Arbeitsgruppe - Einbettung und Substrate

Embedding und Substrat-Technologien für elektronische Module mit hoher Integrationsdichte auf großflächigen Substraten

Feinstrukturierung für IC-Substrate, Embedded Power, Embedded HF, Medizinische Elektronik, Robuste Embedded SMD-Bauteile

Elektronische Module mit höchster Integrationsdichte werden mittels Technologien der Leiterplatten- und Substratfertigung am Fraunhofer IZM anwendungsspezifisch entwickelt und erprobt. Dabei werden die leistungsfähigsten kommerziellen Materialien in industrienahen oder neu entwickelten Prozessabläufen verarbeitet. Schwerpunkte sind:

  • IC-Substrates (Fine Line), Link
  • Embedded HF-Module,
  • Embedded Power-Module, Link
  • Hochminiaturisierte Medizinelektronik,
  • Hochrobuste und SMD Embedded-Elektronik, Link.

Die gesamte Lieferkette der Elektronik-Produktion wird am Fraunhofer IZM aus einer Hand geboten. Damit eröffnet sich die Möglichkeit übergreifende Prozessvariationen zu testen, wie sie bei den hochspezialisierten Zulieferern der Elektronikindustrie im Allgemeinen nicht möglich sind.

Neben einer durchgängigen, modernen Fertigungslinie für Leiterplatten mit groben bis mittleren Strukturgrößen und Anlagen in Reinraum-Umgebung (ISO 4 and 5) für ultra-feine Strukturen bis zu 2 µm l/s, stehen eine Linie zur Komponentenbestückung, die Ausrüstung für Zuverlässigkeitsuntersuchungen und nicht zuletzt ein breites Spektrum an Analysegeräten zur Verfügung.

Forschungsschwerpunkte

Bare Die Embedding von Si, SiC, GaAs

Si-, SiC-, GaAs-Chip Embedding
© Fraunhofer IZM

Das Fraunhofer IZM ist Vorreiter in der Erforschung und Entwicklung von Verfahren zur Einbettung (Embedding) elektronischer Bauelemente in Leiterplatten. Das Embedding von Halbleiterchips in die Aufbaulage einer Leiterplatte trägt gegenüber dem konventionellen Drahtbonden zu einer deutlichen Verbesserung der Performance bei.

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SMD Embedding

SMD-Embedded Modul
Beispiel für ein SMD-Embedded Modul mit angeschliffenen Seiten. Gut sichtbar sind der eingebettete µ-Controller, eine Spule, und ein Kondensator.

Mit der SMD-Embedding Technologie sehr hoch integrierte und robuste Elektronische Module hergestellt werden. Die elektronischen Komponenten werden dabei in ein oder mehrere Aufbaulagen der Leiterplatte eingebettet.

Dabei wird zunächst ein Mehrlagiger Leiterplattenkern aufgebaut.

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Ultra-feine Leiterbahnstrukturen und vertikale Kontakte

Das „semi-additiv Processing“ (SAP) ist die in der Industrie übliche Prozesstechnologie um ultrafeine Kupferstrukturen und (gestapelte oder versetzte) vertikale Kontakte zu erzeugen: Dabei wird auf eine sehr dünne (gesputterte) Metallschicht ein Lack appliziert und strukturiert, nun wird galvanisch Kupfer in die geöffneten Bereiche des Lacks abgeschieden, schließlich wird der Lack entfernt und die dünne Metallschickt selektiv geätzt.

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