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© AT&S Leiterplatten | 11 Juli 2017

AT&S schafft Voraussetzung für autonomes Fahren

AT&S schafft Voraussetzung für autonomes Fahren und High-Speed-Kommunikation. Verbindungs-Technologien für bis zu 80 GHz.
Das ist eine Produktankündigung von AT&S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft. Allein der Emittent ist für den Inhalt verantwortlich.
Die Automobilindustrie arbeitet intensiv an Lösungen für autonomes Fahren und Auto-zu-Auto-Kommunikation. Gleichzeitig ist die Kommunikationsindustrie auf dem Weg zu 5G und Breitband-Netzwerken durch immer höhere Datenraten gekennzeichnet. Große, komplexe Datenmengen müssen dabei in Sekundenbruchteilen sicher übertragen werden. Für diese anspruchsvollen Anwendungen sind speziell entwickelte Leiterplatten- und Verbindungstechnologien notwendig. Diese dienen nicht nur als Verbindungsplattform für die elektronischen Bauteile, sondern übernehmen auch Funktionen von beispielsweise Antennen und Filter. AT&S ist hier weltweit führend und hat Leiterplatten entwickelt, die im Frequenzbereich bis zu 80 GHz die erforderliche Performance bieten. Diese Technologien sind beispielsweis die Basis für leistungsfähige Radar-Komponenten (Long-Range Radar mit 77/79 GHz) in Fahrerassistenzsystemen und damit unabdingbare Voraussetzung für autonomes Fahren.

Für Hochfrequenz(HF)-Laminate wird in den nächsten Jahren ein überdurchschnittliches Wachstum erwartet, insbesondere bei Auto-Radar-Anwendungen und Mikro-Basisstationen. Speziell für diese High-Speed-Anwendungen hat AT&S entsprechende Materialien und Prozesse evaluiert, vor allem mit dem Ziel die Performance-Verluste zu minimieren. HF-Signale werden abhängig von verschiedenen Parametern auf der Leiterplatte reflektiert, d.h. die Impedanz (Wellenwiderstand) verändert sich. Um solche kapazitiven Effekte zu verhindern, müssen alle Parameter genau bestimmt und mit höchster Prozesssicherheit umgesetzt werden. Ausschlaggebend für die Impedanzen von Hochfrequenz-Leiterplatten sind neben der Leiterbahngeometrie insbesondere der Lagenaufbau und das verwendete Material.

Um Frequenzen von bis zu 90 GHz zu erreichen, müssen die Dielektrizitätskonstanten (Dk) auf unter 3,0 sowie der Verlustfaktor (Df) auf weniger als 0,001 gesenkt werden. Im Vergleich dazu liegen die entsprechenden Werte bei Standard-FR4 bei > 4 bzw. > 0,015. Daher sind Materialien wie LCP, PTFE, Polyamid oder organische Materialien mit speziellen Glasfasern und Harzmischungen, erforderlich. Bei der Herstellung der Leiterplatten können die Verluste bei hohen Frequenzen außerdem durch den Einsatz von sehr dünnen Kupferfolien mit geringer Rauigkeit reduziert werden. AT&S ist in der Lage, asymmetrische Hybrid- bzw. Sandwich-Aufbauten (FR4 für die Digital-Layer und PTFE für die High-Speed-Layer) für Leiterplattentechnologien bis zu Frequenzen von 80 GHz, für unterschiedlichste Applikationen anzubieten. Für noch höhere Frequenzen setzt das Unternehmen auf einen homogenen Aufbau mit PTFE. Darüber hinaus stehen optimierte Prozesse für Filter/Schirmung der Vias, kontrollierte, präzise Bohrungen und präzise, ebene und glatte Leiterbahnen mit reduzierten Skin-Effekten zur Verfügung. Die Schirmung kann mit „stacked“ oder ausgefüllten Vias realisiert werden.

Auf Basis der High-Speed/HF-Technologien von AT&S wurden bereits Fahrerassistenz- und Radarsysteme für Automobile (77 GHz) sowie 60-GHz-Telekommunikationsystseme realisiert. Um die Performance weiter zu steigern, arbeitet AT&S an hybriden Lösungen, die HF-Layer mit der AT&S 2.5D-Technologie kombinieren. Bei der 2.5D-Technologie können definierte Vertiefungen (Kavitäten) in den Leiterplatten genutzt werden, um elektronische Komponenten „niedriger“ zu positionieren, was den zusammengebauten Leiterplatten allgemein eine dünnere Struktur verleiht. In einem weiteren Prozess werden schließlich Embedded-Komponenten mit dem HF-Design kombiniert.

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2017.11.14 20:30 V8.8.9-1