Düşük Sıcaklıkta Birlikte Sinterlenen Cam/Al₂O₃/Kordiyerit Esaslı LTCC Kompozitlerinin Termal ve Dielektrik Özelliklerinin İncelenmesi

Authors : Derya Kırsever

Pages : 562-571

Doi:10.29132/ijpas.1760862

View : 44 | Download : 151

Publication Date : 2025-12-29

Article Type : Research Paper

Abstract :Mikrodalga kablosuz iletişim sistemlerinde artan ihtiyaçlar doğrultusunda, hafif, kompakt, düşük maliyetli ve yüksek performanslı seramik tabanlı malzemelerin ge-liştirilmesi kritik hale gelmiştir. Bu bağlamda, düşük sıcaklıkta birlikte sinterlenen se-ramikler (LTCC), başta kablosuz iletişim, otomotiv elektroniği ve tıbbi cihazlar olmak üzere birçok yüksek frekanslı uygulamada önemli avantajlar sunmaktadır. Bu ça-lışmada, düşük sinterleme sıcaklıklarında yoğunlaşma sağlayabilecek cam/seramik kompozitler geliştirmek amacıyla, düşük alkali içerikli borosilikat cam, alümina (Al₂O₃) ve kordiyerit tozları kullanılmıştır. Hazırlanan üç farklı kompozit formülasyonu, şerit döküm yöntemiyle şekillendirilmiş ve 800, 850 ve 900 °C’de 1 saat sinterlenmiştir. Mikroyapısal karakterizasyonlar taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışını kı-rınımı (XRD) ile gerçekleştirilmiş, dielektrik ve termal özellikler ölçülmüştür. Elde edilen bulgulara göre, tüm kompozitler 850 °C’de maksimum yoğunluklarına ulaşmış ve bu sıcaklık LTCC uygulamaları için optimum sinterleme sıcaklığı olarak belirlenmiştir. Alümina içeriği yüksek olan G6A4 kompoziti, en yüksek yoğunluğu (2.39 g/cm³) ve en iyi termal iletkenlik değerini (4.4 W/mK) sergileyerek, ısı yönetimi gerektiren mikroe-lektronik uygulamalar için uygun bir aday olduğunu göstermiştir. Buna karşılık, kor-diyerit içeriği yüksek olan G6A1K3 kompoziti, daha düşük yoğunluk ve termal ilet-kenlik göstermesine rağmen, 1 MHz frekansında 5 değerinde dielektrik sabiti ve 0.0011 gibi çok düşük bir dielektrik kayıp sunarak yüksek frekanslı elektronik uygulamalarda elektriksel performans açısından öne çıkmıştır.
Keywords : cam/seramik kompozitler, LTCC, dielektrik özellikler

ORIGINAL ARTICLE URL