LTCC, eller Samsintrad lågtemperaturkeramik, är ett byggsätt på frammarsch. I alla fall om man ska tro Jesper Brandt som är forskare på Keraminstitutet i Göteborg. Tillsammans med åtta svenska företag har han och institutet dragit igång ett utvecklingsprojekt för att lära svenska elektronikkonstruktörer att bygga kretsar i LTCC.

Går allt enligt planerna ska tillverkning av färdiga kretsar komma igång även i Sverige. På Keraminstitutet har redan de första prototyperna tillverkats.

- Vi är vad jag vet de enda i Sverige som kan tillverka LTCC-kretsar idag, säger Jesper Brandt.

Institutet själva kommer inte att satsa på större tillverkningsserier och ännu så länge inskränker sig tillverkningen till en typ av krets som bara består av ledare och inga inbyggda komponenter. Men målet är att kunna ta fram kretsar med både resistenser, kapacitanser och inbyggda radiofilter för höga frekvenser. Svårigheten med att bygga in resistenser och kapacitanser är att de inte kan finjusteras efter det att kretsen är färdig och resistorn är begravd i keramen.

För att konstruera filter samarbetar Keraminstitutet bland annat med Avdelningen för Mikrovågselektronik på Chalmers Tekniska Högskola och docenten Piotr Starski.

- Vi är intresserade av nya byggsätt för mikrovågskretsar och ska ta reda på hur LTCC-kretsarna beter sig rf-mässigt, säger han.

ännu så länge inskränker sig forskningen om mikrovågskretsar byggda i LTCC på Chalmers till visst samarbete med Ericsson Microwave.

LTCC-tekniken är långt ifrån ny. Både inom och utom Sveriges gränser är konstruktionen och användningen av kretsar i full gång. Ericsson Microelectronics har till exempel valt att satsa på LTCC i sina radiomoduler för Bluetooth, som företaget hoppas ska bli en högvolymprodukt.

- LTCC är en teknik som är både mogen och tillgänglig från flera leverantörer, säger Einar Mårtensson som är ansvarig för byggsätt på Ericsson Microelectronics som en förklaring till valet av byggsätt.

Inför valet av LTCC övervägde Ericsson också andra byggsätt som tunnfilmsteknik och vanliga kretskort. Valet föll på LTCC-tekniken för att tekniken med flera lager gjorde det möjligt att göra kretsen liten och för att det går att använda bra ledare som till exempel silver. Något som är viktigt i analoga kretsar. I digitala kretsar går det bra att använda HTCC (High temperature Co-fired Ceramics) där tillverkaren är tvungen att använda högtemperaturtåliga ledare med hög resistivitet, som till exempel volfram eller molybden.

Ericsson Microelectronics har valt att stå utanför projektet på Keraminstitutet.

- Vi är inte med för att vi redan hunnit långt och inriktar oss på produktion, säger Einar Mårtensson.

Ericsson har lagt ut tillverkningen av sina LTCC-kretsar på flera underleverantörer utanför Sveriges gränser. Men inom gruppen av företag på Keraminstitutet efterfrågas också en svensk tillverkning av kretsar som ett alternativ till de redan etablerade tillverkare i Europa, USA och Asien.

- Det finns en osäkerhet i att skicka iväg sina konstruktioner till företag man inte vet om man kan lita på, säger Till Gutzen som jobbar med investeringsförvaltning på riskkapitalbolaget Traction i Stockholm.

Traction är huvudägare till legotillverkaren Maxitech Elektronik som är ett av företagen i Keraminstitutets projekt.

Idag tillverkar de komponenter i tjockfilmsteknik men har långt gående planer på att starta produktion även av LTCC.

- Det beror helt och hållet på efterfrågan hos våra kunder men om vi bestämmer oss kan vi vara igång på sex månader, säger Till Gutzen.

Tjockfilmstekniken liknar i många delar LTCC men i stället för att samsintra ledarpasta och den keramiska tejpen används ett försintrat substrat.

Till Gutzen tror på en kraftig tillväxt för tekniken inom just telekommunikationstillämpningar eftersom materialet lämpar sig för att använda när man vill arbeta med höga frekvenser. Anders Engdahl på Du Pont I-Technologies är av samma åsikt. Företaget är ett av de företag som levererar de pastor och den tejp som är utgångsmaterialet i tillverkningen. Idag är det svårt att få lönsamhet i tillverkningen av tejpen.

- För att få lönsamhet krävs stora volymer tejp och vi ser fram emot ett genombrott för Bluetooth.

Under våren kommer Keraminstitutet att starta en kurs för den som vill utveckla egna tillämpningar i LTCC. Konstruktionssättet skiljer sig ganska mycket från att konstruera på ett vanligt kretskort.

- Många konstruktörer är inte vana att tänka i tre dimensioner när de konstruerar, säger Jesper Brandt.

Men just den tredje dimensionen är en av de stora fördelarna med LTCC. Den gör att det går att krympa konstruktionerna väsentligt. Dessutom måste konstruktören ta hänsyn till att materialet krymper när det sintras och det gäller att planera ledare och viahål så att kretsen inte blir för tjock av ledare som staplats på varandra.

Konstruktion i tre dimensioner