Nachlese IMAPS-Frühjahrskonferenz
Die IMAPS-Frühjahrskonferenz fand dieses Jahr am 17. März 2026 in Stuttgart im „Haus der Wirtschaft“ statt. Unter dem Motto „Innovative Packaging Lösungen – auch bei kleinen Stückzahlen“ widmete sich die Veranstaltung neuesten Ansätzen und Technologien für moderne Packaging-Konzepte. Mit über 50 Teilnehmenden, 12 Vorträgen und 8 Ausstellern vor Ort wurde intensiv über das Thema diskutiert. Die Vorträge wurden in 3 Programmblöcke geteilt, sodass in den umfangreichen Kaffeepausen die Möglichkeiten bestand mit den Ausstellern ins Gespräch zu kommen. Zu den Austellern zählten dieses Mal beispielsweise UniTemp, JP Kummer, Messe Stuttgart/EFX, Hahn Schickard und Schunk.
Zu Beginn der Veranstaltung eröffnet Martin Schneider-Ramelow, 1. Vorsitzenden des IMAPS Deutschland e.V., die Veranstaltung und bedankt sich vor allem bei den vielen Ausstellern für die maßgebliche Unterstützung. Außerdem geht ein großer Dank für die Mitorganisation der Konferenz an Karl-Peter Fritz, dem Institutsleiter des Hahn-Schickard Instituts für Mikroaufbautechnik.
Karl-Peter Fritz schließt sich mit begrüßenden Worten an. Es folgt ein Grußwort aus dem Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg von Peter Schäfer.
Der erste Vortrag von Michael Warber (IMS Chips) trägt den Titel „Flexible Packaging-Strategien für kleine Stückzahlen am Beispiel FlexPacFAM“ und behandelt das Problem des Chip-Packagings, insbesondere die Lücke zwischen Klein- und Großserien. Während kleine Stückzahlen sehr teuer und große Mengen günstig, aber unflexibel sind, ist die Mittelserie wirtschaftlich schwierig umzusetzen. Klassische Packaging-Methoden sind entweder zu teuer oder nur für Massenproduktion geeignet. Deshalb wird die neue Technologie „FlexPackFem“ vorgestellt. Sie nutzt Leiterplatten statt Metallrahmen und ermöglicht eine kostengünstige, flexible Produktion für mittlere Stückzahlen. Tests zeigen, dass die Methode zuverlässig und belastbar ist. Insgesamt bietet „FlexPackFem“ eine gute Lösung, um Chips effizienter und günstiger herzustellen.
Der Vortrag „Film Assisted Transfer Molding als flexible Chip-Packaging Plattform“ von Maximilian Barth (Hahn-Schickard-Gesellschaft) beschreibt das Film Assisted Transfer Molding als flexible Methode für das Chip-Packaging. Der Unterschied zum klassischen Verfahren ist eine Folie, die Toleranzen ausgleicht und empfindliche Chipbereiche, wie etwa bei Bildsensoren, schützt. Die Technologie ermöglicht verschiedene Gehäusearten, ist flexibel anpassbar und erlaubt eine schnelle, automatisierte Herstellung auch individueller Designs. Zudem können zusätzliche Funktionen wie Antennen direkt ins Package integriert werden. Insgesamt bietet sie eine moderne und vielseitige Lösung für effizientes und zukunftsfähiges Chip-Packaging.
Stefan Koch behandelt in seinem Vortrag „Innovative Packaging-Lösungen für die Raumfahrt – aktuelle Bedarfe und branchenspezifische Herausforderungen“ Entwicklungen im Bereich Halbleiter-Packaging für die Raumfahrt am Beispiel von TESAT (Airbus). Die Satellitenkommunikation wandelt sich von klassischen Verbindungen hin zu modernen Systemen mit optischen Links, digitaler Datenverarbeitung und flexiblen Antennen. Gleichzeitig steigt die Anzahl der Satelliten stark an, insbesondere durch sogenannte LEO-Konstellationen. Technologisch geht der Trend weg von großen, komplexen Einzelmodulen hin zu stärker integrierten, kleineren und kostengünstigeren Lösungen, etwa durch SMD- und heterogene Packaging-Technologien. Dabei spielen neue Materialien und Technologien wie Gallium-Nitrid und Silizium eine wichtige Rolle. Eine große Herausforderung ist die extreme Belastung im Weltraum, insbesondere durch Temperaturzyklen, Strahlung und fehlende Kühlung durch Luft. Daher müssen Bauteile besonders robust und zuverlässig sein. Auch wirtschaftlich ist der Bereich anspruchsvoll, da die Stückzahlen vergleichsweise gering sind. Ziel ist es, geeignete Packaging-Lösungen zu entwickeln, die sowohl technisch zuverlässig als auch für kleinere Produktionsmengen wirtschaftlich sind.
Unter dem Titel „Technology Pathways for Next-Generation Devices: Advanced Packaging as a System Enabler on 200 mm” behandelt Richard Noack die Frage, ob Europa seine Lieferketten im Bereich Halbleiter-Packaging stärker lokal aufbauen kann, insbesondere für kleinere Stückzahlen. Am Beispiel der Firma X-FAB wird gezeigt, dass der Trend von klassischen, monolithischen Chips hin zu heterogener Integration geht, bei der verschiedene Chiplets in einem Package kombiniert werden. Dadurch steigen jedoch die Anforderungen an die Supply Chain erheblich. X-FAB konzentriert sich auf bewährte „Legacy“-Technologien und Anwendungen mit kleinen bis mittleren Stückzahlen. Ein Beispiel zeigt, wie durch moderne Packaging-Techniken die Leistung von Sensoren deutlich verbessert werden kann. Eine zentrale Herausforderung ist, dass europäische Lösungen oft teurer sind. Dennoch könnten Vorteile wie Innovation und Versorgungssicherheit dafürsprechen. Besonders für Anwendungen mit geringeren Stückzahlen gelten 200-mm-Technologien als sinnvoller als größere Wafer. Insgesamt sieht Richard Noack großes Potenzial für Europa im Packaging-Bereich, betont aber die Notwendigkeit von Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschung, um wettbewerbsfähig zu bleiben.
Der Vortrag „Need for speed and desity, Chip Packaging drives cost down and performance up” von Ulrich Knoch stellt die Firma Advantest und ihre Arbeit im Bereich Halbleiter-Testsysteme vor, insbesondere für SoC– und Memory-Tests. Der Fokus liegt auf der Entwicklung von Hardware und Software zur Prüfung immer komplexerer Chips, die durch Trends wie KI stark wachsen. Es wird erklärt, wie Tests grundsätzlich funktionieren und welche technischen Herausforderungen bestehen: steigende Datenraten, hohe Genauigkeit, zunehmende Komplexität, Signal- und Energieintegrität sowie hohe Zuverlässigkeit bei gleichzeitig niedrigen Kosten. Insgesamt zeigt der Vortrag, dass steigende Anforderungen (v.a. durch KI) immer neue technische Lösungen im Chip-Design, Testing und Packaging erfordern.
Im Vortrag „Advanced Flip Chip Assembly – Strategies and Interconnect Formation” stellt Marc Dreissigacker die Firma AEMTec und ihre Fähigkeiten in der Mikroelektronik-Fertigung vor, insbesondere für kleine Stückzahlen und kundenspezifische Lösungen in Europa. Das Unternehmen deckt große Teile der Wertschöpfungskette ab – vom Wafer-Test über Packaging bis hin zur Systemintegration.
Als Beispiel wird eine Anwendung aus dem industriellen 3D-Druck gezeigt: Ein modulares System mit vielen kleinen Lasern (Emitter), die parallel arbeiten, um den Druckprozess schneller und effizienter zu machen (statt eines einzelnen, seriell arbeitenden Lasers).
Der Schwerpunkt liegt darauf, wie dieses System entwickelt und gefertigt wurde:
- Einsatz zahlreicher Spezialprozesse und individueller Fertigungslösungen
- Herausforderungen bei Thermik, Kühlung, Präzision und Integration
- Innovative Lösungen wie spezielle Lötverfahren, Drahtbonding „um die Ecke“ und optimierte Wärmeableitung
- Hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit trotz kleiner Stückzahlen
Abschließend wird gezeigt, dass durch maßgeschneiderte Entwicklung und flexible Fertigung auch komplexe Hightech-Produkte erfolgreich realisiert werden können, die nicht aus Standardprozessen entstehen.
Der Vortrag „Packaging für Hochfrequenz-Applikationen, Anforderungen und aktuelle Lösungsansätze aus industrieller Perspektive“ von Christian Kempter (Rohde & Schwarz) zeigt, dass Chip-Packaging ein zentraler Bestandteil moderner Hochfrequenztechnik ist. Ohne geeignetes Packaging sind selbst leistungsfähige Chips nicht nutzbar, da es für Signalqualität, mechanischen Schutz, Wärmeabfuhr und die Anbindung an Leiterplatten sorgt.
Rohde & Schwarz entwickelt häufig eigene Chips für spezialisierte Anwendungen bis in den Terahertz-Bereich und nutzt dafür verschiedene Packaging-Technologien – von Standardlösungen bis hin zu komplexen Mikrowellenmodulen. Ein Schwerpunkt liegt auf neuen Lösungen wie hochintegrierten Interposern (feine Leiterplattenstrukturen), die bessere HF-Eigenschaften und höhere Integration ermöglichen, auch bei kleineren Stückzahlen. Die größten Herausforderungen sind dabei steigende Frequenzen, Signalintegrität, thermische Probleme, Kosten sowie eingeschränkte Lieferketten in Europa.
Jan Buchholz vom IMST trägt das Thema „6G-Takeoff: Phased-Array-Antenne für das Ka-Band“ vor. Im Projekt „6G-Takeoff“ wird eine neue 40-GHz-Kommunikationstechnologie für zukünftige 6G-Netze entwickelt. Ziel ist eine flexible Breitbandversorgung, auch in abgelegenen Gebieten oder bei Ausfällen der Infrastruktur, mithilfe fliegender Netzwerkknoten wie Drohnen. Dafür wurde ein kompaktes Phased-Array-Antennenmodul mit 128 Antennenelementen und elektronischer Strahlsteuerung entwickelt, das hohe Datenraten ermöglicht und skalierbar ist. Herausforderungen sind vor allem Bewegung, begrenzter Platz und Kühlung. In Tests konnte das System erfolgreich Daten, darunter ein 4K-Video, übertragen. Die Technologie gilt als vielversprechend für zukünftige mobile Netzwerke.
Nach einer ausgiebigen Mittagspause mit viel Zeit zum Austausch und Netzwerken folgt der Vortrag von Julius Komma mit dem Titel „LTCC Based Packaging Solutions for Miniaturized MEMS Infrared Emitter“. Julius Komma stellt eine neue Packaging-Lösung für Infrarot-Emitter vor, die speziell für kleine und mittlere Stückzahlen entwickelt wurde. Ziel ist es, flexible und kostengünstige Alternativen zu klassischen TO-Gehäusen zu schaffen, die oft groß, teuer und wenig anpassbar sind. Die Herausforderung liegt darin, unterschiedliche Chipgrößen, thermische Belastungen und empfindliche MEMS-Strukturen zu berücksichtigen. Zudem soll das Packaging platzsparend, automatisierbar (SMD-fähig) und ohne hohe Anfangsinvestitionen realisierbar sein. Als Lösung wird ein LTCC-basiertes Package vorgestellt. Dieses ermöglicht flexible Anpassung der Geometrie, Integration eines Flip-Chip-Aufbaus, bessere thermische Eigenschaften, kleinere und kostengünstigere Filterflächen, Verarbeitung im Nutzen (Batch-Fertigung). Simulationen und Prototypen zeigen, dass das Konzept funktioniert und die Anforderungen erfüllt.
Der 10. Vortrag mit dem Thema „Packaging Solutions for Waveguide Chips“ fällt leider krankheitsbedingt aus.
Der Vortrag von Karl-Friedrich Schecker behandelt die Ergebnisse einer Bachelorarbeit zur Verarbeitung von drucklosen Sinterpasten mittels JET-Dispensverfahren. Der Vortragtitel lautet „Entwicklung eines Jet-Dispensing Prozesses für eine neuartige Nano Ag Sinterpaste für das drucklose Sintern von miniaturisierten opto-elektronischen Komponenten“. Ziel des Projekts (in Zusammenarbeit mit NanoJoin) war es, diese Pasten für flexible, werkzeuglose Fertigungsprozesse nutzbar zu machen – insbesondere für kleine Stückzahlen. Sinterpasten bieten gegenüber klassischen Verbindungsmaterialien wie Loten oder Klebstoffen Vorteile, z.B. hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit sowie hohe Temperaturbeständigkeit. Allerdings war ihre Verarbeitung per Jetten bislang nicht ausreichend erforscht. Ein Schwerpunkt lag auf der Analyse und Modellierung des Jet-Prozesses. Dabei wurde untersucht, wie verschiedene Parameter das Tropfenvolumen und die Depoteigenschaften beeinflussen. Ziel war es, typische Fehler wie ungleichmäßige Tropfen, Satellitenbildung oder Düsenverstopfung zu vermeiden. Es gelang, ein Prozessmodell zu entwickeln, das die gezielte Einstellung stabiler Prozessparameter ermöglicht. Experimentell konnte gezeigt werden, dass sich die Sinterpasten zuverlässig per Jetten verarbeiten lassen. Auch die hergestellten Verbindungen erwiesen sich in Zuverlässigkeitstests als stabil und mechanisch belastbar.
Silke Bramlage von Baker Hughes beschreibt in ihrem Vortrag „Electrical Component Autoclave Testing for Harsh Environments“ den Einsatz von Elektronik in der Tiefbohrtechnik, wo unter extremen Bedingungen (Hitze, Druck, Vibration) zuverlässig gemessen und gesteuert werden muss. Da Feldausfälle sehr teuer sind, werden umfangreiche Tests durchgeführt. Trotzdem traten im Einsatz Schäden durch Feuchtigkeit auf, die im Labor zunächst nicht erkannt wurden. Daher wurden neue Testmethoden mit Autoklaven entwickelt, um Elektronik unter hoher Temperatur und Feuchte realistischer zu prüfen. Verschiedene Feuchtigkeitslevel ermöglichen realistische, beschleunigte und schnelle Tests. Fazit: Verbesserte Testverfahren helfen, Ausfälle frühzeitig zu erkennen und die Zuverlässigkeit der Elektronik in extremen Einsatzbedingungen zu erhöhen.
Im Anschluss an die Vorträge übernimmt der 2. Vorsitzende, Matthias Lorenz, die Schlussworte und einen Ausblick auf weitere Veranstaltungen, wie z.B. die EMPC 2027 in Ingolstadt.
