Research Article

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

Volume: 11 Number: 2 December 29, 2025
EN TR

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

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

References

  1. [1] H. Y. Hongtao, K. J. Kui, J. L. Jingsong, and Y. L. Yingzhong, “Tape casting and dielectric properties of SiO₂-filled glass composite ceramic with an ultra-low sintering temperature,” Journal of Materials Science: Materials in Electronics, vol. 25, no. 11, pp. 5114–5118, 2014, doi: 10.1007/s10854-014-2280-9.
  2. [2] M. T. Sebastian and H. Jantunen, “Low loss dielectric materials for LTCC applications: a review,” International Materials Reviews, vol. 53, no. 2, pp. 57–90, 2013, doi: 10.1179/174328008X277524.
  3. [3] D. Thomas, P. Abhilash, and M. T. Sebastian, “Casting and characterization of LiMgPO₄ glass-free LTCC tape for microwave applications,” Journal of the European Ceramic Society, vol. 33, pp. 87–93, 2013, doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2012.08.002.
  4. [4] Y. Zhang, Y. Lu, Y. Shan, J. Wang, J. Feng, and H. Zhou, “Sintering behaviors, microstructures, and dielectric properties of CaO–Al₂O₃–B₂O₃–SiO₂/Ba(Mg₁/₃Nb₂/₃)O₃ composites for LTCC applications,” Journal of Materials Science: Materials in Electronics, vol. 35, no. 1, p. 96, 2024, doi: 10.1007/s10854-023-11799-4.
  5. [5] F. Wang, Y. Lou, Z. J. Li, Y. Lu, Z. W. Dong, and W. Lu, “Improved flexural strength and dielectric loss in Al₂O₃-based LTCC with La₂O₃–CaO–B₂O₃–SiO₂ glass,” Ceramics Interna-tional, vol. 47, no. 7, pp. 9955–9960, 2021, doi: 10.1016/j.ceramint.2020.12.140.
  6. [6] X. Luo, L. Ren, Y. Xia, Y. Hu, W. Gong, M. Cai, and H. Zhou, “Microstructure, sinterability and properties of CaO–B₂O₃–SiO₂ glass/Al₂O₃ composites for LTCC applications,” Ceramics International, vol. 43, no. 9, pp. 6791–6795, 2017, doi: 10.1016/j.ceramint.2017.02.096.
  7. [7] F. Ebrahimi, A. Nemati, and S. Banijamali, “Fabrication and microwave dielectric charac-terization of cordierite/BZBS (Bi₂O₃–ZnO–B₂O₃–SiO₂) glass composites for LTCC applica-tions,” Journal of Alloys and Compounds, vol. 882, p. 160722, 2021, doi: 10.1016/j.jallcom.2021.160722.
  8. [8] I. J. Induja, K. P. Surendran, M. R. Varma, and M. T. Sebastian, “Low κ, low loss alumina–glass composite with low CTE for LTCC microelectronic applications,” Ceramics International, vol. 43, no. 1, pp. 736–740, 2017, doi: 10.1016/j.ceramint.2016.10.002.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Ceramics in Materials Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 29, 2025

Submission Date

August 8, 2025

Acceptance Date

December 16, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 11 Number: 2

APA
Kırsever, D. (2025). Düşük Sıcaklıkta Birlikte Sinterlenen Cam/Al₂O₃/Kordiyerit Esaslı LTCC Kompozitlerinin Termal ve Dielektrik Özelliklerinin İncelenmesi. International Journal of Pure and Applied Sciences, 11(2), 562-571. https://doi.org/10.29132/ijpas.1760862
AMA
1.Kırsever D. Düşük Sıcaklıkta Birlikte Sinterlenen Cam/Al₂O₃/Kordiyerit Esaslı LTCC Kompozitlerinin Termal ve Dielektrik Özelliklerinin İncelenmesi. International Journal of Pure and Applied Sciences. 2025;11(2):562-571. doi:10.29132/ijpas.1760862
Chicago
Kırsever, Derya. 2025. “Düşük Sıcaklıkta Birlikte Sinterlenen Cam Al₂O₃ Kordiyerit Esaslı LTCC Kompozitlerinin Termal Ve Dielektrik Özelliklerinin İncelenmesi”. International Journal of Pure and Applied Sciences 11 (2): 562-71. https://doi.org/10.29132/ijpas.1760862.
EndNote
Kırsever D (December 1, 2025) Düşük Sıcaklıkta Birlikte Sinterlenen Cam/Al₂O₃/Kordiyerit Esaslı LTCC Kompozitlerinin Termal ve Dielektrik Özelliklerinin İncelenmesi. International Journal of Pure and Applied Sciences 11 2 562–571.
IEEE
[1]D. Kırsever, “Düşük Sıcaklıkta Birlikte Sinterlenen Cam/Al₂O₃/Kordiyerit Esaslı LTCC Kompozitlerinin Termal ve Dielektrik Özelliklerinin İncelenmesi”, International Journal of Pure and Applied Sciences, vol. 11, no. 2, pp. 562–571, Dec. 2025, doi: 10.29132/ijpas.1760862.
ISNAD
Kırsever, Derya. “Düşük Sıcaklıkta Birlikte Sinterlenen Cam Al₂O₃ Kordiyerit Esaslı LTCC Kompozitlerinin Termal Ve Dielektrik Özelliklerinin İncelenmesi”. International Journal of Pure and Applied Sciences 11/2 (December 1, 2025): 562-571. https://doi.org/10.29132/ijpas.1760862.
JAMA
1.Kırsever D. Düşük Sıcaklıkta Birlikte Sinterlenen Cam/Al₂O₃/Kordiyerit Esaslı LTCC Kompozitlerinin Termal ve Dielektrik Özelliklerinin İncelenmesi. International Journal of Pure and Applied Sciences. 2025;11:562–571.
MLA
Kırsever, Derya. “Düşük Sıcaklıkta Birlikte Sinterlenen Cam Al₂O₃ Kordiyerit Esaslı LTCC Kompozitlerinin Termal Ve Dielektrik Özelliklerinin İncelenmesi”. International Journal of Pure and Applied Sciences, vol. 11, no. 2, Dec. 2025, pp. 562-71, doi:10.29132/ijpas.1760862.
Vancouver
1.Derya Kırsever. Düşük Sıcaklıkta Birlikte Sinterlenen Cam/Al₂O₃/Kordiyerit Esaslı LTCC Kompozitlerinin Termal ve Dielektrik Özelliklerinin İncelenmesi. International Journal of Pure and Applied Sciences. 2025 Dec. 1;11(2):562-71. doi:10.29132/ijpas.1760862
download?token=eyJ1aWQiOjExNDQyMSwiYXV0aF9yb2xlcyI6WyJST0xFX1VTRVIiXSwiZW5kcG9pbnQiOiJqb3VybmFsIiwib3JpZ2luYWxuYW1lIjoiVFJEaXppbmxvZ29fbGl2ZS1lMTU4Njc2Mzk1Nzc0Ni5wbmciLCJwYXRoIjoiZmQ0MS83M2Q5LzM2NDkvNjlhMDA3ODA1YTlmMTcuOTY1MTM2NDYucG5nIiwiZXhwIjoxNzcyMDk4OTYwLCJub25jZSI6IjZiYTZlMjJkZWUxOWZkZmQ0Y2Y5ZGU2ZDM5ZGYxYWIwIn0.cBh4PLOiOk2HZxiMIuHbYkE-VqlAI6yS9_1ogzjRrlY

154501544915448154471544615445