Liquid Chrystal Polymer für die Hochfrequenz

Ein neues Liquid Chrystal Polymer ermöglicht Mikrobauteile mit filigranen Leiterbahnstrukturen für Hochfrequenz-Anwendungen

Ensinger präsentiert ein neues Compound auf Basis eines Liquid Chrystal Polymer (LCP) für die Laserdirektstrukturierung (LDS) von elektronischen Bauteilen für Hochfrequenz-Anwendungen: Das neue LCP-Compound Tecacomp LCP LDS 1049426 black ist für dünnwandige 3D-MID-Bauteile mit sehr feinen Leiterbahnen konzipiert.

Der Werkstoff eignet sich insbesondere für Hochfrequenz-Anwendungen in den Bereichen Industrieautomation, Elektronik (Consumer, Netzwerke) und Automotive. Ensinger entwickelt seit mehr als zehn Jahren Hochtemperatur-Compounds für dreidimensionale Mikrobauteile mit leitfähigen Strukturen (Molded Interconnect Devices, MID).

„Die Anforderungen an integrierte Elektronikbauteile steigen: Einerseits werden Bauräume noch kleiner, andererseits müssen selbst auf Mikrobauteilen immer mehr Funktionen untergebracht werden. Der Mobilfunkstandard 5G erhöht zudem die Frequenzanforderungen an Schaltungsträger“, sagt Thomas Wallner, Leiter Vertrieb und Marketing Compounds bei Ensinger. „Unser neues Compound auf Basis von LCP ermöglicht eine sehr gute Fine-Pitch-Performance sowie eine geringe Rauheit der Metallisierung. Beides sind Grundvoraussetzungen für Anwendungen im Hochfrequenzbereich. Tecacomp LCP LDS ist zudem Reflow-lötbar bis 260°C – mit diesem Eigenschaftsprofil bietet es einen großen Vorteil am Markt.“

Ein neues Füllstoffkonzept des LCP-Compounds erhöht die Zuverlässigkeit der Leiterstrukturen bei klimatischen und mechanischen Wechselbelastungen: Zum einen wird eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme erreicht, zum anderen ein angepasster Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE), vergleichbar mit dem von Kupfer. Mineralische Füllstoffe ( 10 μm) ermöglichen sehr feine Leiterbahnstrukturen, so dass sehr geringe Pitch-Breiten (Leiterbahnbreite plus Zwischenraum) von weniger als 70 μm in 3D realisierbar sind.

Tecacomp LCP LDS 1049426 black zeichnet sich durch eine gute Dimensionsstabilität und Steifigkeit aus. Flüssigkristalline Werkstoffe haben eine besonders geringe Schmelzviskosität. Sie sind also in der Schmelze dünnflüssig und damit besonders geeignet für die Herstellung filigraner Bauteile mit geringen Wandstärken.

Das wärmeleitfähige Substrat kann die Verlustwärme gezielt abführen (Wärmeleitfähigkeit ca. 2 W/mK in-plane), wodurch sich die Lebensdauer elektronischer Komponenten erhöht. Eine niedrige Wärmekapazität sorgt für kurze Spritzguss-Zykluszeiten.

Die Werkzeugkonstruktion vereinfacht sich aufgrund der geringen Verarbeitungsschwindung. Zudem ist eine Durchkontaktierung des chemikalienbeständigen und flammhemmenden Materials mittels Laserbohren möglich.

Dreidimensionale Schaltungsträger aus Hochtemperaturkunststoffen vereinen elektrische und mechanische Funktionen in einem Bauteil und ermöglichen so kleinere, leichtere und günstigere Bauteile als mit klassischen Leiterplatten.

mg