Einfluss der Materialverteilung in porosizierter LTCC auf die effektive Permittivitat durch finite 3D Feld-Simulation

摘要

Ihre, im Vergleich zu organischen Materialien, hohe Permittivitat ist neben anderen Vorteilen ein zentraler Grund, warum sich die LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) Mehrlagentechnik in den vergangenen Jahren in der Hochfrequenztechnik etabliert hat. Reduzierte Abstrahlverluste sind aber nicht in jeder Anwendung erwunscht. So benotigen Antennen eine moglichst geringe Permittivitat, um maximale Abstrahlungen realisieren zu konnen. Die chemische Phasenzusammensetzung der LTCC macht es allerdings moglich, durch einen selektiven Atzprozess Luft lokal in das Substrat einzubringen. Aufgrund des selektiven und diffusionskontrollierten Prozesses wird eine Porosizierung erreicht, welche nicht homogen uber der Eindringtiefe verlauft. Anhand real gemessener lateraler Materialverteilungen kann deren Einfluss auf die effektive Permittivitat durch 3D Feldsimulation gezeigt werden. Die Verteilungen werden durch ein grafisches Verfahren, welches als Grundlage Ionenstrahl technisch erzeugte Schnitte im Submillimeterbereich auswertet, berechnet. Aus den komplexen Verlaufen kann man Ruckschlusse auf die Veranderungen der inneren Phasenverteilung, sowie die Qualitat und die Tragfahigkeit der Oberflache ziehen.