Artikelarchiv

Der Fachverband Elektronik-Design e.V. lud am 12. April 2011 mehr als 40 gemeldete Teilnehmer zu einer Vortragsveranstaltung der Regionalgruppe Düsseldorf in die Räumlichkeiten der Digitronic GmbH nach Bergheim ein. Dort, westlich von Köln, informierten sich die angereisten FED-Mitglieder und Gäste über das Leistungsangebot des Gastgebers Digitronic, über Neuigkeiten aus der FED-Geschäftsstelle in Berlin sowie in zwei Fachvorträgen über die Leiterplattenoberfläche Chemisch Nickel/Gold ENIG und die Grenzen der heutigen Elektronikfertigung am Beispiel einer Sonderbaugruppe für die Modelleisenbahn.

Cadence Design Systems stellte im April die erste umfassende DDR4-Lösung vor

Lernen von den Erfolgen anderer kann wesentlich dazu beitragen, selbst schneller vorwärts zu kommen und bekannter zu werden. Wenn es um progressive Produktkonzepte und Produktausführung geht, können die mit dem red dot design award ausgezeichneten Erzeugnisse eine Fülle von Informationen und Anregungen liefern. Denn er ist eine der weltweit anerkanntesten Belobigung für vorbildliche Gestaltungs- und Entwicklungsarbeit. Dieser Beitrag will eine aktuelle Übersicht zum Stand des Awards vermitteln.

Risikominimierung, insbesondere in der Phase der Freigabe von Designdaten für Produktion und Fertigung, rückt in der sich verändernden Landschaft der Produktentwicklung zunehmend in den Vordergrund. Eine der bedeutendsten Veränderungen in der Arbeitsweise von Unternehmen manifestiert sich in der räumlichen Trennung von Design und Fertigung, bei der ein Produkt an verschiedenen Orten (Regionen oder Länder) produziert und entwickelt wird.

Hameg Instruments, Tochter von Rohde&Schwarz, rundet die erst seit 2008 bestehende HMO-Serie mit Digitalsignal- und Mixed-Signal-Oszilloskopen um den Bandbreitenbereich von 70 MHz bis 200 MHz nach unten ab. Mit den insgesamt acht Einsteigermodellen bis maximal vier Kanäle und einem VGA-Display will sich Hameg im hart umkämpften Einstiegsmarkt behaupten.

Als einen bedeutsamen Meilenstein im Economy-Segment bezeichnet Agilent den Produkt-Launch seiner Einstiegsklasse-Oszilloskope der Serien InfiniiVision 2000 X und 3000 X: Zwei Familien mit insgesamt 26 Modellen, darunter das erste Mixed-Signal-Oszilloskop in der Einstiegsklasse und das erste Oszilloskop mit integriertem Funktionsgenerator sollen Ingenieuren und Technikern mit begrenztem Budget erweiterte Messmöglichkeiten bieten.

Seit dem Management-Buy-Out habe Swissbit ihre Marktposition kontinuierlich ausgebaut und sei heute der europaweit größte unabhängige Hersteller von DRAM- und NAND Flash-basierten Speicherprodukten für den weltweiten Industriemarkt, bekräftigt Tommaso Rando, CSO und Vice President Sales & Marketing von Swissbit.

STMicroelectronics hat seine 32-Bit-Mikrocontroller-Serie um die MCUs STM32L erweitert. Die mit Flash- Speicherkapazitäten von 256 und 384 KByte erhältlichen Versionen ergänzen das bisherige Spektrum, so dass den Designern von Embedded-Applikationen nunmehr eine Flash-Palette von 32 bis 384 KByte zur Verfügung steht.

Um mögliche Auswirkungen auf die Lieferkette, Fertigung und Logistik rechtzeitig zu erkennen und entsprechend zu handeln, informieren einige Distributoren auf eigenen Microsites umfassend über Lieferzeiten betroffener Hersteller ihrer jeweiligen Linecard.

Legierte Hartgoldschichten aus Gold-Nickel und Gold-Kobalt werden in umfangreichem Maße als Oberfläche, beispielsweise fu?r Kontakte bei Steckverbindern, eingesetzt. Durch Temperaturbelastungen bis etwa 300 °C, wie sie beim Löten auftreten, diffundieren Nickel oder Kobalt und führen zu Oxidschichten auf der Oberfläche. Ähnliche Effekte werden durch eingebaute Elektrolytzusätze beobachtet. Des Weiteren tritt bei bestimmten Legierungen eine starke Umkristallisation auf. Das thermisch initiierte Größenwachstum der Goldkristallite geht mit einer Porenbildung im Mikro- bis Nanobereich einher. Bisher wenig beachtet wurden Diffusionsvorgänge aus dem Substratmaterial an die Goldoberfläche mit der Bildung von nachteiligen Deckschichten. Dies kann durch die Abscheidung einer Zwischenschicht, beispielsweise aus Palladium, unterbunden werden

Im Rahmen des neuen Forschungsprojekts MANOS ist Hochstapeln nicht nur erlaubt, sondern erwünscht. Mittels innovativer Oberflächenbeschichtungen auf Nanopartikelbasis und neuesten Klebeverfahren dringen Einbetttechnologien in neue Dimensionen. Denn die neuartige modulare Auf- und Verbindungstechnik auf Leiterplattenbasis befähigt das Stacking von Sensorsystemen.

Staatliche Kontrollstellen und private Umwelt- und Verbraucherschutzorganisationen finden immer wieder umweltschädliche oder für den Verbraucher bedenkliche Chemikalien (Stoffe) in Produkten des täglichen Lebens.

Der Einsatz von Leistungselektronik bietet gerade im großen Markt für mittlere Leistungen die Chance, die Energieeffizienz deutlich zu erhöhen und damit einen erheblichen Beitrag zur Energieeinsparung zu leisten. Das vorgestellte intelligente 600 V-IGBT-Leistungsmodul MiniSKiiP® IPM vereinfacht den Einsatz durch hohe Integrationsdichte und einfache Montage auf der Leiterplatte. Der integrierte SOI-Treiber ist immun gegen Verschiebungen des Bezugspotentials durch das fortschrittliche Konzept bipolarer Pegelwandler und bietet so eine hohe Zuverlässigkeit in Anwendungen mit Antriebsleistungen bis 15 kW.

Die Entwicklung der modernen Leistungselektronik zu energieeffizienten und kostenoptimierten Systemen hin zeigt sich bei den Innovationen in der Chiptechnologie und insbesondere im Packaging von Leistungsmodulen. Dieser Beitrag beschreibt eine neuartige Packaging-Technologie für Leistungsmodule, die zu einer signifikanten Verbesserung von elektrischen, thermischen und EMV-Eigenschaften führt und zudem die Robustheit und Lebensdauer erheblich erhöht. Diese Technologie ersetzt nicht nur die herkömmlichen Al-Bonddrähte durch eine planare Verbindungstechnik, sondern bietet auch einen integralen Ansatz zur Systemintegration.

Leistungselektronik kommt in einer Vielzahl von Applikationen zur Anwendung. Soll eine Frequenz oder eine Spannung angepasst werden, so wird dies häufig unter Verwendung von Leistungsbauelementen getan. Immer höhere Verlustleistungen beziehungsweise die fortschreitende Miniaturisierung führen zu einer Steigerung der Einsatztemperatur der Bauelemente. Als zusätzliche Anforderung ist auch die höhere Lebensdauer der Verbindung zwischen dem Substrat und dem verwendeten Die zu nennen. Diese Erwartungen an die Leistungsbauelemente sind nur erfüllbar, wenn nicht zuletzt die Verbindungstechniken und -materialien entsprechend ausgewählt wurden. Der Fachartikel wird auf folgende Aspekte in Bezug auf Leistungselektronik eingehen: Wo wird Leistungselektronik eingesetzt? Welche Einteilung wird bei Leistungselektroniken vorgenommen? Welche Verbindungstechniken und Werkstoffe stehen für Leistungsbauelemente zur Verfügung?

Höhere Leistungsdichten und steigende Anforderungen hinsichtlich Zuverlässigkeit und Lebensdauer lassen dem thermischen Management bei der Auslegung elektronischer Baugruppen eine immer größere Bedeutung zukommen. Aluminiumgraphitverbundwerkstoffe können einen wesentlichen Beitrag zur optimierten Aufbau- und Verbindungstechnik leisten, da sie sich durch hohe Wärmeleitfähigkeiten, angepasste thermische Ausdehnungskoeffizienten und niedrigere Stückkosten im Vergleich zu Alternativmaterialien wie AlSiC auszeichnen. Die physikalischen Eigenschaften von Aluminiumgraphiten können innerhalb gewisser Bereiche eingestellt werden, was eine große Bandbreite an Anwendungen ermöglicht. Der Artikel behandelt den Herstellungsprozess der Verbundwerkstoffe und zeigt auf, dass die Wahl der Rohstoffe bei der Graphitherstellung einen maßgeblichen Einfluss auf die Eigenschaften der Aluminiumgraphitmaterialien hat.

Die kontinuierliche Steigerung der Leistungsdaten führen bei den Leistungshalbleitern zu einer immer höheren Temperaturbelastung. Daraus erwachsen sowohl der Bedarf nach neuen Materialien, die eine höhere thermische Stabilität besitzen, als auch nach neuen Verarbeitungstechniken. Neben neuen Substratwerkstoffen kommen hierfür vor allem neuen Materialien für den Aufbau der Verbindungen in Betracht, aber auch beständigere Vergussmassen mit Glastemperaturen von mehr als 280 °C. Zu den neuen Verarbeitungstechniken zählen Sintern oder Diffusionslöten. Darüber hinaus werden Leiterplatten mit integrierter Isolation erzeugt sowie Isolationsschichten durch Kaltgasspritzen aufgebracht, bei denen die Materialsauswahl sehr weitreichend ist die Leiterbahnen kaum mechanisch und thermisch beeinflusst werden.

Pull- und Schertests sind die üblichen Prüfmethoden für Drahtbonds. Sie werden traditionell manuell durchgefu?hrt und leiden daher unter hohen Kosten und gleichzeitig schlechter Aussagekraft. Eine Automatisierung ist daher sehr attraktiv und wird neuerdings mit einem Gerät von F&K Delvotec, Braunau, angeboten.

Am 2. März 2011 fand im Haus der Wirtschaft in Stuttgart das Deutsche IMAPS-Seminar 2011 mit dem Untertitel Manche mögen´s heiß – Neue Herausforderungen an das Power Electronic Packaging“ statt. Neben 10 Fachvorträgen zum Leistungselektronik-Packaging wurden den knapp 90 Teilnehmern eine Podiumsdiskussion und eine Ausstellung geboten. IMAPS-Vorsitzender Dr.-Ing. Martin Schneider-Ramelow bedankte sich bei der Eröffnung bei Claus Mayer, Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg, und Prof. Dr. Heinz Kück, Hahn-Schickard-Gesellschaft, Institut für Mikroaufbautechnik, dafür, dass sie dem IMAPS-Deutschland e.V. die Veranstaltung des Seminars im Haus der Wirtschaft kostenlos ermöglichten.