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Anceram  9 2. Uniaxiales Trockenpressen: Großserienfer- tigung von Druckkontakten, Isolationsscheiben und keramischen Kühlern, extrem kostengüns- tig; die Prozesskette ist definiert über: Granulat­ erstellung – Pressen – Sintern – Schleifen/Läp- pen – Metallisieren. 3. Foliengießen: Damit werden großflächige, dünne Substrate in Klein- und Großserie gefer- tigt: Gießen – Stanzen – Brennen –Schleifen/ Läppen – (Polieren) – ggf. Metallisieren. Allen drei Formgebungsvarianten folgt ein Hochtemperatursinterprozess. In diesem Prozess entsteht der Werkstoff „Keramik“ mit all seinen Eigenschaften. Damit unterscheidet sich die Keramik wesentlich von Metallen und Kunststoffen. Diese Werkstoffe entstehen stets vor der Formgebung, die Keramik aber entsteht erst nach ihrer Formgebung. Während AlN und Al2 O3 drucklos gesintert werden, muss das Si3 N4 unter Schutzgas mit einem be­ stim­m­ten Überdruck verdichtet werden (sog. Druck­­sintern). Die Entfernung der temporären Formgebungshilfsmittel erfolgt vor dem eigentli- chen Brand in einem separaten Prozess und Ofen. // 1. Cold Isostatic Pressing: With this tech- nique we produce prototypes and small volume pro­duction. Prototypes can be provided very quickly (rapid prototyping), within a week from request.The process consists of: pressing, turning/milling, sintering, grinding/lapping and metalizing. 2. Unidirectional dry pressing: high volume production of insulating discs and ceramic coo- lers and most cost effective. The main process steps are: spray drying to achieve granulated powder, pressing, sintering, grinding/lapping and metalizing. 3. Tape casting: forming thin substrates for medium and high volume production. The main process steps are: casting, stamping, sintering, grinding/lapping, polishing (if required) and metalizing (if required). Firing: All the shapes are fired at a high tem­ perature sintering process in which the ceramic materials will obtain its desired material proper- ties. That is where ceramic parts differ from metals and plastics. While AlN and Al2 O3 can be densified by pressure­ less sintering, Si3 N4 has to be fired under well defined gas and pressure conditions. Debin­ dering of temporarily added forming aids takes place in a separate process and furnace before final sintering and densification. Kontrolle der Aufbauten vor dem Sinterbrand // Sintering Furnace Hartbearbeitung // Hard Machining Fast alle keramischen Werkstücke, die in der Leistungselektronik Anwendung finden, müs- sen nach dem Sinterprozess auf Ebenheit, Parallelität und Oberfächengüte bearbeitet werden. Erst dadurch erhält man einen guten Wärmeübergang zwischen Wärmequelle, d. h. dem Halbleiter, und einer Wärmesenke, etwa dem Gehäuse oder einem aktiven Kühlelement. Hochgenaue Bohrungen, Absätze und Vertie- fungen werden durch Diamantschleifen oder Lasern eingebracht. Anschlussbohrungen las- sen sich durch Honen wasserdicht fertigen, gelaserte Strukturen werden nach dem Bear- beiten chemisch nachgearbeitet. // Nearly all ceramic components used in power electronics have to be machined for flatness, parallelism and surface quality reasons after the firing process to guaranty maximum heat transfer from the heat source to the substrate and drain. Precise bore holes, recesses and other shapes are made by diamond grinding or laser cutting. Tightly toleranced bore holes can be made by honing. Laser drilled or scribed substrates will be chemically cleaned after lasering. Dickschichtmetallisierung: Leiterbahnen, Widerstände und Abdeckschichten, sog. Over- glaze, werden im Siebdruckverfahren auf die gebrannte, geschliffene Keramik aufgebracht, getrocknet und bei Temperaturen um 850°C haftfest mit dieser verbunden. Damit erhält man quasi eine „keramische Leiterplatte“. Sol- che Metallisierungen werden v. a. in der Mikro- und Optoelektronik eingesetzt. // Thick film printing: Conductor lines, resistors and glass sealings are printed onto the ground or lapped ceramic surface by screen-printing using special inks designed for AlN or Si3 N4 then dried and fired at temperatures around 850° to 1.000° C. AMB-Metallsierung: Die Leiterbahnen beste- hen hier aus dicken Kupferschichten. So ge- nannte „aktive Metalle“ wie Titan, Nickel, Hafni- um, Zirkon und einige andere zeichnen sich durch eine hohe chemische Affinität zu kerami- schen Werkstoffen aus. Dies nutzt man, um Me- talle wie Kupfer, Aluminium, Nickel, Molybdän, Wolfram oder Stähle direkt an die Keramik anzu- binden. Auch verschiedene Keramikbauteile selbst lassen sich mit dieser Technik verbinden. // AMB-metalizing: These circuit boards con- sist of thick copper layers applied to the top and bottom of the ceramic substrate. Active metals like Titanium, Nickel, Hafnium, Zirconium and others show a high chemical affinity to ceramic materials.This property is used to bind metals like Copper, Aluminum, Nickel, Molybdenum, Tungsten or Steel directly to the ceramic.