Analyse von Schwindungsfeldern bei planaren LTCC-Substraten und deren Berücksichtigung im Entwurf von mikrosystemtechnischen Komponenten

Die LTCC (low temperature co-fired ceramics) ist eine etablierte Technologie in der Elektronik für die Herstellung von keramischen Schaltungen zur Anwendungen u. a. im Automobil- sowie Tele- und Kommunikationsbereich. In der Arbeit wird die Schwindungsgenauigkeit von LTCC Mehrlagensubstraten im freien Sintern bewertet und optimiert, indem ein anwendungsnaher Technologieeinsatz mit materialwissenschaftlichen Untersuchungen verknüpft wird.

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Die LTCC (low temperature co-fired ceramics) ist eine etablierte Technologie in der Elektronik für die Herstellung von keramischen Schaltungen zur Anwendungen u. a. im Automobil- sowie Tele- und Kommunikationsbereich. Die Herausforderung ist jedoch die Schwindung des Bauteils infolge der Gefügeverdichtung während der Herstellung. Eine homogene Schwindung ist eine Voraussetzung für die Maßhaltigkeit und Funktionenhomogenität von mikrosystemtechnischen LTCC Komponenten innerhalb eines Mehrfachnutzens und sichert damit eine hohe Fertigungsausbeute. Kommerzielle LTCC-Systeme weisen jedoch eine inhomogene Schwindung auf. Kern der Untersuchungen ist die Betrachtung der Schwindung von LTCC Mehrlagensubstraten als ortsabhängige Größe, welche durch ein Skalarfeld beschrieben werden kann. Diese Vorgehensweise ermöglicht die Beurteilung der Inhomogenität der Schwindung. Die umfangreichen phänomenologischen Ergebnisse, verknüpft mit den analysierten Werkstoffeigenschaften, ermöglichen die Berücksichtigung inhomogener Schwindungsfelder im Entwurf sowie der Prozessführung von LTCC-Mehrlagenschaltungen. Dies trägt zukünftig zu einer Steigerung der Maßhaltigkeit und Funktionenhomogenität bei.