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Das Silbersintern ist eine der vielversprechendsten Verbindungstechnologien für die Hochtemperaturanwendung in der Mikrosystemtechnik. Im Vergleich zu den klassischen Löttechniken ist das Silbersintern ein relativ neues Verfahren. Die positiven Eigenschaften gesinterter Ag-Verbindungsschichten, wie beispielsweise deren Kriech- und Ermüdungsbeständigkeit bei thermomechanischen Belastungen sowie die sehr gute thermische und elektrische Leitfähigkeit des Silbers, sind ausschlaggebend dafür, dass schon heute druckgesinterte Ag-Schichten in Leistungsmodulen mit DCB-Substraten industriell Anwendung finden. Mit der Vorgabe das Einsatzgebiet des Silbersinterns zu erweitern und mit geringerem Druck beziehungsweise sogar drucklos zu sintern, ist die Fragestellung, inwiefern die prozessbedingte Restporosität in den Ag-Sinterschichten einen Einfluss auf deren mechanische Eigenschaften hat, ein wichtiger Punkt in aktuellen Forschungsprojekten. Im Folgenden werden daher Möglichkeiten zur Herstellung freigestellter Ag-Sinterschichten erläutert sowie Verfahren zur Charakterisierung des mechanischen Verformungsverhaltens dieser Ag-Proben aufgezeigt und insbesondere in Hinblick auf deren Anwendbarkeit für poröse Strukturen diskutiert.

Die Erhöhung der zulässigen Betriebsspitzentemperatur stellt eine wichtige Voraussetzung zur Steigerung des Wirkungsgrades in Modulen der Leistungselektronik und damit der Energieeffizienz der elektrischen Antriebs- und Energiesteuerung dar. Bei erhöhten Temperaturen führt die Belastung auf die konventionellen Weichlote zu einer Verringerung der Lebensdauer der Fügestelle und somit des gesamten Aufbaus. Dies hat zur Folge, dass für diesen Einsatzfall alternative Fu?gewerkstoffe eingesetzt werden. Eine Lösungsmöglichkeit ist die Verwendung von gesintertem Silber, das jedoch neue Anforderungen an die Auslegung stellt. Die Werkstoffeigenschaften des gesinterten Silbers weichen wesentlich von denen der Weichlote ab, weshalb dazu Untersuchungen angestellt wurden. Parallel ausgeführte FE-Analysen dienten dem Ziel festzustellen, inwiefern sich die thermomechanischen Beanspruchungen eines IGBTModuls verändern, wenn anstelle einer Weichlotverbindung eine Sinterverbindung bestehen wu?rde und mögliche Fehlerrisiken aufzudecken. Auf der Basis der im Paper diskutierten Simulationsergebnisse und deren anwendungsnahen Bewertung kann der Anwender wichtige Hinweise für die Problematik und deren Vermeidung entnehmen.

Forschungspolitik im Freistaat Sachsen – auf Anregung der EU-Kommission soll Sachsen in der vorgeschlagenen neuen europäischen Industriestrategie für die Elektronik eine herausragende Rolle spielen. Empfohlen wird, den Standort Dresden, einen der drei europäischen Weltklasse-Elektronik-Cluster, weiter auszubauen. Ein entsprechendes Strategiepapier der EU liegt vor.

Am 23. April 2013 fand unter dem Thema ‚REACH-Pflichten, vor dem Hintergrund weiterer regulatorischer Aktivitäten und Hilfen zu ihrer Unterstützung‘ in organisatorischer Zusammenarbeit der Ökopol GmbH und des Öko-Institut e.V. mit dem Veranstalter Umweltbundesamt, eine Vortragsveranstaltung im Rahmen der Reihe ‚REACH-in der Praxis‘ in Berlin statt. Nach wie vor stellt das Problem der Informationspflicht nach Artikel 7 und Artikel 33 der REACH-Verordnung für die Unternehmen, im verstärkten Maße aber für die KMU’s, eine große Herausforderung dar. Hinzu kommt, dass über den Grenzwert von 0,1 Massenprozent Uneinigkeit zwischen den EU-Mitgliedsstaaten und damit Unsicherheit besteht. Im Folgenden ein Überblick über die Veranstaltung.

Der im Auftrag der Wirtschaftsverbände Spectaris, VDMA und ZVEI sowie des Bundesministeriums für Bildung und Forschung erstellte ‚Branchenreport Photonik 2013‘ wurde erstmalig auf der Leitmesse ‚Laser World of Photonics 2013‘ in München vorgestellt. Er betont die Bedeutung der Schlüsselindustrie für die gesamte Wirtschaft und dokumentiert deren solides Wachstum seit 2005.

Hier beziehen wir uns nur indirekt auf die Melange, die eingetragene ‚Literarische Gesellschaft zur Förderung der Kaffeehauskultur‘ http://www.melange-im-netz.de/ oder die Wiener Melange (1830 erstmals dortselbst angeboten), die schweizer Kafi Melange oder dem was man in den Niederlanden unter Wiener Melange versteht. Vielmehr geht es uns darum warum beim Vermischen von einigen unterschiedlichen Lotlegierungen Blasen (Lunker) auftreten bei anderen aber weniger.

Als einer der führenden deutschen und internationalen Breitband-Distributoren bietet die Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH vor allem Halbleiter, passive und elektromechanische Bauelemente, Speicher- und Anzeigeeinheiten, Boards und drahtlose Produkte. Zielmärkte sind vorrangig die Segmente Automotive, Medical, Industrial, Home Appliance, Energy und Lighting. Mit gezielten Programm-Ergänzungen von Amphenol, CEP, Everlight, Renesas, Samsung und Vishay werden aktuelle Anforderungen von Groß- und Mittelstandkunden in diversen Segmenten bedient.

In einem Nürnberger Parkhaus werden Lichtlösungen der Zukunft erprobt: mit der LED Duris E3 von Osram. Für den Einsatz als direktionale Retrofits für Innenräume bietet Osram mit der Duris S8 viel Licht aus kleiner Fläche. Die MicroSideled 3806 für Display-Hinterleuchtung realisiert hohe Lichtausbeute und Quanteneffizienz. Soleriq S13 liefert High Power als Ersatz für Halogen-Spots mit gleichmäßigem Farbbild. Die MultiLED (‚Automotive LED') schafft kreativen Designraum im Auto, wo dynamische Farbgestaltung eine wachsende Rolle spielt, mit der Wunschfarbe Blau.

Als führender Embedded-Processing-Lösungsanbieter bedient Freescale Semiconductor neue Entwicklungen in der Automobiltechnik, Konsumelektronik, Industrieanwendungen und Netzwerktechnik. Zwei aktuelle Beispiele: die 5-V-Mikrocontroller der Baureihe Kinetis-E und die 32-bit Bausteine Kinetis-L.

Materialien für organische Leuchtdioden (OLEDs) an Druck- und Beschichtungsverfahren anzupassen, ist Ziel des Projekts ‚cyFLEX'. Die gedruckten OLEDs könnten so künftig leuchtende Flächen für Verpackungen, Beschilderungen und Werbetafeln ermöglichen. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Cynora machen organische Leuchtdioden fit für den kostengünstigen Druck.

Das breit gefächerte Produktportfolio an Steckverbindern der W+P Products GmbH umfasst Standardausführungen und kundenspezifische Auslegungen. Gefertigt wird in Deutschland und in China (Shenzhen). Das Programm bietet in seiner aktuellen Erweiterung mit ZIF-, THR- und BtB-Formaten unter anderem Miniaturisierungslösungen mit extrem geringen Bauhöhen und kleinen Rastermaßen, die auch in automatengerechter Tape-and-Reel Verpackung zur Integration in bestehende Abläufe verfügbar sind.

Mit der Entwicklung von ‚umweltfreundlichen' Integrierten Schaltkreisen (Integrated Circuits, ICs) mit verringerter Bauelementhöhe wird die Herstellung zuverlässiger ICs mit ausreichender thermischer Stabilität und Zuverlässigkeit eine zunehmende Herausforderung. Neben der bereits erwähnten fortschreitenden Miniaturisierung tragen auch alte und neue EU-Verordnungen, wie beispielsweise das Bleiverbot für viele Anwendungen in der elektronischen Industrie dazu bei, dass die thermische Belastung in der Fertigung elektronischer Baukomponenten weiter zunimmt. Durch die Verwendung von Reinzinn in der galvanischen Beschichtung sowie von bleifreien Loten haben sich die Temperaturen beim Löten oder Umschmelzen deutlich erhöht. Um eine vergleichbare Zuverlässigkeit gegenüber vergangener Produkte auch für heutige IC-Generationen zu gewährleisten, müssen neue Technologien entwickelt und eingesetzt werden.

Hauptwärmequelle in elektronischen Geräten sind deren Halbleiterchips (ICs). Die Temperaturempfindlichkeit dieser Bauelemente stellt Ingenieure bei der Entwicklung von Kühlmechanismen vor große Herausforderungen. Überhitzung führt meist zu einem vorzeitigen Ausfall von ICs – und Fehler auf nur einem IC können das gesamte System lahmlegen. Je höher die Temperatur eines ICs ist, umso früher und wahrscheinlicher erfolgt ein Ausfall. Da die Funktionalität zugenommen hat, ist auch die damit einhergehende Wärmeentwicklung gestiegen. Und zwar soweit, dass sie als mögliches Problem für das Tempo der Elektronikentwicklung angesehen wird. Geeignete Kühlungsstrategien helfen, diese empfindlichen Komponenten vor Überhitzung und Ausfall zu schützen.

Das Design-Ware-Sensor-IP-Subsystem ist eine konfigurierbare Hardware- und Software-IP-Lösung, die eine rasche Integration von Sensor-Funktionalität in Systems-on-Chip ermöglicht. Das neue IP-Subsystem ist dahingehend optimiert, Daten von digitalen und analogen Sensoren zu verarbeiten, um den Host-Prozessor zu entlasten und eine effizientere Verarbeitung der Sensordaten mit Ultra-Low-Power zu ermöglichen.

Interaktive E-Haut leuchtet bei Berührung und bietet neue Interaktionsmöglichkeiten: Forscher an der University of California (UC) in Berkeley haben eine papierdünne ‚E-Skin‘ (E-Haut) gefertigt, die bei Berührung leuchtet – und das umso stärker, je mehr Druck ausgeübt wird. 

Altium Designer und AltiumLive mit Funktionsverbesserungen: Altium Limited hat Ende des zweiten Quartals 2013 mit der Release Altium Designer 13.3 das zweite größere Update seines Designtools veröffentlicht. Auch das Ökosystem AltiumLive wurde überarbeitet und erweitert.

Branchenneuheit von IPC und JPCA – Design-Richtlinie für gedruckte Elektronik: Der amerikanische Fachverband IPC und der japanische Fachverband JPCA haben mit dem Standard IPC/JPCA-2291 die branchenweit erste Design-Richtlinie für gedruckte Elektronik vorgestellt. Das Dokument trägt den Titel ‚Design Guidelines for Printed Electronics‘ (Design-Richtlinie für gedruckte Elektronik). 

Der kleinste Open-Source-Autopilot für kleine unbemannte Luftfahrzeuge wie Drohnen wurde vor kurzem entwickelt, konstruiert und getestet [1]. Das technische Kunststück vollbrachten Forscher um den Projektmanager Bart Remes vom Micro Aerial Vehicle Laboratory der Fakultät für Aerospace Engineering an der niederländischen TU Delft.

Zuken hat innerhalb von gut zwei Wochen Ende August und Anfang September eine rege Informationstätigkeit entwickelt. In dieser Zeitspanne wurden fünf Mitteilungen verbreitet. Dabei ging es nicht nur um den Ausbau des Vertriebsnetzes, sondern auch um die technische Weiterentwicklung seiner EDA-Software. Man kann das so werten, dass Zuken gleichzeitig seine Marktposition festigen und die Effizienz seiner Designtools weiter anheben will.

Das kalifornische Start-up-Unternehmen Veebot arbeitet an einem Roboter, um die Blutabnahme schneller und effizienter zu machen.

Autonomes Fahren, Elektromobilität, Vernetzung: Megatrends auf der IAA:
Können Sie sich vorstellen, sich morgens in Ihr Fahrzeug zu setzen, das Lenkrad mit seinen Sensorflächen zu umfassen und schon läuft der Gesundheitscheck. Herzfrequenz und EKG werden im Armaturenbrett angezeigt, bevor das Fahrzeug startet und multiple Fahrerassistenzsysteme für ein nahezu unfallfreies Fahren sorgen. Denso aus Japan und mit 34,2 Mrd. US$ Umsatz zweitgrößter Automobilzulieferer weltweit zeigte eine entsprechendes Auto-Cockpit auf der IAA.

Die Pentagal Chemie und Maschinenbau GmbH installierte die erste, neu entwickelte automatische HAL-Anlage mit Wechsellottopf bei der Schweizer Electronic AG. Mit dieser ist nicht nur ein sehr schneller und sicherer Wechsel zwischen bleifreier und bleihaltiger Verzinnung möglich, sondern es können auch die Qualitätsanforderungen zuverlässig erfüllt werden. Frank Winter erläuterte bei einem Besuch der PLUS-Redaktion die Anlage.

Diese sollen viel Power und viel Logik auf sehr begrenztem Raum unterbringen. Eine Lösung kann dabei die partielle Dickkupfertechnik – Wirelaid – sein. Neben Kostenvorteilen sprechen vor allem eine verminderte Lagenzahl, die verbesserte Entwärmung und ein geringeres Systemvolumen für diese neue Technologie. Würth Elektronik konzipiert dabei für Kunden je nach Anforderung individuelle Lösungen.

Um die Kupferoberfläche von Leiterplatten zu säubern und anzurauen, werden in der Regel Bürstmaschinen mit Schleifwalzen verwendet. Damit lassen sich zwar Bohrgrate entfernen, eine optimale Haftung des Fotoresists sowie des Lötstopplacks lässt sich jedoch nicht erreichen, da die abgetragenen Strukturen zu grob sind. Dagegen sorgt eine Mikroätzrate von nur 0,3 bis 0,7 µm für homogenen Haftgrund.

Ausgehend von den Möglichkeiten der Wärmeabführung werden neue Basismaterialien für effiziente Wärmeableitung vorgestellt und deren Eigenschaften beschrieben.

Da unsere Welt immer stärker miteinander vernetzt ist, muss die Infrastruktur eine zunehmende Datenmenge aufnehmen und verarbeiten, um immer schneller Resultate an eine stetig steigende Anzahl von Benutzern zu liefern als je zuvor. Studien zu diesem Thema sagen voraus, dass sich der globale Datenaustausch im Laufe der nächsten Jahre vervierfachen und der globale Datenaustausch über ‚Clouds' um das sechsfache zunehmen wird. Das beeinflusst auch die Entwicklung neuer Dielektrika.

Die technischen Anforderungen an Leiterplatten haben sich in den vergangenen Jahren stark verändert. Die Layouts sind feiner geworden, die Leiterplatten müssen auf weniger Platz ihre Aufgaben erfüllen und müssen elektrischen, thermischen und sogar oft statischen Vorgaben standhalten. Die Entwicklungen der Elektronik und Industrietrends geben vor, was eine Leiterplatte leisten muss. Immer mehr Anwendungen arbeiten mit Hochfrequenztechnologien, auf die der Aufbau der Leiterplatte abgestimmt werden muss. Stichwort: impedanzkontrollierte Leiterplattenfertigung.