F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R K E R A M I S C H E T E C H N O L O G I E N U N D S Y S T E M E I K T S

HOCHFREQUENZ-MEHRLAGEN-KERAMIK-LEITERPLATTEN

Technologie

Keramische Basiswerkstoffe weisen exzel-

lente HF-Eigenschaften (εr, tanδ), eine hohe

thermische Leitfähigkeit zur Entwärmung

der HF-Elektronik sowie eine sehr gute

thermomechanische Anpassung auf. Be-

sonders die Möglichkeit, innerhalb der

Keramik eine Umverdrahtung oder not-

wendige Widerstände und Kondensatoren

zur Signalkonditionierung einzubetten

sowie gleichzeitig in massenproduktions-

tauglichen Panelstrukturen (keramische

Wafer) zu fertigen, machen die Mehrlagen-

keramiken zur einer attraktiven Lösung.

Leistungsangebot

- Entwicklung von mehrlagigen, kerami-schen HF-Komponenten nach kunden-

spezifischen Designs

- Auswahl und Charakterisierung geeig-neter Materialien

- Ausarbeitung und Qualifizierung von Herstellungsprozessen

- Musterherstellung in kleinen Stückzah-len, Charakterisierung und Transfer der

Herstellungstechnologie

Material > 1–10 GHz 500 GHz CTE (ppm/K

25–300 °C)

TC

(W/(m*K)) εr tanδ εr tanδ

Ferro A6M 5,9* 0,0012* 5,43** 0,053** 7,0* 2,0*

DuPont-9K7 7,1* 0,001* 6,71** 0,072** 4,4* 4,6*

Al2O3 (96 %) 9,2** 0,003** 9,28** 0,003** 7,1 20,0

Flüssigkristallpolymer 2,9** 0,002** 3,5** 0,02** 17–60 0,3

RO3003® 3,00** 0,002** 3,2** 0,01 ** 18,0(x,y) 0,5

(Datenblattwerte*, Literaturwerte**)

Fraunhofer-Institut für Keramische

Technologien und Systeme IKTS

Winterbergstraße 28

01277 Dresden

Ansprechpartner

Dr. Steffen Ziesche

Telefon 0351 2553-7875

steffen.ziesche@ikts.fraunhofer.de

www.ikts.fraunhofer.de

1 Röntgenbild einer HF-Leiterplatte mit 5 Signallagen und einer Gesamtdicke von ca.

500 µm.

2 HF-Signalumleitung in die Keramik hinein mit einem »Viazaun« geschirmt.

3 6x6“ HF-Mehrlagenwafer aus DuPont 9K7 mit 5 simultan hergestellten HF-Strukturen

(Design: Fraunhofer FHR).

4 Antennenteststruktur mit 10 parallelen Vivaldi-Antennen auf einem gestuften Sub-

strat (Design: Fraunhofer FHR).

2 1

F R A U N H O F E R I N S T I T U T E F O R C E R A M I C T E C H N O L O G I E S A N D S Y S T E M S I K T S

HF MULTILAYER CERAMIC CIRCUIT BOARDS

Technology

Ceramic materials show outstanding HF

properties (εr, tanδ), high thermal conduc-

tivities for heat removal as well as a very

good thermomechanical adaption to typical

semiconductors. Especially the chance to

embed functional elements like conductor

wirings, resistors and capacitors inside the

ceramic and to manufacture in mass-

producible multiple panel substrates (ce-

ramic wafers) at the same time make the

ceramic multilayer technology to an inter-

esting alternative.

Services

- Development of multilayer ceramic HF-components based on customer specific

designs

- Selection and characterization of appro-priate HF materials

- Development and qualification of manu-facturing processes

- Sample manufacturing, characterization and technology transfer

Material > 1–10 GHz 500 GHz CTE (ppm/K

25–300 °C)

TC

(W/(m*K)) εr tanδ εr tanδ

Ferro A6M 5.9* 0.0012* 5.43** 0.053** 7.0* 2.0*

DuPont 9K7 7.1* 0.001* 6.71** 0.072** 4.4* 4.6*

Alumina (96 %) 9.2** 0.003** 9.28** 0.003** 7.1 20.0

Liqu. crystal polymer 2.9** 0.002** 3.5** 0.02** 17–60 0,3

Rogers3003® 3.0** 0.002** 3.2** 0.01 ** 18.0 (x,y) 0,5

1 X-Ray of a HF circuit board with 5 signal layers and an overall thickness of about

500 µm.

2 HF signal redirection into the ceramic substrate surrounded by a via fence.

3 6x6“ HF multilayer wafer of DuPont 9K7 with 5 simultaneously manufactured circuits

(Design: Fraunhofer FHR).

4 Test structure with 10 parallel Vivaldi antennas on a ceramic substrate (Design:

Fraunhofer FHR).

Fraunhofer Institute for Ceramic

Technologies and Systems IKTS

Winterbergstrasse 28

01277 Dresden

Germany

Contact

Dr. Steffen Ziesche

Telefon 0351 2553-7875

steffen.ziesche@ikts.fraunhofer.de

www.ikts.fraunhofer.de

(Datasheet values*, Literature values**)

3 4

322-W-2017-11-9

TechnologieLeistungsangebotTechnologyServices

/ColorImageDict > /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages false /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth 8 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /FlateEncode /AutoFilterGrayImages false /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages false /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile (None) /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False

/CreateJDFFile false /Description > /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ > /FormElements false /GenerateStructure true /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles true /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /NA /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /LeaveUntagged /UseDocumentBleed false >> ]>> setdistillerparams> setpagedevice