Konzentrierte Keramik-Kompetenz

SCHOTT solutions Nr. 2/2010 > Elektronik

„Grünfolien” sind die Vorprodukte zur Fertigung von Multilagenkeramiken. Hierbei werden die Durchführungen im Lagenpaket integriert und in Metallgehäuse hermetisch eingelötet. Foto: SCHOTT

Konzentrierte Keramik-Kompetenz

Europaweit einzigartig: Aus einer Hand liefert SCHOTT nun alle Technologien zur Fertigung hermetischer Gehäuse für sensible Elektronik.

Oliver Frederik Hahr

Die Elektronik-Branche in Europa und den USA ist hoch spezialisiert, innovativ und damit sehr erfolgreich. Besonders in der Telekommunikation, Sensorik und in der Medizintechnik werden elektronische Bauteile benötigt, die auf kleinstem Raum hohe Datenraten verarbeiten. Um die Unternehmen noch besser von der Entwicklungsphase bis zur Serienfertigung zu unterstützen, hat SCHOTT Electronic Packaging seine Kompetenzen erweitert und gebündelt.

„Seit 1941 entwickeln und fertigen wir in Landshut hermetische Gehäuse für sensible elektronische und opto-elektronische Bauteile”, sagt Andreas Becker, Geschäftsführer der SCHOTT Electronic Packaging GmbH in Landshut und Leiter der Produktdivision Opto-Electronics. „Neben Glas kommt dabei zunehmend die Mehrlagenkeramik zum Einsatz. Wir sind in Europa der einzige Anbieter, der alle Gehäuse-Technologien direkt aus einer Hand liefern kann.”

HTCC Keramiken zeichnen sich durch hohe mechanische Stabilität aus. Die Mehrlagenkeramik wird bei Temperaturen von circa 1.600 Grad Celsius gesintert. Foto: SCHOTT

Gehäuse mit Glas- oder Keramik-Metall-Versiegelung sowie Vollkeramik-Packages bieten dauerhaft hermetischen Schutz. Sie sind zudem unempfindlich gegenüber Vibration, korrosiven Stoffen und Temperaturschwankungen. Glas-Metall-Versiegelungen sind der Klassiker. Der vielseitige Werkstoff bietet bei einer großen Bandbreite von Anwendungen langfristigen hermetischen Schutz, etwa bei Airbag-Zündern oder Großdurchführungen in Kraftwerken. Wenn jedoch besonders kleine und leichtgewichtige Bauteile benötigt werden, sind Multilagenkeramiken die erste Wahl. Die Leiter werden dabei auf hauchdünne Keramiklagen gedruckt, die anschließend gestapelt und gesintert werden. Auf kleinstem Raum können so zahlreiche Leiter komplex untereinander verschaltet werden. Multilagenkeramiken sind unentbehrlich bei der Miniaturisierung elektronischer und opto-elektronischer Bauteile sowie im Hochfrequenzbereich.

LTCC Keramiken werden bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen von 800 bis 900 Grad Celsius gesintert. Dabei lassen sich Edelmetallpasten (Ag, Au) verwenden und auch passive elektronische Komponenten einarbeiten.
Foto: SCHOTT

Hohe Datenraten gilt es insbesondere bei der Telekommunikation sowie bei Röntgen- oder Radar-Anwendungen zu verarbeiten. Gehäuse aus High Temperature Cofired Ceramics (HTCC) werden hierbei verwendet, wenn die Leiter relativ kurz sind und besonders auf mechanische Stabilität und Wärmeabfuhr Wert gelegt wird. Bei längeren Leiterwegen kommen Low Temperature Cofired Ceramics (LTCC) mit Metallisierungen aus Edelmetallen zum Einsatz. Im Bereich HTCC verfügt SCHOTT über mehr als zehn Jahre Erfahrung. Die Fertigung wurde nun von Japan nach Landshut verlagert, um die Kunden insbesondere in Europa und auch den USA besser bedienen zu können. Zudem hat SCHOTT das LTCC-Sortiment erweitert. Dazu wurde eine langfristige Kooperation mit der VIA electronic GmbH aus Hermsdorf bei Jena vereinbart.

„Wir sind stolz auf unseren Ruf als sehr agiler und technisch kompetenter Entwicklungspartner, den wir uns im Bereich der Mikrosystemtechnik erworben haben”, sagt Franz Bechtold, Geschäftsführer der VIA electronic. „Die Partnerschaft mit SCHOTT sichert uns nun den Zugang zu einem weltweiten Vertriebsnetz und industriellen Fertigungskapazitäten. So können wir unsere Kunden noch besser vom Prototypen bis zur Serienproduktion begleiten.”

Gemeinsam mit VIA electronic unterstützt SCHOTT Electronic Packaging die Kunden dabei, geeignete Gehäuse für ihre Anwendung zu entwickeln. Simulationen erlauben dabei Vorhersagen über das Verhalten des Materials unter Hochfrequenz-Bedingungen. Untersucht werden auch das thermische Verhalten und die mechanische Stabilität. Die Leistungen reichen vom Design der elektronischen und opto-elektronischen Komponenten bis zur Prozessoptimierung bei der Prototypen- und Serienfertigung.