다양한 형성 공정 중에서 질화알루미늄(AlN) 세라믹다이프레싱, 열간프레싱, 등방압프레싱과 같은 전통적인 방법은 널리 사용되고 있지만 여러 가지 문제점에 직면해 있습니다. 강한 친수성 때문에 AlN 분말성형 공정 중 물과의 접촉을 최소화하여 산화를 방지해야 하며, 이는 재료 성능 저하로 이어질 수 있습니다. 열간압착 및 등방압착은 고성능 벌크 재료를 생산할 수 있지만, 높은 비용과 낮은 효율성으로 인해 끊임없이 증가하는 수요를 충족하기 어렵습니다. AlN 세라믹 기판 전자 산업 분야에서 이러한 배경 하에 테이프 캐스팅 기술은 전자 제품용 질화알루미늄 세라믹 제조의 주류 공정으로 점차 자리 잡았습니다.
테이프 캐스팅은 어떻게 다층 질화알루미늄 세라믹을 제조합니까?
이 기술의 핵심은 질화알루미늄 분말을 소결 보조제, 결합제 및 용매와 혼합하여 균일한 슬러리를 형성한 다음, 테이프 캐스터를 사용하여 얇은 성형 시트로 만드는 것입니다. 이 시트는 이후 펀칭, 드릴링, 금속 패턴 인쇄, 적층 및 라미네이션과 같은 공정을 거쳐 다층 세라믹 성형체를 형성합니다. 마지막으로 고온에서 결합제를 제거하고 질소 분위기에서 소결하면 고밀도 고성능 다층 질화알루미늄 세라믹이 생산됩니다. 이 공정은 효율적일 뿐만 아니라 세라믹 기판의 대량 생산에 특히 적합합니다.
프로세스 세부 정보가 최종 성과를 결정합니다.
테이프 캐스팅으로 제조된 AlN 세라믹 기판의 특성은 분말 품질, 캐스팅 조건, 바인더 소각, 소결 조건 등 여러 공정 변수와 밀접한 관련이 있으며, 이러한 모든 요소는 세심한 제어가 필요합니다. 예를 들어, 입자가 굵은 분말은 성형은 용이하지만 고품질 기판을 얻기 어렵고, 입자가 가는 분말은 엄격한 제어 조건 하에서 가공하기는 더 어렵지만 우수한 품질의 제품을 얻을 수 있습니다. 바인더 소각 공정은 지나치게 높은 온도나 빠른 가열 속도가 성형체에 균열을 일으킬 수 있으므로 부드럽고 안정적으로 진행해야 합니다. 소결 조건은 열전도율 및 강도와 같은 세라믹의 최종 특성을 직접적으로 결정하기 때문에 더욱 중요합니다.
현재 테이프 캐스팅 시스템은 크게 유기 용매 기반 시스템과 수용성 용매 기반 시스템으로 나뉩니다. 유기 용매 기반 시스템은 독성 용매 사용으로 인해 환경적 문제를 야기하는 반면, 수용성 용매 기반 시스템은 환경 친화적이지만 건조 기술 측면에서 개선이 필요하며 이는 향후 중요한 발전 방향입니다. 예를 들어, 에탄올과 이소프로판올의 혼합 용매를 사용한 연구에서는 열전도율이 178 W/(m·K)인 AlN 세라믹을 성공적으로 제조하여 비수용성 용매 시스템의 잠재력을 보여주었습니다.
결론
테이프 캐스팅 기술은 높은 효율성, 일관된 품질, 대량 생산 적합성 등의 장점을 바탕으로 질화알루미늄 세라믹 기판 제조에 필수적인 기술로 자리 잡았습니다. 환경 규제가 더욱 엄격해지고 제품 형태가 다양해짐에 따라 이 기술은 지속적으로 발전하고 있습니다. 다른 성형 공정과 함께 테이프 캐스팅 기술은 전자 패키징 및 방열 부품과 같은 분야에서 질화알루미늄 세라믹의 활용 범위를 넓히는 데 기여하고 있습니다.
샤먼 주시 테크놀로지 유한회사 소개
샤먼 주시 테크놀로지(Xiamen Juci Technology Co., Ltd.)는 고성능 질화알루미늄(AlN) 세라믹 분말의 연구 개발 및 생산에 전념하는 국가 하이테크 기업으로, 전자 세라믹 소재 기술 분야를 선도하고 있습니다. 당사는 5G 통신, 첨단 패키징, 전력 모듈, 고휘도 LED 등으로 인해 증가하는 첨단 열 관리 기판 및 패키징 솔루션에 대한 수요를 인식하고 있습니다. 주시 테크놀로지는 최고급 AlN 분말 공급을 넘어, 첨단 테이프 캐스팅 공정을 통합한 소재 솔루션을 제공합니다. 당사는 파트너와 협력하여 열 관리 문제를 해결하고 업계 발전을 함께 이끌어 나가고 있습니다.
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