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2025-04-06T07:11:58Z

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[[Datei:KL Hybrid Circuit b.jpg|mini|Unbestückte Schaltung auf LTCC-Basis.]]
{{lang|en|'''Low Temperature Cofired Ceramics'''}} (LTCC, {{deS|Niedertemperatur-Einbrand-[[Keramik]]en}}) ist in der [[Elektronik]] eine Technologie zur Herstellung von Mehrlagenschaltungen auf der Basis von gesinterten Keramikträgern. Es können Leiterbahnen, [[Kondensator (Elektrotechnik)|Kondensatoren]], Widerstände und [[Spule (Elektrotechnik)|Spulen]] erzeugt werden. Die Elemente können durch [[Siebdruck]] oder [[Photochemie|photochemische]] Prozesse aufgebracht werden. Die ungebrannten Keramikfolien werden einzeln strukturiert, danach gestapelt und laminiert. Abschließend wird ein definiertes Sinterprofil mit einer Spitzentemperatur von 850 bis 900 °C gefahren. Die LTCC-Technologie vereinigt die Vorteile der [[HTCC]] ({{enS|High Temperature Cofired Ceramics}}) und der [[Dickschichttechnologie]] und ist vor allem bei kleinen und mittleren Stückzahlen eine kostengünstige Alternative zur herkömmlichen [[Leiterplatte]]ntechnologie.

== Verarbeitung ==
LTCC kann man mit vorhandenen [[Dickschicht-Hybridtechnik|Dickschichteinrichtungen]] drucken und brennen. Die Keramikmasse ist mit Plastifikatoren (um Laminieren unter Temperatur und Druck zu ermöglichen) und Lösungsmitteln versehen. Die Dicke liegt zwischen 4 und 12 mil (milli-[[Zoll (Einheit)|inch]]), d. h. zwischen 100 und 300 µm.
Für Innenlagenleiterbahnen und Durchkontaktierungen wurden [[Silber]]-, Silber/[[Palladium]]- und [[Gold]]pasten entwickelt, die sich auf der Keramikfolie verarbeiten lassen und in nahezu gleichem Maße schrumpfen wie die Keramikschicht. Die Außenlagen werden vorzugsweise separat eingebrannt ({{lang|en|postfired}}) um extreme Passgenauigkeit für automatisches Bestücken zu gewährleisten. Durchgangslöcher (Vias) werden gestanzt oder mit dem [[Laserbohren|Laser gelocht]]. Danach werden die Löcher mit einer Leitpaste gefüllt. Nach dem Trocknen werden die Leiterbahnen gedruckt. Die einzelnen Lagen werden ausgerichtet und in einer Pressform gestapelt. [[Laminieren|Laminiert]] wird unter Wärme und Druck (z. B. 70 °C und 20 N/mm<sup>2</sup>). Nach der Laminierung schneiden auf Endmaß. Ausbrennen eine Stunde bei 350 °C im Konvektionsofen, dabei werden 85 Prozent der organischen Bestandteile ausgebrannt. Anschließend Brennen im normalen Dickschichtofen bei 850 °C.

Die Schrumpfung der LTCC ist reproduzierbar mit etwa 1 % Toleranz, wenn die Temperaturkurve im Brennofen exakt wiederholt wird. Die elektrischen Eigenschaften der Leiterbahnen entsprechen den normalen Dickschichtleiterbahnen. Relativ schlechte [[Wärmeleitung]] im Vergleich zu [[Aluminiumoxid]] (Dickschichttechnologie), daher oft Einsatz von thermischen [[Durchkontaktierung|Vias]].

== Anwendungen ==
Anwendungsgebiete liegen auf Grund der günstigen [[Hochfrequenz]]eigenschaften in der [[Mobilfunk]]-, [[Satellitentechnik|Satelliten]]-, [[Mikrosystemtechnik|Mikrosystem-]] und [[Medizintechnik]] sowie der Autoindustrie (Steuergeräten).

Die LTCC-Keramiken eignen sich hervorragend zum Bedrucken mit Widerständen. Mit einem Siebdruckverfahren wird auf die LTCC-Oberfläche eine leitende Paste gedruckt, aus welcher die in der Schaltung benötigten Widerstände generiert werden. Diese Widerstände weichen alle von ihren Sollwerten ab (±25 %) und werden deshalb zu groß gedruckt. Mit dem [[Lasertrimmen|Lasertrimmer]] werden mit verschiedenen Schnittformen die Widerstände getrimmt, bis sie ihre genauen Widerstandswerte (±1 %) erreicht haben. Durch dieses Verfahren müssen keine Widerstände bestückt werden, wodurch eine weitere Miniaturisierung der [[Leiterplatte]]n möglich wird.

LTCC-Stapel werden auch im Bereich der [[Mikrofluidik]] eingesetzt. Hier macht man sich gegenüber Glassubstraten die Möglichkeit zum Aufbau dreidimensionaler Strukturen zunutze.<ref>{{Literatur |Titel=Tagungsband Mikroelektronik-Tagung ME 08 |Datum=2008 |ISBN=978-3-85133-049-6 |Online=http://www.me-tagung.at/ |Abruf=2011-01-11}}</ref>

== Literatur und Datensätze ==
* Michael Thomas Lynn: ''Metal on Ceramic Friction Surfacing Data for Printing Electronics''. [[Datensatz]]. [[Zenodo]], Dezember 2023. [[doi:10.5281/zenodo.10365783]]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Technische Keramik]]
[[Kategorie:Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik]]

Low Temperature Cofired Ceramics - Versionsgeschichte

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