Frequenzbereich

Frequenzbereich

Die Hochfrequenzeigenschaften von Keramik sind besser als die von Leiterkarten. Der Einsatz von FR4-Material erlaubt das Erreichen einer Grenzfrequenz von bis zu 1 GHz. In der Dickschichttechnik sind Frequenzen von bis zu 5 GHz möglich, auf Dünnfilmsubstraten können dagegen bis zu 30 GHz erzielt werden – jeweils natürlich abhängig von der Oberflächenbeschaffenheit des Trägermaterials und der erreichbaren Präzision beim Siebdruck oder Fotoprozess. Die Forderung nach kurzen Laufzeiten in der Mikroelektronik und damit nach kurzen Leitungslängen kann mit Ausnahme der Halbleitertechnik (ASICs, FPGAs) nie so konsequent erfüllt werden wie in der Hybridtechnik.

Halbleitermontage

Die einfachste Montageart ist die Oberflächenmontage gehäuster Bauteile im Lötverfahren. Ebenfalls möglich ist die Verwendung nackter Chips (DIES oder DICES) im Bondverfahren, was als COC (Chip on Ceramic) bezeichnet wird. Von der Leiterkartentechnik her bekannt ist die COB-Technologie (Chip on Board), bei der ebenfalls ungehäuste Chips z.B. auf FR4-Material gesetzt werden. Hier ist zu bedenken, dass FR4-Material einen etwa 10-fach höheren Ausdehnungskoeffizienten als Silizium hat, was hinsichtlich der zu erwartenden Umgebungs-temperatur und eventuellen Temperaturschocks berücksichtigt werden muss. Keramik dagegen liegt mit seinem thermischen Ausdehnungskoeffizienten sehr nahe bei dem von Silizium und reduziert daher temperaturbedingte mechanische Spannungen erheblich, was die Zuverlässigkeit und das Eignungsspektrum erhöht. COC ist somit eine auch für die Raumfahrt zugelassene Technologie.

Verguss und Gehäuse

Die einfachste Art der hermetischen Versiegelung gegen Umwelteinflüsse ist das Lackieren, noch höherwertiger ist das Vergiessen. Soll ein Modul wie ein hochwertiges, kundenspezifisches IC unter extremen Bedingungen eingesetzt werden, so wird entweder ein hermetisch dichtes Metall- oder ein Keramikgehäuse verwendet. Je nach Pinanzahl und Orientierung sind SIL-, DIL- und Quad-Anordnungen machbar.

Umweltbedingungen

Hybride sind extrem unempfindlich gegen Umwelteinflüsse wie z.B. Feuchtigkeit oder aggressive Atmosphäre. Sie besitzen höchste Schock-, Beschleunigungs- und Vibrationsfestigkeit und sind thermisch hoch belastbar. Durch die kleine Bauform wird eine große EMV-festigkeit erzielt.

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