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Bericht aus Dresden von Dr. Rolf Biedorf

Die Zukunft unserer Industrie, die intelligente vollautomatische Fabrik, erfordert intelligente Automatisierung und Vernetzung, intelligente Prozessführung und Wartung der Anlagen. Getrieben wird dieser Prozess durch Künstliche Intelligenz, Maschinelles Lernen und Visuelles Computing. Bedeutend ist der Faktor Mensch. Das waren Themen, die internationale Experten auf dem vom ‚Automation Network Dresden’ Ende Januar in Dresden organisierten 16. Innovationsforum für Automation diskutierten.

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DVS-Merkblätter zur Mikroverbindungstechnik

Diese Arbeit umfasst die Evaluation von fünf unterschiedlichen Ansätzen zur Herstellung von Vias in DCB-Substraten (Direct Copper Bonded). Durch den Einsatz eines Lasersystems wurden unterschiedliche Layouts der Vias in DCB-Substraten realisiert. Im nächsten Schritt wurden die Via-Löcher mit metallischen Materialien gefüllt, um eine elektrische Verbindung auszubilden. Hierbei wurden unterschiedliche Verfahren wie Schablonendrucken, Dispensen und mechanisches Pressen angewendet und ausgewertet. Die getesteten Füllmaterialien für die Vias waren Silberpasten, Kupferpasten und Kupfer-Rohrnieten. Ebenfalls wurden elektrische Simulationen durchgeführt und die Einflüsse der Via-Layouts auf die Stromdichteverteilung im DCB-Substrat untersucht. Die Ergebnisse zeigen eine Verbesserung der Stromdichteverteilung im Hochfrequenzbereich (1 GHz) durch eine Erhöhung der Via-Abstände, Via-Durchmesser sowie Via-Anzahl. Die Auswertung der praktischen Experimente zeigt, dass die Silberpaste, welche in Sackloch-Bohrungen mittels Dispensverfahren gefüllt wurde, die besten elektrischen Eigenschaften aufweist. Jedoch sind alle untersuchten Herstellungsmethoden und Materialien generell geeignet für die industrielle Umsetzung. Darüber hinaus stellen Vias in DCB-Substraten eine Basis für zukunftsorientierte Modulaufbauten wie beispielsweise drei-dimensionale Leistungsmodule, mehrschichtige DCB-Stapel und Embedding Konzepte für Wide-Bandgap (WBG) Bauelemente dar.//

This article includes the evaluation of five different approaches for the production of vias in DCB substrates (Direct Copper Bonded). By using a laser system, different layouts of vias in DCB substrates were realized. In the next step, the via holes were filled with metallic materials to form an electrical connection. Different processes such as stencil printing, dispensing and mechanical pressing were used and evaluated. The tested filling materials for the vias were silver pastes, copper pastes and copper tubular rivets. Electrical simulations were also carried out and the influences of the via layouts on the current density distribution in the DCB substrate were investigated. The results show an improvement in current density distribution in the high frequency range (1 GHz) by increasing via spacing, via diameter and via count. The evaluation of the practical experiments shows that the silver paste, which was filled into blind holes by dispensing, has the best electrical properties. However, all manufacturing methods and materials investigated are generally suitable for industrial application. In addition, vias in DCB substrates provide a basis for future-oriented module designs such as three-dimensional power modules, multilayer DCB stacks and embedding concepts for Wide-Bandgap (WBG) devices.

Neues Forschungsprojekt
zur räumlichen Integration von Elektronik in Hochtemperaturanwendungen
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V2X steht für Vehicle to Everything, was etwas flapsig klingt, aber die zunehmende Vernetzung von Fahrzeugen mit beliebigen Umgebungen treffend benennt. Das darauf spezialisierte Unternehmen Autotalks und Rohde & Schwarz, Zulieferer von Test- und Messlösungen, haben aktuell gemeinsam die Funktion des ersten weltweit verfügbaren C-V2X-Chipsatzes validiert.