Kompetenz - LTCC

LTCC – Low Temperature Cofired Ceramics

LTCC - Low Temperature Cofired Ceramics ist die Bezeichnung für eine Technologielinie, bei der strukturierte kunststoffgebundene (Glas)Keramikfolien im letzten Prozessschritt zu Funktionen tragenden keramischen Strukturen gebrannt werden.
Der prinzipielle Verfahrensablauf zur Herstellung von LTCC-Bauteilen kann dem Bild entnommen werden: Glaskeramisches LTCC-Pulver wird mit einem Binder zusammen vermischt (1) und es werden Folien daraus gezogen (2). Nach dem Trocknen werden in jede Folie geeignete Durchkontaktierungslöcher gestanzt (3). Durchkontaktierungen werden aufgefüllt (4) und es werden Innenleiter und in neueren Anwendungen auch Widerstände aufgedruckt (5). Die Lagen werden mit einem "Setter", z.B. aus Al₂O₃ zusammenlaminiert (6). Nach dem Brennen (7) und dem Entfernen des "Setters" (8) werden noch auf der Oberseite und/oder auf der Unterseite Leiterbahnen und Pads für passive Bauelemente (9) bzw. auch noch Widerstände (10) und eine Schutzschicht (11) aufgedruckt und eingebrannt. Danach werden die Widerstände mit Hilfe eines Lasers feinabgeglichen (12), (sog. "Laser-Trimmen"). Auf die Ober-/Unterseite können dann noch SMD-Bauteile (13) und gehäuste (13) oder ungehäuste (14) aktive Bauelemente aufgebracht werden.

LTCC–Kompetenz des Lehrstuhls für Funktionsmaterialien

• Am Lehrstuhl für Funktionsmaterialien ist eine komplette Linie zur Herstellung von LTCC-Bauteilen vorhanden. Diese umfasst Geräte zur Herstellung der Dickschichtstrukturen auf LTCC (verschiedene Siebdrucker z.T. mit kameraunterstützter Ausrichtung, eine isostatische Laminierpresse, einen 355 nm Nd:YAG Laser zur Strukturierung von LTCC im grünem und/oder gebrannten Zustand sowie zur Strukturierung von Schichten mit einer Auflösung von bis zu 17 µm und mehrere Kammer- und Quarzrohröfen.

• Bei Bedarf kann photolithographisch strukturiert werden (Heraeus- bzw. DuPont-Prozess).

• Am Lehrstuhl werden Substrate für Gassensoren entwickelt. Die LTCC-Bauteile können nicht nur mit Elektroden und Heizelementen versehen werden, sondern es können auch zusätzliche Elemente auf verschiedenen Ebenen des Substrats integriert werden (z.B. Temperatursensoren, Baugruppen in Hybridtechnik zur Steuerung usw.).

• Weiterer Schwerpunkt der LTCC-Kompetenz ist die Entwicklung dreidimensionaler LTCC-Strukturen mit Kavitäten und Kanälen innerhalb des Substrats. Solche Strukturen können z.B. in der Mikrosensorik und Mikroreaktionstechnik Anwendung finden. Weitere Anwednugnsgebiete sind die Biosensorik oder die chemische Mikroanalyse.

Zur Charakterisierung der hergestellten Strukturen stehen folgende Geräte zur Verfügung.

Kontakt:

Dr.-Ing. Jaroslaw Kita, Telefon: 49 921 55 7407, Jaroslaw.Kita@uni-bayreuth.de