Mikrowellen-Hochfrequenz-Komponenten auf Basis von ULTCC

Die ULTCC-Technologie (Ultra-Low Temperature Co-fired Ceramics) ermöglicht das gemeinsame Sintern von Keramik und Metallen bei niedrigeren Temperaturen als bei herkömmlichen LTCCs (Low Temperature Co-fired Ceramics). In der Regel liegt die Sintertemperatur bei unter 750 °C. Dies erlaubt eine breitere Materialkompatibilität, einschließlich empfindlicher Komponenten, die bei höheren Temperaturen beschädigt werden könnten. Darüber hinaus weisen ULTCCs eine bessere Stabilität gegenüber thermischen Spannungen auf, wodurch die Gefahr von Schäden während des Herstellungsprozesses verringert wird. Außerdem lassen sich ULTCCs aufgrund des geringeren Energieverbrauchs kosteneffizienter herstellen bei gleichzeitig größerer Designflexibilität für komplexe Geometrien.

Die ULTCC-Technologie bietet enorme Vorteile für Anwendungen wie Mikrowellen-Hochfrequenz-Komponenten, Sensoren, Leistungselektronik, medizinische Geräte, Wearables, Automobilelektronik und Telekommunikation. Diese Vorteile ergeben sich aus einer verbesserten Leistung, erhöhter Zuverlässigkeit, geringeren Kosten und einer breiteren Materialkompatibilität. Die ULTCC-Technologie bietet Nachhaltigkeitslösungen, wie sie im EU Green Deal adressiert werden. Alle Materialzusammensetzungen, die in der ULTCC-Technologie verwendet werden, erfüllen die RoHS- und REACH-Regulatorien.

ULTCC-basierte K-Band-Filter

Die innovativen ULTCC-basierten K-Band-Filter sind so konzipiert und gefertigt, dass sie die anspruchsvollen Anforderungen von 5G-Anwendungen der nächsten Generation und darüber hinaus erfüllen. Die ULTCC-Technologie zeichnet sich durch eine überlegene Leistung sowie Zuverlässigkeit aus und ermöglicht eine breite Palette neuer Anwendungen. ULTCC-Lösungen werden im Rahmen des ULTCC6G_EPac M.ERA.NET-Konsortiums mit Unterstützung des SMWK entwickelt.

Technische Kenndaten

• Sehr niedrige Fertigungstemperatur von 470 °C
• Co-Sintern und Post-Sintern von Ag-Leitern auf ULTCC bei 470 °C
• ULTCC-Bänder und MLC-Substrate mit einer relativen Permittivität von 14 und einem dielektrischen Verlust von 0,01 bei 5-110 GHz
• Hervorragende Selektivität und Dämpfung zur Minimierung von Störungen und Sicherung der Signalintegritä

ULTCC-basierte K-Band-Antennen

ULTCC-basierte K-Band-Antennen bieten ein großes Potenzial für Hochfrequenzanwendungen insbesondere in Telekommunikations- und Radarsystemen. Die bei extrem niedrigen Temperaturen gesinterten Keramiken ermöglichen die Integration komplexer Multilayer-Designs und verbessern die Leistung und Effizienz. Ihre thermische Stabilität gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb, wodurch sie sich für anspruchsvolle Umgebungen eignen und die Signalqualität in der K-Band-Kommunikation verbessern.

Technische Kenndaten

• Extrem niedrige Fertigungstemperaturen von 470 °C und 600 °C
• Co-Sintern und Post-Sintern von Ag-Leitern auf ULTCC bei 470 °C und 600 °C
• ULTCC-Bänder und MLC-Substrate (ZSG424 und ZSG8470) mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 14 und 6,6 und einem dielektrischen Verlust von 0,004-0,01 bei 5-110 GHz

Leistungsangebot

• Entwicklung von bleifreien ULTCC-Materialien
• Entwicklung von ULTCC-basierten Halbzeugen (Pasten, Tinten, Bänder) und Komponenten (z. B. für Hochfrequenzanwendungen)
• ULTCC-Integration von leitfähigen, dielektrischen, magnetischen oder piezoelektrischen Materialien
• Kundenspezifisches Design und Kleinserienfertigung von maßgeschneiderten Mikrowellen-Hochfrequenz-Komponenten
• Technologietransfer

Diese Maßnahme wird mit Steuermitteln auf der Grundlage des vom Sächsischen Landtag verabschiedeten Haushalts kofinanziert. Die ULTCC-Lösungen werden vom ULTCC6G_EPac M.ERA.NET-Konsortium mit Unterstützung des SMWK entwickelt. Projektnummer: 100574063.