Artikelarchiv

Die Entwicklung der verschiedenen Microvia-Technologien als Basis für HDI-Boards wird von allen maßgebenden Leiterplattenherstellern verfolgt und nachvollzogen. Die nachfolgende Bewertung aus der Sicht der Schweizer Electronic AG kennzeichnet den gegenwärtigen Kenntnisstand. Die Vor- und Nachteile der Materialien/Technologien werden aufgezeigt. //
Developments of various types of microvia technologies as a basis for HDI printed circuitboards are followed by all major board manufacturers and carried out by them. In this paper, the view taken by Messrs Schweizer Electronic AG on current developments, is presented. The advantages and drawbacks of materials and processes involved are highlighted.

Microvias sind längst eine etablierte Technologie, deren Einsatz immer mehr zunimmt. Dieser Beitrag geht der Frage nach, wann sich der Einsatz von Microvias lohnt. Anwendungsbeispiele aus der Praxis von Würth Elektronik verdeutlichen den Fortschritt der Microvia-Technologie mit zunehmender Miniaturisierung.

Neben immer feineren Strukturen bei den An- schlüssen der Halbleiterbauelemente werden Forderungen nach reduziertem Volumen und Gewicht, erhöhter Systemleitung bei kürzeren Signallaufzeiten, erhöhte Zuverlässigkeit und minimierte Systemkosten immer wichtiger. Und das bedeutete zwangsläufig auch erhöhte Anforderungen an Entwickler und Layouter.

Einleitung

Microvia-Leiterplatten werden regional unterschiedlich benannt: Build-Up Board (Japan), SBU/Sequential Build-Up Board (Europa) und HDI Board (USA und anderswo), wobei HDI Board mit High Density Interconnect Leiterplatte zu verstehen ist [1]. Aber keiner dieser Begriffe beschreibt das Wesen einer Microvia-Leiterplatte korrekt, denn diese ist als eine Leiterplatte mit Strukturen von Verbindungssacklöchern auf der Oberfläche zu definieren. In vielen Fällen können diese Löcher als Ergebnis eines sequentiellen Lagenaufbaus vergraben sein. Unabhängig von Definitionsfragen nimmt die Anwendung von Microvia-Leiterplatten (Microvia Boards, MVB) von Jahr zu Jahr zu, bedingt durch das stetige Ansteigen der Verbindungsdichte auf der Leiterplatte. Ziel dieses Beitrags ist es, die weltweite Entwicklung der Produktion von MVB zu betrachten und einige Aspekte der MVB-Technologie zu diskutieren.

ppe Entwickler - Kolloquium 1999 am 11. Mai 1999 in Ulm

Der reelle Kontakt ist auch im Zeitalter der Homepages und des Downloading für den Aufbau und die Pflege von Kundenbeziehungen ungemein wichtig. Das bestätigte wieder einmal das diesjährige Entwickler-Kolloquium der Photo Print Electronic GmbH, Schopfheim, das seit 1994 regelmäßig veranstaltet wird. Unter dem Motto „Microvia - schon heute eine Realität... für alle, denen die Zukunft wichtig ist“ informierte der gegenwärtig größte Serienhersteller von Microvia-Leiterplatten in Deutschland am Standort Pulversheim sowie in Ulm und in Neuss gestandene und potentielle Kunden über die Möglichkeiten und Vorteile von Microvia-Layouts sowie über den erreichten Stand und die vorgesehene weitere Entwicklung dieser Technologie im Unternehmen.

Anlässlich des 30-jährigen Firmenjubiläums der Microtronic GmbH, Neumarkt-St. Veit, hat Geschäftsführer
Ernst Eggelaar die Redaktion über die Entwicklung seines Unternehmens sowie Aktuelles und Neuheiten
informiert.

Die Microtronic Microelectronic Vertriebs GmbH, Neumarkt-St. Veit, ist mehr als nur ein Vertriebshaus von Geräten und Materialien für die Mikroelektronik, denn das Unternehmen bietet seinen Kunden um- fassende Problemlösungen einschließlich der Vermittlung von Know-how und Technologie an.

Am 11. Oktober 2007, dem letzten Tag der Semicon Europe?2007, feierte die microtec GmbH im Siemens Conference Center in Stuttgart ihr 25-jähriges Jubiläum unter dem Motto „25 Jahre, die wir mit Ihnen erfolgreich hinter uns gebracht haben".

Nach der Begrüßung durch Geschäftsführer Reinhard Pusch, microtec GmbH, Stuttgart, folgte der Rückblick microtec GmbH, den der frühere Geschäftsführer Hans-Peter Eggers gab. Anfang der 80er Jahre war die Qualität und Zuverlässigkeit der amerikanischen und europäischen Halbleiterbauelemente deutlich – um den Faktor 10 bis 100 – schlechter als die der japanischen, was für H.-G. Plidschun eine Herausforderung war. Der damals 31-jährige IC-Testmanager gründete deshalb 1982 die microtec?GmbH als spezialisiertes Testhaus. Der Firmengründer verunglückte im April?1992 bei einem Autounfall tödlich. Nach einem Interimsgeschäftsführer folgte im Januar?1993 Hans-Peter Eggers als Geschäftsführer. In den folgenden Jahren entwickelte sich das Testhaus zu einem Service-Center für die Mikroelektronik, indem neben Bauele- menteherstellern und -anwendern auch Foundries, fabless-IC-Firmen und Design-Center als Kunden dazu kamen, die Logistik entsprechend ausgebaut wurde und als neues Arbeitsgebiet die Geräte-Analyse dazukam. Die ersten Aufträge kamen hier von Automobilherstellern. Diese nutzten die microtec GmbH nicht nur für technische Untersuchungen sondern auch für die technische Beratung. Zum Kundenkreis zählten schon bald auch die Automobilzulieferer.

Erni Electronics hat seine MicroSpeed-Familie im 1,0-mm-Raster um zweireihige 90-Grad-Ausführungen erweitert, die das Programm an geraden Messerund Federleisten für typische Mezzanine-Anwendungen ergänzen.

Wie bereits in PLUS Heft 11/01 auf Seite 1787 berichtet, hat sich aus Erfahrungsträgern der Leiterplatten- und Lasertechnik in Rostock das Unternehmen microns GmbH &Co. KG etabliert, microns ist das Synonym für die Geschäftsfelder in der Microsystemtechnik. Zielsetzung des Unternehmens microns ist es, durch die von Qualität und Kompetenz geprägte Firmenphilosophie ein zuverlässiger Geschäftspartner für Leiterplattenhersteller in Deutschland zu werden.

Eine Voraussetzung für eine verlustlose optische Signalübertragung ist die hochpräzise Positionierung der Sende- und Empfangselemente zum optischen Leiter. Auf der Basis der MID-Technologie wurden dreidimensionale Träger erzeugt, die sowohl die präzise Zuordnung der optischen Faser ermöglichen als auch Leiterbahnen zur elektrischen Kontaktierung der elektro-optischen Komponenten enthalten. Derartige MicroMID-Transceiver werden bereits in ersten Anwendungen erprobt.//

An essential requirement in loss-less signal transmission is high-precision positioning of the trans- mitter and receiver elements linked to the optical conductor. Using MID technology, three-dimensio- nal carriers wereformed, which not only allowed precise location ofthe opticalfibre, but which also embodied conductive tracks for making electrical contact with the electron-optical components. This type of MicroMID-Transceiver have been testet in some initial application areas.

Von MicroLEDs wird erwartet, gängige LCD-Bildschirme in Helligkeit, Kontrast und darstellbarem Farbumfang deutlich zu übertreffen. Möglicherweise bremsen oder verhindern sie gar den Marktdurchbruch der (organischen) OLED-Panels. Doch noch sind sie technisch nicht so weit. An die anorganischen, auf InGaN-Technologie basierenden Leuchtdioden mit Mikrometer-Dimensionen knüpfen sich große Erwartungen als technologische Basis für ‚Emissive Pixel‘ in TV- oder Tablet-Displays. Doch noch ist es nicht so weit. Daher lässt sich die Titel-Frage durchaus in beiden Richtungen interpretieren. Die Technologie-Ansätze der MicroLEDs sind noch nicht ausgereift, und auch die Großserienfertigung macht noch Probleme, vor allem im Kostenniveau. Doch die Industrie arbeitet mit großem Mitteleinsatz und innovativen Ideen an der Realisierung der MicroLED-Displays, wie ein Blick auf die Wikipedia-Seite über die neuartigen Flachbildschirme eindrucksvoll zeigt.

Die organische Elektronik ist eine noch junge Technologie. Wie der Erfolg organischer Leuchtdioden, Solarzellen und Transistoren zeigt, bieten Halbleiter auf Kohlenwasserstoff-Basis eine ernst zu nehmende Alternative für opto-elektronische Bauteile. Organische Computer-Chips sind zwar viel langsamer als ihre anorganischen ‚Brüder‘, aber sehr dünn, biegsam, durchsichtig und kostengünstig produzierbar. Die sächsische Landeshauptstadt Dresden gilt als eine international führende Hochburg und Entwicklungsstandort für OLED-Displays, OLED-Beleuchtung, Organische Photovoltaik und OLED-Mikrodisplays.

Die Energiebranche in Sachsen gewinnt stetig an Bedeutung und bietet den Akteuren aus Industrie und Forschung hervorragende Chancen in unterschiedlichen Bereichen des Technologiespektrums der elektrischen Energieerzeugung, Energiespeicherung, Energieeffizienz und Energieforschung. Auf dem vom Fraunhofer-IWS organisierten internationalen Kongress ‚Zukunft Energie' diskutierten Wissenschaftler und Praktiker aus Sachsen mit Experten aus aller Welt, wie man die Energiewende durch innovative Materialien und intelligente Systeme schaffen kann. Darüber hinaus berichten wir über neue Entwicklungen aus dem Energieland Sachsen.

Energie steht uns in verschiedensten Formen zur Verfügung, die Sonne liefert sie pausenlos, chemische Umsetzungen geben Energie frei, aber wie sie effektiv zu nutzen ist, überschüssige Energie zu ernten oder zu speichern ist und wie Energieresourcen effektiver eingesetzt werden können – das waren die Themen der Dresdner Konferenz ‚Zukunft Energie‘.

Automatisierung, Vernetzung und Datensicherheit sind Grundbedingungen für die nächste Generation der Industrieproduktion. Die Mitglieder des Sächsischen Arbeitskreises Elektronik-Technologie trafen sich in Beierfeld im Erzgebirge bei einem Unternehmen der Turck-Gruppe, führend auf dem Gebiet der Industrieautomatisierung. Sie widmeten sich den Fragen, wie die Elektronikfertigung selbst zur Umgestaltung der industriellen Fertigung beitragen kann, welche Herausforderungen bestehen und wie Fertigungen in Zukunft aussehen. Darüber hinaus beschäftigen sich im Silicon Saxony die Wissenschaftler und Unternehmen mit intelligenten, auch mobilen Fertigungssteuerungen, der Einbeziehung des Personals, mit Datensicherheit und der nächsten Mobilfunkgeneration, Voraussetzung für das (Taktile) Internet der Dinge und der vernetzten Produktion.

Bericht vom 9. Silicon Saxony Day
Der Silicon Saxony Day ist jährlich der zentrale Treffpunkt für die Mitglieder des größten Branchenverbandes für die Mikro- und Nanoelektronik, Software, Smart Systems und Applikationen – Silicon Saxony e. V. – mit Vertretern der Wissenschaft, Forschung und öffentlicher Institutionen, den europäischen Clusterpartnern sowie anderer regionaler und überregionaler High-Tech Cluster. Unter dem Motto ,Mikroelektronik als Enabler der digitalen Welt' wurde ein umfangreiches Forum für die Präsentation von Produkten und Innovationen und den Austausch, die Diskussion von Ideen und Visionen durchgeführt. Umfassend diskutiert wurde in den technologischen Sessionen zu den Themen Smart Fab, Smart Life, Smart Optics, Smart Energy und in einem B2B Matchmaking. Ein neues Veranstaltungsformat ,Speed Dating' zum Recruiting von Fachkräften unterstrich das Anliegen der Branchenvereinigung zur Förderung des Nachwuchses und der Überwindung des chronischen Mangels an hochqualifizierten Fachkräften in den regionalen Unternehmen des Silicon Saxony. Diese Thematik durchzog auch die Ausstellung.

Die sächsische Landeshauptstadt Dresden ist nicht nur stark in den Schlüsseltechnologien Neue Werkstoffe und Nanotechnologie sowie Mikroelektronik, Informations- und Kommunikationstechnologie. Dresden ist auch einer der führenden Batterie- und Brennstoffzellenstandorte. Das wurde in einer Anfang Februar vorgestellten Studie zum Technologiefeld Energiespeicherung des VDI-Technologiezentrums Düsseldorf (VDI-TZ) festgestellt.

Bericht aus Dresden

Die neue Qualität der Kommunikation des Menschen mit der Technik und der taktvolle, taktil/sensible Umgang der neuen Partner miteinander erfordern außergewöhnliche Soft- und Hardwareentwicklungen. Einige Beispiele sollen die Anstrengungen der Spezialisten von Spitzenforschung und Entwicklung verdeutlichen. Gearbeitet wird an effektiven Lösungen für die Mensch-Roboter-Kooperation und -Kollaboration (Cobotics), für die Kooperation der Dinge im Internet, für Mensch und Umwelt verträglichen biokompatiblen und biodegradierbaren Baugruppen. Geforscht wird an der Überschreitung der heutigen Grenzen der Mikroelektronik, an nicht an das Elektron gebundener Technik für schnellere, effektivere und leistungsfähigere Aktoren.

In einem weltweiten Trend wandelt sich das Automobil derzeit schrittweise von der menschgesteuerten Maschine zum computer- und systemgesteuerten Fahrzeug bis hin zum autonom agierenden Transportsystem. Das Autofahren wird durch Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik sicherer, komfortabler und umweltfreundlicher. Sensoren, Microcontroller und Leistungshalbleiter übernehmen stufenweise die Steuerung. Die sächsische Mikroelektronik setzt Akzente.

Der Grund, die 12. ‚International Conference & Exhibition on Integration Issues of Miniaturized Systems MEMS, NEMS, ICs and Electronic Components‘ in Dresden zu veranstalten, war einleuchtend: Es ist das im Zentrum der Mikroelektronik Silicon Saxony bestehende, besonders ausgeprägte Industrie- und Forschungsumfeld. Es steht für smarte integrierte Mikro- und Nanosysteme und deren Anwendungen für das Internet der Dinge, Mobilität und Industrie 4.0. Sächsische Unis und Hochschulen, Fraunhofer-Institute, Unternehmen wie Bosch, X-Fab, Infineon oder T-Systems haben dazu beigetragen.

Die sensorische Erfassung der Umwelt durch Mikrosysteme ist eine Grundvoraussetzung, um Geräte und Objekte in ganz unterschiedlichen Einsatzfeldern ,intelligent' zu machen. Smart Factory, Industrie 4.0 oder das Internet der Dinge sind ohne Sensorik nicht denkbar. Keine Maschine würde funktionieren, kein Auto fahren, kein Smartphon kommt heute ohne sie aus. Während schon ein einfacher PKW bereits zehn bis zwanzig Sensoren und Kontrollpunkte enthält, werden in höherwertige Fahrzeuge weit über 100 eingebaut, um Bremsen, Federung, Lenkung, Gas, die Maschine, die Transmission oder die Abgasanlage optimal zu steuern. Fahrassistenzsysteme benötigen umfassende Zustandsdaten sowie die sensorische, physische und optische Erfassung der Umgebung. Die AB Elektronik Sachsen, die Microelectronic Packaging Dresden, Dias Infrared, Bosch, die Westsächsische Hochschule Zwickau, Fraunhofer-IPMS oder -ENAS forschen, entwickeln und fertigen gemeinsam mit vielen Partnern auf dem in Sachsen weit gefächerten Gebiet der Sensoriksysteme.

Zunehmend an Bedeutung gewinnen Sensorsysteme für Gebäude- und Facilitymanagement, Lager-und Transportlogistik, zur Kontrolle und Stabilisierung von Fertigungsprozessen, für die Steuerung der Verkehrsmittel oder die Diagnose in der Medizintechnik. Sensorsysteme sind unentbehrlich für das Monitoring von Umgebungsparametern, des Gesundheitszustandes der Patienten, zur Analyse von Betriebszuständen, zur Reduzierung oder Vermeidung von Schadstoffemissionen, zur Steuerung und zur energetischen oder thermischen Optimierung, zur Überwachung von Geräten, Anlagen, Prozessen oder der menschlichen Tätigkeit. MEMS-Sensoren messen mit ihren mikroskopisch feinen Strukturen Beschleunigung, Luftdruck, Erdmagnetfeld, geometrische Lage, Drehrate, Kompression, Geräusche, Temperatur oder analysieren Medien. Die applikationsspezifische Kombination mit sicherheitstechnischen Funktionen nimmt stetig zu. Die Mitglieder des Sächsischen Arbeitskreises Elektronik-Technologie (SAET) informierten sich auf ihrem Treffen im April über neue Fertigungstechnologien und Anwendungen auf dem Gebiet der Sensorik vorzugsweise automotiver Applikationen.

Im aktuellen Ranking des Schweizer Wirtschaftsforschungsinstituts Prognos belegt die sächsische Landeshauptstadt Dresden unter den Großstädten mit mehr als 500 000 Einwohnern Platz fünf. Und im Gesamtranking aller 402 Kreise und Städte in Deutschland kommt sie auf Rang 33.

Ein neues Netzwerk soll die Versorgung der europäischen Industrie mit dringend benötigten Rohstoffen sichern: Das Europäische Institut für Innovation und Technologie (EIT) hat ein internationales Konsortium unter Leitung des Freiberger Helmholtz-Institutes für Ressourcentechnologie damit beauftragt, eine sogenannte Knowledge and Innovation Community (KIC) aufzubauen. Dass die EU dabei auf die sächsischen Forschungs- und Industrieerfahrungen auf dem Gebiet der Materialwirtschaft zurückgreift, hat historischen Ursprung. Der Bergbau im ,Erz'-Gebirge, die gefundenen Erze oder Mineralien, die Verhüttung, die hochwertige Verarbeitung und Anwendung der Materialien waren Quelle für die Industrialisierung Sachsens in den vergangenen Jahrhunderten. Und jetzt spielen die sächsischen Forscher und Entwickler, aufbauend auf den Erfahrungen und der konsequenten innovativen Anwendung der Ergebnisse der Materialforschung für Mikroelektronik oder Solartechnik, maßgebend an der Spitze mit.

Die Glashütter Uhrenfabrik Union GmbH (Marke Union Glashütte/SA.) feiert in diesem Jahr ihr 125-jähriges Bestehen. Aus diesem Grund wurde im Dezember vorigen Jahres im Deutschen Uhrenmuseum in Glashütte (Landkreis Sächsische Schweiz-Osterzgebirge) die Sonderausstellung ‚Union Glashütte – 125 Jahre Deutsche Uhrmacherkunst‘ eröffnet. Abgelöst wurde die Ausstellung zur Geschichte der Glashütter Rechenmaschinen ‚Ausgerechnet!‘. Von der Präzisionsuhren- und Rechentechnik in Sachsen ausgehend, soll in diesem Beitrag der Weg der Feingerätetechnik zur Mikrotechnik betrachtet und über neueste Forschung zur Nanoantriebstechnik berichtet werden.

Erfolglose und erfolgreiche Antworten auf asiatische Überproduktion

Abermals ein herber Rückschlag für die sächsische Photovoltaik: Solarworld ging erneut in Insolvenz. Fraglich ist allerdings, ob allein chinesische Dumpingpreise schuld sind. Erfolg haben beispielsweise die Solarwatt GmbH Dresden und die Heliatek GmbH. Die Organische Photovoltaik ist eine Alternative, mit der wir weltweit Maßstäbe setzen können, wenn’s zum Laufen kommt: Zehn neue Fabs für dünne Solarfolie, klebbar direkt auf Dach oder Gebäudefront, will Heliatek aufbauen.

Die organische Elektronik ist ein noch junger aber sehr dynamischer Zweig der Halbleiter-, Mikro- und Optoelektronik, der aber auf den Gebieten Flachdisplaytechnik, Photovoltaik und Beleuchtungstechnik bereits vielversprechende Innovationen hervorgebracht hat. Insbesondere steht die Technologie der organischen Elektrolumineszenz auf dem Sprung zur breiten Markteinführung. In Sachsen ist in jüngster Vergangenheit ein weltweit führendes Cluster dieser Technologien entstanden.

Die Zukunft soll man nicht voraussehen wollen, sondern möglich machen, formulierte Dr. Thomas Krech von Jenoptik Katasorb GmbH anlässlich des vierten ULT-Symposiums zur Umwelt-Luft-Technik Ende Mai in Löbau. Themen dieses Berichtes sind:

Die Fertigung der Produkte von morgen schon heute vorbereiten, Modellfabriken und Technologien für die Zukunft

Fortgeschrittene Mikrostrukturierung mittels Lasertechnologie

Die Kompetenzen Leistungshalbleiter und effektive 450mm-Wafertechnologie für Sachsen erhalten

Schadstoffen, die im Zuge der Technikentwicklung erst morgen entstehen könnten, Lebens- und Produktqualität bedrohen, schon jetzt Paroli bieten

Fertigung zukünftig benötigter Hightech-Produkte
Die Prozesstechnologie entwickelt sich heute nach dem Schneeball-Prinzip. Ständig entstehen neue Werkstoffe und Fertigungsverfahren. Einige Wege erweisen sich als Sackgassen, der Markt entscheidet. Bereiten wir das Umfeld für die Fertigung der Zukunft richtig vor?
Johanna Wanka, die Bundesministerin für Bildung und Forschung, hat im Mai in Chemnitz die erste E3-Forschungsfabrik eröffnet. Im Jahr 2009 startete das Fraunhofer-IWU gemeinsam mit der TU Chemnitz bereits das sächsische Spitzentechnologie- Cluster ,Energieeffiziente Produkt- und Prozessinnovationen in der Produktionstechnik' (Eniprod).

Werkstoffe sind der Schlüssel für die Funktion und Qualität, also für den Erfolg eines Produktes und damit für die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie. Auf dem DGM-Kongress und Fachmesse ‚Werkstoffwoche 2015' sowie auf einem Anwenderseminar der GeSiM GmbH, Entwickler und Hersteller von Mikrosystemen und Geräten zur Charakterisierung und Synthese von Biomaterialien, stellten Werkstoffexperten in Dresden neueste Forschungserkenntnisse zu Konstruktions- und Funktionswerkstoffen und zur Fertigungs- und Prozesstechnik auf den Gebieten des Leichtbaues, der Mikro- und organischen Elektronik, der Sensortechnik, der Biomaterial- und Biomedizintechnik vor.

Unter dem Motto ,Neue Ideen für die Industrie' feierte die ,Nanofair 2014 – 10. Internationales Nanotechnologie-Symposium' im Juli ihren zehnten Jahrestag. Die regelmäßig in Dresden stattfindende Konferenz und Ausstellung bietet eine Plattform für wissenschaftliches und industrielles Publikum, um die neuesten Ergebnisse und Ideen auf dem Gebiet der Nanotechnologien und Nanomaterialien auszutauschen. Das diesjährige Programm konzentrierte sich auf Themen wie Neue Materialien, Oberflächen- und Schnittstellentechnik, organische und gedruckte Elektronik sowie Anwendungen in den Energie- und Lebenswissenschaften. Darüber hinaus fand das 2. Dresdner Nanoanalytik-Symposium am selben Ort mit Highlights aus dem Gebiet der Nanoanalytik als integraler Bestandteil der dreitägigen Konferenz statt.

Seit ihrer Gründung im Jahr 2002 hat sich die ,Nanofair' zu einer führenden Konferenz im Bereich der Nanotechnologien entwickelt. Die Konferenz und Postersession mit der verbundenen Ausstellung von Industriepartnern und Netzwerken wurde vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik Dresden (IWS) gemeinsam mit Dresden-concept und der Stadt-Abteilung für Wirtschaft in Dresden organisiert. Konferenz-Chairman war Prof. Andreas Leson vom IWS.

Auf der Winterkonferenz des EIPC wurde diskutiert, wie neue Entwicklungen der AVT der Elektronik die Autoindustrie stärken kann. Elektromobilität ist eine Chance auch für Deutschland, leider geht's nicht voran. Die Produktion des VW-Luxusautos Phaeton in der ,Gläsernen Manufaktur' in Dresden muss wegen sinkender Absatzzahlen eingestellt werden. Nachfolgemodell soll ein Elektro-Phaeton werden, aber erst 2019. Die Mikroelektronik ist gefordert. Leistungs- und Sicherheitselektronik bieten diese Chance. Die Halbleiterbranche in Dresden, einem der drei größten Cluster Europas, schwächelt schon seit der Qimonda-Pleite 2009. Der Chip-Auftragsfertiger Globalfoundries Dresden legte ein Kostensenkungsprogramm (neue Generation stromsparender Halbleiter 22 nm und Personalabbau) auf. Ist die Versorgungssicherheit Europas für Mikroelektronik der Spitzenklasse jetzt gefährdet? Neue Chancen insbesondere für die Region Silicon Saxony bietet nicht zuletzt die sich entwickelnde Organische Elektronik.

Die Mikroelektronik ist die dominante Industrietechnik des 21. Jahrhunderts. Aber: Seit 1990 haben sich die geografischen Schwerpunkte der globalen Halbleiter-Produktion drastisch verschoben: Aus einer Analyse der Kapitalausgaben für Fabriken und Ausrüstungen des US-Marktforschungsunternehmen ‚IC Insights' geht hervor, dass der einstige Primus Japan von 51 % Marktanteil (1990) spektakulär auf mittlerweile 7 % abgestürzt ist, der Anteil der Asiaten, der früheren Schwellenländer Südkorea, Taiwan, Singapur und China, stieg jedoch von zehn auf 53 % und der Anteil der USA kletterte von 31 auf 37 %. Erschreckend ist das Absacken der europäischen Chip-Hersteller von den 1990 ohnehin mit 8 % schon niedrigem Anteil auf 3 %. Wenn die Halbleiterindustrie Europas den Anschluss nicht gänzlich verlieren und die strategisch wichtigen IT-Chips für Industrie 4.0 nicht aus Fernost beziehen will, muss sich beeilen. Sachsen überreichte der Bundesregierung ein Positionspapier: Wie kann die deutsche Politik Chancengleichheit im internationalen Wettbewerb unterstützen. Unter Nutzung der deutschen Kompetenzbasis will jetzt der sächsische Wirtschaftsminister den deutschen Standort Silicon Saxony auf das More than Moore-Konzept und multifunktionale MEMS insbesondere für IT profilieren und ein Drittel des EU-Fördertopfes mobilisieren. Fraunhofer verkündete den Aufbau eines nationalen Leistungszentrums für Mikroelektronik in Dresden mit gleichem Ziel.

Sachsen ist stark in den Schlüsseltechnologien der Mikro- und Nanoelektronik und der Photonischen Mikrosysteme. Deshalb engagiert sich der Freistaat im EU-Programm ECSEL, baut gemeinsam mit der Fraunhofer-Forschungsgesellschaft leistungsfähige Pilotlinien auf, organisiert vernetzte Leistungszentren und Nanozentren, unterstützt die vorhandene Expertise auf den Gebieten Photonik oder Organischer Elektronik. Dabei gilt es, sowohl den More Moore-, als auch den More than Moore-Pfad der Fertigung hoch- und funktionsintegrierter IC-Schaltungen, MEMS und photonischer Mikrosysteme weiter auszubauen und für technische Entwicklungen, wie vernetzte Gesellschaft und Produktion, Internet der Dinge oder Industrie 4.0 nutzbar zu machen.

Sachsen ist stark in den Schlüsseltechnologien der Mikro- und Nanoelektronik und der Photonischen Mikrosysteme. Deshalb engagiert sich der Freistaat im EU-Programm ECSEL, baut gemeinsam mit der Fraunhofer-Forschungsgesellschaft leistungsfähige Pilotlinien auf, organisiert vernetzte Leistungszentren und Nanozentren, unterstützt die vorhandene Expertise auf den Gebieten Photonik oder Organischer Elektronik. Dabei gilt es, sowohl den More Moore-, als auch den More than Moore-Pfad der Fertigung hoch- und funktionsintegrierter IC-Schaltungen, MEMS und photonischer Mikrosysteme weiter auszubauen und für technische Entwicklungen, wie vernetzte Gesellschaft und Produktion, Internet der Dinge oder Industrie 4.0 nutzbar zu machen.

Mobilität der Zukunft bedeutet nicht nur moderne und ökologische Fahrzeugtechnik z.B. Elektromobilität oder Fahrassistenz, sondern auch angepasste Infrastruktur, taktile Erfassungs-, Austausch- und Verarbeitungstechnik der Umfelddaten und vieles mehr. Sachsen hat sowohl in der Verkehrsforschung und -entwicklung, als auch in der Anwendung eine lange Tradition und hervorragende Kompetenzen für Sensor-, Funk- und IT-Technik. Jetzt gilt es, dies zu intensivieren und zu bündeln.

Die Stadt Dresden und der VW-Konzern haben im November eine Partnerschaft beim Thema ‚Mobilität der Zukunft‘ beschlossen. OB Dirk Hilbert betonte bei der Unterzeichnung der Grundsatzvereinbarung: „Ziel ist es, Dresden zur Modellstadt für Elektromobilität, Digitalisierung und innovatives Fuhrparkmanagement auszubauen und es damit langfristig leiser, sauberer und komfortabler zu machen.“

Im IoT wachsen die Disziplinen Sensorik, Datenverarbeitung, Kommunikation, Aktorik, Konnektivität und IT-Sicherheit zusammen. Grundlage ist die stetige Digitalisierung der Wirtschaft. Aber der BDI-Präsident Ulrich Grillo stellte auf der CeBIT in Hannover fest: „Unser Land ist von einer hochleistungsfähigen digitalen Infrastruktur weit entfernt." Bruno Jacobfeuerborn, Technik-Chef der Deutschen Telekom und VDE-Präsident, ergänzte „Wir haben als Standort Deutschland in der Informations- und Kommunikations-Technologie weitgehend verloren." Die Mikroelektronik-Industrie des Silicon Saxony bemüht sich, die in der Region erreichten Technologie-Kompetenzen zu festigen und wieder ganz vorn mitzuspielen, z.?B. auf Basis des Technik-Know-hows für Transponder und Mobilfunk, für Mensch-Maschine-Interaktion oder auf dem Gebiet der Sensoren.

Schnittstellen und Kontakte sind sowohl die Grundvoraussetzung für die Zusammenarbeit in Gesellschaft und Wirtschaft, als auch für die Wechselwirkung und Funktion technischer Komponenten. Kompetenznetzwerke knüpfen Kontakte zwischen den Partnern bei der Durchsetzung der Digitalisierung der Wirtschaft, den Energieprojekten oder neuen Fertigungsmethoden. Im Zuge der automatisierten Produktion Industrie 4.0 spielt die drahtlose RF-Verbindungstechnik eine bedeutende Rolle. Der Sächsische Arbeitskreis Elektronik-Technologie (SAET) war bei der WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG in Sondershausen und beschäftigte sich mit sicheren (elektrischen) Kontakten in Baugruppen und Geräten. In einem groß angelegten europäischen Projekt werden effiziente CNT-Interconnects als On-Chip-Verbindungen entwickelt.

Anfang Juli fand der zehnte ‚Silicon Saxony Day' im Internationalen Kongresszentrum Dresden statt. Dort loteten über 350 Experten des Branchenverbandes Silicon Saxony, Manager und Entwickler aus der sächsischen Hochtechnologie-Wirtschaft und ihre europäischen Cluster-Partner folgendes aus: Welche Chancen eröffnen sich selbst für kleinere Hightech-Firmen aus dem ‚Internet der Dinge' für Wirtschaft und Zivilgesellschaft, Medizintechnik und im Energie- bzw. Leistungselektroniksektor?

Der Prognos Zukunftsatlas 2013 bescheinigt der Landeshauptstadt Dresden, die zu den Top-Standorten in Deutschland gehört, exzellente Zukunftschancen. Sie belegt im Ranking unter den deutschen Großstädten Platz fünf. Im Microelectronics-Saxony-Bericht im Februarheft der PLUS wurde dargestellt, dass der Freistaat Sachsen stärker als bisher den Mikroelektronikstandort Sachsen unterstützen und seine Bedeutung im Rahmen der europäischen Wirtschaftspolitik stärken will. Die sächsische Wirtschaft hat ihre Investitionen in Forschung und Entwicklung verstärkt, aber zu erwarten ist auch eine Kürzung der EU-Mittel für regionale Entwicklung und aus den EU-Sozialfonds um fast ein Drittel. Die Fraunhofer-Gesellschaft ordnet ihre Forschungskapazitäten in Dresden, ihrem bedeutendsten Standort in Deutschland, neu mit dem Ziel der Effizienzsteigerung der Forschungen, unter anderem aber auch deshalb, weil geplante bauliche Erweiterungen gefährdet sind. Nachhaltig unterstützt werden die Maßnahmen insbesondere durch die Förderung interdisziplinärer Zusammenarbeit durch Vernetzungen, Forschungsgemeinschaften, wie der Europäischen Forschungsgesellschaft Dünne Schichten e.V. (EFDS), des IMEC oder den Mitgliedern des Branchenverbandes Silicon Saxony e.V., beispielsweise im Bereich Photovoltaik und organische Elektronik.

Technologie- und Branchentrends standen im Juni im Mittelpunkt des 11. Silicon Saxony Day in Dresden: Unter dem Motto ,Mastering the Digital Change' kamen die Branchenakteure aus den Bereichen Forschung, Equipment und Chipherstellung sowie Verfahrens- und Softwareentwicklung zusammen. Sie diskutierten unabhängig von Fach- und Organisationsgrenzen über Herausforderungen und Chancen der fortschreitenden Digitalisierung in Fabriken, Logistikprozessen und Medizintechnikanwendungen. Im Mittelpunkt stand dabei die Frage nach dem richtigen und konsequenten Umgang mit dem Wandel, den die fortschreitende Digitalisierung für alle Industrie- und Lebensbereiche mit sich bringt.

Die Mikroelektronikbranche in Sachsen wächst ständig. Unter anderem entsteht eine neue, die nunmehr dritte große Halbleiterfabrik im Milliardenumfang. Zur Bewältigung der Aufgaben der Branche ist die Automatisierung im Sinne Industrie 4.0 unumgänglich. Mit neuen Trends der Automatisierung in der Halbleitertechnik, in der Elektronikfertigung und Gerätemontage oder der Nachautomatisierung von Fabriken der Halbleiter-, Solar-, Automobil- und Medizintechnikindustrie beschäftigten sich sowohl das 15. Innnovationsforum für Automation des Clusters ‚Automation Network Dresden‘ (AND) im Januar als auch im Februar der Sächsische Arbeitskreis Elektronik-Technologie bei seinem 70. Treffen – diesmal bei einem Mitglied des AND-Clusters und des Verbandes Silicon Saxony e.V., der XENON Automatisierungstechnik GmbH Dresden.

Bericht vom 12. Silicon Saxony Day

Das Netzwerk Silicon Saxony e.V. hat sich zum größten Industrieverband für Mikro- und Nanoelektronik, Photovoltaik, Software, Smart Systems und Applikationen in Europa entwickelt. Auf dem 12. Silicon Saxony Day trafen sich die Mitglieder in Dresden mit zahlreichen nationalen und internationalen Vertretern aus Forschung, Wissenschaft, Industrie, Wirtschaft und Politik. Sie diskutierten über Schlüsseltechnologien und Trendthemen auf den Gebieten Internet of Things/Industrie 4.0, Smart Systems, vernetzte Wearables, Smart Health, Automotive oder Drohnen. Ideen-Workshops, B2B-Meetings, ein Science Pitch und ein Nachwuchskräfte-Speed-Dating rundeten die größte IKT-Fachkonferenz Sachsens ab.

Europa soll in den nächsten zehn Jahren bis zu 60 Prozent der neuen Elektronikmärkte erobern und den wirtschaftlichen Wert der Halbleiterkomponentenfertigung verdoppeln. Dies sieht ein Plan vor, der der Europäischen Kommission Ende Februar von der Electronics Leaders Group (ELG), elf Vorstandschefs sowie Institutsdirektoren der Elektronikbranche, vorgelegt wurde. Dazu muss sich die Branche auf Bereiche konzentrieren, in denen Europa stark ist. Insbesondere sollen die Marktsegmente für das ‚Internet der Dinge' und für intelligente Produkte und Dienste der Zukunft (z.B. Smart-Home-Systeme, Smart-Grids, Industrie 4.0) entwickelt sowie die starke Präsenz im Bereich der Mobilfunk- und Drahtloskommunikation (Cyber-physische Systeme, Internet der Dinge) wieder hergestellt werden. Die Gruppe schlägt auch eine große Initiative mit dem Titel ‚Smart Everything Everywhere' vor, mit der in ganz Europa Exzellenzzentren und Gebiete für eine großangelegte Praxiserprobung neuer Technologien geschaffen werden sollen.

Bericht vom 13. Silicon Saxony Day von Dr. Rolf Biedorf

Neue Anwendungen für das industrielle Internet der Dinge (IoT), sowie für Digitalisierung und Interoperabilität von Unternehmen präsentierten die Mitglieder des Branchenverbandes Silicon Saxony e.V. einem internationalen Publikum auf dem Silicon Saxony Day im Mai in Dresden. Vorträge, Workshops und Ausstellung beschäftigten sich über die genannten Themen hinaus auch mit Sensorsystemen, smarter Landwirtschaft, der Halbleiter- und Smart Systems-Roadmap oder dem Innovationsforum Cool Carbon Concrete. Informationen zum Smart Systems Hub - Enabling IoT Dresden/Leipzig, eine Demo Jam zum Thema Mensch Maschine-Interaktion und ein Speed Dating für den Erstkontakt von Studenten und Branchenunternehmen rundeten die Veranstaltung ab.

Mehr als 400 Aussteller zeigten im Oktober unter diesem Motto in Dresden den über 5000 Fachbesuchern aus über 60 Ländern auf der bedeutendsten europäischen Halbleiterkonferenz und Messe Semicon 2015 Technologien, Materialien und Equipment sowie bedeutende Innovationen aus europäischen Forschungseinrichtungen. Nicht nur die einzelnen Tagungen mit ihren Vorträgen und Präsentationen, sondern darüber hinaus auch in Initiativen wie Science Park, Fraunhofer Demo Day, die Hightech Venture Days, das Innovation Village und die Innovation Conference sollten den Austausch zwischen Forschung und Entwicklung, den Anwendern, den Unternehmen und Gründern als auch potentiellen Investoren und Kunden fördern. Wie seit nunmehr fünf Jahren fand die Plastic Electronics Conference mit ihren Themen zur Organischen Halbleitertechnik und Elektronik im Rahmen der Semicon statt.

Die sehr leistungsfähige Forschungs- und Entwicklungsszene Dresdens, ein Netzwerk aus Universität, Hochschulen, zahlreichen Forschungsinstituten und einer hochentwickelten Industrieumgebung, wird zunehmend zur Brutstätte von Gründern und jungen Unternehmen und zieht innovative Zukunftsunternehmen in ihren Bann. Die Wirtschaftsförderung der Landeshauptstadt bemüht sich, dieser Entwicklung gerecht zu werden, den Akteuren Raum und Unterstützung zukommen zu lassen. Ehemalige Industriegebäude werden zu Nanozentren oder Innovationsstandorten ausgebaut, die Verzahnung mit der Hightech-Industrie gefördert. Diese unterstützt ideell und materiell.

Bericht vom 10. Technologietag der KSG Leiterplatten GmbH von Dr. Rolf Biedorf

Um den Herausforderungen Industrie 4.0 und IoT gerecht zu werden, ist die Entwicklung neuer höchstintegrierter, leistungsfähiger und funktionssicherer Baugruppen und Systeme und auch ihrer Basis – der Verdrahtungsträger notwendig. Völlige neue Wege für Produkt, Technologie, Fertigung und Management sind zu beschreiten. Die hochinteressante Thematik der Technologietage des Leiterplattendienstleisters KSG Leiterplatten GmbH reichte vom Lean Management, Technologie- und Qualitätsaspekten über Rechtsfragen bis zum Braincoaching (Gehirntraining).

In 25 Jahren Präsenz hat die Fraunhofer-Gesellschaft in Ostdeutschland ihr größtes Cluster aufgebaut. Verbundinitiativen oder Innovationsallianzen wie ‚Productive 4.0‘, ‚Forschungsfabrik‘, ‚Mensch-Maschine-Interaktion‘ oder ‚3Dsensation‘ bündeln hier ein großes Potenzial von Forschern und Anwendern. Der Freistaat nimmt bei der Elektromobilität seit längerem eine bundesweite, bald sogar in Bezug auf Batterie- und E-Mobil-Fertigung eine weltweite Vorreiterrolle ein. Jetzt stehen Mega-Investitionen auf den Gebieten Elektromobilität, Mikroelektronik für Vernetzung und autonomes Fahren oder Organische Photovoltaik an.

Die EU stufte die Mikroelektronik als ‚Important Project of Common European Interest‘ (wichtiges Projekt von gemeinsamem europäischen Interesse) ein und nahm sie damit von den strengen Subventions-Obergrenzen aus. Im Rahmenprogramm ‚Mikroelektronik aus Deutschland – Innovationstreiber der Digitalisierung‘ unterstützt das BMBF die Forschung und Innovation in der Mikroelektronik. Teil des Maßnahmenpaketes ist u. a. der Verbund von Fraunhofer- und Leibniz-Instituten zur ‚Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland‘ (FMD). Standortvorteile für diese und weitere Verbundvorhaben sind exzellente Forschung und innovative Technologieentwicklungen in Sachsen.

Technologien für das Internet der Dinge und der nächsten Industriegeneration stehen nach wie vor im Vorder- grund. Spitzenforschung, die Entwicklung digitaler Strategien, die Ideenfindung, neue Materialien und Technologien für Hochgeschwindigkeitsnetze spielen eine bedeutende Rolle. Aber Weltoffenheit und Toleranz ist die Voraussetzung für die Entwicklung einer leistungsstarken Hochtechnologie-Industrie. Ein Aufruf ‚Dresden Respekt' fordert zum Handeln auf.

Statt weiter dem inoffiziellen, von Intel-Mitgründer Gordon Moore aufgestellten Gesetz zu folgen und die Zahl der Nanoschalter pro Chip alle ein bis zwei Jahre zu verdoppeln (‚More Moore' -Ansatz), verfolgen mehr und mehr Mikroelektroniker im Freistaat Sachsen die ‚More than Moore'-Methode, das heißt Entwicklung und Fertigung hochintegrierter Mikrosysteme mit dem Ziel, mehr Funktionen, Mikromechaniken oder Sensorik direkt in den Chip zu integrieren. Die sächsische Mikroelektronik und die Wirtschaftspolitiker haben sich schon seit längerem auf den Strategiewechsel in Richtung Mikrosystemtechnik verständigt, um den Anschluss der Region an die rasante Entwicklung der Halbleitertechnik zu halten und zu verbessern. Über regionale neue Forschungen auf den Gebieten Photonik-Physik und Mikrosystemtechnik für neue Rechen- und Speichertechnik, der Sensorik und Biomedizintechnik soll hier berichtet werden.

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.

Im Rahmen des von der EU im 7. Forschungsrahmenprogramm geförderten Projektes ‚LightJumps', einer Plattform zur Entwicklung und Nutzung von Photonik-Technologien, fand im September das 3. Industriepartner-Treffen des Fraunhofer-Instituts für Organische Elektronik Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) statt. Die Partner des FEP beschäftigten sich mit Produkten, Technologien und Fertigung (Rolle-zu-Rolle) insbesondere flexibler Lichtanwendungen auf Basis LED, OLED und QLED. Eine weitere Lichtanwendung, die Infrarottechnik, hat in Sachsen lange Tradition. Die ‚Dresdner Infrarot-Schule' ist eine international geschätzte Adresse. Ein weltweit bekanntes Dresdner Unternehmen, die InfraTec GmbH, entwickelt und fertigt hochinnovative IR-Messtechnik und Sensorik.

Die Technische Universität Dresden war wieder erfolgreich im Wettbewerb um neue Exzellenzförderprojekte. Einen nicht unbedeutenden Anteil daran hat die Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik. Am ‚Tag der Fakultät‘ wurden die Absolventen zum Abschluss ihres Studiums oder ihrer Promotion feierlich verabschiedet und ihre hervorragenden Studienleistungen ausgezeichnet. An diesem Tag präsentierten Professuren der Fakultät auch einige ihrer Forschungsarbeiten zur Automatisierungs-, Mess- und Regelungstechnik, zur Elektroenergie-, Geräte- Mikro- und Medizintechnik in Vortragsreihen und in Postern. Zugleich wurden die Ausbildungs- und Forschungslabore für Mitarbeiter, frühere Absolventen und Freunde der Fakultät geöffnet.

Der zuletzt befürchtete Abschwung in Sachsen fällt wohl aus, stellte eine Konjunkturprognose des Wirtschaftsforschungs-Instituts Ifo fest. Im letzten Jahr ist die sächsische Wirtschaft etwa um 1,8 Prozent gewachsen, in diesem Jahr wird sie um weitere 1,8 % zulegen (gesamtdeutsch 1,5 %), erklärte Prof. Joachim Ragnitz von der Dresdner Ifo-Niederlassung. Konjunkturlokomotiven sind Industrie und Zukunftsforschung sowie ein umfangreiches Entwicklungspotenzial auf den Gebieten der Schlüsseltechnologien. Der Region ist es laut einer Analyse der Schweizer Prognos AG gelungen, sich im globalen Wettbewerb als attraktiver und leistungsfähiger Standort zu profilieren. Einerseits gehört sie zu den zentralen europäischen Standorten der Mikroelektronik und Halbleiterproduktion, andererseits sind die für Europa und Deutschland strategisch wichtigen Bereiche Energiespeicherung und -wandlung sowie die Energietechnik rund ums Automobil wesentliche Kompetenzfelder. Über Zielrichtungen und Entwicklungsergebnisse der sächsischen Forschung und Industrie auf den Gebieten von Energieernte, -umwandlung und –speicherung, effektiver Antriebstechniken sowie leistungsfähiger Elektronik soll hier berichtet werden.

Die Politik, Forscher und Industrie suchen Wege zur Energiewende und zur Meisterung des zu erwartenden steigenden Energieverbrauchs durch Big-Data, IoT und Mobilität. Jetzt gilt es, Energie intelligent zu nutzen, die Verteilung zu steuern, neue Quellen zu finden, Verlustwärme zu minimieren oder zu nutzen. Es gilt aber auch, nicht mehr oder nicht effektiv nutzbare denkmalgeschützte Industriebauten, wie Kraftwerke oder Funktürme der Öffentlichkeit zu erhalten und für die Regenerierung unserer geistigen Energie zu nutzen. Beispiele aus der sächsischen Kultur- und Wissenschaftsmetropole zeigen Wege.

Die Energiewende bedeutet nicht nur die Entwicklung erneuerbarer Energiequellen, dieser DC-Strom muss auch geschaltet werden. Darüber diskutierten Experten unter anderem auf der 27. International Conference on Electrical Contacts ICEC 2014 in Dresden. Mit der Speicherung der unregelmäßig fließenden Ströme beschäftigte sich die GWT-TUD GmbH auf einem „Innovationstag Energiespeicherung“. Berichtet wurde unter anderem über das Energiespeicher-Forschungscluster „Combined Storage Systems Integration“ (CSSI) an der TU Dresden.

Die Vernetzung der industriellen Fertigung, das Internet der Dinge (IoT), die intelligente Gebäudetechnik, die smarte City und die Verkehrssysteme der Zukunft erfordern neue effiziente Vernetzungssysteme, energieeffiziente Prozessoren, energieautarke Sensor- und Aktorsysteme, effiziente Managementsysteme und mehr Intelligenz bei der Energienutzung. Die Technik, die Technologien und die Software müssen für die Zukunft fit gemacht werden.

Dünne funktionelle Schichten und Schichtsysteme sind die Grundlage der heutigen Mikro- und Nanoelektronik sowie der Mikrosysteme. Hergestellt werden diese Schichten oft mittels Vakuum- und Plasmaverfahren, die (Nano-)Strukturierung erfolgt mit Laser, Elektronen- oder Ionenstrahltechniken. Einige dieser Techniken wurden von Fraunhofer-Instituten der Öffentlichkeit in der Langen Nacht der Wissenschaften vorgestellt. Wesentlich sind die Eigenschaften von dünnen Schichten, im Besonderen ihre Haftung auf dem Substrat oder untereinander. Ein Workshop der EFDS beschäftigte sich mit diesem Problem.

Das Jahr 2015 wurde von der UNESCO zum ,Internationalen Jahr des Lichts und lichtbasierter Technologien' ausgerufen. In diesem Jahr soll die Bedeutung des Lichts als elementare Lebensvoraussetzung für Menschen, Tiere und Pflanzen und somit als wesentlicher Bestandteil von Wissenschaft und Kultur hervorgehoben werden. Die Vereinten Nationen haben dafür Ziele formuliert, wie die Förderung von nachhaltigen Lichttechnologien, die Reduzierung von Lichtverschmutzung und Energieverschwendung sowie die Förderung von Bildung für Jugendliche. Die Landeshauptstadt Dresden hat deshalb das Jahr zum ,Dresdner Lichtjahr 2015' erklärt.

Der sächsische Ministerpräsident Stanislaw Tillich plädiert für stärkere Anstrengungen Deutschlands in der Mikroelektronik. „In der Mikroelektronik geben andere Staaten Milliardensubventionen, um an der Spitze zu liegen. Das ist die Kompetenz der Zukunft", sagte Tillich Anfang Dezember 2013 in der Online-Ausgabe der Wirtschaftswoche. Deutschland müsse hier den Anschluss halten. Die EU-Kommission hat das ehrgeizige 4,8 Mio. Programm ,Electronic Components and Systems for European Leadership' (ECSEL) aufgelegt. Es soll durch Zuschüsse für innovative Elektronik-Pilotlinien die oft beklagte Lücke zwischen guter Elektronikforschung in Europa und der Massenproduktion schließen. Der sächsische Wirtschaftsminister Sven Morlok informierte im Januar 2014, dass entsprechend Kabinettsbeschluss der Freistaat Sachsen in den nächsten sieben Jahren einen dreistelligen Millionenbetrag in die Modernisierung und Neuausrichtung der sächsischen Mikroelektronik pumpen wird. Der Freistaat springt damit in die Bresche der bisher fehlenden nationalen Kofinanzierung der EU-Aktivitäten, um weitere Millionen aus der EU, vom Bund und aus der Privatwirtschaft zu akquirieren. Kern der deutschen Bemühungen sollte auch ein nationales Leistungszentrum Mikroelektronik mit Sitz in der sächsischen Hauptstadt Dresden sein, die – neben Leuven und Grenoble – der größte Mikroelektronikstandort Europas ist und mit den Dresdner Fraunhofer-Instituten, Max-Planck, Helmholtz und der Universität ein bedeutendes Forschungspotential hat. Da sollte man schon etwas machen können, meint Stanislaw Tillich. Ein wichtiger Schritt in diese Richtung wurde Ende 2013 mit der Übergabe neuer Labor- und Forschungsgebäude entlang der ,Technologie-Forschungsmeile' im Süden des Uni-Campus gegangen.

Nur durch enge, vor allem interdisziplinäre Zusammenarbeit junger und etablierter Unternehmen mit Wissenschaft und Forschung und durch Bündelung der reichlich vorhandenen Expertisen und Kompetenzen in strategischen Technologiebereichen kann der industrielle Wandel erreicht werden. Mit einem Smart Systems Hub will Sachsen der digitalen Transformation für das IoT einen bedeutenden Schub geben. Im ‚ALD Lab Saxony‘ wollen universitäre und außeruniversitäre Institute der Atom- und Molekularabscheidung dünner Schichten als Zukunftstechnologie zum Durchbruch verhelfen und Fraunhofer-Institute werden im Leitprojekt Go Beyond 4.0 Laser- und Drucktechnologien für die Individualisierung von Produkten der Industrie 4.0 massenproduktionstauglich machen. Demonstratoren in den Bereichen Fahrzeug, Flugzeug und Beleuchtung sollen die industrielle Machbarkeit nachweisen.

Die seit 19 Jahren erfolgreich durchgeführte Technologiekonferenz DATE (Design, Automation & Test in Europe), eine der international führenden Konferenzen für Design, Design-Automation, Engineering von Systems-on-Chip und Systems-on-Board, Embedded Systems sowie Test und Fertigung führte dieses Jahr rund 2000 Besucher aus Industrie und Wissenschaft in der sächsischen Landeshauptstadt Dresden zusammen. Die begleitende Konferenzausstellung stand unter dem Motto ‚Zukunftstrends der Mikroelektronik' mit Themen um das Internet of Things (IoT), das 5G-Drahtlos-Netzwerk, um Entwicklungen der Automotivtechnik, die 3D-Chip-integration oder die Ultra Low-Power Technologie FD-SOI.

Arbeitsschritte zur Reinigung der Werkstücke vor, während und nach der Fertigung von Produkten sind in allen Fertigungstechnologien und Branchen oft die wesentlichsten qualitätsbestimmenden Faktoren. Das gilt vor allem für Beschichtungen mit Mikro- und Nanoschichten. In diesem Microelectronics Saxony berichtet der Autor von einen Workshop der Europäischen Forschungsgesellschaft Dünne Schichten e.V. zur nasschemischen Reinigung, über die Wirkung, Entfernung und Analyse filmischer Verunreinigungen. Besonders wichtig sind Reinheit und Fehlerfreiheit in der Halbleitertechnik, in der inzwischen in Atomdimensionen gedacht wird. Der Autor informierte sich in der Freiberger Compound Materials GmbH über die Herstellung hochreiner Gallium-Arsenid-Wafer.

Die Fraunhofer-Gesellschaft hatte Anfang diesen Jahres die in der sächsischen Landeshauptstadt Dresden angesiedelten Institute neu formiert und deren Zahl eingeschränkt, ohne dabei die Gesamtforschungskapazität in der Region zu verringern. Microelectronics Saxony berichtete im März. So fusio-nierte das Center Nanoelektronische Technologien mit dem Institut für Photonische Mikrosysteme zum Fraunhofer-IPMS-CNT, das Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren (IZFP) wurde als Institutsteil Material-Diagnostik in das Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS integriert und letztendlich erfolgte im Juli auch die Fusion der erst seit 2012 eigenständigen Fraunhofer-Einrichtung für Organik, Materialien und elektronische Bauelemente COMEDD (vormals Organikzentrum im IPMS) mit dem Fraunhofer-FEP zum Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP. Auf dem 2. Industriepartnertag des FEP am 15. Oktober wurde die neue Struktur vorgestellt und über die Entwicklungen in der Branche diskutiert.

Durch die Entwicklung neuer Möglichkeiten zur Datenerhebung, deren Aufbereitung, einer superschnellen Kommunikationstechnik bei hoher Sicherheit und Technologien für flexiblere Produktion trägt die Wirtschaft zur Umsetzung der vierten industriellen Revolution bei. Software und IT-Branche sind wichtige Pfeiler für Sachsen als integrierten Hightech-Standort und sein am stärksten wachsender Wirtschaftsbereich.

Auf dem 64. Treffen des Sächsischen Arbeitskreises Elektronik-Technologie (SAET) wurden interessante Themen aus der Baugruppenfertigung zur Reinigung, Passivierung und Lösungen für den Baugruppentest sowie aus der Forschung neueste Ergebnisse zu Lötprozessen und alternativen Verdrahtungsträgern von Vertretern des Gastgebers dresden elektronik ingenieurtechnik GmbH, der TU Dresden und der HTW Dresden präsentiert und von den Teilnehmern intensiv diskutiert. Fertigungsrundgänge und Praxis-Vorführungen rundeten das Treffen wirkungsvoll ab.

Die rasante Entwicklung der Mikro- und Nanoelektronik benötigt kurze Innovationszyklen, gewährleistet durch eine starke und leistungsfähige Forschungslandschaft, wie sie in Sachsen vorhanden ist. Hervorzuheben ist speziell in der Landeshauptstadt die Exzellenzuniversität Technische Universität Dresden (TUD) und ihre Tochter Nanoelectronic Materials Laboratory gGmbH (NaMLab), die im August ihr 10jähriges Jubiläum feierte. Weiterhin sind zu nennen das Bundesexzellenzcluster Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed), der Sonderforschungsbereich der Deutschen Forschungsgemeinschaft Highly Adaptive Energy-Efficient Computing (HAEC), das Silicon Saxony-Spitzencluster Cool Silicon, die ansässigen Einrichtungen der Fraunhofer-Gesellschaft und der Leibniz-Gemeinschaft, das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf und weitere Forschungs- und Industriepartner in Dresden, Freiberg und Chemnitz.

Neben den großen Mikroelektronikfabriken von Globalfoundries, X-Fab, Infineon und Design- sowie Software-Unternehmen hat sich in der Region um die sächsische Landeshauptstadt Dresden seit der Wende eine schlagkräftige Ausrüstungs- und Automatisierungsszene für Hochtechnologie-Anwendungen entwickelt. Die Wurzeln dieser Unternehmen reichen teilweise bis weit in die 50er Jahre des vorigen Jahrhunderts zurück, z.B. gilt der Dresdner Wissenschaftler Manfred von Ardenne als Vater der vakuumtechnischen Verfahren und Anlagentechnik in der Region. Der Vakuum-Anlagenhersteller FHR GmbH, der jetzt sein 25. Firmenjubiläum feierte, ist für die Entwicklung beispielgebend. Ähnlich entstanden die Von Ardenne GmbH, die XENON Automatisierungstechnik GmbH und auch die Wurzeln der Fabmatics GmbH liegen in dieser Zeit. Im Zusammenwirken konnte z.?B. eine hochkomplexe CVD-Fertigungslinie für Organische Photovoltaik-Folien bei der Heliatek GmbH erstellt werden, die jetzt drastisch erweitert wird.

Die Mitglieder des VDE/VDI Sächsischen Arbeitskreises Elektronik-Technologie (SAET) trafen sich im Februar 2016 beim SGS Institut Fresenius GmbH Dresden. Auf ihrem 66. Treffen diskutierten sie Themen zur Analytik für die Fertigungsüberwachung und Qualitätssicherung in der Elektroniktechnologie und zur Suche nach den Ursachen des Ausfalls elektronischer Baugruppen.

Nur durch eine umfangreiche, hochpräzise und ausgeklügelte Analytik entsteht ein qualitativ und funktionell ausgereiftes Produkt auf höchstem Niveau, das auch auf dem Markt Bestand hat. Analytik und Messtechnik gehören zu den hauptsächlichen Tätigkeiten des Elektroniktechnologen. Oder – wer will mit einem elektronisch gesteuerten Auto vor den Baum fahren, weil der Schaltkreis eine Macke hat? Der Sächsische Arbeitskreis Elektronik-Technologie wählte diese Thematik zum Inhalt seiner 66. Zusammenkunft, damit sich die Mitglieder über neueste Methoden und den Zugang zu der verfügbaren Messtechnik ihrer Partner informieren konnten. Eingeladen hatte das SGS Institut Fresenius auch in ihre Labore, um die vorhandenen Möglichkeiten vorzustellen.

Im Zuge der Verschmelzung der digitalen mit der realen Welt bedeutet das ‚Internet der Dinge und Dienste‘ die Basis für Zukunftsthemen: Sensoren und Chips optimieren automatisch Verkehrsströme, industrielle Prozesse werden effizient automatisiert, Daten werden blitzschnell kanalisiert und aufbereitet. Dem Beginn der neuen Generation der industriellen Fertigungstechnologie, der vierten Industrierevolution steht nichts mehr im Wege. Die Mikroelektronik bietet hier Lösungen quer durch alle Bereiche: Mobilität, Logistik, Sicherheit, Energieoder Gesundheitsversorgung und vor allem intelligente Fertigungen.

Die SEMICON Europa ist die führende Messe und Konferenz für die Zukunft der Halbleiter-, Mikro-und Nanoelektronik in Europa. Sie fand, wie üblich, gemeinsam mit der Plastic Electronics Konferenz und Industrieausstellung als ‚SEMICON Europa2013/PE2013' vom 8. bis 10. Oktober in der Messe Dresden statt. Die PE repräsentiert die Branche der organischen und gedruckten (Halbleiter-) Elektronik. SEMI, der weltweite Verband der Nano- und Mikroelektronik-Fertigung und -Lieferketten hatte 350 Aussteller aus 20 Nationen, die Akteure der europäischen Halbleiter-Industrie, MEMS-, Photovoltaik und andere Mikroelektronikfertiger einberufen, um die nächsten Schritte in die neue ehrgeizige 100 Mrd. €-Halbleiterfertigungs- Strategie Europas zu planen. Das Ziel Europas ist, 20 Prozent Marktanteile an der weltweiten Chip- Produktion im Jahr 2020 zu erreichen. Mehr als 8000 Besucher aus der ganzen Welt wurden gezählt. Die PE2013 rückte erstmalig die Industrialisierung der organischen Elektronik in den Mittelpunkt. Neben diesem Aspekt deckte die PE2013 Conference auch alle Segmente der Printed Electronics Branche, einer einflussreichen und zukunftsträchtigen Technologie, ab.

Anlässlich des 60. Geburtstags von Prof. Dr. Klaus-Dieter Lang veranstaltete das Fraunhofer IZM im Dezember 2014 ein Symposium und einen Festakt. Im Rahmen dieses Events erfolgte auch die IZM-Forschungspreisverleihung 2014. Seit mehreren Jahren bittet das Fraunhofer IZM in lockerer Reihenfolge zu Fachsymposien, um Kunden und Partner den gegenwärtigen Stand der Technik im Electronic Packaging zu präsentieren. Rund 300 Gäste waren der Einladung des Instituts in das Scandic-Hotel am Potsdamer Platz gefolgt, um sich von hochkarätigen Referenten aus Forschung und Industrie über aktuelle Trends informieren zu lassen.

39. Treffen des Sächsischen Arbeitskreises Elektronik-Technologie des VDE/VDI in der Microelectronic Packaging Dresden GmbH

Der Sächsische Arbeitskreis für Elektronik-Technologie des VDE/VDI bildet die regionale Basis für den Erfahrungs- und Informationsaustausch der sich schwungvoll entwickelnden Elektronikindu-strie Sachsens und angrenzender Gebiete. Mit regelmäßigen mehrmaligen jährlichen Treffen ist er nicht nur für die sächsische Mikroelektronik zur Institution geworden (PLUS 12/2003, S. 1959). Diesmal trafen sich die sächsischen Elektronik-Technologen und ihre Gäste zum Thema „Microelectronic Packa- ging – Stand, Besonderheiten, Anwendungsbeispiele“ bei der Microelectronic Packaging Dresden GmbH (MPD).

Die Microelectronic Packaging Dresden GmbH (MPD) blickt auf zehn Jahre erfolgreiche Arbeit als eigen- ständiges Unternehmen im Microelectronic Packaging zurück. Basierend auf gut 40 Jahren Erfahrung im Halbleiterpackaging hat sich die MPD sehr schnell zu einer der führenden Firmen im rasch wachsenden Technologiebereich des Assembly und Packagings etabliert. In Zusammenarbeit mit Kunden aus den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen entwickelt die MPD modernste, miniaturisierte und hoch- effektive kundenspezifische Packaginglösungen für verschiedenste Sensoren und Aktoren und fertigt diese vom Prototyping bis zur Großserie. Bemerkenswert ist die ausschließliche Entwicklung und Fertigung der Module unter „halbleiternahen" Reinheitsbedingungen.

Die Microelectronic Packaging Dresden GmbH (MPD) ist bekannt durch seine bedeutende Kompetenz und die langjährigen Erfahrungen zur Entwicklung und Herstellung von elektronischen Mikrosystemen in Verbindung mit Sensorik. Auf der SMT wurde als derzeitiger Schwerpunkt für die MPD das gesamte Umfeld der Medizinelektronik, Biokompatibilität, miniaturisierte Elektronik und Sensorik dargestellt. Dazu gehören Überwachungssysteme mit eingebauter Sensorik, und der Einsatz der Systeme außerhalb und innerhalb des menschlichen Körpers.

Seit 18 Jahren werden von der MicroContact AG, Lostorf, Schweiz, Starrnadeladapter zum Kontaktieren von Sub- straten hergestellt. Sie gilt heute als Marktführer in dieser Technologie. Im Laufe der Zeit wurden die Starrnadel- adapter immer feiner und genauer. Die MicroContact AG bringt eine neue Generation Starrnadeladapter auf den Markt, welche auch in herkömmliche Incircuit-Tester eingebaut werden können, so dass auch diese Leiterplatten mit Mikrostrukturen testen können. Mit den neuen MCA?Microadapter können bestückte und unbestückte Substrate, Leiterplatten, Folienschaltungen, Keramikschaltungenen etc. mit Strukturen von 70 µm und einem Raster von 150 µm kontaktiert werden (Abb. 1), wodurch das Generieren von extra Testpunkten auf ein Minimum reduziert werden kann. Diese Adaptertechnologie ermöglicht auch das Testen von Chipstrukturen oder das kraft- lose Kontaktieren von Steckverbindern, welche bisher nur mit einem Gegenstecker ausgemessen werden konnten.

Immer kleiner und leistungsfähiger – diese Marktanforderungen zu erfüllen, ermöglicht HARTING Electro-Optics anhand von Micro Packaging-Lösungen. Diese werden als Projektdienstleistungen ange- boten. Eine Schlüsselfunktion kommt dabei dem LPKF-LDS-Verfahren (Laser-Direkt-Strukturierung) zu, mit dem es möglich ist, individuell auf Kundenbedürfnisse zugeschnittene 3D-Schaltungsträger in Serie und kostengünstig zu fertigen.

Der MicReD-Industrial-Power-Tester 1500A von Mentor Graphics ermittelt über Lastwechsel- und thermische Tests die Lebensdauer von Leistungsbausteinen für Automobile, Hybrid-Elektrofahrzeuge und Eisenbahnen, sowie in der Stromerzeugung, etwa in Windanlagen. Der MicReD-Power-Tester ist der einzige kommerzielle thermische Tester, der Lastwechsel und thermische Transienten-Messungen mit der Analyse von Strukturfunktionen verbindet. Dazu müssen die Komponenten nicht aus der Testumgebung entfernt werden.

Das European Institutfor Printed Circuits (EIPC) in Maastricht gab die Ernennung von Michael Weinhold zu seinem Technischen Direktor bekannt.

Die Unternehmensfinanzierung in Deutschland wandelt sich in beträchtlicher Geschwindigkeit. In der Vergangenheit finanzierten sich Unternehmen aus der Leiterplatten- und Bestückungsbranche fast ausschließlich über ihre Hausbank, die den Unternehmern lange Zeit bereitwillig und mit günstigen Konditionen zur Seite stand. In den letzten Jahren hat sich dieses Bild sehr stark verändert. Banken finanzieren nicht, kaum oder zu wesentlich veränderten Bedingungen und hinterlassen damit ein gewisses Vakuum, welches es zu füllen gilt. Als Gründe werden gerne Basel II, die strengen Vorschriften des Rating oder andere Argumente genannt. Ob diese Entwicklungen nun wirklich an Basel II liegen, oder ob die Probleme letztendlich hausgemachte Bankprobleme sind, sei dahingestellt.

Die feineren Strukturen auf modernen Leiterplatten, die stetig steigende Komplexität und letztlich die Notwendigkeit die einzelnen Fertigungsschritte permanent zu optimieren, um Schwachstellen und teure Fertigungsfehler zu vermeiden erfordern neben dem nötigen Equipment auch eine bestmögliche Qualitätskontrolle.

Seit 11 Jahren würdigt die bundesweit tätige Oskar-Patzelt-Stiftung hervorragende Leistungen mittelständischer Unternehmen und vergibt in diesem Zusammenhang jährlich im Herbst den Wirtschaftspreis Großer Preis des Mittelstandes. Als eines von bundesweit knapp 2800 Unternehmen wurde auch Metoba für diesen Wettbewerb nominiert. Die Nominierung erfolgte durch die Stadt Lüdenscheid. Mitte des Jahres hat Metoba dann im Rahmen der 12. Oskar-Patzelt-Stiftungstage – zusammen mit 812 weiteren Unternehmen – die 2. Stufe des diesjährigen Wettbewerbs erreicht. Hierbei wurden folgende Kriterien zu Grunde gelegt: Gesamtentwicklung des Unternehmens, Schaffung/Sicherung von Arbeits- und Ausbildungsplätzen, Innovation und Modernisierung, Service und Kundennähe sowie Engagement in der Region.

Bauelemente in der Halbleiterindustrie werden in den meisten Verfahren auf einen Leadframe montiert. Um die elektrischen Halbleiterelemente zu schützen, werden sie anschließend mit einem Epoxy-Material (Epoxy-Harzen) umschlossen (Epoxy Mold Compound, Epoxy Resins). Bei diesem Umspritzvorgang (Molding) kann flüssiges Epoxy-Material auf den Leadframe gelangen und diesen kontaminieren (,bleed-out'), da in der Regel die verwendeten Gussformen nicht vollständig dicht auf dem Leadframe schließen. Das auf den Leadframe-Flächen und ihren Outer-leads (,äußere Lötstege') befindliche Epoxy-Material wird Flash oder Mold Flash genannt.

Durch den Ausbau der Mobiltelefonnetze werden immer kompaktere Hochfrequenz-, Sende- und Empfangsmodule (Transceiver) benötigt. Die Leistungsverstärker dieser Transceiver sind mit HF-Leistungstransistoren bestückt, die eine hohe Verlustleistung generieren. Zur effektiven Ableitung der Verlustwärme bei Hochfrequenz- oder Mikrowellenleiterplatten hat die RUWEL AG verschiedene Techniken entwickelt, die hier vorgestellt werden. // 

As the cellphone network is expanded, ever-more compact HF transmission and receiver modules (transceivers) are called for. The load amplifiers of such transceivers are based on power transistors, which generate a high load-loss. The effective dissipation of such thermal energy in HF- and micro- wave PCB’s has been successfully achieved by RUWEL AG using a range of techniques which are here described.

Der Anblick des fließenden Lots erfreut Löter, wobei er oder sie vielleicht den Eindruck erhält, dass es diese flüssige Legierung ist, die das Entstehen einer funktionierenden Lötstelle ausmacht. Obgleich natürlich ihr Schmelzen eine der Grundbedingungen ist, wird häufig übersehen, dass für die chemische Reaktion zwischen dem Zinn des Lots und den beiden Basismetallen, die man verbinden möchte, die Temperatur der Basismetalle eine ebenso wichtige Rolle spielt. Bei den Anweisungen zum Handlöten mit dem heißen Lötkolben wird das meist betont. Nachdem eine thermische Brücke mittels geschmolzenen Lots erstellt wurde, um den Wärmetransport zu begünstigen, wird der Lotdraht an das Basismetall gehalten. Dadurch ermittelt man, ob dieses die nötige Löttemperatur erreicht hat. Schmilzt der Draht ist alles im grünen Bereich. //
Soldering is quite an intricate process that in most cases relies heavily on guesswork and trial-and-error. However a good many aspects are known from physics and chemistry and a little knowledge can be very helpful when trying to understand what is going on during the formation of a solder joint. In order to establish a good connection it is not sufficient to melt the solder as many ‘cold solder joints’ have de- monstrated. Heating the base metals correctly is also required and in many instances a rather difficult task to accomplish. Throughout industry several methods are employed. Most prominent are conduction, con- vection and radiation. These three have been studied extensively in physics as they not only have many practical applications but are also encountered in nature all around us and they do apply to soldering. The article delves a little into the background of each, without becoming too scientific. Two other methods occasionally used for soldering are also highlighted briefly: induction and resistance heating.

Die Lebensdauer, Farbstabilität und Effizienz von LEDs hängt maßgeblich von der Betriebstemperatur ab. Aus diesem Grund ist es nötig, in der Entwicklung das LED Modul so auszulegen, dass eine geeignete Temperatur mit effizienten Mitteln im Vorhinein erreicht werden kann. Dazu ist es nötig Berechnungsmethoden einzusetzen, da ein reines Trial and Error zu kostenintensiv wäre und Optimierungspotenziale nicht voll ausgeschöpft werden würden. Der Artikel gibt eine Übersicht über die aktuellen Möglichkeiten und zeigt auf, in welchen Fällen welche Methode geeignet ist und was die beschriebenen Methoden leisten können.

Hinsichtlich der langfristigen Sicherung der globalen Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandortes Deutschland widerfährt der hiesigen Industrielandschaft ein umfangreicher Wandel. Grund hierfür ist die von der Bundesregierung ausgerufene Zukunftsstrategie Industrie 4.0. Im Rahmen von Industrie 4.0 sollen die altbekannten hierarchischen Strukturen gegenwärtiger Produktionsprozesse aufgebrochen werden. Durch vertikale und horizontale Verknüpfung von Anlagen und Prozessen soll das Cyberphysische Produktionssystem (CPPS) realisiert werden (Abb. 1). Mehrere Forschungsprojekte be- fassen sich momentan mit der Umsetzung entsprechender Inhalte. Eines davon ist das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt MetamoFAB. Ziel des Projekts ist die Metamorphose zur intelligenten und vernetzten Fabrik von morgen (MetamoFAB). Innerhalb von MetamoFAB erarbeitet ein Konsortium aus mehreren Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen bis 2016 allgemeingültige Vorgehensweisen für einen etappenweisen Transformationsprozess.

In der professionellen SMT-Produktion von Elektronikbaugruppen erfolgt der Auftrag von Lotpaste zumeist über einen Druckvorgang durch Öffnungen in Metallschablonen. Diese sind technologische High-end-Produkte, die in vergleichsweise kurzen Lieferzeiten von 1 bis 3 AT gefertigt werden. Die Nebenkosten des Einkaufs mit Angebotsanforderung, Auslösung der Bestellung und Übersendung der technischen Daten, Wareneingangskontrolle und Rechnungsbuchung übersteigt schnell den Wert des Produktes Metallschablone. Zur Reduzierung dieses Beschaffungsaufwandes bietet sich die Nutzung intelligenter Internet-Bestellsysteme mit Online-Kalkulation und -Bestellung geradezu in idealer Weise an. Doch wie weit ist die Branche hier mit Ihrem Service-Angebot? In diesem 2. Teil werden als Ergänzung des Beitrages in der letzten PLUS-Ausgabe weitere Schablo- nenhersteller vorgestellt und ihre Websites dahingehend geprüft, ob ihre Merkmale in Sachen Funktio- nalität, Informationsgehalt oder Kundennutzen dem angebotenen Technologieprodukt Metallschablone gerecht werden. Die Aufzählung in alphabetischer Reihenfolge der Domainnamen entstammt einer Internet-Recherche mit der Suchmaschine Google und erhebt nicht den Anspruch eine vollständige Marktübersicht zu sein.

In der professionellen SMT-Produktion von Elektronikbaugruppen erfolgt der Auftrag von Lotpaste zumeist über einen Druckvorgang durch Öffnungen in Metallschablonen. Dabei kommen größtenteils vollautomatisierte Druckmaschinen und geätzte oder per Laser geschnittene Metallschablonen mit feinsten Strukturen zum Einsatz. Die aktuellen Druckmaschinen, die neuen Lotpastensysteme als auch die immer dünneren Metallschablonen sind ausnahmslos technologische High-end-Produkte, deren Pro- duktion ein umfangreiches Know-how des Herstellers voraussetzt. Kleinunternehmen und Spezialisten bedienen hier einen recht unübersichtlichen Markt. Nachstehend werden einige Schablonenhersteller vorgestellt und ihre Websites dahin gehend geprüft, ob ihre Merkmale in Sachen Funktionalität, Infor- mationsgehalt oder Kundennutzen dem angebotenen Technologieprodukt Metallschablone gerecht werden. Die Aufzählung in alphabetischer Reihenfolge der Domainnamen entstammt einer Internet-Recherche mit der Suchmaschine Google und erhebt nicht den Anspruch eine vollständige Marktübersicht zu sein.

Im Zeitalter der bleifreien Elektronikfertigung zählen Sn-Zn-Basislegierungen heute zu den attraktivsten Ersatzmaterialien für das in der Vergangenheit hauptsächlich verwendete Sn-Pb-Lot. Gerade deren vergleichbar geringe Kosten und der niedrige eutektische Schmelzpunkt von 198,5 °C verhelfen diesem Lotwerkstoff zu großem Interesse bei Elektronikherstellern. Seit nunmehr über zwei Jahrzehnten wird versucht, die mangelnde Oxidationsbeständigkeit sowie die thermomechanischen Eigenschaften zu verbessern. Die Legierung Sn8Zn3Bi bietet sich hier aufgrund guter Benetzungseigenschaften, guter mechanischer Eigenschaften und des geringeren Schmelzpunkts für praktische Anwendungen an. Durch eine Anreicherung mit geringen Mengen an Aluminium oder Phosphor kann die Oxidationsbeständigkeit verbessert werden. Dieser Artikel behandelt den Stand der Technik und stellt experimentelle Untersuchungen an einer kommerziell erhältlichen Lotpaste vor. Hierbei wurde der Schwerpunkt auf die Analyse der Mikrostruktur und des Phasenwachstums auf den Substraten Cu/OSP und Ni/chem. Au gelegt.

Die Struktur und das Deformationsverhalten sind die Schlüsse! zum Verständnis der Degradation und damit zur Zuverlässigkeit von Weichlötstellen. Dies gilt nicht nur für das im Moment weit verbreitete Zinn-Blei-Lotsondern auch für bleifreie Lote, deren Einsatz im großen Maßstab mittelfristig zu erwarten ist. Nachfolgend werden die Grundlagen der Metallurgie und der Deformationseigenschaften von Weichloten am Beispiel von Sn62Pb36Ag sowie ein paar Anwendungen erläutert. //
Structure and deformational behaviour are the keys to an understanding of degradative processes and thus reliability of soft-soldered joints. Such insights are valid not only for the tin-lead alloy solder which is overwhelmingly used today, but equally for the coming generation of lead-freesolders, which can be expected to be used in the medium-term period. In this treatment, the metallurgical fundamentals and deformation behaviour of soft solders are illustrated, using as example the alloy Sn62Pb36Ag.

Die Miniaturisierung und die Erhöhung der Funktionalität und Komplexität mikroelektronischer und mikrosystemtechnischer Komponenten erzwingen ein verstärktes Einbeziehen der dritten Dimension sowohl auf Chip- als auch auf Waferebene. Für eine Reduktion der Systemgrundfläche und Gesamtpackungsgröße, eine Erhöhung von Signalübertragungsraten sowie eine Verringerung der Systemkosten besteht ein Wandel von der herkömmlichen Systemintegrationstechnologie, bei welcher unterschiedliche Komponenten nebeneinander auf einem Substrat aufgebracht werden, hin zur so genannten vertikalen 3D-Integration.

Die FED/ZVEI-Projektgruppe Design bemüht sich in ihrem Aufgabenspektrum auch um Klärung zu Leiterplattenoberflächen. Hilfestellung soll dabei diese Ausarbeitung geben, um schon bei der Konzipierung einer Baugruppe unter Einbeziehung der verschiedenen Kriterien entscheiden zu können, welche Oberfläche verwendet werden soll. Mit der Einführung des bleifreien Lötens wurde die Diskussion über die passende Leiterplattenoberfläche stark fokussiert, worauf die Projektgruppe Design eine Ausarbeitung veröffentlichte (PLUS 12/06), deren Fortsetzung und Ergänzung auch in Bezug zu flexiblen und starrflexiblen Leiterplatten hiermit erfolgt.

Die pp-mid Technologie ermöglicht ein vollkommen neues Verfahren zur Erzeugung von leitfähigen Strukturen auf thermoplastischen Formteilen und ist bereits zum Patent angemeldet. Sie eröffnet der Elektro- und Elektronikindustrie völlig neue Möglichkeiten zur Herstellung komplexer Bauteile mit integrierten elektrischen Eigenschaften.

Metalle werden weltweit viel zu selten dem Recycling zugeführt. Das ungenutzte Potenzial ihrer Wiederverwendung ist enorm, zeigt der Statusreport Recycling Rates of Metals des Umweltprogramms der Vereinten Nationen UNEP.

Bauteile und Baugruppen werden immer kleiner und mit ihnen die verwendeten Schrauben und Drehmomente. Diesen Anforderungen begegnet Desoutter mit dem neuen Messwertgeber-gestützten Elektroschrauber Nano Driver. Dieser ergänzt das Produktportfolio des Montagespezialisten im Bereich der sehr niedrigen Dreh- momente.

In den letzten Jahren hat die Klebtechnik immer stärker Einzug in die Elektronikindustrie gehalten. Neben der Fixierung dient der Klebstoff auch zur Ableitung von Wärme. Aus diesem Grund kommt der Wärmeleitfähigkeit insbesondere von dünnen Klebschichten immer größere Bedeutung zu. Da es noch keine Messwerte und keine etablierten Ver- fahren in diesem Bereich gibt, wurde einerseits am LWF ein Verfahren entwickelt und am IFAM ein vorhandenes Verfahren auf den möglichen Einsatz in diesem Bereich untersucht. Das wesentliche Ergebnis seitens der Messverfahren ist die grundsätzliche Einsetzbarkeit, sowohl des Photoflash-Verfahrens, wie auch der am LWF entwickelten Methode. Im Rahmen der Arbeiten zum Einsatz der Messmethoden konnte mit den beiden Verfahren eine signifikante Abnahme der Wärmeleitfähigkeit unterhalb von 0,1 mm nachgewiesen werden. // 

Recent years have seen a growing use of adhesives technology in the electronics industry. In addition for component mounting and joining, adhesives are now used to carry away excess heat. For this reason, it is important to be able to measure the thermal conductivity, especially of thin adhesive layers. In the absence of any data or established methodology, a suitable technique has been developed on the one hand at LWF, while at IFAM, the use of existing techniques for this purpose, have been assessed. In terms of the measurement method, the main finding is the apparent applicability of both the photo-flash method as well as the technique developed at LWF. In terms of their possible use, both methods were capable of detecting significant reductions in thermal conductivity for films of less than 0.1 mm.

Die stark wachsenden Branchen, die hochinnovative Großflächenbeschichtungen mit nanofeinen superdünnen Strukturen verwenden, wie die Dünnschichtphotovoltaik, die Herstellung von OLED-Komponenten, die Produktion von Displays oder anderer elektronischer Bauteile in großen Nutzen, benötigen Lösungen zur konsequenten Effizienzsteigerung, Stabilitätsverbesserung aber auch zur Kostenreduzierung, um auf dem Markt nachhaltig erfolgreich zu sein. Die zur Verfügung stehenden Mikro- und Nano-Mess- und -Analysenverfahren zur Inline- und Offline-Prozesskontrolle sind an die Bedingungen der neuen großen lateralen Abmessungen und geforderten Homogenitäten sehr genau anzupassen, zu optimieren und müssen wirtschaftlich erschwinglich sein. Dieser Thematik stellten sich Experten aus Wissenschaft und Industrie in einem Workshop am 24. Juni 2010 in Dresden, der von der EFDS gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren (IZFP) organisiert wurde.

Der Phosphorgehalt chemisch abgeschiedener Nickelschichten ist eine technologisch wichtige Größe, deren messtechnische Erfassung jedoch problematisch ist. Die in der Galvanotechnik weit verbreitete Röntgen- fluoreszenzanalyse (RFA) zur Schichtdickenmessung und Schichtanalyse konnte bisher nur indirekt über eine Auswertung des Signals des Grundwerkstoffs Phosphor messen. Man war damit auf Systeme mit einem Substrat aus nur einem schweren Element beschränkt. Dazu war eine Mindestschichtdicke von ungefähr 4 µm nötig. Mit den jetzt verfügbaren hochauflösenden Silizium-Driftdetektoren (SDD) lässt sich das P-K- Fluoreszenzsignal direkt messen, so dass Nickel/Phosphor-Schichten auf beliebigen Grundwerkstoffen analysiert werden können.

Feuchte in elektronischen Bauelementen kann negativen Einfluss sowohl auf deren Funktion als auch auf deren Zuverlässigkeit haben. Sie konnte bisher aber nur sehr aufwendig und mit großer Unsicherheit zerstörend ermittelt werden. Speziell zur Bestimmung der Restfeuchte in gasgefüllten Gehäusen optoelektronischer Sensoren wurde ein in-situ Messverfahren entwickelt und exemplarisch auf typische Opto-Packages angewandt. Dabei zeigte sich, dass die Auswahl der Werkstoffe entscheidende Bedeutung für die erreichbare minimale Restfeuchte besitzt. // 

Moisture in electronic components may affect their function as well as their reliability in an objectionable way. Up to now there were only time-consuming and uncertain destructive methods to determine the quantity of encased water. Especially to determine the residual moisture in gas filled packages of opto- electronic sensors an in-situ measurement method was developed. This method was applied exemplary on typical opto packages. The results demonstrated the remarkable importance of the materials selection for the minimum possible residual moisture.