3D-Integration mit Hilfe keramikbasierender Fertigungsprozesse:

Passives Embedding

5. Dezember 2014, 9:00 Uhr | Von David Connett
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Kompaktes TDK-Bluetooth-Low-Energy-Modul

Bild 6. Links: Weltweit kleinstes TDK-Bluetooth-Low-Energy-Modul, entwickelt für Bluetooth 4.0 Low Energy mit Abmessungen von 4,6 × 5,6 mm2. Im TDK-Power-Modul (rechts) ist das komplette Power Management eines Smart­phone integriert.
Bild 6. Links: Weltweit kleinstes TDK-Bluetooth-Low-Energy-Modul, entwickelt für Bluetooth 4.0 Low Energy mit Abmessungen von 4,6 × 5,6 mm2.
© TDK/Epcos

Typisches Beispiel eines SESUB-Designs ist das extrem kompakte TDK-Bluetooth-Low-Energy-Modul, entwickelt für die Bluetooth-4.0-LE-Spezifikation, die am Markt als Bluetooth Smart bekannt ist (Bild 6 links). Mit einer Grundfläche von 4,6 × 5,6 mm2 und der geringen Bauhöhe von 1 mm ist das neue SESUB-PAN-T2541-Bluetooth-4.0-LE-Modul das derzeit kleinste seiner Art für Bluetooth-Smart-Geräte. Das Modul eignet sich dank seiner kompakten Baugröße sehr gut für Wearable Devices. Auch für das Power Management in Smart­phones ist SESUB sehr gut geeignet: Bei den neuen Modulen (Bild 6 rechts) konnte erstmals der IC zum Management der Stromversorgung direkt in das Substrat eingebettet werden. Dieser Innovationsschritt versetzt Hersteller von Endgeräten in die Lage, ihre Entwicklungskosten und -zeiten weiter zu senken.

Bild 6. Links: Weltweit kleinstes TDK-Bluetooth-Low-Energy-Modul, entwickelt für Bluetooth 4.0 Low Energy mit Abmessungen von 4,6 × 5,6 mm2. Im TDK-Power-Modul (rechts) ist das komplette Power Management eines Smart­phone integriert.
Bild 6. Im TDK-Power-Modul (rechts) ist das komplette Power Management eines Smart­phone integriert.
© TDK/Epcos

In Kombination mit neu entwickelten Kondensatoren und Leistungsinduktivitäten in SMD-Ausführung betragen die Modulabmessungen lediglich 11 × 11 × 1,6 mm³. Enthalten sind dabei eine hocheffiziente Tiefsetzsteller-Stromversorgung in 5-Kanal-Konfiguration mit einem Ausgangstrom bis 2,6 A sowie rausch- und verlustarme Spannungsregler für bis zu 23 Kanäle und eine äußerst effiziente Ladeschaltung für Lithium-Ionen-Akkus.

Integrationspotenziale von Leiterplatten nutzen

Viellagige Leiterplatten sind längst nicht mehr ausschließlich Träger von Bauelementen. Um hier Integrationspotenziale besser zu nutzen, arbeitet TDK gemeinsam mit Industriepartnern an der Weiterentwicklung von Technologien für das Embedding von aktiven und passiven elektronischen Bauelementen. Unter anderem soll dabei die Standardisierung der Integrationstechnologien, die bei der Realisierung stark miniaturisierter Module eine entscheidende Rolle spielen, vorangetrieben werden.

Speziell bei den MLCCs, die nahezu in jeder Schaltung zur Pufferung und Rauschunterdrückung benötigt werden, bieten sich Potenziale zur Integration und damit Platzersparnis. Der Komponentenhersteller hat die MLCC-CU-Serie entwickelt, die sich in die Leiterplatten einbetten lassen. Sie haben keine verzinnten Elektroden wie herkömmliche MLCCs, sondern Kupferelektroden und werden direkt in die Laminatlagen der Leiterplatten eingebracht. Diese MLCCs zeichnen sich durch ihre extrem geringen Bauhöhen aus: Je nach Typ liegen sie zwischen 0,11 und 0,25 mm.


  1. Passives Embedding
  2. Snubber-Kondensatoren für IGBT-Module
  3. Sehr enge Toleranzgrenzen
  4. Semiconductor Embedded in Substrate
  5. Kompaktes TDK-Bluetooth-Low-Energy-Modul

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