Analyse von Schwindungsfeldern bei planaren LTCC-Substraten und deren Berücksichtigung im Entwurf von mikrosystemtechnischen Komponenten:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Fraunhofer Verlag
[2020]
|
| Schriftenreihe: | Schriftenreihe Kompetenzen in Keramik
Band 55 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | viii, 153 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm |
| ISBN: | 9783839616406 3839616409 |
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|---|---|
| adam_text | I
NHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
...............................................................................................................................
1
2
GRUNDLAGEN
UND
STAND
DER
TECHNIK
.................................................................................
4
2.1
KOMPONENTEN
AUF
BASIS
VON
LTCC-MATERIALIEN
..............................................................
4
2.1.1
AKTUELLE
ANWENDUNGSGEBIETE
VON
L
TCC-KOMPONENTEN
........................................
4
2.1.2
DIE
HERSTELLUNGSTECHNOLOGIE
VON
LTCC-KOMPONENTEN
........................................
5
2.2
LTCC-MATERIALIEN
.............................................................................................................
7
2.2.1
EINTEILUNG
VON
LTCC-MATERIALIEN
..........................................................................
7
2.2.2
GLAS
ALS
BESTANDTEIL
VON
L
TCC-MATERIALIEN
............................................................
8
2.2.3
KRISTALLISATION
DER
GLAESER
BEIM
EINBRAND
VON
LTCC-MATERIALIEN
.......................
9
2.3
SINTERN
VON
LTCC-MATERIALIEN
........................................................................................
11
2.3.1
SINTERMECHANISMEN
MIT
FLUESSIGEN
PHASEN
BEI
LTCC-MATERIALIEN
.......................
11
2.3.2
EINFLUSS
VON
LOESUNGS-
UND
KRISTALLISATIONSPROZESSEN
AUF
DAS
SINTERN
................
75
2.4
SCHWINDUNG
VON
PLANAREN
LTCC-SUBSTRATEN
BEIM
SINTERN
...........................................
17
2.4.1
PRAEZISIERUNG
DES
BEGRIFFS
SCHWINDUNG.
..................................................................
17
2.4.2
EINFLUESSE
AUF
DIE
SCHWINDUNG
IM
FREIEN
SINTERN
VON
LTCC-MATERIALIEN
............
18
2.4.3
NULL-SCHWINDUNGSTECHNOLOGIEN
FUER
LTCC-MATERIALIEN
......................................
20
2.4.4
INHOMOGENITAET
BEIM
SCHWINDEN
VON
LTCC-KOMPONENTEN
.................................
27
2.5
SCHLUSSFOLGERUNG
UND
PRAEZISIERUNG
DER
AUFGABENSTELLUNG
............................................
24
2.5.1
BEWERTUNG
DES
STANDES
DER
TECHNIK
IM
KONTEXT
DES
ARBEITSFELDES
......................24
2.5.2
PRAEZISIEREN
DER
WISSENSCHAFTLICHEN
ZIELSTELLUNG
DER
ARBEIT
................................
26
3
EXPERIMENTELLE
METHODEN
ZUR
UNTERSUCHUNG
DES
SCHWINDUNGSVERHALTENS
..............
27
3.1
MATERIALAUSWAHL
..............................................................................................................
27
3.2
PROBENHERSTELLUNG
............................................................................................................
28
3.3
CHARAKTERISIERUNGS-
UND
AUSWERTEMETHODEN
.................................................................
30
3.3.1
ANGEWANDTE
METHODEN
ZUR
ANALYSE
DER
LTCC-MATERIALIEN
.................................30
3.3.2
ANGEWANDTE
METHODEN
ZUR
BESTIMMUNG
VON
PROBENEIGENSCHAFTEN
....................
30
3.3.3
ANGEWANDTE
THERMOANALYTISCHE
METHODEN
...........................................................
31
3.3.4
METHODEN
ZUR
A
NALYSE
DER
ORTSAUFGELOESTEN
SCHWINDUNG.
......................................
35
4
ERGEBNISSE
DER
MATERIALCHARAKTERISIERUNG
.....................................................................
39
4.1
CHARAKTERISIERUNG
DER
LTCC-PULVER
..............................................................................
39
4.2
EIGENSCHAFTEN
VON
GRUENFOLIEN
DER
UNTERSUCHTEN
LTCC-MATERIALIEN
............................
40
-II-
4.2.1
EIGENSCHAFTEN
VON
GRUENFOLIENLAMINATEN
DER
LTCC-MATERIALIEN
........................40
4.2.2
ENTBINDERUNGSVERHALTEN
DER
LTCC-GRUENFOLIEN
....................................................
41
4.3
EIGENSCHAFTEN
DER LTCC-MATERIALIEN
WAEHREND
DES
SINTERVORGANGS
.............................
42
4.3.1
KRISTALLISATIONEN
DER
L
TCC-MATERIALIEN
WAEHREND
DES
SINTERVORGANGS
.............
42
4.3.2
SCHWINDUNG
DER
LTCC-MATERIALIEN
WAEHREND
DES
SINTERVORGANGS
.....................
44
4.3.3
GEFUEGE
UND
ZUSAMMENSETZUNG
WAEHREND
DES
SINTERVORGANGS
............................
45
4.3.4
UNIAXIALE
SINTERSPANNUNG
UND
UNIAXIALE
VISKOSITAET
BEIM
SINTERN
.....................50
4.3.5
WOELBUNG
DER
LTCC-MATERIALIEN
WAEHREND
DES
SINTERVORGANGS
..........................
52
4.4
EIGENSCHAFTEN
GESINTERTER
LTCC-MEHRLAGENSUBSTRATE
..................................................
55
5
ERGEBNISSE
DER
SCHWINDUNGSCHARAKTERISIERUNG
............................................................
58
5.1
EINFUEHRUNG
DER
SCHWINDUNG
ALS
ORTSABHAENGIGE
GROESSE
UND
SKALARFELD
.........................
58
5.1.1
DIE
GLOBALE
X/Y-SCHWINDUNG
SC-X.Y
ALS
FUNKTION
DES
ORTES
(X
|
Y)
........................58
5.1.2
DIE
LOKALE
X/Y-SCHWINDUNG
SI-X.Y
ALS
FUNKTION
DES
ORTES
(X
|
Y)
..........................
62
5.1.3
DIE
LOKALE
Z-SCHWINDUNG
S
L
-
Z
ALS
FUNKTION
DES
ORTES
(X
|
Y)
...............................
64
5.1.4
BETRACHTUNG
DER
SINTERMASSE
FUER
DEN
VERGLEICH
VON
SCHWINDUNGSFELDERN
........
65
5.1.5
SCHLUSSFOLGERUNG
ZU
DER
SCHWINDUNG
ALS
ORTSABHAENGIGE
GROESSE
..........................
66
5.2
SYSTEMATISCHE
UNTERSUCHUNG
DER
ORTSABHAENGIGEN
SCHWINDUNGEN
................................
66
5.2.1
ABHAENGIGKEIT
DER
X/Y-SCHWINDUNGSFELDER
VOM
LAMINIERDRUCK
PL
........................
67
5.2.2
ABHAENGIGKEIT
DER
X/Y-SCHWINDUNGSFELDER
VON
DER
FOLIENGROESSE
A
F
.....................
73
5.2.3
ABHAENGIGKEITEN
DER
ORTSABHAENGIGEN
Z-SCHWINDUNG
.............................................
77
5.2.4
SCHLUSSFOLGERUNG
ZUR
UNTERSUCHUNG
DER
ORTSABHAENGIGEN
SCHWINDUNGEN
..........
78
5.3
EINFLUSSFAKTOREN
AUF
DIE
X/Y-SCHWINDUNGSFELDER
...........................................................
80
5.3.1
EINFLUSS
DER
SINTERUNTERLAGE
AUF
DAS
X/Y-SCHWINDUNGSFELD
..................................
81
5.3.2
EINFLUSS
DES
SINTERSTADIUMS
AUF
DAS
X/Y-SCHWINDUNGSFELD
...................................
83
5.3.3
EINFLUSS
VON
HEIZRATEN
AUF
DAS
X/Y-SCHWINDUNGSFELD.
.........................................
85
5.3.4
EINFLUSS
VON
FREISCHNITTEN
UND
KAVITAETEN
AUF
DAS
X/Y-SCHWINDUNGSFELD.
...........
87
5.3.5
SCHLUSSFOLGERUNG
ZU
DEN
EINFLUSSFAKTOREN
AUF
DIE
SCHWINDUNGSFELDER
..............
90
6
EINORDNUNG
DER
ERGEBNISSE
FUER
LTCC-ANWENDUNGEN
................................................
92
6.1
PHAENOMENOLOGISCHE
ANALYSE
DER
ENTSTEHUNG
INHOMOGENER
SCHWINDUNGSFELDER
........
92
6.2
REDUZIERUNG
FEHLER
DES
SINTERMASSES
FUER
INHOMOGENE
SCHWINDUNGSFELDER
..................
96
6.2.1
FEHLERBETRACHTUNG
FUER
DEN
SCHWINDUNGSVORHALT
MIT
MITTELWERTEN
......................
96
6.2.2
FEHLERREDUZIERUNG
(1)
MIT
ORTSAUFGELOESTEM
SCHWINDUNGSVORHALT
AM
LAYOUT..
100
6.2.3
FEHLERREDUZIERUNG
(2)
MIT
OPTIMIERTEN
SINTERPROFILEN
......................................
102
-III-
6.3
BEURTEILUNG
DER
ANALYSEMETHODE
FUER
DEN
EINSATZ
IN
DER
PRAXIS
.................................
106
6.3.1
WIEDERHOLBARKEIT
UND
REPRODUZIERBARKEIT
DER
X/Y-SCHWINDUNGSFELDER
............
106
6.3.2
ERGEBNISVERGLEICH
MIT
KOMMERZIELLEN
PRUEFAUTOMATEN
.......................................
107
6.3.3
UEBERTRAGBARKEIT
DER
ANALYSEMETHODE
AUF
WEITERE
MATERIALSYSTEME
.................
109
7
DEMONSTRATION:
MINIATURISIERTER
KRAFTSENSOR
IN
LTCC
.............................................
111
8
ZUSAMMENFASSUNG
&
AUSBLICK
.......................................................................................
115
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
............................................................................................................
119
TABELLENVERZEICHNIS
.................................................................................................................
128
LITERATURVERZEICHNIS
................................................................................................................
129
ANHANG
..................................................................................................................................
137
A.
MATERIALCHARAKTERISIERUNG
..............................................................................................
137
B.
ERGEBNISUEBERSICHT
SCHWINDUNGSFELDER
..........................................................................
146
C.
PARAMETER DER
ANPASSUNGSFUNKTIONEN
...........................................................................
151
D.
UEBERBLICK
VERWENDETER
MASSANGABEN
.............................................................................
153
-IV-
|
| adam_txt |
I
NHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
.
1
2
GRUNDLAGEN
UND
STAND
DER
TECHNIK
.
4
2.1
KOMPONENTEN
AUF
BASIS
VON
LTCC-MATERIALIEN
.
4
2.1.1
AKTUELLE
ANWENDUNGSGEBIETE
VON
L
TCC-KOMPONENTEN
.
4
2.1.2
DIE
HERSTELLUNGSTECHNOLOGIE
VON
LTCC-KOMPONENTEN
.
5
2.2
LTCC-MATERIALIEN
.
7
2.2.1
EINTEILUNG
VON
LTCC-MATERIALIEN
.
7
2.2.2
GLAS
ALS
BESTANDTEIL
VON
L
TCC-MATERIALIEN
.
8
2.2.3
KRISTALLISATION
DER
GLAESER
BEIM
EINBRAND
VON
LTCC-MATERIALIEN
.
9
2.3
SINTERN
VON
LTCC-MATERIALIEN
.
11
2.3.1
SINTERMECHANISMEN
MIT
FLUESSIGEN
PHASEN
BEI
LTCC-MATERIALIEN
.
11
2.3.2
EINFLUSS
VON
LOESUNGS-
UND
KRISTALLISATIONSPROZESSEN
AUF
DAS
SINTERN
.
75
2.4
SCHWINDUNG
VON
PLANAREN
LTCC-SUBSTRATEN
BEIM
SINTERN
.
17
2.4.1
PRAEZISIERUNG
DES
BEGRIFFS
SCHWINDUNG.
.
17
2.4.2
EINFLUESSE
AUF
DIE
SCHWINDUNG
IM
FREIEN
SINTERN
VON
LTCC-MATERIALIEN
.
18
2.4.3
NULL-SCHWINDUNGSTECHNOLOGIEN
FUER
LTCC-MATERIALIEN
.
20
2.4.4
INHOMOGENITAET
BEIM
SCHWINDEN
VON
LTCC-KOMPONENTEN
.
27
2.5
SCHLUSSFOLGERUNG
UND
PRAEZISIERUNG
DER
AUFGABENSTELLUNG
.
24
2.5.1
BEWERTUNG
DES
STANDES
DER
TECHNIK
IM
KONTEXT
DES
ARBEITSFELDES
.24
2.5.2
PRAEZISIEREN
DER
WISSENSCHAFTLICHEN
ZIELSTELLUNG
DER
ARBEIT
.
26
3
EXPERIMENTELLE
METHODEN
ZUR
UNTERSUCHUNG
DES
SCHWINDUNGSVERHALTENS
.
27
3.1
MATERIALAUSWAHL
.
27
3.2
PROBENHERSTELLUNG
.
28
3.3
CHARAKTERISIERUNGS-
UND
AUSWERTEMETHODEN
.
30
3.3.1
ANGEWANDTE
METHODEN
ZUR
ANALYSE
DER
LTCC-MATERIALIEN
.30
3.3.2
ANGEWANDTE
METHODEN
ZUR
BESTIMMUNG
VON
PROBENEIGENSCHAFTEN
.
30
3.3.3
ANGEWANDTE
THERMOANALYTISCHE
METHODEN
.
31
3.3.4
METHODEN
ZUR
A
NALYSE
DER
ORTSAUFGELOESTEN
SCHWINDUNG.
.
35
4
ERGEBNISSE
DER
MATERIALCHARAKTERISIERUNG
.
39
4.1
CHARAKTERISIERUNG
DER
LTCC-PULVER
.
39
4.2
EIGENSCHAFTEN
VON
GRUENFOLIEN
DER
UNTERSUCHTEN
LTCC-MATERIALIEN
.
40
-II-
4.2.1
EIGENSCHAFTEN
VON
GRUENFOLIENLAMINATEN
DER
LTCC-MATERIALIEN
.40
4.2.2
ENTBINDERUNGSVERHALTEN
DER
LTCC-GRUENFOLIEN
.
41
4.3
EIGENSCHAFTEN
DER LTCC-MATERIALIEN
WAEHREND
DES
SINTERVORGANGS
.
42
4.3.1
KRISTALLISATIONEN
DER
L
TCC-MATERIALIEN
WAEHREND
DES
SINTERVORGANGS
.
42
4.3.2
SCHWINDUNG
DER
LTCC-MATERIALIEN
WAEHREND
DES
SINTERVORGANGS
.
44
4.3.3
GEFUEGE
UND
ZUSAMMENSETZUNG
WAEHREND
DES
SINTERVORGANGS
.
45
4.3.4
UNIAXIALE
SINTERSPANNUNG
UND
UNIAXIALE
VISKOSITAET
BEIM
SINTERN
.50
4.3.5
WOELBUNG
DER
LTCC-MATERIALIEN
WAEHREND
DES
SINTERVORGANGS
.
52
4.4
EIGENSCHAFTEN
GESINTERTER
LTCC-MEHRLAGENSUBSTRATE
.
55
5
ERGEBNISSE
DER
SCHWINDUNGSCHARAKTERISIERUNG
.
58
5.1
EINFUEHRUNG
DER
SCHWINDUNG
ALS
ORTSABHAENGIGE
GROESSE
UND
SKALARFELD
.
58
5.1.1
DIE
GLOBALE
X/Y-SCHWINDUNG
SC-X.Y
ALS
FUNKTION
DES
ORTES
(X
|
Y)
.58
5.1.2
DIE
LOKALE
X/Y-SCHWINDUNG
SI-X.Y
ALS
FUNKTION
DES
ORTES
(X
|
Y)
.
62
5.1.3
DIE
LOKALE
Z-SCHWINDUNG
S
L
-
Z
ALS
FUNKTION
DES
ORTES
(X
|
Y)
.
64
5.1.4
BETRACHTUNG
DER
SINTERMASSE
FUER
DEN
VERGLEICH
VON
SCHWINDUNGSFELDERN
.
65
5.1.5
SCHLUSSFOLGERUNG
ZU
DER
SCHWINDUNG
ALS
ORTSABHAENGIGE
GROESSE
.
66
5.2
SYSTEMATISCHE
UNTERSUCHUNG
DER
ORTSABHAENGIGEN
SCHWINDUNGEN
.
66
5.2.1
ABHAENGIGKEIT
DER
X/Y-SCHWINDUNGSFELDER
VOM
LAMINIERDRUCK
PL
.
67
5.2.2
ABHAENGIGKEIT
DER
X/Y-SCHWINDUNGSFELDER
VON
DER
FOLIENGROESSE
A
F
.
73
5.2.3
ABHAENGIGKEITEN
DER
ORTSABHAENGIGEN
Z-SCHWINDUNG
.
77
5.2.4
SCHLUSSFOLGERUNG
ZUR
UNTERSUCHUNG
DER
ORTSABHAENGIGEN
SCHWINDUNGEN
.
78
5.3
EINFLUSSFAKTOREN
AUF
DIE
X/Y-SCHWINDUNGSFELDER
.
80
5.3.1
EINFLUSS
DER
SINTERUNTERLAGE
AUF
DAS
X/Y-SCHWINDUNGSFELD
.
81
5.3.2
EINFLUSS
DES
SINTERSTADIUMS
AUF
DAS
X/Y-SCHWINDUNGSFELD
.
83
5.3.3
EINFLUSS
VON
HEIZRATEN
AUF
DAS
X/Y-SCHWINDUNGSFELD.
.
85
5.3.4
EINFLUSS
VON
FREISCHNITTEN
UND
KAVITAETEN
AUF
DAS
X/Y-SCHWINDUNGSFELD.
.
87
5.3.5
SCHLUSSFOLGERUNG
ZU
DEN
EINFLUSSFAKTOREN
AUF
DIE
SCHWINDUNGSFELDER
.
90
6
EINORDNUNG
DER
ERGEBNISSE
FUER
LTCC-ANWENDUNGEN
.
92
6.1
PHAENOMENOLOGISCHE
ANALYSE
DER
ENTSTEHUNG
INHOMOGENER
SCHWINDUNGSFELDER
.
92
6.2
REDUZIERUNG
FEHLER
DES
SINTERMASSES
FUER
INHOMOGENE
SCHWINDUNGSFELDER
.
96
6.2.1
FEHLERBETRACHTUNG
FUER
DEN
SCHWINDUNGSVORHALT
MIT
MITTELWERTEN
.
96
6.2.2
FEHLERREDUZIERUNG
(1)
MIT
ORTSAUFGELOESTEM
SCHWINDUNGSVORHALT
AM
LAYOUT.
100
6.2.3
FEHLERREDUZIERUNG
(2)
MIT
OPTIMIERTEN
SINTERPROFILEN
.
102
-III-
6.3
BEURTEILUNG
DER
ANALYSEMETHODE
FUER
DEN
EINSATZ
IN
DER
PRAXIS
.
106
6.3.1
WIEDERHOLBARKEIT
UND
REPRODUZIERBARKEIT
DER
X/Y-SCHWINDUNGSFELDER
.
106
6.3.2
ERGEBNISVERGLEICH
MIT
KOMMERZIELLEN
PRUEFAUTOMATEN
.
107
6.3.3
UEBERTRAGBARKEIT
DER
ANALYSEMETHODE
AUF
WEITERE
MATERIALSYSTEME
.
109
7
DEMONSTRATION:
MINIATURISIERTER
KRAFTSENSOR
IN
LTCC
.
111
8
ZUSAMMENFASSUNG
&
AUSBLICK
.
115
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
.
119
TABELLENVERZEICHNIS
.
128
LITERATURVERZEICHNIS
.
129
ANHANG
.
137
A.
MATERIALCHARAKTERISIERUNG
.
137
B.
ERGEBNISUEBERSICHT
SCHWINDUNGSFELDER
.
146
C.
PARAMETER DER
ANPASSUNGSFUNKTIONEN
.
151
D.
UEBERBLICK
VERWENDETER
MASSANGABEN
.
153
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