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Advanced GaN packaging

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Mit Mikrowellentechnologie auf den Weltmarkt

Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat Maßnahmen ergriffen, die zu mehr Selbstvertrauen und Wettbewerbsfähigkeit im Weltmaßstab führen sollen.

Industrielle Technologien

In zunehmendem Maße wird von Weltraumorganisationen, Kommunikationsunternehmen und Militärbehörden weltweit hochentwickelte Galliumnitrid- (GaN-) Technologie nachgefragt. GaN bietet nämlich den Vorteil, dass es Transistoren mit einer höheren Leistungsdichte bei Mikrowellenfrequenzen ermöglicht. GaN-Leistungstransistoren für Raumfahrtanwendungen nehmen bis zu 5 W/mm über ihre Schaltung auf. Um diesen Vorteil nutzen zu können, müssen Einbautechnologien imstande sein, die auftretenden Wärmebelastungen zu reduzieren (d. h. Verringerung der Wärmewiderstände). Im Rahmen des Projekts "Advanced GaN packaging" (Agapac) wurden 25 Gehäuse für Hochleistungsverstärker entwickelt. Diese Gehäuse sind hermetisch, erfüllen also die ESA-Anforderungen an luftdichte Gehäuse. Außerdem wurde mit einer Trägerplatte aus einem Diamant/Silber-Material ein um 65 % höherer Leistungsgrad erzielt. Um die Integrität dieser Entwicklungen zu gewährleisten, wurden umfangreiche thermische Bewertungen dieser Materialien durchgeführt. Die Gehäuse wurden weiteren Prüfungen unterzogen. Nach 500 Zyklen bei Temperaturen im Bereich von – 55 Grad bis 125 Grad wurden keine Ausfälle festgestellt. Außerdem wurden zerstörungsfreie Prüfungen durchgeführt, wie etwa eine dreidimensionale (3D) Röntgentomographie, um mögliche Fehlstellen in dem Hochleistungsverstärkermodul aufzuzeigen. Im Rahmen des Projekts Agapac entstand durch die Anwendung von Raumfahrttechnologien ein zuverlässiges und im Handel erhältliches Gehäuse, das nicht nur zu einer Verbesserung der europäischen Satellitentechnologie führt, sondern auch dazu beiträgt, dass Europa seine starke Position in der außerordentlich wettbewerbsfähigen Raumfahrtindustrie bewahrt.

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