ONLINE: "Gläser und Glaskeramiken für Elektronikanwendungen im Halbleiter-“Packaging“ und in GHz-Elektroniken (5G, Automotive Radar)"

Abstract:

In der Halbleiterindustrie kommt das „Mooresche Gesetz“, nach dem sich seit den 60er Jahren des vorigen Jahrhunderts die Packungsdichte auf einem Halbleiterchip etwa alle 2 Jahre verdoppelt, langsam zum Ende. Ein Haupttreiber für weiterhin höhere Integration ist das Packen (packaging) von zunehmend komplexeren, heterogenen Baugruppen in einem Bauteil. Hier spielen ultradünne Gläser eine entscheidende Rolle, da sie gute dielektrische Eigenschaften mit mechanischer Steifigkeit verbinden und in ihrer thermischen Ausdehnung in einem weiten Bereich angepasst werden können. Weiterhin können Dünngläser in einem großen Geometriebereich in Panel- oder Waferform hergestellt werden und es stehen effiziente Strukturierungsmöglichkeiten zur Verfügung.
Ein weiteres Beispiel für Anwendungen von Gläsern sind Mobilfunkanwendungen. Die Menge der weltweit drahtlos übertragenen Daten verdoppelt sich jedes zweite Jahr und neue Mobilfunkstandards wie 5G haben gegenüber den jetzigen verfügbaren Systemen eine Erhöhung der Datenrate um einen Faktor 1000 zum Ziel. Hierfür gibt es Gläser und Glaskeramiken mit hervorragenden und definierten Eigenschaften im Bereich der dafür relevanten Frequenzen zwischen 1 und 180 GHz. Insbesondere bei extrem hohen Frequenzen bietet die atomar glatte Oberfläche von Gläsern enorme Vorteile an der Grenzfläche zu Metallisierungen. Die Kombination von hoher Homogenität, niedrigem dielektrischen Verlust und ein weiter Bereich der Dielektrizitätskonstanten (3.6 ... 33) eröffnet der Materialklasse der Gläser und Glaskeramiken weite Anwendungsbereiche. Im Vortrag werden einige Beispiele aus den Bereichen Antennen, Resonatoren und „heterogeneous packaging“ vorgestellt.