Labor

Der Lehrstuhl für Technische Elektronik blickt zurück auf Jahrzehnte der Forschung und Entwicklung in den unterschiedlichsten Bereichen der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik. Der Lehrstuhl ist immer darauf bedacht theoretische Ergebnisse mit Prototypen und messtechnischer Verifikation zu bestätigen. Hierfür verfügt der Lehrstuhl über eine hervorragende Laborausstattung. Im Folgenden soll ein kurzer Überblick über die verfügbare Ausstattung gegeben werden.

Prototyping:

Die Aufbautechnik des Lehrstuhls ist mit zahlreichen aufbautechnischen Equipment ausgestattet. Die Werkzeuge für den Aufbau von Schaltungen und das Bestücken von Platinen reicht von einfachen Lötkolben und Heizplatten über halbautomatische Bestücker bis hin zu voll automatischen Reflowsystemen. Für das schnelle Bestücken bzw. Reparaturarbeiten stehen hierfür zwei Kreuztische (ZEVAC) zur Verfügung. Dabei wird ein präzises Löten auf kleinsten Raum durch Stereomikroskope und Vision System (hochpräzises Positionieren von QFN und BGA) unterstützt.

Um eine erhöhte Reproduzierbarkeit der Prototypen zu erreichen kann im Bestückungsprozess auf weiteres Equipment zurückgegriffen werden. Darunter fällt das Auftragen von Lötpaste mit Hilfe einer präzise gefertigten Schablone und das Bestücken per halbautomatischen Handmanipulators. Besonders Hervorzuheben ist hier die am Lehrstuhl zur Verfügung stehende Dampfphasen-Lötanlage. Diese ermöglicht einen vollautomatischen Lötprozess nach von den Herstellern vorgegebenen Spezifikationen. Dadurch wird ein durchgehend optimales wie auch gleichbleibendes Ergebnis, ohne Überhitzen der Bauelemente, erzeugt.

Für den Aufbau von Prototypen in Verbindung mit „ungehausten“ Chips ist der Lehrstuhl mit einem Drahtbonder ausgestattet. Dieser unterstützt die beiden üblichsten Verfahren, Thermosonic-Ball-Wedge-Bonden und Ultraschall-Wedge-Wedge-Bonden.

Measurement:

Ähnlich wie die Forschungsgebiete des Lehrstuhls ist auch die messtechnische Laborausstattung vielfältig und auf höchsten Niveau. Beginnen mit einfachen Spannungsquellen und Messequipment im unteren GHz Bereich bis hin zu Netzwerkanalysatoren bis 170 GHz ist der Lehrstuhl für jegliche Fragestellung ausgerüstet. Besonders hervorzuheben sind dabei folgende Bereiche:

Der Lehrstuhl verfügt über eine ca. 15 m² große Antennenmesskammer ausgestattet mit Comtest MT25 Polystyrene Absorbern. Wände, Decke und Teile des Bodens sind mit Absorbern ausgestattet um eine möglichst gute Absorption im Frequenzbereich zwischen 500 MHz und 40 GHz zu gewährleisten. Darüber hinaus ist die Antennenmesskammer mit einer 2 Meter langen, vollautomatischen µm-Linearachse ausgestattet.

Für die Netzwerkanalyse ist der Lehrstuhl mit mehreren Netzwerkanalysatoren der Firmen Rohde & Schwarz und Keysight ausgestattet. Hierbei können Frequenzen von 10 MHz bis 170 GHz mit bis zu 4-Ports vermessen werden. Für eine präzise und reproduzierbare Messung stehen Kalibriereinheiten für alle gängigen HF-Adaptertypen zur Verfügung. Zudem sind Bauteilcharakterisierungen mit Hilfe von X-Parameter bis 43 GHz möglich (passive wie auch aktive Bauelemente).

Hohe Frequenzen gehen immer einher mit hoher Integration und damit erschwerten Möglichkeiten in der messtechnischen Verifikation entsprechender Schaltungen. Um Simulationsergebnisse auch messtechnisch auf dem „ungehausten“ Chip zu verifizieren verfügt der Lehrstuhl über vier Waferprober mit zum Teil automatisierter Kontaktierung. Zudem ist einer der Prober mit einem EzLaze 3 Laser Cutting System zur nachträglichen Bearbeitung von integrierten Schaltungen ausgestattet.

Die Ausstattung des Labors wird durch weiteres Messequipment wie Signal- und Vektorgeneratoren, Spektrum-, Signal-, Impedanz- und Rauschanalysatoren und Signal wie auch Mobilfunktestern vervollständigt. Unterstützend kann für spezielle Aufgaben im Bereich der Mobilfunktechnik und Standardisierung auf Messtechnik aus dem interdisziplinären Labor für Embedded Wireless Systems (EWL), einer Gemeinschaftsinitiative der Lehrstühle für Technische Elektronik, Hochfrequenztechnik und Digitale Übertragung, zurückgegriffen werden.