Puwei Laserbohren von Aluminiumoxid-Keramiksubstraten: Ermöglicht elektronische Verpackungen der nächsten Generation
Das laserbohrende Aluminiumoxid-Keramiksubstrat von Puwei ist eine präzisionsgefertigte Lösung, die für die anspruchsvolle Welt der fortschrittlichen mikroelektronischen Verpackung und hochdichten Verbindungen entwickelt wurde. Mithilfe modernster UV-/Pikosekundenlaser-Mikrobearbeitung auf hochreinem Al₂O₃ fertigen wir Substrate mit hochpräzisen Mikrodurchkontaktierungen, die eine komplexe 3D-Schaltungsführung ermöglichen. Diese Technologie erfüllt direkt die kritischen Branchenanforderungen nach Geräteminiaturisierung, überlegenem Wärmemanagement und einwandfreier Signalintegrität und ist damit die ideale Grundlage für anspruchsvolle elektronische Verpackungen und leistungsstarke integrierte Schaltkreise .
Hauptmerkmale und Leistungsvorteile
- Ultrapräzise Mikro-Vias (±10 μm): Außergewöhnliche Lochgenauigkeit gewährleistet zuverlässige Verbindungen mit hoher Dichte, die für miniaturisierte Hochfrequenzmodule und fortschrittliche HF-Schaltkreise entscheidend sind.
- Überlegene Signalintegrität: Mit einem Volumenwiderstand von >10¹⁴ Ω·cm bieten unsere Substrate eine zuverlässige elektrische Isolierung und minimieren Signalverluste in anspruchsvollen Mikrowellenanwendungen und digitalen Hochgeschwindigkeitsdesigns.
- Verbessertes Wärmemanagement (15–30 W/m·K): Leitet die Wärme von leistungsstarken mikroelektronischen Komponenten effektiv ab. Durchkontaktierungen können strategisch gestaltet und gefüllt werden, um als effiziente Wärmewege zu fungieren und so die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Geräte zu verbessern.
- Robuste mechanische Festigkeit: Widersteht erheblichen mechanischen Belastungen, Vibrationen und Temperaturwechseln und gewährleistet so eine langfristige Leistung in rauen Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Industrieumgebungen.
- Optimiert für die Metallisierung: Saubere, kegelkontrollierte Seitenwände der Durchkontaktierung gewährleisten eine hervorragende Haftung für die nachfolgende Metallisierung und machen diese Substrate perfekt für zuverlässige Dickschicht-Hybrid-Mikroschaltungen und plattierte Durchgangslöcher.
Technische Spezifikationen und Funktionen
Unsere Substrate werden nach anspruchsvollen Standards hergestellt und gewährleisten eine gleichbleibende Leistung für hochzuverlässige Anwendungen.
Material- und Basiseigenschaften
- Material: 96 % oder 99 % hochreines Al₂O₃ (Aluminiumoxid)
- Dicke: 0,25 mm, 0,38 mm, 0,5 mm, 0,635 mm, 1,0 mm (kundenspezifische Optionen verfügbar)
- Plattengröße: Bis zu 150 mm x 150 mm Standard (größere Formate auf Anfrage erhältlich)
- Biegefestigkeit: 250 - 400 MPa
Möglichkeiten zum Laserbohren
- Minimaler Via-Durchmesser: 50 μm (Standard), bis zu 25 μm (Erweitert)
- Durchmessertoleranz: ±10 μm (Standard), ±5 μm (Präzision)
- Seitenverhältnis: Bis zu 10:1
- Technologie: UV-/Pikosekundenlaser für minimale Wärmeeinflusszone und saubere Ablation
Elektrische und thermische Eigenschaften
- Volumenwiderstand: > 10¹⁴ Ω·cm
- Dielektrizitätskonstante (εr): ~9,7 bei 1 MHz
- Durchschlagspannung: > 15 kV/mm
- Wärmeleitfähigkeit: 15 - 30 W/(m·K)
Fortschrittliche Laserbohrtechnologie: Das Prinzip der Präzision
Puwei nutzt einen „kalten“ Ablationsprozess mit UV-/Pikosekundenlasern, der die thermische Belastung des Keramikmaterials minimiert. Dadurch entstehen außergewöhnlich saubere, rissfreie Durchkontaktierungen, ein entscheidender Faktor für die langfristige Zuverlässigkeit bei Anwendungen wie der Sensorverpackung . Im Vergleich zum herkömmlichen maschinellen Bohren bietet unsere Lasertechnologie deutliche Vorteile:
- Kein Werkzeugverschleiß: Gewährleistet eine gleichbleibende, wiederholbare Qualität auf jedem Substrat.
- Geometrische Freiheit: Kann komplexe Formen, Schlitze und Durchkontaktierungen mit hohem Aspektverhältnis erzeugen, die mit mechanischen Methoden nicht möglich sind.
- Rapid Digital Prototyping: Beschleunigt Entwicklungszyklen für neue Mikroelektronik- und Optoelektronikanwendungen .
Vielfältige Anwendungsszenarien
HF- und Mikrowellen-/Hochfrequenzelektronik
Unverzichtbar für Hochleistungs- Mikrowellenkomponenten wie Filter, Koppler und Antennen, die in der 5G/6G-Infrastruktur, Radarsystemen und Satellitenkommunikation verwendet werden. Präzisionsdurchkontaktierungen sorgen für kontrollierte Impedanz und verlustarme Erdungspfade.
Fortschrittliche Halbleiter- und Multi-Chip-Verpackung
Entscheidend für 2,5D/3D-Gehäuse für integrierte Schaltkreise , System-in-Package (SiP) und Fan-Out Wafer Level Packaging (FOWLP). Bietet hochdichte vertikale Verbindungen innerhalb von Keramik-Interposern und ermöglicht so eine heterogene Integration.
Leistungselektronik und Module
Ideal als isolierendes Substrat mit integrierten thermischen Durchkontaktierungen für IGBTs, SiC- und GaN- Leistungsgeräte . Diese Substrate bewältigen effizient die starke Hitze, die von aktiven Chips erzeugt wird, und sorgen so für einen stabilen Betrieb der Leistungsmodule.
Hybride Mikroelektronik und MEMS
Dient als grundlegende Plattform für Dickschicht-Hybrid-Mikroschaltkreise und MEMS-Gehäuse. Es ermöglicht zuverlässige Verbindungen und präzise definierte Hohlräume für die Montage von KERAMIK-CHIPS und anderen empfindlichen Komponenten in der Luft- und Raumfahrt, der medizinischen Elektronik und der industriellen Automatisierung.
Design- und Integrationsanleitung: Ein Schritt-für-Schritt-Prozess
Um unsere Substrate nahtlos in Ihr Projekt zu integrieren, empfehlen wir den folgenden kollaborativen Prozess:
- Definieren Sie Ihre Anforderungen: Geben Sie Ihre elektrischen, thermischen und mechanischen Anforderungen an. Stellen Sie erste CAD-Dateien mit Umrissen über Standorte, Durchmesser und Plattengröße bereit.
- Entwurfsprüfung und -beratung: Unser Ingenieurteam überprüft Ihren Entwurf auf Herstellbarkeit und bietet fachkundige Beratung zu Größe, Teilung, Seitenverhältnissen und Materialauswahl, um Leistung und Kosten zu optimieren.
- Prototyping & Verifizierung: Wir produzieren Prototypen für Ihre Validierung. Dieser Schritt ermöglicht Leistungstests, wie z. B. HF-S-Parameter oder Wärmebildaufnahmen, um vor der Massenproduktion sicherzustellen, dass das Design Ihren Spezifikationen entspricht.
- Auswahl der Metallisierung: Wählen Sie basierend auf Ihrer Anwendung die optimale Metallisierungsmethode – sei es kostengünstige leitfähige Pastenfüllung für gedruckte Dickschichtschaltungen oder fortschrittliche Galvanisierung für Hochfrequenz- und Hochstromanforderungen.
- Montage und Endprüfung: Fahren Sie mit der Komponentenmontage fort und führen Sie standardmäßige elektrische, thermische und Zuverlässigkeitstests durch, um zu bestätigen, dass die Endbaugruppe alle Leistungskriterien erfüllt.
Anpassungs- und Co-Engineering-Dienste
Über Standardprodukte hinaus bietet Puwei umfassendes Co-Engineering an, um Keramiksubstrate an Ihre individuellen Architektur- und Leistungsziele anzupassen. Wir sind auf die Herstellung kundenspezifischer KERAMIKKOMPONENTEN für spezielle Anwendungen spezialisiert.
- Vollständig kundenspezifische Designs: Einzigartige Panelgrößen, -stärken und komplexe Durchgangsmuster, passend zu Ihrem spezifischen Layout.
- Erweiterte Geometrien: Integration von blinden/vergrabenen Durchkontaktierungen, Schlitzen und konischen Löchern für komplexe Verbindungsschemata.
- Integrierte Funktionen: Lasergeschnittene Hohlräume und Gräben für eine präzise Komponentenplatzierung in Hybridbaugruppen.
- Vollständige Metallisierung: Eigene Dickschichtdruck- und Beschichtungsdienste für ein vollständig fertiggestelltes Substrat, das zur Montage bereit ist.
- Rapid Prototyping: Muster mit schneller Bearbeitungszeit, um die Validierung Ihres Designs und die Markteinführungszeit zu beschleunigen.
Herstellungsprozess und Qualitätssicherung
Unser kontrollierter, transparenter Herstellungsprozess garantiert Präzision und Zuverlässigkeit vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt und eignet sich für hochzuverlässige Branchen wie die Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie.
- Herstellung hochreiner Al₂O₃-Rohlinge durch Bandgießen oder Trockenpressen mit anschließendem Präzisionssintern.
- Computergesteuertes Präzisions-Laserbohren mit optischer Echtzeitüberwachung zur Gewährleistung der Durchgangsgenauigkeit.
- Spezielle Reinigungsverfahren nach dem Bohren zur Entfernung jeglicher Ablagerungen und Gewährleistung einer optimalen Metallisierungshaftung.
- Optionale Metallisierung und Strukturierung im eigenen Haus mittels Siebdruck- oder Galvaniktechniken.
- Abschließende Vereinzelung durch Laserschneiden oder Würfeln, gefolgt von einer 100 %-Prüfung mittels automatisierter optischer Inspektion (AOI) und strenger Maßprüfung.
Zertifizierungen und globale Compliance
Unser Qualitätsanspruch wird durch international anerkannte Zertifizierungen untermauert, die Ihnen Vertrauen in jede Sendung geben.
- Qualitätsmanagement: ISO 9001:2015 zertifiziert für konsistente Prozesse und kontinuierliche Verbesserung.
- Umweltkonformität: Alle Materialien sind RoHS- und REACH-konform und erfüllen globale Umweltstandards.
- Prozesskontrolle: Die statistische Prozesskontrolle (SPC) wird implementiert, um die Konsistenz von Charge zu Charge sicherzustellen und Trends zu erkennen.
- Vollständige Rückverfolgbarkeit: Für jedes Produktionslos werden vollständige Material- und Produktionsaufzeichnungen geführt, um die Verantwortlichkeit und Unterstützung für Ihre Qualitätsaudits sicherzustellen.
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