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Wednesday, February 24, 2010, Saal I 5:45 PM Entwicklungstendenzen für zuverlässige Systeme |
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KRAFAS ? Projektergebnisse der innovativen Einbetttechnologien CID und ChiP+ für den Einsatz in automobilen Radarsensoren |
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Jan Kostelnik* / Würth Elektronik Rot am See GmbH & Co. KG, D Karl-Friedrich Becker / Fh-IZM, Andreas Kugler/ Bosch, D Frank Ebling/ Würth Elektronik, D J-Peter Sommer/ Fh-ENAS, D Elke Noack/ Fh-ENAS, D Martin Schneider/ UNI Bremen, D Ruben Kahle/ Fh-IZM, D |
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Im Projekt KRAFAS war die Zielsetzung, eine Technologie zu entwickeln, mit der Radar Sensoren für Kraftfahrzeuge robust und deutlich kostengünstiger hergestellt werden können als mit den vorhanden COB-Technologien. Basis sind zwei neue Einbetttechnologien, mittels denen die zum Einsatz kommenden Höchstfrequenz ICs, so genannte MMICs, nicht auf der Hochfrequenzplatine montieren und in Drahtbondtechnik kontaktiert werden, sondern die Bausteine in die Leiterplatte eingebettet und anschließend galvanisch ankontaktiert werden. Dies ermöglicht einen sehr robusten und zuverlässigen Aufbau und den Einsatz leiterplattentypischer und etablierte Herstellungsprozesse, wie Laminieren, galvanisch Kontaktieren, fotolithographische Prozesse. Ein wesentlicher Beitrag stellt die sehr hohe Wiederholgenauigkeit dar. Dadurch ergeben sich zusätzliche elementare Vorteile. Durch Einsatz der Technologie kann durch das Einbringen verschiedener ICs in die Leiterplatte Fläche zur Bestückung weiterer Bauteile zur Verfügung gestellt werden und/oder die Baugröße dieser Baugruppen/Sensoren weiter reduziert werden. Weiterhin wird aufgrund der sehr definierten Leitungslänge (bedingt durch die geringen Toleranzketten) ein sehr reproduzierbares HF Verhalten der Radarschaltung ermöglicht. Für die sichere Funktion eingebetteter Leistungs-Komponenten ist eine ausreichende Wärmeableitung von hoher Bedeutung. Unter Berücksichtigung der Erfordernisse für eine zuverlässige Aufbau- und Verbindungstechnik wurden umfangreiche Serienrechnungen mit der Methode der finiten Elemente (FEM) durchgeführt, bevor erste Module aufgebaut wurden. Weiterhin wurden thermomechanische Berechnungen und Simulationen zur Stress-Beurteilung zur Ergebnisfindung und Optimierung der praktischen Umsetzung erstellt und verwendet. Zur Erreichung der Schwerpunktziele in diesem gemeinsamen Projekt wurden wesentliche mikrosystemtechnische Einzelbeiträge geleistet, deren Zusammenführung die Basis zukünftiger Generationen von Radarsensoren bilden wird. Darüber hinaus sollen die Einzelbeiträge auch in anderen Anwendungsgebieten Verwendung finden. Abgerundet wird der Beitrag mit der Darstellung der aktuellsten HF-Messergebnisse, 3000 Zyklen Test und ersten Feldtest eines funktionsfähigen Radars, sowie einem Ausblick für zukünftige Anwendungen. |