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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.

Teil 1: System Batterie

Die drucktechnische Herstellung von einfachen Logikspeichern, unterschiedlichen Anzeigen, Energiespeichern, Sensoren und Aktoren, bestehend aus anorganischen und/oder organischen Materialien, hat sich in den letzten Jahren enorm entwickelt. Erste Anwendungen im Bereich der Mikrosystemtechnik sind als Schaltungen, Antennen und Leiterbahnen zu finden. Trotzdem basiert der Stand der Technik für komplexe integrierte Schaltkreise immer noch auf der Verwendung massentauglichen Siliziummaterials. Um diese beiden Systeme zu kombinieren und organisch/anorganische Funktionssysteme herzustellen, wie es in einem Projekt des BMBF unter der Unterstützung des VDIVDE geplant war, sind hybride Systeme notwendig. Die Produktion dieser Systeme geschieht durch geschickte Verknüpfung von Verfahren für drucktechnisch herstellbare System- mit komplexer Auswertefunktionen auf flexiblen Substraten. Die Ergebnisse und Demonstratoren des Projektes werden in diesem Beitrag vorgestellt.

The typographic production of simple logic memories, different displays, energy storage, sensors and actuators, consisting of inorganic and / or organic materials, has evolved tremendously in recent years. First applications in the field of microsystems technology can be found as circuits, antennas and circuit paths. Nevertheless, the state of the art for complex integrated circuits is still based on the use of massmarket silicon material. To combine these two systems and to produce functional organic / inorganic systems, as it was planned in a project of the BMBF under the support of the VDIVDE, hybrid systems are necessary. The production of these systems is done by skillful combining processes for typographical producible system with complex evaluation functions on flexible substrates. The results and demonstrators of the project are presented in this paper.

In künftigen Fabrikanlagen wird zunehmend nach flexiblen und autonom arbeitenden Fertigungseinheiten verlangt. Autonome Mikrosysteme mit zuverlässiger drahtloser Kommunikation sind Schlüsselkomponenten dieser innovativen Steuerungskonzepte. Diese Themen voranzutreiben, war die Intention im kürzlich abgeschlossenen und vom BMBF geförderten Forschungsprojekt namens ,MIKOA' – es steht für ,Miniaturisierte energieautarke Komponenten mit verlässlicher drahtloser Kommunikation für die Automatisierungstechnik'.

Future production facilities will require flexible and autonomously operating manufacturing cells. Autonomous microsystems based on wireless communications are key components of such innovative control concepts. Expediting these issues was the intention of a recently completed BMBF-funded research project named MIKOA ('Miniaturisierte energieautarke Komponenten mit verlässlicher drahtloser Kommunikation für die Automatisierungstechnik' – Miniaturized self powered components based on reliable communication for automation applications).

Die MID-Technologie erlaubt eine volumeneffiziente Schaltungsintegration insbesondere auch von Hochfrequenzschaltungen wie z. B. Antennen. In einem Forschungsprojekt wurden die für Hochfrequenzanwendungen wichtigen Materialeigenschaften wie Permittivität und Dämpfung von MID-Materialien untersucht, die für die Laser-Direkt-Strukturierung (LDS) geeignet sind. Neben der genauen Materialcharakterisierung in einem Frequenzbereich bis 67 GHz wurde auch der Einfluss von Prozessparametern auf das Dämpfungsverhalten der metallisierten Teststrukturen untersucht und ein attraktiver Technologiedemonstrator für W-LAN-Anwendungen bei 2,4 GHz hergestellt.

The MID technology allows a volume-efficient circuit integration especially for high frequency circuits such as antennas. In a research project MID materials suitable for laser direct structuring (LDS) were investigated, regarding important material properties for high frequency applications, such as permittivity and losses. In addition to the accurate characterization of materials in a frequency range up to 67 GHz, the influence of process parameters on the attenuation of the metalized test structures was investigated. An attractive technology demonstrator for Wi-Fi applications at 2.4 GHz was designed.

Im Werk Teisnach von Rohde & Schwarz geschieht die Projektentwicklung zur EMV-Qualifizierung von
HF-Komponenten und deren Überführung in die Serienreife. Die meisten dieser Komponenten sind für die im eigenen Haus gefertigten Mess- und Kommunikationssysteme sowie für die Fertigungsdienstleistung am
Standort Teisnach vorgesehen.

VJ Electronix, Inc., führender Anbieter von Rework- und X-ray-Inspektionssystemen, hat ein neues preisgünstiges X-Ray-System – genannt X-Quik – zum Einsatz auf dem Labortisch. X-Quik ist kompakt gebaut und einfach einsetzbar zur schnellen Inspektion von diversen Bauteilen und Gegenständen, wie elektro-mechanische Komponenten, Sensoren, Gussteile, Postpakete und biologische Samples.

Wie in den Vorjahren wurden am ersten Tag der Inspection Days 2013 Anwendervorträge mit Erfahrungs-
berichten sowie Informationen über Neuheiten von den Experten der Göpel electronic GmbH geboten. Am
zweiten Tag wurden in kleineren Arbeitsgruppen spezielle Themen aus dem Bereich Prüfprogrammerstellung und Test direkt an den Inspektionssystemen erläutert.

Bei immer komplexeren Bauteilen sind vielseitige und verlässliche Lösungen gefordert. Eine davon sind Sensoren des Typs KORAD3D. Diese Sensoren sind nun als standardisiertes Produkt mit einer neuartigen grafischen Benutzeroberfläche erhältlich. Das ermöglicht auch Anwendern ohne Erfahrung einen einfachen Einstieg in das berührungslose Vermessen und Erfassen von Objekten und Oberflächen. Ein Beispiel wäre hier die Inspektion von Wafern.

Die Itochu SysTech GmbH, Düsseldorf, veranstaltete unter dem Motto ,(R)evolution – Aufbruch in eine neue
Ära der Flying-Probe-Technologie' ihre Technologietage. Dort hatte das neueste Mitglied der Flying Prober von Takaya, der APT-1460F, seine Weltpremiere.

ViTrox Technologies, Anbieter von automatischen Vision-Inspektionssystemen mit Sitz in Malaysia, erhielt auf der Productronica 2013 den ,Global Technology Award' für sein innovatives V810 XXL In-Line 3D Advanced X-ray Inspection System als ,bestes Produkt aus Asien'. ViTrox fertigt kostengünstige Inspektionssysteme für das Packaging-Segment der Halbleiter- und Elektronikindustrie.

Pickering Interfaces hat neue Chassis und fünf neue Schaltmodule in seinem Produktprogramm. Dazu gehören ein 16-A-PXI-Schaltmodul, ein 5-A-Leistungsmultiplexer, eine 32-Kanal-Digital-I/O-PCI-Karte, die Erweiterung eines PXI-Microwave-Multiplexers sowie eine verbesserte Version der LXI-Chassis.

Das Infrarot-Kameramodul Pi NoIR ist eine Variante des Pi-Kameramoduls für sichtbares Licht. Vom Hersteller Raspberry Pi Foundation konzipiert, enthält es den gleichen Bildsensor mit einer Auflösung von
5 Megapixeln wie das schon bekannte Kameramodul. Durch Weglassen des Filters für sichtbares Licht kann das Modul die Infrarotstrahlung erfassen.

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 von Nihon Superior entwickelte und patentierte bleifreie Legierung SN100C hat vor mehr als 15 Jahren,
nicht zuletzt durch die hervorragende Arbeit der Balver Zinn-Gruppe, einen wahren Siegeszug in der Elek-
tronikbranche angetreten.

Mit dem Motto ,Erfolgreiches Qualifying für die erste Startreihe' hat sich der FED ein anspruchsvolles Ziel für seine Konferenz gesetzt, die diesmal in Bremen veranstaltet worden ist. Dort wurde an vier Tagen, wenn man das am Vorabend durchgeführte Treffen der Geschäftsführer mitzählt, ein Programm geboten, das die rund
300 Teilnehmer begeisterte und eine gute Basis für das Qualifying in der Elektronikbranche ist.

Einweg-Dosierkomponenten – also Kartuschen, Stopfen und Dosiernadeln – sind ein wichtiger Aspekt im Materialdosierprozess. Der wird aber oftmals vernachlässigt. Unser Beitrag beschäftigt sich mit den drei Hauptkathegorien der Dosierkomponenten und was man bei deren Auswahl beachten sollte.

Viele einzelne Elektronikkomponenten dürfen entsprechend Spezifikation nicht mit den Reflow-Standardprofilen und Peak-Temperaturen bis 260 °C für bleifreie Bauelemente gelötet werden. Aufwändige Zusatzprozesse zum selektiven Löten dieser Bauelemente verteuern die Produktion. Im Rahmen des ZIM-Projekts ,TDMA –
Thermisch induzierte Schadensmechanismen und Ableitung von Korrekturmaßnahmen' wurde untersucht, inwieweit die Spezifikation solcher Bauelemente im Grenzfall verlassen werden kann, um sie in einem Zug mit allen anderen SMD-Bauteilen ohne signifikante Zuverlässigkeitseinbußen in der Baugruppe zu montieren. Der Workshop beinhaltete die methodische Herangehensweise zur Prozessierung dieser Bauelemente mit Standardtechnologien für bleifreie Elektronik, die Evaluierung der induzierten Schädigungsmechanismen sowie ein neuartiges Softwaretool zur Generierung von Zuverlässigkeitsdaten. Organisator und Gastgeber dieses Workshops des Sächsischen Arbeitskreises Elektronik-Technologie (SAET) war das Zentrum für mikrotechnische Produktion (ZmP), eine zentrale wissenschaftliche Einrichtung der Fakultät Elektro- und Informationstechnik der Technischen Universität Dresden (Fakultät ET/IT). In enger Kooperation mit dem Institut für Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik (IAVT) arbeitet das ZmP auf dem Gebiet der Prozesse und Verfahren der Produktion elektronischer und mikrotechnischer Baugruppen. Das ZmP ist darüber hinaus eines der Transferzentren im deutschlandweiten Kompetenznetzwerk Mikrotechnische Produktion und widmet sich hier besonders dem Know-How-Transfer aus öffentlich-geförderten Projekten, so auch dem ZIM-Verbundprojekt TDMA.

BGAs sind oft teuer und wenn etwas schief gegangen ist, werden sie eben repariert. In den meisten Firmen wird eher repariert statt nach der Ursache des Fehlers gesucht. Schief gehen kann viel vom falschen oder fehler-
haften Bauteil bis zur offenen Lötstelle. 

Die MSC Polymer AG mit Hauptsitz in Staufenberg/Hessen bietet neben einem umfangreichen Angebot an
Basismaterialien auch eine vielseitige Auswahl an Hilfsstoffen an.

Der Diamant-Werkzeughersteller Lach Diamant hat einen neuen Katalog für die Beschaffung all seiner Werkzeuge für die Herstellung aller Leiterplatten für die Elektronikfertigung herausgegeben. Fachliche Beratung zu allen Fragen im Bereich Sägen, Trennen, Ritzen und Fasen von PCB-Materialien, Aluminium und Keramiken soll garantiert sein. Die Entwicklung von Lach-Diamant-Werkzeugen soll immer den neuesten Anforderungen des Marktes in der stark wachsenden Elektronikindustrie entsprechen. Bereits sehr früh wurde der Dia-Kantenfräser mit vier Schneiden, davon eine über Mitte schneidend, im Bereich der Multilayer-Leiterplatten eingesetzt.