Low-Permittivity and Low-Temperature Cofired BaSO4–BaF2 Microwave Dielectric Ceramics for High-Reliability Packaged Electronics

材料科学 陶瓷 热膨胀 电介质 复合材料 烧结 数码产品 温度系数 介电常数 大气温度范围 微波食品加热 热导率 光电子学 电气工程 电信 工程类 物理 气象学 计算机科学
作者
Wei Wang,Muhammad Shehbaz,Xin Wang,Chao Du,Diming Xu,Zhongqi Shi,Moustafa A. Darwish,Hongsong Qiu,Biaobing Jin,Tao Zhou,Yawei Chen,Qixin Liang,Meirong Zhang,Di Zhou
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (44): 51453-51461 被引量:30
标识
DOI:10.1021/acsami.3c13668
摘要

In developing low-temperature cofired ceramic (LTCC) technology for high-density packaging or advanced packaged electronics, matching the coefficient of thermal expansion (CTE) among the packaged components is a critical challenge to improve reliability. The CTEs of solders and organic laminates are usually larger than 16.0 ppm of °C1-, while most low-permittivity (εr) dielectric ceramics have CTEs of less than 10.0 ppm °C1-. Therefore, a good CTE match between organic laminates and dielectric ceramics is required for further LTCC applications. In this paper, we propose a high-CTE BaSO4-BaF2 LTCC as a potential solution for high-reliability packaged electronics. The BaSO4-BaF2 ceramics have the advantages of a wide low-temperature sintering range (650-850 °C), low loss, temperature stability, and Ag compatibility, ensuring excellent performance in LTCC technology. The 95 wt %BaSO4-5 wt %BaF2 ceramic has a εr of 9.1, a Q × f of 40,100 GHz @11.03 GHz (Q = 1/tan δ), a temperature coefficient of the resonant frequency of -11.2 ppm °C1-, a CTE of +21.8 ppm °C1-, and a thermal conductivity of 1.3 W mK-1 when sintered at 750 °C. Furthermore, a dielectric resonant antenna using BaSO4-BaF2 ceramics, a typically packaged component of LTCC and laminate, was designed and used to verify the excellent performance by a gain of 6.0 dBi at a central frequency of 8.97 GHz and a high radiation efficiency of 90% over a bandwidth of 760 MHz. Good match and low thermal stress were found in the packaged components of BaSO4-BaF2 ceramics, organic laminates, and Sn-based solders by finite element analysis, proving the potential of this LTCC for high-reliability packaged electronics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
immortal发布了新的文献求助30
1秒前
平淡板凳发布了新的文献求助10
1秒前
张俊敏发布了新的文献求助10
4秒前
可爱的函函应助Zz采纳,获得10
5秒前
汉堡包应助immortal采纳,获得10
5秒前
研友_ZGDVz8完成签到,获得积分10
5秒前
温与暖完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
HJJHJH完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
qcq完成签到,获得积分10
8秒前
yuanyingge发布了新的文献求助10
11秒前
十丶年完成签到,获得积分10
12秒前
张俊敏完成签到,获得积分10
13秒前
丰富广缘完成签到 ,获得积分10
13秒前
15秒前
噼里啪啦完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
睡醒喝瓶娃哈哈完成签到,获得积分10
19秒前
平淡板凳完成签到,获得积分10
20秒前
早睡完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
23秒前
科研通AI6.4应助平淡板凳采纳,获得10
23秒前
maxworse发布了新的文献求助10
26秒前
荔枝发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
超帅的雁风关注了科研通微信公众号
27秒前
songge完成签到,获得积分10
27秒前
于洛铱完成签到,获得积分10
27秒前
乐乐应助Joy采纳,获得10
28秒前
teadan完成签到 ,获得积分10
28秒前
激情的含巧完成签到,获得积分10
31秒前
35秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
星辰大海应助跳跃迎松采纳,获得10
36秒前
日月轮回完成签到,获得积分10
42秒前
王国进完成签到,获得积分10
42秒前
fatfat完成签到,获得积分10
45秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7027724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8698080
关于积分的说明 18429871
捐赠科研通 6527132
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3111505
关于科研通互助平台的介绍 2188602
邀请新用户注册赠送积分活动 2087055