Mikrosysteme, LTCC und HTCC

Komponenten aus keramischer Mehrlagentechnologie haben breite Anwendungsgebiete in verschiedensten Bereichen der Elektronik und Mikrosystemtechnik erobert. Durch die ausgezeichneten dreidimensionalen Strukturierungs- und Funktionalisierungsmöglichkeiten der Keramik sind hochintegrierte Schaltungen, robuste Sensorlösungen, mikrofluidische Komponenten und sogar komplexe Mikro- und Energiesysteme entstanden.

Die Vorteile der LTCC/HTCC-Keramiktechnologie sind:

• Multimaterialaufbau aus dielektrischen, leitfähigen, magnetischen, piezoelektrischen und sensorisch wirksamen Strukturen möglich,
• Hochtemperaturstabilität (300°C LTCC, >1000°C HTCC),
• Exzellente thermomechanische Anpassung an Silicium,
• Hermetische Dichtigkeit,
• Stabilität in aggressiven Medien und
• Herausragende HF-Eigenschaften (ε_R » 7, tan δ » 0,001).

Das Fraunhofer IKTS verfügt über umfangreiche Werkzeuge zur Auslegung und zum Design von mehrlagenkeramischen Komponenten und Systemen (FE-Tools: Ansys, Flex-PDE und COMSOL; Design Tools: Altium Designer und HYDE) sowie über eine komplette Technologielinie zur Entwicklung und Herstellung keramischer Mehrlagenkomponenten. Weiterhin ist das Equipment für die funktionale Charakterisierung (z.B. Druck- und Strömungssensoren) und für Zuverlässigkeitsuntersuchungen vorhanden.

Wir  verarbeiten bekannte Materialsysteme für LTCC/HTCC kommerzieller Anbieter. Alle benötigten Werkstoffe (Pasten, Folien) können bei Bedarf auch im eigenen Haus entwickelt werden.

Der Abschnitt „Technologie“ beschreibt den prinzipiellen Herstellungsprozess von LTCC/HTCC-Komponenten. Der Abschnitt „Anwendungen“ ist unterteilt in die Bereiche: Aufbau- und Verbindungstechnik, Elektronische Bauelemente, Mikrofluidik und -reaktorik, Energiesysteme und Sensorik.

 

Leistungsangebot

 

Entwicklung mehrlagenkeramischer Komponenten/Systeme

• Materialauswahl entsprechend den gewünschten Anforderungen
• Komponentenauslegung/Design
• Technologieentwicklung für besondere Anforderungen
  • Integration 3D-Strukturen (Kanäle, Membranen, Kammern)
  • 3D-Metallisierungen
  • Opferschichttechnologie
  • Druckunterstütztes Sintern
• Charakterisierung (siehe Technologie Postprozesse)