Der Kapazitäten-Auszug zeigt in dreißig Sekunden, was im Standard läuft und was Aufpreis kostet.
Zu den Kapazitäten →Daten schicken, ein Ingenieur prüft sie gegen Ihren Aufbau — kostenfrei, vor der Anfrage.
Zum Datencheck →Kein Laminat, sondern eine gebrannte anorganische Platte mit metallisierter Schaltung. Wo organische Materialien aufgeben — 500 °C, extreme Leistungsdichte, ein CTE, der zu nacktem Silizium passen muss — ist Keramik meist die einzige verbleibende Option.
Zwei Substrate dominieren. Aluminiumoxid (Al₂O₃) ist das Arbeitspferd — 24 W/mK, preiswert, mechanisch fest. Aluminiumnitrid (AlN) leitet Wärme mit 170 W/mK und mehr, nahe an metallischem Aluminium, und kostet ein Vielfaches. Der Metallisierungsweg zählt ebenso viel wie das Substrat: DBC bondet dickes Kupfer direkt für Leistungsanwendungen, Dickschicht druckt und brennt Leitpasten, Dünnschicht sputtert und ätzt für feinste Strukturen und engste Toleranzen.
Was von FR-4 Kommende regelmäßig überrascht, ist das mechanische Verhalten. Keramik ist hart, hervorragend maßhaltig und vollkommen spröde. Sie lässt sich nicht fräsen, nicht konventionell bohren und überhaupt nicht biegen. Die Kontur wird gelasert oder geritzt und gebrochen — die Form muss also früh feststehen. Eine späte Konturänderung ist ein neues Werkzeug, keine CAM-Korrektur.
AlN bewegt mit 170 W/mK und mehr Wärme wie Metall und isoliert dabei elektrisch. Bei hoher Leistungsdichte gibt es oft keine Alternative.
6 – 7 ppm/K liegen nahe an Silizium und Keramikgehäusen, sodass Chips direkt aufgebracht werden können, ohne die Scherbelastung eines organischen Substrats.
Dauereinsatz über 500 °C, ohne Harz, das erweichen, ausgasen oder degradieren könnte. Bohrloch-, Luftfahrt- und Ofenelektronik landen hier.
Dickschicht und DBC sind zwei getrennte Prozesse mit getrennten Grenzwerten. Sie sind weder untereinander austauschbar noch mit den FR-4- und HDI-Werten an anderer Stelle dieser Website.
| Parameter | Dickschicht | DBC |
|---|---|---|
| Max. Lagenanzahl | 10 | 2 |
| Max. Leiterplattendicke | 6,0 mm | 2,4 mm |
| Max. Leiterplattengröße | 200 × 200 mm | 138 × 178 mm |
| Min. Leiterplattengröße | 10 × 10 mm | 10 × 10 mm |
| Min. Leiterbahn / Abstand | 0,25 / 0,25 mm | 0,25 / 0,25 mm |
| Min. Bohrung | 0,10 mm | 0,10 mm |
| Aspect Ratio | 8 : 1 | 8 : 1 |
| Durchschlagfestigkeit | ≥ 15 kV/mm | ≥ 15 kV/mm |
| Oberfläche | AgPd, AuPd | Vernickelung, ENIG |
Verifizierte Fertigungsgrenzen für Keramik. Verbindliche Werte bestätigen wir projektbezogen anhand Ihrer Daten.
| Eigenschaft | Al₂O₃ | AlN | Hinweis |
|---|---|---|---|
| Wärmeleitfähigkeit | 24 W/mK | ≥ 170 W/mK | AlN nähert sich metallischem Aluminium |
| CTE | 6,5 – 7,5 ppm/K | 4,5 ppm/K | AlN liegt am nächsten an nacktem Silizium |
| Dk (1 MHz) | 9,5 – 10 | 8,5 – 9 | Hoch — Leitergeometrie weicht stark von FR-4 ab |
| Df | < 0,001 | < 0,001 | Ausgezeichnet, bis in den Millimeterwellenbereich |
| Biegefestigkeit | 350 – 400 MPa | 300 – 350 MPa | Fest, aber spröde — keine plastische Verformung |
| Substratdicke | 0,25 – 1,0 mm | 0,25 – 1,0 mm | 0,635 mm ist der übliche Standard |
| Metallisierung | DBC / Dick- / Dünnschicht | DBC / Dünnschicht | Nach Strukturgröße und Strom gewählt |
| Min. Leiterbahn / Abstand | 0,25 / 0,25 mm | 0,25 / 0,25 mm | Dickschicht und DBC — siehe Fertigungsgrenzen |
Richtwerte zur Vorauswahl. Verbindliche Werte bestätigen wir projektbezogen anhand Ihrer Daten.
Die folgenden Punkte kommen nach der Datenprüfung am häufigsten als Rückfrage zurück. Wer sie vor dem Layout-Freeze klärt, spart eine Schleife.
Keramik wird gelasert oder geritzt, nicht gefräst. Eine späte Konturänderung bedeutet neues Werkzeug und einen neuen Musterzyklus — betrachten Sie die Form als eingefroren, sobald Muster bestellt sind.
Dk um 9 – 10 gegen 4,5 bei FR-4 heißt: eine 50-Ω-Leitung auf Keramik ist weit schmaler als gewohnt. Übernehmen Sie keine Leiterbahnbreiten aus einem FR-4-Design.
Sprödes Material konzentriert Spannung an Kerben. Verrunden Sie Innenecken und halten Sie Ausschnitte von Befestigungspunkten fern, die angezogen werden.
Keramik gleicht eine unebene Montagefläche nicht durch Verformung aus — sie bricht. Spezifizieren Sie die Ebenheit des Kühlkörpers und verwenden Sie nachgiebige Befestigungselemente.
Beginnen Sie mit Al₂O₃ — es deckt die meisten HF- und mittleren Leistungsanwendungen zu einem Bruchteil des Preises ab. Wechseln Sie zu AlN, wenn die thermische Rechnung wirklich 170 W/mK und mehr verlangt oder der CTE eng an nacktes Silizium muss.
Ja, lasergebohrt und mit Leitpaste gefüllt, aber teuer und mit größerem Mindestdurchmesser als auf FR-4. Designs mit wenigen Vias sind deutlich günstiger.
Das Substrat selbst, den Metallisierungsprozess, deutlich geringere Nutzenausbeuten wegen der kleinen Platten und das Werkzeug zum Lasern der Kontur. Das ist kein einzelner Kostentreiber, sondern vier.
Meist nicht. Ein Hybridaufbau mit HF-Laminat nur auf den kritischen Lagen bringt den Großteil der Performance zu einem Bruchteil der Kosten. Keramik verdient ihren Platz, wenn Wärme, Temperatur oder CTE sie erzwingen.
Schicken Sie uns Ihre Daten oder eine grobe Skizze. Wir prüfen die Machbarkeit, benennen die Kostentreiber und antworten innerhalb eines Arbeitstages.