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Mehrlagentechnologie

Die Mehrlagentechnik bezeichnet eine Technologielinie zur dreidimensionalen Integration von Bauteilen in keramischer Mikrosystemtechnik. Dabei werden strukturierte kunststoffgebundene (Glas)Keramikfolien Grünfolien) gestapelt, laminiert und im letzten Prozessschritt zu funktionstragenden Bauteilen gemeinsam mit passiven Elementen oder Heizelementen innerhalb des Substrats gebrannt. Die einfache Strukturierung von Grünfolien (nicht gebrannten Folien) ist ein besonderer Vorteil.

Wir verfügen über die komplette Linie zur Herstellung von LTCC (low-temperature-co-firing bei ca. 900 °C) oder HTCC (high-temperature-co-firing bei > 1400 °C) Bauteilen. Dabei kümmern wir uns sowohl um

  • die theoretische Auslegung der Elemente durch Simulation elektrochemischer, thermoelektrischer oder thermo-mechanischer Eigenschaften,
  • das Layout der einzelnen Lagen, sowie des kompletten Bauteils mit moderner CAD-Software,
  • die Erzeugung der Funktionselemente im Siebdruckverfahren,
  • die Strukturierung der Grünfolien oder des Laminats mittels eigenem Laser (z.B. auch Vias),
  • das Co-firing in verschiedenen Kammer- und Quarzrohröfen und
  • die anschließende Kontaktierung und Charakterisierung der Bauteile.
    Diese Technologie bietet volle Flexibilität für schnelles Sensor-Prototyping.

Am Lehrstuhl werden unter anderem HTCC- und LTCC-Substrate für Gassensoren entwickelt. Solche Bauteile können nicht nur mit Elektroden und Heizelementen versehen werden, sondern es können auch zusätzliche Elemente (z.B. Temperatursensoren) auf verschiedenen Ebenen des Substrats integriert werden.

Weiterer Schwerpunkt der Folientechnik-Kompetenz ist die Entwicklung dreidimensionaler Strukturen mit Kavitäten und Kanälen innerhalb des Substrats. Solche Strukturen können z.B. in der Gassensorik (HTCC) und in der Mikrosensorik und Mikroreaktionstechnik (LTCC) Anwendung finden. Ein gutes Beispiel solcher LTCC-Anwendungen ist ein in den letzten Jahren entwickelter Chip für die schnelle DSC-Analyse.

Wir sind außerdem in der Lage, auch neuartige Anwendungen zu erarbeiten. So konnten beispielsweise stabile Pt-Heizelemente in glaskeramischen (niedrigsinternden) Bauteilen realisiert werden.

   
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