การสร้างแบบจำลองและการออปติไมช์สภาวะการสร้างชั้นกึ่งฉนวน ซ่อมแซมและคัดแยกของเสีย ของกระบวนการผลิตชิปแทนทาลัมคาปาซิเตอร์

Abstract

ศึกษาถึงความสัมพันธ์ของตัวแปรที่มีผลต่อค่ากระแสรั่วไหล ของแทนทาลัมคาปาซิเตอร์ ในขั้นตอนการสร้างชั้นกึ่งฉนวน (A-anodization and Anodization) และขั้นตอนการซ่อมแซมชั้นกึ่งฉนวนและคัดแยกของเสีย (Aging) แล้วนำมาสร้างแบบจำลองของการถดถอย (Regression Model) โดยศึกษาผลิตภัณฑ์ 3 ประเภทคือ ผลิตภัณฑ์ประเภทแรงดันใช้งานสูง (High voltage product) ผลิตภัณฑ์ประเภทแรงดันใช้งานกลาง (Middle voltage product) และผลิตภัณฑ์ประเภทแรงดันใช้งานต่ำ (Low voltage product) ในการวิจัยนี้ใช้การออกแบบการทดลองเชิงแฟกทอเรียล (Factorial Design) แบบ 2k เมื่อ k คือ จำนวนปัจจัยที่ต้องการศึกษา การออกแบบการทดลองเชิงแฟกทอเรียล เป็นการออกแบบที่มีประสิทธิภาพสูง เนื่องจากสามารถใช้ศึกษาถึงผลตอบ (Response) ของปัจจัยหนึ่ง ซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงระดับของอีกปัจจัยหนึ่งได้ นั่นคือสามารถหาอันตรกิริยา (Interaction) ระหว่างปัจจัยได้ งานวิจัยนี้ได้แบ่งการทดลองออกเป็นสองส่วนคือ ขั้นตอนการสร้างชั้นกึ่งฉนวนที่มีปัจจัยที่ต้องการศึกษา 6 ปัจจัย ได้แก่ ค่าความนำไฟฟ้าของโซเดียมเตตระบอเรต แรงดันไฟฟ้าในขั้นตอน A-Anodization เวลาในขั้นตอน A-Anodization ค่าความนำไฟฟ้าของกรดฟอสฟอริก แรงดันไฟฟ้าในขั้นตอน Anodization และเวลาในขั้นตอน Anodization ส่วนขั้นตอนการซ่อมแซมและคัดแยกของเสีย ที่มีปัจจัยที่ต้องการศึกษา 4 ปัจจัย ได้แก่ อุณหภูมิ แรงดันไฟฟ้า เวลา และอัตราเร็วในการเพิ่มแรงดันไฟฟ้า จากผลการวิจัยสามารถทราบความสัมพันธ์ และหาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่แสดงความสัมพันธ์ของปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อค่ากระแสรั่วไหล (Leakage current) ในขั้นตอนการสร้างและซ่อมแซมชั้นกึ่งฉนวนได้ โดยมีความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยสูงสุด 5.9% และ 14.8% ตามลำดับ จากความสัมพันธ์ของปัจจัยหลัก (Main Effect) และแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ได้ สามารถหาสภาวะปฏิบัติการที่ทำให้กระแสรั่วไหล มีค่าต่ำสุดภายใต้ขอบเขตระยะเวลาในการผลิตที่น้อยที่สุด โดยปริมาณกระแสรั่วไหลอยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน