Keramik-Leiterplatten (Ceramic PCBs) werden in Anwendungen eingesetzt, in denen hohe thermische Belastungen, große Leistungsdichten oder extreme Temperaturbereiche auftreten. Im Vergleich zu FR-4 oder Metal-Core Leiterplatten bieten Keramiksubstrate eine deutlich bessere Wärmeleitfähigkeit, hohe elektrische Isolation und eine sehr hohe Langzeitstabilität.

LEXINGTON® unterstützt Projekte mit Keramik-Leiterplatten von der Prototypenphase bis zur Serienfertigung.

Senden Sie uns Ihre Daten – unser Engineering-Team prüft Design und Fertigbarkeit und erstellt kurzfristig ein Angebot. 

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Unsere Keramik-Technologie wurde auf dem Titel der Fachzeitschrift PLUS – Produktion von Leiterplatten und Systemen vorgestellt, einer der führenden Fachpublikationen für Aufbau- und Verbindungstechnik in der Elektronik.

Keramik-Leiterplatten gewinnen zunehmend an Bedeutung in Anwendungen mit hoher Leistungsdichte und anspruchsvollen thermischen Anforderungen. 

LEXINGTON® steht für die präzise Umsetzung anspruchsvoller Leiterplattenlösungen für Automotive, Sensorik und Messtechnik. 

Von Ceramic PCBs (AlN, Si3N4, Al2O3) über uHDI bis zu Flex- und Semi-Flex-Aufbauten verbinden wir fundierten technischen Vertrieb mit prozesssicherer Fertigung. 

Statistische Prozesskontrolle sowie Lean Management nach Six Sigma sichern reproduzierbare Serienqualität.

-> Mehr Informationen und Beispiele zu unseren Keramik-Leiterplatten finden Sie weiter unten auf dieser Seite.

Double-Sided DPC Ceramic Substrate 

DPC (Direct Plated Copper) 

Technische Daten

Layer: 2-lagiges Keramiksubstrat
Substratdicke: 1,2 mm
Abmessung: 60 × 10 mm
Material: 92 % Aluminiumoxid (Al₂O₃)
Technologie: DPC (Direct Plated Copper)
Oberfläche: chemisch Nickel / Gold

Double-Sided DBC Ceramic Substrate

DBC (Direct Bonded Copper)

Technische Daten

Layer: 2-lagiges Keramiksubstrat
Substratdicke: 1,0 mm
Abmessung: 55 × 40 mm
Material: 92 % Aluminiumoxid (Al₂O₃)
Technologie: DBC Hochtemperaturbonding
Oberfläche: chemisch Nickel / Gold

Six-Layer 3D Ceramic Substrate 

Komplexes 3D Multilayer Keramiksubstrat mit hoher Integrationsdichte. 

Technische Daten

Layer: 6-lagiges Keramiksubstrat
Substratdicke: 1,6 mm
Abmessung: 18 × 3,4 mm
Material: 96 % Aluminiumoxid (Al₂O₃)
Technologie: Multilayer Co-Firing / 3D-Keramikstruktur
Oberfläche: chemisch Nickel

Package-Grade Six-Layer Ceramic Substrate

Hochpräzises Keramiksubstrat für elektronische Packages.

Technische Daten

Layer: 6-lagiges Keramiksubstrat
Substratdicke: 1,6 mm
Abmessung: 16 × 16 mm
Material: 96 % Aluminiumoxid (Al₂O₃)
Technologie: Multilayer Co-Firing
Oberfläche: chemisch Nickel / Gold

Ceramic Heater Substrate

Keramiksubstrat für Heizanwendungen und thermische Systeme.

Technische Daten

Layer: 1-lagiges Keramiksubstrat
Substratdicke: 1,0 mm
Abmessung: 70 × 10 mm
Material: Aluminiumoxid Keramik (Al₂O₃)
Technologie: Thick Film Heizstruktur
Oberfläche: AgPd

Eine Keramik-Leiterplatte ist eine Leiterplatte, bei der Keramik als Basismaterial verwendet wird. Im Gegensatz zu klassischen Leiterplatten aus Glasfaser-Epoxid (FR-4) bieten Keramiksubstrate deutlich bessere thermische und mechanische Eigenschaften.

Die wichtigsten Vorteile sind:

• deutlich bessere Wärmeableitung
• hohe Temperaturbeständigkeit
• sehr gute elektrische Isolation
• hohe Zuverlässigkeit bei Temperaturwechseln

Dadurch eignen sich Keramik-Leiterplatten besonders für leistungsstarke Elektronik und thermisch anspruchsvolle Anwendungen.

Aluminiumoxid (Al₂O₃ / Alumina)

Aluminiumoxid ist das am häufigsten verwendete Keramikmaterial für Leiterplatten.

Eigenschaften:

• gute Wärmeleitfähigkeit
• hohe mechanische Stabilität
• kosteneffizient

Typische Wärmeleitfähigkeit:
 ca. 24 W/mK

Aluminiumnitrid (AlN)

Aluminiumnitrid wird für Anwendungen mit besonders hoher Wärmeentwicklung eingesetzt.

Eigenschaften:

• sehr hohe Wärmeleitfähigkeit
• geringe thermische Ausdehnung
• ideal für Leistungselektronik

Typische Wärmeleitfähigkeit:

170–200 W/mK

Siliziumnitrid (Si₃N₄)

Siliziumnitrid wird für besonders anspruchsvolle Anwendungen eingesetzt.

Eigenschaften:

• sehr hohe mechanische Festigkeit
• sehr gute Wärmeleitfähigkeit
• hohe Temperaturbeständigkeit

DPC Keramik-Leiterplatten (Direct Plated Copper)

Bei der DPC-Technologie wird Kupfer direkt auf die Keramikoberfläche abgeschieden.

Vorteile:

• sehr hohe Präzision
• feine Leiterstrukturen
• gute Oberflächenqualität

Typische Anwendungen:

• LED-Module
• RF-Elektronik
• Sensorik

Typische Kupferstärke:

10–50 µm

Thick Film Keramik-Leiterplatten

Bei der Thick-Film-Technologie werden leitfähige Pasten auf das Keramiksubstrat gedruckt und anschließend eingebrannt.

Vorteile:

• integrierte Widerstände möglich
• Heizstrukturen möglich
• robuste Technologie

Typische Anwendungen:

• Heizmodule
• Sensorik
• industrielle Elektronik

DBC Keramik-Leiterplatten (Direct Bonded Copper)

Die DBC-Technologie ermöglicht dicke Kupferschichten auf Keramiksubstraten.

Vorteile:

• hohe Stromtragfähigkeit
• sehr gute Wärmeableitung
• ideal für Leistungselektronik

Typische Kupferstärken:

200–500 µm

Typische Anwendungen:

• Leistungsmodule
• EV-Elektronik
• Motorsteuerungen
• Leistungswandler

LEXINGTON® bietet Keramiksubstrate mit folgenden technischen Möglichkeiten:

Spezifikation | Wert

Materialien | Al₂O₃ / AlN / Si₃N₄
Substratdicke | 0,25 – 2,0 mm
Kupferstärke | 10 – 500 µm
Min. Leiterbahnbreite | 100 µm
Min. Bohrung | 0,2 mm
Max. Leiterplattengröße | abhängig von Technologie

Spezielle Anforderungen können gemeinsam mit unserem Engineering-Team geprüft werden.

Keramik-Leiterplatten werden besonders häufig eingesetzt in:

• Leistungselektronik
• Elektrofahrzeuge
• Hochleistungs-LED-Module
• RF-Elektronik
• Radar-Systeme
• industrielle Heizsysteme
• Sensorik
• Automotive Elektronik

LEXINGTON® unterstützt Kunden weltweit mit zuverlässiger Leiterplattenfertigung für anspruchsvolle Anwendungen.

Unsere Vorteile:

• erfahrenes Engineering-Team
•  Unterstützung von Prototyp bis Serie
•  zuverlässige Lieferkette
•  wettbewerbsfähige Preise
•  technische Beratung

Wir unterstützen Kunden bei der Optimierung von Design, Kosten und Zuverlässigkeit.

Square Cavity Four-Layer Ceramic Substrate 

Technische Daten

Layer: 4-lagiges Keramiksubstrat
Substratdicke: 1,2 mm
Abmessung: 5 × 5 mm
Material: 92 % Aluminiumoxid (Al₂O₃)
Technologie: DBC Hochtemperaturbonding
Besonderheit: integrierte Kavität (Cavity) für Bauteilaufnahme
Oberfläche: chemisch Nickel / Gold

Rectangular Four-Layer Ceramic Substrate 

Technische Daten

Layer: 4-lagiges Keramiksubstrat
Substratdicke: 1,6 mm
Abmessung: 7 × 5 mm
Material: 92 % Aluminiumoxid (Al₂O₃)
Technologie: DBC Hochtemperaturbonding
Oberfläche: chemisch Nickel / Gold

Square Four-Layer Ceramic Substrate 

Technische Daten

Layer: 4-lagiges Keramiksubstrat
Substratdicke: 1,3 mm
Abmessung: 3 × 3 mm
Material: 92 % Aluminiumoxid (Al₂O₃)
Technologie: DBC Hochtemperaturbonding
Besonderheit: hochpräzise Leiterstrukturen
Oberfläche: chemisch Nickel / Gold

Three-Layer DBC Ceramic Substrate 

Technische Daten

Layer: 3-lagiges Keramiksubstrat
Substratdicke: 1,2 mm
Abmessung: 110 × 55 mm
Material: 96 % Aluminiumoxid (Al₂O₃)
Technologie: DBC Hochtemperaturbonding
Besonderheit: hochdichte Leistungsstruktur
Oberfläche: chemisch Nickel / Gold

In-Line Array Four-Layer Ceramic Substrate 

Technische Daten

Layer: 4-lagiges Keramiksubstrat
Substratdicke: 1,6 mm
Abmessung: 33 × 3,2 mm
Material: 92 % Aluminiumoxid (Al₂O₃)
Technologie: DBC Hochtemperaturbonding
Besonderheit: In-Line Array Struktur für kompakte Module
Oberfläche: chemisch Nickel / Gold

LEXINGTON® bietet umfangreiche Fertigungsmöglichkeiten für keramische Leiterplatten auf Basis von Aluminiumoxid (Al₂O₃), Aluminiumnitrid (AlN) und Berylliumoxid (BeO). Die Fertigung erfolgt je nach Anwendung mit Thick Film Technologie oder Direct Bonded Copper (DBC).

Unsere Technologien ermöglichen sowohl hochpräzise Keramikschaltungen mit feinen Leiterstrukturen als auch Leistungsleiterplatten mit dicken Kupferschichten und hoher Stromtragfähigkeit. Dadurch können sowohl kompakte Sensor- und HF-Schaltungen als auch leistungsstarke Module für industrielle Anwendungen realisiert werden.

Typische Fertigungsmöglichkeiten umfassen unter anderem:

• Keramiksubstrate mit bis zu 10 Lagen (Thick Film)
• DBC Keramiksubstrate mit bis zu 2 Lagen
• minimale Substratdicken ab 0,25 mm
• maximale Leiterplattengrößen bis 200 × 200 mm
• minimale Leiterbahnbreite und Abstand 0,25 / 0,25 mm
• minimale Bohrungen ab 0,1 mm
• Aspect Ratio bis 8:1

Je nach Keramikmaterial können sehr hohe thermische Leistungen erreicht werden. Aluminiumoxid bietet eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 24 W/mK, während Aluminiumnitrid und BeO Werte von über 170 W/mK erreichen können.

Keramische Leiterplatten zeichnen sich außerdem durch eine sehr hohe elektrische Isolation mit einer Durchschlagsfestigkeit von mindestens 15 kV/mm aus und eignen sich daher besonders für Anwendungen mit hohen Spannungen oder großen Temperaturunterschieden.

Die vollständigen technischen Fertigungsmöglichkeiten sind in der folgenden Übersicht dargestellt.

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