Die Zukunft der hermetischen Verpackung – neue Materialien, neue Prozesse und neue Trends

1. Neue Materialrichtungen

Hermetische Verpackungsmaterialien entwickeln sich ständig weiter; Drei Hauptrichtungen verdienen Aufmerksamkeit:

Niedertemperatur-Versiegelungsglas – herkömmliches Borosilikatglas muss bei Temperaturen über 900 °C versiegelt werden, während neue Niedertemperaturgläser die Versiegelungstemperatur auf unter 600 °C senken. Dies reduziert die thermische Belastung und das Risiko von Rissen und spart gleichzeitig Energie. Noch wichtiger ist, dass die Niedertemperaturversiegelung dünnere und präzisere Metallgehäuse ermöglicht.

Aluminiumnitridkeramik (AlN) – Wärmeleitfähigkeit 7–8 Mal höher als die von Al₂O₃. Da die Laserleistungsdichte weiter steigt, wird AlN zur Keramik der Wahl für Hochleistungs-CTMS-Gehäuse.

Aktive Lotfüllstoffe – Füllstoffe, die Ti und Zr enthalten, reagieren direkt mit der Keramik, wodurch der vorherige Metallisierungsschritt entfällt. Dies vereinfacht den CTMS-Prozessablauf, verkürzt die Produktionszyklen und senkt die Kosten. Solche Füllstoffe werden bereits in Hochleistungsprodukten in Kleinserien eingesetzt.

2. Branchentrends: Zusammenfassung und Ausblick

Von „warum hermetische Verpackungen benötigt werden“ bis hin zu „wie man testet, wie man Fehler vermeidet und wie man sie anwendet“ hat diese Serie die gesamte technische Landschaft hermetischer Verpackungen nachgezeichnet. Mit Blick auf die Zukunft werden drei große Trends die Branche vorantreiben:

Die 5G/6G-Hochfrequenzentwicklung treibt die wachsende CTMS-Nachfrage voran – bei Millimeterwellenfrequenzen steigt der dielektrische Verlust von Glas stark an, was Keramikverpackungen zu einer harten Anforderung macht. Die von Xuri positionierten HTCC-Keramiksubstrate sind genau die Produktlinie, die von vornherein für diesen Trend reserviert ist.

Neue Energie-Fahrzeugsensoren werden immer beliebter – die Automobilumgebung mit hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und hohem Salznebel stellt neue Anforderungen an „niedrige Kosten + hohes Volumen + hohe Zuverlässigkeit“ an hermetische Verpackungen und erzwingt eine kontinuierliche Optimierung der GTMS-Prozesse.

Die hermetische Verpackungsindustrie wandelt sich von „gut verschließen“ hin zu „gut verschließen, schnell verschließen und wirtschaftlich verschließen“ – wo technologischer Fortschritt auf industrielle Modernisierung trifft.

[Fazit der Serie] Von den Grundprinzipien der hermetischen Verpackung, den beiden Hauptprozessen (GTMS/CTMS), der Oberflächenbehandlung, der Qualitätsprüfung und der Fehlervermeidung bis hin zum Herstellungsablauf, Branchenanwendungen und zukünftigen Trends hat diese Serie systematisch die gesamte Wissenskette der hermetischen Verpackung abgedeckt.

[Glossar]

1. Niedertemperatur-Siegelglas : ein neues Glasmaterial mit einer Siegeltemperatur unter 600 °C, das thermische Belastung und Energieverbrauch reduziert

2. Aktiver Hartlötfüller : ein Hartlötfüller, der aktive Elemente wie Ti/Zr enthält, der direkt mit der Keramik reagiert und sich verbindet, wodurch der vorherige Metallisierungsschritt entfällt