Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ผลของดินขาวต่อการเตรียมและขึ้นรูปแผ่นรองวงจรเนื้ออลูมินา ที่มีน้ำเป็นตัวทำละลายด้วยวิธีด็อกเตอร์เบลด

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Effect of clay on preparation and forming of water-based alumina substrate by doctor blade process

Year (A.D.)

1997

Document Type

Thesis

First Advisor

เล็ก อุตตมะศิล

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เทคโนโลยีเซรามิก

DOI

10.58837/CHULA.THE.1997.681

Abstract

ศึกษาและวิจัยหาอัตราส่วนระหว่างดินขาวและทัลคัม ซึ่งเลือกใช้เป็นสารปรับปรุงสมบัติที่จะให้แผ่นรองวงจรคุณภาพดี และสามารถผลิตได้ในระบบน้ำทำให้ไม่เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ดินขาวและทัลคัมทำให้เกิดองค์ประกอบที่เป็นเฟสของเหลว ซึ่งจะช่วยให้เกิดการซินเทอริงแบบมีเฟสของเหลว นอกจากนี้ยังศึกษาปัจจัยอื่นๆ ที่มีผลต่อระบบเช่นชนิดของอลูมินา ตัวเติม อุณหภูมิ เผา และ pH ทำการทดลองเปรียบเทียบระหว่าง ระบบที่ใช้ A-152 SG และไม่เติมสารปรับปรุงสมบัติ ระบบที่ใช้ A-152 SG แมกนีเซีย 0.5 เปอร์เซ็นต์เป็นสารปรับปรุงสมบัติ ระบบที่ใช้ SCA-96 ซึ่งเป็นอลูมินาที่ผสมสารปรับปรุงสมบัติมาแล้ว และระบบที่ใช้ดินขาวนิวซีแลนด์กับทัลคัมเป็นสารปรับปรุงสมบัติ พบว่า สเลอรีควรมีอัตราส่วนระหว่างผงเซรามิก (อลูมินา ดินขาว และทัลคัม) ต่อ PVA (สารช่วยการยึดเกาะ) ต่อ PEG (สารเพิ่มความยืดหยุ่น) ต่อ SN 5020 (สารช่วยการกระจายตัว) ต่อน้ำกลั่น (ตัวทำละลาย) เป็น 100.00 ต่อ 9.00 ต่อ 4.50 ต่อ 2.00 ต่อ 75.00 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนักของผงเซรามิกตามลำดับ ชนิดและอัตราส่วนของสารการยึดเกาะและสารเพิ่มความยืดหยุ่น มีความสำคัญต่อสมบัติของสเลอรีมาก ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าแผ่นที่มีสมบัติดีที่สุด คือ แผ่นที่มีอัตราส่วนระหว่างอลูมินาต่อสารปรับปรุงสมบัติเป็น 93 ต่อ 7 และมีอัตราส่วนระหว่างดินขาวนิวซีแลนด์ต่อทัลคัมเป็น 1 ต่อ 2 ซึ่งสัดส่วนดังกล่าวทำให้เกิดองค์ประกอบที่เป็นลิควิดเฟส ทำให้สามารถซินเทอริงได้ที่ 1550 องศาเซลเซียส ตรวจพบเฟสสปิเนลด้วยวิธี X-rays Diffraction แผ่นที่ได้มีความหนาแน่น 3.62 กรัมต่อลูกบาศก์เซ็นติเมตร มีความพรุนปรากฏ 0.92 เปอร์เซ็นต์ การดูดซึมน้ำ 0.25 เปอร์เซ็นต์ และมีค่าไดอิเลกตริก 13.62

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The effects of dopants on tape casting alumina substrate by using water-based system were carried out. New Zealand clay and talcum were used as the doped materials to find the best ratio between clay and talcum in order to get a good quality alumina substrate. Water-based system is used in order not to be harmful to the environment. The other parameters such as different types of alumina, additives, sintering temperature and pH were also studied by comparing in four diferent systems: alumina A-152 SG without any dopants, A-152 SG with 0.5% MgO, alumina SCA-96 (already mixed with dopants) and alumina A-152 SG with clay and talcum in different ratios. The result showed that an appropriate composition of good slurry for casting by doctor blade process was ceramic powder (alumina, clay, talcum) PVA (binder), PEG (plasticizer), SN 5020 (dispersant), distilled water in the ratio of 100.00, 9.00, 4.50, 2.00, 75.00 wt.% of ceramic powder respectively. Investigating on factors affacting substrate properties revealed that the ratio between binder and plasticizer is very important factor for slurry preparation. The best ratio for good quality alumina substrate was 93% alumina A-152 SG and 7% doped materials (clay and talcum) with the ratio of clay and talcum 1:2. This ratio could generate liquid phase sintering. XRD showed that spinel occured. The substrate has higher density (3.62 g/cm3), lower water absoprtion (0.25%), lower apparent porosity (0.92%) and lower dielectric constrant (13.62) than system 1, 2 and 3. at 1550 ํC.

Link to Full Text

Share

COinS