01.06.2018: AgOn3D – Silbersintern auf 3D-Keramiksubstraten für Elektronik in Hochtemperaturanwendungen

Der Markt für Leistungselektronik ist ein schnell wachsendes Feld mit vielen neuen Trends und Technologien. Steigende Sperrschichttemperaturen, fortschreitende Miniaturisierung und anspruchsvolle Anwendungsumgebungen führen zu steigenden Anforderungen an die Effizienz, die Lebenserwartung und die Flexibilität moderner leistungselektronischer Geräte. Daher wird ein neuartiger Ansatz zur Anpassung der 3D-MID-Technologie (3D-MID = Mechatronic Integrated Device) untersucht. Durch die Kombination innovativer Metallisierungsprozesse wie plasmabasierter Beschichtungstechnologien mit robusten Substratmaterialien wie Keramik und überlegenen Verbindungstechnologien wie drucklosem Silbersintern wird die Herstellung hochintegrierter und hocheffizienter Leistungsmodule bewertet. Daher wird ein Keramiksubstrat mit einer selektiv strukturierten Kupferschicht beschichtet, um elektrische Leiterbahnen zu erzeugen, auf welchen Bauelemente wie Sensoren oder Leistungshalbleiter montiert sind. Die oberseitige Verbindung kann durch Standardverfahren wie Aluminium Drahtbonden oder Kupfer Dickdrahtbonden hergestellt werden. Da der derzeitige Industriestandard in Bezug auf platzsparendes Moduldesign und Wärmemanagement fast an seine Grenzen stößt, ermöglicht dieser Ansatz das Design von räumlichen Schaltungsträgern, was eine verbesserte Gestaltungsfreiheit hinsichtlich der Funktionsintegration in kleinen Räumen in rauen Umgebungen ermöglicht Die Verwendung von Hochleistungssubstraten und -prozessen erweitert die derzeitigen Beschränkungen hinsichtlich der Betriebstemperatur als auch der Umgebungstemperatur.

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