Bonding methods of ceramic materials with deposited carbon layers

• Autorzy: Matusiak Tomasz , Kaszczyszyn Jakub , Dąbrowski Arkadiusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.01.08

Warianty tytułu

PL

Metody łączenia materiałów ceramicznych z naniesionymi warstwami węglowymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, we present a proposed bonding technology of ceramic materials. It could be applied for manufacturing the excitation source for detection of elements by means of Optical Emission Spectroscopy (OES) method. The biggest challenge was choice of proper bonding technology for materials with screen printed carbon layers as an excitation electrodes. It was caused by a need to avoid a deterioration of electrical properties of the carbon layer during the bonding process. The bonding at low temperature with various glaze layers was verified with addition of noble elements and plasma modification. The results were promising, without any significant destruction of carbon layers.

PL

W tym artykule przedstawiamy proponowaną technologię łączenia materiałów ceramicznych która może być zastosowana przy wytwarzaniu źródła wzbudzenia do detekcji pierwiastków w metodzie optycznej spektroskopii emisyjnej. Wybór odpowiedniej technologii łączenia materiału z warstwami węglowymi wytwarzanymi metodą sitodruku był wyzwaniem z powodu konieczności uniknięcia degradacji właściwości elektrycznych węgla podczas procesu łączenia. Zweryfikowano łączenie w niskiej temperaturze z różnymi warstwami szkliwa z dodatkiem pierwiastków szlachetnych i modyfikacją plazmową. Wyniki były obiecujące, bez znacznego zniszczenia warstw węglowych.

Słowa kluczowe

EN

bonding; LTCC; Al2O3; plasma; glass; carbon

PL

łączenie warstw; LTCC; Al2O3; plazma; szkło; węgiel

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 1
• Strony: 55--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Matusiak Tomasz

• Politechnika Wrocławska, Katedra Mikrosystemów, ul. Długa 61-65, 53-633 Wrocław

autor

Kaszczyszyn Jakub

• Politechnika Wrocławska, Katedra Mikrosystemów, ul. Długa 61-65, 53-633 Wrocław

autor

Dąbrowski Arkadiusz

• Politechnika Wrocławska, Katedra Mikrosystemów, ul. Długa 61-65, 53-633 Wrocław

Bibliografia

• [1] Goldbach, M., Axthelm, H., Keusgen, M. LTCC-based microchips for the electrochemical detection of phenolic compounds, Sensors and Actuators B: Chemical, 120 (2006), n. 1, 346-351
• [2] Vasudeva, A., Kaushikb, A., Tomizawa, Y., Norenab, N., Bhansalib, S., An LTCC-based microfluidic system for labelfree, electrochemical detection of cortisol, Sensors and Actuators B: Chemical, 182 (2013), 139-146
• [3] Cserfalvi, T., Mezei, P., Direct solution analysis by glow discharge: electrolyte-cathode discharge spectrometry, Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 9 (1994), 345-349
• [4] Cserfalvi, T., Mezei, P., Apai, P. Emission studies on a glow discharge in atmospheric pressure air using water as a cathode, Journal of Physics D: Applied Physics, 26 (1993), n. 12, -
• [5] Little, T., Method Validation Essentials, Limit of Blank, Limit of Detection, and Limit of Quantitation, BioPharm International, 28 (2015), n. 4
• [6] Macioszczyk, J., Matusiak, T., Jamróz, P., Golonka, L., Ceramic atmospheric pressure micro glow discharge device with evaporating liquid flowing cathode for analytical purposes, 40th International Spring Seminar on Electronics Technology (ISSE), 2017, 1-5
• [7] Matusiak, T., Dabrowski, A., Golonka, L., Impact of Atmospheric Discharges on Thick-Films Electrodes, 42nd International Spring Seminar on Electronics Technology (ISSE), 2019, 1-4
• [8] Matusiak, T., Dabrowski, A., Golonka, L., Electrical properties of graphite-glass thick-film resistors, Circuit World, 47/2 (2020), 138-145
• [9] Malecha, K., Gancarz, I., Golonka., L., A PDMS/LTCC bonding technique for microfluidic application Journal of Micromechanics and Microengineering, 19 (2009), n. 10, 1-8
• [10] Bonding of 2 mm thick silicon wafers using LTCC as an intermediate layer, CICMT 2012 – Ceramic Interconnect & Ceramic Microsystems Technologies, 2012
• [11] Tanaka, S., Mohri, M., Ogashiwa, T., Fukushi, H., Tanaka, K., Nakamura, D., Nishimori, T., Esashi, M., Electrical interconnection in anodic bonding of silicon wafer to LTCC wafer using highly compliant porous bumps made from submicron gold particles, Sensors and Actuators A: Physical, 188 (2012), 198-202,
• [12] Kemnitz. E, Nanoscale metal fluorides: a new class of heterogeneous catalysts, Department für Chemie, Humboldt- Universität zu Berlin 2014
• [13] Roy, K.R., Primer on the Taguchi Method, 2nd Edition, Society of Manufacturing Engineers, Michigan, 2010.