Erweiterung des Einsatzbereiches von laserstrukturierten 3D-MID durch die Verwendung von keramischen Substratmaterialien

Abstract:
Die Herstellung von dreidimensionalen Schaltungsträgern aus spritzgegossenen Thermoplasten, welche mittels Laserdirektstrukturierung und anschließender außenstromloser selektiver Metallisierung funktionalisiert werden, ist mittlerweile Stand der Technik. Bei erhöhter thermischer und/oder mechanischer Belastung z.B. durch Steigerung der elektrischen Leistungsdichte, stoßen Thermoplaste jedoch an ihre Grenzen. Hier bieten keramische Substratmaterialien klare Vorteile. Die Herstellung von solchen keramischen Schaltungsträgern mittels laserinduzierter Direktmetallisierung wurde erfolgreich realisiert. Hierfür wurden zwei Unterschiedliche Varianten an Al2O3-Keramiken untersucht. In der ersten Variante erfolgte das Sintern der Al2O3-Keramiken in H2-Atmosphäre, in Variante 2 wurden die Al2O3-Keramiken mit Cr2O3 dotiert und an Luft gesintert. Anschließend erfolgte für beide Varianten eine Laserstrukturierung mit darauffolgender außenstromloser Metallisierung. Somit ließen sich 3D-Schaltungsträger mit hoher thermischer Belastbarkeit, einer geringen Wärmeausdehnung und einer guten elektrischen Isolation herstellen. Die abgeschiedenen Metallschichten zeigten vergleichbare und zum Teil bessere Eigenschaften als solche auf klassischen thermoplastischen 3D-Schaltungsträgern.