Modullösungen auf Substratbasis Sehr kleine Abmessungen und extrem niedrige Bauhöhen

Schnitt durch ein SESUB-Substrat
Schnitt durch ein SESUB-Substrat

TDK und Epcos ist es mit SESUB (Semiconductor Embedded in Substrate) gelungen, sehr viele Funktionen auf einer 3D-Integrationsplattform unterzubringen. Auf diese Weise lassen sich extrem platzsparende Module herstellen, die Halbleiterchips ebenso enthalten wie diskrete Bauteile – seien es Filter, Induktivitäten, Kondensatoren und/oder Leistungsverstärker.

Da der Energiebedarf portabler Geräte nahezu sprunghaft ansteigt, muss die in den Geräten verwendete Energiequelle – sei es Batterie oder Akku – entsprechend angepasst, also größer werden. Nicht nur die Mikroprozessoren benötigen mehr Energie, auch die von den Anwendern geforderten, bildschirm-gestützten Funktionen fordern ihren Tribut. Die Konsequenz: Um Platz für den größer werdenden Akku zu schaffen, müssen alle übrigen Bauelemente kleiner werden.

Ein gutes Beispiel für diese Zwänge sind Smartphones: Zusätzlich zu den heute üblichen 2G- und 3G-Netzen auch die Frequenzbänder des neuen Mobilfunkstandards LTE (Long-Term Evolution) unterstützen. Dadurch entsteht ein zusätzlicher Bedarf an miniaturisierten Bauelementen – u.a. an Oberflächenwellen-Filtern, Duplexern, Induktivitäten, Kondensatoren oder Leistungsverstärkern. Von den Herstellern der Smartphones wird zudem erwartet, dass sie neue Funktionen integrieren. Ziel ist dabei, die kompakten Abmessungen der Geräte – allen voran deren Höhe – zumindest beizubehalten. Vor diesem Hintergrund ist mittlerweile die Bauhöhe von miniaturisierten Komponenten zu einem wichtigen Kriterium für den Markterfolg geworden. Und TDK leistet mit seiner SESUB-Technologie dazu seinen Beitrag.

Modulbauweise ermöglicht Miniaturisierungsfortschritte

Der Begriff SESUB (Semiconductor Embedded in Substrate) steht für eine innovative Substrattechnologie, basierend auf patentierten Verfahren von TDK. Mit ihr lassen sich Halbleiterchips direkt in das Substrat einbetten, nachdem ihre Höhe bis auf 50 µm verringert wurde. Der Komponentenhersteller hat zahlreiche Verfahren entwickelt, um selbst komplexe Bauelemente prozesssicher integrieren zu können. Die Gesamthöhe des Substrats beträgt einschließlich der integrierten Halbleiterchips lediglich 300 µm (siehe Bild).