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Foto: AT&S
Gerade im Bereich der Medizintechnik ist Miniaturisierung ein wichtiger Trend, der besonders schonende Untersuchungen und Behandlungen ermöglicht.

Sensorik

Klein, kleiner, am kleinsten… ist dieser Bildsensor

Dieser Bildsensor ist kleiner als ein Reiskorn, leichter als eine Briefmarke – aber leistungsfähiger als alle bisher dagewesenen Entwicklungen seiner Art.

Mit einer Größe von 1 mm² und einem Gewicht von nur etwa 1 g ist der hier vorgestelllte Mikro-Bildsensor derart klein, dass er nicht nur in Smartphones, VR-Kameras und anderen Wearables eingebaut, sondern auch in medizinischen Bereichen wie etwa in Endoskopen integriert werden kann. „Der Bildsensor schafft nicht nur aufgrund seiner Auflösung von 100.000 Pixel scharfe Bilder, sondern er hat durch unsere smarte Verbindungsarchitektur einen geringen Stromverbrauch“, sagt Markus Maier, Global Account Manager bei AT&S. AT&S hat für den Sensor die Leiterplatte entwickelt, der Sensor selbst wurde vom steirischen Anbieter von Hochleistungssensorlösungen, AMS Osram gebaut. AMS Osram ist ein weltweit führender Anbieter von optischen Lösungen mit Hauptsitz in Österreich, mit dem AT&S bereits in der Vergangenheit in Technologieprojekten zusammengearbeitet hat. 

Miniaturisierung wird in der Mikroelektronik immer wichtiger

High-End-Anwendungen müssen immer kleiner werden und gleichzeitig geht es darum, immer mehr Platz für zusätzliche oder leistungsfähigere Komponenten und neue Features zur Verfügung zu haben, um die Funktionalität der jeweiligen Anwendungen zu erhöhen. Gerade im Bereich der Medizintechnik bekommt die Miniaturisierung eine weitere wichtige Komponente: Je kleiner die Geräte zur Diagnose oder Behandlung, desto schonender ist es für den Patienten.

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Der neue Digicam-Sensor, der einen digitalen Video-Output bietet, ermöglicht jede Art von Visual Sensing für mobile Anwendungen. Eines der ersten Produkte, in dem die AT&S-Lösung integriert wird, ist die Nan Eye von AMS Osram, eine der kleinsten Digitalkameras auf dem Markt. Der Anwendungsbereich von Nan Eye ist breit, so kann sie etwa für das Eye-Tracking in VR-Brillen aber auch im medizinischen Bereich eingesetzt werden. Die AT&S-Entwicklung wird etwa in einen Kamerakopf integriert, der für endoskopische Untersuchungen verwendet wird.

Hightech-Leiterplatten auf kleinstem Raum integrieren

Für AT&S ist dieses Produkt ganz speziell – erstens hat das AT&S Hardware Design Team von AISS (Advanced Interconnect Solution Services) das Layout erstellt. Zweitens wurde das Verbindungsdesign mit Hilfe der Technologie ECP (Embedded Component Packaging) realisiert. ECP ermöglicht, dass sowohl aktive als auch passive Komponenten in laminatbasierten Substraten, also Hightech-Leiterplatten, auf kleinstem Raum integriert werden können. „Statt die Bauteile auf der Leiterplatte zu platzieren, werden sie in die Leiterplatte integriert. Sie „verschwinden“ im Inneren der Leiterplatte“, sagt Maier. Zudem ist das Nan-Eye-Projekt ein Beispiel für eines jener Produkte, wie sie AT&S künftig häufiger anbieten wird, neben der Technologie hat AT&S nämlich auch das Leiterplatten-Design entwickelt.

Mikro-Bildsensor als Beispiel für Lösungen der Zukunft

„Dieses Produkt passt perfekt in unsere Strategie und zeigt auch auf, wohin unsere Reise gehen wird“, erklärt Günter Köle, Director Advanced Interconnect Solution Service bei AT&S. „Wir entwickeln künftig nicht nur Verbindungslösungen, mit denen wir einer der globalen Technologieführer geworden sind, sondern wir werden zu einem Anbieter von Komplettlösungen. Ich bin stolz darauf, dass wir mit unseren Lösungen dazu beitragen, Produkte zu entwickeln, die nicht nur neue Maßstäbe setzen, sondern mit denen die Herausforderungen und Probleme der Gesellschaft gelöst werden können“, sagt Günter Köle.

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Foto: AT&S
AT&S-Technologie für die kleinste Digicam der Welt: Nur 1 mm² groß und 1 g schwer ist dieser neue Miniatur-Bildsensor 

Über Embedded Component Packaging

Das Embedded Component Packaging (ECP) wird durch ein spezielles Herstellungsverfahren ermöglicht. Nachdem die jeweiligen Bauteile in speziellen Fertigungsschritten in eine Harzschicht integriert wurden, werden sie durch kupfergefüllte, lasergebohrte Microvias verbunden. Für das eingebettete Bauteil sind dadurch keine Lötstellen mehr notwendig, gleichzeitig sind feinere Designs auf der Außenschicht möglich und die Bauteile sind bestmöglich gegen äußere Einflüsse geschützt. Mit der innovativen „Embedded Component Packaging“-Technologie (ECP) können bei gleichbleibender Größe des Endgeräts mehr Komponenten in die Leiterplatte integriert werden. Das erhöht einerseits die Funktionalität und alternativ kann bei gleichbleibendem Funktionsumfang die Leiterplatte schrumpfen, was wiederum kompaktere Endgeräte ermöglicht.