アルミナグリ-ンシ-トの押出し成形に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

ICの基板として用いられるアルミナセラミックス薄板の焼結前のものをアルミナグリ-ンシ-トと呼ぶ。その成形を押出し法により行う場合、ドクタ-プレ-ド法に比べて後処理が簡単になることや完成品への寸法変化が小さい等の利点があるが、板厚が薄くなるに従って均一な平面を得ることが困難となる。そこで本研究では、押出し法の上記利点に着目して、加工が困難となる0.1〜0.5mmの板厚のアルミナグリ-ンシ-トを成形する場合を対象とし、材料特性、押出し用ダイスの形状や摩擦条件、押出し速度及び温度等の関係を実験、数値解析の両面から検討し、高品質の薄板を得るための条件を明らかにした。以下に得られた結果を要約する。1.試料は、アルミナ、バインダ-及び水を混合したものを8種類用いた。押出し用ダイスの両端部に面取りを施して亀裂発生を防止すると共に、ダイス直前に切り欠きを有するフロ-ガイドを重ね、その間隔を板厚の変化に対応して変化させることにより中央部と端部の流量を調整可能にした。さらに出口より張力を加える場合も含めて、平坦な薄板が連続して得られる条件を決定した。2.板幅中央部または端部でのしわ発生や両側端の亀裂発生等の成形不良は、材料流れの不均一性が原因であるが、流れ速度に影響する摩擦特性を引抜き形摩擦試験法により調べ、工具形状、素材種類、温度、速度に依存すること、特に温度により大きく変化することを明らかにした。3.試料の圧縮試験の結果、除荷時の弾性回復量が非常に大きい事が分かったため、変形挙動の数値解析を弾塑性有限要素法で行った。摩擦特性や工具寸法と不安定現象の関係を応力分布の不均一性や出口変位分布により検討し、安定化への条件を定性的に求めることができた。なお、更に材料特性の影響についての数値解析を追加する予定である。