Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schrumpfen keramischer Folien war gestern

20.04.2004


Das glaskeramische Materialsystem HeraLock® schrumpft beim Sintern statt der sonst bei Standard-LTCC-Systemen üblichen 15 Prozent nur um rund 0,2 Prozent in x- und y-Richtung. Damit wird die Herstellung präzise dimensionierter und komplexer elektronischer Schaltungen erheblich vereinfacht. (Foto: W. C. Heraeus)


Elektronische Schaltungen für die Automobilindustrie, die Unterhaltungselektronik oder die Telekommunikation müssen heute auf kleinstem Raum immer mehr leisten. Bei der Entwicklung komplexer, miniaturisierter Schaltungen spielen flexible glaskeramische Folien, so genannte LTCC-Folien ("Low Temperature Cofired Ceramics") als Trägermaterial eine entscheidende Rolle. Je effizienter die zur Verfügung stehende Fläche auf diesen Folien genutzt werden kann, desto günstiger können die Schaltungen in der Massenproduktion hergestellt werden.

... mehr zu:
»Edelmetall »Folie »Schaltung »Substrat

Mit patentierten LTCC-Materialsystem HeraLock® hat der Geschäftsbereich Circuit Materials der W. C. Heraeus, ein Tochterunternehmen des weltweit tätigen Edelmetall- und Technologiekonzerns Heraeus Holding GmbH in Hanau, eine glaskeramische Folie entwickelt, die ohne zusätzliche Investitionen im Standardprozess verarbeitet werden kann und eine nahezu vollständige Ausnutzung der verfügbaren Größe der hergestellten Substrate ermöglicht. Und das liegt in erster Linie daran, dass die Folien beim Verarbeitungsprozess nicht schrumpfen – im Gegensatz zu den meisten bislang verwendeten Standard-LTCC-Folien.

Diese können zwar bereits bei niedrigen Temperaturen (850-900°C) gesintert, also verfestigt werden und ermöglichen so den Aufbau leitender Strukturen durch das Aufdrucken von Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt und geringem spezifischem Widerstand wie etwa Gold, Silber oder Kupfer. Die gängigen Folien hatten bislang jedoch einen Schönheitsfehler: Sie schrumpfen bei dem Prozess in x- und y-Richtung. Sie verlieren so erheblich an Fläche und können sich verbiegen, was wiederum die Herstellung präzise dimensionierter Substrate erschwert und unter Umständen später zu Kurzschlüssen führen kann.


"HeraLock® zeichnet sich dadurch aus, dass es beim Sintern statt der sonst bei Standard-LTCC-Systemen üblichen 15 Prozent nur um rund 0,2 Prozent schrumpft und damit die Herstellung großformatiger, präzise dimensionierter und mehrlagiger Substrate erheblich vereinfacht", beschreibt Entwicklerin Christina Modes, R&D Manager bei W. C. Heraeus, die Vorteile des Materialsystems. Die neue Folie kann zu Einsparungen von Material und Zwischenschritten im Verarbeitungsprozess beitragen sowie zu einer größeren Produktionsmenge und deutlich niedrigeren Stückkosten. Heraeus stellt die glaskeramische Folie für die "Null-Schrumpf"-("Zero-Shrink")- LTCC-Technologie zunächst in den USA in Massenproduktion her.

Neue Möglichkeiten bei der Gestaltung komplexer Schaltungen
Der LTCC-Technologie kommt eine Schlüsselfunktion in der Herstellung neuer Hochfrequenzschaltungen zu, da sich mit ihr äußerst kompakte, dreidimensional aufgebaute Schaltungen realisieren lassen. David Malanga, Technical Service and Sales Manager bei Heraeus Inc., USA, sieht für die Neuentwicklung gute Perspektiven: "Mit HeraLock® können nun neue, noch weiter miniaturisierte Einsatzgebiete wie optoelektronische Module, Displays, Brennstoffzellen und biomedizinische Komponenten erschlossen werden."

Die glaskeramische Folie von W. C. Heraeus ist flexibel in der Gestaltung. Mit einer Vielzahl von übereinander gelegten bedruckten Folienlagen können gezielt spezielle Baugruppen auch mit komplexen Verdrahtungen dreidimensional und quasi in einem Arbeitsschritt hergestellt werden.

Das Geheimnis liegt im speziellen Aufbau des keramischen Systems, welcher verhindert, dass beim Sintern ein Schrumpfen in x- und y-Richtung erfolgt. Bei der Verarbeitung werden die keramischen Folien zunächst zu Cupons (Sheets) geschnitten, anschließend kleine Löcher als Durchkontaktierung gestanzt - die mit Leitpaste gefüllt werden – und dann die metallischen Leiterbahnen aufgedruckt. Nach dem Trocknen fügt man mehrere Folien zu einem "Folien-Paket" zusammen, im Fachjargon "laminiert", und sintert es bei rund 850 °C zu einem Schaltungssubstrat. Danach wird das Substrat mit weiteren elektronischen Komponenten bestückt fertig ist eine sehr kompakte und zuverlässige Schaltung.

Innovation international ausgezeichnet
Ausgezeichnet ist die Neuentwicklung in jedem Fall: Bereits in der Entwicklungsphase wurde HeraLock® vom internationalen Branchenverband "International Microelectronics and Packaging Society" (IMAPS) als Innovation Nummer 1 unter den keramischen Errungenschaften von 2002 ausgewählt. Im Dezember 2003 wurde die Produktneuheit außerdem mit einem Heraeus-Innovationspreis prämiert.

Der Geschäftsbereich Circuit Materials von W. C. Heraeus gehört zu den Weltmarktführern bei Materialien für die Leiterplattenbestückung, Keramik-Schaltungen und passive Bauelemente. Der Bereich entwickelt, produziert und vertreibt Materialien wie Lotpasten, Flussmittel und Leitkleber sowie Dickfilmpasten und keramische Folien (LTCC-Tapes).

W. C. Heraeus GmbH & Co. KG mit Sitz in Hanau verarbeitet mit weltweit mehr als 2.700 Mitarbeitern Edelmetalle wie Gold, Silber, Platin und andere Sonderwerkstoffe primär zu industriellen Produkten. Die Gesellschaften in Europa, Nordamerika, Asien und Afrika umfassen Fertigungsstätten für alle Stufen der Edelmetallgewinnung und -verarbeitung. Zudem verfügt W. C. Heraeus über eine in Jahrzehnten erworbene Kompetenz im industriellen Edelmetallhandel und nimmt in diesem Markt international eine herausragende Position ein.

Der Edelmetall- und Technologiekonzern Heraeus mit Sitz in Hanau ist ein weltweit tätiges Familienunternehmen in den Bereichen Edelmetalle, Dentalwerkstoffe, Sensoren, Quarzglas und Speziallichtquellen. Mit einem Umsatz von 7,6 Mrd. € und weltweit mehr als 9.200 Mitarbeitern (vorläufige Zahlen 2003) in über 100 Tochter- und Beteiligungsunternehmen gehört Heraeus seit mehr als 150 Jahren zu den führenden Unternehmen in den Bereichen Edelmetalle und Werkstofftechnik.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:

Heraeus Holding GmbH
Konzernkommunikation
Dr. Jörg Wetterau
Tel.: 06181/35-5706, Fax: -4242
E-Mail: joerg.wetterau@heraeus.com

Dr. Jörg Wetterau | Heraeus Holding GmbH
Weitere Informationen:
http://www.heraeus.de

Weitere Berichte zu: Edelmetall Folie Schaltung Substrat

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Der gestapelte Farbsensor
17.11.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht Gefragtes Werkstoff-Knowhow: Fraunhofer LBF baut Elastomer-Forschung aus
16.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte