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ATTI DEL CONVEGNO Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto Vicenza, Fiera IMPAtec ’06 Venerdì 13 Ottobre 2006 IN COLLABORAZIONE CON: Atti del Convegno Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto Vicenza, 13 Ottobre 2006 In occasione della Fiera IMPAtec’06 A cura di Sportello Tecnologico – Area Innovazione R&S Fondazione Giacomo Rumor – Centro Produttività Veneto (CPV) Via E. Fermi, 134, 36100 Vicenza Tel. 0444 994725, Fax. 0444 994740 Email: [email protected] www.cpv.org La riproduzione totale o parziale della pubblicazione è vietata. Per la citazione di questo volume si raccomanda la seguente dizione: Fondazione Giacomo Rumor – Centro Produttività Veneto (CPV) (a cura di) 2007. Atti del Convegno “Microelectronic Packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto”. INDICE Foto convegno V Prefazione VII Relazioni Indirizzi di saluto pag. 11 Valentino Ziche – Presidente della Fiera di Vicenza. Dino Menarin – Presidente della Camera di Commercio IAA di Vicenza Introduzione ai lavori pag. 12 Franco Masello –Componente di Giunta della Camera di Commercio IAA di Vicenza Dall’idea alla produzione – lavorare con il Fraunhofer IZM Nuove tecnologie per l’integrazione e la miniaturizzazione dei sistemi microelettronici Esempi di applicazioni innovative pag. 13 Frank Ansorge – Head of Department Micro-Mechatronic Systems of Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) Microsistemi in silicio – ricerca e sviluppo in collaborazione con ITC-IRST pag. 50 Mario Zen – Direttore Centro per la ricerca scientifica e tecnologica (ITC – IRST), Fondazione Bruno Kessler Microsistemi, packaging microelettronico, applicazioni industriali – innovazione dei prodotti con OPTOI pag. 72 Alfredo Maglione – Presidente Optoi Microelectronics Nuove soluzioni di prodotto con il microelectronic packaging pag. 87 Marco Gilioli – DGTech Engineering Solutions Adolfo Deltodesco – GS Generale Sistemi div. TagItalia Renè Razvan – Synapto S.r.l Microelectronic packaging – nuovi materiali – compact design: il contributo del disegno industriale per la competitività dei prodotti Raimonda Riccini – Vicedirettore Corso di Laurea Disegno Industriale Istituto Universitario di Architettura di Venezia (IUAV) III pag. 119 Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006 FOTO CONVEGNO V Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. PREFAZIONE L‘integrazione di sistema e il packaging miniaturizzato dei prodotti elettronici si è trasformato sempre di piú in un fattore di successo economico nei settori elettronici, delle telecomunicazioni, dell’ingegneria meccanica e automotive. La ricerca e lo sviluppo di prodotti elettronici sono in continua evoluzione. L’adozione di componenti micro-elettronici, micro-meccanici e micro-optomeccanici, permette di costruire sistemi multifunzione altamente miniaturizzati. L’utilizzo delle micro-tecnologie permette la produzione di prodotti di dimensioni sempre piú ridotte e sempre piú autonomi dal punto di vista funzionale ed energetico. Il packaging microelettronico gioca un ruolo fondamentale nella miniaturizzazione, con aumento delle funzionalità, riduzione dei costi e possibilità di realizzare forme di design compatibili con ambienti e modalità d’uso impensabili alcuni anni fa. Si pensi ai cellulari, alle fotocamere dell’ultima generazione, ai display integrati nei capi d’abbigliamento, ai sistemi di riconoscimento (RFID compresi), ai microrobot impiegati in medicina, ai cruscotti delle nostre auto, ove viene concentrata una elevatissima quantità di elettronica in soluzioni di design sempre meno ingombranti e in continua evoluzione tecnologica. Nel corso della manifestazione fieristica IMPATEC, tenutasi a Vicenza a cura dell’Ente Fiera di Vicenza il 13 Ottobre 2006 è stato organizzato il convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” per aprire una nuova finestra nel mondo del packaging, molto meno ampia di quella che guarda ai settori dell’ imballo per alimenti o ai contenitori speciali per l’asporto dei rifiuti, ma altrettanto importante nel futuro sviluppo delle applicazioni industriali intelligenti, di cui si stanno dotando i prodotti delle PMI del Nordest. Il convegno ha inteso anche mettere in evidenza da un lato che le soluzioni di micropackaging sono a portata di mano delle PMI sia in Germania con il Fraunhofer Institut che in Italia con Aziende e Istituzioni di rilievo e dall’altro che i designer e i progettisti non possono prescindere da tali soluzioni per conferire maggiore competitività a nuovi prodotti ( basti pensare alle miniaturizzazioni che il designer spesso richiede alle funzionalità elettroniche, che devono essere immerse e distribuite nei prodotti per conferire loro l’intelligenza diffusa ). I lavori del convegno sono stati coordinati dall’ing. Donato Bedin con la collaborazione dell’ing. Cristina Tiziani e dello Staff dell’Area Innovazione della Fondazione Giacomo Rumor – Centro Produttività Veneto (CPV). Di seguito sono riportati, gli estratti degli interventi salienti dei numerosi e qualificati ospiti intervenuti. Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” RELAZIONI Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. INDIRIZZI DI SALUTO A cura di Valentino Ziche - Presidente della Fiera di Vicenza A cura di Dino Menarin – Presidente della Camera di Commercio IAA di Vicenza e della Fondazione Giacomo Rumor - Centro Produttività Veneto (CPV) Valentino Ziche “Per accompagnare le imprese bisogna fare molta ricerca, bisogna trovare mestieri nuovi e anche Vicenza, che è la vetrina del mondo produttivo, si deve adoperare per accompagnare non soltanto l’esposizione dei prodotti ma indirizzare la ricerca. Mi è doveroso ringraziare il Fraunhofer Institute – IZM, di Berlino e l’IRST di Trento per la loro disponibilità a partecipare al convegno e il CPV che ha organizzato l’evento. Questo incontro ha un significato molto importante perché vuol dire affiancare il mondo della ricerca a quello del lavoro, generare idee e portare innovazione e quindi dare una grossa mano al nostro mondo produttivo. Non mi rimane che augurarvi buon convegno e passare la parola al presidente Menarin.” Dino Menarin ”Desidero salutarvi brevemente perché credo che la giornata debba essere dedicata soprattutto a quelli che sono i temi che più direttamente interessano le aziende. Sono presidente non solo della CCIAA di Vicenza ma anche del CPV che è nato negli anni 50 per applicare le nuove azioni organizzative provenienti dagli USA dove era necessario procedere con una ricostruzione e dare nuovo slancio alle attività produttive. Oggi siamo in una condizione diversa, ma per certi versi simile a quella in cui ci siamo trovati alla fine della seconda guerra mondiale. Siamo di fronte alla necessità di un miglioramento. In questa provincia l’export, fino a qualche anno fa pari al 74%, è rappresentato da produzioni a basso valore aggiunto, per così dire tradizionali, manifatturiere. E’ assolutamente evidente che bisogna contare certamente su quella che è una generazione imprenditoriale che è straordinaria, ma anche sulla necessità di procedere ad una trasformazione che può trovare soprattutto nei temi della ricerca e dell’innovazione a 360° quelle che sono le motivazioni di quest’evoluzione. Il trasferimento di conoscenze per le piccole aziende deve essere facilitato: ecco la funzione del CPV. Ringrazio i relatori, in particolare il Fraunhofer Institute, con il quale abbiamo avuto una collaborazione ancora un paio d’anni fa. Sentiamo la necessità di incrementare ed implementare questa collaborazione, visto il lavoro che il Fraunhofer svolge soprattutto in Germania, è assolutamente importante. Dobbiamo imparare, inoltre, a trasferire questa conoscenza sul nostro territorio. Un ringraziamento anche all’istituto ITC-IRST di Trento per la sua partecipazione al convegno e allo IUAV di Venezia perché, dicevo prima, l’innovazione non è un’innovazione che dobbiamo percepire solo in termini tecnologici; l’innovazione deve essere un’innovazione a 360° e spetta alle aziende individuare quello che più specificatamente riguarda il loro business. Può essere un’innovazione organizzativa, un’innovazione tecnologica, può essere un’innovazione di marketing, può essere un’innovazione di presenza sui mercati internazionali e può essere, e lo vedremo oggi, un’innovazione anche in termini di comunicazione e di design. Ecco l’importanza di questa giornata: un’altra tappa nell’aumento del valore aggiunto delle nostre imprese, come lo è stata anche la giornata di ieri con il convegno sull’importanza della brevettazione. Auguro a tutti buon lavoro. Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. INTRODUZIONE AI LAVORI A cura di Franco Masello – Componente di Giunta della Camera di Commercio IAA di Vicenza Ringrazio i presenti per la partecipazione a questo convegno dagli elevati contenuti innovativi e spesso poco familiari alla piccola e media impresa, in quanto sovente le PMI ritengono che la miniaturizzazione elettronica sia figlia solo delle grandi imprese e di produzioni di massa. Se questo è in parte vero, è altrettanto vero che le Istituzioni che sono funzionali allo sviluppo delle imprese e che io rappresento hanno il dovere di guardare in anticipo a nuove opportunità di sviluppo industriale anche se gli spazi appaiono stretti e per pochi specialisti. La realtà sta cambiando e di microelettronica si parla nei laboratori delle Università, nei Centri di Ricerca, e ora anche in aziende vere e proprie, che assistono le PMI a fare circuiti piccoli, miniaturizzati ed integrati con funzioni eterogenee rispetto all’elettronica, come ad esempio azionamenti micro meccanici. Mi diceva una delle aziende presenti a questo convegno che oggi loro svolgono spesso e volentieri commesse di qualche migliaio di euro per sviluppare progetti di micropackaging in favore di medie imprese. Questo è sicuramente un segnale molto incoraggiante, ma ritengo ancora molto tenue ed isolato. Dobbiamo perciò fare molta attenzione a non perdere, come spesso avviene, l’autobus dell’innovazione. Tra la microelettronica ed il micropackaging ed il mondo delle applicazioni si stanno oggi sviluppando dei ponti di collegamento, su cui si basano le strategie vincenti di molte aziende eccellenti, più all’estero che in Italia, oserei dire. Spesso non tutte le PMI vedono questi nuovi ponti, che per molte risultano invisibili, cosa che fortunatamente non è avvenuta per alcune aziende innovative che oggi gentilmente ci propongono significativi casi aziendali durante questo convegno. Noi vogliamo rendere visibili questi ponti e se possibile contribuire anche a costruirli. Il mio non vuole essere solo un messaggio di speranza, ma un contributo reale al mondo Vicentino su quest’attraente tema, che inizia con quest’incontro internazionale dal forte contenuto tecnologico e a cui cercherò, attraverso il CPV, di far seguire ulteriori sviluppi nel breve termine. Grazie a tutti e buon lavoro 12 Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. Intervento dal titolo Dall’idea alla produzione – lavorare con il Fraunhofer IZM Nuove tecnologie per l’integrazione e la miniaturizzazione dei sistemi microelettronici Esempi di applicazioni innovative A cura di Frank Ansorge – Head of Department Micro-Mechatronic Systems of Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. DALL’IDEA ALLA PRODUZIONE – LAVORARE CON IL FRAUNHOFER IZM NUOVE TECNOLOGIE PER L’INTEGRAZIONE E LA MINIATURIZZAZIONE DEI SISTEMI MICROELETTRONICI ESEMPI DI APPLICAZIONI INNOVATIVE A cura di Frank Ansorge & Harald Pötter - Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM (www.izm.fhg.de) Working with Fraunhofer IZM The Fraunhofer Gesellschaft is leading in applied research for industry in Germany. 58 Institutes are researching for today’s market success in 12 topics: Internet of things, smart production and environment, micro power engineering, adaptronics, simulated reality, human machine interaction, grid computing, integrated lightweight construction systems, white biotechnology, tailored light, polytronics, security. The Fraunhofer IZM is part of these activities, with the task to bridge the gap between chip (Nano/MicroStructures) and application (automotive, consumer…). The focus of IZM activities is Wafer Level integration, Smart system integration, Materials & reliability and System design & sustainable development. 43% (contract research) of IZM´s income is funded by industry. 34% is funded by industry & public for cooperative contracts (e.g. EU Funding). Novel technologies for the further integration and miniaturization of microelectronic systems with increasing breadth of function The development trends moves from micro system technology to smart system integration. In order to do this the research priorities are: Reliability-modeling-simulationdesign, wafer level integration, substrate level integration, 1st level interconnects, assembly packaging, 2nd level packages and interconnects testing & quality. The trends for integration on wafer have the focus of Bumping, redistribution, integration of passive components, on chip assembly and Wafer level Molding, integration of functional layers and finally building up functional systems blocks. The trends for substrate level integration have the focus of redistribution of signal / power layers, integration of 2 dimensional systems, the 3 dimensional stackable systems and the polymeric functional blocks. Due to this for the interconnection embedded active devices, optical interconnects, high k & low k dielectrics, heat dissipation mechanisms for the assembly of sensors, actuators, chips and stacking of chips are investigated. Packaging by transfermolding, injection molding as well as rapid prototyping is crucial for proper product evaluation. A future vision of smart plastics is the reel to reel production of large area electronics. Examples of innovative applications In the automotive area examples are intelligent pixel reflector, intelligent ball bearing, integration of acceleration sensors on 3dimensional substrates, power- electronic packaging, leadframe/substrate combination for power packages (200W). The focus of the logistic area research is in autarkic sensor networks, self sufficient wireless sensor nodes and thin, flexible and extreme reliable customized packages. Lifestyle applications have lower reliability requirements but demand for new interconnection technology like wearable electronics, textile bus structures washable and cleanable electronics for smart jackets or EKG T-Shirts. Medical products range form peace makers, eye implants, fluidic systems for analysis and intelligent caps. Contatti: Dr. Ing. Frank Ansorge Dipl. Ing. Harald Pötter Phone: +49-8153-9097-500 Phone: +49 30 46403-136 email: [email protected] email: [email protected] Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Herbert Reichl - Director Fraunhofer IZM 14 Excellence in Microelectronic Packaging Working with Fraunhofer IZM Working with Fraunhofer IZM From idea to production Presentation at the seminar „Microelectronic packaging for intelligent applications and new design shapes“ by Frank Ansorge, Harald Pötter Fraunhofer Institut Zuverlässigkeit und Mikrointegration e-mail: [email protected], [email protected] Excellence in Microelectronic Packaging Fraunhofer Gesellschaft Leading in Applied Research for Industry Information Technology Itzehoe Rostock 58 Institutes Micro Electronics Bremen Hannover Oberhausen Dortmund Duisburg Aachen Schmallenberg St. Augustin Euskirchen Berlin Golm Braunschweig Magdeburg Dresden Jena Chemnitz Darmstadt Würzburg Kaiserslautern Erlangen St. Ingbert Saarbrücken Karlsruhe Pfinztal Stuttgart Freiburg app. 12.500 Employees app. 1.300 Mio. € Turn Over Surface Engineering/ Photonics Materials app. 65% Contract Research Freising München Production Technologies Life Science Holzkirchen 15 Source: IAP Excellence in Microelectronic Packaging Signposts to Tomorrow’s Markets É Researching with Fraunhofer Today for Market Success Tomorrow 1. Internet of things – Parcels that deliver themselves 2. Smart products and environments – Invisible helpers at the ready 3. Micro power engineering – Mobile power supplies 4. Adaptronics – Self-regulating structures 5. Simulated reality: Materials, products, processes – Future worlds inside a computer 6. Human-machine interaction – An end to button-pushing 7. Grid Computing – Link up wherever you like 8. Integrated lightweight construction systems – Weight-loss diet for four-wheel patients 9. White biotechnology – Nature's own chemical plant 10. Tailored Light – Using light as a tool 11. Polytronics – Printed circuits – luminescent wallpaper 12. Security – The reassuring face of high tech ZV-A2/ Sept 05 Excellence Microelectronic Packaging Excellenceinin Applied Research Structure of the Fraunhofer-Gesellschaft Presidential Council Executive Board (4) Alliance Spokesmen (6) Production 8 Institutes Materials 12 Institutes Surface Technology, Photonics 6 Institutes Microelectronics 10 Institutes Life Sciences 4 Institutes Information/ Communication 17 Institutes Defense & Security 5 Institutes 58 Fraunhofer Institutes 16 Excellence Microelectronic Packaging Excellenceinin Applied Research Growth of Fraunhofer-Gesellschaft Development of the Fraunhofer Institutes since 1949 60 8 GMD Institutes Institutes of the eastern German Länder 50 40 30 20 appr. 12 500 employees 10 0 1949 1954 1959 1964 1969 1974 1979 1984 1989 1994 1999 2005 Contract Research with own Institutes without own Institutes Establishment of the “Fraunhofer Model“ Excellence Microelectronic Packaging Excellenceinin Applied Research Microelectronics Alliance Fraunhofer IZM is a member of the Fraunhofer Microelectronics Alliance, founded in 1996 Chairman of the Board of Directors: Prof. Dr.-Ing. Heinz Gerhäuser Currently 10 Fraunhofer Institutes with about 1 600 employees cooperate in the Fraunhofer μE Alliance They offer services in the areas of Networks Miniaturized appliances Service and content Components and technologies 17 Excellence in Microelectronic Packaging Excellence in Electronic Packaging Excellence in Microelectronic Packaging Our Task nm Electronic Packaging: Bridging the Gap between Chip and Application m Application Nanostructures 18 Excellence in Microelectronic Packaging Partners (selection) Consumer Communication Equipment Manufacturers Automotive Material Suppliers Excellence in Microelectronic Packaging Fraunhofer IZM – Focus of Activities Materials & Reliability System Integration Technologies Polymeric Materials & Composites Chip Interconnection Technologies Micro Materials Board Interconnection Technologies & Module Integration Analysis & Test of Integrated Systems Micro-Mechatronic Systems Polytronic Systems Wafer Level Integration Advanced System Engineering Micro Devices & Equipment System Design & Integration Vertical System Integration Wafer Level Packaging Material characterisation Process evaluation System Design & Sustainable Development Reliability testing Failure analysis 19 Environmental Engineering Micromechanics, Actuators & Fluidics Sample production Training courses Excellence in Microelectronic Packaging Fraunhofer IZM – Facts Figures Locations 30 Mio. € turn over Berlin 80 % contract research Dr.-Ing. Dr. sc. tech. K.-D. Lang Munich Dr.-Ing. Karlheinz Bock 230 employees Chemnitz Prof. Dr. Dr. Prof. h.c. mult. T. Geßner Director Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Herbert Reichl Frank Ansorge Head Micro Mechatronics Harald Pötter Head Marketing, PR Your Contact Partner Material characterisation Process evaluation Reliability testing Failure analysis Sample production Training courses Excellence in Microelectronic Packaging Fraunhofer IZM – Our Income Industrial Contract Research (e.g. R&D-projects world-wide, feasibility studies, technology & process development) 43% by bilateral contracts, funded by industry Services for Industry (e.g. demonstrators, prototypes, technology service, equipment, personnel) Technology Transfer (technologies and processes) Strategic Alliances 34% by cooperative contracts, cofunded by industry & public (e.g. Packaging Manufacturing Lines) Cooperative Projects (funded jointly by public & industrial sources e.g. Federal Ministry for Education & Research, State, EU) Common Basic Research (with institutes and universities world-wide) 20 Excellence in Microelectronic Packaging Novel Technologies from Fraunhofer IZM Novel technologies for the further integration and miniaturization of microelectronic systems with increasing breadth of function Presentation at the seminar „Microelectronic packaging for intelligent applications and new design shapes“ by Frank Ansorge, Harald Pötter Fraunhofer Institut Zuverlässigkeit und Mikrointegration e-mail: [email protected], [email protected] Excellence in Microelectronic Packaging Trend 1: From focus microsystem technology . . . Independent system as component Example: rotation rate sensor and acceleration sensor Source: Bosch 21 Excellence in Microelectronic Packaging . . towards Smart System Integration Integration into the application system Excellence in Microelectronic Packaging On that way Packaging is one bottle neck Application Environments Application Integration Technology Macro Systems Requirements System Integration “Heterogenous Integration” Multi Chip Integration Single Chip Integration Micro Systems SoC More Moore Nanoelectronics n Microelectronics 22 More than Moore (Nano) Electronics + Sensors & Actuators (e.g. Opto-/ Biotechnology) Excellence in Microelectronic Packaging Technological Trends Wafer Level System Integration System in Package Multifunctional Boards Application specific technologies 20xx Nano Technologies Excellence in Microelectronic Packaging lTInt, sAss, NMat, NAna chip-chip optical interconnect Large Area Electronics WL-Systemintegration SIP MF-PCB MEMSIntegration 2006 - μe-Grain 2003 2005 <2003 23 Excellence in Microelectronic Packaging Research Priorities μm Æ Æ Æ nm 2nd Level Package Wafer level integration Substrate level integration 1st Level Interconnects, assembly, packaging Testing and quality management 2nd Level Package with interconnects Excellence in Microelectronic Packaging 1. System Integration on Wafer Level 24 Generic technologies modularization, zero defects, environment Priorities Reliability, modelling, simulation, design, Excellence in Microelectronic Packaging Wafer Level Integration Technology Interface to BEOL for the 65/45/22 nm node - Adaption of the first level interconnect to the BEOL Wafer level rewiring and interconnect metallization Planarization processes (polymers on wafer) Low k dielectric interface System integration on wafer level Stacking/ 3D Integration Excellence in Microelectronic Packaging Wafer Level Packaging Conventional Package Dicing Packaged IC Wafer Level Package Wafer Packaging MEMS ASIC + memories - Embedded devices (devices/ passives by layer deposition, thin devices in cavity/ in polymer layers) - Integration of III/V components, antennas - Bio interface and micro fluidics - Integration of batteries, energy scavenger, photonic components, MEMS - Encapsulation technologies Wafer Energy source Packaged IC 25 Embedded passives Excellence in Microelectronic Packaging System Integration on Wafer Level RF and Passives Integration MEMS and Bio Integration Environmental Smart Devices (Energy Integration) Functional System Blocks Separation Redistribution Bumping 2003 Passive Integration Functional Layer Integration On Chip Assembly and WL-Molding 2006 2009 2012 Excellence in Microelectronic Packaging 2. System Integration on Substrate Level 26 Excellence in Microelectronic Packaging Substrate Level Integration Technology Power dissipation, mechanical-electromagnetic shieldings… Multifunctional Board and Substrate Technologies By micro-nano bumpings, wiring, soldering, gluing… IC’s stacking big passives IC’s discretes L R C isolation D Mems/sensors Ultra thin IC batteries Embedded IC C balling distribution Excellence in Microelectronic Packaging Chip In Polymer Embedding of thin chips into build-up layers of printed circuit boards via to substrate via to chip chip core substrate RCC adhesive 27 Power via Excellence in Microelectronic Packaging Folded Flex Version 10 mm flip chip CC 1000 RF-Chip 4 metal layers 3 polymer layers 10 μm 5 μm Size: 9,8 mm x 31,2 mm x 35 μm Technische Universität Berlin Research Center of Microperipheric Technologies Excellence in Microelectronic Packaging Thermo-mechanics – Simulation Model with 333,000 nodes Switching material properties in selected regions allows to model different configurations Visco-elastic data for RCC Loading: thermal cycle 40°C / 120°C 28 Excellence in Microelectronic Packaging Thermo-mechanics – Simulation Large copper area on top Small Cu lines on top Deformation scale factor: 50 Copper on top stressed plastic deformation? Excellence in Microelectronic Packaging Chip In Polymer chip FR4 300 μm total thickness RCC cross-section after Jedec level 3 test x-section of embedded chip on thin core FR4 • no delamination after 3rd reflow • interconnection to chip intact 18” x 24” panel including 12 test vehicle substrates 29 Excellence in Microelectronic Packaging Systemintegration SMD Test Module embedded chips test module with SMD´s on top of embedded chips Contact: Erik Jung, [email protected] Excellence in Microelectronic Packaging System Integration on Organic Substrate Level Signal/Power Redistribution -fine line -CTE match with Si -high Tg -bare die assembly -low cost bumping 2D System Integration 3D System Integration Polymer multi functional block -embedded passives -ultra fine line -compatible molding proc. Memory ASIC CPU DSP -autonoumous system -thin film wiring -ultra thin interconnects -functional layer concept -reactive contacts -embedded active IC´s -self assembly -optical interconnects -high k and low k dielectrics -plastic electronics integr. -energy storage -heat dissipation -micro bumping -sensor interfaces 2003 2006 30 2009 2012 Excellence in Microelectronic Packaging 3. Interconnects, Assembly and Packaging Excellence in Microelectronic Packaging Interconnects, Assembly and Packaging Interconnects - Low cost reliable microbumps (for high current density, high temperature) - Low temperature interconnects - Printable interconnects Assembly - Package stacking - Low cost high speed assembly - High precision assembly of optical components (self alignment/ alignment support) - Die stacking (higher alignment accuracy, thin die (10μm) handling) Packaging - Mechatronic packaging - Advanced cooling concepts 31 Excellence in Microelectronic Packaging Ultra thin interconnect ACA - interconnect Si-chip 40μm Ni-bump 1.5μm SnCu-solder 1.8μm Cu-line 6μm PI-flex 25μm Excellence in Microelectronic Packaging Introduction of Nano Interconnects Technologies in Nano Hetero System Integration 32 Excellence in Microelectronic Packaging . . . in Reel to Reel Production Æ Application center for flexible electronics UV exposure mask alignment despooler spooler Sheet and continous substrate (Roll-to-Roll) fabrication processes for electronics systems integration Excellence in Microelectronic Packaging Working with Fraunhofer IZM Examples of innovative applications Presentation at the seminar „Microelectronic packaging for intelligent applications and new design shapes“ by Frank Ansorge, Harald Pötter Fraunhofer Institut Zuverlässigkeit und Mikrointegration e-mail: [email protected], [email protected] 34 Excellence in Microelectronic Packaging Trends in Electronic Applications Today Tomorrow Logitech Fraunhofer IZM Casio Infineon Philips Research Excellence in Microelectronic Packaging Fraunhofer IZM - Vision 2002-2003 2003 -2004 Time 2005 - 2007 2007… Fraunhofer IZM Vision Miniaturization Enabling technology for advanced product concepts and new applications 35 Excellence in Microelectronic Packaging Future Packaging Development Hetero System Integration 10E6 System Volume a.u 10E5 Through-Hole Wave Mo 10E4 ore Surface-Mount Wave ‘s L a Area Array Wave w HDI - Wave 1000 Cubic Integration e-grain/e-cubes Polytronics Reel to Reel Reactive Contacts Nanomaterials Nanotechnologies Packaging Gap 100 10 e-Grain 1 1970 1980 1990 2000 2010 „System Packaging Wave“ 2020 Excellence in Microelectronic Packaging Where Packaging Technologies are good for? Technology at Work: Applications 36 Excellence in Microelectronic Packaging Bridging the Gap between Electronics and Application Automotive Excellence in Microelectronic Packaging Tasks and Requirements: Automotive Electronics Technical Requirements Tasks - Motor-/ Power Train Management - Vehicle Management - Comfort Safety Communication and Information - Harsh environments, esp. - High temperature - Vibrations/ humidity/ fluids - EMC - Integration of non-microelectronic functions - Sensors - MEMS/ Mechatronics - Power electronics - Optical functions - Cost sensitive solutions for mass production - Assured reliability - Spare part supply over 20 years - Conformity with EU directives 37 Excellence in Microelectronic Packaging Example: Automotive Tasks of IZM - Combination mechanical, electrical, and optical parts - Functional packages - Integrated micro systems & Packaging - 3D-Packages - Power Electronic Packaging - Molding - Reliability Prototype – Functional Pixel Reflector Excellence in Microelectronic Packaging Package Concept IDF 2.0 IDF 2.0 Driver information realized by pixel light IGES Functional PixellightDemonstrator -500 Simualtion of thermal flow of an UHP Light source Design Check 38 0 Harmonic Frequencies of an individual mirror mm/s² 500 Simulation of Heat Distribution of one individual Mirror Excellence in Microelectronic Packaging 4. Large Area Electronics ?! Excellence in Microelectronic Packaging Polytronic ÎFuture Vision Smart Plastic . . . - Polymer electronics, displays, polymer sensors - Flexibility, large area production, distributed systems, Îcost-efficient multi-functional Sensors and (Micro-) Systems - Combination of existing (i.e.silicon...) technologies with system functions based on organic and other smart materials Organic displays human interface polymer solar cells,batteries energy Fluidics & pneumatics anorganic electronic for high functionality Ambient Intelligence polymer electronic low cost, large area 33 actuator foil sensors coating output input Excellence in Microelectronic Packaging Advantage of the Pixel Light Reflector direct control of the light enables projection or sign and letters dynamic and intelligent high beam Fading out of halfway driving vehicles Driver information eneabled by pixel light adaptation of light brightness and shape depending on speed and weather and street conditions Illumination of sidewalks Fading out of halfway driving cars by pixel light light shape depends on speed, steering angle, acceleration intelligent curve light Excellence in Microelectronic Packaging Project intelligent roller bearing multifunctional tasks of the bearing ring encapsulation: - protection of the strain gage sensors from humidity, oil and grease - protection of the flexible substrate based ASIC´s from mechanical, chemical and thermal strain while the bearing is in use - cord grip function for the external flex substrate bearing ring with mounted flexible substrates encapsulated bearing ring with external flexible substrate 39 Excellence in Microelectronic Packaging Intelligent Ball Bearing with FAG-Kugelfischer Ball Bearing with Flex-Circuit Encapsulated ready to measure temperature and deformation profile for each ball during rotation Excellence in Microelectronic Packaging Bridging the Gap between Electronics and Application Logistics 40 Excellence in Microelectronic Packaging Tasks and Requirements Logistics Technical Requirements Tasks Fleet / Resource Management Supply Chain Control (Tracking, Sensing, …) Security Production Logistics Harsh environments, esp. High range of temperatures Vibrations/ humidity/ EMC Integration of non-microelectronic functions Sensors/ MEMS RF interface Energy supply Autarkic operation/ long operation periods Cost sensitive solutions for mass production Secure against manipulation Excellence in Microelectronic Packaging Example: Logistics Tasks of IZM Autarkic sensor networks Modularized sensor nodes Integration of sensors, display and interface Customized: extremly thin, reliable, flexible Functional packages Low cost (reel to reel/ polytronics) 41 Excellence in Microelectronic Packaging Self-sufficient Wireless Sensor Node Building Block Concept Stacked Package 10mm x 10mm x 10mm Excellence in Microelectronic Packaging Miniaturized wireless Sensor-Actor-Network for security applications Server Client2 Sensor Sensormodul erkannt Sensor Client3 Sensor e-grain 42 Excellence in Microelectronic Packaging Self-sufficient Wireless Sensor Node Folded flex version 6mm x 6mm x 6mm Excellence in Microelectronic Packaging 3D Stacking for an Intelligent Golfball • 3D Stacking • Integration of • Acceleration Sensor • Signal Processing • RF Interface 43 Excellence in Microelectronic Packaging Bridging the Gap between Electronics and Application Life Style Excellence in Microelectronic Packaging Tasks and Requirements Life Style/ Information/ Communication Technology Technical Requirements Demand - Mobility - Security and safety - High-Performance - Bidirectional cross linking with high data rates - Autarkic sensor networks - Miniaturization - Chip / substrate - Integrated passives - 3D integration - High frequencies (up to 60 GHz) - Merging of functions - electrical -optical signal coupling - MEMS/ MOEMS - Autarkic energy supply and minimized energy demand - Flexible, low cost solutions - Electrical and thermo- mechanical reliability - Environmental benign technologies and materials 44 Excellence in Microelectronic Packaging Example: Wearable Electronics IZM Competence - New interconnect systems - Textile devices - Textile bus structures - Washable and cleanable electronics for wearables - Product example functional clothes for bicycle courier Excellence in Microelectronic Packaging Embroidered Interconnect Fraunhofer IZM 45 Excellence in Microelectronic Packaging Project Example EKG T-Shirt embroidered EKG pads amplifier and BlueTooth module on flexible polymer substrate stretchable zigzag embroidery with silver coated polyamide threads embroidered interconnections Excellence in Microelectronic Packaging Bridging the Gap between Electronics and Application Medical 46 snap fasteners for battery Excellence in Microelectronic Packaging Tasks and Requirements Medical Technology Technical Requirements -Special environments -Bio-compatibility -Humidity/Fluids -Miniaturization Tasks - Diagnostic (in/ex vito) - Tele medicine/ monitoring - New Surgery techniques - Therapy (in vito) - Prosthesis (in/ex vito) -Integration of non-electric functions -Sensors/actuators -MEMS/mechatronic -Optoelectronics -Energy supply -RF Interface -Assured Reliability -Interference resistance (EMC) -Fail safety Excellence in Microelectronic Packaging Example: Medical Tasks of IZM - System Integration & sustainability - Wafer level integration - Hybrid microsystems - Micro mechatronic - Flexible systems - Fluidic systems - Chemical sensors State of the Art Pacemaker (courtesy of Biotronik) 47 Excellence in Microelectronic Packaging Fraunhofer IZM: Bio-Systemintegration Micro Systems meets Life Sciences MOF-structure - Bio-Chip & Diagnostic Systems - Lab-on-chip, Micro-OptoFluidic MOF structures - Plastic-MEMS, systems in a foil - Implantables, Bio Compatibles - Bio-Interfaces, Foil Sensors - Health Care Sensors, Low Power - Fluidics, Sensors, Micro Reactors K. Bock, Polytronics Systems Department Excellence in Microelectronic Packaging Intelligent CAP --- ICAP - Storage of date and kind of content during filling - Control of pressure and temperature - Detailed alert functions - Data logging - Logging of all times unscrewing the cap 48 Excellence in Microelectronic Packaging Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM Phone: +49 (0) 30 / 4 64 03 - 1 00 E-Mail: [email protected] URL: www.izm.fraunhofer.de Please contact: Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Herbert Reichl Director Fraunhofer IZM Dipl.-Ing. Harald Pötter Phone: +49 30 46403-136 email: [email protected] 49 Dr. Frank Ansorge ++49-8153-9097-500 [email protected] Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. Intervento dal titolo Microsistemi in silicio – ricerca e sviluppo in collaborazione con ITC - IRST A cura di Mario Zen Direttore Centro per la ricerca scientifica e tecnologica (ITC – IRST) Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. Presentazione ITC-IRST Il Centro per la ricerca scientifica e tecnologica (ITC-IRST) è un centro di ricerca pubblico della Provincia Autonoma di Trento, fondato nel 1976. Per quasi trenta anni ha portato avanti ricerche nelle aree delle Tecnologie dell’Informazione, dei Microsistemi e della Fisica Chimica delle Superfici e delle Interfacce. Oggi l’ITC-IRST è un centro di ricerca riconosciuto internazionalmente, con un bilancio di circa 20 milioni d’euro, attento alle esigenze del territorio, che collabora con il sistema locale e con altri centri, università, laboratori pubblici e privati in Italia e all’estero. Le attività di ricerca sono orientate verso la soluzione di problemi reali e sono guidate dalla necessità d’innovazione tecnologica della società e delle imprese. Il centro si occupa anche di diffusione e disseminazione dei risultati della ricerca e di trasferimento tecnologico alle imprese e agli enti pubblici. Il personale è costituito da circa 220 ricercatori. Il centro è articolato in cinque divisioni: Sistemi di Ragionamento Automatico (SRA), Sistemi Sensoriali Interattivi (SSI), Tecnologie Cognitive e della Comunicazione (TCC), Fisica Chimica delle Superfici e Interfacce (FCS), Microsistemi (MIS). Contatti: ITC - IRST Via Sommarive, 18 38050 Povo (TN) Tel: +39-0461-314444 Fax. +39-0461-302040 email: [email protected] 51 “Silicon Microsystems – research and development at ITC-irst ” Mario Zen Direttore ITC-irst Oct. 2006 - Vicenza 1 Birth (1976) and role of IRST “ …it is worth underlining the great and maybe decisive role that IRST can play in the economic and especially industrial development of our Province, in particular by activating the process of the so-called reindustrialization of the Trentino Province. The development of IRST may represent the first real step in this direction.” said by Bruno Kessler (founder of ITC and IRST and senator of the Italian Republic) Three fundamental concepts: • From the basic research to the product • Critic Mass and focalization on innovative themes • Less papers, more patents Oct. 2006 - Vicenza 52 2 ITC-irst in 2006 Oct. 2006 - Vicenza 3 Twofold Goal Excellence in Problems Scientific Research Know How Theoretical & Applied Research medium & long term planning Usability of results Technology Transfer Solutions Joint industrial projects Full support to SMEs (from design to production) Lower the electronic barrier Spin-offs Oct. 2006 - Vicenza 53 4 The Local Context Local Government Te Tr chn an o sf log er y c ifi ch t enear i Sc es R ITC-irst Innovative Solutions Spin-offs Private & Public Bodies University of Trento Market Oct. 2006 - Vicenza 54 Know how Competence PhDs Education 5 Information Technology 250 researchers Materials and Microsystems Oct. 2006 - Vicenza 55 8 Automated Reasoning Systems • • • Distributed Intelligence Software Engineering Knowledge Management Oct. 2006 - Vicenza 9 Interactive Sensory Systems • • • Human Language Technologies Image Understanding Bio Informatics • Medical Informatics Oct. 2006 - Vicenza 56 10 Cognitive and Communication Technologies • • Intelligent Multimodal Interfaces Intelligent Working Spaces Oct. 2006 - Vicenza 11 Physics-Chemistry of Surfaces and Interfaces • • • • Nanomaterials Surface Analysis Numerical Simulation Surface Engineering Oct. 2006 - Vicenza 57 12 Microsystems • • • • MEMS Biosensors Micromachining 3D sensors Oct. 2006 - Vicenza 13 MT-Lab • • • • Microfabrication Optical Sensors Detectors for High Energy Physics Lab-on-Chip Oct. 2006 - Vicenza 58 14 ITC-irst Spin off GST OPTO-I s.r.l. NEURICAM eCTRL Solutions EYE-PRO-SYSTEM D-THINK MPA Solutions BioSiLab s.r.l. MTT Pro s.r.l. Waycom s.r.l. …. five more in the next months, one of them with MIT Boston Oct. 2006 - Vicenza 15 In cooperation with the local University and industries First part: lessons Second part: join projects with the companies which sponsor the initiative 59 Definitions A MEMS* can be defined as a miniaturized system made up of more than one of the functions of sensing, elaborating and actuating Typically MEMS devices include the mechanical physical domain plus one or more of the following: electrical, optical, chemical, biological, magnetic BioMEMS are “biomedical or biological applications of MEMS” or ‘‘devices or systems, constructed using techniques inspired from micro/ nano-scale fabrication, that are used for processing, delivery, manipulation, analysis, or construction of biological and chemical entities’’ (*) MEMS = Micro Electro Mechanical System MST = Micro Systems Technology (USA acronym) (European acronym) Oct. 2006 - Vicenza 17 Materials and Processes: from IC to MEMS MEMS Technology Goes Beyond Standard MicroElectronics Manufacturing Oct. 2006 - Vicenza 60 18 Materials and Processes: from IC to MEMS Nano/Micromachining Technology Oct. 2006 - Vicenza 19 Current fabrication methods Bulk micromachining Surface micromachining LIGA Oct. 2006 - Vicenza 61 20 Other techniques… Polymers-Quartz / Silicon Mobile parts are realized in SU8 ITC-irst Microsystems Division Oct. 2006 - Vicenza 21 MEMS RF MEMS technology platform; switches and Passive RF components • Satellite based telecommunication • mobile phone applications • Automotive Capacitive microphones • Consumer applications (mobile phone) • Industrial applications (ultrasound sensors) Microbolometers • Basic Research (neutrino mass, CMB etc..) • Satellite based observation (IR, THz ) Sensors for industrial applications • Applied research Oct. 2006 - Vicenza 62 22 MEMS -Industrial Sensors • In the past many different type of physical sensors have been developed manly for PMI’s • The group has the know how to develop these devices for special applications and to act as a technical reference point for the local and national industry •Electrochemical sensors (ISFET’s) •Gas sensors •Pressure sensors •Hot film flow sensors •Anemometers Oct. 2006 - Vicenza 23 Integrated sensor for advanced vision IR and THz DETECTOR ARRAYS (ROIC) StarTiger (ESA) Oct. 2006 - Vicenza 63 24 Biosensors Biosensors are ‘analytical devices that combine a biologically sensitive element with a physical or chemical transducer to selectively and quantitatively detect the presence of specific compounds in a given external environment’. Oct. 2006 - Vicenza Adapted from R. Bashir. Advanced Drug Delivery Reviews 56 (2004) 1565–1586 25 A case study: DNA sensors Electronic detection of DNA by its intrinsic molecular charge. Microfabricated silicon field-effect sensors were used to directly monitor the increase of the surface change when DNA hybridizes on the sensor surface. After DNA hybridization Before DNA hybridization ISFET (Ion Sensitive Field Effect Transistors) are microelectronic electrochemical sensors that can detect surface potential changes resulting from the surface adsoption of charge molecules in aqueous environment. Drain Source Gate Oct. 2006 - Vicenza 64 26 DEI and CRIBI - Univ. of Padova, ITC-irst - Trento Oct. 2006 - Vicenza 27 Microfluidics Pressure driven flow – Parabolic profile – No-slip boundary condition (Velocity at interface is zero) Electrokinetic flow 1. Electroosmosis (EOF) 2. Electrophoresis (EP) 3. Dielectrophoresis (DEP) Oct. 2006 - Vicenza 65 28 Lab-on-a-chip Lab-on-a-chip or μTAS (micro total analytic system) - A device that performs laboratory functions on a microchip platform A microfluidic system for generation, manipulation, or analysis biochemical informations The Lab-on-a-chip concept of Applications 1. Bioscience and Bioengineering (genetics, proteomics, cell biology) 2. Medical science (Diagnostics, drug delivering/discovery) 3. Homeland security (biochemical agent detection) Oct. 2006 - Vicenza 29 Towards Lab-on-a-cell Oct. 2006 - Vicenza 66 30 Towards Lab-on-a-cell Large array of CMOS microsensors for monitoring neuron electrophysiological activity Oct. 2006 - Vicenza 31 Towards Lab-on-a-cell High density MEAs for electrophysiological signal monitoring Surface micromachining on quartz Oct. 2006 - Vicenza 67 32 Hole (5 um) Cortex neurons (DIBE – UniGE) Oct. 2006 - Vicenza 33 Multi-site single-cell electroporation: principle Addressable electrical stimulation through microelectrodes in a microchamber filled with DNA or other macromolecules electroporates a single cell The developed Silicon Chip* (10 mm x 10mm) consists of an array of 61 Gold microelectrodes (Ø = 20μm) realized on TiN/Al/TiN multilayer wires (*) BioChip® for BioSiLab S.r.l. Oct. 2006 - Vicenza 68 34 Multi-site single-cell electroporation:concepts • • • • Electroporation allows to introduce in the cell molecules that won’t enter it naturally – Drugs – Genes – … This technology allows to: – Electroporate single cells (not populations) – Work with adherent cells – Identify the electroporated cell – Electroporate several times the same cell …with – the greatest control and repeatability available – high efficiency and cell viability Oct. 2006 - Vicenza 35 Multi-site single-cell electroporation: technology Oct. 2006 - Vicenza 69 36 Multi-site single-cell electroporation: technology • Bright field and fluorescence images • A DNA labeled with a fluorescent molecule is introduced into the cell. Only the cell above the electrode is electroporated • Oct. 2006 - Vicenza 37 Other activities & projects with SME ¾ Solar energy (Collaborations with Ditta KLOBEN S.a.s., Povegliano Veronese) ¾ Innovative Geothermal plants (Collaborations with Ditta GEOTRENTINA S.r.l., Borgo Valsugana) ¾ Innovative cooling systems (Collaborations with Ditta KLOBEN S.a.s., Povegliano Veronese) ¾ Environmental Security systems (Collaborations with Ditta EUROSTANDARD S.p.A., Tesero) ¾ Progettazione di sistemi di interpretazione, trasmissione dei dati per controlli ambientali elaborazione e (Collaborations with Consorzio Piccoli Frutti Sant’Orsola S.C.A.R.L., Pergine Valsugana) Oct. 2006 - Vicenza 70 38 Future tends and Conclusions • Integrated device for analysis of single cells • Building cell by cell/tissue engineering using micro and nano fabrication Techniques • Integrated diagnostics and therapeutics (drug delivery) • Tools for genetic manipulation of microorganisms and viruses BUT…. “quisque suum” Oct. 2006 - Vicenza 71 39 Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. Intervento dal titolo Microsistemi, packaging microelettronico, applicazioni industriali – innovazione dei prodotti con OPTOI A cura di Alfredo Maglione Presidente Optoi Microelectronics Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. Presentazione Optoelettronica Italia Optoelettronica Italia S.r.l. é un’azienda, con sede a Trento, operante nei settori del packaging microelettronico, dei sensori al silicio e della produzione di micro-sistemi. La produzione front-end dell’azienda è fatta in collaborazione con il centro pubblico di ricerca scientifica e tecnologica (ITC-IRST), fondato nel 1976 e situato nelle vicinanze dell’azienda stessa. L’ITC-IRST possiede una linea di produzione completa che permette la realizzazione del wafer integrato partendo dal lingotto di materia prima di silicio. La stretta collaborazione con ITC-IRST è uno dei punti di forza dell’Otpoi, in quanto le permette di seguire attivamente il completo processo produttivo di prodotto. Nei primi anni della sua attività, dal 1995 al 1999, l’Optoi ha realizzato produzioni in serie limitate di sensori progettati e sviluppati seguendo le specifiche dei clienti industriali italiani. Nel 2000, viene avviata la vera e propria produzione industriale affiancata dal marketing internazionale basato sul nuovo nome commerciale dell’azienda, “Optoi Microelectronics”. Da questo momento in poi l’azienda prende piede anche nel mercato estero (Europa, Asia, America) offrendo una linea di produzione di prodotti microelettronici basati su sensori al silicio e microsistemi. La maggiore attività dell’azienda prevede lo sviluppo e la produzione di sensori al silicio, di microsistemi e di circuiti integrati per applicazioni specifiche. L’azienda fornisce inoltre un servizio di packaging microelettronico (COB, CSD; MCM; etc.) e il collaudo finale del prodotto. L’attività attuale consiste nella produzione di sensori ottici, sensori chimici e fisici, assemblaggi di microsistemi miniaturizzati e MEMs. L’80% dell’attività si basa sulla produzione di prodotti specifici richiesti dal cliente, solo il 20% si basa sulla produzione di prodotti standard. L’azienda collabora con università, istituti di ricerca e partner industriali in programmi di R&S. I campi applicativi dei prodotti sono: controlli industriali, sistemi di sicurezza, domotica, automotive e monitoraggio ambientale. Contatti: Optoelettronica Italia S.r.l località Spini, 115 38014 Gardolo (TN) Tel: +39-0461-991121 Fax. +39-0461-990164 email: [email protected] 73 Presentazione Azienda Optoi Microsistemi e Packaging Microelettronico Innovazione dei prodotti e applicazioni industriali Vicenza, 13/10/2006 Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” A. Maglione Microsistemi e Innovazione Prodotti & Servizi Punti di Forza • Azienda Spin-off • Microsistemi • Produzioni Custom • Microelettronica custom • Sensori in silicio • Sviluppi Innovativi • Prodotti Innovativi • Packaging Microelettronico • High Tech e R&D • Dal Silicio al Dispositivo • Interfacce elettroniche • Qualità e Professionalità Azienda Innovativa 74 Evoluzione aziendale Background iniziale Istituto ITC-irst • Progettazione e Realizzazione di Microsistemi in Silicio • Ingegneria dei Materiali • Esperienza in Applicazioni Industriali Passi Principali nei primi 10 anni • 1994 - Idea iniziale di fare uno spin-off, Azienda Microelettronica Innovativa Nuova sede Optoi • 1995 - Fondata società spin-off Optoelettronica Italia srl dalla Divisione Microsistemi dell’istituto ITC-irst • 1996 - Completati i laboratori, primi sviluppi innovativi e inizio produzione di piccole serie industriali • 2000 - Progetti e produzioni industriali, inizio mercato estero, marchio internazionale “OPTOI Microelectronics” • 2004 - Costruzione nuova sede in zona industriale Spini di Gardolo, Certificazione ISO 9001:2000 del Sistema Gestione Qualità • 2005 - Completata nuova sede Optoi con linea di produzione microelettronica, incremento progetti, produzioni e tecnologie Linea di produzione Optoi Produzione e Servizi Qualità e Professionalità Azienda “Full Service” • Prodotti Microelettronici • Progettazione • Servizi Assemblaggio • Produzione • Sviluppi Innovativi • Controllo Qualità • Progetti Ricerca • Rete Commerciale 75 Linee di attività Produzione, Sviluppi, Ricerca per Applicazioni Innovative • dispositivi optoelettronici Produzione • sensori per fibre ottiche • sensori per controllo automotive • sensori di pressione • sensori di flusso Sviluppi • sensori di gas innovativi • microfoni • bio-microsistemi • LED ad alta luminosità • dispositivi aerospaziali Progetti di ricerca • sensori e sistemi per la domotica • sonde per la qualità dell’acqua • celle fotovoltaiche innovative Rete Commerciale Clienti e Partner Rete commerciale • • • • • • • • Italiani Italia (sede) Germania Regno Unito Irlanda Francia Belgio Olanda Slovacchia 2005 - anno di inizio della rete commerciale estera • • • • • • • • • • • • • 76 ITC-irst ST Microelectronics Hamamatsu Italia Datalogic CAEN Alenia Spazio ACCO Far System Dana Giuliani Askoll Eltra Givi Esteri • • • • • • • Honeywell iC-Haus Osram Bosch Adcon Telemetry Bartec FEM Heinl Crescita attività KEuro Optoi turnover 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 years • Staff: 23 persone in Optoi (18 dipendenti interni, 2 amministratori, 3 collaboratori), in convenzione con ITC-irst con il supporto di 70 persone nella divisione MIS e MT-Lab • Fatturato: 1.9 MEuro nel 2006 (+ 30% rispetto a 1,5 MEuro nel 2005) • Contratti: 90% attività con aziende private (PMI), 10% progetti di ricerca finanziati • Produzione: oltre 1.000.000 di sensori prodotti nel 2005 • Progetti: oltre 30 progetti e sviluppi innovativi nel 2005 Prospettive • Nuovi filoni tecnologici attivati Fotovoltaico, Bio-Microsystems, MEMS Sensors, RF-MEMS, Imaging Termico, Mon. Ambientale • Distretto Tecnologico Trentino - “Energia e Ambiente” - habitech Optoi è attiva in progetti per Fotovoltaico Innovativo, Domotica, Monitoraggio Ambientale. • Network Microsistemi Optoi e ITC-irst in un network di imprese ed enti di ricerca in sinergia sui microsistemi Budget previsionale Optoi 2005 - 2015 25000 • Obiettivi Optoi dei prossimi anni: + 30 % + 20 % 20000 Staff: > 100 persone KEuro 15000 Fatturato: > 10 MEuro 10000 Estero: > 50% 5000 0 77 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Anni Packaging di Microsistemi Nuova sede Optoi Sensori e Microsistemi Packaging microelettronico linea in Optoi Know-How e Tecnologie Progettazione Materiali • Package Microelettronico • Semiconduttori • Microsistemi • Compositi • Sensori in Silicio • Polimerici • Interfacce Elettroniche • Ceramici • Metallici 78 Tecnologie • • • • • • • • • • • • direct die bonding wire bonding hermetic welding encapsulation oven curing substrate dicing die shear test wire pull up test on line and final test microsystesm dicing saw thick film deposition SMD assembly line …. upgrading with • flip chip die bonding • microsystems automatic test Tecnologie di Packaging Design Packaging • Package Custom • COB (Chip On Board) • Package Standard • CSP (Chip Scale Package) • Microsistema Custom • MCM (Multi Chip Module) • Stack 3D (3 Dim. Stacking) Package Substrate • Polimerici: G200 Kapton Teflon FR4 • Ceramici: Alumina LTCC Glass • Metallici: Kovar Al-clad Inox • SMD (Surface Mount Device) • SiP (System in Package) Dispositivi Optoelettronici Prodotto Prodotti • • • • Fototransistori Fotransistori Fotodiodi FotoASIC LEDs Tecnologie di Packaging • COB o CSP • SMD Applicazione Applicazioni Encoder Ottico • Automazione Industriale, Encoder Ottici o Macchine Utensili, Robot Industriali • Barriere Ottiche di Sicurezza o Cancelli, Ascensori, Strade, Aereoporti • Lettori di Codici a Barre o Tracking, Gestione Magazzini 79 Sensori per Fibre Ottiche Progetto Prodotti Prodotto • FotoASIC • Emettitori LED Tecnologie di Packaging FotoASIC Dispositivo CMOS • ASIC in SMD o TO package • COB o MCM Applicazione Applicazioni • Trasmissione Dati su Fibra Ottica o Reti Ottiche e Automazione Industriale BUS ottico indutriale Sensori per Automotive Prodotto Prodotti • Sensori ed Emettitori Ottici • Elettronica embedded Sensore a Riflessione Tecnologie di Packaging Applicazione • SMD • COB Applicazioni • Controlli Automatismi, Assali per Ruote o Macchine Movimento Terra Macchine Movimento Terra 80 Sensori di Pressione Dispositivo Prodotti • Sensori di Pressione in silicio Tecnologia Micromaching (MEMS) Tecnologie di Packaging Sensori di Pressione in Silicio Componente • COB • MCM con ASIC Applicazioni • Controlli Industria del Bianco o Circuiti Acqua, Lavatrici, • Controlli Civili e Industriali o Sistemi Idraulici, Sistemi Pneumatici Sensori di Pressione in package SMD Sensori di Flusso Progetto Prodotti • Sensori di Flusso in silicio o quarzo Tecnologia Micromaching (MEMS) Tecnologie di Packaging Sensore di Flusso • COB • MCM con ASIC Dispositivo Applicazioni • Controlli Industria del Bianco o Sistemi di Erogazione, Lavatrici • Controlli Civili e Industriali o Sistemi Idraulici, Impianti Ricircolo Package SMD con Pipe 81 Microfoni e Sensori di Vibrazioni Applicazione Prodotti • Microfoni e Trasduttori di Vibrazioni Tecnologia Micromaching (MEMS) Tecnologie di Packaging Macchine CNC Applicazione • MCM con ASIC • SMD Applicazioni • Controlli per Vibrazioni o Macchine Utensili, CNC, Sistemi Sicurezza • Microfoni per voce o Telefonini, Videocitofoni, Videogames Videogames, Telefonini LED ad Alta Luminosità Dispositivo Prodotti • Sistemi Illuminazione a LED • Interfacce Elettroniche Tecnologie di Packaging LED su PCB • COB • SMD Sistemi Applicazioni • Illuminazione Civile o Nautica, Camper, Casa, Strade • Illuminazione Industriale o Sistemi per Telecamere Illuminatori a LED 82 Bio-Microsistemi Dispositivi Prodotti • BioMicrosistemi • Array di sensori • Microfluidica Substrato per BioMicrosistema Tecnologie di Packaging • COB • MCM in Microsistema Applicazione Applicazioni • Controlli in Laboratorio o Sistemi Miniaturizzati per Analisi • Settore Medicale e Farmacologico o Sistemi per Test in Vitro Analisi Biomedica Dispositivi MCM per Aerospaziale Prodotto Prodotti • Circuiti integrati in Multi Chip Module • Elettronica embedded SMD Dispositivo MCM + SMD Tecnologie di Packaging • MCM • Stack 3D Applicazione Applicazioni • Controlli Elettronici per Aerospaziale o Satelliti, Base Spaziale Satellite Aerospaziale 83 Sensori e Sistemi per Domotica Dispositivo Prodotti • Sensori Temperatura, Umidità, Luce • Sensori Gas: CH4, CO, H2 Tecnologia Micromaching (MEMS) Sensore Multiparametrico Wireless Tecnologie di Packaging • COB • SMD Applicazione Applicazioni • Controllo Automatico per Case/Edifici o Sistemi di Monitoraggio e Sicurezza o Sistemi di Ausilio per Alloggi Sociali • Monitoraggio Gas Inquinanti o Controllo Emissione Gas (Protocollo Kyoto) Sistema di Controllo della Casa Sistema Monitoraggio Qualità dell’Acqua Dispositivo Prodotti • Sonda Multiparametrica Integrata con sensori Temp, pH, cond, red-ox, livello, portata, salinità, torbidità, ... Tecnologie di Packaging Sonda Integrata • MCM in Microsistema • SiP Applicazione Applicazioni • Monitoraggio Qualità Ambienti Acquatici o Laghi, Fiumi, Mari, Falde • Controlli Qualità Acque Civili e Industriali o Rete Idrica, Impianti Depurazione Monitoraggio Ambientale 84 Sistema Fotovoltaico Innovativo Dispositivo Prodotti • Cella Solare a Concentrazione • Pannelli Fotovoltaici Innovativi Tecnologie di Packaging • COB • SiP Celle Solare a Concentrazione Applicazione Applicazioni • Produzione Energie Rinnovabili o Impianti Fotovoltaici Pannelli Fotovoltaici a inseguimento Sviluppo Microsistema Custom Sviluppo Costi Tempi Progetti Package 1 - 10 KEuro 2 - 3 mesi 60 % Package + Sensore 10 - 100 KEuro 6 - 9 mesi 30 % Package + Sensore + ASIC 100 - 500 KEuro 10 - 18 mesi 85 10 % Investimenti adatti alle PMI Nuovi Sviluppi Possibili Settore Applicazione Microsistema Confezionamento Controllo in linea di inclusioni nelle confezioni Array lineari di sensori ottici o raggi X Alimentare Controllo della qualità del cibo Array di LED, sensori ottici e chimici Medicale Macchinari per radiografie digitali a raggi X Array sensori per imaging a raggi X Cosmesi Misura dello stato di benessere della pelle Array sensori pH, conducibilità, ecc. Vetro Monitoraggio e tracking dello stress nel vetro Sensori vibrazioni e stress + RFID Pneumatici Controllo in produzione e tracking pneumatici Sensori temperatura e stress + RFID Termotecnica - Edilizia Strumenti basso costo per termografie Array bolometri per imaging termico Monitoraggio Ambiente Reti WSN - Wireless Sensor Network Multisensori autonomi e wireless grazie per l’attenzione 86 [email protected] www.optoi.com A. Maglione Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. Intervento dal titolo Nuove soluzioni di prodotto con il microelectronic packaging A cura di Marco Gilioli – DGTech Engineering Solutions Adolfo Deltodesco – GS Generale Sistemi div. TagItalia Renè Razvan – Synapto S.r.l Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. Intervento DGTech Engineering Solutions A cura di Marco Gilioli - Azienda DGTech Engineering Solutions (www.dg-tech.it) In questa presentazione vengono descritte nel dettaglio le caratteristiche tecniche del data glove DG5-VHand, un sistema integrato hardware-software per il rilevamento dei movimenti della mano. Particolare attenzione viene rivolta ai futuri sviluppi del prodotto in questione e su come la riduzione, sia degli spazi occupati che dei consumi di microcontrollori e sensori, permetta lo sviluppo di un nuovo dispositivo le cui funzionalità e il comfort per l’utilizzatore risultino migliorate. Contatti: Ing. Marco Gilioli DGTech Engineering Solutions Via Calzolara, 20 40053 Bazzano (BO) Tel: +39-051-832149 Fax. +39-051-830292 email: [email protected], [email protected] Intervento GS Generale Sistemi div. TagItalia A cura di Adolfo Deltodesco – Azienda GS Generale Sistemi div. TagItalia (www.tagitalia.com) Un settore dove le tecnologie di integrazione dei circuiti elettronici e micropackaging hanno portato ad una vera e propria rivoluzione è quello della identificazione a radiofrequenza, altrimenti chiamata RFID. Siamo, infatti, di fronte ad una tecnologia vecchia di oltre 50 anni, veniva, infatti, già usata nell’ultima guerra mondiale per la identificazione degli aerei “amici” in avvicinamento alle postazioni di difesa. Esattamente come oggi, veniva inviata una prima interrogazione, a seguito della quale ci si aspettava una risposta codificata che doveva corrispondere ad un codice convenzionale e/o identificativo. Un’evoluzione tecnologica quindi, con funzionalità quasi immutate, con la sola differenza che oggi possiamo portare al polso o addirittura “sotto pelle” un dispositivo radio che era grande come un televisore. Un campo, quello della Radio Frequency IDentification che è al centro delle attività di TAGITALIA; una accurata e continua ricerca delle innumerevoli applicazioni oggi configurabili grazie al un continuo adeguamento nella miniaturizzazione e del packaging unito ad una conseguente riduzione dei costi. Circuiti Tag e Lettori quindi, continuamente adattati ad ogni ambiente rendono oggi possibile l’Identificazione di Veicoli, Treni, Containers sino alla gestione d’Utenti che si muovono liberamente all’interno di un’area Ricreativa come una piscina, una palestra, uno stabilimento balneare o termale. Un circuito Tag è oggi integrato in un comodo braccialetto, un identificativo univoco, assegnato al cliente e trattato come un titolo di credito per tutte le esigenze d’identificazione agli accessi e/o addebiti per servizi offerti. Un mercato, quello delle applicazioni RFID ove TagItalia si è conquistata una posizione importante, con centinaia d’impianti installati nel Controllo Accessi Veicolare, Parcheggi, Aree Urbane a Traffico Limitato, Tracciabilità su linee di Produzione, 88 Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. Identificazione di Convogli e Vagoni Ferroviari. Nel settore dei Tag “indossabili” sono ormai oltre 100.000 i dispositivi usati nel settore delle “Aree Ricreative”. L’evoluzione tecnologica crea quindi opportunità e spazi per nuove applicazioni; un esempio di innovazione di soluzione a base RFID è il nuovo Sistema di Identificazione Automatica su Connessione Elettrica denominato IN-PRESA. L’uso della tecnologia RFID, con un Tag inserito nella Spina come identificativo dell’Utente ed un piccolo circuito Lettore inserito nella Presa, consentono di gettare le basi per un nuovo sistema di gestione automatica nella distribuzione di Energia Elettrica. Se l’energia elettrica sarà una parte importante dell’energia del futuro, i distributori d’energia elettrica saranno dei “parcheggi” di rifornimento, la cui automazione passa inevitabilmente dall’Identificazione dell’Utente per poi concludersi con il conteggio e successivo addebito del consumo. Un sistema di Distribuzione Automatica, con controllo centralizzato su Web Server. Contatti: Adolfo Deltodesco email: [email protected] Mobil: +39-348-6500737 Fax: +39-348-8965417 Presentazione Synapto GS Generale Sistemi div. TagItalia Via fra i Campi 13/c 59012 Prato Galciana Tel: +39-0574-816434 Synapto, nuova società del Gruppo Masi, è un centro di ricerca e prototipazione nel campo delle tecnologie per System in Package (SiP), che opera in stretta collaborazione con le società sorelle M.D. Micro Detectors Spa (www.microdetectors.com) e Cistelaier Spa (www.cistelaier.com). In Synapto crediamo che i SiP siano una soluzione fattibile ed efficace per l'integrazione dei sistemi elettronici nel futuro. Nostri obiettivi sono lo sviluppo di nuove tecnologie, metodi d’analisi e strategie di progettazione per applicazioni SiP. La filosofia alla base dei SiP è quella di integrare le funzionalità di un sistema elettronico, cioè dispositivi elettronici attivi e circuiti integrati, componenti passivi, antenne, sensori, ecc., nello stesso package anziché sullo stesso substrato semiconduttore, come è nell'idea di di System-on-Chip (SoC). Da un punto di vista generale, il "package" è evoluzione del ben noto Circuito Stampato (nel seguito Printed Circuit Board o PCB), che può essere visto come una complessa rete d’interconnessioni tra sistemi elettronici differenti. L'approccio SiP presenta svariati vantaggi rispetto al SoC quali, per esempio, tempi di sviluppo più brevi, maggiore modularità, costi ridotti, ampie opportunità di mercato e maggiore adattabilità a specifiche applicazioni. Contatti: Ene A. Razvan Azienda Synapto S.r.l. Tel: +39-095-292349 Fax. +39-095-292027 email:[email protected] 89 Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. Intervento dal titolo Nuove soluzioni di prodotto con il microelectronic packaging A cura di Marco Gilioli – DGTech Engineering Solutions Engineering Solutions Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand IMPATEC ’06: Case Studies Il data glove DG5 VHand: problematiche di design e nuovi sviluppi Marco Gilioli, DGTech Engineering Solutions www.dg-tech.it Email: Email: mgilioli@[email protected] M. Gilioli Engineering Solutions DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 02/10/2006 Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand Schema della presentazione DG5 VHand: descrizione del prodotto Wearable Device: problematiche di design DG5 VHand 2.0: più funzionalità in uno spazio ridotto M. Gilioli DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 91 02/10/2006 Engineering Solutions Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DGTech Engineering Solutions Curiosità, competenza e innovazione COSA FACCIAMO: sviluppiamo sistemi integrati per l’elaborazione e la trasmissione dei dati e delle informazioni. Lavori conto terzi Nostri progetti M. Gilioli Engineering Solutions - Setup moto; - Sistema di pagamento centralizzato; - DG5 VHand - BioSwitch (in fase di sviluppo) - Sensor over Ethernet (in fase di sviluppo) DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 02/10/2006 Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand DG5 VHand è una piattaforma integrata hardware-software per la rilevazione e l’elaborazione dei movimenti delle dita di una mano M. Gilioli DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 92 02/10/2006 Engineering Solutions Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand: descrizione del prodotto Obiettivo: rilevare il movimento delle dita BEND SENSOR: variazione di resistenza al variare del raggio di curvatura M. Gilioli Engineering Solutions 02/10/2006 DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand: descrizione del prodotto Schema di funzionamento Bend Sensor Bend Sensor RS232 Bend Sensor A/D Micro Bend Sensor PC o Embedded Device Bend Sensor M. Gilioli DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 93 02/10/2006 Engineering Solutions Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand: descrizione del prodotto Applicazioni: - Motion Capture Partner Internazionali LAR Casa dei Risvegli - Virtual Reality - Robotica - Riabilitazione Robotica: collaborazione con il LAR di Bologna M. Gilioli Engineering Solutions DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 02/10/2006 Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand: descrizione del prodotto Applicazioni intelligenti: ausilio per disabili Proposta di progetto con la “Casa dei Risvegli” di Bologna: utilizzare il data glove come strumento per rilevare i movimenti delle dita e pilotare di conseguenza una carrozzina motorizzata Problematiche aperte: - Interpretazione delle misure - Controllo intelligente di un dispositivo mobile M. Gilioli DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 94 02/10/2006 Engineering Solutions Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand: problematiche di sviluppo Il data glove inizialmente nasce come prodotto su commissione Vincoli di progetto: - Case e scheda esistenti; - Facilmente interfacciabile a diversi PC e S.O.; - Dispositivo da indossare: diverse taglie; - Costo limitato; - Volumi limitati; - Look moderno; M. Gilioli Engineering Solutions DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 02/10/2006 Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand: problematiche di sviluppo Scelte di progetto: Scelta obbligata Facilmente programmabile Guanto Artigianale Cavo aggiuntivo M. Gilioli - Guanto e case separati, collegati da un cavo flat 16 poli; - Compatibilità e sviluppo applicazioni: comunicazione RS-232; - Guanto elasticizzato per garantire l’indossabilità ad un esteso range di persone; - Alimentazione esterna; DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 95 02/10/2006 Engineering Solutions Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand: problematiche di sviluppo Risultato finale Caratteristiche tecniche: - Campionamento a 10bit; - Sample Rate: 100Hz - Comunicazione RS232 a 38400 bps - Microcontrollore a 20 MHz - 3 pulsanti programmabili sulla control board - SDK e software a corredo M. Gilioli Engineering Solutions 02/10/2006 DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand: feedback dei consumatori PRO Contro • Buona risoluzione di misura scomodi • Alta frequenza di campionamento • mancanza di un sistema di tracking integrato • Basso costo VHand II: rilascio stimato per Marzo 2007 M. Gilioli • case ingombrante e cavi • Buona integrazione software • mancanza della versione wireless • Look moderno • taratura complicata VHAND 2.0 DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 96 02/10/2006 Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand Engineering Solutions 2.0 DG5 VHand 2.0: caratteristiche OBIETTIVO: aumentare le funzionalità e la praticità d’uso del guanto ROADROAD-MAP • Integrare guanto e control board in un unico oggetto • Diminuire le dimensioni e il peso della control board • Funzionalità aggiuntive: 1. Batteria ricaricabile interna 2. Comunicazione RS-232 e USB 3. Trimmer digitali programmabili 4. Tracker 6DOF integrato M. Gilioli Engineering Solutions 2.0 Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand 2.0: integrazione Le dimensioni della scheda dovrebbero ridursi del 70% pur aumentando le funzioni implementate Bend sensors Tracker Board per la rilevazione del movimento della mano Control Board: Board acquisizione e trasmissione dati. Dimensioni approx: 70x40x10 mm Dimensioni scheda attuale: 117x77x18 mm T.B. Scelta dei componenti: dimensioni ridotte, consumi ridotti M. Gilioli 02/10/2006 DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 C.B. Connettori per USB, seriale e alimentazione esterna Output DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 97 02/10/2006 Engineering Solutions 2.0 Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand 2.0: funzionalità aggiuntive Comunicazione RSRS-232 e USB VANTAGGI: - possibilità di alimentare da USB; - nuovo standard de facto per la comunicazione dispositivo-PC Microcontrollore scelto: PIC 18F4550 Passaggio obbligato da tecnologia PDIP a tecnologia TQFP • interfaccia USB 2.0 integrata • 13 porte di conversione A/D a 10 bit • interfaccia USART integrata • dimensioni ridotte:12x12 mm (pic16f877 dip: 45x12mm) • consumo ridotto: <1W M. Gilioli DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 Engineering Solutions 2.0 02/10/2006 Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand 2.0: funzionalità aggiuntive Trimmer digitali Problema: le resistenze degli operazionali devono essere regolate in funzione del range di utilizzo dei bend sensors, il quale varia da utente a utente. Al momento la regolazione avviene in fabbrica una volta per tutte ma non si utilizza al massimo il range degli A/D I trimmer necessari sono 10, 2 per ogni bend sensor, quindi lo spazio realmente occupato è minore Possibile soluzione: utilizzo di trimmer digitali programmabili (es. CAT5259 oppure MAXIM DS1844). Nello spazio occupato da 6 trimmer analogici possono stare c.ca 12 trimmer digitali programmabili Miglior performance a parità parità di spazio occupato M. Gilioli DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 98 02/10/2006 Engineering Solutions 2.0 ST LIS3L02AS4 Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand 2.0: funzionalità aggiuntive Localizzazione del guanto nello spazio: tracker 6Dof Dispositivi in fase di test • power: 3.5V • Idd = 850uA • 15x15mm ADIS1680 ST LIS3L02AS4 ADIS 1680 • Misura proporzionale delle accelerazioni lungo i 3 assi • misura della velocità angolare lungo asse y (yaw) • Misura assoluta degli angoli di roll e pitch • Basso consumo • Low cost • Basso consumo • Dimensioni ridotte (15x15mm) • Dimensioni ridotte (8.2x8.2mm) • Necessario per avere un tracker 6dof • power: 5V • Int. SPI • 8.2x8.2mm M. Gilioli Utilizzando i 2 dispositivi insieme si può ottenere un tracker 6dof low cost DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 Engineering Solutions 2.0 02/10/2006 Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand DG5 VHand 2.0 Scelta accurata dei dispositivi microelettronici: • aumento delle funzionalità del sistema • aumento del comfort complessivo e dell’utilizzabilità del sistema • riduzione dei consumi M. Gilioli DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 99 02/10/2006 Engineering Solutions Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand Altri progetti in corso BioSwitch: sistema biometrico per il pilotaggio di carichi; E’ composto da uno scanner biometrico USB, da una scheda a relè dotata di interfaccia RS232 e da un software di gestione per sistemi Windows Sensor Over Ethernet: framework per la trasmissione su rete ethernet delle informazioni provenienti da sensori remoti. E’ composto da una scheda di acquisizione ethernet a da un software di gestione centralizzato. M. Gilioli Engineering Solutions DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 02/10/2006 Case Study: Study: il Data Glove DG5 VHand Conclusioni e ringraziamenti Micropackaging = maggiori possibilità di design e aumento delle prestazioni del sistema. Abbattimento dei costi dei dispositivi: anche la piccola/piccolissima impresa può sviluppare e commercializzare prodotti innovativi e tecnologicamente avanzati. Necessarie sinergie tra il mondo dell’impresa e le associazioni e i centri di ricerca. Ringraziamo l’organizzazione dell’incontro per l’opportunità concessaci! M. Gilioli DGTech Engineering Solutions – IMPATEC ‘06 100 02/10/2006 Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. Intervento dal titolo Nuove soluzioni di prodotto con il microelectronic packaging A cura di Adolfo Deltodesco – GS Generale Sistemi div. TagItalia “ Microelectronic Packaging per “Microelectronic applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” In qualità di “Caso Aziendale” A cura di: Adolfo Deltodesco Vicenza, venerdì 13 Ottobre 2006 Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 1 Sommario TAG Italia: L’azienda La Tecnologia Applicazioni Evoluzione della Tecnologia Conclusioni Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 102 2 TAG Italia: L’Azienda Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 3 • Divisione della GS Generali Sistemi • Da oltre 10 anni nel settore dei Sistemi di identificazione Automatica per il controllo Accessi di veicoli e persone • Capace di offrire una ampia gamma di Soluzioni, Tecnologie e Servizi nel campo RFID • Fornisce soluzioni complete in tutta Italia attraverso una rete di Partners Specializzati in varie applicazioni Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 103 4 La Tecnologia Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 5 L'estrema miniaturizzazione dei circuiti consente di produrre transponder di pochi millimetri di diametro funzionanti a frequenze nella fascia "microonde"; velocità di comunicazione altissime e sofisticati protocolli criptati e con funzionalità in anticollisione. Tag Passivi Tag Attivi Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 104 6 TAG Passivi Lettori (125 KHz, 13,56 MHz) - World Tag Short Range 0-70 cm - Glass Tag Prossimity 0-7 cm - ISO Card - Combitag (Passivo + Semiattivo) 7 Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology TAG Attivi (2,45 GHz) Lettori Long Range 3m - ISO Card 6m 12 m Short Range 0-70 cm Prossimity 0-7 cm - Combitag Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 105 8 Applicazioni 9 Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology TAG Semiattivi: controllo veicoli su gomme Flotta bus Firenze Industria chimica Milano Park Aeroporto Verona Flotta Trasporti R.Emilia Flotta Industria Livorno Flotta RSU Prato Flotta Militare Roma Flotta Bus Roma Flotta Ospedale Trento In Italia sono installati oltre 100 impianti ad oggi in funzione, funzione, per motivi di riservatezza non possiamo pubblicare i riferimenti, sono comunque possibili visite guidate e demo impianti previo appuntamento. Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 106 10 TAG Semiattivi: identificazione automatica convogli Controllo a Terra - Tag a Bordo - Localizzazione: verifica della composizione dei convogli in transito. - Informazione: rilevamento del treno in arrivo per info ai passeggeri in attesa. - Diagnostica: Identificazione automatica automatica del del vagone vagone in in transito transito su su postazioni postazioni di di Pesatura Pesatura dinamica, Controllo di Assetto, Verifica e Diagnosi del materiale rotabile. - Segnalamento: trasferimento di informazioni o istruzioni a terra attraverso la memoria del Cable Tag che viene proposto in lettura durante il passaggio. Controllo a Bordo - Tag a Terra - Localizzazione: verifica della posizione con preciso riferimento a terra in ausilio alla guida. - Informazione: rilevamento di posizione per info ai passeggeri a bordo. - Diagnostica: Identificazione della precisa posizione nel controllo diagnostico del percorso. - Segnalamento: trasferimento di informazioni o istruzioni a bordo attraverso la memoria del Cable Tag che viene proposto in lettura durante il passaggio. 11 Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology TAG Passivi: aree ricreative - Identificare con precisione un alto numero di utenti - Controllo degli accessi all’uso di ogni singola macchina, attrezzatura o servizio, sino al pagamento delle consumazioni •Palestre •Piscine •Centri Fitness Controllo Accessi •Stabilimenti Balneari Bracciale Plastico Identificazione RFID Materiale Chiusura Protezione Resistenza Sistema di Gestione Area Ricreativa Jbox richiede solo un file File contenente: - Calendario Autorizzazioni - Credito Esistente / Affidato - Lista delle prenotazioni - Listino degli Addebiti - Altre Funzioni di Servizio PVC Saldatura a microonde Antistrappo con clip metallico anallergico IP67 Immersione in acqua Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 107 Jbox Server Riceve le istruzioni di Funzionamento dal sistema Gestionale e si occupa delle Periferiche in modo autonomo 12 Brevetto di sistema di identificazione di stazioni elettriche - Ricarica Veicoli Elettrici - Gestione Erogazione Energia Elettrica Il sistema In-Presa è stato studiato per gestire e migliorare la In In-Presa sicurezza nella fase di erogazione dell’energia elettrica in tutti quei servizi, pubblici e privati, in cui è prevista la connessione spina-presa. spina spina-presa. Tag Passivo Miniaturizzato Lettore RFID Unità di Controllo Erogazione Un sistema di erogazione in sicurezza in grado di erogare energia energia solo in presenza di identificazione positiva: la presa infatti rimane senza senza tensione nel caso in cui la spina sia sprovvista di tag oppure nel momento in cui la connessione venga interrotta. 13 Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology Brevetto di sistema di identificazione di stazioni elettriche Autorizzazione Utenti ed Addebito Consumi - Ricarica Veicoli Elettrici Registrazione Utenti Definizione Autorizzazioni Modalità di Pagamento Gestione Addebiti Chiave/Spina RFID in dotazione all’Utente Host LAN WAN PuntiPunti-Presa Controllati Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 108 14 Brevetto di sistema di identificazione di stazioni elettriche Autorizzazione Utenti ed Addebito Consumi - Ricarica Veicoli Elettrici - Colonnine porto Registrazione Utenti Definizione Autorizzazioni Cessione della Chiave - Spina Richieste Accesso di Abilitazione Report dei Consumi e relativi Addebiti Monitoraggio e Condizionamento dei Consumi Host LAN WAN Controllo Autorizzazione / Addebito Consumi 15 Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology Brevetto di sistema di identificazione di stazioni elettriche Autorizzazione Utenti ed Addebito Consumi - Ricarica Veicoli Elettrici - Colonnine porto - Colonnine campeggio Registrazione Utenti Definizione Autorizzazioni Cessione della Chiave - Spina Richieste Accesso di Abilitazione Report dei Consumi e relativi Addebiti Monitoraggio e Condizionamento dei Consumi Host LAN WAN Controllo Autorizzazione / Addebito Consumi Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 109 16 Brevetto di sistema di identificazione di stazioni elettriche Autorizzazione Utenti ed Addebito Consumi Controllo Autorizzazione e Consumi - Elettropark Camion Frigo - Ricarica Veicoli Elettrici - Colonnine porto - Colonnine campeggio Registrazione Utenti Definizione Autorizzazioni Cessione della Chiave - Spina Richieste Accesso di Abilitazione Report dei Consumi e relativi Addebiti Monitoraggio e Condizionamento dei Consumi Host LAN WAN Controllo Autorizzazione / Addebito Consumi 17 Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology Brevetto di sistema di identificazione di stazioni elettriche Autorizzazione Utenti ed Addebito Consumi Controllo Autorizzazione e Consumi - Elettropark Camion Frigo - Ricarica Veicoli Elettrici Controllo Autorizzazione e Consumi - Colonnine porto - Colonnine campeggio - Abitazioni Registrazione Utenti Definizione Autorizzazioni Cessione della Chiave Richieste Accesso Abitazione / Servizi Comuni Report dei Consumi e relativi Addebiti Monitoraggio e Condizionamento dei Consumi Controllo Accessi Host LAN WAN Controllo Consumi Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 110 18 Evoluzione Tecnologica Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 19 Switch TAG I Tag a microonde sono ormai diffusamente utilizzati anche in ambito ferroviario per l’identificazione dei convogli. nel controllo dei transiti i tag sono solitamente fissati sui vagoni con il lettori installati lungo il percorso, mentre nel controllo di posizione e localizzazione dinamica il lettore viene installato sulla motrice, in grado così di legge i tag installati a terra come riferimento di posizione. In pratica, installando la unità di lettura sulla motrice, si possono leggere in temporeale, ad alta velocità e con estrema precisione, i Tag segnali predisposti e/o attivati lungo la tratta. SwitchTag viene quindi presentato come un nuovo dispositivo Tag segnale facile da applicare, una semplice interfaccia consente il collegamento a sorgenti di segnale sia Analogiche (semafori) che Digitale (unità intelligenti). Sul Tag segnale viene quindi memorizzata l’informazione che verrà letta dalla motrice in fase di passaggio. In situazioni come quella illustrata, il sistema di bordo è in grado di rilevare precisamente ed in modo automatico il segnale in quel momento attivo, anche a velocità di oltre 400Km/h. Un interessante ausilio alla sicurezza del convoglio con dei costi di installazione a terra molto bassi. Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 111 20 End Host Control Digital Signal Rs485 Interfaccia di controllo Analogic Signal Security Sequence Control I Tag considerati sono del tipo HDS con codice riscrivibile attraverso la Interfaccia di Controllo. L’interfaccia “legge” lo stato del segnale e “scrive” il codice convenzionale sul Tag, Attraverso il Tag, lo stato del segnale viene trasferito a bordo anche ad a velocità elevata. I tag di START / END consentono di verificare la procedura di lettura assicurando la massima sicurezza. I tag START / END possono essere autoalimentati (batteria interna). Start GS Generale Sistemi Via fra i campi 13/c 59012 Galciana PRATO Tel 0574 816434 Fax 0574 815476 www.tagitalia.com - e-mail: [email protected] Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 21 “ Microelectronic Packaging per “Microelectronic applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” In qualità di “Caso Aziendale” A cura di: Adolfo Deltodesco Vicenza, venerdì 13 Ottobre 2006 Tag Italia - Radio Frequency Identification Systems & Technology 112 22 Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. Intervento dal titolo Nuove soluzioni di prodotto con il microelectronic packaging A cura di Renè Razvan – Synapto S.r.l Synapto Technologies for interconnection Oct-13 1 SYNAPTO was founded in 2004 in the Scientific and Technological Park Synapto means “I connect” in greek Centre entirely dedicated to the most advanced connection technologies System in Package technologies (SiP) embedded components micro-sensors wireless and optical connection technologies Oct-13 SensoWare Competere Innovando 2 114 Research topics The center studies new solutions for interconnection for System-in-Package (SiP) passive embedded technologies materials and components for wireless applications direct chip attach optical guides chemical mediators Development of new sensors addressing the whole electromagnetic spectrum Most advanced methodologies of concurrent design for electronic products Underfill Device Cu Pad Ni, Au metalliz. Solder mask Substrate SensoWare Competere Innovando Oct-13 3 Synapto’s expertise Avant-garde packaging solutions that do not involve silicon materials, designed with great attention to cost and size reduction DFx Oct-13 DFP: design for performance: electrical, price, size, etc.) DFM: design for manufacturing: deciding the optimum production approach and the most suitable materials for project implementation DFA: design for assembly: finding the best solutions to optimise the assembly process, also opting for non-conventional solutions DFT: design for testing: simplifying the testing process by using new technologies such as JTAG SensoWare Competere Innovando 4 115 SensoWare Electronic Technologies for innovating together You ! Oct-13 5 Competing through Innovation SensoWare = an instrument for the creation of highly competitive innovative solutions, tailored to the client’s field of application Exploiting the most advanced electronic technologies Working in a tight team that covers a wide-range of expertise Microelectronics and RF Sensors You ! Packaging PCB/ PCBA Oct-13 SensoWare Competere Innovando 6 116 The Value of SensoWare The combination of expertise allows us to develop intelligent systems that are sensitive and interact with external environment variations, by offering optimal solutions in terms of: Technology Intelligent, flexible and high-performing products Project synergies Reduction of project risks – Perfect combination of technical specifications and technological components – A real technical optimization of the product – First time success guarantee Reduction of the product cost and optimization of the cost/performance ratio Reduction of time-to-market and time-to-volume – Elimination of inefficiencies connected to production process management Path to Production The team offers both prototyping and production, whatever the volumes concerned SensoWare Competere Innovando Oct-13 7 Components of a smart sensor paper SMART SENSOR μC LCD LED Display cable Interface Mech. Th. IR RF Sensing Power EM Oct-13 SensoWare Competere Innovando 8 117 Inductors / Inductive Sensors GEOMETRIES Solenoid CMOS INDUCTIVE SENSORS Planar or Spiral S. Baglio, S. Castorina, N. Savalli, Integrated inductive sensors for the detection of magnetic microparticles, IEEE Sensors Journal, Vol. 5 , No. 3, Jun 2005,pp 372 - 384 Ø 370 μm 0.8 μm std. CMOS Technology EXAMPLES Planar or Spiral Particle Ø 4 μm Solenoid Oct-13 SensoWare Competere Innovando 9 Conclusion We at Synapto believe that SiP is a feasible and effective solution for electronic system integration in the future Our objective is to develop novel technologies, analysis methods and design approaches for SiP applications Oct-13 SensoWare Competere Innovando 10 118 Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. Intervento dal titolo Microelectronic packaging – nuovi materiali – compact design: il contributo del disegno industriale per la competitività dei prodotti A cura di Raimonda Riccini Direttore della Laurea Specialistica in Disegno Industriale del Prodotto Istituto Universitario di Architettura di Venezia (IUAV) Atti del Convegno “Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto” Fiera IMPAtec ‘06, Vicenza, 13 ottobre 2006. Quando siamo di fronte a un campo di innovazione tecnologica così ampio e ricco di sviluppi come quello prospettato dalle microtecnologie, è vitale per qualunque sistema produttivo mettere a confronto esperienze, istituzioni, centri di ricerca, imprese, per cogliere tutte le opportunità che le tecnologie mettono a disposizione. A loro volta le istituzioni, in particolare l’Università, da questi incontri traggono il vantaggio di potersi misurare con problemi concreti. Per questa ragione sono particolarmente contenta d’essere presente a questo convegno, che affronta una tematica cruciale anche per il design. Almeno per il design così come viene inteso all’interno della mia Università. Infatti, ciò che caratterizza tutto il nostro sistema formativo è l’aver posto al centro un forte spirito di sperimentazione, insieme a una forte attenzione all’innovazione e alle sue sfide. In breve, ricordo che nella Facoltà di Design e Arti (http://www.iuav.it) sono presenti diversi livelli di formazione del design: una laurea triennale (con sede a Treviso), due lauree magistrali in prodotto o in comunicazione, un dottorato di ricerca, un master di primo livello in Design medicale. L’apparire d’innovazioni potenzialmente radicali ha sempre suscitato – e suscita ancora oggi –una certa diffidenza. Nel caso del sistema produttivo e delle imprese coinvolte nella dinamica tecnologica, la diffidenza nei confronti del nuovo e della sperimentazione è comprensibile, perché dettata dalla prudenza di chi deve investire ingenti risorse e quindi affrontare rischi rilevanti. Talvolta però questa diffidenza nasce anche da veri e propri malintesi. Rispetto al design, per esempio, molti nutrono la convinzione che esso sia semplicemente un’operazione di “cosmetica” del prodotto, o addirittura solo un vezzo di moda. Nel migliore dei casi, ne viene riconosciuto il valore aggiunto in termini di vendite e di mercato soltanto in alcuni pochi e circoscritti settori merceologici. Vorrei cercare, con questo mio intervento, di sfatare almeno in parte questi malintesi, provando a dimostrare come il design sia, da sempre, un elemento inserito a pieno titolo nel sistema d’innovazione dei prodotti, che contribuisce a risolvere – all’interno di tutto il processo d’ideazione, progettazione e produzione – la questione del “dar forma” alle tecnologie. In particolare, la riduzione dimensionale degli oggetti, degli strumenti, delle macchine, è stata da sempre al centro dell’attività del design, in tutte le fasi in cui una nuova tecnologia o nuovi materiali hanno determinato un profondo ripensamento dei prodotti. Pensiamo al percorso che dai grandi elaboratori elettronici a schede perforate ha portato alle piccole macchine odierne. In questo percorso il design è intervenuto non soltanto in termini d’abbellimento, ma di contributo essenziale alla configurazione dei nuovi prodotti, agli aspetti d’ergonomia e di interfaccia, di maneggevolezza e piacevolezza delle forme. Da questo punto di vista, cerco di mostrare esempi nei quali il contributo del design è stato rilevante, come quelli dell’elettronica di consumo, delle attrezzature domestiche ecc. Anche oggi, di fronte ai processi di miniaturizzazione sempre più spinta grazie alle microtecnologie elettroniche e alle nanotecnologie (e alla loro integrazione) il design si sta già interrogando su come la progettazione può garantire lo sviluppo di nuovi prodotti. In base a queste premesse, i temi che mi sembrano più rilevanti da sottolineare nel rapporto fra design è micropackaging sono: ¾ micropackaging come design ¾ il design serve alle nuove tecnologie e le nuove tecnologie servono al design ¾ dar forma ai prodotti guardando l’utente, il mercato, il consumatore ¾ il design nello sviluppo di nuovi prodotti in seguito a processi di riduzione dimensionale ¾ scocca, carrozzeria, involucro, incorporazione ¾ la situazione attuale e la ricerca di design rispetto alle nuove tecnologie ¾ esempi di micropackaging e design in diversi settori (abbigliamento, protesi, medicale) ¾ ruolo del design nel valorizzare le tecnologie verso il mercato ¾ forme e aspetto estetico, moda, attenzione agli stili di vita, ergonomia e interfaccia ¾ convergenze fra microtecnologie e design: beni per la persona, servizi, salute, beni culturali. Contatti: Prof.ssa Raimonda Riccini email: [email protected] 120 _microelectronic packaging _nuovi materiali _compact design Raimonda Riccini _fDA _ disegno industriale _università iuav di Venezia Relazione al convegno Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design del prodotto Vicenza _fiera IMPAtec ’06 _venerdì 13 ottobre 2006 COMPACT DESIGN 121 COMPACT DESIGN _ micropackaging come design _ il design serve alle nuove tecnologie e le nuove tecnologie servono al design _ dar forma ai prodotti guardando l’utente, il mercato, il consumatore _ il design nello sviluppo di nuovi prodotti in seguito a processi di riduzione dimensionale _ scocca, carrozzeria, involucro, incorporazione _ la situazione attuale e la ricerca di design rispetto alle nuove tecnologie _ esempi di micropackaging e design in diversi settori (abbigliamento, protesi, medicale) _ ruolo del design nel valorizzare le tecnologie verso il mercato _ forme e aspetto estetico, moda, attenzione agli stili di vita, ergonomia e interfaccia _ convergenze fra microtecnologie e design: beni per la persona, servizi, salute, beni culturali history 122 history history 123 history history Primo apparecchio acustico digitale Il vibratore osseo trasferisce i suoni attraverso il cranio Synchro, possibilità di regolazione Primi apparecchi acustici elettrici 1876 1904 1892 1932 1953 1908 1947 1996 1995 2004 2001 Alonzo e Miltmore: primo apparecchio acustico elettrico Cornetto acustico Microfono con polvere di carbonio 2006 Delta, privo di chiocciola che chiude l’orecchio Transistor 124 Primo Apparecchio apparecchio con acustico tecnologia programmabile Voice Finder COMPACT DESIGN history 125 history COMPACT DESIGN 126 history COMPACT DESIGN 127 COMPACT DESIGN COMPACT DESIGN 128 COMPACT DESIGN COMPACT DESIGN 129 COMPACT DESIGN COMPACT DESIGN 130 COMPACT DESIGN COMPACT DESIGN 131 COMPACT DESIGN COMPACT DESIGN 132 COMPACT DESIGN COMPACT DESIGN 133 COMPACT DESIGN COMPACT DESIGN 134 COMPACT DESIGN COMPACT DESIGN 135 COMPACT DESIGN COMPACT DESIGN 136 Fax Cap nego il mio consenso Timbro e/o Firma Data 4. I dati non saranno comunicati ad altri soggetti, nè saranno oggetto di diffusione. La informiamo inoltre che ai sensi dell’art. 7 del D. LGS. 196/2003, Lei ha il diritto di conoscere, aggiornare, rettificare o cancellare i Suoi dati ovvero opporsi all’utilizzo degli stessi, se trattati in violazione della legge. Il titolare è la Fondazione Giacomo Rumor CPV, presso la sede operativa di Vicenza, Via E. Fermi 134. presto il mio consenso Informativa ai sensi del D. LGS. N. 196/2003 (Privacy) Ai sensi del D. LGS. N. 196/2003 (Codice in materia di protezione dei dati personali), La informiamo che il trattamento delle informazioni che La riguardano sarà improntato ai principi di correttezza, liceità, trasparenza e di tutela della Sua riservatezza e dei Suoi diritti. In conformità all’art.13 di tale Codice, Le forniamo le seguenti informazioni: 1. I dati da Lei forniti verranno trattati per finalità di invio di documentazione relativa all’attività del Centro Produttività Veneto. 2. Il trattamento sarà effettuato con le seguenti modalità: a mani e/o via posta e/o via e-mail. Il conferimento dei dati relativi a nome, cognome, indirizzo, codice fiscale, recapito telefonico è obbligatorio al fine di usufruire del servizio di informazione/formazione richiesto e l’eventuale rifiuto a fornire tali dati potrebbe comportare la mancata o parziale esecuzione del servizio fornito dal Centro Produttività. Il conferimento dei dati relativi all’indirizzo di posta elettronica è facoltativo ed ha scopo di permettere alla Fondazione di informarLa ed aggiornarLa sulle attività del Centreo produttività e sui servizi offerti. Si prega di inviare via fax al n. 0444 994 740 entro il 09/10/06 E-mail Tel. Città Via Posizione Nome Azienda Scheda di Iscrizione Formazione & Innovazione Centro Produttività Veneto Fondazione Giacomo Rumor Centro Produttività Veneto Sportello Tecnologico Area Innovazione R&S Via Enrico Fermi 134 36100 Vicenza Tel. 0444 994725, Fax 0444 994740 [email protected] www.cpv.org Organizzazione e coordinamento: FONDAZIONE GIACOMO RUMOR Come raggiungere la Fiera ICT irst Centro per la ricerca scientifica e tecnologica Centro Produttività Veneto Fondazione Giacomo Rumor IZM Fraunhofer Institut Zuverlässigkeit und Mikrointegration Vicenza, Fiera IMPAtec ’06 Venerdì 13 Ottobre 2006 Microelectronic packaging per applicazioni intelligenti e nuove evoluzioni nel design di prodotto CONVEGNO L‘integrazione di sistema e il packaging miniaturizzato dei prodotti elettronici si è trasformato sempre di piú in un fattore di successo economico nei settori elettronici, delle telecomunicazioni, dell’ingegneria meccanica e automotive. La ricerca e lo sviluppo di prodotti elettronici è in continua evoluzione. L’adozione di componenti micro-elettronici, micro-meccanici e micro-optomeccanici, permette di costruire sistemi multifunzione altamente miniaturizzati. L’utilizzo delle micro-tecnologie permette la produzione di prodotti di dimensioni sempre piú ridotte e sempre piú autonomi dal punto di vista funzionale ed energetico. Il packaging microelettronico gioca un ruolo fondamentale nella miniaturizzazione, con aumento delle funzionalità, riduzione dei costi e possibilità di realizzare forme di design compatibili con ambienti e localizzazioni sempre meno usuali ed impensabili alcuni anni fa. Si pensi ai cellulari, alle fotocamere dell’ultima generazione, ai display integrati nei capi di abbigliamento, ai sistemi di riconoscimento (RFID compresi), ai microrobot impiegati in medicina, ai cruscotti delle nostre auto, ove viene concentrata una elevatissima quantità di elettronica in soluzioni di design sempre meno ingombranti e in continua evoluzione tecnologica. Il convegno vuole mettere in evidenza da un lato che le soluzioni di micropackaging sono a portata di mano delle PMI sia in Germania con il Fraunhofer Institut che in Italia con Aziende e Istituzioni di rilievo e dall’altro che i designer e i progettisti non possono prescindere da tali soluzioni per conferire maggiore competitività a nuovi prodotti. 11.15 Microsistemi in silicio - ricerca e sviluppo in collaborazione con ITC-IRST (Mario Zen - Direttore, ITC-IRST) 11.00 Coffee Break (Dr. - Ing. Frank Ansorge, Head of Fraunhofer IZM Micro-Mechatronic-Center) Esempi di applicazioni innovative Nuove tecnologie per l’integrazione e la miniaturizzazione dei sistemi microelettronici 10.10 Dall’idea alla produzione - lavorare con il Fraunhofer IZM 9.55 Introduzione ai lavori (Franco Masello - Componente di Giunta della Camera di Commercio IAA di Vicenza) 9.45 Indirizzi di saluto (Valentino Ziche - Presidente della Fiera di Vicenza) (Dino Menarin - Presidente della Camera di Commercio IAA di Vicenza) 9.30 Registrazione partecipanti Programma Ai partecipanti che si registreranno al convegno verranno trasmessi gli atti in formato elettronico. 13.50 Buffet 13.30 Chiusura dei lavori 13.00 Microelectronic packaging - nuovi materiali - compact design: il contributo del disegno industriale per la competitività dei prodotti (Raimonda Riccini - Vicedirettore Corso di Laurea Disegno Industriale IUAV di Venezia) 12.10 Nuove soluzioni di prodotto con il microelectronic packaging (Presentazione casi aziendali) 11.40 Microsistemi, packaging microelettronico, applicazioni industriali - innovazione dei prodotti con Optoi (Alfredo Maglione - Presidente, Optoi Microelectronics) Sportello Tecnologico – Area Innovazione R&S Fondazione Giacomo Rumor – Centro Produttività Veneto (CPV), Via E. Fermi 134, 36100 Vicenza, Tel. 0444 994725, Fax. 0444 994740 Email: [email protected] www.cpv.org
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L’ITC-IRST possiede una linea di produzione completa che permette la realizzazione del
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