Diseño y Fabricación de Circuitos Multicapa Cerámicos en Tecnología LTCC para Aplicaciones de Alta Frecuencia

La tecnología LTCC permite la fabricación de circuitos y componentes en tecnología multicapa sobre materiales cerámicos que pueden ser co-sinterizados junto materiales conductores nobles a temperaturas por debajo del punto de fusión de los mismos. Las propiedades eléctricas de los materiales utilizados, tanto dieléctricos como conductores, son singularmente adecuados para la fabricación de componentes miniaturizados a muy alta frecuencia y con bajas pérdidas.

Entre las aplicaciones potenciales de esta tecnología destacan las siguientes:

- Componentes de microondas y onda milimétrica para comunicaciones espaciales
- Componentes y circuitos para comunicaciones móviles
- Tecnologías de comunicación inalámbricas para terminales móviles, sensores, etc.
- Realización de encapsulado para circuitos integrados de RF y microsistemas (MEMS)
- Sensores y detectores para estructuras de alta potencia de RF

Las capacidades tecnológicas del laboratorio son:

- Línea de procesado para circuitos de hasta 6¿ (15 x 15 cm)
- Número de capas máximo: <50
- Mínima anchura/separación de conductores: 75um /75um
- Diámetro mínimo via hole: 75um;
- Realización de cavidades y estructuras 3D
- Post-procesado de circuitos: singularización, wire bonding, integración de circuitos integrados, componentes de montaje superficial, etc.

El laboratorio tiene capacidad para la realización de prototipos y la asistencia de los usuarios en la transferencia de sus diseños hasta industrias de fabricación a media y pequeña escala. También es posible la realización de pequeñas series en proyectos de alto valor añadido.

Responsable científico: Martínez Pérez Jorge Daniel
Participantes Martínez Pérez Jorge Daniel, Baquero Escudero Mariano

Aplicaciones

  • Applications of LTCC technology span across wide range of fields:
  • Components for wireless communications (e.g. Bluetooth, WLAN, WiMAX, HiperLAN, etc.).
  • Circuits and modules for microwave and millimeter-wave communications in space, radar and military applications.
  • Packaging of microelectronic circuits and sensors.
  • Automotive industry components.
  • Optoelectronic devices and sensors.
  • Microfluidic, medical and chemical sensors
  • Electronic and RF devices for high-power particle accelerators.
  • High density of integration electronics.

Ventajas técnicas

  • Main advantages of LTCC technology are:
  • High permittivity dielectric materials with very low loss tangent can be used targeting applications up to 100 GHz.
  • Ceramic materials guarantee maximum robustness performance under stringent environmental and mechanical conditions.
  • Better thermal conductivity compared to printed circuit board laminates and thermal coefficient of expansion (TCE) matched to Si and GaAs enabling bare die attaching.
  • Excellent for multi-layer modules in high density of integration application.
  • Embedded passives technology by screen printing of functional materials minimizing the number of SMD components and reducing area and assembly costs.
  • Key enabling technology for System-in-Package (SiP) designs.
  • Cavities, windows and 3-dimensinal forms with complex shapes can be realized.

Beneficios que aporta

  • Highly parallel fabrication process with enhanced reliability and production yield for miniaturized components targeting a huge variety of applications. The process is also highly automated enabling a low-cost batch manufacturing process.

Experiencia relevante