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Individualisierung und Personalisierung sind die Schlagworte der intuitiv und angepasst nutzbaren Mikroelektronik in der Mensch-Technik-Kooperation. Aus diesem Grund ist zukünftig ein großer Bedarf an dreidimensional integrierten ‚Smart Systems‘ in vielen Bereichen des täglichen Lebens abzusehen. Solch kleine und komplexe Systeme erfordern neben den individualisierten Formen, Funktionalitäten die Integration von Nanostrukturen. In dieser Veröffentlichung wird die Generative Fertigung dreidimensional aufgebauter Systeme aus einer neuen Sicht beleuchtet. Es wird auf Generative Technologien (früher Rapid Prototyping), wie 3D-Printing, Ink-Jet- und Aerosol-Printing, Laserstrukturierung, 3D-Montagetechnik eingegangen.

Individualisation and personalisation are the buzzwords in the realm of intuitive and customised microelectronics for cooperative man-machine operation. Because of this, we are likely to see in future a growing demand for three-dimensional ‘Smart Systems’ in a wide range of applications of everyday life. Such small and complex systems demand not only individualised configurations but also functionality from integrated nanostructures. In this paper, we examine the generative manufacture of three-dimensional assemblies from a novel point of view. We review a range of generative technologies (previously known as Rapid Prototyping), such as 3D printing, Ink-Jet- and Aerosol Printing, Laser Patterning and 3D assembly techniques.

Dieser Artikel, befasst sich mit dem Aufbau von System-in-Package (SiP) Modulen, die mit Hilfe eines Generativen Fertigungsverfahrens, der Stereolithografie, hergestellt werden. Dabei werden während des Herstellungsprozesses des Trägersubstrates elektrische Komponenten integriert. Ein elektrisch leitender Klebstoff, kontaktiert anschließend diese Komponenten. Diese Machbarkeitsstudie soll eine neuartige dreidimensionale Aufbau-und Verbindungstechnik für Mikrosysteme demonstrieren.

The present article deals with the development of System-in-Package (SiP) modules, which are produced by stereolithography, an additive fabrication process. During the production process of the SIP module the necessary electrical components will be integrated into the carrier substrate. Afterwards the components will be interconnected of an electrically conductive adhesive. This method is intended to demonstrate a novel three-dimensional construction and connection technology for microsystems.

Mechanische Spannungen können die Funktion elektronischer Bauteile beeinträchtigen oder gar zu deren Ausfall führen. Neben Umweltlasten wie Temperatur und Feuchte kann bereits der Produktionsprozess selbst zu kritischen Stresseinträgen führen. Innerhalb des BMBF-Verbundprojektes iForceSens [1] wurde unter der Koordination der Robert Bosch GmbH ein Stressmess­system zur Erfassung der mechanischen Belastung von Mikrosystemen entwickelt. Damit steht den Kunden des Fraunhofer IZM ein Sensor für die Aufbau- und Verbindungstechnik zur Verfügung, mit dem sich kritische Belastungen erkennen und quantifizieren lassen. In diesem Artikel werden die Stresseinträge in zwei wichtigen Prozessschritten der Elektronikfertigung besprochen: Stresseintrag durch den Lötprozess am Beispiel verschiedener QFN Bauteile und die Verkapselung kompletter Baugruppen. Es wird gezeigt, dass der Stress-Mess-Chip als ‚Fahrtenschreiber für die Elektronikverarbeitung‘ auch Belastungen detektiert, die in numerischen Simulationen nur schwer erkannt werden können – wie Stress durch Polymerisationsschrumpf, beim Auswerfen aus der Werkzeugform oder zur Detektion von Delaminationen.

This article investigates stress measurement within electronic systems during fabrication and reliability testing. Results of an on-chip MOS stress measurement technology are investigated with a special focus on soldering and encapsulation of systems. Experimental results are compared with numerical simulations. The stress sensor is based on a MOS chip, subdivided into 60 measurement cells (300 µm grid) and needs only four electrical connections. We are able to measure the shear and both main stresses in-plane of the chip surface. The stress value of the measurement cell can be interrogated subsequently within 50 ms time steps. The main potential of this stress measurement chip is to replace selected electronic parts and to investigate all production and lifetime related loads acting on the system. The presented measurement technique enables a more accurate characterization of manufacturing processes and polymer behavior. Finally the sensor enables the choice of optimized materials minimizing production related stresses and leading to more reliable products.

Große Rechenzentren und Supercomputer könnten bald kosten- und energieeffizienter und zugleich noch leistungsfähiger werden. Dieses ehrgeizige Ziel haben sich Fraunhofer-Wissenschaftler und 17 Partner (siehe Tabelle) aus Wirtschaft und Forschung in dem EU-Projekt ‚PhoxTroT‘ gesetzt. Der Schlu?ssel dazu ist die optische Datenu?bertragung. In den nächsten vier Jahren erforschen die Projektpartner neue Synergien zwischen bestehenden Ansätzen, entwickeln neue Technologien und Strategien.

Den Aufwand für Hardware-Entwicklungsprojekte zu schätzen, ist schwer. Im Prinzip geht es darum, Aufwände für Tätigkeiten vorherzusagen, deren Art, Umfang und Anzahl einem größtenteils noch nicht klar ist. Sicher, die einzelnen Bestandteile der zu entwickelnden Hardware sind ungefähr klar, von Spannungsversorgung bis Datenspeicherung. Auch der übliche Aufwand um die einzelnen Bestandteile zu entwickeln, lässt sich aus Erfahrungswerten ableiten.

Energieautark produzieren – das ist das langfristige Ziel des Technologieverbunds ‚Green Factory Bavaria‘. Er wurde unter der Federführung der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) im Dezember 2012 in Gang gesetzt. Der Freistaat Bayern fördert im Rahmen eines zwischen mehreren Ministerien abgestimmten Maßnahmenpakets zur Energiewende den Aufbau eines interdisziplinären Forschungsprojekts für energiesparende Produktionstechnologien. Zunächst stehen in den Haushalten 2013/2014 hierfür insgesamt 6 Mio. € an zusätzlichen Forschungsmitteln zur Verfügung. Das Vorhaben ist auf vier Jahre angelegt mit einem geplanten Gesamtvolumen von 12 Mio. € [1]. Abbildung 1 zeigt das Logo des Projekts.

Naja, eingestandenermaßen sieht man das Brechen von Mehrfach-Leiterplatten (Panelen) über das Knie einer Dame wohl selten. Dafür dient aber die Tischkante recht regelmäßig als Referenzeck bei solchen Tätigkeiten. Jedenfalls stehen für das Bearbeiten von Leiterplatten einige Methoden zur Verfügung. Die Vorgaben der IPC A-600 von 0,75 % Verdrehung oder Verwerfung beziehen sich nur auf unbestückte Leiterplatten. Zudem muss man Biegsamkeit von tatsächlich stattgefundener Verwerfung unterscheiden. Leiterplatten sind unterschiedlich biegsam, je nach Material, Verstärkung und Dicke weswegen gewisse Standardvorgaben für Abstände usw der verschiedenen Normen im spezifischen Fall oft wenig Sinn machen. Während des Produktionsprozesses gibt es zahlreiche Stellen an denen die Leiterplatte sich verziehen oder verwerfen kann oder mechanisch belastet wird. Singulieren ist dabei einer der kritischsten Schritte.

Mit ‚Silicon Convergence' zeichnet sich ein Trend in der Systementwicklung ab, der ein enormes Potenzial für FPGAs eröffnet, ist sich Danny Biran, Senior Vice President ‚Corporate Strategy' von Altera sicher. Die Konvergenz im Halbleiterbereich wird in Zukunft ‚Mixed-System-Fabric'-ICs hervorbringen, die Prozessor-, DSP- und anwendungsspezifisches Know-how in einem programmierbaren Baustein vereinen.

Leistungsschalter auf der Basis von Siliziumkarbid (SiC) erobern in der heutigen Umrichtertechnik immer mehr Terrain. Der folgende Beitrag vergleicht den ersten Prototyp eines SiC-MOSFETs von ST mit einem in Grundstellung gesperrten SiC-JFET und einem SiC-BJT. Die Analyse stellt die statischen und dynamischen Kenndaten der Bausteine gegenüber und konzentriert sich dabei insbesondere auf die jeweiligen Treiberanforderungen. Dabei zeigt sich, dass der SiC-MOSFET trotz seiner höheren Figure of Merit überragende dynamische Eigenschaften an den Tag legt und sich verglichen mit den beiden konkurrierenden Bausteinen durch eine äußerst unkomplizierte Ansteuerung auszeichnet.

Die Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH veranstaltet gemeinsam mit Infineon eine Seminarreihe zur neuen Mikrocontroller-Familie XMC4500 von Infineon. Die Teilnehmer erhalten einen Überblick über die technischen Möglichkeiten der neuen MCU-Serie XMC4500, der ersten ARM- Cortex-M4-32-Bit-Mikrocontroller-Baureihe des Halbleiterherstellers Infineon.

Forscher der Purdue University haben einen Sensor entwickelt, der eine kostengünstige Messung der Glucosekonzentration in verschiedenen Körperflüssigkeiten erlaubt [1]. Bei geringen Herstellungskosten und hoher Genauigkeit können so erstmals Glucoselevel sowohl in Blut als auch in Speichel, Tränenflüssigkeit oder Urin gemessen werden. Die Wissenschaftler hoffen, dass ihre Methode Diabetikern in Zukunft von der Notwendigkeit der Blutzuckertests per Nadel befreien kann, oder zumindest eine Reduktion erlaubt. Durch Modifikationen am Sensor können auch andere Substanzen detektiert werden.

Den klassischen Laminaten wird in den kommenden Jahren ernsthafte Konkurrenz zu ihrer Kernfunktion als Träger für Elektronik erwachsen. Die Technologien für gedruckte Elektronik haben inzwischen den vielversprechenden Status einer eigenen Branche erreicht, die äußerst vielseitig und ausreichend kostengünstig ist, um die Märkte mit extrem hohen Stückzahlen bedienen zu können.

Südkoreanische Forscher des Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) haben unter der Leitung von Prof. Lee eine neuartige biegbare Lithium-Ionen-Batterie entwickelt. Diese hält ihre Leistung auch während des Verformens aufrecht, wie ein Video im Internet zeigt

Zuken, Anbieter von EDA-Software, teilte mit, dass ab September dieses Jahres eine verbesserte Integration von Board Designer mit der Software Advanced Design System (ADS) von Agilent Technologies realisiert wird. Agilent hat seinen Hauptsitz in Santa Clara, Kalifornien, USA (Abb. 1). Aus der engeren Verknüpfbarkeit ergeben sich zahlreiche Vorteile. Ingenieure können nun beispielsweise Namen von in Board Designer erstellten Netzen, Bauteilen und Anschlusspunkten gemeinsam mit anderen Geometrien einfach in ADS importieren

Mitarbeiter des zum Nationalen Forschungsrat CNR gehörenden Istituto Superconduttori Materiali
Innovativi e Dispositivi und des Dipartimento Scienze Fisiche e Scienze Chimiche der Università di Napoli Federico II haben bisher unbekannte Eigenschaften von Polymeren aufgedeckt [1, 2]. Die Forschungsarbeit öffnet den Weg zu neuen Fertigungstechniken in der industriellen Herstellung von optischen Datenträgern.

Vor etwa zehn Jahren wurde in den Schulungen über das Design von High-Speed-Leiterplatten immer eine Faustformel ausgegeben. Diese besagt, dass bei einem PC-Motherboard (damals noch größer als ein DIN A4 Blatt) es zu High-Speed-Effekten kommt, wenn etwa 30 cm lange Leitungen mit mehr als 50-MHz-Taktsignalen betrieben werden. Wie war das damals noch einfach, es brauchten nur Pull-up- oder Pull-down-Widerstände als Leitungsabschluss angeschlossen werden und das Problem war im Griff. Im Sommer 2012 dagegen sieht es ganz anders aus.

Im Rennen der kabellosen Ladetechnologien hat Intels Wireless Charging Technology (WCT) einen wichtigen Schritt in Richtung praktischer Umsetzung gemacht. Der Konzern hat den Halbleiterhersteller Integrated Device Technology (IDT) als Partner ausgewählt, die integrierten Transmitter- und Receiver-Chips für WCT zu fertigen

Der Schweizer Hardwarehersteller Logitech hat unter dem Namen K310 eine waschbare Tastatur angekündigt. Sie soll ab Oktober 2012 in Europa erhältlich sein, in den USA schon seit August.

Leiterplatten für 55 Mrd. US $ wurden 2011 weltweit produziert. Knapp 1/3 benötigte die Computerindustrie mit Schwerpunkt in China und Taiwan. 24 % verbrauchte die Kommunikationsindustrie und 15,6 % beschaffte die Halbleiterindustrie als IC-Substrate für das Packaging. Die Automobilindustrie liegt in dieser Branchensegmentierung erst an 6. Stelle mit 5,5 % Produktionsanteil entsprechend einem Leiterplattenwert von 3,03 Mrd. $. 

Die diesjährige, jährlich durchgeführte JPCA Show fand vom 13. bis 15. Juni im Konferenz- und Ausstellungszentrum Tokyo Big Sight statt. Obwohl die Sommerregenzeit angesagt war, erfreuten sich die Besucher der Messe schönen Wetters. Das war ganz im Einklang mit dem Jubiläum, das die JPCA Show beging: Sie wurde 50.