Statusseminar MNI/MAG 18./ Projekt MANOS

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1 Statusseminar MNI/MAG 18./ Projekt MANOS MODULARER AUFBAU VON SYSTEMEN MIT NANOMODIFIZIERTEN OBERFLÄCHEN FÜR AUTOMOBIL- UND INDUSTRIE-SENSORIK Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG

2 Statusseminar MNI/MAG Projekt MANOS Projektvorstellung Modulares Sensorsystemkonzept Einbetttechnologien Oberflächenmodifikation für Selbstjustage Weiteres Vorgehen /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 2

3 Statusseminar MNI/MAG Projekt MANOS Projektvorstellung Modulares Sensorsystemkonzept Einbetttechnologien Oberflächenmodifikation für Selbstjustage Weiteres Vorgehen /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 3

4 Projektvorstellung Beteiligte Firmen und Institute Projektpartner: Continental DELO Industrieklebstoffe Fraunhofer IZM KERONA RoodMicrotec Stuttgart GmbH SICK AG Würth Elektronik Rot am See Würth Elektronik Schopfheim /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 4

5 Projektvorstellung Projektziele Gesamtziel Entwicklung modularer Sensorsysteme mit nanomodifizierten Beschichtungen zum Einsatz in Industrie und Automobil Entwicklungsziele im Detail Oberflächenbeschichtung mit Nanopartikeln für raue Einsatzbedingungen optisch transparente Nano-Beschichtung für optische Sensoren Selbstjustage mit Klebstoffen durch Oberflächenmodifikation Systemkonzept zur Erzeugung modularer Sensorsysteme Technologie zur Herstellung von Modulen mit eingebetteten Sensoren Technologie zur hochzuverlässigen Stapelung von Einzelmodulen /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 5

6 Projektvorstellung Projektziele Demonstratoren Demonstrator 1: modularer Getriebesensor Sensorarm Sensorarm Demonstrator 2: modularer optischer Sensor z.b. Lichtschranke optischer Sensor induktiver Sensor Sensorfrontend Auswertung ggf. weiteres Sensormodul (Kunden-) Schnittstelle /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 6

7 Projektvorstellung Projektstruktur geplante Laufzeit: /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 7

8 Statusseminar MNI/MAG Projekt MANOS Projektvorstellung Modulares Sensorsystemkonzept Einbetttechnologien Oberflächenmodifikation für Selbstjustage Weiteres Vorgehen /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 8

9 Modulares Sensorsystemkonzept Grundidee Konventionelle Baugruppe MANOS Systemdesign Hardware SMD-Baugruppe Modulstapel /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 9

10 Modulares Sensorsystemkonzept Systemkonzept Modularer Aufbau Planare, stapelbare Module Si Chip Si Chip Semsor Sensor Hohe Zuverlässigkeit Kostengünstig durch Leiterplattentechnik Miniaturisierung Flexible Auslegung durch Modultausch /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 10

11 Modulares Sensorsystemkonzept Systemkonzept Modularer Aufbau Modularer Aufbau am Beispiel optischer Sensor Optikmodul Analogfrontend-Modul Microcontroller Digitalverarbeitungs Modul Erste Module ausgelegt, gelayoutet und in Fertigung Anschluss- und Versorgungs Modul /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 11

12 Statusseminar MNI/MAG Projekt MANOS Projektvorstellung Modulares Sensorsystemkonzept Einbetttechnologien Oberflächenmodifikation für Selbstjustage Weiteres Vorgehen /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 12

13 Einbetttechnologien Embedded Component Technology - ECT Prozessablauf CHIP+/CHIP++ Bestücken auf Cu-Folie mit nicht-leitfähigem Klebstoff Multilayer pressen Microvias/Vias bohren (CHIP+) Bohren und ätzen (CHIP++) Galvanik und Strukturierung /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 13

14 Einbetttechnologien Embedded Component Technology - ECT Prozessanalyse nanomodifizierte Klebstoffe für CHIP+ Klebstoffmuster 1: Defekte im LP-Prozess Klebstoffmuster 2: Keine Defekte Evolution /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 14

15 Einbetttechnologien Embedded Component Technology - ECT Prozessanalyse nanomodifizierte Klebstoffe für CHIP+ Eingebettete passive Komponenten /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 15

16 Einbetttechnologien Embedded Component Technology - ECT Prozessablauf Lasercavity Mit Laser Kavität in Multilayer einbringen Flip Chip bestücken mit anisotrop-leitfähigem Klebstoff Multilayer pressen Weitere Strukturierung /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 16

17 Einbetttechnologien Embedded Component Technology - ECT Qualifikation /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 17

18 Einbetttechnologien Embedded Component Technology - ECT Beispiel Kurzqualifikation /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 18

19 Statusseminar MNI/MAG Projekt MANOS Projektvorstellung Modulares Sensorsystemkonzept Einbetttechnologien Oberflächenmodifikation für Selbstjustage Weiteres Vorgehen /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 19

20 Oberflächenmodifikation für Selbstjustage Grundprinzip Elektrische und mechanische Klebeverbindung Modul beliebig auf Justageklebstoff aufgelegt Leitklebstoffdepots bilden dabei keinen Kontakt RT/Erwärmung: Oberflächenspannungen und Kapillarkräfte justieren Bauteil und ziehen Pads zusammen Klebstoffe härten /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 20

21 Oberflächenmodifikation für Selbstjustage Grundprinzip Komponenten und Versuchsaufbau Einzelmodul FR4 Liefernutzen mit Modulen inkl. Justage-Layout Justageklebstoff auf Justagepads applizieren /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 21

22 Oberflächenmodifikation für Selbstjustage Klebstoffanalyse Selbstjustage: Modul auf Modul Selbstjustage: PMMA auf Modul für optische Linsen /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 22

23 Oberflächenmodifikation für Selbstjustage Klebstoffanalyse Selbstjustage Modul auf Modul Selbstjustage PMMA auf Modul für optische Linsen Justiert und nach Härtung des Klebstoffs fixiert /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 23

24 Statusseminar MNI/MAG Projekt MANOS Projektvorstellung Modulares Sensorsystemkonzept Einbetttechnologien Oberflächenmodifikation für Selbstjustage Weiteres Vorgehen /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 24

25 Projektplan MANOS Weiteres Vorgehen Weitere Modifikationen/Tests von Oberflächen und Klebstoffen Fertigstellung erster Testmodule Aufbau weiterer Module Ausarbeitung/Fertigstellung Testaufbauten für Module Kurz-/Qualifikation der Module entsprechend Spezifikationen /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 25

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt / Projektkoordination: MODULARER AUFBAU VON SYSTEMEN MIT NANOMODIFIZIERTEN OBERFLÄCHEN FÜR AUTOMOBIL- UND INDUSTRIE-SENSORIK Jürgen Wolf Assistant Manager Research & Development Würth Elektronik GmbH & Co. KG Circuit Board Technology Production Site Rot am See Rudolf-Diesel-Straße Rot am See Germany Tel.: /19 Statusseminar MNI/MAG 2012 Jürgen Wolf Würth Elektronik GmbH & Co. KG Seite 26

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