现代生活常用的电子产品常见包含滤波器、天线、电容与电感等组件，为了增加传输距离与降低功耗，这些通信与被动组件材料规格也越来越高，其中金属与陶瓷基材特性匹配不佳问题，对高频应用影响尤大。成功大学电机工程学系施权峰教授团队对此自行开发特殊“高熵粉体浆料制程技术”，提出引人注目的高熵合金高频通信组件。
对通信与被动组件材料来说，负责传输以及构成电极的金属材料是关键，而高熵材料具备四元以上多个主元素，比起传统合金，具有更耐高温、高硬度、耐腐蚀、轻量化、低成本等优势特性。成大团队开发的高熵材料具备3个技术亮点：可取代贵金属材料、具备高导电与低热膨胀系数优势、极端环境的温度耐受性优异。
新的高熵材料除了能提供优异导电性与热稳定性，金属原料成本相较于钯、铂金、铂、银等常见贵金属，价格更低，预计可大幅降低组件生产材料成本至少80%以上。
而高频组件导电层材料电阻率需要够低才能降低损耗，为了克服传统合金导电率差的问题，成大团队设计能够固溶的高熵材料，电阻率小于4 μΩ-cm，可作为金、银贵金属外的全新高导电材料选择。
常见的高频通信组件以多层布线堆栈做设计与制造，在生产过程需考量材料在制程加热后的受热膨胀程度。新高熵材料热膨胀系数介于2~7 ppm/K之间，与常见商用陶瓷基板5~7 ppm/K更加接近，热稳定性与匹配性优异，可提升金属-陶瓷共烧制程的导电层接面稳定性，减少金属扩散及因热膨胀而剥离等问题。
团队指出，高熵合金通信组件能应用于5G的NR天线、车用天线、微型化Wi-Fi遥控天线，关键技术与配方均已申请多项专利，提出近上百种材料配方与关键应用，正与台湾数家公司进行产学合作朝产业化迈进。此外，台师大光电所杨承山教授也创建了直流到高频的高熵材料光电特性模型，完成6G高熵合金光电特性测量系统与实验。
（首图来源：国科会）