LTCC Mehrlagenkeramik
Elektronische Schaltungen sind oft besonderen Belastungen ausgesetzt. Für anspruchsvolle Anwendungen in rauen Umgebungen bietet LTCC- Mehrlagen-Keramiktechnologie einzigartige Lösungen.
Micro-Hybrid bietet vom elektronischen Design, über die Herstellung der LTCC Substrate bis hin zur Bestückung das komplette Spektrum für die Entwicklung und Herstellung extrem zuverlässiger und miniaturisierter Schaltungen.
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Was ist LTCC?
LTCC steht für Low Temperature Co-Fired Ceramic und bezeichnet ein Verfahren zur Fertigung von keramischen Mehrlagenschaltungen. Durch das Bedrucken der einzelnen Keramiklagen können Leiterbahnen, Widerstände sowie kapazitive und induktive Funktionalitäten erzeugt werden. Zur Herstellung von Mehrlagenschaltungen werden die Keramikträger verpresst und gesintert.
LTCC bietet zahlreiche Vorteile wie hohe Packungsdichte, ausgezeichnete thermische Stabilität und gute elektrische Isolierung. Sie eignet sich daher ideal für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Hochfrequenztechnik oder der Kommunikationstechnologie.
Wie werden LTTC-Module hergestellt?
Für die Fertigung von LTCC verwenden wir vorgefertigte Grünfolien. Je nach vorgegebenem Design werden an vorgegebenen Positionen Löcher gestanzt und mit einer Metallpaste gefüllt. Diese so genannten Vias bilden die vertikale Kontaktierung im Mehrlagenaufbau. Anschließend werden die Metallpasten im Siebdruckverfahren auf die Grünfolie aufgebracht und bilden die planaren elektrischen Leiterbahnen.
Nach dem Aufbringen der Metallstrukturen werden die Grünfolien in einer vorgegebenen Reihenfolge aufeinander gepresst und bei 850 °C - 900 °C gesintert. Empfindliche Strukturen und Oberflächenbauelemente können zusätzlich aufgebracht werden. Im Anschluss werden die LTCC-Substrate vereinzelt und auf ihre Funktionalität geprüft.
- Mechanische Bearbeitung: Fräsen, Stanzen, Lasern oder Wasserstrahlschneiden möglich
- Prüfverfahren: AOI, optische Messmaschine oder Oberflächenscanner
Typischer Aufbau einer LTCC Schaltung
Wir geben bewusst keine festen Designrules für den Aufbau einer keramischen Schaltung an. Je nach den spezifischen Anforderungen können unserer Entwicklungsprofis für unsere Kunden die passende Schaltung designen.
Die grundlegenden Eigenschaften einer solchen Elektronik werden hier beschrieben.
| Basismaterialien: | DuPont 951 und DuPont 9K7 |
|---|---|
| Pastensysteme: | Cofire- und Postfirepasten; Gold-/Silbersysteme zu jeweiligen Tapesystemen |
| Lagenanzahl: | 2 ... 40 |
| Nutzengröße | 6" × 6" ungesintert |
Wann ist LTCC die optimale Substrattechnologie für eine Schaltung?
Bei zahlreichen Anwendungen bestehen besondere Anforderungen an die elektronischen Schaltungen und Bauteile. LTCC wird eingesetzt, wenn folgendes gefordert wird:
Die grundlegenden Eigenschaften einer solchen Elektronik werden hier beschrieben.
- Ideale Wärmeleitung in großen Temperaturbereich (-100 °C … + 200 °C)
- Hochfrequenzstabilität
- Dauerhafte Hermetizität
- Langzeitstabilität (> 20 Jahre)
- Hohe Durchschlagsfestigkeit und mechanische Festigkeit
- Resistenzen gegen Plasma oder Ionen-Beschuss
- Hoher Grad an Miniaturisierung – 3-D-Funktionen wie Kavitäten, gestufte Bondebenen, Kanäle und Membranen
Gegenüber herkömmlichen Schaltungsträgern wie z.B. FR4 kann die LTCC-Technologie genau diese Anforderungen erfüllen. Typische Anwendungsgebiete liegen unter anderem in Bereichen wie der Medizintechnik, Automobilindustrie, Hochfrequenz-Technologie, Weltraumtechnologie oder Kommunikationstechnologie.
Wir beraten Sie gern zu Ihrem Entwicklungsprojekt und den optimalen Substrat- und Packagingtechnologien.
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