳收缩精度和印刷精度探析CQFP型谱系列外壳由于其最小引线节距为0.635mm,最小的印刷线宽和间距达到0.15mm以下,因此,在外壳加工工艺中对陶瓷的收缩精度和金属化印刷精度提出很高的要求。
为了提高生产效率,降低生产成本,在开展CQFP型谱项目产品研制时,在127mm×127mm的生瓷片上,采取大版印刷、注浆、叠片、层压、生瓷坯切割等大版生产工艺,如果收缩率不稳定会给生产工艺带来许多问题。
如切割工装、装配模具等的变化,并无法保证产品质量的一致性和可靠性。
为此。
对CQFP外壳收缩精度和印刷精度开展了工艺技术研究。
标签:粘结剂;塑化剂;分散剂;丝网模版‘丝网印刷1CQFP外壳陶瓷收缩精度1.1 影响陶瓷收缩精度的因素陶瓷外壳是通过瓷料配制、生瓷加工、高温烧结等多道工序后才完成的,烧结时经过一系列的物理过程和化学反映,瓷体随温度上升将逐渐收缩,直至烧结结束,瓷体收缩停止才形成外壳的最终尺寸。
由此可知,烧结前和烧结后尺寸是不相同的,两者相差愈大,表明其收缩率愈大。
它们不仅要求性能优良、外观整洁,而且尺寸严格,公差范围很小。
为此,要严格控制收缩率以保证产品的最终尺寸,并达到保证产品的合格率。
影响瓷体收缩率的变化的因素有许多,包括陶瓷浆料性质变异,球磨方式,有机添加方式及原材料特性,其主要因素如下所列:(1)氧化铝含量;(2)粘結剂种类;(3)粘结剂与塑化剂含量;(4)粘结剂与塑化剂的比例;(5)分散剂含量;(6)溶剂的添加量;(7)磨球量;(8)球磨罐的转速。
1.2保持收缩率的稳定性设计了两个阶段的试验方案,第一阶段试验主要是找出影响收缩率的最主要因素,进而有效的加以控制。
第二阶段试验主要是为针对最主要因素找出其工作区间。
第一阶段主要对氧化铝含量、粘结剂种类、粘结剂与塑化剂含量、粘结剂与塑化剂的比例、分散剂含量等因素进行配比试验,通过对十六种配比的试验,测量的收缩率分布在1.2158~1.1776,相差约4%,差异相当大。
CQFJ型陶瓷外壳平面度控制
作者:张惠华
来源:《科技创新导报》2017年第22期
摘要:介绍CQFJ陶瓷外壳平面度控制的基本原理和控制方法,主要控制方法有流延片均匀度控制、生瓷控制、原材料控制。
结果表明制造该系列陶瓷外壳过程中,为了保证瓷体平面度,从流延工序控制入手,通过调整生瓷的各层的密度使其收缩率更加接近,通过大、小粒径氧化铝配比共同改善产品的平整度。
关键词:CQFJ 陶瓷外壳平面度
中图分类号:TM534 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)08(a)-0117-02
CQFJ型陶瓷外壳产品是一种四侧J形引脚扁平封装陶瓷外壳(见图1),是表面贴装封装之一。
引脚从封装4个侧面引出,向下呈J字形,引脚中心距1.27mm。
具有体积小、灵敏度高、集成度高、安装方便等特点。
该系列产品外形尺寸较大(30.23mm×30.23mm),其芯片粘结区金属化面积与密封区金属化面积较大,随着管壳瓷体尺寸加大,平面度控制难度越大,该产品未配有封接环,采用金锡融封工艺,所以对封接区的平面度要求更高。
通过工艺实验,影响平面度的直接因素为烧结。
生瓷带在烧结过程中,影响瓷体烧结平整度的主要因素包括工艺参数、流延片上下表面收缩率一致性以及金属浆料与流延片的匹配度。
1 主要控制方法介绍
1.1 流延片均匀度控制
氧化铝陶瓷流延是将无机氧化物、粘结剂、分散剂、增塑剂等原材料通过球磨混合成成分均一的浆料,再通过流延机干燥成型。
在流延片成型过程中,有机溶剂大量挥发,浆料中的各个组分由于干燥速率的差异性发生定向扩散,密度大的氧化物颗粒在重力作用下会向下聚集,干燥更快、密度更小的粉体、有机物会更多地存在于流延片上表面。
最终导致流延片上下表面由于成分差异性,在烧结工序由于两边的收缩率不一致,最终出现翘曲,影响产品整体的平整度。
针对翘曲现象通常通过对烧结的气氛及温度曲线进行调整可以改善。
该系列产品外壳尺寸大,要实现更高的平面度指标,必须从流延片自身的均匀性进行改善。
1.1.1 流延片均匀性改善方案
流延成型主要在膜带上进行,流延片在膜片上干燥主要分为两个阶段:第一阶段为恒定速率阶段。
溶剂从它暴露的表面挥发。
随着液体体积的损失,这种效应伴随着浆料层在厚度方向的收缩,同时陶瓷颗粒在层中相互接近,直到固体颗粒互相接触以至于进一步靠拢变得很困难时,第一阶段才结束。
这一过程包括以下3个连续的物理机制,其中最慢的步骤决定了干燥的速率:(1)浆料内部的液体移动到表面;(2)表面溶剂挥发;(3)蒸气从接近浆料表面的区域被带走。
这一阶段,湿坯的表面总是覆盖着一层内部流出的溶剂,于是蒸发速率保持一致。
液-汽界面与膜表面相重合,且蒸发速率与暴露平面液体的蒸发速率相近。
第二阶段蒸发速率下降,开始的标志是流延膜的重量从成比例的临界点处发生偏离。
浆料的上表面由于第一阶段中溶剂的快速蒸发而首先成膜,溶剂液面进入坯体内部,内部溶剂的蒸发不能像表面浆料那样通过蒸发过程而失去,而是要先经过从内部到表面的扩散过程,然后气化,蒸发到空气中,因此溶剂蒸发速度明显降低,成膜速度就慢很多。
由于浆料的干燥过程受多种因素影响,因此浆料在恒速阶段的干燥方程与纯粹的溶剂挥发有所不同。
(1)配方优化。
原流延配方采用二元共沸体系,共沸温度为93.6℃,通过在原来二元体系中增加第三组元,降低其共沸温度。
加快流延浆料在第一阶段挥发速率,减少其沉积,增加流延片的均匀性。
(2)设备改造。
为了保证流延片两面一致性,需要进一步从设备改造入手,通过在流延机下部增加温控加热装置,实现机头抽风阶段,两面的温度相近,干燥速率相近,避免因为干燥的先后导致的沉积现象,最终提高流延片均匀度。
1.1.2 流延片厚度控制
控制流延片厚度的主要因素包括流延刀头的控制、流延机的水平度、稳定度。
在保证操作流延机稳定的前提下,增加膜片厚度检验设备,在流延片生成过程中,对流延膜片进行实时测量,确保流延片的厚度均匀一致。
目前公司流延片接收标准为±0.02mm,通过流延膜片测厚仪对流延片实时测量,精度可以控制在±0.005mm。
通过控制流延片的精度保证瓷体两个平面的平整度满足用户的使用需求。
1.2 生瓷控制
生瓷层压控制:生瓷产品烧结过程中出现翘曲除了和工艺参数、流延片质量有关,与生瓷密度有着直接的关系。
该系列CQFJ系列陶瓷外壳拥有上、中、底三层结构,在成品压的时候,腔体部位承受的压力较其他部位存在明显的差异,该差异性将导致上、中、底片的瓷体密度产生差异,在烧结时由于生瓷密度的不一致,产生翘曲的可能。
生瓷密度大的部位,粉体结合更加致密,烧结过程中,收缩率小;相较下生瓷密度小的部位粉体间更加疏松,收缩率较大。
所以控制各层生瓷密度,保证产品平面度要求的设计装用的层压工装,使压力均匀分布在生瓷带上,避免因为每个部位受力不同,重先设计工装,在成品压之前对各层生瓷进行等静压,膜片上下各覆盖一层mylar膜,通过整体式的工装确保层压的平整度,生瓷每个部位都完全受力,生瓷密度达到一致。
1.3 原材料控制
原材料选用:陶瓷外壳选用的基础材料是Al2O3陶瓷,而作为Al2O3陶瓷最基本材料是Al2O3粉料。
为了生瓷膜带的致密性,选用平均粒径为2~5μm与0.4~1.0μm的氧化铝配合使用,颗粒貌相近似球状,粒度分布近似正态分布(平均粒径为2~5μm以下称1#粉,0.4~1.0μm以下称2#粉)。
采用不同配比粉料:试验1号为1#粉比例15%,2#粉比例85%;试验2号为1#粉比例20%,2#粉比例80%;试验3号为1#粉比例25%,2#粉比例75%;试验4号为1#粉比例30%,2#粉比例70%。
不同粒度的氧化铝粉堆积密度存在差异,烧结后也存在不同,通过控制粉体的比例,使得收缩率更加致密,满足产品模具使用需求。
1#流延片颗粒较大,孔隙相比3#、4#流延片也更多;3#流延片由于细颗粒的加入填充了部分孔隙,最为致密;4#流延片细可以较多,孔隙率大于3#流延片。
选择合适粒径配比的粉料可以提高烧结致密度降低流延片的孔隙率,瓷体更加细腻,一定程度地改善因为粉料各方位收缩不一致而导致的翘曲现象。
2 结语
综上,在制造该系列陶瓷外壳过程中,为了保证瓷体平面度,从流延工序控制入手,通过调整生瓷的各层的密度使其收缩率更加接近,通过大、小粒径氧化铝配比共同改善产品的平整度。
参考文献
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