陶瓷板工艺及技术综述

陶瓷板工艺及技术综述

母军

恩平市新锦成陶瓷有限公司 529400

摘要：本文简要介绍了陶瓷板的特征与种类，并且分别从墙面薄法、墙面挂贴法两个角度，研究陶瓷板的作业工艺流程，试图掌握陶瓷板的应用方式，解析陶瓷板的发展趋势，促进散热应用行业的良好发展。

关键词：陶瓷板；墙面挂贴；填缝

引言：陶瓷板是铜箔在高温作用下，键合成氧化铝、氮化铝表面形成特殊的工艺板。超薄型复合基板，拥有良好的电绝缘能力，具有较强的导热性能，与PCB板具有相似功能，拥有较强的载流性能。为此，陶瓷板逐渐发展成为具有大功率的基础性材料，用于电力相关结构、互连等技术。

一、陶瓷板特征与种类

（一）陶瓷板特征

（1）陶瓷板的具有较强的机械应力，其外观形状较为稳定；其属性中的强度、绝缘性、导热率性能均较高；其结合能力强，拥有防腐蚀的能力。

（2）陶瓷板具有良好的热循环属性，循环次数高达5万次数，稳定性强。

（3）陶瓷板与PCB板(或IMS基片)，具有相似功能，可刻蚀多元化图形；环保无污染、生态性良好。

（4）陶瓷板的硬度温度取值为[-55，850]，单位为℃；陶瓷板的热膨胀系数与硅相接近，有助于简化生产工艺流程。

（二）陶瓷板种类

（1）Al₂O₃：氧化铝陶瓷板指在电子工业中较为常用的材料，因其在机械制造、热能传递、电性能传输方面，相比其他氧化物陶瓷材料，具有较为稳定的强度与化学性能，并且原料来源渠道多元化，适用于各类领域实施技术制造，以此生产多种外观样貌的材料^[1]。

（2）BeO：此种陶瓷板具有较高的热导能力，适用于高热导的制造与运行场合，其温度在达到300℃时呈现下滑状态，基于其内在毒性，不利于其发展。

（3）AlN：AlN较为关键的两个性能，具体表现为：高热导能力，与Si元素相适宜的膨胀系数。其应用不足在于：热导性能极易产生影响，为此，在使用AlN陶瓷基板时，应加强工艺材料与流程的控制。

二、陶瓷板的工艺技术

（一）墙面薄法工艺

（1）基层处理：陶瓷板基层应保持平整与洁净，不存在裂缝与明水、砂油渍等异常问题，保持陶瓷板的应用性能。如若存在局部空鼓现象，应将其予以铲除，使用聚合物水泥砂浆实施找平技术，保持陶瓷板表面清洁，去除其表面灰尘与杂质。工艺实施前应以水湿润基面，待基面水分蒸发后，方可使用。

（2）弹线划分：待陶瓷板基层表面的明水蒸发完成时，即可采取弹线分区，以贴面层作为标准线，以此控制面层的尺寸，调整其与地面的垂直平整度。

（3）胶粘剂的工艺流程：利用锯齿镘刀工具的直边，将粘结剂在陶瓷板基面涂抹，保持涂抹的均匀性；继而以镘刀工具的锯齿边，以45度倾斜视角，沿水平方向实施作业，将粘结剂作业出锯齿状条纹，保持其不间断状态。

（4）背涂PP板：用锯齿镘刀工具直边，在PP板粘贴表面涂抹一层粘结剂；继而用锯齿边以夹角45度整理粘结剂，再用镘刀工具的直边，将PP板四边的粘结剂切割成倒角，防止粘贴期间粘结剂污染PP板问题发生。

（5）铺贴PP板：粘贴顺序采取自下而上的方式；底边PP板应添设牢固支撑；依据设计需求，选择适宜的定位器，保证留缝尺寸的规范性，保持留缝宽度具有一致性。

（6）压实与调整平整度：P板铺贴于陶瓷板基面，利用橡胶锤、振动器等工具，将PP板与基面间两者之间施用的胶粘剂压实，同时采取调整P板角度的方式，保障其平直度与平整度的规范性。

（7）清洁与维护：PP板粘贴完成，采取清洁措施，并关注其维护工作。

（二）墙面挂贴法工艺

（1）PP板挂件预固定：挂贴P板前期，选择环氧胶粘剂，将带孔的不锈钢片安置在PP板背面。让铜丝串联不锈钢片，并留有一定长度。每块陶瓷板的贴挂件数应多于3件，并保持间距大于750mm。

（2）基层处理：保持陶瓷板表面清洁，不存有其他多余杂质。如若存在局部空鼓问题，应先去除空鼓问题，再施以水泥砂浆进行找平。施工前期应利用水洗操作，将陶瓷板表面湿润，待其水分蒸发方可施工。施工适宜温度取值为[5，32]，单位为℃。

（3）弹线划分：当陶瓷板表面水分蒸发完成时，即采取分段分格方式，并以手贴面层作为标准点，以此控制面层的尺寸规格与垂直平整度。

（4）充分准备材料。

（5）胶粘剂的作业流程：与墙面薄法工艺中的胶粘剂作业方式一致。

（6）PP板背涂：PP板铺贴作业实施前期，应在其粘贴面涂抹胶粘剂。锯齿镘刀工具的直边，在PP板粘贴面涂抹一层粘结剂，继而45度的锯齿边，整理胶粘剂条纹，保持其与基面上胶粘剂条纹的平行关系，再用锯齿镘刀将PP板位于四个角的粘结剂切割成倒角，防止粘贴时多余胶粘剂造成PP板污染问题，并留有一定长度，用于固定件、墙体两者之间连接^[2]。

（7）PP板铺贴：PP板的铺贴方式为自下而上；在陶瓷板底边位置添加水平支撑，防止粘结剂的发生空鼓现象；每铺贴完成30块PP板时，应实施检测流程，撬开其中一块检查粘结剂的规范程度。

（8）平整度调整：PP板铺贴于陶瓷板背面，使用薄板作业专用工具：振动器，借助其将PP板与陶瓷板两者之间存在的胶粘剂压实，并调整PP板为平整状态，借助垫块调整P板位置，保持水平度、垂直度的规范性。粘结剂调整时间在30min内，即在粘贴PP板完成时，30min内可实施PP板位置的调整。

（9）固定工艺：P板铺贴完成时，在PP板上方位置150mm左右使用特种材质的水泥钢钉。

（10）陶瓷板表面清洁与维护工作：PP板在铺贴完成时，在粘结剂凝固完成时，使用湿布将胶粘剂处理干净，保持陶瓷板表面的干爽性。

结论：综上所述，陶瓷板问世以来，受到诸多行业的关注与应用，基于其具有的多重应用优势，具体为：较高的散热能力、较低的热阻效能、使用周期长等，在生产技术与改良期间，陶瓷板的价位处于合理化状态。与此同时，陶瓷板未来应用，以LED产业为主要趋势，比如家电指示灯，具有良好的发展前景。

参考文献：

[1]汪庆刚. 高强度超薄建筑陶瓷板材的制备、增强和性能研究[D].陕西科技大学,2019.

[2]樊亚军.陶瓷砖(板)绿色产品认证和绿色建材评价要求差异分析[J].陶瓷,2018(08)：57-63.