Artikelarchiv

Das Jahr 2023 ist im Wearables-Sektor durch zwei Jubiläen gekennzeichnet: Vor zehn Jahren erschien der erste kommerziell verfügbare Smart Ring und vor zehn Jahren wurde auch die Firma ‚Oura Health Oy‘ gegründet. Letztere hat in dieser relativ kurzen Zeitspanne Bemerkenswertes zur konstruktiven Entwicklung von smarten Ringen als auch zu deren wissenschaftlich begründeten Anwendung im Sport- und Medizinsektor geleistet. Smarte Ringe (intelligente Ringe) zählen wie Fitness-Tracker und Smartwatches zu den sogenannten Wearables, wörtlich ‚tragbare‘ Elektronik). Der Begriff Wearables steht für kleine vernetzte Elektronikgeräte, teilweise mit Computereigenschaften, die am Körper getragen werden. Sie sind das Ergebnis der Fortschritte in der Miniaturisierung der Bauelementbasis, insbesondere der integrierten Schaltkreise, Sensoren, Aktoren und Batterien. Zu letzteren muss erwähnt werden, dass manche Ringarten, beispielsweise mit NFC-Fähigkeiten (Nahfeldkommunikation), in bestimmten Fällen bereits keine Batterie mehr benötigen.

Minimalisierung und Robustheit sind nicht nur, aber vor allem bei der Entwicklung von Leiterplatten im Bereich Automotive eine Herausforderung. Elektronische Bauteile müssen in diesem Bereich eine ganze Reihe besonderer Kriterien erfüllen. Die Surface Mount Technologie (SMT) hat sich hier weitgehend durchgesetzt – ‚Floating‘-Elemente geben jetzt neue Impulse.
Die Automobilindustrie unterliegt einem dynamischen Wandel. Neue Fahrzeug-Generationen laufen mit alternativen Antrieben aus den Produktionshallen und bieten hochautomatisiertes Fahren. Hinzu kommt der Wunsch der Anwender nach noch mehr Gadgets, noch mehr Komfort, noch mehr Intelligenz sowie Connectivity und Services. Die in den Getrieben verbauten Elektronikkomponenten sollen auf immer kleinerem Raum immer mehr Leistung erbringen.

• Metall-Dünnfilm-Chipwiderstände in Automobilqualität
• Neuer Referenz-Flow für HF-Designs im N4PRF-Prozess
• Kraftgeregelte Drahtvorschübe für präzise und reproduzierbare Prozesse

• World Artificial Intelligence Cannes Festival (WAICF)
  08.-10. Februar 2024 in Cannes (Frankreich)
• EBL 2024 – Nachhaltigkeit und Energieeffizienz mit smarter Elektronik
  5./6. März 2024 in Fellbach
• AmEC 2024
  14./15. März 2024 in Dortmund

Über 1.400 Aussteller aus 45 Ländern präsentierten auf der ‚productronica 2023‘ –und der parallel stattfindenden ‚SEMICON Europa‘ ihre Produkte für Entwicklung, Fertigung und Test von Elektronik. In Ausgabe 12/23 führten wir bereits etliche Innovationen und Programmpunkte auf, die wir gesehen haben. In diesem Heft nennen wir weitere – und berichten von wichtigen Vorträgen der Weltleitmesse. Forum PCB & EMS Marketplace bot Informationen zu aktuellen Themen
Dr. Mareike Haaß, in4ma, informierte anhand aktueller Marktdaten über die Trends und Entwicklungen der europäischen und deutschen EMS-Industrie. Dabei wurden neben detaillierten Umsatzzahlen auch die Rankings für Europa und für die DACH-Region vorgestellt. Sie ging weiterhin auf die fortschreitende Konsolidierung des Marktes ein.

• Konsortium will Chiplet-Technologie vorantreiben
• Mexikanische Auszeichnung für 3D-AOI-System
• Dr. Wihelmy-Preis für junge Ingenieurinnen
• Gesetz für Künstliche Intelligenz ist von Nöten
• ‚Superatomares‘ Material schlägt Silizium

Vielleicht lagen sie bei manchem Leser auf dem Gabentisch unter dem Weihnachsbaum: smarte Ringe, Armbänder und Uhren – kurz ‚Wearables‘. Dies sind körpernah getragene Computertechnologien, die im Sinn des ‚Ubiquitous Computing ‘ als winzige, drahtlos miteinander kommunizierende Computer unsichtbar in Alltagsgegenstände eingebaut werden oder diesen anhaften. Ihre Beliebtheit steigt zunehmend, ob als Fitness-Tracker im privaten Gebrauch oder im Health-Tech-Sektor des Gesundheitswesens. Die Gründe liegen vor allem am technologischen Fortschritt: Sensorik und Tragekomfort haben sich immer weiter verbessert, und sie sind für den Endverbraucher noch erschwing-licher geworden. Auch wir folgen dem Trend und haben uns in der ersten Ausgabe der PLUS im Jahr 2024 mit diesen Wearables beschäftigt.

Am 2. Dezember wurde in Berlin der PAUL Award an Peter Heynmöller, Hanna Lieding und Tim Mattern verliehen (siehe S. 1544). Wie blickt Paul Goldschmidt, erster Sieger aus dem Jahr 2020 und Teil der aktuellen Jury, auf die Veranstaltung?

Wie war es, als Juror die andere Seite des Wettbewerbs kennenzulernen?

Sehr spannend! Verschiedene Projekte neutral bewerten zu müssen und sich mit anderen Juroren abzustimmen ist eine ganz andere Arbeit, als selbst ein Projekt einzureichen.

Eigentlich war der Holzweg ein Waldweg, auf dem Holz transportiert wurde (in der Fachsprache: Rückeweg) und der meist in schlechtem Zustand wirklich nirgends hinführte. Heute baut man Wege aus Holz, um es den Wanderern einfacher zu machen, über die Baumwipfel zu schauen und digitale Photos zu schießen – ‚Selfies‘ sind sehr populär. An diese denkt man eventuell, wenn man den journalistischen Rausch der Reportagen liest und sieht, die über die Schulschwänzer der ‚Fridays for Future‘-Demonstrationen berichten.

Dieser Artikel soll eine Einstiegshilfe in das Thema ‚Sidechannel-Attacken‘ auf ICs geben und Techniken umreißen, welche von professionellen Angreifern teilweise mit erstaunlich geringem Aufwand genutzt werden. Design- und Datensicherheit wird auch in der Industrie zunehmend als Thema wahrgenommen. Die vorläufige Essenz zahlloser Gespräche ist: „Wir könnten in dem Bereich schon mehr machen.“ Diese Aussage hat als positiven Aspekt, dass die Thematik bekannt und ein Bewusstsein dafür vorhanden ist. Der negative Aspekt des gleichen Satzes ist der verwendete Konjunktiv. Bringt er doch zum Ausdruck, dass sich nur wenige Firmen ernsthaft oder ausreichend mit dem Thema beschäftigen.

Kaum haben Infineon und TSMC ihre milliardenschweren Investitionen in die neue Chipfabrik in Dresden angekündigt, da ziehen bereits die nächsten Branchengrößen nach. Unterdessen haben auch die sächsischen Mikroelektronik-Forschungsinstitute reagiert und wollen ebenfalls ausbauen. Globalfoundries (GF) will bis 2030 die Kapazitäten in seiner Dresdner Fab von jetzt 800.000 auf dann 1,5 Mio. Waferstarts pro Jahr noch einmal nahezu verdoppeln. Das hat Manfred Horstmann, der Geschäftsführer von Globalfoundries Dresden, auf unsere Anfrage hin angekündigt. Wieviel das Unternehmen investiert und welche Subventionen es erwartet, wollte Horstmann allerdings mit Blick auf die Debatten nach dem jüngsten Schuldenbremse-Urteil aus Karlsruhe noch nicht mitteilen.

• Termine 2024
• Verbände präsentieren sich im Verbund
• DVS-Merkblätter zur Mikroverbindungstechnik

In dieser Rubrik stellen wir monatlich Forschungsarbeiten vor, die aus Sicht des Redaktionsteams für Tendenzen in der Elektroniktechnologie stehen. Dieser Jahresrückblick gibt unseren Lesern einen Überblick über die behandelten Themen und regt zum gezielten Nachlesen an, falls ein Beitrag übersehen wurde.

Das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM feierte im September sein 30-jähriges Bestehen. Es veranstaltete dazu das internationale Fachsymposium ‚Crossing Frontiers in Microelectronics‘ gefolgt von einem Festakt und Get-together. Gegründet wurde das Forschungsinstitut, das heute über 400 Mitarbeitende an drei Standorten beschäftigt, von einer 21-köpfigen Gruppe aus der deutschen Wissenschaft. Im Jahr 1987 hat Professor Herbert Reichl den Lehrstuhl für Technologien der Mikroperipherik an der Technischen Universität Berlin übernommen. Mikroelektronische Technologien entwickelten sich damals auch in Deutschland rasant, doch die Kluft zwischen immer kleiner werdenden Schaltkreisen und ineffizientem Packaging klaffte weit auseinander. Die Aufbau- und Verbindungstechnik musste deshalb mehr in den Fokus gerückt und Chiphersteller und Anwendungen aus der Industrie zusammengebracht werden. Die Idee zur Entstehung des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM war geboren.

Bei der Digitalisierung von Fertigungsprozessen ist ein großes Ziel die Vernetzung von Anlagen und die Nutzung dieser Daten zur Digitalisierung von Geschäftsprozessen. Um Fertigungsprozesse zu optimieren und die Produktqualität zu maximieren, werden neben den ausgewählten Daten der Fertigungsanlagen auch weitere Prozessinformationen sowie Daten direkt vom Werkstück und aus der Fertigungsumgebung benötigt. Im Projekt SiEvEI wird anhand der verteilten Fertigung an zwei Fertigungsstandorten der Ablauf von der Erfassung von Prozess- und Sensordaten bis zur KI-gestützten Analyse und Ableitung von Prozessoptimierungen dargestellt und erläutert. Es wird berichtet, welche Anforderungen sowohl auf der Hardwareseite, im Zusammenspiel SSI und ECM, als auch auf der Datenseite notwendig waren, um eine vollständige prozessbegleitende Datenerfassung zu gewährleisten.

Abschlussveröffentlichung des IGF-Projekts INFINITE (21451 N) Kurzfassung des Abschlussberichts des Forschungsprojekts INFINITE (IGF-Projekt 21451 N) „Integrative Funktionserweiterung im Elektromaschinenbau zur automatisierten Herstellung intelligenter Isolationssysteme“ Kurzfassung des Berichts: Das Forschungsvorhaben zum Thema „Integrative Fertigung von Isolationssystemen im Elektromaschinenbau“ (IGF-Vorhaben, Nr. 21451 N) wurde im Zeitraum zwischen dem 01.01.2021 und dem 31.03.2023 erfolgreich durch das Projektkonsortium bearbeitet. Dabei konnte eine neue Technologie zur Fertigung der Sekundärisolation von Statoren definiert werden. Im Rahmen des Projektes wurde die Fertigungskette von der Herstellung des Materials und der Einleger bis hin zu späteren Bauteileigenschaften betrachtet, um eine Strategie zur reproduzierbaren Fertigung der Isolation von Statoren im Duroplast Spritzguss zu definieren.

Informationen über Branchentrends und neue technologische Entwicklungen sowie der Austausch unter Fachleuten waren zentrale Bestandteile des von Viscom auf ihrem Campus in Hannover unter dem Motto ‚Unlocking the Potential of AI – Smart Connectivity, Decision Making and Inspection Systems‘ veranstalteten Technologieforums 2023. Schwerpunktthema des Technologieforums war der Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) bei smarten Maschinen, was wie die gesamte Veranstaltung großes Interesse fand. Das Programm umfasste neben den Workshops und Vorträgen einen Blick weit über den Tellerrand der Inspektionstechnologien der Elektronikfertigung. Zudem gab es eine Systemausstellung, individuelle Innovation Touren, einen Unternehmensrundgang, der Einblicke in die Fertigung und Logistik bot, und ein ‚Get-together‘.

IMAPS Herbstkonferenz München: Der „Rote Würfel“ der Hochschule München ist seit vielen Jahren der Veranstaltungsort der IMAPS-Herbstkonferenz. Am 19. und 20. Oktober war es wieder soweit, über 90 Teilnehmer, 20 Vortragende und 11 Aussteller kamen zum Hauptevent des Jahres zusammen. Traditionell wird in diesem Zusammenhang auch die jährliche Mitgliederversammlung des IMAPS Deutschland e.V. abgehalten. Das Konferenzprogramm war so gestaltet, dass jeweils thematisch ähnlich gelagerte Vorträge zu Blöcken zusammengefasst waren. Nach der Eröffnung und Begrüßung der Teilnehmer durch den 1. Vorsitzenden Prof. Martin Schneider-Ramelow gab es drei Vorträge zum Thema Sintern. Benjamin Schellscheidt von der Hochschule Düsseldorf stellte „Untersuchungen zu einem zweistufigen Sinterprozess“ vor, mit dem ein höherer Prozessdurchsatz realisiert werden kann.

Hochpräzise Sensoren, Fertigungstechnologien für Mikrosysteme, aber auch Nachhaltigkeit und neue Wege für die Fachkräfte-Akquise gehörten zu den Schwerpunkten beim ‚Mikrosystemtechnik-Kongress 2023‘ vom 23. bis 25. Oktober 2023 in Dresden.
Das Themenspektrum war breit gefächert: Rund 500 Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft debattierten im Herzen des Halbleiter-Clusters Sachsen über Nanostrukturierung, den Ruf des Ingenieurs bei der Generation Z, ja sogar über den Geruchssinn der Aale – und kommende Förderprogramme für die Elektronikbranche. So gab Dr. Stefan Mengel vom Bundesforschungsministerium erste Ausblicke, in welche Richtung sich die Förderpolitik in Berlin demnächst bewegt. Beispielsweise wird der Bund im Zuge des Europäischen Chipgesetzes stärker als bisher auch Pilotlinien für innovative Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik sowie neue Chipdesign-Exzellenzzentren fördern. „Die ersten Calls für Bewerbungen starten Ende des Jahres“, kündigte der Elektronik-Referatsleiter an. Mitzumachen werde sich lohnen: „Da geht es um mehrere Hundert Mio. €.“

Stromsteuersenkung richtige Entscheidung für Wirtschaftsstandort
Wolfgang Weber, Vorsitzender der ZVEI-Geschäftsführung über den Beschluss der Bundesregierung zum Strompreispaket: „Es ist die richtige Entscheidung zur Konjunkturunterstützung und für Klimaschutz durch Elektrifizierung: Mit der Ankündigung, die Stromsteuer für alle Unternehmen des produzierenden Gewerbes auf EU-Mindestmaß zu senken, setzt die Bundesregierung dringend nötige Impulse für diese beiden wichtigen Ziele. So wird zum einen Energie für die Breite der Industrie endlich wieder etwas günstiger. Die Nutzung von zunehmend erneuerbar erzeugtem Strom in den Unternehmen gewinnt dadurch zum anderen an Attraktivität gegenüber fossilen Brennstoffen und der Wandel zu einer elektrifizierten und dadurch CO₂-armen und effizienten Energieversorgung erhält einen längst überfälligen Schub. Die generelle Absenkung der Stromsteuer für die gesamte Industrie reduziert zudem den bürokratischen Aufwand für produzierende KMU, große Industriebetriebe und die Finanzbehörden. Die Maßnahme stärkt so die Wettbewerbsfähigkeit des Standorts Deutschland.