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DICKSCHICHTTECHNIK |
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Die Dickschichthybridtechnik ist eine weit verbreitete Technologie zur Herstellung eines keramischen oder anderen Verdrahtungsträgers. Aufgrund des hohen Integrationsgrades bilden Dickschichtsubstrate die Basis von High Density Packages (HDP).
Im ersten Fertigungsschritt werden die Strukturen mittels eines Siebdruckverfahrens auf das entsprechende Trägermaterial, wie z.B. Aluminium- oxid (Al2O3) oder Aluminiumnitrid (AlN), aufge- bracht. Es können Leitbahn-, Widerstands-, Isolations- und Glasurschichten hergestellt werden. Als Leitbahnmaterial werden üblicherweise Gold, Silber und Platin- bzw. Palladiumlegierungen verwendet. Abweichend von der Standardpro- zessfolge (Drucken, Trocknen und Einbrennen) kann der Aufdruck weiterer Schichten direkt nach dem vorangegangenen Druck, nach einem Trocknungsprozess oder nach dem Einbrennen erfolgen. Mit dem Einbrennprozess bei ca. 850 °C werden die endgültigen Schichteigenschaften, wie elektrische Werte und Haftfestigkeiten, erreicht.
Die Dickschichttechnologie erlaubt eine sehr einfache und flexible Herstellung von Multilayern mit mehreren Leitebenen auf der Vorder- und der Rückseite des Substrates.
Mit dieser Technologie sind minimale Struktur- auflösungen von 80 - 100 µm realisierbar. Im Falle von gedruckten Widerständen können diese mit einem Laserabgleich auf einen Vorgabewert oder die gesamte Schaltung auf eine Funktion eingestellt werden.
Das Dickschichtsubstrat ist grundsätzlich mit allen gängigen Bauelementen bestückbar. In dieser Fertigungstechnologie existieren sowohl löt- als auch bondbare Schichten.
Vorteile
Die Vorteile gegenüber herkömmlichen Leiterplatten bestehen in den thermischen und elektrischen Eigenschaften des Dickschichtverdrahtungsträgers. Die Keramiken sind sehr gut wärmeleitend und im Ausdehnungskoeffizient an das Silizium, als eines der Chip-Basismaterialien, optimal angepasst. Mit den o.g. Strukturauflösungen und der Integration von gedruckten, passiven Bauelementen wird eine Schaltungsminiaturisierung möglich.
Anwendungen
Aufgrund der positiven Eigenschaften des keramischen Basismaterials werden Dickschicht- schaltkreise vorrangig in Bereichen, die durch widrige Umweltbedingungen (hohe/tiefe Tempe- raturen, Temperaturwechsel, Feuchtigkeit, Vibra- tionen, Beschleunigungen etc.) gekennzeichnet sind, eingesetzt. Diese Technologie erfüllt die Forderungen nach höchster Integrationstiefe, Zuverlässigkeit, Lebensdauer und Umwelt- verträglichkeit.
Einsatzgebiete sind unter anderem der Auto- mobilbau, die Industrieelektronik, Medizintechnik sowie die Luft- und Raumfahrt.
Details zur Technologie |
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