Förderprojekte

Ein aktuelles Forschungs- und Entwicklungsvorhaben trägt den Titel „Aufbau- und Verbindungs­technik für optische Sensoren für den Einsatz im autonomen Fahren und in der Industrie 4.0“. Das Projekt ist am 1. Juni 2019 gestartet und endet am 31. Mai 2021. Förderträger ist die Sächsische Aufbaubank. Die Gesamtkosten des Projektes betragen 1,6 Mio. Euro.

Neben der First Sensor AG, die die Technologie- und Aufbauentwicklung für LiDAR Sensoren verantwortet, sind drei weitere Partner an dem Projekt beteiligt: 1. viimagic GmbH, verantwortlich für die Technologie- und Aufbauentwicklung für Bild-Sensoren, 2. MSG Lithoglas GmbH, verantwortlich für die Entwicklung einer Bondtechnologie zur direkten Abdeckung optischer Chips mit Glasfenstern und 3. Technische Universität Dresden, Institut für Aufbau- und Verbindungstechnik (IAVT) für die Untersuchung eines 3D-Stereolithographie-Verfahrens als Einhausungstechnologie.

Üblicherweise kommen beim Aufbau von automotivtauglichen LiDAR- sowie Bildsensoren Keramikgehäuse mit Glasdeckel als hermetisches Package zum Einsatz. Die Nachteile dieser Technologie jedoch sind

• Hohes Risiko der Verunreinigung bei der Assemblierung
• Langer Bonddrähte verursachen parasitäre Effekte
• Miniaturisierung der Gesamtbaugruppe durch Baugrößen der Keramikgehäuse begrenzt
• Limitierung des thermischen Managements innerhalb des Gehäuses
• Hohe Materialkosten

Aufbautechnologien auf Basis von Leiterplatten sind weitaus kostengünstiger, jedoch nicht hermetisch und für die hohen, automotivtypischen Zuverlässigkeitsanforderungen ungeeignet. Insbesondere eindiffundierende Feuchtigkeit führt in Kombination mit anliegender Betriebsspannung zu Korrosionseffekten auf der Chipoberfläche und letzten Endes zur Zerstörung des Sensors.

Das Projektziel ist daher die Entwicklung einer neuen automotivtauglichen COB-Einhausungs­technologie für LiDAR-Mehrkanal- und Bildsensoren auf Basis von Laminatsubstraten. Dabei sollen auf der Sensorfläche Filtergläser unter Einsatz von Klebetechno­logien direkt auf dem Sensorchip montiert werden. Der dabei zu entwickelnde Montageprozess soll auf Wafer- bzw. Chiplevel erfolgen. Im Ergebnis wird der Gesamtaufbau über eine innovative 3D-Housingtechnologie unter dem Einsatz neu entwickelter, angepasster Materialien stressarm eingehaust.