一种HTCC微流道成型结构的制作方法

本技术涉及微流道成型结构，尤其涉及一种htcc微流道成型结构。

背景技术：

1、高温共烧陶瓷(htcc)技术是一种先进的陶瓷基板制作工艺。htcc基板是在相对较高的温度下(通常在850℃至1035℃之间)将多种金属和陶瓷材料粉末混合后，与陶瓷层一起烧结成单一的复合材料。这种工艺可以实现多层布线和三维封装集成，特别适合于高性能、高可靠性的电子产品。htcc技术与ltcc(低温共烧陶瓷)技术相比，主要的区别在于烧结温度。由于htcc的烧结温度较高，因此可以实现更高的材料兼容性，特别是可以共烧金银等贵金属，这使得htcc基板在微波器件、高频通信、光学元件和一些高功率电子元件中有着独特的应用优势。在htcc基板中制作微流道，是一种通过在陶瓷基板上构建微米级流道网络来实现热管理的技术。这些微流道可以用来冷却高热流密度的电子组件，如led、激光二极管和功率放大器等。htcc工艺的高温烧结特性使得微流道可以被金属材料填充，形成有效的散热通道，从而提高电子设备的散热效率和可靠性。

2、htcc(高温共烧陶瓷)微流道的制作是一个精密的工艺过程，涉及多个步骤。以下是制作htcc微流道的一般步骤：

3、设计阶段：设计微流道的几何形状和尺寸，确保它们能够满足热管理的要求。确定流道在陶瓷基板上的布局，以及与其他电子元件的相对位置。

4、材料选择：选择合适的陶瓷粉和金属粉末，这些材料需要在htcc工艺的温度范围内能够良好地烧结。

5、粉体制备：将陶瓷粉和金属粉末按一定比例混合，形成适合htcc工艺的粉体。

6、叠层印刷：使用丝网印刷或其他印刷技术，将混合好的粉体逐层印刷到陶瓷基片上。每一层粉体都会包含微流道的部分。层与层之间可能需要添加粘结剂或采用其他方法来确保结合良好。

7、切割和形成：将印刷好粉体的陶瓷基片切割成所需的大小和形状。通过特殊的模具或刻蚀技术形成微流道的形状。

8、烧结：将组装好的陶瓷基片放入高温炉中进行烧结。烧结温度通常在850℃至1035℃之间，持续时间取决于材料和设计。在高温下，粉体中的陶瓷颗粒和金属颗粒结合在一起，形成致密的结构。

9、后处理：烧结完成后，基板可能需要进行清洗、去脂、抛光等后处理步骤，以去除残留的粘结剂和表面污染物。

10、在烧结过程中可能会出现受热不均匀的情况，这可能会导致以下问题：

11、裂纹和缺陷：不均匀的热膨胀和收缩会导致材料内部产生应力，这些应力如果超过了材料的抗拉强度，就会导致裂纹和缺陷的形成。

12、变形：热不均匀会导致材料在不同区域发生不同程度的变形，这可能会影响微流道的几何形状和尺寸精度。

13、性能下降：裂纹和缺陷会降低微流道的机械强度和热传导性能，影响其整体性能。

14、流动和换热问题：在微流道中，不均匀的热膨胀可能会导致流体流动障碍或通道截面积的变化，从而影响流体的流动性能和热交换效率。

15、应力集中：热应力会在冷却速度不同的区域产生应力集中，这可能会导致更多的裂纹形成或现有裂纹的扩展。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种防止陶瓷基片在烧结时受热不均匀的htcc微流道成型结构。

2、本实用新型的技术方案：一种htcc微流道成型结构，包括烧结箱，还包括：

3、所述烧结箱内转动安装有转轴；

4、翻转机构，所述翻转机构安装于转轴上，所述翻转机构上安装有用于放置模具的固定组件，所述翻转机构随着转轴的转动，带动固定组件进行自转。

5、可选的，所述烧结箱上固定安装有电机，所述电机的输出轴与转轴固定连接。

6、可选的，所述转轴上安装有多个支撑杆，所述固定组件包括转动安装于支撑杆上的第一固定板、滑动安装于第一固定板上的滑杆、转动安装于第一固定板上的螺栓、螺纹连接于螺栓上的第二固定板，所述第二固定板与滑杆滑动连接。

7、可选的，所述翻转机构包括转动安装于第二固定板上的驱动轴、固定安装于驱动轴上的锥齿轮、固定安装于烧结箱内的多个齿环，所述锥齿轮于齿环相互啮合。

8、可选的，所述锥齿轮上固定安装有连接轴，所述连接轴上固定安装有滑块，所述烧结箱内设有多个滑槽，所述滑块与滑槽滑动连接。

9、可选的，还包括热气循环机构，所述热气循环机构安装于烧结箱上，所述热气循环机构将烧结箱内的热气在烧结箱内进行循环流动。

10、可选的，所述热气循环机构包括固定安装于烧结箱底部的风机、设于烧结箱底部的多个第一气孔、设于烧结箱顶部的多个第二气孔、固定安装于烧结箱上的多个气管，所述气管将其中一个第一气孔与第二气孔连通。

11、可选的，所述气管为隔热材料，所述气管降低内部气体与外界气体之间的热量交换量。

12、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益的技术效果：

13、通过翻转机构，带动陶瓷基片沿着转轴进行公转的同时自身进行自转，使陶瓷基片的表面与烧结箱内的热气进行均匀接触，使陶瓷基片受热均匀，防止出现不均匀的热膨胀和收缩，大大降低了裂纹和缺陷出现的概率；

14、进一步的，通过热气循环机构，将烧结箱内的热气向上吹动，上升的热气将进入第二气孔，并通过气管进入第一气孔内部，从而再次进入烧结箱内部进行循环流动，能够提高对陶瓷基片的烧结速度，且能够使烧结箱内的温度变得均匀，防止烧结箱内出现热量不均匀的情况，从而避免使陶瓷受热不均；

15、更进一步的第一固定板与第二固定板沿着转轴进行转动时，能够对气体进行搅动，进一步的提高了烧结箱内部温度的均匀性。

技术特征：

1.一种htcc微流道成型结构，包括烧结箱(1)，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种htcc微流道成型结构，其特征在于，所述烧结箱(1)上固定安装有电机(201)，所述电机(201)的输出轴与转轴(2)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种htcc微流道成型结构，其特征在于，所述转轴上安装有多个支撑杆(3)，所述固定组件包括转动安装于支撑杆(3)上的第一固定板(301)、滑动安装于第一固定板(301)上的滑杆(302)、转动安装于第一固定板(301)上的螺栓(303)、螺纹连接于螺栓(303)上的第二固定板(305)，所述第二固定板(305)与滑杆(302)滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种htcc微流道成型结构，其特征在于，所述翻转机构包括转动安装于第二固定板(305)上的驱动轴(306)、固定安装于驱动轴(306)上的锥齿轮(309)、固定安装于烧结箱(1)内的多个齿环(310)，所述锥齿轮(309)与齿环(310)相互啮合。

5.根据权利要求4所述的一种htcc微流道成型结构，其特征在于，所述锥齿轮(309)上固定安装有连接轴(307)，所述连接轴(307)上固定安装有滑块(308)，所述烧结箱(1)内设有多个滑槽(304)，所述滑块(308)与滑槽(304)滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种htcc微流道成型结构，其特征在于，还包括热气循环机构，所述热气循环机构安装于烧结箱(1)上，所述热气循环机构将烧结箱(1)内的热气在烧结箱(1)内进行循环流动。

7.根据权利要求6所述的一种htcc微流道成型结构，其特征在于，所述热气循环机构包括固定安装于烧结箱(1)底部的风机(4)、设于烧结箱(1)底部的多个第一气孔(401)、设于烧结箱(1)顶部的多个第二气孔(402)、固定安装于烧结箱(1)上的多个气管(403)，所述气管(403)将其中一个第一气孔(401)与第二气孔(402)连通。

8.根据权利要求7所述的一种htcc微流道成型结构，其特征在于，所述气管(403)为隔热材料，所述气管(403)降低内部气体与外界气体之间的热量交换量。

技术总结
本技术涉及微流道成型结构技术领域，尤其涉及一种HTCC微流道成型结构。其技术方案包括：烧结箱，还包括：所述烧结箱内转动安装有转轴，翻转机构，所述翻转机构安装于转轴上，所述翻转机构上安装有用于放置模具的固定组件，所述翻转机构随着转轴的转动，带动固定组件进行自转。本技术通过翻转机构，使陶瓷基片的表面与烧结箱内的热气进行均匀接触，使陶瓷基片受热均匀，防止出现不均匀的热膨胀和收缩，大大降低了裂纹和缺陷出现的概率，通过热气循环机构，能够提高对陶瓷基片的烧结速度，且能够使烧结箱内的温度变得均匀，防止烧结箱内出现热量不均匀的情况，从而避免使陶瓷受热不均。

技术研发人员：唐全
受保护的技术使用者：安徽创宇电子有限公司
技术研发日：20240201
技术公布日：2024/10/10