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STK-ICs - flexible Dickhäuter in der Elektrotechnik
STK-ICs sind die flexiblen Dickhäuter unter den integrierten Schaltkreisen in der Elektrotechnik. Die zu den Hybrid-Mikroschaltkreisen gehörenden STK-ICs können dank der Dickschicht-Hybridtechnik Komponenten verwenden, die in einem monolithischen IC nicht untergebracht werden können. Anwendungsgebiete sind unter anderem in der Automobilelektronik oder in der Unterhaltungselektronik, aber auch in der Medizintechnik.
- Warum ist ein STK-IC ein Hybrid-Mikroschaltkreis?
- Was hat die Dickschicht-Hybridtechnik mit einem STK-IC zu tun?
- Wie werden STK-ICs hergestellt?
- Welche Einsatzgebiete haben STK-IC Hybridschaltungen?
Warum ist ein STK-IC ein Hybrid-Mikroschaltkreis?
Die Mikroelektronik ist ein Teilgebiet der Elektronik, bzw. der Halbleiterelektronik und der Mikrotechnik.
Ziel dieses Gebietes ist es, Bauelemente wie den STK-IC zu entwickeln. Solche Schaltungen unterscheiden sich im Wesentlichen von konventionellen Schaltungen durch Integration und Miniaturisierung.
- Integration
- Miniaturisierung
Integration
Unter Integration in der Mikrotechnik versteht man eine Zusammenfassung aller Bauelemente sowie die Verdrahtung auf einem gemeinsamen Substrat. Bei mikroelektronischen Schaltungen handelt es sich hierbei in der Herstellung um einen Arbeitsprozess.
Miniaturisierung
Die Bauelemente und somit die Schaltung als Ganzes werden kontinuierlich verkleinert. Heute können beispielsweise auf einem einzigen elektronischen Bauteil Milliarden elektronischer Elemente aufgebracht werden.
Die Länge eines Transistors ( gemeint ist die physikalische Gate-Länge ), der Teil eines STK-ICs ist, beträgt beispielsweise unter 30 Nanometer. So können Milliarden von elektronischen Bauteilen auf einem Siliziumstück von weniger als 10 Millimetern realisiert werden.
Was hat die Dickschicht-Hybridtechnik mit einem STK-IC zu tun?
Die Dickschicht-Hybridtechnik ist DAS Merkmal eines Microschaltkreises. Diese Technik hat Vorteile, die einem STK-IC zu maximaler Flexibilität verhelfen, wie beispielsweise dem Einsatz von verschiedenen Bauteilen durch spezifische Fertigungstechniken oder dem Einsatz bei Anwendungen im hohen Temperaturbereich.
- Einsatz von Bauteilen verschiedener Fertigungstechniken
- Einsatz bei Anwendungen in hohem Temperaturbereich
- moderate Verlustleistung der Bestandteile durch Substrat-Isolation
- realisierbare Widerstände mit hoher Genauigkeit in Wertebereichen von Millimetern bis Megaohm
- Schaltungen können in Verbindung mit metallischen Deckeln (Lids) luftdicht abgedeckt werden
Wie werden STK-ICs hergestellt?
Die Herstellung eines STK-ICs erfolgt mit der Methode der Dickschicht-Hybridtechnik. In der Aufbau- und Verbindungstechnik ermöglicht sie in der Erstellung von STK-ICs sowohl die Anwendungen von integrierten als auch von diskreten Bauelementen.
- Aluminium-Oxid-Keramiksubstrat ist, als Platte verarbeitet, die Trägersubstanz für den Herstellungsprozess. Herkömmliche Leiterplatten aus glasfaserverstärktem Epoxidharz sind auf Grund der niedrigen Temperaturfestigkeit für die folgenden Schritte nicht geeignet.
- Anschließend werden die Leiterbahnen im Siebdruckverfahren aufgebracht. Da die Fertigung in mehreren Schichten verläuft, können sich die Leiterbahnen auch kreuzen. Eine geringe Leiterbahnbreite von bis zu 5 mm ist abhängig von der gewählten Metalllegierung erreichbar.
- Elektrische Widerstände werden je nach Anwendung des STK-ICs durch aktives Lasertrimmen mit dem Ziel der korrekten Eigenschaften von Strom, Frequenz und Leistung oder durch passives Lasertrimmen mit dem Ziel der korrekten Eigenschaften von Zielwert und Widerstand einem Feinabgleich unterzogen.
Unabhängig davon, ob es sich bei den Lagen um Isolierschichten oder Leiterbahnen handelt, muss in einem neuen Vorgang gebrannt werden.
Welche Einsatzgebiete haben STK-IC Hybridschaltungen?
STK-Hybridschaltungen haben ein großes Einsatzgebiet. Der Fokus der von uns angebotenen STK-IC Hybride liegt hauptsächlich auf dem Gebiet der modernen Kommunikationselektronik sowie der Unterhaltungselektronik als Leistungsverstärker.
- STK- ICs in der Kommunikationselektronik
- STK-ICs in der Unterhaltungselektronik
STK-ICs in der Kommunikationselektronik
Um die menschliche Sprache verständlich vermitteln zu können, benötigt man einen Leistungsverstärker, der die zu einem eingeschränkten Übertragungsbereich von beispielsweise 160 Hz-5 kHz regelt.
Aufgabengebiete sind die Unterstützung von Bündelfunk, der unterschiedliche Grunddienste wie Notverbindungen, Rückrufinformationen oder den Zugang zum öffentlichen Telefonnetz ermöglicht oder die schnelle Übermittlung von WLAN und die Arbeit mit Funkzellen erlaubt.
STK-ICs in der Unterhaltungselektronik
Da STK-ICs zu den hybriden Endverstärkern gehören, umfassen sie verschiedene Transisitor-Chips und passive Bauelemente wie Kondensatoren und Widerstände.
Für Heimcomputer eignen sich Soundkarten mit integrierten Schaltkreisen. Sie bringen eine hohe Tonqualität, da er die Ausgabe eines Digital-Analog-Wandlers akzeptiert. Der Ausgang wird in einen weiteren Schaltkreis-Verstärker eingespeist. Wenn der Leistungspegel ausreicht, kann ein Lautsprecher angetrieben werden.
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