Arbeitsgruppen

High-Frequency Materials

image - Glaswafer mit planaren Teststrukturen für Materialcharakterisierung
Glaswafer mit planaren Teststrukturen für Materialcharakterisierung
Ein Paar von Split-Ring Resonatoren gekoppelt an eine Coplanar-Leitung
© Fraunhofer IZM
Ein Paar von Split-Ring Resonatoren gekoppelt an eine Coplanar-Leitung

In der Gruppe HF Materials untersuchen wir die Wechselwirkung von Materialien mit hochfrequenten Wellen. Dies schließt klassische AVT-Materialien ein, wie beispielsweise Leiterplatten; erstreckt sich aber auch auf die Materialien der Automobil- und Kommunikationsindustrie, die nicht primär im Packaging verwendet werden. Endanwendungen beinhalten die drahtlose Datenübertragung bei niedrigen Frequenzen (z.B. WLAN, Bluetooth), bis hin zu Systemen für 5G und 6G Kommunikation, Satellitenkommunikation und Automobilradare.

Ein Schwerpunkt der Gruppe ist die messtechnische Extraktion der Permittivität und des dielektrischen Verlustwinkels von Materialien bis in den THz-Bereich. Zu diesem Zweck werden Messmethoden kontinuierlich erforscht und weiterentwickelt.

Neben der Weiterentwicklung der Charakterisierungsmethoden, insbesondere für höchste Frequenzen, forschen wir am Einfluss der Materialalterung auf die dielektrischen Eigenschaften. Wir möchten verstehen, wie sich das Verhalten der Systeme über ihre Lebensdauer verändert. Mit diesem Wissen kann eine lange Lebensdauer als Designparameter integriert und ein Beitrag zum umweltgerechten Entwurf elektronischer Systeme geleistet werden.

Darüber hinaus untersuchen wir neue Metamaterialkonzepte für die Verwendung in der Hochfrequenz Systemintegration.

Materialklassen, mit denen wir arbeiten, schließen Leiterplatten, Kunststoffe (z.B. Mold- und Underfill-Materialien, Klebstoffe, auch allgemein Polymerwerkstoffe), Gläser, Keramiken und weitere ein.

Dienstleistungen

Schliffbilder eines metallischen planaren Resonators
Offener Resonator
© Fraunhofer IZM | Volker Mai
Offener Resonator für die Charakterisierung von nicht-metallisieren Proben bis 140 GHz
  • Messungen zur Bestimmung der dielektrischen Eigenschaften von Materialien (Permittivität und Verlustfaktor)
  • Modellierung, Entwurf, Layouterstellung und Messung von planaren Resonatoren zur Charakterisierung von metallisierten Substraten
  • Materialcharakterisierung in unterschiedlichen Temperaturbereichen
  • Bestimmung des Einflusses von Feuchtigkeitsabsorption auf die dielektrischen Eigenschaften des Materials
  • Materialuntersuchung unter beschleunigter Alterung
  • Unterstützung bei der Auswahl geeigneter dielektrischer Materialien für die jeweilige Applikation

Projektauswahl

 

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