Với sự tiến bộ của công nghệ, những phát minh vào những năm 1950 đã đưa sự phát triển của các sản phẩm điện tử lên một tầm cao mới. Trong số đó, quy trình sản xuất màng gốm nhiều lớp, đặc biệt là đúc băng, đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi này. Bài viết này sẽ đưa bạn đi sâu vào lịch sử công nghệ đúc băng, quy trình sản xuất và ứng dụng của nó trong thiết bị điện tử hiện đại.
Đúc băng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các tấm gốm mỏng, bắt đầu bằng hỗn hợp gốm, đúc thành các tấm mỏng, sau đó trải qua quá trình sấy khô và thiêu kết.
Công nghệ đúc băng được mô tả lần đầu tiên vào năm 1947 như một phương pháp sản xuất hàng loạt tụ điện gốm. Bản mô tả tại thời điểm đó nêu: "Một cỗ máy được thiết kế để đùn hỗn hợp gốm có chất kết dính nhựa lên băng chuyền chuyển động, tấm khô đủ chắc để bóc ra và cắt thành bất kỳ hình dạng phẳng mong muốn nào". Sự phát triển của công nghệ này là một phần không thể thiếu trong quá trình chế tạo các linh kiện điện tử nhỏ hơn và hiệu quả hơn. Năm 1960, bằng sáng chế đúc băng nhiều lớp đã xuất hiện và năm 1996, lần đầu tiên người ta đúc được những tấm mỏng có độ dày dưới 5 micron.
Quá trình đúc băng có thể được chia thành một số bước chính, bước đầu tiên là chuẩn bị hỗn dịch, thường được trộn với bột gốm, dung môi, chất phân tán, chất kết dính và các chất phụ gia khác. Sau đó, hỗn dịch này được rải lên một bề mặt phẳng để tạo thành một lớp màng có độ dày mong muốn. Giai đoạn này được gọi là đúc và sau đó là sấy khô để tạo ra một lớp màng khô được gọi là tấm xanh.
Giai đoạn này rất quan trọng để đảm bảo màng phim giữ được hình dạng và tính toàn vẹn.
Các bước tiếp theo bao gồm cắt và đục lỗ để cắt những tấm lá xanh khô thành những hình dạng mong muốn. Những tấm này sau đó có thể được xếp chồng và ép theo yêu cầu, và cuối cùng được thiêu kết ở nhiệt độ cao để đạt được độ bền và độ dẫn điện có thể sử dụng.
Trong quá trình đúc băng, việc lựa chọn nguyên liệu thô có vai trò quan trọng đối với tính chất của sản phẩm cuối cùng. Bột gốm là vật liệu chính và tính phù hợp của nó ảnh hưởng đến hiệu suất của màng phim. Dung môi, chất kết dính và các thành phần khác dùng để tạo hỗn dịch phải tương thích với đặc tính của bột gốm. Mỗi thành phần trong quá trình này đều ảnh hưởng đến tính chất lưu biến và do đó ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng.
Trong quá trình sấy, tờ giấy đã sấy chỉ có thể sấy được từ một phía, nghĩa là cần kiểm soát quá trình bay hơi của dung môi để tránh cong vênh hoặc nứt. Kỹ thuật sấy ở giai đoạn này khá quan trọng vì sấy không đều có thể ảnh hưởng xấu đến tính chất của vảy.
Hiện nay, đúc băng đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nhiều loại thiết bị điện tử, bao gồm tụ gốm, pin polymer, nguồn điện quang điện, điện cực cho pin nhiên liệu cacbonat nóng chảy, v.v. Khả năng của nó có thể làm cho màng mỏng tới mức 5 micron, tạo cơ sở cho vô số cải tiến.
Sự phát triển của màng gốm nhiều lớp chắc chắn đã đặt nền tảng vững chắc cho tương lai của các sản phẩm điện tử.
Khi công nghệ ngày càng tiến bộ, chúng ta không khỏi thắc mắc: Các sản phẩm điện tử trong tương lai sẽ sử dụng những công nghệ vật liệu tiên tiến này như thế nào để tạo ra những ứng dụng tuyệt vời hơn nữa?