Anorganische Substrate und Dickschichttechnik

Die Dickschichttechnik ist ein Verfahren zur Herstellung keramischer elektronischer Verdrahtungsträger. Sie ist hinsichtlich der Integrationsstufe zwischen der Leiterplattentechnik sowie der Dünnschichttechnik einzuordnen. Als Funktionswerkstoff kommen gebrannte Keramiksubstrate aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder Glas zum Einsatz. Sie dienen als mechanischer Träger für Leit-, Isolations- und Widerstandspasten. Als Leitbahnmaterial werden üblicherweise Gold, Silber und Platin- sowie Palladiumlegierungen als Widerstandsmaterial Rutheniumoxid verwendet. Die Schichten werden sequentiell im Siebdruck aufgebracht. Nach einer Trocknung bilden sich während eines abschließenden Einbrandes bei Temperaturen zwischen 500 und 850°C die typischen Schichteigenschaften wie elektrischer Widerstand und Haftfestigkeit aus. Diese Technologiefolge erlaubt eine sehr einfache und flexible Herstellung von Multilayern mit mehreren Leitebenen. Die Montage elektronischer Bauelemente erfolgt mittels herkömmlicher Technologien der Aufbau- und Verbindungstechnik. Typische Einsatzgebiete derartiger Hybridbaugruppen sind elektronische Komponenten für extreme Einsatzumgebungen sowie Sensoren.

Die aktuellen und zukünftigen Entwicklungen der Komponenten bezüglich Größe und Anschlussraster stellen besondere Anforderungen an die Strukturierbarkeit der zugehörigen Substrate. Hierfür bietet die Dickschichttechnik hervorragende Voraussetzungen. Herausforderungen sind insbesondere die Applikation von Pasten in Strukturbreiten unterhalb von 40µm. Hierfür sind sowohl Material- als auch Prozessentwicklungen notwendig. Der Einsatz von Keramiksubstraten fur mikro-fluidische und mikro-optische Anwendungen sowie Anforderungen bezüglich der Biokompatibilität der Module erfordern beherrschte Produktionsprozesse und ein determiniertes Materialverhalten während dieser Prozesse über die gesamte Lebensdauer unter spezifizierten Einsatzbedingungen.

 

Ansprechpartner für anorganische Substrate
Dr.-Ing.
Marco Luniak
Tel.:
(0351) 463 32478