Elektronik und Mikrosystemtechnik

In der Elektronik zählen die weitere Miniaturisierung und eine höhere Integration zu den relevanten Trends. Dank der erfolgreichen Entwicklung der EUV-Lithographie lässt sich das Mooresche Gesetz mit noch kleineren Strukturen fortsetzen. Für die Umsetzung und Evaluierung dieser Technologie entwickeln die Experten des Fraunhofer ILT die notwendigen Strahlquellen und die entsprechende Messtechnik.

Neben der Strukturerzeugung auf Nanometerskala spielt die Aufbau- und Verbindungstechnik für leistungsfähige Elektronikkomponenten eine entscheidende Rolle. Die steigenden Anforderungen nach höherer Integrationsdichte und höheren Einsatztemperaturen bei gleichzeitig höherer Robustheit werden am Fraunhofer ILT mit neuen Verschaltungstechnologien bedient, die sowohl im Backend- als auch Leistungsbereich elektronischer Komponenten Einsatz finden. Dies gilt insbesondere für die E-Mobility, bei der hohe Stromtragfähigkeit mit kleinem Bauraum gekoppelt ist. Gemeinsam mit Industriepartnern werden am Fraunhofer ILT neue Verbindungstechniken für die Batteriekontaktierung und IGBT-Leistungsbauteile entwickelt, die in leistungsfähige Fertigungssysteme integriert werden.

Weitere Kompetenzen des Fraunhofer ILT liegen in der Strukturierung und Funktionalisierung von Oberflächen sowie in der 3D-Volumenstrukturierung. So lassen sich durch selektives Laser-Ätzen mikroskopische Strukturen in Glas- oder Saphir-Substrate einbringen, mit denen mikrofluidische Systeme für biochemische Analysen realisiert werden.

Wir adressieren Ihre Branche!

Forschungsergebnisse

- 2017 -

Additive Herstellung elektrischer Funktionsschichten auf 2D- und 3D-Bauteilen

Additive, laserbasierte Herstellung piezoelektrischer Schichten

Automatisiertes Laserbonden von Batteriezellen

Globo-Schweißen transparenter Kunststoffe

Hochdynamische Anpassung von Intensitätsverteilungen für die 3D-Lasermaterialbearbeitung

Laserbasierte Erkennung elektronischer Bauteile

Laserbasiertes Entgraten und Polieren von Blechen und Dünngläsern

Laserbasiertes Glaslotbonden zur Herstellung von Glas-Metall-Verbindungen

Laserbearbeitung von Hochleistungskeramik

Laser-Impuls-Schmelzbonden

Laserstrukturieren im Rolle-zu-Rolle Verfahren

Präzisionsbearbeitung von transparenten Keramiken mit Ultrakurzpulslaserstrahlung

Prozessüberwachung für das Laserschweißen von Hochstromkontakten

Schweißen von flexiblen Kupferverbindern für Hochstromanwendungen

Segmentales Quasisimultanschweißen von absorberfreien transparenten Kunststoffen

VCSEL-basierte Lackaushärtung im Inline-Verfahren

- 2016 -

Dünne Schichten mit guter Oberflächenqualität durch zweistufiges Laserbeschichten

Laserbasierte Inline-Funktionalisierung gedruckter Goldschichten

Laserbasierter Glaslötprozess für den Randverbund von Vakuumisolierglasscheiben

Laserbonden von Aluminiumkontakten für die Batterietechnik

Präzisionsbearbeitung von Dünnglas mit ultrakurz gepulster Laserstrahlung

- 2015 -

Elektronische Multi-Materialsysteme für bauteilverbundene Sensorik

Funktionalisierung warmaushärtender Lacke mit VCSEL

Gezielte Beeinflussung der Nahtgeometrie beim Laserstrahlmikroschweißen

Glasfritbonden – Ein Verfahren für Mikro- und Makroanwendungen

Goldkontaktierung mit Inline-Qualitätskontrolle

Laserbasiertes Inline-Verfahren zur Trocknung von Batterieelektrodenschichten

Laserbonden in der Batterietechnik

Laser-Impuls-Schmelzbonden

Laserprozesse in der Kunststoffbearbeitung

Laserstrahlmikroschweißen zur Kontaktierung von Lithium-Ionen-Zellen

Laserstrukturieren und Laserschneiden von Solid-State-Batterien

Modulare Wendelstrahloptik

Multistrahlbearbeitung

Packaging von Laserkristallen

Pump-Probe-Mikroskopie bei der Bearbeitung von Glas mit ultrakurz-gepulster Laserstrahlung

Schnelle Temperaturfeldberechnung beim Mikroschweißen

Simulation der Nahtform für das Schweißen mit örtlicher Leistungsmodulation

Strukturieren dünner Schichten im Rolle-zu-Rolle-Verfahren

Transfer des Selective Laser-Induced Etching-Prozesses auf neue Materialien

Verkapselung durch Laserschweißen von Multilayer-Kunststofffolien

Weitere Forschungsergebnisse

Leistungsangebote

Technologiefelder

Messen & Veranstaltungen

Kommen Sie mit uns ins Gespräch und besuchen Sie uns auf den nächsten Messen und Veranstaltungen! 

 

AKL - International Laser Technology Congress, 2.5.18 bis 4.5.18, Aachen

Optatec 2018, 15.5.18 bis 17.5.18, Frankfurt am Main

LaP Conference, 12.9.18 bis 13.9.18, Aachen

ICALEO, 14.10.18 bis 18.10.18, Orland

electronica 2018, 13.11.18 bis 16.11.18, München

Videos und Veröffentlichungen

 

Videos

In unserer Mediathek finden Sie Videos zu Forschungs- und Entwicklungsthemen am Fraunhofer ILT.

 

 

Vorträge und Fachaufsätze

Hier finden Sie eine Auflistung der Vorträge unserer Wissenschaftler von nationalen sowie internationalen Fachtagungen, Messen und Konferenzen sowie eine Übersicht über Fachaufsätze.

Referenzen


Im Bereich Elektronik und Mikrosystemtechnik arbeiten wir mit verschiedenen Unternehmen zusammen. Hier finden Sie eine Auswahl unserer Referenzkunden.

 

  • Heidelberg Instruments Mikrotechnik GmbH
  • INOVAN GmbH & Co. KG
  • LASAG AG
  • Leyer & Kiwus GmbH
  • Marquardt GmbH
  • Philips Licht GmbH
  • Robert Bosch GmbH

EUV-Laser für hochauflösende Spektroskopie und Lithographie

Strahlungsquelle für extrem ultraviolettes Licht.
© Fraunhofer ILT, Aachen.

Strahlungsquelle für extrem ultraviolettes Licht.

Für zahlreiche  Fragestellungen ist die Verfügbarkeit hoher, mittlerer oder gepulster Bestrahlungsintensitäten im extremen Ultraviolett (EUV) von besonderem Interesse. Dem Spektralbereich um 13,5 nm kommt eine besondere Bedeutung zu, da mit entsprechender Laserstrahlung Chip-relevante Strukturen für die Halbleiterindustrie  erzeugt oder analysiert werden können.

Für die hochauflösende Spektroskopie und die nanoskalige Interferenzlithographie mit Wellenlängen im Bereich von 5 nm bis 50 nm werden am Fraunhofer ILT hocheffiziente EUV-Strahlquellen entwickelt. Die Technologie kann für die Charakterisierung von Optiken, Kontaminationsstudien oder für die Entwicklung von neuen Fotolacken eingesetzt werden. Darüber hinaus können ultradünne Membranen mit Dicken von ca. 20 nm, Vielschichtsysteme mit Einzelschichtdicken von unter 1 nm und periodische Gitterstrukturen mit EUV-Laserstrahlung hinsichtlich ihrer Geometrie bis in den Subnanometer-Bereich charakterisiert werden. Auch Stöchiometrie-Analysen von Membranproben und Vielschichtsystemen sind möglich.

Lasertechnik für robuste opto-mechanische Komponenten und Systeme

LIDAR-Strahlquelle im Testbetrieb.
© Fraunhofer ILT, Aachen.

LIDAR-Strahlquelle im Testbetrieb.

Das Fraunhofer ILT entwickelt laserbasierte Lötverfahren sowie präzise, sichere Montagekonzepte für den effizienten Aufbau opto-mechanischer Komponenten, die besonders robust sind und sich auch für extreme Umgebungsbedingungen eignen. Präzises Justieren ermöglicht den Aufbau von langzeitstabilen, komplexen Lasersystemen für den Einsatz in Industrie und Forschung. Hierzu entwickelte das Fraunhofer ILT mit dem »Pick&Align«-Verfahren eine vielseitige und präzise Aufbautechnologie. Mittels Aktivlötverfahren werden beispielsweise Baugruppen aus optischen, keramischen und metallischen Komponenten hergestellt. Die Lötverbindungen sind beständig sowie Organik-frei und die damit aufgebauten Systeme zeichnen sich durch besonders hohe Verkippungsstabilitäten und Temperaturbeständigkeiten aus.

Das Angebot des Fraunhofer ILT reicht von FEM-Analysen über Designvalidierung bis hin zum Aufbau von Prototypen und Umwelttests.

Ansprechpartner für Projektanfragen

Dipl.-Ing. Hans-Dieter Hoffmann

»Laser und Laseroptik« 

 

Telefon +49 241 8906-206
-> E-Mail senden

Dr.-Ing. Arnold Gillner

»Abtragen und Fügen« 

 

Telefon +49 241 8906-148
-> E-Mail senden

 

Prof. Dr.-Ing. Johannes Henrich Schleifenbaum

»Generative Verfahren und funktionale Schichten« 

 

Telefon +49 241 8906-398
-> E-Mail senden

 

Prof. Dr. rer. nat. Reinhard Noll

»Messtechnik und EUV-Strahlquellen« 

 

Telefon +49 241 8906-138
-> E-Mail senden