SIMTEST

Problemstellung
Die wirtschaftliche Bedeutung der Elektronikindustrie ist weltweit anerkannt und unumstritten. Der Markt für Elektronikprodukte verzeichnet derzeit die höchsten Zuwachsraten und wird sich in den nächsten Jahren zum größten globalen Einzelmarkt entwickeln. Seit einigen Jahren wird mit Besorgnis beobachtet, dass Baugruppenfertigung teilweise in Billiglohnländer des mittleren und fernen Ostens verlagert wird. Parallel zu der Abwanderung von Arbeitsplätzen findet eine folgenschwere Abwanderung von Know-how statt. Die Position der deutschen Elektronikindustrie im internationalen Wettbewerb wird in entscheidendem Maße von der Produktivität und Innovationsfähigkeit bei der Entwicklung und Fertigung von elektronischen Baugruppen bestimmt. Bei vorgegebenem Qualitätsniveau bestimmen Zeit und Kosten für die Entwicklung einer elektronischen Baugruppe die Produktivität. In diese Betrachtung ist auch die fehlerfreie Erstellung der Fertigungsunterlagen sowie der reibungsloser Fertigungsanlauf einzubeziehen. Die Innovationsfähigkeit bei der Entwicklung ist im allgemeinen durch die konsequente Nutzung und Kombination von neuesten Bauelementen, Montagetechniken, Substratmaterialien und Schaltungstechniken gekennzeichnet. Produktivitätsaspekte, kürzer werdende Produktlebenszyklen sowie steigende Komplexität und aufwendigere Technologien reduzieren die Möglichkeiten, den Entwicklungsprozess in allen Phasen bis zur Prototypenerstellung auf physikalischer Ebene zu realisieren. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, das elektrisch funktionale, thermische und mechanische Verhalten einer elektronischen Baugruppe einschließlich des Verhaltens bei verschiedenen Fertigungsprozessen möglichst realitätsnah zu modellieren. Qualität und Vollständigkeit dieser Simulation bestimmen sehr entscheidend den Erfolg der Entwicklung wie auch deren Dauer und damit den - wettbewerbsentscheidenden - Zeitpunkt der Markteinführung. Die weitergehende informationstechnische Durchdringung und Vernetzung des Entwicklungs- und Fertigungsgeschehens bei elektronischen Baugruppen und die höheren Rechnerleistungen eröffnen insbesondere auf dem Gebiet der Simulations- und Prüftechnik neue Möglichkeiten, die konsequent im Sinne der Stärkung unserer Wettbewerbsfähigkeit genutzt werden müssen.

Projektziele und erreichte Ergebnisse
In dem Verbundprojekt wurden leistungsfähige Simulationsverfahren weiterentwickelt, und ihre zielgerichtete Anwendung erprobt. Damit ist man künftig in der Lage, die Grenzen neuer Technologien und Verfahren zu bestimmen und deren Potentiale voll zu nutzen. Die Prüftechnik wurde weiter entwickelt, um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden, die sich aus der zunehmenden funktionalen Komplexität, der höheren Frequenzen (bis 100 Gigahertz) sowie der weiteren Verfeinerung des Anschlussrasters ergeben. Die Qualität wird in besonderem Maße zu einem produktivitätsbestimmenden Faktor. Durch intensive experimentelle Absicherung und umfangreiche Simulationsverfahren ist eine Prozessbeherrschung auf hohem Niveau sichergestellt. Das erklärte Ziel einer "Null-Fehler"-Fertigung wird durch eine zusätzliche, umfassende Prozessüberwachung mit kurzen Reaktionszeiten und höchster Zuverlässigkeit unterstützt. Bekannte und neue Sensorprinzipien wurden hierfür genutzt und entsprechend den technologischen und fertigungsspezifischen Randbedingungen in automatische Prüfsysteme umgesetzt.

Anwendungspotenzial
Der Technologietransfer, insbesondere zu kleinen und mittel
ständischen Unternehmen der Elektronik-Industrie in Deutschland, erfolgt sowohl direkt (z. B. zum Zulieferbetrieb eines Projektpartners) als auch über Verbände wie ZVEI, DVS oder VDI/VDE sowie über ein extra eingerichtetes Kompetenznetzwerk "Mikrotechnische Produktion".

Elektronik-Technologie Sachsen

Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Reinhard Bauer, Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH)