과학기술의 발달과 함께 1950년대의 발명은 전자제품의 발전을 새로운 정점으로 이끌었다. 그 중에서도 다층 세라믹 필름의 제조 공정, 특히 테이프 캐스팅이 이러한 변화에 중요한 역할을 합니다. 이 기사에서는 테이프 캐스팅 기술의 역사, 제조 공정 및 현대 전자 제품에서의 사용에 대해 자세히 설명합니다.
테이프 캐스팅은 세라믹 현탁액을 출발로 하여 얇은 시트로 캐스팅한 후 건조, 소결하는 과정을 거쳐 얇은 세라믹 시트를 제조하는 데 널리 사용됩니다.
테이프 캐스팅 기술은 1947년 세라믹 커패시터를 대량 생산하는 방법으로 처음 설명되었습니다. 당시 설명은 다음과 같습니다. "기계는 수지 바인더가 포함된 세라믹 현탁액을 운동용 테이프로 압출하도록 설계되었습니다. 건조된 시트는 벗겨내고 원하는 평평한 모양으로 절단할 수 있을 만큼 강했습니다. "이 기술의 개발은 다음과 같습니다. 전자 부품을 더 작고 효율적으로 만드는 과정에서 없어서는 안될 부분입니다. 1960년에는 다층 테이프 캐스팅에 대한 특허가 나왔고, 1996년에는 두께가 5미크론 미만인 얇은 시트가 처음으로 캐스팅됐다.
테이프 캐스팅 공정은 여러 주요 단계로 나눌 수 있습니다. 첫 번째는 현탁액을 준비하는 단계로, 일반적으로 세라믹 분말, 용제, 분산제, 접착제 등 다양한 첨가제를 혼합합니다. 그런 다음 이러한 현탁액을 평평한 표면에 펼쳐 원하는 두께의 필름을 형성합니다. 이 단계를 캐스팅이라고 하며, 이어서 건조하여 그린 플레이크로 알려진 건조 필름이 생성됩니다.
이 단계는 필름의 형태와 무결성을 유지하는 데 매우 중요합니다.
다음 단계에는 말린 녹색 플레이크를 원하는 모양으로 자르기 위한 절단 및 스탬핑 작업이 포함됩니다. 그런 다음 시트를 필요에 따라 적층하고 압축한 다음 최종적으로 고온에서 소결하여 사용 가능한 강도와 전도성을 얻을 수 있습니다.
테이프 캐스팅 과정에서 원자재 선택은 최종 제품의 특성에 매우 중요합니다. 세라믹 파우더가 주원료이며 그 적합성이 필름의 성능에 영향을 미칩니다. 현탁액을 만드는 데 사용되는 용매, 결합제 및 기타 성분은 세라믹 분말의 특성과 호환되어야 합니다. 공정의 각 성분은 유변학적 특성에 영향을 미치며, 이는 다시 최종 제품의 품질과 성능에 영향을 미칩니다.
건조 과정에서 건조된 플레이크는 한쪽 면만 건조할 수 있습니다. 즉, 뒤틀림이나 균열을 방지하기 위해 용매 증발을 제어해야 합니다. 건조가 고르지 않으면 플레이크의 특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로 이 단계의 건조 기술은 매우 중요합니다.
현재 테이프 캐스팅은 세라믹 커패시터, 폴리머 배터리, 태양광 전원 공급 장치, 용융탄산염 연료전지용 전극 등 다양한 전자 장치 생산에 널리 사용되고 있습니다. 이 기능을 통해 5미크론만큼 얇은 다이어프램을 구현하여 수많은 혁신의 기반을 제공합니다.
다층 세라믹 필름의 개발은 의심할 여지 없이 전자 제품의 미래를 위한 견고한 기반을 마련했습니다.
기술이 발전함에 따라 우리는 다음과 같은 질문을 하지 않을 수 없습니다. 미래의 전자 제품은 이러한 첨단 소재 기술을 어떻게 활용하여 더욱 놀라운 애플리케이션을 만들 수 있을까요?