Schutz für Hochfrequenz-Elektronik

Verschiedenste Parameter müssen bedacht werden, wenn über die beste Gehäuselösung für sensible Hochfrequenz-Elektronik entschieden wird. SCHOTT Electronic Packaging leistet hier Unterstützung und ist der einzige europäische Anbieter, der sowohl Glas-Metall-Technologie (GTMS) als auch Low und High Temperature Cofired Ceramics (LTCC und HTCC) aus einer Hand anbietet

Der Einsatz von Hochfrequenz-Anwendungen nimmt in vielen Branchen zu, sei es Luftfahrtelektronik, Automobiltechnologie und Sensorik, Telekommunikation oder Medizintechnik. Diese sensible Hochleistungs-Elektronik benötigt hermetische Gehäuse. Dichtungstechnologien auf der Basis von Glas und Keramik ermöglichen gasdichte elektrische und optische Durchführungen. Da jede Technologie ihre Vor- und Nachteile hat, unterstützt SCHOTT seine Kunden bei der Auswahl der Lösungen für niedrige und hohe Volumina.

„Vollkeramik-, Keramik-Metall- oder Glas-Metall-Gehäuse bieten hermetischen Schutz und sind unempfindlich gegenüber Vibrationen, ätzenden Stoffen und Temperaturschwankungen”, erläutert Robert Hettler, Research and Development Manager bei SCHOTT Electronic Packaging in Landshut. „Die Menge und die Komplexität der Leiter und Komponenten, die in einem vorgegebenen Platz verschaltet werden sollen, bestimmen die Wahl der geeigneten Verpackungstechnologie.”

Glas-Metall-Gehäuse bieten in der Regel den besten hermetischen Schutz. Da Glas so vielseitig ist, kann es auf verschiedenste Art genutzt werden, um optimalen hermetischen Schutz für Elektronik und Opto-Elektronik zu gewährleisten. Wenn hingegen Größe oder Gewicht eine Rolle spielen, kann Mehrschicht-Keramik die Gehäusetechnologie der Wahl sein. Hier können komplexe Strukturen elektrischer, optischer und thermischer Verbindungen im Gehäuse eingearbeitet werden – ein Muss für miniaturisierte Komponenten.

Mit Hilfe von Mehrschicht-Keramik können kleine und leichte Verpackungen für komplexe Anwendungen verwirklicht werden. Dabei werden dünne Keramikscheiben per Stanzverfahren und Siebdruck mit metallischen Linien und Kontakten versehen. Durch das Stapeln und Laminieren mehrerer Schichten in einem Cofiring-Prozess entsteht ein dreidimensionales Gehäuse, das einen hoch komplexen Schaltplan enthalten kann und Teil der Leiterplatte innerhalb der Verpackung ist.

High Temperature Cofired Ceramics (HTCC) werden eingesetzt, wenn der Signalpfad eher kurz ist und außergewöhnlich hohe mechanische Stabilität und Wärmeabfuhr gefragt sind. Auf der anderen Seite erlauben Low Temperature Cofired Ceramics (LTCC) den Einsatz von Metallisierung mit hoher Leitfähigkeit wie Gold oder Silber. Verbunden mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante eignet sich diese Technologie ideal für Hochfrequenz-Anwendungen mit längeren Pfaden. Darüber hinaus ermöglicht sie die Integration passiver Elemente und der Seitenwand-Metallisierung.

Zusammen mit seinem Partner VIA electronic unterstützt SCHOTT Electronic Packaging seine Kunden bei der Entwicklung der jeweils für die Anwendung am besten geeigneten und kostengünstigsten Verpackungen. Simulationen erlauben hierbei Vorhersagen zum Materialverhalten unter Hochfrequenz-Bedingungen, einschließlich der Untersuchung der thermischen Leistung und mechanischen Beständigkeit. Das betrifft die Gestaltung von elektronischen und opto-elektronischen Komponenten ebenso wie die Prozessoptimierung vom Prototypen bis zur Serienfertigung.