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Drucksintern von hochintegrierten LTCC-Schichtverbunden - Möglichkeiten und Grenzen

  • In der Keramikfertigung werden verschiedene druckunterstützte Sintertechnologien wie heißisostatisches Pressen, Gasdrucksintern und uniaxiales Heißpressen eingesetzt. Eine Variante des uniaxialen Heißpressens stellt das druckunterstützte Sintern von LTCC-Modulen dar. Es wird mit einem gegenüber dem klassischen Heißpressen deutlich reduzierten Druck von nur etwa 1 MPa operiert. Mit der Einführung der Drucksintertechnik wurde es möglich, großflächige, ebene LTCC-Schichtverbunde ohne laterale Schwindung dicht zu sintern und so eine kostengünstige Fertigung im Nutzen zu realisieren. Mit dem Trend zur Miniaturisierung und Funktionserweiterung von Schaltungsträgern sind Applikationskonzepte entwickelt worden, die eine Integration von Mikrowellen-, Kondensator-, Piezo- und Ferritmaterialien durch Co-Sinterung beinhalten. Kavitäten und Kanäle werden benötigt, um LTCC-Schichtverbunde auch in der Sensorik und Mikrofluidik einzusetzen. Die Umsetzung dieser Konzepte erfordert häufig diffizileIn der Keramikfertigung werden verschiedene druckunterstützte Sintertechnologien wie heißisostatisches Pressen, Gasdrucksintern und uniaxiales Heißpressen eingesetzt. Eine Variante des uniaxialen Heißpressens stellt das druckunterstützte Sintern von LTCC-Modulen dar. Es wird mit einem gegenüber dem klassischen Heißpressen deutlich reduzierten Druck von nur etwa 1 MPa operiert. Mit der Einführung der Drucksintertechnik wurde es möglich, großflächige, ebene LTCC-Schichtverbunde ohne laterale Schwindung dicht zu sintern und so eine kostengünstige Fertigung im Nutzen zu realisieren. Mit dem Trend zur Miniaturisierung und Funktionserweiterung von Schaltungsträgern sind Applikationskonzepte entwickelt worden, die eine Integration von Mikrowellen-, Kondensator-, Piezo- und Ferritmaterialien durch Co-Sinterung beinhalten. Kavitäten und Kanäle werden benötigt, um LTCC-Schichtverbunde auch in der Sensorik und Mikrofluidik einzusetzen. Die Umsetzung dieser Konzepte erfordert häufig diffizile Sinterprogramme mit temperaturgesteuerter Einstellung von uniaxialem Druck und Sauerstoffpartialdruck. Basierend auf den Ergebnissen zahlreicher F+E-Vorhaben werden Möglichkeiten und Grenzen der Drucksintertechnologie für die Herstellung dieser LTCC-Schichtverbunde illustriert. Vorgestellt wird ein weiterentwickeltes Drucksinteraggregat. Durch Integration von in-situ Schwindungsmessung sowie Mess- und Regeleinrichtungen für den Sauerstoffpartialdruck stehen erweiterte Möglichkeiten für die Optimierung des Drucksinterprozesses von LTCC-Schichtverbunden zur Verfügung.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autoren/innen:Torsten Rabe
Koautoren/innen:Björn Mieller
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Deutsch
Jahr der Erstveröffentlichung:2016
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.5 Technische Keramik
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Heißpressen; Schichtverbunde; Sintern
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Veranstaltung:Symposium: "Keramische Mehrlagentechnik - Herstellverfahren und Anwendungen"
Veranstaltungsort:Erlangen, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:30.11.2016
Enddatum der Veranstaltung:01.12.2016
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:08.12.2016
Referierte Publikation:Nein