Wolfram-HTCC-Substrate für kostengünstige elektrische Umverdrahtungen

Applikation

HTCC-Gehäuse können aufgrund der elektrischen Eigenschaften, der hohen mechanischen Festigkeit und der guten Wärmeleitfähigkeit als hermetische Packages in der Luft- und Raumfahrt, in medizinischen Geräten oder für Hochtemperaturanwendungen eingesetzt werden. Die HTCC-Technologie mit Aluminiumoxidkeramik als Basismaterial in Kombination mit Wolfram zur kostengünstigen elektrischen Umverdrahtung innerhalb der Keramik ist dafür eine attraktive Technologie.

Das Fraunhofer IKTS hat in den letzten Jahren ein maßgeschneidertes System co-sinterbarer Wolframpasten für Innen- und Außenlagen sowie zur Via-Metallisierung entwickelt, die optimal auf das Schwindungsverhalten des Aluminiumoxids angepasst wurden. Die Wolframschichten zeigen dabei homogene Oberflächen, deren Eignung für das stromlose Plattieren (z. B. Abscheidung von Ni und Au-Schichten (ENIG)) und nachfolgende etablierte Aufbau- und Verbindungstechniken wie Löten und Bonden demonstriert werden konnte.

Zur Veranschaulichung wurde ein Demonstrator in keramischer Mehrlagentechnologie auf Basis dieser Wolframpasten aufgebaut.

 

Technische Kenndaten

 

  • Baugröße 4,75 mm x 4,75 mm x 1 mm
  • Kavität 3,5 mm x 3,5 mm x 0,35 mm

 

Leistungsangebot

 

 

© Fraunhofer IKTS
Thermodilatometrische Messungen zur Bestimmung des Sinterverhaltens.
© Fraunhofer IKTS
3D-Laserscan eines HTCC-Gehäuses mit Wolframpasten des Fraunhofer IKTS (Höhendifferenz über Boden der Kavität <1µm).
© Fraunhofer IKTS
ENIG-beschichtetes Wolfram-HTCC-Gehäuse mit aufgelöteten Dioden und Bondkontaktierungen.