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Neben der permanenten geometrischen Verkleinerung der Lotverbindungen werden elektronische Bauteile immer mehr bei erhöhten Betriebstempe- raturen eingesetzt. Dies hat zur Folge, dass die thermische Stabilität der Lotkontakte als Zuverlässigkeitsaspekt an Bedeutung gewinnt. Zum einen spielt die thermische Veränderung jeder einzelnen Komponente, z. B. der beloteten Nickelmetalli- sierung (Underbumpmetallisierung: UBM), zum anderen thermisch aktivierte Prozesse, wie die Diffusion von Bestandteilen der UBM ins Lot, eine Rolle. Hierbei kann es zum Ablegieren der UBM verbunden mit der Bildung intermetallischer Phasen kommen. Beides beeinflusst die Funktion des Lotkontaktes, sowohl einen mechanischen Halt zwischen Chip und Schaltungsträger als auch einen elektrischen Kontakt über eine gewünschte Betriebszeit zu gewährleisten. // 

Besides the on-going miniaturization of electro- nic components these are more and more used at higher operation temperatures. That is why the solder joint stability becomes more important as a reliability aspect. Each layer of the solder joint system can change by thermal activation as well as thermal activated processes like diffusion of layer atoms e. g. of under bump metallization (UBM) particles into the solder can be took place. As a consequence of these a reduction of UBM thickness combined with the formation of inter- metallic layers can be occurred. Both influence the function of solder joint to realize a mechanical joint between chip and printed circuit board on one hand and an electrical contact on the other hand.

Reaktionslote, bei denen die eigentliche Lotlegierung erst während des Lötprozesses gebildet wird, sind in der Elektronikindustrie bereits seit einem Jahrzehnt bekannt und in Gebrauch. Ein wesentlicher Vorteil dieser Lote liegt in der verhältnismäßig geringen Löttemperatur bei gleichzeitig hoher Einsatztemperatur der damit gefertigten Lötverbindungen. Spezielle Lotpasten wurden vordergründig für die Anwendung in der Hochtemperaturelektronik entwickelt, insbesondere für den Einsatz im Auto- mobil. Neben zahlreichen Forschungsarbeiten und Laboruntersuchungen liegen inzwischen auch Ergebnisse aus der industriellen Fertigung vor. // 

Reactive solders, in which the actual alloy is formed only at the soldering stage, have been known, and indeed used for some decades in the electronics industry. A major advantage in their use, is their relatively low soldering temperature, while forming a solder joint which can subsequently operate at considerably higher temperatures. Special solder pastes were thus developed for use in high-temperature electronics applications, especially in the auto- motive industry. In addition to countless research and laboratory studies, results are now available from actual industrial practice.

Seit über 130 Jahren steht OTTO für pragmatische Lösungen in Sachen Kleben, Dichten und Vergießen. Das mittelständisches Unternehmen mit rund 300 Beschäftigten am Standort Fridolfing in Oberbayern setzt dabei mit Produkten aus der Novasil-Reihe auf kompromisslose Qualität und enge Zusammenarbeit mit Industriekunden.

Mit einer neuen Generation von reaktiven PU-Hotmelts rundet OTTO nun sein Produktspektrum an Kleb- und Dichtstoffen sowie Vergussmassen ab und eröffnet seinen Kunden neue Möglichkeiten im Produktionsprozess.

Das Reaktive Bonden ist ein neuartiges Niedertemperaturfügeverfahren, welches auf reaktiven Multischichtsystemen im Nanometerbereich in Kombination mit einer zusätzlichen Lotschicht basiert. Die Wärme, die für den Fügeprozess erforderlich ist, wird lokal im Fügespalt durch eine selbstständig ablaufende exotherme Reaktion innerhalb des alternierenden, reaktiven Systems generiert und ermöglicht auf diese Weise das Verbinden von verschiedenen Komponenten bei sehr geringen Fügetemperaturen. Gerade deshalb ist dieser Ansatz für zahlreiche Anwendungen in der Mikrosystemtechnik aber auch in der Leistungselektronik von besonderem Interesse – vor allem dann, wenn temperaturempfindliche Komponenten und Materialien mit sehr unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu verbinden sind.

Die Realisierung eines 3D-Chipmoduls, welches durch eine extreme Packungsdichte gekennzeichnet ist, wird beschrieben. Auf Basis dient ein Keramik-Dickschichtverdrahtungsträgers. Dabei wird im Detail auf die Probleme im Zusammenhang mit den nachfolgenden Montageprozessen einschließlich der Umhüllung eingegangen. Eine gezielte Materialauswahl und technologische Änderungen von Standardtechnologien waren die Lösung.//

A description is provided of the design and initial production of a 3D chip module, characterised by an extremely high packaging density, and utilising a ceramic circuit substrate. The task is considered with detailed consideration of subsequent downstream assembly operations andafinal encapsulation process, notingproblems which can arise. The solution to, these lies in judicious selection of materials and some modifications in the technology

Zur medizinischen Befunderhebung in Hohlorganen des menschlichen Körpers existiert neben der Computertomografie (CT) und der Magnetresonanz-tomographie (MRT) auch die Sonografie. Dabei wird in die nichtinvasive und invasive Ultraschallbildgebung unterteilt. Die invasive Untersuchungsmethode von Hohlorganen soll in diesem Zusammenhang mit einer funktionalisierten Katheterspitze erfolgen. Im Vordergrund steht die konstruktiv-technologische Realisierbarkeit eines geeigneten Funktionsdemonstrators, der eine Bildgebung ermöglicht, die bei Untersuchung mit MRT und CT nicht möglich ist. Die klinische Anwendung wird zu einem späteren Zeitpunkt angestrebt.

For medical diagnostic assessment in the hollow organs of the human body in addition to the computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI), ultrasonography exists. Thereby the imaging is divided into the non-invasive and invasive ultrasound imaging. The invasive imaging method of hollow organs should take place with a functionalized tip of the catheter. The main focus is the constructive-technological feasibility of a suitable functional demonstrator, which allows imaging that is not possible with investigation by MRI and CT. The clinical application is desired at a later date.

Die von Häusermann entwickelte Technologie HSMtec zur Realisierung von hohen Strömen auf Leiter- platten hat die Serienreife erreicht. Sie weist gegenüber den bisher verwendeten Verfahren Vorteile hin- sichtlich Produktionsaufwand, Umweltfreundlichkeit und Platzbedarf auf. Auch Entwärmungskonzepte lassen sich mit ihr platzsparend realisieren.

Einleitung 

Die Realisierung von hohen Strömen mit Stromstärken im zwei- und dreistelligen Bereich auf Leiterplatten ist an sich nichts Neues. Allerdings konnte mit den bisher angewandten Methoden – beispielsweise höhere Kupferschichtstärken über das Leiterbild (Dickkupfertechnik) oder der Einsatz von Stromschienen und Stanzgittern – keine wirtschaftliche Lösung erreicht werden. Die so genannte Eisbergtechnik ist zwar mit herkömmlichen Strukturierungstechnologien (Dickkupfer, Resist, Ätzen) ausgekommen, verbraucht aber eine erhebliche Menge von Kupfer, Resisten und Ätzmedien. Für die notwendige, geringe Anzahl von Hochstromstrukturen blieben beim Einsatz von 500?µm dickem Kupfer in der jeweiligen Lage nur Flächenanteile von wenigen Prozenten übrig, der Rest von mehr als 90?% des ursprünglich eingesetzten Kupfers fällt dem Ätzprozess zum Opfer.

Die von Häusermann entwickelte Technologie HSMtec zur Realisierung von hohen Strömen auf Leiter- platten hat die Serienreife erreicht. Sie weist gegenüber den bisher verwendeten Verfahren Vorteile hin- sichtlich Produktionsaufwand, Umweltfreundlichkeit und Platzbedarf auf. Auch Entwärmungskonzepte lassen sich mit ihr platzsparend realisieren.

Einleitung

Die Summe der Funktionalität auf Leiterplatten wächst ständig. Neben den ursprünglichen Logik- und Steuerungsfunktionen sind in zunehmendem Maße hohe Ströme zu finden, die durch die Leistungsaufnahme der Bauelemente bedingt sind. Die Äquivalenz zwischen elektrischer Leistung und Wärmeleistung trägt Wärmeenergie in die Leiterplatte ein. Damit steht man vor dem Problem der Entwärmung der Baugruppe.

Tablet-Nutzer versperren sich mit den Händen die Sicht auf das Display und verschwenden wertvollen Bildschirmplatz, wenn sie mit einem virtuellen Keyboard Text eingeben. Mit der konstruktiven Lösung RearType arbeitet Microsoft Research daher an einem Ansatz, der Software-Tastaturen überflüssig macht.

Ein großer Vorteil räumlicher spritzgegossener Schaltungsträger (3D-MID) besteht in der stofflichen Integration von Mechanik und Elektrik. Dies führt zu erheblichem Verbesserungspotential in Form erhöhter Gestaltungsfreiheit sowie der Möglichkeit zur Miniaturisierung der Produkte und zur Rationalisierung der Produktionsprozesse. Kommerzielle Applikatio- nen in MID-Technologie finden sich in verschiedenen Bereichen wie der Automobilindustrie sowie der Medizin- und Kommunikationstechnik.

„Irren ist menschlich" wird oft leichthin gesagt, aber selten sind die vermeintlichen Verursacher des Fehlers auf den damit verbundenen Schadensfall juristisch ausreichend vorbereitet. Im vorliegenden Beitrag stellt der Vertrauensanwalt des FED, Gerhard Lochmann, zwei Problemfälle aus der Juristischen Praxis vor, die für die Branche typisch sind. Sie demonstrieren, wie wichtig in Jedem Dienstleistungsunternehmen der Elektronik, aber auch in der Auftragsvergabe bzw. im Einkauf generell das Vorhandensein Juristischen Grundwissens für die Geschäftsabläufe ist.

Derzeit wird der Markt mit Billigkopien elektronischer Komponenten aus dem asiatischen Raum überschwemmt. Darunter finden sich auch vermehrt Plagiate der Marke Recom. Häufig wird im Internet mit den Originalbildern der Wandler geworben, aber in Wahrheit sind sowohl Typenbezeichnung als auch Logo gefälscht.

Nach dem großen Erfolg seiner DC-LED-Treiber-Module hat das deutsche Unternehmen RECOM (Dreieich) eine neue Serie von UL-zertifizierten Konstantstrom-LED-Treibern mit Wechselspannungs-Universaleingängen und Leistungsfaktorkorrektur entwickelt.

Lernen von den Erfolgen anderer kann wesentlich dazu beitragen, selbst schneller vorwärts zu kommen und bekannter zu werden. Wenn es um progressive Produktkonzepte und Produktausführung geht, können die mit dem red dot design award ausgezeichneten Erzeugnisse eine Fülle von Informationen und Anregungen liefern. Denn er ist eine der weltweit anerkanntesten Belobigung für vorbildliche Gestaltungs- und Entwicklungsarbeit. Dieser Beitrag will eine aktuelle Übersicht zum Stand des Awards vermitteln.

In der deutschen Umgangssprache verwendet man das Wort ,Zinnober', wenn man von etwas behaupten will, es sei wertlos und unsinnig, oder um was unnötiges Aufsehen gemacht wird. Das Wort soll sich vom Mineral Zinnober (Cinnabarit) ableiten, das etwas Unvollkommenes und damit Wertloses darstellt. Warum? Die Alchimisten vergangener Zeiten verrührten nämlich Quecksilber und gelben Schwefel. Sie meinten so künstliches Gold herstellen zu können. Quecksilber und Schwefel verbinden sich jedoch nicht zu Gold, sondern zu Zinnober.

Da haben wir nun die Misere und Zinn hat seinen schlechten Ruf weg – zu unrecht, denn mit Zinn lässt sich ja auch einiges bewirken: Sehr reine Zinn-Einkristalle eignen sich zur Herstellung von elektronischen Bauteilen. Als Bestandteil von Metall-Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt ist es beinahe unersetzlich – so bei bleifreiem Lötzinn (Zinnanteil größer 95 %) zur Verbindung elektronischer Bauteile auf Leiterplatten. Seit zehn Jahren darf aber kein bleihaltiges Lötzinn in elektronischen Geräten mehr verwendet werden (RoHS). So setzt man nun bleifreie Zinnlegierungen mit Kupfer und Silber ein (so z.?B. Sn95.5Ag3.8Cu0.7 mit einer Schmelztemperatur von etwa 220 °C).

Der Entwicklungs- und Fertigungsdienstleister für Embedded Systeme und Optoelektronik MAZeT begegnet der Abkündigung von Bauteilen mit dem Redesign von digitalen und Mixed-Signal-ASICs (Application Specific Integrated Circuits). Damit garantiert das Unternehmen die zukünftige Funktionsfähigkeit vorhandener Elektronikentwicklungen. „Der Vorteil eines ASICs gegenüber eines Standard-ICs ist beträchtlich", erläutert zunächst Dr. Fred Grunert, Geschäftsführer von MAZeT. „Das konkret auf die Anwendung zugeschnittene Elektronikkonzept beinhaltet nur die erforderlichen Funktionen und reduziert folglich Kosten und Platzbedarf. Es verbessert zudem die elektrischen Parameter. Dem stehen leider die eher kurze Bauteil-Verfügbarkeit von sechs bis acht Jahren und die eingeschränkte Lagerhaltung von höchstens zwei Jahren entgegen. Hier bietet MAZeT betroffenen Unternehmen mit dem Redesign die passende Antwort. Das Redesign verlängert dabei nicht nur die Verfügbarkeit, sondern es erlaubt darüber hinaus, den ASIC zu optimieren."

Für die chemische Abscheidung von Nickel auf Kupfer ist die Anwesenheit eines Katalysators wie zum Beispiel Palladium notwendig. Untersucht wurde jetzt, inwieweit das vorhandene Palladium in die Kupferschicht eingebaut beziehungsweise ob das Palladium bei der Reaktion verändert oder verbraucht wird. In diesem Zusammenhang wird auch die Belegung der Kupferoberfläche mit Keimen der Nickelabscheidung sowie das Wachstum der Schicht beobachtet. Der Aufbau der Schichten ist vor allem für die Herstellung von Leiterplatten oder MID-Teilen interessant und liefert für eine weitere Verbesserung der Prozesse wichtige Hinweise.

Es wird immer schwieriger, Flugzeuge und Bordelektronikelemente zu liefern, die den neuesten Normen und Vorschriften entsprechen. Vieles davon hat mit der zunehmenden Komplexität, die zum Teil auf wichtige Entwicklungen in der Branche zurückzuführen ist, zu tun.

Die Elektronikindustrie verlangt nach immer kleineren Produkten mit geringem Gewicht und mit mehr Funktionalität. Nur durch konsequente Miniaturisierung wird es möglich sein, auf diesen Trend zu reagieren. Dies trifft hauptsächlich auf die elektronischen Flachbaugruppen zu, die heute bestimmend für die Größe und das Design der Endprodukte sind. Bauelemente der Größe 0201 reduzieren gegenüber der Bauform 0402d as Volumen um 4/5 und die Fläche um 2/3. //
The electronics industry continues to hanker for ever-smaller products with lower weight and increased functionality. Only by means of a continuing miniaturisation can this demand be met. This is mainly true of electronic flat assemblies, these being what largely determine the size and design of the end-product today. Components with a size 0201 specification offer a reduction in volume of 4/5ths compared with their 0402 analogues, and the area by 2/3rds.

Erfahrungen beim Bestücken von CSP

Während die Vorteile der Verwendung von CSPs (Chip Size Packages) heute allgemein unbestritten sind, sind deren praktische Auswirkungen nach wie vor noch nicht Allgemeingut in der Fertigung geworden.

Zum ersten Mal ist mit FLO/PCB 3.1 von Flomerics eine Software auf dem Markt, die qualitativ genaue Aussagen über den Temperaturverlauf einer Leiterplatte und ihrer Komponenten in einem Konvektionsofen macht.

Das Fehlerrisiko beim ersten Reflowlöten einer neuen Leiterplatte kann erheblich reduziert werden, wenn die thermische Reaktion der Leiterplatte und der Bauteile auf die Temperatur- und Strömungsumgebung des Reflowkonvektionsofens bekannt ist. Geometrisch eindimensionale Schätzungen können zwar pauschale Werte der zeitlichen Temperatur der Leiterplatte liefern, besser ist aber eine 3-dimensio- nale transiente Lösung, die die unterschiedlichen thermischen Trägheiten und Wärmeübergänge sowie die Beeinflussung bzw. geometrische Behinderung der Bauteile untereinander berücksichtigt.

Zum 25. September 2002 halte die EKRA Gmb Hin Bönnigheim zu einem Workshop eingeladen, der die Herstellung von flexiblen Baugruppen von Rolle-zu-Rolle zum Inhalthatte. Mit 25 Teilnehmern war der Workshop gut besucht und die Referenten konnten einen repräsentativen Überblick über die Technologie vermitteln.

Sie ähneln hauchdünnen Pflastern, ihre Form ist frei wählbar und sie funktionieren an jeder Körperstelle. Mit solchen Sensoraufklebern auf der Haut lassen sich mobile Geräte wie Smartphone und Smartwatches jetzt intuitiver und diskreter bedienen als das bisher der Fall war.

Die vom US-Anbieter eInfochips angekündigte Reference Development Platform (RDP) EIC- i.MX93-210 basiert auf den NXP i.MX93-Applikatiosprozessoren. Die Prozessoren enthalten einen skalierbaren ‚Arm Ethos‘- U65-microNPU Kern zur effizienten Beschleunigung des maschinellen Lernens sowie ausgefeilte Sicherheitseigenschaften mit integrierter EdgeLock- Secure-Enclave zur Unterstützung von Edge-Computing-Anwendungen. Die Plattform ermöglicht Entwicklern die Erstellung von energieeffizienten High-Performance Machine-Learning- Applikationen.

Renesas Electronics und OmniVision haben ein integriertes Referenzdesign für High-Definition Automotive-Kamerasysteme vorgestellt. Es ermöglicht Entwicklern für alle Fahrzeugklassen ein effizientes und wirtschaftliches Systemdesign für HD-Video. Das Referenzdesign basiert auf der AHL-Technologie (Automotive HD Link) von Renesas, die hoch auflösende Videosignale über kostengünstige Kabel und Steckverbinder überträgt. Die AHL-Komponenten kommen mit dem 1,3-MP SoC OX01F10 von OmniVision zum Einsatz. Dies bietet die branchenweit beste Bildgebung bei schwierigen Lichtverhältnissen mit kompaktem Formfaktor und niedrigsten Stromverbrauch. Der neue AHL-Encoder RAA279971 und der Decoder RAA279972 verwenden modulierte Analogsignale. Dies ermöglicht zehnmal geringere Übertragungsraten als bei der digitalen Übertragung von HD-Signalen.