Machine-to-Machine-Kommunikation
Wir haben das GPS-Modul geschrumpft
Eine relativ neue Entwicklung im M2M-Bereich heißt 3D-SiP. 3D bedeutet dabei, dass die Komponenten auf dem Toplayer des PCB-Stacks platziert werden - auf der x- und y-Achse - und passive Bauelemente auch auf anderen Layern - auf der z-Achse. Das erlaubt eine signifikante Minimierung der Modulgröße, hat aber noch weitere Vorteile.
Die Fertigung von PCB-Stacks (Printed Circuit Board) an sich ist nichts Neues. In herkömmlichen 2D-Architekturen werden Komponenten nur auf dem Toplayer angebracht, die anderen Layer werden für die Verbindungsleitungen verwendet. Dies wird durch Durchkontaktierungs-Bohrungen (Drilling Vias) realisiert, die eine vertikale elektrische Verbindung zwischen den Leiterebenen der Leiterplatte herstellen. Die einzelnen Layer werden dabei durch eine Verkupferung der Bohrlöcher verbunden.
Die gleichen Verbindungsmöglichkeiten können auch bei 3D-SiP-Lösungen (System in Package) genutzt werden. Der Fertigungsprozess von Telit hingegen kommt ohne diese Verfahren aus, was Vorteile bezüglich der Effizienz und Umweltverträglichkeit mit sich bringt. Beispielsweise werden die Verwendung toxischer Chemikalien und von Wasser sowie der Energieverbrauch reduziert. Die zentralen Vorteile der 3D-SiP-Architektur gegenüber herkömmlichen Modullösungen sind neben der möglichen Miniaturisierung komplexer Systeme schnellere Datentransfers, ein verringertes Übersprechen (Crosstalk), eine bessere Wärmeleitung und ein vereinfachter Herstellungsprozess. Da sie klein und leicht sind, sind 3D-Module auch weniger anfällig bei mechanischen Vibrationen.
Welche Möglichkeiten die 3D-SiP-Technologie bei der Realisierung kleinster Module mit hohem Funktionsumfang bietet, zeigt beispielsweise das 3D-SiP-Modul SE880 von Telit. Dabei handelt es sich um eine GPS-Lösung, die im LGA-Formfaktor (Land-Grid-Array) gefertigt ist und sich durch extrem geringe Abmessungen von nur 4,7 x 4,7 mm auszeichnet. Mit dieser Größe ist das Modul optimal geeignet für den Einsatz in kleinsten GPS-fähigen Consumer-Produkten wie zum Beispiel Smart-Watches.
- Wir haben das GPS-Modul geschrumpft
- Zahlreiche Vorteile von 3D-SiP
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