陶瓷研究

2021年10月5日 | Nils Achilles

增材制造(AM),也称为3D打印,是指根据CAD模型或数字3D模型构建三维物体。直接墨水写入(DIW)是陶瓷领域应用最广泛的增材制造方法之一。了解其中的挑战!

增材制造(AM),也称为3D打印,是指根据CAD模型或数字3D模型构建三维物体。由于其独特的优势,近年来增材制造越来越受欢迎。增材制造能够制造出传统制造方法无法实现的特定几何形状,例如通道或底切。 该技术无需专用工具即可完成制造,这对小批量或单件生产尤为有利,因为它能节省时间和成本。此外,由于仅使用特定设计所需的材料,因此材料消耗也更少。

缩略图-WP-陶瓷

正如艺术家雕刻杰作一样,增材制造需要想象力、对细节的严格关注,以及预见可能影响最终成品的任何障碍的能力。当最终产品是用于医疗设备、汽车或航空航天产品的关键部件时,这一点尤为重要,因为在这些领域,安全性和质量至关重要。氮化硅是一种陶瓷化合物,由于其物理稳定性、耐热性、生物相容性和电学性能,常被用于这些应用中。

直接墨水写入(DIW)是陶瓷领域应用最广泛的增材制造方法之一。DIW技术使用液相墨水,其稠度应与牙膏相似。墨水通过小型喷嘴以受控的流速挤出,并沿数字定义的路径沉积,从而逐层制造3D结构。然而,使用DIW技术打印整体部件具有相当大的挑战性。 诸如打印策略或干燥参数等因素,都会对最终样品的质量产生显著影响。打印过程仅能制成生坯。该步骤完成后,便进入烧结阶段。这一过程会带来额外的问题,同样需要予以高度重视。

作为精细陶瓷3D打印领域的专家,京瓷精密陶瓷有限公司(KYOCERA Fineceramics Precision GmbH)与意大利帕多瓦大学(全球排名前250的大学之一)合作,共同研究这些挑战。京瓷为包括航空航天、半导体以及其他需要产品具备独特打印性能的行业,提供精准高效的精细陶瓷解决方案。

Yxlon 通过利用 X 射线微断层扫描技术,对 DIW 采用不同打印图案制造的氮化硅棒中的残余孔隙结构进行测试,从而为该研究项目提供了支持。本白皮书将概述研究结果,并展示如何通过 X 射线微断层扫描进行的无损检测,帮助您更深入地了解 DIW 技术。

您将学到:
- 为何直接墨水写入(DIW)是陶瓷领域的一种出色增材制造解决方案,以及需要克服哪些挑战
- 打印策略(包括材料选择、预处理和干燥过程)如何影响产品品质
- 计算机断层扫描如何丰富并加速您的研究

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透过玻璃观察:先进封装中穿玻璃过孔(TGV)的X射线检测

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作为先进半导体封装的基板材料,玻璃正受到越来越多的关注。其尺寸稳定性和电学性能使其成为大面积面板和高密度互连结构的理想基板。但当利用穿玻璃过孔(TGV)在玻璃中布设电气连接时,便出现了一个新的检测难题:许多相关缺陷从表面已无法观察到。 在 2026 年日本光掩模大会(Photomask Japan 2026)上,我们展示了针对玻璃基板和 TGV 结构的首批成像案例。这些结果表明,X 射线成像能够以无损方式检测蚀刻玻璃通孔和金属化 TGV 中的缺陷——同时也阐明了倾斜射线照相、计算层析成像、探测器性能以及人工智能辅助分析为何至关重要。

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