セラミックと金属の封止技術(CerTMS®)

コンセプト

現在、エレクトロニクスや通信の分野で小型化の傾向が顕著になり、常により複雑なソリューションが求められるようになっています。従来の気密パッケージ(GTMS)のサイズを小型化できる新しい革新的なアプローチが必要とされてきました。

セラミックと金属の封止(CerTMS®)は、そのようなアプローチの代表的なものであり、さらなる発展の可能性があります。この封止方法では、さまざまな種類の電気的フィードスルーを特殊セラミック素材に組み込むことができ、電気システムと光電子システムを複合化しカプセル化できる新たな可能性を提供できます。

セラミックの製造

積層セラミックの製造には 高温同時焼成アルミナセラミックを使用します。このセラミックの生産工程では、特定の組成のセラミックーガラス粉末、少量の結合剤と溶剤を混合して、均質なスラリーを生成します。次にこのスラリーを成膜装置により均一な厚さ(約100 μm~500 μm)のシートに成形します。これを乾燥させ、いわゆるグリーンシートを得ます。このグリーンシートは簡単に切断したり、搬送のためにロール状に巻いたり、加工(スクリーン印刷、パンチング、ビア充填等)を施したりすることができます。

次の生産工程では、電気回路パターンを形成します。電気的構造的設計に基づき、グリーンシートを打ち抜いて 中空壁構造を形成し金属ペーストの充填が可能なビアを形成します。このビアにより、電気フィードスルーのための上下層間の電気的接合を形成します。グリーンシート上にはスクリーン印刷法により電気回路パターンを形成します。回路パターン形成には高融点金属ペーストを用います。

各シートで金属パターン構造を形成後、セラミックシートを積み重ね、ラミネート処理します。このプロセスにより、二次元的に各シートを接合しながら、最終的には気密性のある電気フィードスルーを備えた三次元構造を形成します。データ通信用途の場合、この三次元構造の断面の形が「T」字状になることが多いことから、完成したセラミック製電気フィードスルーのことをT-バーと呼んでいます。

積層セラミックは高温1600℃で同時焼成され、固体で気密性のセラミック部品を形成することができます。高温同時焼成セラミック(HTCC)の場合、表層のメタライズ金属表面に仕上げの金属コーティング(Niめっき、Ni/Auコーティングなど)を施せば、(AgCu共晶などを使用した)高温ろう付け処理や低温はんだ付け処理(AuSn共晶など)の処理を施すことができます。それにより、セラミックフィードスルー部品をさらに複雑な金属ハウジングと組み合わせ、さまざまな機械的機能や電気的機能、光学的機能、熱的機能をカスタマイズした極めて信頼性の高い気密パッケージを実現することができます。



技術的利点

高度なパフォーマンスと、ますます複雑になる設計

SCHOTT CerTMS®部品やパッケージは、数多くの利点があります。この製品は数多くの入出力端子を備えることができるため、複雑な電子システムや光電子工学システムでの使用に非常に適しています。また極めて信頼性の高い気密パッケージを実現することが可能なため、さらに複雑なモジュールとして使用することもできます。CerTMSではパッケージの小型化や標準IC相互接続プロセスの利用に加え、システムへの高速データ伝送用高周波パッケージに適合したインピーダンスの組み込みなどを簡単に行うことができます。

アプリケーション

SCHOTT CerTMS®は主にハイブリッドおよびマイクロエレクトロニクスパッケージで使われています。詳細については オプトエレクトロニクス製品ページをご覧ください。
見本市 & イベント
30.
May
展示会 Materials, Veldhoven, Netherlands, 2018-05-30 - 05-31
26.
June
展示会 World Nuclear Exhibition, Paris, France, 2018-06-26 - 04-28
05.
September
展示会 CIOE - China International Optoelectronic Expo, Shenzhen, 中国, 2018-09-05 - 09-08
17.
September
展示会 Gastech, Barcelona, España, 2018-09-17 - 09-20
お問い合わせ
ショット日本株式会社
〒528-0034
滋賀県 甲賀市水口町日電3-1
日本国
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