Dynamiczny rozwój komunikacji bezprzewodowej, obejmujący systemy 5G i 6G, wymaga stosowania sygnałów o ultra wysokiej częstotliwości, rzędu gigaherców i teraherców, w celu szybkiej transmisji wielkiej ilości danych. Wśród zastosowań tych systemów są ważne obszary: telefonia komórkowa, radary, sieci komputerowe, systemy radiolokacji i nawigacji. Olbrzymi postęp w miniaturyzacji możliwy dzięki rozwojowi półprzewodnikowych układów scalonych jest często hamowany przez brak odpowiednich materiałów na podłoża układów mikrofalowych.
Podłoża te powinny charakteryzować się ściśle określonymi właściwościami dielektrycznymi, a równocześnie pozwalać na wzrost miniaturyzacji i stopnia integracji oraz zmniejszenie kosztów i zanieczyszczenia środowiska. Realizowany w Łukasiewicz-Instytucie Mikroelektroniki i Fotoniki projekt „Opracowanie i badanie właściwości materiałów ceramicznych o niskiej przenikalności elektrycznej przeznaczonych na podłoża LTCC i ULTCC układów terahercowych”, finansowany przez Narodowe Centrum Nauki, wychodzi naprzeciw tym wyzwaniom – mówi kierownik projektu dr hab. inż. Dorota Szwagierczak.
Podstawowe znaczenie dla transmisji sygnałów o dużej szybkości ma użycie materiałów o niskiej przenikalności dielektrycznej i niskim współczynniku strat. Niska przenikalność dielektryczna podłoża umożliwia miniaturyzację dzięki zbliżeniu linii sygnałowych oraz zmniejszenie zniekształceń i opóźnień sygnału. Niski współczynnik strat, charakteryzujący straty energii rozpraszane w postaci ciepła, przyczynia się do ograniczenia zużycia energii i zwiększenia selektywności częstotliwości.
Realizowany projekt dotyczy nowych materiałów o niskiej stałej dielektrycznej i niskich stratach dielektrycznych, przydatnych dla zaawansowanej, ale zarazem niedrogiej technologii LTCC/ULTCC (low/ultra low temperature cofired ceramics) sprzyjającej zwiększeniu miniaturyzacji i integracji podłoży i obudów w wyniku połączenia wielu elementów elektronicznych w jednym wielowarstwowym module – podsumowuje dr hab. inż. Dorota Szwagierczak.
