第四章 microsoft word 文檔 (2)

1、1第四章第四章電子瓷的表面及燒結(jié)后的加工處理電子瓷的表面及燒結(jié)后的加工處理電子瓷的表面，主要指它的燒結(jié)表面，也叫自然表面。表面的結(jié)構(gòu)與成分、工藝有很大的關(guān)系。電子瓷的表面：硬而脆，常壓下不具有任何塑性，陶瓷質(zhì)點(diǎn)間具有很大的結(jié)合能（鍵能）。原子間距大，表面能小外力作用，晶面間開裂，不可能作類似金屬晶體中的塑性晶面滑移。機(jī)械加工困難。近代電子技術(shù)的發(fā)展，特別是在微波、大功率、超小型化大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路、混合集成電路的發(fā)展對(duì)電子陶瓷提出

2、了更高的要求。要求如下：1.高的機(jī)械強(qiáng)度2.平整光潔表面3.幾何尺寸準(zhǔn)確4.瓷件與金屬件或瓷件與瓷件間結(jié)合5.陶瓷晶粒的定向排列要求對(duì)電子陶瓷表面處理本章主要講述下列內(nèi)容：1.電子陶瓷表面2.表面加工3.電子瓷施釉4.電子瓷與金屬的封接（表面金屬化）4.1電子瓷的表面電子瓷的表面1陶瓷燒結(jié)體的表面狀況燒成瓷件可在光學(xué)顯微鏡下觀察到晶粒及晶界等結(jié)構(gòu)陶瓷無(wú)模燒結(jié)，為自然表面1?m以下流延法成型，坯模朝有機(jī)膜載體的一面可獲得光潔度高的坯體粉細(xì)

3、，則坯體中堆積間隙小光滑的有機(jī)薄膜表面，有助于流延漿料形成光滑的坯膜，而朝刮刀的一面，光潔度較低如晶面與瓷體表面基本一致或交角不大（515），則晶粒將保持平面生長(zhǎng)，但與瓷面成一?定的傾斜角晶面與瓷面交角較大時(shí)（大于20）晶粒表面按階梯狀生長(zhǎng)?夾角越大則棱線越密通常都出現(xiàn)不同程度的凹陷，粒界越厚，則凹痕越深幾種氧化鋁瓷自然表面的實(shí)測(cè)粗糙度a)含玻璃相多，晶界寬，晶粒粗而高低不一，圖41粗糙度2.5?m；b)含玻璃相較少的99.5%Al2O

4、3瓷，晶界密實(shí)，晶粒細(xì)小，粗糙度0.08?m；c)流延法精燒細(xì)晶氧化鋁瓷，粗糙度僅達(dá)0.03~0.06?m.成型的坯體表面（成型方式）燒成過程表面晶粒定向及其生長(zhǎng)，及其高溫下表面張力作用形成的氣固界面3集成電路基片、微調(diào)電容器、微波窗口、微波諧振器、表面波器件、氣敏封接的接合口等電子陶瓷都需要表面加工加工有三種方法：機(jī)械研磨、化學(xué)處理、以及其他方法1電子瓷機(jī)械加工機(jī)械加工過程：粗磨、細(xì)磨及拋光由于電子瓷表面晶粒取向的隨機(jī)性，氣固表面不可

5、能是平整的a)粗磨：達(dá)到表面凹坑的最大深度，磨蝕量在鑄鐵磨盤上進(jìn)行，磨料粒徑250~300μm以下粗磨不足，則細(xì)磨工作量加大，但粗磨也不能過量磨時(shí)，摩擦發(fā)熱，水磨，水分有助于帶動(dòng)磨料，還有防塵，散熱作用，粗磨在鑄鐵盤上進(jìn)行磨料粒徑小于250~300μ，壓力不宜太大，線速不宜過高b)洗磨的目的是去掉粗磨留下的磨痕，磨料較細(xì)，常為50~100μm左右，肉眼看不到磨痕為止，光潔度達(dá)到1μm左右；c)拋光：是在鋪有細(xì)絨布的、快速旋轉(zhuǎn)的磨盤上進(jìn)行

6、的，磨料為1~20μm左右的膠態(tài)懸濁液，達(dá)到1%μm，或更高。注意：對(duì)于粗粒、多孔或過燒產(chǎn)品永遠(yuǎn)達(dá)不到理想的拋光效果晶粒越細(xì)，越均勻，粒界薄而密實(shí)的陶瓷，拋光效果也越佳。為何粗粒瓷體不能通過研磨拋光獲得光潔面？研磨表面（虛線之下）的晶粒，分為3中情況：第一種晶粒大部分埋藏于瓷件中，表面只露出極少部分，晶粒牢靠；第二種晶粒被磨掉一半，露出晶面，壓應(yīng)力大，有被剝落的可能性；第三種晶粒大部分不存在。剩下小部分被鑲嵌，細(xì)磨時(shí)易剝離。2化學(xué)處理集

7、成電路用高鋁瓷，含有MgO(0.2wt%)Cr2O3（0.03wt%），Al2O3（99.5wt%），5%鹽酸水溶液煮兩小時(shí)，清洗表面，酸處理后表面平整，（表面組織不夠理想，次表面有良好結(jié)構(gòu)，燒結(jié)過程中匯集于表面一些堿或堿土金屬氧化物，酸處理后被除去，此點(diǎn)已被化學(xué)分析所證實(shí)）3其他加工方式收縮控制的不好，意外的形變，公差配合加工電子束加工（真空中）激光加工無(wú)真空要求4.3電子瓷的施釉電子瓷的施釉定義：陶瓷施釉是指通過高溫方式，在瓷件們表

8、面燒附一層玻璃狀物質(zhì)。使表面具有光亮、美觀、致密、不吸水、不透水以及化學(xué)穩(wěn)定等優(yōu)良性能的工藝措施。1.釉的功能除定義中比較直觀的作用外，還有以下幾點(diǎn)：1)提高瓷件機(jī)械強(qiáng)度與熱沖擊穩(wěn)定性（原因：釉彌合瓷件表面的孔隙或裂紋，緩和導(dǎo)致強(qiáng)度喪失的突破口，抗張、抗彎或抗沖擊，可提高40~60%）2)可提高瓷件表面光潔度，光潔度可達(dá)0.01?m，或更高，可滿足薄膜電路的要求（釉是一種玻璃體，高溫下產(chǎn)生液相的特性，表面力作用下，力求表面保持最小，故有