Neue Fertigungstechnik Elektronische Baugruppen schneller und einfacher produzieren

Das »Konekt«-Team (v.l.n.r.): Andreas Krause (Technologieentwicklung), Sebastian Lüngen (Anlagentechnik), Friedrich Hanzsch (kaufmännische Geschäftsleitung), Tobias Tiedje (technische Geschäftsleitung).
Das »Konekt«-Team (v.l.n.r.): Andreas Krause (Technologieentwicklung), Sebastian Lüngen (Anlagentechnik), Friedrich Hanzsch (kaufmännische Geschäftsleitung), Tobias Tiedje (technische Geschäftsleitung).

Müssen elektronische Bauelemente zwingend auf einer Leiterplatte gefertigt werden? Nein, sagt ein Forscherteam der TU Dresden und entwickelt eine neue Fertigungstechnik.

Halbleiterchips müssen gut verhüllt sein, um sie vor Umwelteinflüssen zu schützen. Gleichzeitig muss die Verpackung aber funktionierende Kontakte gewährleisten. Wissenschaftler der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der technischen Universität Dresden haben jetzt eine Technik entwickelt, mit der die Hausung und Kontaktierung der Bauelemente individuell für die jeweilige Anwendung gefertigt wird.

Bauelemente direkt integrieren

Das Forscherteam um Tobias Tiedje stellte sich die Frage, ob Bauteile immer auf eine Leiterplatte gelötet werden müssen. Stattdessen versuchten sie die Bauelemente direkt ins Chipgehäuse zu integrieren – mit Erfolg. Sie entwickelten einen Fertigungsansatz, der der nicht nur rund die Hälfte der üblichen Prozess- und Entwurfsschritte einspart, sondern gleichzeitig die aktuellen Herausforderungen der hohen Datenübertragung, Kühlung und Miniaturisierung besser bewältigen kann. Sowohl verschiedenste Sorten von Bauelementen und Formteilen als auch Strukturen (Kavitäten und Mikrokanäle) können verwendet werden. »Kontaktierung eingebetteter Komponenten als Technologielösung«, kurz »Konekt«, nennen sie ihre neue Technik.

Individuell trotz Massenproduktion

Hinter der Produktion steckt eine 3D-Fertigungstechnik. Das Ziel ist, die Vorteile der Massenproduktion mit der Herstellung individueller Einzelstücke zu kombinieren. Die Fertigung ist stark automatisiert und durch vereinfachte Abläufe auch schneller als herkömmliche Verfahren. Gleichzeitig sind die anfallenden Prozess-, Energie- und Materialkosten deutlich geringer.

Gerade mittelständischen Unternehmen bietet sich durch »Rapid Electronic Manufacturing« die Möglichkeit, neue Geschäftsfelder ohne hohe Einrichtungskosten aufzubauen. »Mit Konekt lassen sich unterschiedlichste Produkte in der Fertigung realisieren«, erklärt Konekt-Teamleiter Tobias Tiedje. »Angefangen von 3D-Sensorbaugruppen als Prototyp bis hin zu RFID- und Hochfrequenz-Baugruppen in Serie für das IoT«.