隨著近年全球范圍的經濟衰退和產業鏈重塑影響,制造業的亮點和焦點集中在新能源、半導體、電子通訊少數幾個領域,以光刻機為代表的關鍵設備國產化也成為國家戰略高度的課題。但具體到不同細分領域,問題復雜程度超乎想象,只有步步為營,才能由點及面地解決系統性難題。本文主要介紹的是用于多層陶瓷片膜(如MLCC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、多層共燒陶瓷基板(LTCC、HTCC)等的關鍵設備及其研發商——武漢坤元流延科技有限公司(武漢坤元)。
類似很多高端進口設備,KEKO、日本橫山等進品牌的流延成型設備曾一度非常昂貴,動輒幾百上千萬,這同樣是制約我國眾多依賴流延工藝生產的行業發展。在此背景下,武漢坤元成立伊始就進行考察調研和系統實踐的驗證,最終研發了出了以陶瓷流延機、溫等靜壓機、溫水均壓機為主的陶瓷流延成型工藝的成套設備。經過不斷積累發展,武漢坤元如今已是電子、物理、環保、新能源材料等領域的新材料片膜流延成型工藝的領先專業設備供應商,可提供包括陶瓷流延機、真空脫泡機、輥筒球磨機、裁切機、溫等靜壓機、真空疊層機、涂覆機、雙面涂層流延機等各類濕法成型成套設備。
一、明星設備
1、溫等靜壓機——高密度、高精度多層陶瓷生坯和薄膜的關鍵成型設備。
技術參數:
【1】工作壓力:25MPa、40MPa、60MPa、100MPa(可選);
【2】工作介質:自來水/去離子水;
【3】使用溫度:最高80℃(可調)。
性能特點:
【1】操作系統:10寸彩色液晶觸摸屏、電氣控制系統為西門子PLC可編程序控制;
【2】增壓及加熱系統:利用氣體驅動增壓泵,程序控制壓力大小,從而有效地實現控制。采用電加熱,加熱加壓具有同時工作的功能;
【3】全自動化多段控制系統:可以全自動化多段程序預熱,增壓,恒壓,降壓;
【4】溫度控制系統:多層生坯在等靜壓的過程中,需要一定的溫度。并且可以對于不同的工藝參數進行不同溫度的設定。加熱加壓具有同時工作的功能;
【5】水位檢測系統:當主壓力腔體中的水位不足時,設備水位自動報警;
【6】具有過熱斷電保護功能,空燒或者水位不足及過熱時,設備自動斷電保護。
2、陶瓷流延機(大型、中型、實驗型)——精確控制能夠確保生產出高質量、均勻厚度的薄膜基板,可用于SOFC、LTCC、HTCC、MLCC片、功能薄膜材料、壓電陶瓷、陶瓷基板、片狀陶瓷元件、柔性磁性薄膜、傳感器、固體氧化物燃料電池的研發、生產。
大型流延機
技術參數:
【1】流延寬度:240-1000mm之間合適;
【2】速度:0.015-5.0(M/min);
【3】狹縫高度:5~4500μm;
【4】調刀精度:0.001mm;
【5】機械厚度精度:±(1um+2%厚度);
【6】底板控制溫度:室溫~100℃(可調);
【7】進風最高溫度100℃,每段可獨立調節(可以根據工藝另配高溫模塊);
【8】自動供料系統:液位高度0-40.0mm;
【9】膜帶纏繞帶有張力控制功能;
【10】適用漿料溶劑:水性,有機溶劑。
性能特點:
生產效率高、設備精度高、操作簡便、維護方便。
3、真空疊層壓機——應用于多層片膜制造過程中用半固化片或烘干后的片狀材料。在溫度和壓力作用下,將片膜在真空、加溫、高壓下粘合起來。
技術參數:
【1】平臺尺寸:210*210mm(可定制);
【2】加熱平臺溫控范圍:室溫-120℃;
【3】加熱模塊均勻性:±2℃;
【4】腔體真空度:最高-0.065MPa;
【5】壓力范圍:6-40噸(可定制)。
性能特點:
模塊式加熱系統,溫度均勻性高;工作室真空狀態有液晶顯示屏顯示,直觀可靠;高壓環境采用液壓壓力單元,壓力控制精準。
二、核心技術
武漢坤元的設備相關的專利布局全面覆蓋:流延烘道類,流延刮刀類,雙面涂覆,真空疊層,新型溫等靜壓密封,新型溫等靜壓的缸體結構等,并且通過不斷實驗,保證其穩定性及可靠性然后應用于設備上。
三、典型案例
新能源方面:惠州億緯鋰能有限公司(惠州市億緯新能源研究院)、漢福賽爾新能源科技有限公司;
氮化硅基板基板方面:中材高新氮化物陶瓷有限公司;
LTCC和大規格MLCC方面:成都容瓷電子科技有限公司、研創光電科技(贛州)有限公司等。
小結
目前全球經濟和國際關系等并不樂觀,但武漢坤元看來也是企業發展的契機,盡可能早和盡可能多的實現關鍵設備進口替代,在精度和穩定性上追趕和實現超越,為國內半導體、電子通訊和新能源產業發展助力,為健全穩固的產業生態助力。
歡迎各位屆時蒞臨CAC 2024廣州國際先進陶瓷產業鏈展覽會(同期展會:粉體裝備展、粉末冶金及3D打印展),武漢坤元流延科技有限公司——展位號:B534,現場了解更多相關信息。
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