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Titel
Elektrische und mikrostrukturelle Charakterisierung von LTCC-Substraten für Hochtemperaturanwendungen bis 800C / von Reinhard Gallei
VerfasserGallei, Reinhard
Begutachter / BegutachterinSchmid, Ulrich
Erschienen2010
Umfang107 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2010
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)LTCC / elektrische Charakterisierung / mikrostrukturelle Charakterisierung / Hochtemperaturanwendungen
Schlagwörter (EN)LTCC / electrical characterisation / microstructure characterisation / high temperature applications
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-34782 Persistent Identifier (URN)
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Elektrische und mikrostrukturelle Charakterisierung von LTCC-Substraten für Hochtemperaturanwendungen bis 800C [13.11 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

In dieser Diplomarbeit werden glaskeramische Mehrlagensubstrate, sogenannte "Low Temperature Co-Fired Ceramics" (LTCC), die bei unterschiedlichen Temperaturen gesintert wurden, charakterisiert. Diese werden vor allem wegen ihrer Robustheit und geringen dielektrischen Verluste für Hochfrequenzanwendungen eingesetzt.

Die Auswirkungen der Sintertemperatur auf die elektrischen und mikrostrukturellen Eigenschaften der LTCC-Substrate werden bei Temperaturen bis 800C untersucht. Dazu werden an einem neu konstruierten, computerunterstützten Messaufbau Leckströme durch zuvor unterschiedlich gesinterte LTCC-Proben in einem modifizierten Rohrofen gemessen.

Für die Werkstoffanalysen werden Röntgendiffraktometrie (XRD) zur Bestimmung der kristallinen Phasen, sowie Raster (REM)- bzw.

Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) zur Visualisierung der Mikrostruktur verwendet. Zusätzlich erfolgt eine Elementanalyse mit Hilfe der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX). Aus den Leckstrommessungen können abweichende Aktivierungsenergien bestimmt werden, die sich mit den bildenden Phasen sowie der Porendichte des LTCC-Materials korrelieren lassen. Desweiteren erlauben die XRD-Ergebnisse zusammen mit den TEM-Analysen die Kristallisationsvorgänge während des Sinterns zu beschrieben.

Zusammenfassung (Englisch)

In this diploma thesis "Low Temperature Co-Fired Ceramics" (LTCC) sintered at different temperatures are characterized. This multilayer glass-ceramic material is typically used for high frequency applications, because of its high robustness and low dielectrical loss.

The effects of the sintering temperature on the electrical properties and microstructure of these LTCC substrates at temperatures up to 800C are investigated. Therefore leakage currents through the LTCC samples, which were sintered at different temperatures, are measured employing a new build-up computer-aided measurement setup in a modified tube furnace.

The material analyses are done by means of X-ray diffraction (XRD) determining the crystalline phases, scanning electron microscopy (SEM) for surface analysis and transmission electron microscopy (TEM) for analysing the chemical composition as well as characterization of phase composition.

From the results of the leakage current measurements different activation energies of the samples can be determined and correlated to the crystallographic phases and pores in the LTCC material. Furthermore using the XRD results and TEM analyses the crystallisation process can be described.