Aufbau- und Verbindungstechnologie bei Leiterplatten mit großen Leistungsquerschnitten
Basis aller Leiterplatten: Die Kupferfolie
Typische Angaben für Kupferfolien und minimale Werte
Worst-case-Betrachtung
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Das Laser Induced Deep Etching (LIDE) für Dünnglas erlaubt der Mikrosystemtechnik, das ganze Potenzial von Glas noch besser zu nutzen. Einsatzbeispiele reichen von Through Glass Vias über Glass Embedding bis hin zu Glass Capping-Lösungen mit nahezu senkrechten Wänden. Das Garbsener Unternehmen LPKF berichtete darüber während des 3D Systems Summit 2019 in Dresden.

Würth Elektronik eiSos bietet mit dem USB Type-C Development Kit allen denjenigen eine komfortable Sofortlösung für die Prototypen-Entwicklung an, die in ihren Projekten die stark erweiterten Möglichkeiten von USB-Typ-C und USB Power Delivery nutzen wollen. Es baut auf der bewährten USB-Typ-C-Technologie von STMicroelectronics mit dessen Controllern auf und stellt ein Referenzdesign für sichere und flexible USB-PD- Anwendungen bis 100 W dar.

Der USB-Typ-C-Stecker wird heute in vielen Geräten verwendet. Die Einsatzbreite steigt stetig an. Dafür gibt es zahlreiche Gründe. Da er reversibel ist, kann er beliebig an ein Gerät angeschlossen werden. Das Bauelement kann bis zu 100 W Ladeleistung (von 5 V/0,1 A bis 20 V/5,0 A) tragen, ist rückwärtskompatibel mit der Funktionalität der beiden älteren Typ-A- und Typ-B-Ports, die er in einem einzigen zusammenführt und zwischen deren Rollen er ohne Weiteres wechseln kann (Abb. 1, 2).

Beim thermischen Verhalten oder thermischer Simulation von Leiterplatten denkt man v. a. an eine mögliche Überhitzung von Bauteilen und Lötverbindungen sowie an die daraus resultierenden Probleme. Das untere Ende der Temperaturskala beschäftigt die wenigsten Entwickler und Designer und, da dieser Bereich wissenschaftlich noch nicht ausführlich beschrieben ist, arbeiten viele mit Hausregeln oder Vorgaben ihrer Lieferanten. Was beim Elektronikdesign für Anwendungen bei tiefen Temperaturen berücksichtigt werden sollte, wird nachfolgend dargelegt.

Erfolgreiches Treffen: Der FBDi beim BMWi
Georg Steinberger
ist neuer Präsident der IDEA
Änderung im ElektroG ab 1. Mai 2019: ‚Passive‘ Endgeräte fallen unter Anwendungsbereich
Über den FBDi e. V. (www.fbdi.de)

Chemiker der University of St. Andrews in Schottland haben eine neue Version des Periodensystems entwickelt. Sie zeigt die Knappheit von Elementen, die in Geräten des täglichen Bedarfs wie Batterien, Kommunikations- und Unterhaltungselektronik zum Einsatz kommen. Der Übergang auf Elektromobilität könnte die Verknappung bestimmter Elemente noch beflügeln.

Allein in der Europäischen Union werden jeden Monat rund zehn Millionen Smartphones weggeworfen oder ersetzt. Damit ist eine gewaltige Ressourcen- Vergeudung verbunden. Die European Chemical Society (EuChemS), die mehr als 160000 Chemiker vertritt, hat gemeinsam mit den Forschern in St. Andrews Untersuchungen durchgeführt, welche die verbleibende Verfügbarkeit von 90 Elementen des Periodensystems, die auf natürliche Art in der Natur vorkommen, zum Inhalt haben [1].

Durch die Vereinigung diverser digitaler Funktionen auf nur einem FPGA-Chip, die bisher in separaten Schaltungsteilen aufgebaut waren, wird die Leistungsfähigkeit einer Schaltung drastisch erhöht und der Platzbedarf minimiert. Auch in sicherheitsrelevanten Anwendungen ist der Einsatz von FPGAs mehr und mehr im Kommen. Nachfolgend werden die Bedrohungen vorgestellt, denen elektronische Schaltungen – insbesondere solche mit FPGAs – ausgesetzt und welche Gegenmaßnahmen dazu vorhanden sind.

FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) finden vermehrt Anwendung in nahezu allen Bereichen, in denen elektronische Geräte und Informationsverarbeitungssysteme zum Einsatz kommen. Aufgrund ihrer immer weiter ansteigenden Leistungsfähigkeit und Geschwindigkeit werden sie immer häufiger auch zur Beschleunigung von Berechnungen in Großrechenzentren verwendet (z.B. Amazon Web Services).

Der industrielle Mittelstand im Südwesten kann Digitalisierung und ist optimistisch – das ist die Bilanz der vom wvib veranstalteten Industriemesse ie in Freiburg. An drei Messetagen präsentierten über 350 Aussteller den rund 10 000 Besuchern ihre Produkte und Dienstleistungen, wobei Innovationen und Digitalisierung im Vordergrund standen.

Die Aussteller der ie 2019 berichteten von vielversprechenden Messekontakten mit einem hochkarätigen Publikum. Zur Eröffnung der Industriemesse gab Rainer Hundsdörfer, Vorstandsvorsitzender der Heidelberger Druckmaschinen AG, in einer Keynote Einblicke in die Digitalisierungsstrategie des Unternehmens einer Branche, die wie kaum eine andere schon früh von der digitalen Transformation betroffen war. Sein Vortrag ,Disruption im Traditionsunternehmen‘ blieb während der gesamten Messe Gesprächsthema.

Um die Anwendung seiner Standards in den Firmen noch effektiver zu machen, schlägt der IPC den Einsatz von besonders geschulten und geprüften Fachleuten vor – den IPC Certified Standards Experts (CSE). Sie sollen einerseits der zentrale Ansprechpartner für die Arbeit mit IPC-Richtlinien im Unternehmen sein und andererseits das Bindeglied zu den IPC Standards Committees, den Normenarbeitsgruppen des Verbandes.

Schulungen und Zertifizierungen sind ein wichtiger Teil der Mission des weltweit tätigen US-amerikanischen Branchenverbandes IPC. Er organisiert sie im Auftrag der Elektronikindustrie, in der er wirkt. Seit mehr als 40 Jahren entwickelt und liefert der Verband Produkte für die Qualitätszertifizierung in unterschiedlicher Form und baut diese Tradition auch weiter aus. Als Antwort auf den sich ständig weiter- entwickelnden Bedarf der Industrie und auf die Forderungen der Mitgliedsunternehmen hat der IPC eine wichtige neue Zertifizierung für Einzelpersonen entwickelt, die als IPC Certified Standards Expert (CSE) bezeichnet wird. Das neue Programm soll im ersten Quartal 2019 veröffentlicht werden. Die Betatests dafür begannen im Januar 2019.

Zufriedene Gesichter wohin man auch blickte im International Congress Center München (ICM) gleich neben dem weitläufigen Messegelände: Die Lopec, internationale Fachmesse mit Kongress für die gedruckte Elektronik, hat sich zu einem wichtigen Event mit Leitcharakter im Münchner Messegeschehen entwickelt.

Vor allem die Automobilbranche zeigt sich als
ein Hauptanwender und
Technologietreiber der
gedruckten und organischen Elektronik. Aber auch andere Anwenderindustrien mit elektronischem Wertschöpfungsanteil, wie Verpackung, Medizin, Textilien, Sportartikel, sehen die gedruckte Elektronik als Schlüsseltechnologie und Wettbewerbsmotor für innovative Entwicklungen.

Nachrichten // Verschiedenes

Europa führend bei Automobilelektronik
Neuer Vertriebspartner in der Schweiz – weitere Flussmittel auf Alkohol-Wasser-Basis
Auch 2018 Rekord-Ergebnis
DuPont investiert in die Produktion von Kapton und Pyralux
Mirtec Europe mit neuem Partner Detech in Nordirland
Gentherm wählt Nordson Asymtek SL-940 für Conformal Coating
Saki gewinnt NPI Award
für selbst-programmierende Software
Würth Elektronik eiSos
ist Formel-E-Technologiepartner von Audi
Dieter May wird CEO
von Osram Opto Semiconductors
EKRA erhält NPI-Award für RFID-Rüstkontrolle
Leitfähige Metall-Polymertinten für den Inkjetdruck – Flexible Elektronik ohne Sintern
Friedrich Gerecht ergänzt Verkaufsaußendienst von Peters
Motorenhersteller Sky Power entscheidet sich für Lötwerkzeuge von Ersa
Vector übernimmt Münchner Tesis GmbH
Kleine aktive NFC-Sensormodule von Dyconex
Dr. Sven Schneider wird zum 1. Mai 2019 Finanzvorstand von Infineon
Wetec verstärkt Vertriebsnetz in Österreich

Am 22. Juli 2019 tritt in der EU die ,erweiterte‘ RoHS-Richtlinie mit neuen Stoffverwendungsverboten in Kraft. Ab diesem Tag dürfen deshalb vier weitere Stoffe gemäß der jüngsten Anpassung der Richtlinie in den meisten Elektro- und Elektronikgeräten nicht mehr, beziehungsweise nur noch bis zu einer sogenannten Bagatellgrenze von 0,1 Gewichtsprozent in homogenen Stoffen enthalten sein: Butylbenzylphthalat (BBP), Di(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP), Dibutylphthalat (DBP) und Diisobutylphthalat (DIBP). Bei Cadmium, das mit Blei, Quecksilber, sechswertigem Chrom, PBB und PBDE
bereits unter die bisherige RoHS-
Richtlinie fiel, liegt die Bagatell-
grenze bei 0,01 Gewichtsprozent.
Mit diesen Grenzwerten wird
berücksichtigt, dass es Verunreinigungen in ganz geringen Mengen geben kann, die technisch
nicht zu verhindern sind.

Weder der rötlich scheinende Planet noch Gott selbst haben sich den Namen Mars gegeben, sondern das war irgendein Menschenwesen. Der Mensch hat wohl das Bedürfnis, benennen zu wollen, ohne das Benannte zu fragen, ob es nun so genannt werden möchte oder nicht. Und manchmal läuft ein Benennungswahn aus dem Ruder, etwa beim Donaudampfschiffartsgesellschaftkapitänbewerbungsfragebogen. Dann wird die Notbremse gezogen und alles reduziert: DDSGKAFB. Fraglich ist, ob das fürs Verständnis hilfreich ist – was in der elektronischen Industrie jedoch niemand davon abhält, so vorzugehen.

Bei Kreuzfahrtschiffen scheiden sich die Meinungen: Die einen sehen sie vor allem als Umweltverschmutzer, die anderen als ideales Reisemittel für Jung und Alt. Die Kreuzfahrtindustrie arbeitet allerdings daran, so belegen Recherchen, ihre Schiffe mit Hilfe neuester Technik umweltfreundlicher zu machen – gestützt auf modernste digitale Elektroniksysteme, die in großem Stil eingesetzt werden. Die im Dezember 2018 in Dienst gestellte AidaNova ist ein Beispiel dafür. Sie wird mit Flüssiggas (LNG) angetrieben und ihre progressive Informations-, Beleuchtungs- und Videotechnik ist beeindruckend.

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.

Termine 2019
Termine 2020
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.

JETZT ANMELDEN: IMAPS Seminar am 27. März 2019 in Rostock
BMBF-Forschungslabore Mikroelektronik, Kick-off Veranstaltung am 5.2.2019 an der RWTH Aachen
SPIE Photonics West 2019 – auch hier sind Entwicklungstrends der AVT gefragt!
Call for Abstracts: Advanced Packaging Conference (APC)
Veranstaltungskalender
IMAPS Deutschland – Ihre Vereinigung für Aufbau- und Verbindungstechnik