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从“口香糖”灵感产生的新概念

Assen1年前 (2024-03-18)企业经营管理592

上西先生在拜访这些美国客人的时候,对方的技术员提出如下诉求:“为了发挥新的IC的功能,现有的靠压制成型的、形状简单的陶瓷零件已经不能满足要求。”

“硅对于环境变化的适应力很差,必须将它与外部的空气隔绝,不受温度和湿度快速变化的影响。而且外来的电信号输入以后,经过两层电路再输出信号,希望你们做出这样的东西。就是要把多层电路密封在陶瓷的烧制品中,这样的封装形状是扁平的,又要像蜈蚣一样伸出许多金属的脚。请你们开发出这样的封装产品。”

听到客户的要求,我们就开始试制。因为多层封装是一个全新的概念,所以最初的想法是:“这样的东西做不出来吧。”但想到客户的话:“如果你们能够做出这样的产品,我们制造IC的企业会下巨大的订单。”而且我们听说美国的陶瓷厂家也在试作产品,试图将两片陶瓷薄板重叠在一起,但进展不顺利。

但此时,我却来了一个灵感,“做一个像口香糖那样的东西试试怎么样”。

过去制造的陶瓷产品,都是采用将松脆的陶瓷粉末加压固定的方法。这次做一个有黏性的类似口香糖的东西会怎样呢,而且必须在高温烧结的陶瓷中有电路通过,所以应该采用耐高温的金属钨的粉末来制造。我这么思考。

正好京都有一家叫西阵的染坊,拥有丝网印刷技术,这项印刷技术可以派用场。先做出口香糖那样柔韧的陶瓷薄片,再用丝网印刷法将糊状的钨粉印刷在薄片上,印刷出的花形就是电路的形状。然后一层层累积后烧制。

金属钨虽然只在非常高的温度下才会熔化,但如果放在普通的炉子里烧制的话就会氧化。在印刷钨粉电路时没有问题,但陶瓷的烧制必须在钨粉不会氧化的条件下进行,为此,要向炉内灌入氢气。只有在含有氢气这种还原性气体的炉中烧制,用钨粉做成的电路才不会氧化,才能作为导体留在多层烧结后的陶瓷薄片之中。

然而,在1300~1400度高温的炉中注入纯氢气的话,有可能发生大爆炸,又要不让氧气混入,于是就想办法用氢气和氮气按一定比率做成混合气体,以避免发生爆炸。这样烧制时钨粉就不会氧化。因为开发出了这种烧制技术,才使多层封装的概念变成了现实。


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