Abgeschlossene Forschungsprojekte

Molded Interconnect Devices (MIDs) sind meist thermoplastische 3D-Substratmaterialien, die typischerweise zunächst Laserdirektstrukturiert (LDS) und danach außenstromlos mit Kupfer, Nickel und Gold metallisiert werden. Dabei fungiert das direkt auf dem Substrat befindliche Kupfer als elektrischer Le...

Obwohl sie selten ins Auge stechen, so sind resistive Sensoren, welche eine mechanische Belastung in ein elektrisch messbares Signal verwandeln, aus der Industrie nicht mehr wegzudenken. Sie kommen in der Wägetechnik, in der Spannungsanalyse, beispielsweise bei Bauwerken wie Brücken, oder zur Drehmo...

Auf Grund der generell anhaltenden Tendenz zur Miniaturisierung, Funktionsintegration und Erhöhung der Komponentendichte kommt gerade hochminiaturisierten Bauelementen immer größere Bedeutung zu. Bei der Verarbeitung der immer kleineren Bauteile kommt es zu Problemen beim Pastendruck von Lot durch v...

Um Autonomes Fahren auf dem Level 3 oder höher flächendeckend zu ermöglichen, ist es essentiell, die notwendige Sensorik, wie beispielsweise neuartige Ultraschallsensoren mit verbesserter Genauigkeit, in hoher Qualität, in großen Stückzahlen sowie für geringe Kosten fertigen zu können. Aufgrund der ...

Helixantennen bestehen aus einem wendelförmigen metallischen Leiter und erlauben es, zirkular polarisierte elektromagnetische Wellen zu senden und zu empfangen. Antennen für zirkular polarisierte Wellen haben vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, z.B. WLAN Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (50 GHz), Automo...

Vorteile der additiven Fertigung liegen im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsprozessen vor allem in der Flexibilität, der Reali­sie­rung größerer Gestaltungsfreiheit und der Funktions­inte­gra­ti­on. Da thermoplastische Kunststoffe vor allem hinsichtlich ther­mi­scher Be­last­barkeit und Wärmelei...

Der Druck von leitfähigen Strukturen bis hin zu elektronischen Baugruppen hat sich in der jüngeren Vergangenheit als eine Alternative zu konventionellen photolithographischen Verfahren etabliert, die in einer Reihe ganz unterschiedlicher Branchen wie dem Automobilbau, der Medizintechnik, der Telekom...

Wollen wir die Energiewende erfolgreich voranbringen, ist im Bereich der Energieerzeugung und Energienutzung eine Komponente unverzichtbar: die sogenannte Leistungselektronik. Egal, ob beim Erzeugen von Energie durch Photovoltaik- oder Windkraftanlagen oder bei der Energienutzung im E-Auto, E-Scoote...

Ein signifikantes Problem der gedruckten Elektronik ist die unvollständige Sinterung mirko- und nanopartikelhaltiger leitfähiger Tinten - auch Skinning genannt - sowie dessen Folgewirkungen, wie einhergehende wirtschaftlich suboptimale Prozesse, verminderte Leitfähigkeit, schlechte Oberflächenqualit...

Mit Lichtsignalen in optischen Wellenleitern lassen sich schnell und weitgehend störungsfrei sehr große Datenmengen übertragen. Im industriellen und infrastrukturellen Bereich, z.B. in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, steigt daher die Nachfrage, dieses Potential weiter auszuschöpfen. Wie solle...

Das grundsätzliche Ziel des Forschungsvorhabens ist in erster Linie die flexible und individuelle Herstellung hocheffizienter Kühlkörper mittels Anwendung additiver Fertigungsverfahren wie beispielsweise dem selektiven Laserschmelzen und 3D-Printing für leistungselektronische Anwendungen. Durch die ...

Übliche Verfahren zur Herstellung von Schaltungsträgern benötigen mehrere Herstellungsschritte, wie beispielsweise beim Kupferkaschieren der Substrate mit anschließendem Subtraktivverfahren zur Strukturierung planarer Leiterplatten. Auch beim “Direct Copper Bonded” (DCB), bei welchem Kupfer mit Alum...

Eine wesentliche Herausforderung im Verarbeitungsprozess elektronischer Bauteile sind die vielfältigen Einflussfaktoren, welche Auswirkungen auf die Produktqualität haben. Insbesondere ist die Affinität zur Feuchtigkeitsaufnahme der Bauteile und die daraus resultierenden Schadensmechanismen, welche ...

Die fortschreitende Miniaturisierung von elektronischen Bauelementen stellt immer höhere Anforderungen an den Lotpastendruck, die Bestückung und den Lötprozess innerhalb von SMT-Fertigungslinien. Dank der bereits großen Mengen an vorhandenen Messdaten bieten sich auf maschinellen Lernverfahren basie...

Die Elektronikproduktion bietet im Hinblick auf die konsequente Nutzung von Industrie 4.0 - Techno-logien ein großes Optimierungspotenzial, da die integrierte Nutzung von Maschinen-, Betriebs- und Inspektionsdaten bisher nur unzureichend erfolgt. Das Projekt SmartEP zielt darauf ab, die erforderliche Datendurchgängigkeit zu analysieren und intelligent zur Prozessverbesserung zu nutzen. In einem iterativen Prozess sollen zunächst auf bestehende wissensbasierte Systeme zwischen dem Schablonendruck und der Lotpasteninspektion aufgesetzt werden, um sukzessive die gesamte Surface Mount Technology (SMT) - Linie in die Datennutzung einzubinden. Dabei ergeben sich Usecases zur Nutzung der Daten in den Bereichen Qualität und Flexibilität.

Eine kostengünstige und flexible Alternative zur Metallisierung von Kunststoffbauteilen wie der Laserdirektstrukturierung, stellen additive Drucktechniken, wie das Aerosol-Jet, Inkjet- oder Dispensverfahren, dar. Bei diesen Verfahren werden leitfähige Tinten bzw. Pasten auf Kunststoffsubstraten gedr...

Getrieben durch technischen Fortschritt und Kostenoptimierung steigen die Anforderungen an verschiedenste technische Produkte und somit auch deren Einzelkomponenten. Durch die Eingliederung von immer mehr Funktionen auf ein und demselben Bauteil können die Integrationsdichte erhöht und gleichzeitig ...

Erhöhte Integrationsdichten und steigende Ansprüche in Bezug auf die chemische, physikalische und thermische Widerstandsfähigkeit spritzgegossener räumlicher Schaltungsträger (3D-MID) unter widrigen Umweltbedingungen stellen hohe Anforderungen an die eingesetzten Substratmaterialien und die darauf e...

Der Markt für Leistungselektronik ist ein schnell wachsendes Feld mit vielen neuen Trends und Technologien. Steigende Sperrschichttemperaturen, fortschreitende Miniaturisierung und anspruchsvolle Anwendungsumgebungen führen zu steigenden Anforderungen an die Effizienz, die Lebenserwartung und die Fl...

Insbesondere durch den Ausbau erneuerbarer Energien und die Evolution der Elektromobilität wächst das Interesse der Industrie an effizienter und zuverlässiger Leistungselektronik. Die zunehmende Bedeutung der Elektronik führt gleichermaßen zu einer gesteigerten Komplexität der elektronischen Baugrup...

Die Technologie spritzgegossener räumlicher Schaltungsträger (3D-MID) eröffnet mit ihren vielseitigen Integrationspotenzialen sowie ihrer hohen Gestaltungsfreiheit zahlreiche Möglichkeiten zur Herstellung innovativer mechatronischer Produkte, die in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen bereit...

Digitale Druckverfahren wie der Aerosol-Jet oder InkJet-Druck stellen einen alternativen Weg zur Metallisierung und elektrischen Funktionalisierung von Kunststoffbauteilen mit einem breiten Anwendungsspektrum dar. Damit die benötigte hohe elektrische Leitfähigkeit erzielt werden kann, sind Dispersio...

Die herkömmliche Fertigungstechnik für Leiterplatten beruht auf der photolithographischen Erzeugung planarer Leiterstrukturen auf anfangs beidseitig mit Kupferfolien beschichtetem dielektrischem Material. Durch lagenweises Verkleben der so erzeugten Zwischenprodukte mittels zwischengelegter dielektr...

Steigende Anforderungen aus der Automobilindustrie oder der Medizintechnik an die thermische und elektrische Belastbarkeit, an die Integrationsdichte sowie an die Dimensionen von Bauteilen stellen klassische Baugruppen vor signifikante Herausforderungen. Um den Bauraum von elektronischen Komponenten...

Leistungselektronik und die damit vorgenommene energieeffiziente Wandlung elektrischer Energie ist ein Querschnittsthema, das viele Industriezweige berührt. Die steigende Funktionsdichte bei einhergehender Miniaturisierung stellt die moderne Elektronikproduktion vor die Herausforderung, den Wirkungs...

Die Leistungselektronik gewinnt in immer mehr Industriezweigen, von den regenerativen Energien bis hin zur Elektromobilität, zunehmend an Bedeutung. Die Zuverlässigkeit der leistungselektronischen AVT bildet die Basis erfolgreicher Produkte. Um die Lebensdauer der Baugruppen zu erhöhen sowie das...

Angesichts steigender Energiepreise und der mit hohem Energieverbrauch verbundenen Umweltproblematik ist die Forderung nach Energie- bzw. Ressourceneffizienz auch im produzierenden Gewerbe in den letzten Jahren in den Fokus gerückt. Durch das E|Optistrom Projekt werden Methoden erarbeitet, welche d...

Ziel des Forschungsprojektes ist eine Steigerung des Automatisierungsgrades in der Fertigung von Verkleidungselementen für Flugzeugkabinen. Dies soll erreicht werden, indem eine direkte Integration der Strom- und Datenführung auf bzw. in die Verkleidungselemente untersucht wird. Neben der direkt...

Einen vielversprechenden Ansatz zur additiven ressourcen- und energieschonenden Herstellung leistungselektronischer Baugruppen bietet das selektive Laserschmelzen von auf keramischen Substraten aufgebrachten Metallpulvern zur Funktionalisierung des Schaltungsträgers. Die Kombination der Vorteile des...

Der industrielle Einsatz neuartiger bleifreier Weichlote hat zur Zunahme von Poren in den Lötverbindungen elektronischer Baugruppen geführt. Insbesondere bei leistungselektronischen Anwendungen können Poren Funktion und Zuverlässigkeit erheblich beeinträchtigen. Im Rahmen des Forschungsprojektes...

Mit Lichtsignalen in optischen Wellenleitern lassen sich schnell und weitgehend störungsfrei sehr große Datenmengen übertragen. Im industriellen und infrastrukturellen Bereich, z.B. in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, steigt daher die Nachfrage, dieses Potential weiter auszuschöpfen. Wie s...

Die AiF fördert das Forschungsvohaben „Charakterisierung des Laserpulverauftragsschweißens für die schnelle, flexible und direkte Erzeugung leitfähiger Strukturen auf dreidimensionalen Kunststoffsubstraten – CLADMID“ des Lehrstuhls für Photonische Technologien (LPT) in Kooperation mit dem Lehrst...

Angesichts steigender Energiepreise und der mit hohem Energieverbrauch verbundenen Umweltproblematik ist die Forderung nach Energie- bzw. Ressourceneffizienz auch im produzierenden Gewerbe in den letzten Jahren in den Fokus gerückt. Derzeit bieten bekannte Methoden zum Monitoring des Ressourcenverbr...

Bei der Erzeugung, Verteilung und Nutzung von elektrischer Energie spielen leistungselektronische Bauelemente und Systeme eine immer größere Rolle. Insbesondere durch den Ausbau erneuerbarer Energien und der Elektromobilität wird das Potenzial effizienter und zuverlässiger Leistungselektronik zunehm...

In vielen Bereichen geben Benutzer an komplexen Geräten Eingaben ein, lösen Funktionen aus, oder haben einfach nur den Wunsch, den Zustand des Geräts zu überwachen. Dieses Benutzerinterface kann auf vielfältiger Weise realisiert werden. Die Spanne reicht von Drehknöpfen, Druck- und Kippschaltern, a...

In der Aufbau- und Verbindungstechnik für elektronische Baugruppen und Systeme stellt die Miniaturisierung einen wesentlichen Treiber dar und führt zu hochintegrierten Systemen. Im Bereich der passiven Bauelemente hat diese Entwicklung zur Einführung der Baugröße 01005 in der Elektronikproduktio...

Moderne Leistungselektronik sorgt dafür, dass Windräder ihren Strom ins Netz einspeisen, Straßenbahnen fahren und Kühlschränke effizient arbeiten können. Als „Energieschaltzentrale“ spielt sie in nahezu jedem Bereich des täglichen Lebens eine wichtige Rolle. Die Miniaturisierung dieser Systeme w...

Ziel des Forschungsvorhabens ist die bessere Umsetzung der MID-Technologie durch schnelle und flexible Herstellung funktionaler 3-D MID-Prototypen bzw. Kleinserien mittels Stereolithographie sowie ADDIMID und Aerosol-Jet-Verfahren als Metallisierungsverfahren. Dabei können sowohl spezifische Kun...

Das Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines modularen, prototypischen Anlagenkonzeptes zur kontinuierlichen, ressourcenschonenden und kosteneffizienten Fertigung von strukturierten Metallisierungen für Elektronikkomponenten und Biosensoren. Das Anlagenkonzept wird ein Modul zur strukturie...