Kapasitor memainkan peran penting dalam produk elektronik. Seiring dengan kemajuan teknologi dan meningkatnya permintaan, metode untuk memproduksi kapasitor efisiensi tinggi juga berkembang. Di antara semuanya, teknologi lapisan tipis dinilai karena kemampuannya untuk menghasilkan kapasitor keramik dengan kinerja yang sangat baik. Proses ini melibatkan serangkaian langkah, termasuk persiapan bubur keramik, pengecoran, dan sintering.
Munculnya teknologi lapisan tipis telah membuka pintu baru untuk penerapan bahan keramik.
Penggunaan teknologi lapisan tipis dimulai pada awal abad ke-20, tetapi pertama kali digunakan dalam produksi kapasitor massal pada tahun 1947. Pada saat itu, sebuah mesin yang mampu mengekstruksi bubur keramik pada sabuk yang bergerak dan membentuk lembaran tipis menjadi dasar untuk penelitian dan pengembangan produk lebih lanjut. Pada tahun 1960, paten pertama untuk pengecoran film multilapis diajukan, dan pada tahun 1996, film pertama di bawah 5 mikron diproduksi.
Proses pengecoran film dapat diringkas secara sederhana sebagai pengubahan bubuk keramik menjadi film. Langkah-langkah utamanya meliputi:
Proses ini tidak diragukan lagi merupakan bagian dari metalurgi serbuk dan memainkan peran penting dalam permintaan kapasitor berkinerja tinggi.
Kunci pengecoran film tipis terletak pada persiapan bubur keramik. Bahan-bahan bubur ini meliputi bubuk keramik, pelarut, plasticizer, dan aditif lainnya. Ukuran partikel bubuk biasanya kecil, tidak melebihi 5 mikron paling banyak, untuk memastikan kualitas pengecoran. Dalam proses persiapan bubur, selain bubuk, pemilihan bahan pengikat dan surfaktan juga penting, karena bahan-bahan ini akan memengaruhi struktur dan sifat produk akhir.
Selama proses penuangan, bubur diangkut dari tangki penyimpanan ke mesin penuangan melalui pipa. Untuk memastikan kualitas film, bubur disaring sebelum pengecoran untuk menghilangkan partikel yang tidak sempurna. Bubur yang telah dituang disebut lapisan hijau, yang memerlukan pemrosesan lebih lanjut seperti pengeringan dan pemotongan. Untuk mencapai permukaan yang rata, mekanisme penuangan yang berbeda digunakan, menggunakan bilah yang disebut "pisau dokter" yang bentuk dan sudut penempatannya memengaruhi kualitas produk akhir.
Proses pengeringan lapisan hijau biasanya dilakukan hanya dari satu sisi, yang menyebabkan masalah pengeringan yang tidak merata. Pengeringan bergantung pada penguapan dan difusi pelarut dan harus dilakukan dalam lingkungan yang terkendali untuk menghindari keretakan atau lengkungan film. Proses pengeringan yang terkendali dengan baik adalah kunci untuk menghasilkan produk yang konsisten dan berkualitas tinggi.
Teknologi pengecoran lapisan tipis saat ini banyak digunakan dalam kapasitor keramik, baterai polimer, teknologi fotovoltaik, dan elektroda untuk sel bahan bakar karbonat cair. Lapisan tipis dengan ketebalan hingga 5 mikrometer menunjukkan potensi besar dalam perangkat elektronik.
RingkasanDengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, teknologi lapisan tipis keramik tidak hanya meningkatkan kinerja kapasitor, tetapi juga meletakkan dasar untuk pengembangan produk berteknologi tinggi lainnya. Melalui penelitian berkelanjutan, metode aplikasi keramik yang lebih inovatif dan efektif dapat muncul di masa mendatang, yang membuat kita bertanya-tanya: dalam waktu dekat, bagaimana teknologi ini dapat menembus batasan yang ada dan mengubah hidup kita?