Low Temperature Co Fired Ceramic Ltcc Substrate For High Temperature Microelectronics

Advances in aerospace technologies demand new ways to package electronics for high temperature and harsh environments. One packaging method of interest in academia and industry is Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC). LTCC is a multi-layer design and packaging system that can embed passive components and thermal management structures within a substrate. This thesis compiles research done to evaluate LTCC as a high-performance electronic packaging technique by determining the performance of embedded passives and thermal management structures at temperatures from -55°C to 225°C. The passive structures and thermal management structures are evaluated using theoretical calculations, simulations, and measurements of fabricated devices.

The only book to concentrate solely on low temperature cofired ceramics, an attractive technology for electronic components and substrates that are compact, light, and offer high-speed and functionality for portable electronic devices.

Die jüngsten Fortschritte im Bereich der drahtlosen Telekommunikation und dem Internet der Dinge sorgen bei drahtlosen Systemen, beim Satellitenfernsehen und bei intelligenten Transportsystemen der 5. Generation für eine höhere Nachfrage nach dielektrischen Materialien und modernen Fertigungstechniken. Diese Materialien bieten ausgezeichnete elektrische, dielektrische und thermische Eigenschaften und verfügen über enormes Potenzial, vor allem bei der drahtlosen Kommunikation, bei flexibler Elektronik und gedruckter Elektronik. Microwave Materials and Applications erläutert die herkömmlichen Methoden zur Messung der dielektrischen Eigenschaften im Mikrowellenbereich, die verschiedenen Ansätze zur Lösung von Problemen der Materialchemie und von Kristallstrukturen, in den Bereichen Doping, Substitution und Aufbau von Verbundwerkstoffen. Besonderer Schwerpunkt liegt auf Verarbeitungstechniken, Einflüssen der Morphologie und der Anwendung von Materialien in der Mikrowellentechnik. Gleichzeitig werden viele der jüngsten Forschungserkenntnisse bei Mikrowellen-Dielektrika und -Anwendungen zusammengefasst. Die verschiedenen Kapitel untersuchen: Oxidkeramiken für dielektrische Resonatoren und Substrate, HTCC-, LTCC- und ULTCC-Bänder für Substrate, Polymer-Keramik-Verbundstoffe für Leiterplatten, Elastomer-Keramik-Verbundstoffe für flexible Elektronik, dielektrische Tinten, Materialien für die EMV-Abschirmung, Mikrowellen-Ferrite. Ein umfassender Anhang präsentiert die grundlegenden Eigenschaften von mehr als 4000 verlustarmen dielektrischen Keramiken, deren Zusammensetzung, kristalline Struktur und dielektrischen Eigenschaften für Mikrowellenanwendungen. Microwave Materials and Applications wirft einen Blick auf sämtliche Aspekte von Mikrowellenmaterialien und -anwendungen, ein nützliches Handbuch für Wissenschaftler, Unternehmen, Ingenieure und Studenten, die sich mit heutigen und neuen Anwendungen in den Bereichen drahtlose Kommunikation und Unterhaltungselektronik beschäftigen.

A comprehensive guide to antenna design, manufacturing processes, antenna integration, and packaging Antenna-in-Package Technology and Applications contains an introduction to the history of AiP technology. It explores antennas and packages, thermal analysis and design, as well as measurement setups and methods for AiP technology. The authors—well-known experts on the topic—explain why microstrip patch antennas are the most popular and describe the myriad constraints of packaging, such as electrical performance, thermo-mechanical reliability, compactness, manufacturability, and cost. The book includes information on how the choice of interconnects is governed by JEDEC for automatic assembly and describes low-temperature co-fired ceramic, high-density interconnects, fan-out wafer level packaging–based AiP, and 3D-printing-based AiP. The book includes a detailed discussion of the surface laminar circuit–based AiP designs for large-scale mm-wave phased arrays for 94-GHz imagers and 28-GHz 5G New Radios. Additionally, the book includes information on 3D AiP for sensor nodes, near-field wireless power transfer, and IoT applications. This important book: • Includes a brief history of antenna-in-package technology • Describes package structures widely used in AiP, such as ball grid array (BGA) and quad flat no-leads (QFN) • Explores the concepts, materials and processes, designs, and verifications with special consideration for excellent electrical, mechanical, and thermal performance Written for students in electrical engineering, professors, researchers, and RF engineers, Antenna-in-Package Technology and Applications offers a guide to material selection for antennas and packages, antenna design with manufacturing processes and packaging constraints, antenna integration, and packaging.

The present invention is directed to low temperature cofired ceramic modules having localized temperature stability by incorporating temperature coefficient of resonant frequency compensating materials locally into a multilayer LTCC module. Chemical interactions can be minimized and physical compatibility between the compensating materials and the host LTCC dielectrics can be achieved. The invention enables embedded resonators with nearly temperature-independent resonance frequency.