Bildsensor Kleinste Digicam der Welt hat Reiskorngröße

Redakteur: Johann Wiesböck

AT & S stellt einen Bildsensor vor, der kleiner als ein Reiskorn und leichter als eine Briefmarke ist. Leistungsmäßig übertrifft er alle bisherigen Lösungen dieser Art.

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Der Bildsensor liefert nicht nur aufgrund seiner Auflösung von 100.000 Pixel scharfe Bilder, sondern er hat auch einen geringen Stromverbrauch.
Der Bildsensor liefert nicht nur aufgrund seiner Auflösung von 100.000 Pixel scharfe Bilder, sondern er hat auch einen geringen Stromverbrauch.
(Bild: at&sAG/Werner KRUG, 2021)

Miniaturisierung wird in der Mikroelektronik nämlich 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.

Mit einer Größe von 1 mm² und einem Gewicht von etwa 1 Gramm ist der, von AT&S Technologie gefertigte Bildsensor so 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. Die erfolgreiche Kooperation der beiden steirischen Hightech-Unternehmen ist zudem ein Beweis dafür, wie mit österreichischem Knowhow die Hightech-Welt mitgestaltet wird.

Der 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 NanEye von ams OSRAM, eine der kleinsten Digitalkameras auf dem Markt. Der Anwendungsbereich von NanEye 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.

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 quasi im Inneren der Leiterplatte“, sagt Maier. Zudem ist das NanEye-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.

„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.

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.

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