Wafer und Substrate aus Keramik, Glas und Silizium
Keramik, Glas, Silizium – aus diesen hart-spröden Materialien in Form von Wafern oder Platten fertigen wir filigrane Präzisionsbauteile wie kundenspezifische Nutzensubstrate, Formteile, Abstandshalter, Gehäuse und vieles mehr. Im Rahmen der Mikrosystemtechnik und Hybridelektronik dienen sogenannte Dickschicht- oder Dünnfilmsubstrate als Schaltungsträger für elektronische Bauelemente wie Widerstände oder integrierte Schaltkreise (IC). Ähnlich wie bei Kunststoffleiterplatten aus FR3- oder FR4-Material kann das Substrat in Mehrlagentechnik hergestellt beziehungsweise die einzelnen Leiterbahnen mehrlagig gedruckt werden. Für Wafer entweder aus mono- oder polykristallinem Silizium als Rohlinge aus der Halbleiter- oder Optikindustrie oder Panels aus Hochleistungskeramik und technischen Gläsern bieten wir nicht nur die Laserbearbeitung sondern ebenso das mechanische Trennschleifen (dicing) an.
Eine Auswahl unserer Keramiken
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Aluminiumoxid (Al2O3)
Artikelbeispiele
A476T
AD96R
Keral96
Rubalit 708S
Rubalit HP
A493
ADS998
Keral99
Keralpor99
PlasmaPure
Rubalit 710
SaphirEigenschaften
- mittlere Wärmeleitfähigkeiten (20 bis 30 W/mK)
- sehr gute elektrische Isolation (1 x 1014 bis 1 x 1015 Ωcm)
- Biegefestigkeit (800 MPa), hohe Druckfestigkeit (2 bis 4 GPa)
- thermoschockbeständig
- chemisch beständig
- bioinert und lebensmittelverträglich
- max. Einsatztemp. zwischen 1000 bis 1500 °C (ohne mechanische Belastung)
- Oberfläche as-fired: Ra 0,2-0,8 μm dickschichtgeeignet (DS)
- Oberfläche as-fired: Ra < 0,1 μm dünnfilmgeeignet (DF)
- als dichtes und poröses Material erhältlich
Herstellerauswahl
- CeramTec
- CoorsTek
- Kerafol
- Kyocera
- Maruwa
Ausgangsformate (Auswahl)
Abmaße: 115 x 115/ 165 x 115/ 190 x 138 mm
Dicke: 0,12 - 3,0 mm (+/- 10%)
Durchbiegung ab Dicke 0,5 mm 0,2 - 0,3% der längsten SeiteDownloads
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Aluminiumnitrid (AlN)
Artikelbeispiele
AlUNIT
AlN 170
AlN 180
AlN 200
AlN 230Eigenschaften
- sehr hohe Wärmeleitfähigkeit (170 - 230 W/mK)
- gute elektr. Isolation (1 x 105 bis 1 x 109 Ωcm)
- Biegefestigkeit (300 bis 400 Mpa), Druckfestigkeit > 2 GPa
- sehr gut thermoschockbeständig
- chem. Beständigkeit: nicht ggü. Natronlauge; inert gegen Schmelzen der III-V-Verbindungen; weniger geeignet für Anwendungen bei Temperaturen über 1.000°C in wasser- oder sauerstoffhaltiger
- Umgebung oder unter mechanischer Belastung mit gleichzeitiger Benetzung durch Wasser
- Herstellverfahren: heißgepresst, trockengepresst, foliengegossen
Herstellerauswahl
- CeramTec
- CoorsTek
- QSIL
- Maruwa
Ausgangsformate (Auswahl)
Abmaße: 114 x 114 / 150 x 140 / 138 x 190 mm
Dicke: 0,25 - 5,0 mmDownloads
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Zirkonoxid (ZrO2)
Artikelbeispiele
3YSZ
Dura-Z
Keralpor99 Z
Keraprotec
PSZ
Rubalit HSS
YTZP
ZTAEigenschaften
- geringe Wärmeleitfähigkeit (1,5 bis 3 W/mK)
- gut elektr. Isolation, sauerstoffionenleitend
- hohe Biegefestigkeit (> 1 GPa) und Bruchwiderstand
- sehr hohe Druckfestigkeiten (> 4,7 GPa)
- sehr gute tribologische Eigenschaften
- chemisch beständig
- ermüdungsfest wg. Phasenumwandlungshärten
- bioinert und lebensmittelverträglich
- max. Einsatztemp. zwischen 600 und 1100 °C
- auch als poröse Sinterunterlage mit guter Ebenheit und Reinheit erhältlich
Herstellerauswahl
- CeramTec
- CoorsTek
- Kerafol
- Maruwa
Ausgangsformate (Auswahl)
Abmaße: 50 x 50 / 100 x 100 / 150 x 150 mm
Dicke: 0,15 - 0,5 mm (+/- 10%)Downloads
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Siliciumcarbid (SiC)
Artikelbeispiele
SiC
RSiC
SiSiC
Ultra-SiC
UltraClean
Pure-SiCEigenschaften
- sehr hohe Wärmeleitfähigkeit (120 - 200 W/mK)
- sehr hohe Härte
- korrosions- und verschleißbeständig
- gute tribologische Eigenschaften
- thermowechselbeständig
- max. Einsatztemp. zwischen 1350 und 1600 °C
- Herstellverfahren: direkt gesintert, rekristallisiert, CVD (hochrein)
Herstellerauswahl
- CoorsTek
- QSIL
- Kyocera Fineceramics
- SiCeram
- CeramTec
- Fraunhofer IKTS
Ausgangsformate (Auswahl)
Abmaße: 150 x 150 / 115 x 115 mm
Dicke: 2,0 - 6,0 mmDownloads
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Siliciumnitrid (Si3N4)
Artikelbeispiele
Si3N4
Eigenschaften
- mittlere Wärmeleitfähigkeit
- hohe Druckfestigkeit (3 GPa)
- gute Bruch- und Risszähigkeit (7 MPa√m)
- gute tribologische Eigenschaften
- thermowechsel-, thermoschock- und hochtemperaturbeständig
- chemisch beständig
Herstellerauswahl
- CeramTec
- Kyocera Fineceramics
- Kyocera
- SiCeram
- QSIL
- CoorsTek
- Fraunhofer IKTS
Ausgangsformate (Auswahl)
Abmaße: Ø 650 mm bis 700 x 450 mm
Dicke: 1,0 - 5,0 mmDownloads
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Glaskeramik / Glas
Artikelbeispiele
LTCC
Borofloatglas
Quarzglas
Glaslotfolien
D263Teco®
AF32eco®
Borosilikatglas
Perlucor®Eigenschaften
LTCC (Low-Temperature-Cofired-Ceramic):
- ungesintert (Gemisch aus Glas, Keramik und org. Lösungsmittel), flexibel
- sintert bereits bei 900 °C, gut für Co-Firing mit metallischen Komponenten
- für HF-Anwendung geeignet
- Wärmeleitfähigkeit (typ. 2 bis 3 W/mK)
- max. Einsatztemp. nur wenige 100 °C
Glas:
- Wärmeleitfähigkeit (0,6 - 1,4 W/mK)
- elektr. Isolation (1010 bis 1014 Ωm)
- max. Einsatztemp. vom Glassystem abhängig (100 °C bis über 1000 °C)
- Thermoschockbeständigkeit vom Glassystem abhängig
- ein-/ beidseitig mit Filter-/ Schutzschichten versehen
Herstellerauswahl
- AGC Asahi Glass
- CeramTec
- Corning
- DuPont
- Kerafol
- Plan Optik
- Saint Gobain
- Schott AG
Ausgangsformate (Auswahl)
Abmaße LTCC: bis 152,4 x 152 mm
Dicke LTCC: 127 - 254 µm (ungesintert)Abmaße Glas: Ø 50,8 / 100 mm bis 1150 x 850 mm
Dicke Glas: 250 / 430 / 550 / 650 µmDownloads
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Silizium (Si)
Artikelbeispiele
monokristallines Si
polykristallines Si
Si-Wafer monokr.Eigenschaften
- Wärmeleitfähigkeit 150 W/mK
- elektr. Isolation (1 x 10 - 6 bis 50 Ωm)
- typ. Einsatztemp. zwischen -40 und 90 °C
- kann ein-/ beidseitig mit Filter-/ Schutzschichten versehen werden
- chem. Beständigkeit: wenig reaktionsfähig, bei sehr hohen Temperaturen Einfluss verschiedenster Gase Umwandlungen möglich
Herstellerauswahl
- Hemlock Semiconductor Group
- Wacker Chemie AG
- Siltronic AG
- PV Crystalox Solar Silicon GmbH
Ausgangsformate (Auswahl)
Abmaße: Ø 50,8 / 76,2 / 100 / 150 / 200 / 300 mm
Dicke: 0,12 - 3,0 mmDownloads
Die Eigenschaften von Glas, Silizium und Keramik:
- wärmeleitfähig
- elektrisch isolierend
- temperaturwechselbeständig
- biege- und druckfest (je nach Material)
- verschleißfest
Anwendungsbeispiele
- Netzwerksubstrate und Leiterplatten (printed circuit boards)
- Keramikeinzelbauteile wie Abstandshalter, Formteile und Gehäuse
- Sensorsockel
- Masken und Schablonen
Thermomanagement in Leiterplatten
Leiterbahnen sind elektrisch leitende Verbindungen elektronischer Bauelemente auf Leiterplatten und integrierten Schaltkreisen. Damit während der Strom- und Spannungsversorgung sowie der Signalübertragung keine Kurzschlüsse oder hohe Verlustströme auftreten, müssen die Leiterbahnen elektrisch gut voneinander isoliert sein.
Leiterplatten oder Schaltungsträger aus Glas, Keramik, Silizium eignen sich ideal als Kühlkörper, da sie gleichzeitig elektrisch isolierend und wärmeleitend wirken. Low Temperature Cofired Ceramics, auch als LTCC-Keramik bekannt, ist eine Technologie zur Herstellung von Mehrlagenschaltungen auf der Basis von gesinterten Keramikträgern in der Elektronik.
Keramiksubstrate und mehr: spezialisiert auf Sondermaterialien
Unser besonderes Know-how liegt in der Beschaffung und Bearbeitung von Sondermaterialien: von Aluminiumoxid und Zirkonoxid über LTCC und Glasfolien bis hin zu Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid, Siliziumcarbid und ein- oder polykristalline Silizium. Folgende Technologien können hier zum Einsatz kommen:
Mehr Infos zu unseren Materialien
Die konkreten Datenblätter der einzelnen Materialien sind auf Anfrage erhältlich. Bei der Materialauflistung handelt es sich lediglich um eine aktuelle Auswahl ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Sie haben besondere Wünsche? Gerne beraten wir Sie persönlich bei Ihren Fragen rund um unsere verfügbaren Materialien und Leistungen.
Ihr Ansprechpartner
Antje Oßmann