Artikelarchiv

Der DVS

Ausschuss für Technik im DVS

DVS-Merkblätter zur Mikroverbindungstechnik

Karl Lindner 65 Jahre

Termine

Die zweite DVS/GMM-Fachtagung „Elektronische Baugruppen – Aufbau- und Fertigungstechnik" bot die Möglichkeit, sich über den aktuellen Stand und Zukunftstrends zu allen relevanten Themenbereichen in der Baugruppenfertigung aus der Praxis sowie Forschung und Entwicklung zu informieren und mit Fachkollegen intensiv zu diskutieren.

Der Fachkreis BFE – Blei-Freie Elektronik hat eine Testplatine für das Bleifrei-Wellenlöten entwickelt. Diese wurde von Hubert Ebert, JUMO GmbH & Co. KG, Fulda, bei einem BFE-Meeting im Oktober 2003 in Nürnberg erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt und vom BFE bei der Wellenkampagne W5 genutzt

A hermetic packaging approach for RF MEMS devices is presented. For this purpose, a planar CPW feedthrough through a glass frit sealant between two high resistivity silicon wafers was developed and optimized by 3D full-wave simulation. Test structures and complete RF MEMS switches were fabricated and characterized. Return loss of -20 dB was achieved on an 8.7 mm long CPW with two hermetic transitions up to 100 GHz. The presented sealed RF MEMS switch is fully functional with excellent performance. For the hybrid integration on a module board a flip-chip transition was optimized for W-Band with better than 0.4 dB simulated insertion loss. // 

Eine hermetische Gehäusungstechnik für RF-MEMS-Bausteine wurde entwickelt. Hierzu wurden koplanare Wellenzüge (CPWs) mittels Glasfrit- versiegelung unter zwei hochresistiven Silizium- wafern durchgeführt und mittels 3D Full-Wave- Simulationen optimiert. Teststrukturen und voll- ständige RF Bausteine wurden hergestellt und charakterisiert. Reflektionsverluste von weniger als -20 dB konnten mit einem 8,7 mm langen CPW Leiterzug für 100 GHz realisiert werden. Ein solcher hochoptimierter RF-MEMS-Baustein wurde hybrid in Flipchip-Technik auf eine Modul- platine integriert. Für W-Band Anwendungen konnte ein Einspeiseverlust von kleiner 0,4 dB ermittelt werden.

Technologies for the waferlevel fabrication of planar PEM fuel cells between 1 mm2 and approximately 1 cm2 were developed. These MEMS based micro fuel cells may be potential power sources for future applications like wireless sensor networks, chip cards or autonomous microsystems. The investigations focused on patterning and deposition technologies for the fabrication of micro flow fields, design studies for integrated flow fields, material compatibility for fuel cells, patterning of membrane electrodes, serial interconnection of single cells in a planar arrangement, laminating and assembling processes. Although wafer technologies were applied, foil materials were used which allow for low-cost fabrication in future production. Prototypes of self breathing PEM fuel cells with a size of 1 cm x 1 cm and 200 µm thickness were fabricated. Figure 1 shows a micro fuel cell. V/I curves were measured at a variety of ambient conditions. Stable operation was achieved at 80 mW/cm2 at room temperature with dry hydrogen fuel. // 

Es wurde eine Technologie für planare PEM- Mikrobrennstoffzellen mit einer Größe von 1 mm2 bis 1 cm2 entwickelt, die auf Waferleveltechnologien beruht. Diese auf MEMs-Technologien basierenden Mikrobrennstoffzellen können mögliche Energiequellen für zukünftige Anwendungen wie drahtlose Sensornetze, Chipkarten oder autonome Mikrosys- teme sein. Die Untersuchungen konzentrierten sich auf Strukturierungs- und Abscheideprozesse zur Herstellung der „Mikro-Flow-Fields“, Designstudien des integrierten „Flow-Fields“, Untersuchungen zur Materialkompatibilität für Brennstoffzellenanwendungen, Strukturierung der Membran-Elektroden-Einheit (MEA), Serienverschaltung von Einzelzellen in einer planaren Anordnung sowie Laminations- und Assemblyprozessen. Obwohl Wafertechnologien angewendet wurden, wurden auch Folien verwendet, die eine preiswerte Herstellung in zukünftigen Produkten zulassen. Es wurden Prototypen selbst- atmender Mikrobrennstoffzellen mit einer Größe von 1 cm x 1 cm und einer Dicke von 200 µm aufgebaut. Bild 1 zeigt eine aufgebaute Mikrobrennstoffzelle im Größenvergleich mit einem Euro-Cent. Die Prototypen wurden bei verschiedenen klimatischen Umgebungsbedingungen elektrisch durch Strom-Spannungs-Kennlinien charakterisiert. Im Dauerbetrieb wurde unter allen Bedingungen eine Leistungsdichte von 80 mW/cm2 erreicht.