Title: Elektrische und mikrostrukturelle Charakterisierung von LTCC-Substraten für Hochtemperaturanwendungen bis 800°C
Other Titles: Electrical and microstructure characterisation of LTCC-substrates for high temperature applications up to 800°C
Language: Deutsch
Authors: Gallei, Reinhard 
Qualification level: Diploma
Advisor: Schmid, Ulrich
Issue Date: 2010
Number of Pages: 107
Qualification level: Diploma
Abstract: 
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 800°C 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.

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 800°C 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.
Keywords: LTCC; elektrische Charakterisierung; mikrostrukturelle Charakterisierung; Hochtemperaturanwendungen
LTCC; electrical characterisation; microstructure characterisation; high temperature applications
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-34782
http://hdl.handle.net/20.500.12708/14067
Library ID: AC07807318
Organisation: E366 - Institut für Sensor- und Aktuatorsysteme 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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