Metall-Keramik-Substrat für die Leistungselektronik

In der Halbleiter- und Elektronikindustrie ist Siliziumnitrid ein beliebter Werkstoff. Mit einem speziellen AMB-Siliziumnitrid-Substrat (Si₃N₄) wurde nun ein neues Metall-Keramik-Substrat entwickelt, das im Vergleich zu anderen Werkstoffen eine Vielzahl von Vorteilen bietet.

Es ist mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften ausgestattet, die eine hohe Biege- und Bruchfestigkeit gewährleisten. Darüber hinaus verfügt es über eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit und ist ideal für Leistungselektronikmodule in Automobil, Energie- und Traktionsanwendungen.

Unter dem Markennamen Condura.prime (AMB-Si₃N₄) von Heraeus Electronics entwickelt, gehört es dort zur Substratfamilie Condura. Das Unternehmen bietet zahlreiche Materiallösungen für die Halbleiter- und Elektronikindustrie an. AMB steht für Active Metal Brazing, Aktivlöten, das zur Herstellung von Verbunden mit Trägersubstraten für Halbleiterbauelemente in der Leistungselektronik eingesetzt wird.

E-Mobilität treibt die Nachfrage

Leistungselektronische Module werden insbesondere für den wachsenden Markt der Elektromobilität benötigt. Mit einer zunehmenden Anzahl von Hybrid- und Elektrofahrzeugen erwartet die Industrie effiziente und zuverlässige leistungselektronische Komponenten zu niedrigen Kosten. Metall-Keramik-Substrate, die in allen elektrischen Antriebssträngen eingesetzt werden, spielen hier eine Schlüsselrolle.

Die Condura-Familie besteht aus Condura.classic (DCB-Al₂O₃), einem bewährten Standard für die Leistungselektronik, Condura.extra (DCB-ZTA) mit verstärkter mechanischer Stabilität zur Verbesserung der Modulzuverlässigkeit und Verarbeitbarkeit sowie dem neuen Produkt Condura.prime (AMB-Si₃N₄).

Um die Produktionsausbeute zu verbessern, Produktionsrisiken zu reduzieren und Reinigungsschritte zu vermeiden, sind Condura-Substrate mit vorapplizierten, flussmittelfreien Lotdepots für die Chiplötung entwickelt worden. Dadurch wird die Anzahl der Prozessschritte für den Die-Attach (die Chipbefestigung) um die Hälfte reduziert und der Lötprozess erheblich vereinfacht.

Heraeus Electronics ist nach IATF-16949-Standard als Lieferant für die Automobilindustrie zertifiziert. Engineering Services inklusive Simulation, Prototypen-Design und Herstellung sowie Tests und Analysen können durchgeführt werden.