Elektronik und Anwendung werden eins

Wie das funktioniert und was genau das Innovationszentrum AdaptSys ermöglicht, zeigt dieser Film.

Video-Rundgang

Neueste Anlagen für die Forschung von morgen – Fliegen Sie durch unsere Labore!

Innovationszentrum AdaptSys

Am 1. September 2015 wurde das Innovationszentrum Heterointegrationstechnologien für applikationsadaptierte Multifunktionselektronik (AdaptSys) am Fraunhofer IZM in Berlin eröffnet. In dem durch Mittel der EU, des Landes Berlin, des BMBF und der Fraunhofer-Gesellschaft finanzierten Zentrum werden hochwertige Elektroniksysteme verschiedenster Anwendungsfelder entwickelt. Zudem können Technologien für die Systemintegration bis zum Nanometerbereich erforscht und deren Zuverlässigkeit mit neuen Test- und Qualifikationsverfahren tiefgreifend evaluiert werden.

Das Innovationszentrum umfasst vier Schwerpunkte:
 

  • Nanoskalige Prozess- und Materialentwicklungen
  • Erforschung, Entwicklung und Qualifizierung innovativer, an der Anwendung ausgerichteter Systemintegrationstechnologien
  • Unterstützung der Anwenderindustrien bei der Produktentwicklung
  • Fehleranalyse, Qualität und Zuverlässigkeit, Lebensdauermodelle, Zustandsmonitoring

Systemintegration

Substratlinie
 

Im Leiterplattenbereich können Vollformatsubstrate mit einer Größe von 460 x 610 mm² für die Resist- und die Leiterplattenlamination vorbereitet, Lötstopplacke und Coverlays auf gebracht und nach der Belichtung entwickelt werden.

Im Bonderbereich werden hochpräzise Montagen von Modulen in verschiedenen Gasatmosphären durchgeführt. Neue Anlagen in dem 480 m² großen Reinraum ermöglichen eine Oberflächenpräparation für das Assemblieren bei reduzierter Bondtemperatur.

Das Leistungsangebot umfasst darüber hinaus:

  • Einbetten von passiven und aktiven Komponenten
  • Verpressen von Leiterplattensubstraten
  • Herstellen von feinsten Bohrungen sowohl mechanisch als auch mit dem Laser
  • Qualitätssicherung und Röntgenmikroskopanalyse


Drahtbondlabor
 

  • Verarbeitung von Au, Al und Cu-basierten Bonddrahtmaterialien im Dünn- und Dickdrahtbereich
  • Montage von Leistungsmodulen mit Al/Cu- und Cu-Dickdrähten für Qualitäts- und Zuverlässigkeitsanalysen
  • Montage Cu-Ball/Wedge gebondeter leadframebasierter und Au/AlSi1 gebondeter Chip-on-Board (COB) Sensor-Packages


Lötlabor
 

  • Porenfreier Aufbau großflächiger Lötverbindungen für dieLeistungselektronik durch Dampfphasenvakuumlötanlage
  • Flussmittelfreies Löten von Baugruppen mit Ameisensäuretechnologie in inerter Stickstoff- und Dampfphasenatmosphäre
  • Hermetizitätsmessstand
  • Lecksuche inkl. Probenlagerung unter Heliumdruck bis 10 bar


Photonik-Labor
 

  • Laserstrukturieren von Glaslayern mit optischen Wellenleitern für elektrooptische Boards (EOCB)
  • Shack-Hartmann-Charakterisierung von Mikrolinsen und Mikrolinsenarrays
  • Optische und thermische Charakterisierung von LEDs und LDs
  • Erforschung und Entwicklung von Prozessen und Verfahren zum optischen Packaging mit einer Genauigkeit von bis zu 0,5 μm


Labor zur Moldverkapselung
 

Das Labor bietet Verkapselungsverfahren, Material- und Packageanalyse sowie die Zuverlässigkeitscharakterisierung:

  • Compression Molding auf Modul-, Wafer- und Panelebene
  • Kompatibilität zu PCB-basierender und Dünnfilm-Umverdrahtungstechnologie
  • 3D-Umverdrahtung durch Through Mold Vias (TMV)
  • Transfer Molding von SiPs auf Basis von Leadframe und organischen Schaltungsträgern (MAP Molding)
  • Rapid Tooling, Verkapselung mit frei wählbarer Geometrie
  • Transfer-Molden von großvolumigen Packages
  • Prozessnahe Rheologiebestimmung von Moldcompounds
  • Filmmolden zur Oberflächenfreistellung für das Sensorpackaging

Die Übertragung in die industrielle Fertigung ist durch Verwendung produktionstauglicher Maschinen gegeben.

Werkstoffanalytik

Die Kompetenzen der Werkstoffanalytik wurden im Rahmen von Adaptsys im Mikro-Nano-Übergangsbereich deutlich erweitert. Durch einen »PicoIndenter« wird es möglich, das mikroskopische Werkstoffverhalten in-situ im REM experimentell zu bestimmen. Mit der Focused Ion Beam-Technik (FIB) werden hochauflösende Strukturanalysen im Nanometer-Bereich von 3D-Packages möglich. Ein tiefer gehendes Verständnis zur Struktur-Eigenschaftskorrelation von Verbundwerkstoffen wird durch die EBSD-EDX-Mikroanalysesoftware erzielt. Ein hochauflösender EDX-Detektor mit 80 mm² bietet schnellere Analysezeiten für die Elementeanalyse.



Moisture Lab
 

  • Umfassende simulationsgestützte Zuverlässigkeitsbewertung feuchteinduzierter Phänomene in mikroelektronischen Bauteilen und Systemen
  • Untersuchung von Oberflächeneigenschaften und dünnen Schichten durch Rasterkraftmikroskopie insbesondere unter Einwirken von Wasser mit »NanoWizard 3« Bio-AFM von JPK
  • Analysemethoden für die Sorption, Permeation und Diffusion von Wasser in Werkstoffen
  • Untersuchung des Quellverhaltens und der Änderung der thermomechanischen und dielektrischen Eigenschaften durch Feuchte
  • Molekulardynamische Simulationen


Langzeittest- und Zuverlässigkeitslabor

 

  • Schnelle Temperaturwechseltests im Temperaturbereich -65 °C bis 300 °C
  • Temperaturlagerung bis 350 °C


Power-Lab
 

  • Charakterisierung von Leistungsmodulen und leistungselektronischen Geräten
  • Aktives Zykeln von Leistungsmodulen für die Lebensdauerbestimmung
  • Kalorimetrisches Messen des Wirkungsgrades von hocheffizienten Geräten

Design

Advanced System Engineering-Labor

 

  • Messplatz bis 50 GHz zur Gewinnmessung für Antennen und Antennensysteme
  • Hochfrequenz-Labor
  • Dielektrische Materialcharakterisierung 1 MHz bis 170 GHz
  • Vermessung elektrischer Eigenschaften von digitalen Datenübertragungssystemen (bis 32 Gbit/s)
  • Lokalisierung von EMV-Hotspots mit Nahfeldsonden bis 6 GHz
  • Bestimmung von HF-Eigenschaften aktiver und passiver Systeme (Impedanzen bis 3 GHz / S-Parameter – Messung bis 220 GHz)

Showroom

0:56 min

Assembly Cleanroom

00:49 min

Analytics Lab

00:28 min

Substrate Integration Line

01:25 min

Fraunhofer IZM, TU Berlin - Overview

00:31 min

PRESSEINFORMATION

 

News

Zentrum für die Mikroelektronik-Anwendungen von morgen eröffnet

Publikation

Programm & Vorträge

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