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Vom Hochleistungspackage über die Leiterplatte bis zur Baugruppe

Neue Fertigungstechniken pushen die Leistungselektronik

11. Juni 2012, 11:01 Uhr | Karin Zühlke

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Chip-Embedding funktioniert auch im Hochleistungsbereich

Eine Alternative zum Packaging von Leistungsbausteinen bietet das Chip-Embedding: Dabei werden ungehäuste Chips - und auch passive Bauelemente - direkt in die Leiterplatte eingebettet und in den Innenlagen kontaktiert. Diese Technik punktet vor allem, weil sie Platz spart bzw. Platz auf zwei Ebenen bietet, denn neben den eingebetteten Chips kann außen ganz konventionell bestückt werden. AT&S hat zusammen mit elf Industrie- und Forschungspartner kürzlich das Chip-Embedding-Projekt »Hermes« abgeschlossen: Ziel war es, die Einbetttechnik in Europa durch eine komplette Supply Chain auch für Halbleiter industrietauglich und serienreif zu machen, was inzwischen gelungen ist. Vorgestellt haben die Projekt-Partner bei ihrer Abschlusspressekonferenz auch einen Demonstrator für die Leistungselektronik: Hier lag der Platzgewinn gegenüber einer diskreten Version immerhin bei 50 Prozent. »Durch die Miniaturisierung lassen sich die Wärmewiderstände reduzieren und das wiederum führt dazu, dass sich die Temperaturen verringern«, schildert Hannes Stahr, Group Technology Manager und bei AT&S verantwortlich für das HERMES-Projekt einen entscheidenden Vorteil der Embedding Technologie, der besonders bei der Leistungselektronik zum Tragen kommt.

Dass Chip-Embedding allen Unkenrufen zum Trotz auch im Hochleistungsbereich gut funktioniert, hat das Fraunhofer IZM unlängst zum Beispiel anhand eines Thyristor Power Moduls bewiesen, das die Forscher zusammen mit Andus Electronic, Peter Electronic und AIF entwickelt haben: Dabei haben die Entwicklungspartner vier Thyristoren in eine Leiterplatte mit vier Millimetern Kupferkern eingebettet. Kontaktiert wurden die Dies über ein ein Silber-Sinter-Verfahren.