壓電產(chǎn)品制作流程簡(jiǎn)介

1、 (附件一) 1.壓電產(chǎn)品製作流程簡(jiǎn)介 1. ball milling 球磨:step1:將壓電配方粉與塑化劑、接著劑、分散劑、甲苯、乙醇依產(chǎn)品比例與鋯球一起置入球磨桶中，將球磨桶鎖緊後磨滾24小時(shí)，讓配方粉與塑化劑、接著劑、分散劑能均勻混合，球磨機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速固定。 (圖一:球磨示意圖) ( 圖二:球磨機(jī) )step2:球磨24小時(shí)後洩漿,如下圖:將製好的漿料以紗布過濾雜質(zhì)後，靜置24小時(shí)或使用真空脫泡機(jī)排出漿料中的空氣，順利薄帶製成。step3:確認(rèn)製程參數(shù)是否正常 2. foil casting 薄帶成型: step1:將pzt漿料適量倒入，調(diào)整鋼刀(doctor blade)與pet fi

2、lm間距做成產(chǎn)品使用的薄帶厚度，利用熱風(fēng)烘乾薄帶。薄帶製初，需反覆確認(rèn)薄帶厚度是否正確，若未達(dá)理想則需再調(diào)整鋼刀(doctor blade)與pet film間距。製程中，須不斷確認(rèn)薄帶品質(zhì)，如:顆粒，氣泡，刮痕，如有問題都必須停機(jī)做調(diào)整或清潔。 ( 圖四:製帶機(jī) )step2:確認(rèn)薄帶厚薄、粗糙度、連續(xù)性是否正常。 3. screen printing 網(wǎng)板印刷: step1:視產(chǎn)品特性將要用的薄帶先預(yù)壓在鋼板上，預(yù)壓的溫度、壓力、時(shí)間都需做控制。step2:網(wǎng)印利用軟性刮刀將銀鈀膏等內(nèi)電極均勻印製圖面在薄帶上，視產(chǎn)品特性做反覆堆疊印刷，印刷後需量測(cè)生胚厚度。 ( 單顆產(chǎn)品生胚堆疊示意圖，共

3、推疊13層介電層) (上圖五:網(wǎng)印機(jī)) 4. isotropic pressure 熱均壓: 利用熱水加壓的方式均勻的施壓，使多層堆疊印刷好的初胚更加緊密接合，壓合的溫度與時(shí)間會(huì)影響產(chǎn)品厚度，均壓後需量測(cè)生胚厚度。 ( 圖六:均壓機(jī) )5. cutting 切割:利用切割mark對(duì)位，切割為一致大小的?；蚱瑺?，視產(chǎn)品特性;切割不同產(chǎn)品後應(yīng)清理鋼刀以防污染其他產(chǎn)品。 (圖七: 切割機(jī) ) 6. termination printing 最終印刷、刷銀:壓電陶瓷因其特性製作為多層結(jié)構(gòu)，需印刷端電極在側(cè)邊，作為導(dǎo)通層與層之間的橋樑。 端電極材料通常為銀鈀膏(pd/ag) ，與內(nèi)電極同。 7. cur

4、ing 固化:端銀後升溫將銀膏燒乾、定型。 ( 隧道爐 )8. bbo & sintering 燒結(jié): 升高溫度至200300使塑化劑、接著劑、分散劑等有機(jī)溶劑昇華排出，且使陶瓷材料更緻密(如圖九)，亦使陶瓷材料到達(dá)其特性溫度。如圖八排膠與燒結(jié)溫度曲線，在曲線前段為排膠曲線圖，溫度慢慢升溫至300使生胚中的有機(jī)溶劑慢慢排除後冷卻再升溫至產(chǎn)品燒結(jié)溫度950使材料緻密並達(dá)到我們要的特性。 ( 圖八: 排膠與燒結(jié)溫度曲線圖 ) (圖九:燒結(jié)溫度與產(chǎn)品particle結(jié)構(gòu)變化圖) (圖十: 燒結(jié)爐) 9. poling 極化:極化是壓電材料重要的製程之一，壓電材料如鈣鈦礦(perovskite)結(jié)構(gòu)會(huì)

5、有壓電效應(yīng)是因晶格內(nèi)原子間特殊排列方式，使得材料有應(yīng)力場(chǎng)與電場(chǎng)耦合的效應(yīng)，當(dāng)在壓電材料表面施加電場(chǎng)（電壓），因電場(chǎng)作用時(shí)電偶極矩會(huì)被拉長(zhǎng)，壓電材料為抵抗變化，會(huì)沿電場(chǎng)方向伸長(zhǎng)(逆壓電效應(yīng))。一般壓電材料有陶瓷類的鈦酸鋇（pzt）、單晶類的石英（水晶）、電氣石、羅德鹽、鉭酸鹽、鈮酸鹽等，或是薄膜類的氧化鋅（zno）。極化時(shí)使用直流電壓，以介層厚度1mm:3kv的比例換算應(yīng)使用的電壓，使壓電片極化而帶有正負(fù)方向性。 (batio3晶格結(jié)構(gòu)) (電磁滯曲線) 極化程序step1:先將絕緣用的矽油升溫至130 step2:再將壓電片置入治具中使其上下接觸正負(fù)極兩端,將治具浸入極化機(jī)之矽油中,並使矽油淹蓋過壓電片與治具,才有隔絕空氣絕緣的效果。step3:慢慢升壓至極化電壓,視產(chǎn)品特性設(shè)定極化時(shí)間,以控制極化後的電容值。step4:極化後的壓電片以異己烷作為清潔溶劑清洗乾淨(jìng)。 10. qa & testing 檢驗(yàn)測(cè)試:送至品保單位依客戶規(guī)格做相關(guān)材料檢測(cè)，確認(rèn)產(chǎn)品品質(zhì)狀況與把關(guān)。同時(shí)內(nèi)部也需做信賴性測(cè)