Produktbeispiele - Fahrzeug- und Verkehrstechnik

Die Automobiltechnik stellt besondere Anforderungen hinsichtlich Zuverlässigkeit an die Aufbau- und Verbindungstechnik. Dabei ist zu berücksichtigen, daß bei Systemen, die in Motornähe oder in korrosiven Umgebungen untergebracht sind, erhebliche mechanische und thermische Belastungen während des Betriebs auftreten. Viele Anwendungen im Kfz sind mikrosystemunterstützte und zum Teil auch sicherheitsrelevante Funktionen (z. B. Antiblockiersysteme).

Ein Beispiel ist das von Daimler-Benz Aerospace AG und anderen zur Zeit entwickelte Abstandswarnradar. Dieses unmittelbar vor dem Motor angebrachte System ist mehr als andere Systeme im Kraftfahrzeug sowohl der Strahlungswärme des Motors als auch den auf der Straße vorherrschenden besonderen Witterungseinflüssen ausgestezt. Um die volle Funktionsfähigkeit zu ermöglichen, sind hier besondere Anforderungen durch die Aufbau- und Verbindungstechnik zu erfüllen, die zum einen eine lange Lebensdauer und zum anderen Betriebssicherheit unter extremen Betriebsbedingungen sicherstellen müssen. Es ist zu erwarten, daß neue Entwicklungen für Anwendungen wie das Abstandswarnradar bald in eine Fertigung mit großen Stückzahlen zu marktfähigen Preisen überführt werden können.

Dies bedeutet im einzelnen geeignete Chipverbindungstechniken, wie die Flip-Chip-Technik und die Drahtbondtechnik, neue Gehäusetechnologien und neue Substrate zu erforschen und für ihr späteres Anwendungsfeld zu qualifizieren. Ensprechende erfolgversprechende Arbeiten der Firmen F&K Delvotec GmbH (adaptives Drahtbonden) und Arburg AG (Kunststoffgehäuse) werden derzeit durchgeführt.

Aber auch neue Simulationstechniken, die dazu dienen, die Wirkungen der Einzelkomponenten untereinander sowie Einflüsse von außen zu untersuchen (Wärme, Feuchte, mechanische und elektrische Einflüsse), sind zwingend erforderlich, um mit möglichst wenigen Entwicklungsschritten vernünftige Lösungen zu erzielen.

Ein Teil dieser Aufgaben konnte bisher auch von kleinen Unternehmen (Work Mikrowave GmbH) durch die Synthese des mikroelektronischen Aufbaus mit neuen MMIC's auf entsprechend leistungsfähigen Substraten und einer neuen Gehäusetechnologie gelöst werden, die sowohl HF-Leitungstechniken als auch funktionelle Aufgaben integriert.

Gerade diese Technologie gewinnt bei Anwendungen im Mikro- und Millimeterwellenbereich immer mehr an Bedeutung. Sie verbindet geringes Gewicht, hohe Designfreiheit bei Konstruktion und Fertigung sowie gute Kombinierbarkeit mit den Integrationstechniken der Aufbau- und Verbindungstechnik. Auf diese Weise ist sie in entscheidendem Maße für notwendige Funktionalität des entsprechenden Systems verantwortlich. Der Spin-Off zu Anwendungen in Frequenzbereichen unter 1 GHz ist beträchtlich und damit wirtschaftlich von höchstem Interesse. Zu diesem Zweck werden zur Zeit intensiv neue Aufbautechniken mit neuen Materialien entwickelt (Kunststoffe statt Metall).

Weitere mikrosystemische Lösungen:

• Airbag-Sensorsysteme (Serienfertigung, z. B. Robert Bosch GmbH, TEMIC),
• Luftmassensensoren (Serienfertigung, z. B. Robert Bosch GmbH),
• Sensorsysteme zur Traktionskontrolle,
• miniaturisierte Sichtsysteme,
• mikrooptische Komponenten für Navigations-, Orientierungs- und Lage-stabilisierungssysteme von Flugzeugen, Landfahrzeugen, Robotern, Bau- und Landmaschinen, Satelliten und Bohrtürmen [Wu96], (Serienfertigung, z. B. Firmen Teldix und LITEF Deutschland, weitere Anbieter in USA und Japan),
• mikromechanische Gyroskope,
• Faseroptiken für Verkehrsleitsysteme,
• Lichtwellenleiter-Verkabelung von Flugzeugen, Schiffen, Landfahrzeugen,
• Lichtwellenleiter als ortsverteilter Sensor zur Überwachung der Tragflächen.