Keramik-Substrate                      

Broschüre

Mit unserer optimierten Lieferantenstruktur und verbessereter Logistik können wir Ihnen DCB´s als Einzelteil, Musterserie, Kleinserien und auch als Großserie mit sehr güstigen Preise liefern.

Die Lieferzeit beträgt 4-5 Wochen ab Bestelldatum.

DCB-Substrate (Direct Copper Bond) oder auch DBC-Substrate (Direct Bond Copper) genannt und CPC-Substrate (Copper Plated Ceramic), Dünnschichtschaltungen,  Dickschichtschaltungen und PCTF (Plated Copper on Thick Film) Substrate werden in der Leistungs-Elektronik und LED-Technologie (LED-Submount), Laserdioden-Technologie (Laser Dioden Submount) bedingt durch die geringe Größe, mechanische Belastbarkeit und gute Wärmeleitfähigkeit, immer häufiger eingesetzt.

In der Automobil-Elektronik, insbesondere bei den Hybridautos (Hybrid-Auto) werden zunehmend Keramik-Substrate eingesetzt um den Anforderungen bezüglich Leistung und hoher Umgebeungstemperatur gerecht zu werden.

Wir liefern Ihnen Keramiksubstrate (Keramikleiterplatten), Dickschicht-Schaltungen, DCB-Substrate (Direct Copper Bond), DBC-Substrate (Direct Bond Copper), dpc-Substrate (Direct Plated Copper), Dünnschicht-Schaltungen, Dickschicht-Hybride,  Rogers Leiterplatten und Verbund Substrate ab der Losgröße EINS, Muster, Serien und Großserien liefern wir zu sehr günsten Preisen innerhalb von 4-5 Wochen.

Für Hochleistungs LED-Module und Power-Applikationen können Sie eine noch bessere Wärmeableitung erreichen wenn Verbindungen lunkerfrei im Vakuumlötverfahren gelötet werden.Die Verbindung kann auch mit einem speziellen Niedertemperatur Sinterprozess oder der NanoFoil Technologie hergesetllt werden.

Insbesondere für den Einsatz von UV-LEDs, UHB-LEDs (Ulta-High-Brightness) und anderen High Power LEDs werden Keramik-Substrate auf Kupfer oder Kupfer-Diamant Verbundwerkstoffe aufgeklebt/aufgelötet um die Wärmeableitung zu optimieren. Die hohe Wärmeableitung von diesen Verbundmaterialien ist für Laserdioden, RF-Packagings und UHB-LED Module Applikationen die optimale Lösung um lange Lebenszeiten zu gewähren.

Datenblätter von Materialien und deren Wärmeleitfähigkeit > DB-HHI-IMS-DCB-MMC ,  IMS LP und (MMC) Metallmatrix-Verbundwerkstoffe finden Sie wenn Sie den Links folgen.

Wir können Substrate mit 5 unterschiedlichen Metallisierungs-Technologien liefern: PCTF (Plated Copper on Thick Film), DCB-Substrate auf AL2O3, AIN und BeO-Substraten, CPC-Substrate auf AL2O3-Keramiken, Dünnschicht-Schaltungen (Thin Film) auf AL2O3, AIN und BeO Substraten und Dickschichtschaltungen (Thick Film).
Die Oberflächen-Metallisierung hängt von Ihrer Applikation und Materialien ab. > subtrate Zusammenfassung als pdf

Keramik PCTF-Technology (Plated Copper on Thick Film Technology) Bei dieser Technologie werden Dickschicht- oder Dünnschicht-Schaltungen galvanisch mit Kupfer auf 25 - 150 µm verstärkt. Das bietet Ihnen vielfältige Applikationsmöglichkeiten. Vias können metallisiert oder hermetisch dicht realisiert werden. Zusätzlich kann Zinn (Sn) Nickel (Ni) und Gold (Au) elektrolytisch oder chemisch aufgebracht werden. Es kann Aluminium- oder Golddraht gebondet werden, Dies aufgelötet werden, Chip on Board (COB) und SMD Bauteile aufgelötet werden. Neben der sehr guten Wärmeableitung durch das AL2O3, ALN und BeO  Basissubstrat ist die Leitfähigkeit und Stromtragfähigkeit durch die bis zu 150 µm dicken Cu-Schicht (ähnlich wie bei einem dcb) sehr gut. Die Cu-Dicke ist abhänig von der gewünschten Stromtragfähigkeit. Diese Substarte werden vorwiegend für Power Supplies (Leistungsteile), Elektrisch-Optische Teile, Laser und Medizinische Applikationen, RF-Powermoule, LED-Module, Filter, Leistungssteile für die Antriebstechnik, Schaltmodule für die Hybridtechnik und vieles mehr verwendet. LED Submounts und Laser Dioden Submounts werden indivituell für Ihre Applikation hergestellt.  DESIGN REGELN
DCP (Direct Copper Plated) Ceramic aus AL²O³, ALN und BeO sind für das Temperatur Management, für Löt- und Wirebondprozesse sehr gut geeignet. Wir liefern dcbs auf 0,25; 0,38, 0,63 und 1,0 mm dicken Substraten in einer Größe bis 190 x 138 mm und einer Standard Kupferdicke von 300 um. Die Cu-Dicke kann durch einen Ätzprozess partiell oder ganzflächig reduziert werden.  Direct copper bonded (DCB) Substrate und Direct Bond Copper (DBC) Substrate ist das gleiche Substrat mit unterschiedlichen Bezeichnungen. Diese Substrate bestehen aus einem keramischen Isolator, Al2O3 (Aluminiumoxid) oder AlN (Aluminiumnitrid), auf denen in einem Hochtemperaturschmelz- und Diffusionsprozess reines Kupfer aufgebracht und haftfest mit der Keramik verbunden wird. Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Al2O3 (24 W/mK) und AlN Substraten (130 bis 180 W/mK) sowie die hohe Wärmekapazität und Wärmespreizung der dicken Kupferbeschichtung (200-600 µm) machen DCB-Substrate in der Leistungselektronik unersetzlich. Immer öfter werden dcb substrate für LED-Applikationen verwendet um die High-Power LEDs vor Überhitzung zu schützen. Die mechanische Stressbelastung der im allgemeinen ungehäust aufgebrachten Siliziumchips ist gering, da der Wärmeausdehnungskoeffizient mit 7,1 ppm/K bei Al2O3 und 4,1 ppm/K bei AlN Keramik dem des Siliziums (4 ppm/K) weit mehr angepasst ist, als jener von Substraten auf Metall- oder Kunststoffbasis. Layouts können ähnlich wie bei Leiterplatten kundenspezifisch realisiert werden. Oberflächenmaterial ist meist chemisch Nickel und Nickel/Gold. Lötstoppmasken können aufgetragen werden. Mehrlagen hermetisch dichte DCB mit Durchkontaktierungen werden realisiert. Hohe Wärmeableitfähigkeit und Temperaturbeständigkeit  Hohe Isolationsspannung Hohe Wärmespreizung Angepasster Ausdehnungskoeffizient ermöglicht Chip on Board
Keramik CPC-Substarte (Direct Platted Copper) aufgebaut auf Aluminiumoxide sind für das Temperatur-Management, Leistungs-Elektronik und  RF-Module ein MUSS. Die Substrate werden galvanisch mit reinem Kupfer verstärkt und je nach Applikation zusätzlichen metallisiet. Zum Beispiel mit NiAu für Bond- und Lötprozesse. Auf das AL2O3 Substrate wird zuerst eine Dickschicht Silberpaste aufgedruckt und eingebrannt. Löcher/Vias werden metallisiert oder hermetsich dicht gefüllt. Es wird eine bis zu 300 µm dicke Cu-Schicht galvanisch abgeschieden. NiAu Layer werden je nach Anforderung galvanisch oder chemisch aufgebracht. Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Al2O3 (24 W/mK) und AlN (130 bis 180 W/mK) sowie die hohe Wärmekapazität und Wärmespreizung der dicken Kupferbeschichtung (25-300 µm) werden Applikationen wie RF Power Amplifieres, RF-Microwave, Power Electronics, Sensores, Optoelectronic, Military & Space Produkten eingesetzt. Es können beim CPC (Copper plated Ceramic) Prozess KEINE Luftblasen entstehen. Mit dem cpc Prozess können sehr gut leitende Cu-Verbindungen von der Oberseite zur Unterseite realisiert werden. Die Löcher/Vias werden vorher in das Keramik-Substrate eingebracht.
Keramik Dünnschicht Metallisierung auf AL²O³, AIN und BeO Dünnschichtschaltungen werden kundenspezifisch hergestellt Muster und Serienteile auf Basis hochwertigen dielektrischen Substraten wie unter anderem Al2O3 (Aluminiumoxid), AlN (Aluminiumnitrid) und BeO (Berylliumoxide) ist unsere Spezialität. Die Leiterbahnstrukturen und Widerstandsschichten aus Gold- und Kupfer werden auf der Vorder- und Rückseite aufgebracht. Unsere Dünnschicht-Fertigung verwendet dielektrische Polyimid-Schichten als Luftbrücken, Kondensatoren oder als Träger einer zweiten Leiterebene. Mittels Laser wird die mechanische Bearbeitung der Substrate durchgeführt.  Unsere Dünnschicht-Technologien verfügen über metallische Durchkontaktierungen (gefüllt und ungefüllt) und enthalten Lötstoppschichten. Mit unser Produktionprozesse sind wir in der Lage, dünne Volumenkeramiken in nahezu jeder beliebigen Form zu beschichten.
Keramik-Substrate mit eingebranter Dickschichtpaste auf Gold- Silber- Palladium- und Platinum Basis werden Dickschichtschaltungen genannt. Auf deren Basis werden Dickschichthybrid und / oder Hybiridschaltung hergestellt. Dickschichtschaltung bestehen in der Regel aus einer Aluminiumoxide Keramikplatte (AL2O3) oder Aluminiumnitrid Keramikplatte (AIN) und einer eingebranten Silberpaste (Ag). Es werden auch Silber Palladium (AgPd), Silber Platin (AgPt), Gold (Au), Palladium Gold (PdAu) und Platin Gold (PtAu) Pasten verwendet die gedruckt und eingebrannt werden. Löcher in der isolierenen Glasschicht lassen die Verbindung zu der unteren Lage zu. LOW COST AgENIG Dickschicht-Substrate reduzieren Ihre Kosten und sind für Verbindungstechniken wie löten, Golddraht-bonden (Au-Wire) und Aludraht-bonden (Al-Wire) sehr gut geeignett. Der Einsatz bei Umgebeungs-temperaturen bis 170°C ist Standard. Der ca. 30% niedrigere Preis gegenüber den gewöhnlichen Pd-Pt-Ag Substrate sollte Ihnen eine Anfrage wert sein. Die gedrucken Widerstände werden per Laser getrimmt. Wir können zusätzlich galvanisch Kupfer- und Nickelschichten und eine bondfähige Goldschicht aufbringen.  Gerne liefern wir Ihnen zur Prozessevaluierung Muster. Mit unser Produktionanlagen und Prozessen sind wir in der Lage Ihnen Substrate bis zu einer Größe von 7" x 5" zu fertigen. Neu sind unsere LOW COST AgENIG Dickschicht-Substrate. Hier wird anstelle der teueren Pd/Pt/Ag Pasten auf eine Ag-Dickschicht  stromlose Nickel und im Dip-Verfahren (immersion plating) eine Au-Schicht aufgetragen. Design-Regeln für Dickschichtschaltungen und Hybridmodule