Schwerpunkte der FuE-Aktivitäten

Integration von Funktionalitäten in die Leiterplatte

Die vertikale Integration eröffnet neue Horizonte im Design elektronischer Module. Denn Verdrahtungsträger mit eingebetteten elektronischen Komponenten können mehr, als nur die Bauelemente zu fixieren und deren Anschlüsse miteinander leitfähig zu verbinden.

Der Flächengewinn für die Bestückung von Bauelementen, eine verbesserte Wärmeabfuhr, günstigere HF-Eigenschaften oder die Möglichkeit einer Systemintegration sind nur einige der Vorteile, die mit Device Embedded Substrates erreicht werden können.

Derzeit fokussiert die KSG ihre Aktivitäten auf die Integration von passiven und aktiven Bauelementen (embedded components) in drei Integrationstechnologien:

Kavernen-Technologie

Erzeugung von Kavitäten durch mechanisches Tiefenfräsen oder Kombination mechanisches Tiefenfräsen - Laserabtrag

Eingebetteter Schalter (MEMS)

Eingebetteter Schalter (MEMS)

Eingebetteter Inertialsensor (MEMS)

Eingebetteter Inertialsensor (MEMS) und ASIC

"Einbetten" von passiven/aktiven Bauelementen durch Verpressen einer bauteilbestückten Innenlage im Multilayer-Verbund mittels:

Pad-Bonding-Technologie

Pad-Bonding-Technologie

Verpressung einer bauteilbestückten und gelöteten Innenlage. Der elektrische Kontakt wird durch Löten hergestellt. Es ist eine Umverdrahtung der Bauelementanschlüsse notwendig.

Via-Connection-Technologie

Via-Connection-Technologie

Verpressung einer bauteilbestückten Innenlage. Der elektrische Kontakt wird durch metallisierte Laservias direkt auf die Bauelementanschlüsse realisiert. Eine Umverdrahtung kann somit entfallen.

Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten können heute als diskrete Bauelemente in das Leiterplatteninnere integriert werden. Durch konventionelle Aufbau- und Verbindungstechnologien wie Löten bzw. Leitkleben werden diese auf einer Innenlage kontaktiert oder in Kavitäten fixiert und direkt über Vias angebunden.

Im Leiterplattenverbund eingebettete Kondensatoren (siehe Bild) weisen zahlreiche Vorteile auf. Im Vergleich zu ihren oberflächenmontierbaren Pendants sind die parasitären Induktivitäten deutlich geringer, die Kondensatoren können räumlich näher an die IC-Anschlüsse gebracht werden.

Weitere Vorteile dieser Technologien:

  • Ersatz für Board-to-Board Baugruppen
  • Baugruppen-Miniaturisierung
  • Berührungsschutz
  • Gehäuseersatz
  • Plagiatschutz
  • Verbessertes Wärmemanagement
  • EMV-Schutz (Faraday'scher Käfig)
  • Schutz vor Umwelteinflüssen (Luftfeuchtigkeit, Druck, Vibration, Stoß usw.)