Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM

Leistungsangebot

Hochdichte 3D-Integration von Komponenten: SMD-Embedding-Technologie für Sensorplattformen

SMD-Embedded Modul, das einen freiliegenden Sensor in einer Kavität und eine austauschbare Batterie enthält. Sowie Röntgenaufnahme des Modules die die enthaltenen Komponenten wie µ-Controller, Quarz, und die Helixantenne erkennen lässt.

Mehr Daten aus immer kleineren Modulen

Durch das Erschließen immer neuer Anwendungsfelder steigt der Bedarf an miniaturisierte Systemen und Modulen, die zunehmend auch mit Sensoren unterschiedlichster Art ausgestattet sind.

Für Hersteller von elektronischen Geräten eröffnen sich neue Möglichkeiten – sei es die erweiterte Datenerfassung und –auswertung, z.b.  für medizinische Zwecke oder für die Steuerung und Überwachung im Verkehr oder von Industrieanlagen mit Netzwerken aus verteilten Sensorknoten.

 

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

Individuelle Lösungen für unterschiedlichste Anforderungen

In der stetigen Weiterentwicklung bestehender und gänzlich neu hinzukommender Anwendungsfelder nimmt die Vielfalt der Anforderungen zu. Dabei können die Schwerpunkte ganz unterschiedlich sein, wie z.B. die äußere Form eines Elektronikmoduls, das Gewicht, die Umgebungsbedingung (z.B. hohe Temperaturen oder Drücke, Chemikalien), usw..

Die Embedding-Technologie bietet mit ihren recht flexibel kombinierbaren Prozessen die Möglichkeit Elektronikmodule auf die jeweiligen Spezifikationen angepasst zu konzeptionieren und hochminiaturisiert zu fertigen. Inhärente Robustheit und optimierte Performance solcher Module sind dabei zusätzliche Vorteile der Embedding-Technologie.

Embedded Robust Sensormodule for underwater applications
© Fraunhofer IZM
Robustes SMD-Embedded Sensormodul für Unterwasseranwendungen. Animation mit einem Röntgenblick ins Innere.

 

Die Potentiale der Einbett-Technologie ergeben sich durch

  • Die Extrem dichte dreidimensionale Montage und Verdrahtung der Komponenten
  • Sehr robuste Aufbauten durch die Einbettung der Komponenten in eine Harzmatrix
  • Hohe Flexibilität in der Herstellung
  • Verwendung kommerzieller Komponenten
  • Einfache Integration von elektrischen Schirmlagen und mechanischen Schutzschichten

Unser Angebot und Technische Möglichkeiten

Prototypen und Kleinserienfertigung in enger Abstimmung mit unseren Projektpartner. Je nach Komplexität des geplanten Systems wird ein Konzep, Design und Layout in mehreren Iterationen und Rücksprache mit mit den Partnern entwickelt, um den Systemspezifikationen bestens gerecht werden zu können.

Die bei der Realisierung verwendeten Prozesse können für experimentelle Aufbauten auch jenseits industrieüblicher Grenzen liegen: das bedeutet z.B.

  • unsymmetrischer Leiterplattenaufbau,
  • sehr feine Line/Space (max. 50µm/50µm).
  • Aspektverhältnisse Blind-vias max. 1,5:1

 

Stetiger Austausch von Wissens und Technologie mit Partner in der Industrie

Durch unsere langjährige Vernetzung mit Herstellern in der Elektronikindustrie haben wir die Möglichkeit Technologien und Produktkonzept recht schnell in die industrielle Fertigung zu übertragen. Falls gewünscht vermitteln wir im Rahmen eines Prototypings den Kontakt zwischen Kunden/Projektpartnern und industriellen Herstellern.

Gegenüber dem Kunden arbeiten wir mit höchster Transparenz. Das heißt wir gewähren vollständigen Einblick in unsere Prozesse und Materialien. Eine ausführliche Dokumentation vom Konzept über die Designphase bis zur Fertigung eines Prototypen ist üblicherweise integraler Bestandteil jedes Projekts.

 

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.

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